王雪
摘要:企業(yè)級程序設計課程要求基礎知識寬泛且牢固和實踐訓練能夠保證,現(xiàn)有傳統(tǒng)教學模式難以使學生建立良好的企業(yè)級程序設計思維并加以充分運用。針對這一現(xiàn)狀,文章提出將翻轉(zhuǎn)課堂教學理念引入企業(yè)級程序設計課程教學中,介紹教學改革的具體思路并說明實踐效果。
關鍵詞:翻轉(zhuǎn)課堂;教學模式;企業(yè)級程序設計;設計思維
0.引言
企業(yè)級程序設計是軟件工程本科專業(yè)的主干課程,該課程涉及知識面廣,是對于HTML、JavaScript、數(shù)據(jù)庫原理、C#基礎語言等技術的綜合運用,因此需要學生具備非常扎實的理論知識基礎,同時該課程的實踐要求高,要求學生在短時期內(nèi)具備較為熟練的實操能力。鑒于該課程的綜合素養(yǎng)要求較高,同時考慮到對先導課程數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及算法、C++/Java程序設計、數(shù)據(jù)庫原理及應用等的依賴性,教師可以利用翻轉(zhuǎn)課堂教學模式最大限度地發(fā)揮學生主動學習的能動效應,調(diào)動學習積極性,培養(yǎng)企業(yè)級程序設計的思維,提高學生的程序設計能力和學習效率,達到強化訓練和實踐的目的。
1.現(xiàn)有的問題
(1)傳統(tǒng)的或大多數(shù)程序設計語言教學都通過“題海戰(zhàn)術”鞏固和強化語言本身的語法和技術細節(jié)學習,學生概念體驗相對較弱。
(2)傳統(tǒng)的或大多數(shù)程序設計類課程一般是教師先集中一段或幾小段時間講解概念、算法和實例,然后結(jié)合知識點給出程序?qū)崿F(xiàn)。這種教學過程中難免出現(xiàn)學生得不到及時訓練、對概念理解不深刻或懶惰不愿動手等問題,隨著知識內(nèi)容累加就會影響學生對知識的掌握,造成其不能將知識靈活地運用與落實到實踐中。
(3)由于企業(yè)級程序設計課程開設之前已經(jīng)有c++面向?qū)ο蟪绦蛟O計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、數(shù)據(jù)庫原理與應用等專業(yè)基礎課,因此企業(yè)級程序設計課程課時偏少,此外一般學校在課程設置和課時支持上并沒有考慮到先導課程c#程序設計語言,全部靠本課程帶入并且運用,導致企業(yè)級程序設計課程的教學內(nèi)容量多面廣。如果某些學生基礎知識掌握得不夠扎實、功底較差,就會非常影響本課程的學習,而且無法在短時期內(nèi)建立良好的企業(yè)級程序架構(gòu)思維。如何在有限的時間內(nèi)使學生真正領會基于B/S架構(gòu)企業(yè)級應用程序設計方案及實現(xiàn)方法,也是該課程教學改革的一個方面。
2.改革方法探討
傳統(tǒng)教學模式是由教師對知識進行系統(tǒng)而具體的講授。翻轉(zhuǎn)課堂由美國富蘭克林學院的Robert Talbert教授提出,分為課前和課中兩個階段。課前階段包括觀看教學視頻和進行有針對性的實踐練習兩個環(huán)節(jié);課中階段則分為快速少量的測評、解決問題并促使知識內(nèi)化和總結(jié)與反饋3個環(huán)節(jié)。文獻在此基礎上指出信息技術和活動學習是翻轉(zhuǎn)課堂學習環(huán)境創(chuàng)設的兩個有力杠桿,信息技術的支持和學習活動的順利開展保證了個性化協(xié)作式學習環(huán)境的構(gòu)建與生成。
教學設計是根據(jù)課程標準的要求和教學對象的特點,有序安排教學諸要素,確定合理教學方案的設想和計劃,一般包括教學目標、教學重難點、教學方法、教學安排、教學步驟與時間分配等環(huán)節(jié)。根據(jù)企業(yè)級程序設計課程的特點和教學要求,引入翻轉(zhuǎn)課堂教學模式的主要理念,在現(xiàn)在“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的時代背景下設計和補充相關的教學視頻學習資源,供學生在課程銜接的前后進行學習,利用課外時間完成相應知識點的鞏固和準備,從而增加課堂實踐的比重,這樣能夠讓學生更多地參與師生互動協(xié)作探究的知識點轉(zhuǎn)化中。翻轉(zhuǎn)課堂教學模式的引入實現(xiàn)了知識傳授與知識內(nèi)化的顛倒,將傳統(tǒng)課堂中的知識傳授部分地移到課外,將答疑解惑、匯報討論更多地帶到課堂實踐中完成,這樣能夠增強學生的主動性和創(chuàng)新性,極大地激發(fā)學生的積極性和探索性,同時也有助于教師實現(xiàn)個性化教學,在學習過程中滿足學生多樣化的學習方式,更好地實現(xiàn)教學活動中教與學的良性互動。
3.教學思路及改革設計
2006年,美國卡內(nèi)基·梅隆大學計算機科學系主任周以真教授提出:計算思維是運用計算機科學的基礎概念進行問題求解、系統(tǒng)設計、人類行為理解等涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動。針對ASP.NET技術實現(xiàn)基于Web的企業(yè)級應用程序,教學中應培養(yǎng)學生建立問題的解決過程和具體的實踐方案,而這可以稱為企業(yè)級程序設計思維,它區(qū)別于傳統(tǒng)程序設計語言的過程思維、數(shù)學思維或者是單一的面向?qū)ο笏季S,不強調(diào)數(shù)理邏輯關系、演算和推理的嚴謹性,而更多地關注整體的架構(gòu)、布局、解決方案及各要素在企業(yè)級應用程序中所起的作用。表1是傳統(tǒng)教學與翻轉(zhuǎn)課堂相結(jié)合的企業(yè)級程序設計教學結(jié)構(gòu)模型。
該教學模型中兩大主體是教師角色和學生角色,根據(jù)教學流程分為課前、課中和課后3個階段,把翻轉(zhuǎn)課堂的信息技術與課外學習的教學理念引入企業(yè)級程序設計課程中,該教學結(jié)構(gòu)模型的具體操作如下。
第1階段由教師在課前設定該模塊知識內(nèi)容的教學目標,整合教程、文獻、課件、視頻等教學資源,然后于課前2-3個工作日內(nèi)下發(fā)視頻和配套的圖文材料作為學生課前學習的指導材料;同時學生根據(jù)老師下發(fā)的教學資源預習教材理論,觀看教學視頻,多方位地了解與領會目標知識點,然后總結(jié)學習的收獲點與困惑點并將其作為課前學習筆記提供給教師,待授課與交流討論時使用。
第2階段為課堂教學,其最大特征體現(xiàn)在面對面交流性上,教師可以通過Email、QQ(群)、微信(群)或課代表反饋等多種渠道了解學生課前掌握情況,合理和及時地對授課內(nèi)容進行微調(diào),在課程中結(jié)合實戰(zhàn)訓練了解學生對于知識點的實際掌握情況,并以討論、答疑、匯報等形式強化重點或難點問題;與此同時,學生可以解決課前學習中遇到的問題與困惑,問題帶人式的學習可以增強知識接收的主動性與深入性,課上的動手訓練也能避免傳統(tǒng)教學中“眼高手低”的問題,在實踐練習中遇到問題也能及時與小組成員或教師進行溝通。
第3階段是課后,教師要根據(jù)課堂表現(xiàn)與所呈現(xiàn)的問題總結(jié)該模塊知識點的教學經(jīng)驗,同時下發(fā)實踐任務和后續(xù)知識點銜接的教學資源,使學生不斷地融合所學知識內(nèi)容。學生一定要進行更深入的實踐訓練,以彌補課堂教學時間有限的問題。在一個知識模塊或里程碑教學后,教師一定要對學生的課堂翻轉(zhuǎn)效果做考評,掌握和了解教學效果;同時,定期考評也是對學生課外學習的一種督促手段。
4.具體實施及效果
以企業(yè)級程序設計中邏輯構(gòu)建的基礎語言C#知識模塊為例,其重點知識點和難點知識點分別為數(shù)據(jù)類型和自定義類的事件處理兩部分。在數(shù)據(jù)類型課程之前,教師可下發(fā)整合的數(shù)據(jù)類型及數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換視頻資源,輔以每種數(shù)據(jù)類型實例的代碼材料,結(jié)合教程讓學生建立值類型與引用類型的數(shù)據(jù)類型框架。經(jīng)課程代表整合,學生的困惑點主要集中在引用類型Obiect及委托類型的理解上。教師需調(diào)整課堂教學,快速總結(jié)值類型中需特殊注意的地方,主要講解統(tǒng)一類型系統(tǒng)中所有類型都直接或間接繼承自根類型,也因此才有泛型機制下的裝箱與拆箱數(shù)據(jù)處理;重點講解委托是一種支持將方法作為另一個方法的參數(shù)進行傳遞的引用類型,結(jié)合具體實例給出代碼剖析。課程結(jié)束后,布置委托類型的深入實踐,讓學生給出委托類型的具體應用,同時用現(xiàn)有知識完成一個自定義類。自定義類課前資源主要涵蓋對屬性和事件處理理解的視頻、文字及代碼材料,學生反饋困惑點依然集中在事件的運用上。課堂教學除了幫助學生理解屬性及二次封裝的概念及特性外,還要用更多的例子和代碼講解事件的處理是建立在委托類型基礎上,運用頁面要素觸發(fā)機制,執(zhí)行事件代碼處理過程。課后要求學生結(jié)合授課內(nèi)容完成銀行取款的事件處理過程。
在一個學期的教學改革試驗以后,學生對重點和難點知識點的理解和掌握水平有明顯提高。在對知識模塊進行的階段性考評中,每個知識模塊的基礎知識部分占比40%,實踐考核占比60%。圖1是教學方法改進前后兩個學期對于企業(yè)級程序設計課程核心知識模塊綜合考評的學生平均成績對比,學生采樣都在軟件工程專業(yè)本科3年級完成,圖中核心知識模塊中包含的知識點見表2。
5.結(jié)語
對于實踐性要求非常高的企業(yè)級程序設計類課程,課外資源及時和充足的給予是企業(yè)級程序設計思維建立的保障,使課堂教學時學生也能夠表現(xiàn)出更高的熱情,并通過課外實踐加強對于知識點的掌握和知識結(jié)構(gòu)的認知。近年來的教學實踐經(jīng)驗證明,課程的教學不應只局限在課堂上,充分利用課外時間與諸多教學資源,把翻轉(zhuǎn)課堂核心教學理念引入傳統(tǒng)教學方法,這樣才能夠調(diào)動學生參與的積極性并且取得顯著的效果。