杜晶+李瑛+趙海冰

（海軍航空工程學(xué)院 基礎(chǔ)部，山東 煙臺 264000）

摘 要：針對軍隊(duì)院校非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)員計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程存在的課堂教學(xué)成效差、教學(xué)評價(jià)滯后等問題，根據(jù)軍隊(duì)院校人才培養(yǎng)方案，在充分借鑒BOPPPS模型的基礎(chǔ)上，提出一整套以學(xué)員為主體、以教員為主導(dǎo)、以學(xué)員的信息反饋為基礎(chǔ)、以過程評價(jià)為牽引的高效課堂模型實(shí)施框架，驗(yàn)證模型對教學(xué)的推動(dòng)作用。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)；BOPPPS模型；高效課堂；過程評價(jià)

1 背 景

1.1 計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程在軍隊(duì)信息化建設(shè)中的重要作用及存在的問題

目前，軍隊(duì)院校正在進(jìn)行信息化建設(shè)改革。改革的根本方向就是加大信息技術(shù)課程的建設(shè)力度，培養(yǎng)能打仗、打勝仗的新型信息技術(shù)類軍事人才。2013年ACM/IEEE公布的教學(xué)調(diào)整方案中，系統(tǒng)知識和系統(tǒng)能力的培養(yǎng)成為重點(diǎn)[1-2]。計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程是最適合培養(yǎng)學(xué)員系統(tǒng)能力和計(jì)算思維能力的信息技術(shù)類課程。但是，課程教學(xué)存在許多問題，簡單概括為：①?zèng)]有形成以學(xué)員為主體、以教員為主導(dǎo)的教學(xué)模式，制約了學(xué)員的主動(dòng)性和創(chuàng)造性；②教學(xué)過程與課程評價(jià)分離，評價(jià)的發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于課程本身；③沒有將學(xué)員反饋?zhàn)鳛檎n堂教學(xué)的重要支撐點(diǎn)，極大限制了教學(xué)效果的提升。

1.2 本文的研究目標(biāo)和研究方法

高效課堂是指在有效課堂的基礎(chǔ)上，完成教學(xué)任務(wù)和達(dá)成教學(xué)目標(biāo)的效率較高、效果較好，并且取得教育教學(xué)的較高影響力和社會(huì)效益的課堂[3]。這里的“高效”，是指對過去課堂教學(xué)具有的“低效”“無效”甚至“負(fù)效”的弊端而言，在“有效”的前提下，進(jìn)一步提高教學(xué)效率和效益[4]。

2 計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程高效課堂模型的實(shí)施

根據(jù)軍校教學(xué)新型信息技術(shù)類軍事人才培養(yǎng)要求，應(yīng)將高效課堂教學(xué)目標(biāo)定位在系統(tǒng)知識和系統(tǒng)能力的培養(yǎng)上。整個(gè)高效課堂教學(xué)過程分為六大模塊，以信息反饋為支撐，以過程評價(jià)為牽引；以海軍航空工程學(xué)院2015學(xué)年第二學(xué)期計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程本科直通車和本科合訓(xùn)學(xué)員為教學(xué)對象，按照完整的高效課堂教學(xué)模型施訓(xùn)。模型定位為教學(xué)內(nèi)容的開展、學(xué)員創(chuàng)造性的充分發(fā)揮、教學(xué)評價(jià)的推動(dòng)3個(gè)互動(dòng)環(huán)節(jié)，模型的具體展開關(guān)系見圖1。

3 程序設(shè)計(jì)課程高效課堂模型實(shí)施案例分析

筆者以課程第四章“循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)”中“循環(huán)的嵌套”一節(jié)為例分析課高效課堂模型的具體實(shí)施過程。需要注意，在施教模型的過程評價(jià)環(huán)節(jié)，需要?jiǎng)討B(tài)設(shè)定評價(jià)工具、量規(guī)、過程等細(xì)節(jié)。

3.1 前 測

3.1.1 實(shí)施要素

結(jié)合上節(jié)課內(nèi)容“for循環(huán)語句”的程序設(shè)計(jì)要點(diǎn)和計(jì)數(shù)型循環(huán)結(jié)構(gòu)的要素，分析演示學(xué)員課后大作業(yè)“秒針倒計(jì)時(shí)”。演示完畢后，學(xué)員進(jìn)行講解。

3.1.2 過程評價(jià)

檢驗(yàn)學(xué)員復(fù)習(xí)及完成課后大作業(yè)的情況。評價(jià)工具有自評和小組互評。小組評分時(shí)要注重倒計(jì)時(shí)程序的準(zhǔn)確性、可讀性和友好性。評價(jià)成績、等級情況及教員給出的實(shí)質(zhì)性評語按照課后大作業(yè)量規(guī)表（表1）記錄到學(xué)習(xí)過程評價(jià)表（表2）。

3.2 引 入

案例引入：播放火箭發(fā)射倒計(jì)時(shí)視頻，激發(fā)學(xué)員興趣。

任務(wù)引出：由案例引出分針與秒針的倒計(jì)時(shí)任務(wù)，進(jìn)一步展開教學(xué)活動(dòng)。

3.3 教學(xué)內(nèi)容展開

3.3.1 實(shí)施要素

（1）目標(biāo)知識點(diǎn)1與2引出：對分針秒針倒計(jì)時(shí)任務(wù)進(jìn)行類比講解。倒計(jì)時(shí)與時(shí)間單位秒、分有關(guān)，采用時(shí)鐘進(jìn)行類比教學(xué)，把這兩個(gè)單位轉(zhuǎn)化成模擬時(shí)鐘秒針、分針的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。通過動(dòng)畫演示時(shí)鐘運(yùn)動(dòng)規(guī)律，分析這三者與循環(huán)之間的關(guān)系，引出前兩個(gè)目標(biāo)知識點(diǎn)，幫助學(xué)員理解多層循環(huán)嵌套。

知識點(diǎn)1：循環(huán)嵌套的概念。

知識點(diǎn)2：嵌套的層次。

（2）目標(biāo)知識點(diǎn)3引出：教員對比講授單重循環(huán)與循環(huán)嵌套的聯(lián)系，在已有的兩個(gè)單重循環(huán)程序設(shè)計(jì)要點(diǎn)的基礎(chǔ)上，由倒計(jì)時(shí)新任務(wù)總結(jié)得出第3個(gè)程序設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

知識點(diǎn)3：確定循環(huán)所在層次。

（3）目標(biāo)知識點(diǎn)4引出：通過動(dòng)畫演示，引導(dǎo)學(xué)員找出圖2所示星號圖形的輸出規(guī)律，寫出相應(yīng)語句。注重學(xué)員對循環(huán)嵌套設(shè)計(jì)要點(diǎn)的掌握程度，通過數(shù)字分析得出內(nèi)外層循環(huán)控制變量的關(guān)系，使復(fù)雜問題簡單化，并給出第4個(gè)程序設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

知識點(diǎn)4：內(nèi)外循環(huán)控制變量的關(guān)系。

（4）目標(biāo)知識點(diǎn)5引出：以單層循環(huán)程序設(shè)計(jì)的思想為切入點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)員總結(jié)第5個(gè)程序設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

知識點(diǎn)5：循環(huán)嵌套程序設(shè)計(jì)兩個(gè)要點(diǎn)：①確定循環(huán)體，首先找出重復(fù)執(zhí)行的動(dòng)作，然后確定循環(huán)體所在循環(huán)的層次；②對循環(huán)體循環(huán)的次數(shù)進(jìn)行控制，首先確定循環(huán)控制變量的初值、末值和步長，然后確定內(nèi)外循環(huán)控制變量的關(guān)系。

3.3.2 過程評價(jià)

利用啟發(fā)式教學(xué)設(shè)置關(guān)鍵線索問題，按照評價(jià)量規(guī)表（表3），將教員評價(jià)等級情況記錄到學(xué)習(xí)過程評價(jià)表。

3.4 小組競賽，鞏固加深

3.4.1 實(shí)施要素

布置經(jīng)典數(shù)學(xué)問題“百錢買百雞”案例。從數(shù)學(xué)思維入手，引導(dǎo)學(xué)員分組討論，得出計(jì)算機(jī)解決此類問題的方式。編程思路為循環(huán)嵌套結(jié)構(gòu)。

3.4.2 過程評價(jià)

過程組織方式：單個(gè)課堂試點(diǎn)班為25名學(xué)員，按每組5人，分為5組。需要注意的是在對學(xué)員分組時(shí)要兼顧小組人員整體水平，防止出現(xiàn)有的小組基本不會(huì)但有的小組水平普遍很高的問題。討論并發(fā)言結(jié)束后，首先由學(xué)員自評，再由教員針對核心問題（即計(jì)算機(jī)解決此類問題的窮舉法）進(jìn)行全班講解。注意，教員在這里只對核心知識點(diǎn)（循環(huán)嵌套結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)）進(jìn)行講述。最后，把學(xué)員互評和教員評價(jià)等級情況記錄到學(xué)習(xí)過程評價(jià)表。

3.5 后 測

3.5.1 實(shí)施要素

學(xué)員完成案例設(shè)計(jì)，為兩支軍隊(duì)設(shè)計(jì)通信密語的編碼方案，并進(jìn)行學(xué)習(xí)反思。學(xué)習(xí)反思是學(xué)員自評的一種體現(xiàn)，要注意實(shí)戰(zhàn)案例的選取。主要內(nèi)容包括已掌握知識點(diǎn)、未掌握知識點(diǎn)、想要需要繼續(xù)學(xué)習(xí)的知識等。后測設(shè)計(jì)過程就是學(xué)員自我反思過程，既將教學(xué)內(nèi)容與服務(wù)部隊(duì)相聯(lián)系，又自我反思知識掌握情況。

3.5.2 過程評價(jià)

學(xué)員填寫學(xué)習(xí)反思表。學(xué)習(xí)反思表的主要內(nèi)容包括已掌握知識、未掌握知識、還需學(xué)習(xí)的知識等。教員按照案例完成情況進(jìn)行評價(jià)。根據(jù)反饋情況在后續(xù)過程采取同步的教學(xué)輔導(dǎo)策略，比如個(gè)別知識點(diǎn)的專門或深入講解，不同等級學(xué)員的單獨(dú)授課等。

3.6 總 結(jié)

教員對本節(jié)課教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)深化，加深學(xué)員的理解。整節(jié)高效課堂過程思路按照是什么、怎么做、能做什么展開，見圖3。需要注意的是，思路圖并未記錄評價(jià)過程，此環(huán)節(jié)隱含在模型中。

4 高效教學(xué)定量實(shí)施效果分析

為了檢驗(yàn)高效課堂的教學(xué)效果，我們以2016年全軍文化基礎(chǔ)課程統(tǒng)一考試作為評判標(biāo)準(zhǔn)。將參加考試的高效課堂班學(xué)員成績與全軍其他19所參考院校的考試成績進(jìn)行比較。在人數(shù)比例均衡的條件下，全軍所有參考班級的平均成績?yōu)?6分，而學(xué)院高效課堂試點(diǎn)班平均成績?yōu)?8分，見圖4；90分以上人數(shù)占全軍所有參考學(xué)員90分以上的比例為42%，見圖5。高效課堂班無論在高分率方面還是平均分方面均領(lǐng)先其他參考班級。

5 結(jié) 語

5.1 總 結(jié)

按照高效課堂模型對課程試點(diǎn)班進(jìn)行教學(xué)，并經(jīng)過全軍統(tǒng)一考試進(jìn)行檢驗(yàn)的結(jié)果證明，高效課堂能夠提升軍隊(duì)院校學(xué)員的學(xué)習(xí)積極性，使教學(xué)效果明顯增強(qiáng)。通過模型實(shí)踐，能夠得到幾點(diǎn)啟發(fā)。

第一，前測、小組討論與后測3個(gè)環(huán)節(jié)易被忽略，影響教學(xué)效果。要注意模型過程設(shè)置必須完整，各環(huán)節(jié)前后銜接，一步步深入展開。

第二，受實(shí)戰(zhàn)化教學(xué)總方針的引領(lǐng)，應(yīng)將模型的后測過程案例與部隊(duì)實(shí)際相結(jié)合，使服務(wù)軍隊(duì)特色更加鮮明，符合帶有軍隊(duì)院校特色的教學(xué)發(fā)展要求。

第三，過程評價(jià)量規(guī)表、過程評價(jià)表、大作業(yè)量規(guī)表等評價(jià)文檔與課后大作業(yè)、課堂搶答、課堂討論、學(xué)習(xí)反思等多種過程評價(jià)方式相結(jié)合，能夠使評價(jià)形式豐富，使評價(jià)為教學(xué)過程服務(wù)，促進(jìn)教學(xué)效果，達(dá)到預(yù)期教學(xué)目標(biāo)。

5.2 存在的問題和后續(xù)研究

由于研究模型在完整性、可靠性方面的局限性，高效課堂教學(xué)僅局限于本校的本科直通車與合訓(xùn)專業(yè)，通用性和可操作性稍差。作為一個(gè)有意義的長期研究課題，后續(xù)的研究方向是，第一，需要在過程評價(jià)環(huán)節(jié)的工具、量規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、文檔等方面進(jìn)行量化和細(xì)化，比如加入知識能力自查表進(jìn)行環(huán)節(jié)完善等。第二，以提升教師清晰構(gòu)建知識內(nèi)在聯(lián)系的層面充分借鑒并完善BOPPPS模型的實(shí)施過程細(xì)節(jié)，更好地完成計(jì)算思維的內(nèi)化，使高效課堂模型的應(yīng)用效果和領(lǐng)域進(jìn)一步提升。

基金項(xiàng)目：教育部高教司課程改革項(xiàng)目（2-1-ZXM-05）；海軍航空工程學(xué)院“向?qū)崙?zhàn)聚焦、向部隊(duì)靠攏”教改項(xiàng)目（訓(xùn)教[2014]37號）。

第一作者簡介：杜晶，女，講師，研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教育改革，hanfy1981@163.com。

參考文獻(xiàn)：

[1]ACM/IEEE. Computer science curricula 2013 ironman draft （Version 0.8）[EB/OL].（2013-03-26）[2016-12-20].http：//ai.stanford.edu/users/sahami/CS2013/.

[2]王志英， 周興社， 袁春風(fēng). 計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)員系統(tǒng)能力培養(yǎng)和系統(tǒng)課程體系設(shè)置研究[J]. 計(jì)算機(jī)教育， 2013（9）： 1-6.

[3]李文婷. 我國普通本科院校高效課堂探議[D]. 濟(jì)南： 山東師范大學(xué)， 2012.

[4]孫建清. 高中物理高效課堂實(shí)現(xiàn)途徑的探索[D]. 揚(yáng)州： 揚(yáng)州大學(xué)， 2015.

（編輯：孫怡銘）