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        基于N-CBE理念的C語言程序設(shè)計教學改革實踐

        2019-04-08 05:58:44施培蓓錢言玉
        池州學院學報 2019年6期
        關(guān)鍵詞:程序設(shè)計課程內(nèi)容作業(yè)

        謝 超,施培蓓,錢言玉

        (合肥師范學院計算機學院,安徽合肥 230601)

        “互聯(lián)網(wǎng)+教育”刷新了傳統(tǒng)的教育形態(tài),重構(gòu)出一種全新的開放自主、互動生成、豐富多樣的教育生態(tài)結(jié)構(gòu)。慕課、翻轉(zhuǎn)課堂等教學模式為高校程序設(shè)計課程教學帶來了新理念、新思路,同時也帶來了新挑戰(zhàn)和新困惑。

        1 高校計算機程序設(shè)計課程教學現(xiàn)狀

        學生計算思維能力和實踐編程能力的提升離不開計算機程序設(shè)計類課程的學習,然而縱觀目前高校計算機程序設(shè)計課程,從課程內(nèi)容、教學模式到課程考核都存在很多問題,離提升學生計算思維能力和編程分析能力的目標實現(xiàn)還存在差距。具體表現(xiàn)在:一、程序設(shè)計類課程內(nèi)容一般包括概述、數(shù)據(jù)類型、程序結(jié)構(gòu)、函數(shù)調(diào)用等,課程內(nèi)容相對分散,前后章節(jié)相對獨立,缺乏模塊化和整體性設(shè)計;二、實踐教學被弱化,與理論脫節(jié),如課時分配少、安排在學期結(jié)束時間等,這對于學生能力的培養(yǎng)是不利的;三、課堂講授仍為主要教學模式,按照教材內(nèi)容,按部就班講解,雖然也融入了案例教學、任務(wù)驅(qū)動等方法,但仍然以教師為主導,學生被動地聽,機械地操作[1];四、課程考核模式相對單一,如期末筆試、筆試+上機操作或者直接用省計算機等級考試的題庫等,不能很好地測評學生信息能力。

        MOOC是互聯(lián)網(wǎng)+教育的產(chǎn)物,是新型教育理念,也是新型教學模式?!爸袊髮WMOOC”“慕課中國”“慕課網(wǎng)”等綜合網(wǎng)站都提供了海量免費的課程資源,而且部分高校也購買了如“高校邦”“超星”“智慧樹”等慕課課程資源庫,學生足不出戶就能學到名校的精品課程,即豐富了學習,也開闊了視野。然而,高校慕課資源的使用率并不高,教學效果也差強人意。具體表現(xiàn)在:第一,學生利用慕課自主學習的積極性較低,即便報名學習慕課,結(jié)課率也很低,半途而廢的現(xiàn)象普遍發(fā)生;第二,慕課資源大多應(yīng)用在選修課程。線上學生登錄慕課平臺自主學習視頻,授課教師及時發(fā)布公告、督促學生,引導學生參與討論,但是線下組織學生開展合作探究學習往往浮于形式,應(yīng)付了事。慕課選修課考核方式也比較單一,比例分配欠合理,視頻學習所占比例較大,對學習過程缺乏有效的學習監(jiān)管機制,部分學生停留在播放視頻而非學習視頻,達不到提升學生能力的目標。第三,慕課資源本土化研究匱乏,教師自己制作微課或者整合已有慕課資源的積極性和能力有待提高。

        2 N-CBE的課程設(shè)計理念

        N:即Network,網(wǎng)絡(luò),伴隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展以及互聯(lián)網(wǎng)+在高等教育中的應(yīng)用,通過網(wǎng)絡(luò)平臺開展慕課教學、翻轉(zhuǎn)課堂教學日益增多。2015年《關(guān)于信息化建設(shè)及推動信息化和工業(yè)化深度融合發(fā)展工作情況的報告》和《關(guān)于引導部分地方普通本科高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變的指導意見》兩個文件的印發(fā)更是凸顯了國家對應(yīng)用型人才的重視。因而利用網(wǎng)絡(luò)平臺開展計算機課程教學,進一步培養(yǎng)學生的應(yīng)用和實踐能力勢在必行。

        CBE,Competency-Based-Education,由美國教育心理學家布魯姆在20世紀70年代提出,90年代傳入我國,并對我國高等教育應(yīng)用型人才的培養(yǎng)產(chǎn)生了重大影響。CBE核心是學生能力的培養(yǎng),體現(xiàn)在高等教育的人才培養(yǎng)目標從強調(diào)學生“知識、技能、情感”三維目標的培養(yǎng)上升到學生“綜合職業(yè)技能”的提升,如實踐操作能力,應(yīng)用分析能力和學習能力等,只有學生主動地做,積極地思考,才能在做的過程中學到知識、積累經(jīng)驗,練就能力[2]。N-CBE的課程設(shè)計理念具有如下特點:

        2.1 師生角色全面化

        在N-CBE的課程設(shè)計理念中,教師承擔了課程設(shè)計者、微課制作者(或微課資源整合者)、學習管理者和合作探究者等角色,學生則承擔了線上自主學習、問題反饋和線下合作探究、問題解決等角色。

        整個課程設(shè)計從學生能力(competency)培養(yǎng)出發(fā),設(shè)計并制作微課視頻或者有效整合現(xiàn)有資源,利用網(wǎng)絡(luò)教學平臺呈現(xiàn)課程學習資源。在學生線上自主學習階段,教師要把握好整個課程的學習進度,及時督促學生,并設(shè)置相關(guān)討論主題,引導學生參與問題討論,有效指導學生,啟發(fā)學生思維,激發(fā)學生的學習興趣,并及時統(tǒng)計學生的問題;學生則需要按照教師的進度安排好學習時間,自覺自律地完成各項學習材料,積極參與師生的主題討論。在線下合作探究學習階段,需要師生共同努力,合作完成,而合作探究學習的主題和形式是重中之重。

        2.2 課程設(shè)計模塊化

        N-CBE課程設(shè)計理念中注重課程的模塊化設(shè)計,將課程內(nèi)容分成若干個內(nèi)容模塊,從簡單到復雜,逐步深入地學習課程。模塊化的課程設(shè)計思想有助于實現(xiàn)學生能力(competency)培養(yǎng)的目標。

        2.3 課程考核立體化

        CBE理念強調(diào)學生的能力培養(yǎng),尤其強調(diào)通過“做”學到知識,獲得經(jīng)驗,完成能力的提升。因此,課程的考核應(yīng)該體現(xiàn)過程性、多樣性和立體化[3]。利用網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)對學生的學習過程進行有效監(jiān)管和考核,體現(xiàn)了過程性評價;學生的學習參與、章節(jié)小測以及編程應(yīng)用注重了考核的多樣性和立體化。

        3 基于N-CBE理念的C語言程序設(shè)計教學實踐

        C語言程序設(shè)計是我院理工科專業(yè)的一門基礎(chǔ)必修課程,64學時。在教學實踐中,借助“超星爾雅”網(wǎng)絡(luò)教學平臺,課程內(nèi)容強調(diào)模塊化設(shè)計,學習資源采用教師自制與網(wǎng)絡(luò)資源整合相結(jié)合的方法,突出Competency學生能力培養(yǎng)。

        3.1 課程內(nèi)容設(shè)計

        課程內(nèi)容的設(shè)計是體現(xiàn)CBE能力本位培養(yǎng)理念的關(guān)鍵,是建構(gòu)網(wǎng)絡(luò)教學平臺學習資源的基礎(chǔ),它決定了整個教學改革的成功與否。在研究中,按照模塊化設(shè)計要求,對C語言程序設(shè)計的課程內(nèi)容進行模塊化設(shè)計,并依托案例完成知識點的學習。如表1所示。

        在課程模塊化設(shè)計過程中,將理論學習和實踐編程融為一體,線上學習注重基礎(chǔ)性設(shè)計和編程應(yīng)用,線下探究則注重學生編程能力的應(yīng)用和強化。實驗內(nèi)容注重基礎(chǔ)與能力同時發(fā)展,分為驗證型實驗(40%)、綜合型實驗(40%)和創(chuàng)新設(shè)計型實驗(20%)。驗證型實驗注重基礎(chǔ)性設(shè)計,安排在線上學習階段;綜合型實驗強調(diào)學生對知識點的綜合運用,可分為小綜合和大綜合;創(chuàng)新設(shè)計型實驗體現(xiàn)設(shè)計性和創(chuàng)新性,由學生根據(jù)題目要求自己設(shè)計算法,畫出流程圖,并利用VC++完成程序編寫和測試,可以參考目前的大學生程序設(shè)計競賽等形式。綜合型實驗和創(chuàng)新設(shè)計型實驗主要安排在線下探究學習階段。

        表1 C語言程序設(shè)計課程內(nèi)容模塊化設(shè)計

        3.2 “超星爾雅”網(wǎng)絡(luò)資源建設(shè)

        為了達到CBE能力培養(yǎng)的目標,課程組教師利用學校購買的“超星爾雅”網(wǎng)絡(luò)教學平臺,采用自制微課視頻和整合已有慕課資源相結(jié)合的方法,建構(gòu)教學資源,將理論與實踐有機融合。網(wǎng)絡(luò)教學平臺教師端的主要功能模塊如圖1所示。

        圖1 “超星爾雅”網(wǎng)絡(luò)教學平臺(教師端)主要功能模塊

        圖1呈現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)教學平臺教師端口的功能模塊,學生通過學生端口可以直接瀏覽視頻、課件、文檔資源、發(fā)表及討論。教師端口各模塊功能有:

        3.2.1 統(tǒng)計 統(tǒng)計包括章節(jié)訪問量、學生管理、成績管理和督學。章節(jié)訪問量提供了每個學生的每月訪問次數(shù),視頻的平均觀看時長,課程學習平均進度等;學生管理清晰地呈現(xiàn)每個學生的網(wǎng)絡(luò)學習時間、網(wǎng)絡(luò)討論、作業(yè)完成情況、章節(jié)測驗的成績以及題目的對錯分布,方便教師及時總結(jié),為線下課程的探究性學習提供了資源;成績管理主要側(cè)重學生的網(wǎng)絡(luò)學習成績統(tǒng)計,任課教師可以設(shè)置網(wǎng)絡(luò)學習考核項目和權(quán)重;督學則幫助教師及時地發(fā)布學習公告、還能根據(jù)學生管理和成績管理的結(jié)果有針對性地指導個別學生,因材施教。

        3.2.2 資料 資料包括課程資料、題庫、作業(yè)庫和試卷庫,主要用于課程學習資源(視頻、課件、文檔資料、素材等)的展示、下載,學生作業(yè)的上傳,以及課程章節(jié)測試和課程結(jié)課考試等。

        3.2.3 作業(yè) 作業(yè)包括發(fā)放作業(yè)題目、批閱作業(yè)和作業(yè)提交匯總,此模塊與“資料”模塊中的作業(yè)庫不同,“資料”模塊中的作業(yè)庫主要呈現(xiàn)每個學生的作業(yè)提交情況,而“作業(yè)”模塊的功能主要是學生作業(yè)的批閱,學生作業(yè)的提交統(tǒng)計和批閱情況匯總。

        3.2.4 管理 管理包括班級管理、教師團隊管理和課程管理。班級管理可以對選課學生班級進行管理,可以根據(jù)實際情況添加班級、學生或移除班級、學生;教師團隊管理呈現(xiàn)了任課教師團隊的資料,方便管理;課程管理可以對學生端學習課程的權(quán)限和課程開放時間、作業(yè)提交截止時間以及考試時間等進行設(shè)置。

        3.3 多樣化的課堂組織

        課堂組織是完成知識傳遞到知識內(nèi)化的過程,是學生能力培養(yǎng)和習得的過程,是對學生線上自主學習結(jié)果的考查過程,也是提升計算思維、解決實踐問題能力的過程。課堂組織可以分成如圖2所示四個環(huán)節(jié)。

        圖2 多樣化課堂組織

        答疑解惑主要是針對學生線上自主學習階段提交的問題,共性問題可以集中講授,個性問題單獨輔導;合作探究注重引導學生參與式、小組合作式學習,根據(jù)學生的自主學習情況,設(shè)置拓展性和提高性內(nèi)容,如C語言程序設(shè)計中“if選擇結(jié)構(gòu)”可以設(shè)置“計算個人所得稅”的實踐編程案例學習多分支選擇結(jié)構(gòu)的應(yīng)用技巧;實時檢測主要是對線上自主學習和課堂探究學習的結(jié)果測評,便于補缺補漏;拓展提升建立在學生合作探究學習的基礎(chǔ)上,可以針對學生的具體學習結(jié)果和所學內(nèi)容的難易度合理安排。將線上自主學習與線下課堂講授、合作探究等相結(jié)合的教學組織,才能更好地將理論知識轉(zhuǎn)化為分析問題、解決問題的實踐能力。

        3.4 立體化的課程考核

        根據(jù)學院制定的課程成績評定管理辦法,綜合線上、線下兩個環(huán)節(jié),從平時成績、實驗成績和期末成績?nèi)齻€方面突顯學生能力考核,具體考核方法如表2所示。

        表2 C語言程序設(shè)計課程考核體系

        學生課程成績=平時成績(30%)+實驗成績(30%)+期末成績(40%)。從表3中得出,考勤主要體現(xiàn)在線下課堂學習的出勤率,網(wǎng)絡(luò)學習和網(wǎng)絡(luò)測試成績可從網(wǎng)絡(luò)平臺“統(tǒng)計”模塊中導出,側(cè)重學生視頻學習、參與討論、作業(yè)、章節(jié)測試等;線下實驗主要針對課堂探究學習,計算學生課堂實驗編程的平均成績。課程考試通過網(wǎng)絡(luò)平臺“資料”模塊和“考試試卷庫”完成,由任課教師提供,題型主要由單選、判斷和程序填空為主,以考察學生對理論知識的掌握;線下綜合編程主要由程序改錯題和程序設(shè)計題為主,以考查學生的實際問題分析和解決能力。

        4 結(jié)論

        實踐證明,C語言程序設(shè)計課程教學采用NCBE理念設(shè)計,線上線下相結(jié)合的教學模式對于學生能力的培養(yǎng)效果良好。通過網(wǎng)絡(luò)平臺的問卷調(diào)研,調(diào)研數(shù)據(jù)如表3所示。

        表3 教學實踐效果調(diào)研(%)

        數(shù)據(jù)顯示,學生在學習積極性、知識習得、合作探究和實踐應(yīng)用能力等都有很大的提高。80%以上的學生認為這種線上線下相結(jié)合的教學模式對于提高學生的學習積極性、知識習得、合作探究能力的提升有很大幫助,但是實踐編程鍛煉的機會較少,實踐應(yīng)用能力還有待提升。因此,教學實踐過程中還需要加強實踐應(yīng)用資源的建設(shè),如大學生科技競賽、大學生科技創(chuàng)新項目、小系統(tǒng)的設(shè)計與研發(fā)等,給學生提供更多的實戰(zhàn)應(yīng)用的機會。

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