顧洪博 楊 永 吳雅娟 楊王黎

（東北石油大學(xué)計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)學(xué)院，黑龍江 大慶 163318）

為了培養(yǎng)適應(yīng)當(dāng)前經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的創(chuàng)新人才，計(jì)算機(jī)技術(shù)成為當(dāng)代大學(xué)生必須掌握的一門(mén)技術(shù)。[1]針對(duì)目前高校的大學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程的實(shí)際情況，開(kāi)展計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)模式研究和改革，提出了一種基于云平臺(tái)的教學(xué)模式的構(gòu)建，對(duì)計(jì)算機(jī)公共基礎(chǔ)課程的教學(xué)改革和人才培養(yǎng)模式的創(chuàng)新起到了積極的促進(jìn)作用。

一、現(xiàn)狀

目前高校普遍開(kāi)設(shè)的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程，是一門(mén)重要的基礎(chǔ)課程。針對(duì)非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)大多開(kāi)展的是C/VB/VFP 程序設(shè)計(jì)和Python 程序設(shè)計(jì)。這些程序設(shè)計(jì)課程目前的各種教學(xué)大多集中在程序語(yǔ)法基礎(chǔ)講解，不管是理論課堂、直播課堂、微課課堂，還是視頻錄播都是從基礎(chǔ)開(kāi)始，集中訓(xùn)練程序的思維，同時(shí)用實(shí)驗(yàn)課教學(xué)來(lái)進(jìn)行輔助。實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)踐是以編寫(xiě)代碼為目的進(jìn)行語(yǔ)法訓(xùn)練，設(shè)計(jì)訓(xùn)練。這種教學(xué)方式能夯實(shí)學(xué)生學(xué)習(xí)語(yǔ)言的基本功，但是卻容易忽略了問(wèn)題分析、算法設(shè)計(jì)和程序測(cè)試與調(diào)試等重要過(guò)程。

在日常教學(xué)活動(dòng)中，教師的教側(cè)重在語(yǔ)法、原理、演示示例；學(xué)生的學(xué)側(cè)重在背語(yǔ)法、調(diào)試程序。這些程序都是結(jié)合教學(xué)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，比較經(jīng)典。但是，往往脫離了生產(chǎn)實(shí)際。而且目前教學(xué)常態(tài)是學(xué)生上課能基本聽(tīng)懂，但下課自己調(diào)試程序的時(shí)候，尤其是碰到實(shí)際問(wèn)題不知道從何下手。如果碰到一個(gè)新問(wèn)題，學(xué)生往往不知道如何去分析、設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。這就說(shuō)明大多數(shù)程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)模式?jīng)]有側(cè)重實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐能力的培養(yǎng)，然后也暴露了程序設(shè)計(jì)思維不全面的問(wèn)題。針對(duì)這樣的現(xiàn)狀，各種高校程序設(shè)計(jì)的教改方法開(kāi)始設(shè)計(jì)。例如“案例法”“項(xiàng)目法”“任務(wù)驅(qū)動(dòng)法”“層次法”“計(jì)算思維法”等等。[2]這些方法在一定程度上的確解決了目前計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)中存在的學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不足、水平差異明顯、教學(xué)方法單一等諸多問(wèn)題，[3]也能從課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)兩個(gè)方面進(jìn)行改善，教學(xué)效果有明顯好轉(zhuǎn)。隨著互聯(lián)網(wǎng)+，云計(jì)算，云平臺(tái)，MOOC等先進(jìn)技術(shù)和智能化手段的日新月異，計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)方法也要有所改善。經(jīng)過(guò)多年教學(xué)實(shí)踐和總結(jié)，提出一個(gè)基于云平臺(tái)的“432”教學(xué)模式的構(gòu)建，并在教學(xué)實(shí)踐中進(jìn)行應(yīng)用，效果比較明顯。

二、“432”教學(xué)模式

云計(jì)算技術(shù)以及大數(shù)據(jù)技術(shù)的迅猛發(fā)展，使得在線(xiàn)學(xué)習(xí)的實(shí)施比以往具有了更多的便利條件，資源更新更便捷、實(shí)時(shí)溝通更方便、系統(tǒng)穩(wěn)定性更強(qiáng)大，平臺(tái)靈活度更多樣。[4]“432”教學(xué)模式是“四種學(xué)習(xí)手段、三種教學(xué)方法、兩項(xiàng)合作應(yīng)用”的簡(jiǎn)稱(chēng)。這個(gè)教學(xué)模式來(lái)源的基本思想就是以學(xué)生的學(xué)為起點(diǎn)，以學(xué)生完全掌握程序設(shè)計(jì)技巧為當(dāng)前終點(diǎn)，以教師的教為助力，結(jié)合各種教學(xué)手段和先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行全方位、開(kāi)放式的學(xué)習(xí)。教師為學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者、合作者，學(xué)生為學(xué)習(xí)的主動(dòng)者、探索者，學(xué)習(xí)平臺(tái)為教學(xué)的支持者的一種教學(xué)模式。從學(xué)生方面而言，學(xué)生在自主的、集中的、探究的、擴(kuò)展的方式下學(xué)習(xí)，在與同學(xué)或者老師的合作交流中答疑解惑。從內(nèi)心激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，變被動(dòng)學(xué)為主動(dòng)學(xué)。實(shí)踐證明這種方式能真正提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和自主性，充分發(fā)揮學(xué)生的潛能，讓學(xué)生從“學(xué)會(huì)”到“會(huì)學(xué)”，為學(xué)生的終身學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。學(xué)生學(xué)習(xí)手段的多樣化可以促進(jìn)學(xué)習(xí)。

1.四學(xué)

四種學(xué)習(xí)手段是指學(xué)生在教學(xué)平臺(tái)的學(xué)生手段，分別是：自由學(xué)習(xí)、集中學(xué)習(xí)、主動(dòng)學(xué)習(xí)和擴(kuò)展學(xué)習(xí)。

（1）課前進(jìn)行的預(yù)先學(xué)習(xí)——自由學(xué)習(xí)。對(duì)于學(xué)生而言，學(xué)習(xí)只是促使提前思考，提前準(zhǔn)備，是學(xué)習(xí)的熱身。預(yù)先學(xué)習(xí)的好處就能避免學(xué)生在上課時(shí)成為毫無(wú)準(zhǔn)備的聽(tīng)眾，跟著老師盲從的學(xué)習(xí)，對(duì)這個(gè)知識(shí)點(diǎn)基本上是有所了解，而不是一無(wú)所知。這個(gè)學(xué)生端的設(shè)置也要與教師端進(jìn)行關(guān)聯(lián)。因?yàn)閷W(xué)生的層次是不一樣的，每名學(xué)生能學(xué)些什么、學(xué)到什么、學(xué)到什么程度、學(xué)著有什么問(wèn)題，需要進(jìn)行掌握，這就可以通過(guò)教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行跟蹤和匯總。教師及時(shí)通過(guò)教學(xué)平臺(tái)了解學(xué)生在學(xué)習(xí)中暴露出的各種問(wèn)題，匯聚的各種情況和學(xué)生學(xué)習(xí)后的狀態(tài)，這些都可以在后期教學(xué)備課中進(jìn)行整理和使用，進(jìn)行備課指導(dǎo)和教學(xué)規(guī)劃。

（2）課中進(jìn)行的及時(shí)加強(qiáng)和鞏固——集中學(xué)習(xí)。對(duì)學(xué)生而言，自由學(xué)習(xí)后，再由教師進(jìn)行各種方式的講解，梳理知識(shí)點(diǎn)，構(gòu)建知識(shí)圖譜，這是整個(gè)學(xué)習(xí)的關(guān)鍵。學(xué)生可以通過(guò)課堂講授來(lái)集中學(xué)習(xí)，也可以通過(guò)直播課堂進(jìn)行反復(fù)學(xué)習(xí)。這與原來(lái)的教學(xué)模式十分像，畢竟改革不是全部丟棄原有的方式。這些集中學(xué)習(xí)能在主管上進(jìn)行引導(dǎo)和客觀(guān)上進(jìn)行督促，十分有必要，而且也讓學(xué)生有一種正在學(xué)習(xí)的感覺(jué)。

（3）課后進(jìn)行的認(rèn)真復(fù)習(xí)、合作中的查缺補(bǔ)漏——主動(dòng)學(xué)習(xí)。程序設(shè)計(jì)課程以實(shí)踐為主，讓學(xué)生自己學(xué)習(xí)，容易陷入一個(gè)自閉、無(wú)力的怪圈。如果和同學(xué)合作，既能促進(jìn)學(xué)習(xí)，又能相互幫助。這就是主動(dòng)學(xué)習(xí)。結(jié)合教師平臺(tái)的資源，進(jìn)行答疑解惑；結(jié)合項(xiàng)目小組的情況進(jìn)行合作分工；結(jié)合自身學(xué)習(xí)條件進(jìn)行取長(zhǎng)補(bǔ)短，這都是主動(dòng)學(xué)習(xí)需要進(jìn)行的。以往學(xué)生寫(xiě)作業(yè)不及時(shí)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)不認(rèn)真，這是他自己學(xué)習(xí)的事情。現(xiàn)在，在一個(gè)項(xiàng)目小組中，不如因?yàn)樽约旱牟慌?、不認(rèn)真可能會(huì)影響其他成員，這就是一種督促，來(lái)自同學(xué)間的督促。

（4）在項(xiàng)目中深入學(xué)習(xí)——擴(kuò)展學(xué)習(xí)。程序設(shè)計(jì)課程里，語(yǔ)言的基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)結(jié)合程序的設(shè)計(jì)只是表面的學(xué)習(xí)，我們要通過(guò)項(xiàng)目應(yīng)用深入到實(shí)際案例中。通過(guò)身邊可見(jiàn)的、有趣的項(xiàng)目規(guī)劃來(lái)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深入學(xué)習(xí)和探索。這樣既能提高學(xué)習(xí)的興趣，又能加強(qiáng)學(xué)習(xí)的動(dòng)力。比如，學(xué)習(xí)了循環(huán)語(yǔ)句，就可以開(kāi)發(fā)一個(gè)“幸運(yùn)小程序”或者類(lèi)似“猜猜看”的程序。學(xué)習(xí)了各種常用控件，就可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)類(lèi)似系統(tǒng)里自帶的“科學(xué)計(jì)算器”的開(kāi)發(fā)。這就讓學(xué)生覺(jué)得原來(lái)設(shè)計(jì)程序和實(shí)際生活十分接近。學(xué)習(xí)了驅(qū)動(dòng)器控件，就可以開(kāi)發(fā)一個(gè)打開(kāi)的小程序。學(xué)習(xí)了數(shù)據(jù)庫(kù)連接控件，就可以開(kāi)發(fā)一個(gè)班級(jí)學(xué)生管理系統(tǒng)，應(yīng)用到實(shí)際生活中。還有的諸如：電子相冊(cè)、記事本、畫(huà)圖工具，甚至挖雷、貪吃蛇等小游戲都可以開(kāi)發(fā)。這樣把學(xué)到的知識(shí)融會(huì)貫通，學(xué)生通過(guò)平臺(tái)的學(xué)習(xí)，能夠掌握實(shí)踐知識(shí)，然后進(jìn)行有興趣的合作是檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果的基本標(biāo)準(zhǔn)。

2.三教

三種教學(xué)方法是對(duì)課程中教師教學(xué)手段的總結(jié)，分別是：課堂教學(xué)、直播（視頻）時(shí)刻、答疑課堂。

（1）針對(duì)課程進(jìn)行的集中教學(xué)——課堂講授。對(duì)學(xué)生自由學(xué)習(xí)反饋的信息進(jìn)行課前備課準(zhǔn)備，然后讓學(xué)生在集中學(xué)習(xí)中進(jìn)行課堂講解。這就是一個(gè)教學(xué)模式的改革，實(shí)時(shí)更新，及時(shí)反饋。以往教學(xué)中都是按照教學(xué)日歷進(jìn)行設(shè)計(jì)和講解。教師沿著日歷走，往往不能顧及學(xué)生的實(shí)際接受能力，使得學(xué)習(xí)效果十分不理想。現(xiàn)在，通過(guò)教學(xué)平臺(tái)的反饋，教師能了解學(xué)生在自由學(xué)習(xí)中的問(wèn)題，集中進(jìn)行處理，反饋給學(xué)生，進(jìn)行及時(shí)解答。然后，集中教學(xué)進(jìn)行時(shí)，學(xué)生在態(tài)度上可以引起重視，在內(nèi)容上可以進(jìn)行系統(tǒng)學(xué)習(xí)，在形式上可以進(jìn)行引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。

（2）針對(duì)不同學(xué)生進(jìn)行不同管理——直播或者視頻時(shí)刻。這是對(duì)集中教學(xué)的一個(gè)補(bǔ)充。課上教學(xué)如果沒(méi)有聽(tīng)懂，或者存有疑惑，可以進(jìn)入直播時(shí)刻。這里是老師錄制的一些視頻或者一些直播視頻，可以在傳統(tǒng)課堂之外進(jìn)行線(xiàn)上教學(xué)。課上時(shí)間畢竟有限，延伸到課外可以進(jìn)行無(wú)限的教學(xué)。當(dāng)然，考慮到老師的工作量，可以進(jìn)行一些視頻的錄制，這樣可以方便學(xué)生和教師。

（3）傳道授業(yè)和解惑——答疑課堂。主要是針對(duì)所有學(xué)習(xí)過(guò)程中進(jìn)行答疑。可以是自由學(xué)習(xí)中的基本語(yǔ)法問(wèn)題，也可以是集中學(xué)習(xí)中的結(jié)構(gòu)問(wèn)題，或者是擴(kuò)展學(xué)習(xí)中的深度問(wèn)題。答疑的方式可以由線(xiàn)上線(xiàn)下兩種手段。

3.兩合作

兩項(xiàng)合作應(yīng)用是指：小組合作和項(xiàng)目合作。這在平臺(tái)上是教師針對(duì)學(xué)生端進(jìn)行的設(shè)置。小組合作不僅能促進(jìn)合作精神的養(yǎng)成，還能延伸到項(xiàng)目合作：以完成實(shí)際項(xiàng)目為目標(biāo)，進(jìn)行課程的深度學(xué)習(xí)。

（1）小組合作。這里學(xué)習(xí)小組的劃分，可以采取學(xué)生自愿的方式，也可以采取以強(qiáng)帶弱的方式。有負(fù)責(zé)人進(jìn)行督導(dǎo)，有成員進(jìn)行互助，一起完成學(xué)習(xí)。教師備課中刻意引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行小組合作，然后一起開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)和學(xué)習(xí)。這在教學(xué)平臺(tái)上進(jìn)行關(guān)注和引導(dǎo)。教師教授的是理論知識(shí)，刻意培養(yǎng)的是學(xué)生的思維能力和合作意識(shí)。教學(xué)促進(jìn)理論學(xué)習(xí)，合作能促進(jìn)實(shí)踐學(xué)習(xí)。

（2）項(xiàng)目合作。教學(xué)平臺(tái)采用項(xiàng)目研究、課題策劃來(lái)鞏固所學(xué)的知識(shí)。與小組合作相比，項(xiàng)目合作需要教師的技術(shù)指導(dǎo)和技術(shù)跟蹤。主要是學(xué)生在教師的引導(dǎo)下進(jìn)行小組項(xiàng)目開(kāi)發(fā)和實(shí)際問(wèn)題的應(yīng)用研究。

教師的備課和授課就不單單體現(xiàn)在講授理論知識(shí)和課本知識(shí)。掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)和學(xué)生的學(xué)習(xí)心理，需要教師本身要有極大的責(zé)任心和使命感。為此，構(gòu)建了一個(gè)教學(xué)平臺(tái)來(lái)幫助教師進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。

三、平臺(tái)設(shè)計(jì)

云平臺(tái)是一種流行的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)方式，能夠使用用戶(hù)提供多元化的虛擬資源，具有實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)和隨意伸縮的特性。[5]基于云平臺(tái)的“432”教學(xué)模式的構(gòu)建，主要分為兩大模塊。第一個(gè)模塊是智慧教學(xué)平臺(tái)，主要是針對(duì)教師端進(jìn)行設(shè)計(jì)。其中，教學(xué)管理系統(tǒng)是教師對(duì)整個(gè)平臺(tái)進(jìn)行管理的系統(tǒng)；教學(xué)設(shè)計(jì)系統(tǒng)依照學(xué)生學(xué)習(xí)表現(xiàn)系統(tǒng)反饋的信息進(jìn)行課前的備課。教學(xué)規(guī)劃系統(tǒng)是針對(duì)學(xué)生在整個(gè)學(xué)習(xí)中的具體情況進(jìn)行規(guī)劃和設(shè)計(jì)。資源共享系統(tǒng)是教師為學(xué)生自學(xué)和課下學(xué)習(xí)提供的各種教學(xué)資源，例如，教材、PPT、習(xí)題、視頻、作業(yè)庫(kù)、測(cè)試試卷等。項(xiàng)目拓展系統(tǒng)是依照規(guī)劃的內(nèi)容引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目學(xué)習(xí)后，進(jìn)行實(shí)際擴(kuò)展和應(yīng)用。直播（課堂）系統(tǒng)是課堂授課的一種方式，可以是直播或者錄播或者是課堂講授。教學(xué)答疑系統(tǒng)是針對(duì)整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行答疑解惑的系統(tǒng)。第二個(gè)模塊是智慧學(xué)習(xí)平臺(tái)，主要是針對(duì)學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)。其中，學(xué)習(xí)規(guī)劃系統(tǒng)是學(xué)生在學(xué)習(xí)一定階段后，進(jìn)行實(shí)際的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，主要針對(duì)小組項(xiàng)目進(jìn)行。學(xué)習(xí)情況反饋系統(tǒng)是考察學(xué)生在學(xué)習(xí)中的各種反饋，主要是針對(duì)各種知識(shí)點(diǎn)的感知系統(tǒng)。學(xué)習(xí)表現(xiàn)系統(tǒng)是學(xué)生在整個(gè)學(xué)習(xí)中的表現(xiàn)，通過(guò)記錄直播的時(shí)間、視頻的播發(fā)率、作業(yè)的完成情況和測(cè)試的合格率、項(xiàng)目的介入程度等表現(xiàn)，來(lái)確定學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和過(guò)程。直播課堂學(xué)習(xí)系統(tǒng)是學(xué)生通過(guò)平臺(tái)進(jìn)行集中答疑解惑過(guò)程。資源共享系統(tǒng)主要是學(xué)生下載和享用教師的資源，當(dāng)然，學(xué)生也可以分享自己學(xué)習(xí)中的一些經(jīng)驗(yàn)。小組合作系統(tǒng)是進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)和小組合作的一個(gè)系統(tǒng)，學(xué)生參加小組后進(jìn)行集體設(shè)計(jì)，實(shí)時(shí)記錄項(xiàng)目完成情況等。

四、實(shí)施效果及分析

在平臺(tái)上進(jìn)行教學(xué)，實(shí)施效果不錯(cuò)。例如，上學(xué)期的VB 程序設(shè)計(jì)課程中，利用教學(xué)平臺(tái)得到的知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)情況，如表1 所示?？梢?jiàn)，在所有知識(shí)點(diǎn)中，大部分都是由集中學(xué)習(xí)得到，但是，自主學(xué)習(xí)學(xué)的好的，集中學(xué)習(xí)也好。從表1 可以看出學(xué)生可以通過(guò)不同的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)。

表1 知識(shí)點(diǎn)完成情況

期末考試后，拿出一個(gè)班的成績(jī)進(jìn)行分析。整理這個(gè)班的期末成績(jī)?nèi)缦聢D1 所示。從圖中可以看出，教學(xué)模式以集中學(xué)為主體，以自由學(xué)和主動(dòng)學(xué)和擴(kuò)展學(xué)位輔助。數(shù)據(jù)分析可以看出，成績(jī)比較高的基本上都各階段學(xué)習(xí)十分完整的。圖1 中左上圖的是按照綜合成績(jī)排序，右上圖的是按照自由學(xué)成績(jī)排序?？梢钥闯觯杂蓪W(xué)進(jìn)行不好的，導(dǎo)致其集中學(xué)習(xí)也受到影響，從而在主動(dòng)學(xué)和擴(kuò)展學(xué)中都不是十分完善。左下圖是按照集中學(xué)排序，右下圖是按照主動(dòng)學(xué)排序?？梢?jiàn)集中學(xué)成績(jī)與整體成績(jī)十分密切，主動(dòng)學(xué)習(xí)的學(xué)生其他成績(jī)也可以。

圖1 平臺(tái)期末成績(jī)（總成績(jī)、自由學(xué)、集中學(xué)、主動(dòng)學(xué)）

依照多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)踐和總結(jié)，這種教學(xué)模式的構(gòu)建，使用效果很好。當(dāng)然，這個(gè)模式也存在一定的缺點(diǎn)，比如，依照教學(xué)模式的改革，需要健全課程整體的評(píng)價(jià)體制和評(píng)價(jià)方法。