王炳鵬,高 麗,劉素君,山青青

(蘭州石化職業(yè)技術(shù)大學(xué),甘肅 蘭州 730060)

0 引言

長期以來,高職院校中編程語言類課程都是教師教學(xué)的一個(gè)難點(diǎn)課程。隨著教育信息化2.0 時(shí)代的到來,信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合,很多編程語言類的課程也采取了線上線下混合式的教學(xué)方式,但實(shí)際的教學(xué)效果卻不如人意。根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),在真實(shí)的教學(xué)過程中,60%的同學(xué)在學(xué)習(xí)初期就會(huì)出現(xiàn)“聽不懂、跟不上”的問題[1]。隨著教學(xué)的持續(xù)深入,這個(gè)比例會(huì)不斷提高。最后只有寥寥無幾的同學(xué)能夠掌握教師傳授的全部知識(shí)內(nèi)容,極個(gè)別同學(xué)可以在教師教學(xué)的基礎(chǔ)上擴(kuò)展學(xué)習(xí)。線上內(nèi)容往往會(huì)成為學(xué)生的打卡資料,對(duì)于實(shí)際的教學(xué)幫助幾可以忽略不計(jì)。為具體了解學(xué)生對(duì)語言類課程的理解和掌握程度,2020 年12 月份,針對(duì)78 位2020 級(jí)大一學(xué)生進(jìn)行了一次無記名的投票調(diào)研,主要調(diào)研學(xué)生對(duì)自身掌握C 語言程度的認(rèn)知。調(diào)研結(jié)果如下表1 所示。

表1 學(xué)生對(duì)C 語言的掌握情況的自評(píng)

此表反映的現(xiàn)狀,對(duì)希望提高教學(xué)質(zhì)量、進(jìn)行有效教學(xué)的老師無疑提出了一項(xiàng)嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。有效教學(xué)是教師通過有效的教學(xué)準(zhǔn)備、有效的教學(xué)活動(dòng)和有效的教學(xué)評(píng)價(jià)來促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)和發(fā)展的教學(xué)[2];是符合教學(xué)規(guī)律的“有效果”“有效率”“有效益”的教學(xué)[3]。為了實(shí)現(xiàn)這樣的目標(biāo),2021 年3 月份,本校面向2020 級(jí)學(xué)生具體學(xué)情,設(shè)計(jì)在整個(gè)教學(xué)過程的各個(gè)環(huán)節(jié)中融入分層教學(xué),充分考慮混合式教學(xué)的應(yīng)用,開展了一次“Python 編程基礎(chǔ)”課程的教學(xué)實(shí)踐。通過前后的數(shù)據(jù)對(duì)比,本校實(shí)現(xiàn)了相關(guān)高職類編程語言類課程的有效教學(xué)。

1 分層教學(xué)簡述

李長勤認(rèn)為,教學(xué)還是分層教學(xué)主體,是學(xué)校實(shí)現(xiàn)教育目的的基本途徑;其次是分層次,教師在學(xué)生知識(shí)基礎(chǔ)、智力因素和非智力因素存在明顯差異的情況下,分類設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)和進(jìn)行教學(xué);再次是應(yīng)達(dá)到教學(xué)效果的最優(yōu)化[4]。分層教學(xué)是教師根據(jù)學(xué)生現(xiàn)有的知識(shí)、能力水平和潛力傾向把學(xué)生科學(xué)地分成幾組各自水平相近的群體并分別教學(xué)[5]。分層教學(xué)基于學(xué)生個(gè)體的差異性以及指向?qū)W生個(gè)體的發(fā)展性,具有教學(xué)目標(biāo)的分層性。其中學(xué)生個(gè)體差異性是教學(xué)的基礎(chǔ),教學(xué)目標(biāo)分層性是策略,學(xué)生個(gè)體的發(fā)展性是目標(biāo)。教師在線上線下混合式教學(xué)過程中應(yīng)用分層教學(xué),首先要分層教學(xué)目標(biāo),其次在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)實(shí)施、教學(xué)評(píng)價(jià)等各個(gè)環(huán)節(jié)融入分層教學(xué)。

2 教學(xué)分析與設(shè)計(jì)

2.1 基本學(xué)情調(diào)研

參加“Python 編程基礎(chǔ)”課程的3 個(gè)班學(xué)生,總計(jì)103 人;其中來自中職的學(xué)生64 人,來自高中的學(xué)生39人。整體上看,高職學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高,邏輯思維能力偏弱,不具有良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,遇到難題容易退縮;但積極性高,樂于實(shí)操、嘗試、探索,,對(duì)于新鮮事物的接受能力強(qiáng)。為了實(shí)現(xiàn)學(xué)生最佳的學(xué)習(xí)體驗(yàn),調(diào)研人員在課程開始之前發(fā)布了學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣的自評(píng)投票,主要就學(xué)生自學(xué)能力、課前學(xué)習(xí)量、學(xué)習(xí)方式等問題進(jìn)行調(diào)研。結(jié)果顯示,同學(xué)們目前比較認(rèn)可線上線下混合學(xué)習(xí)方式(占比75%),課前預(yù)習(xí)的自測題量以5 道為宜(占比47%),課前預(yù)習(xí)時(shí)長在20 分鐘左右為宜(占比47%),比較受歡迎的課堂教學(xué)方式是項(xiàng)目案例式教學(xué)(占比72%),對(duì)于在線視頻教學(xué)內(nèi)容更喜歡實(shí)際編程演示(占比72%),對(duì)于存疑的問題希望通過“課堂溝通”(41%)、“線上討論”(41%)、“查資料、自主學(xué)習(xí)”(44%)的方式解決。支持“課后咨詢”方式來解決問題的同學(xué)只占13%。

2.2 結(jié)合分層教學(xué)和基本學(xué)情確定教學(xué)目標(biāo)

從課程本質(zhì)來看,整體教學(xué)目標(biāo)應(yīng)當(dāng)是培養(yǎng)學(xué)生Python 編程的主體思想,掌握python 的基本特色表達(dá)和利用計(jì)算機(jī)思維分析問題、解決問題的能力。在前述的基本學(xué)情之下,這也成為課程的教學(xué)難點(diǎn)。再詳細(xì)分析課程教學(xué)知識(shí)技能的難度,體現(xiàn)在兩個(gè)方面:一方面是知識(shí)技能本身理解難度比較大;另一方面是應(yīng)用描述復(fù)雜,但使用知識(shí)技能簡單,難點(diǎn)在于學(xué)生無法將復(fù)雜的問題描述與計(jì)算機(jī)語言結(jié)合起來,無法用計(jì)算機(jī)思維來解決問題。

從行業(yè)應(yīng)用的角度出發(fā)分析可知,分析課程所在專業(yè)對(duì)Python 學(xué)習(xí)的要求,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的目標(biāo)更多的是對(duì)基本編程技能的掌握和對(duì)具體問題的分析解決能力。因此重點(diǎn)是第二方面的難度考量,教師以實(shí)現(xiàn)不同難度和復(fù)雜程度案例任務(wù)為分層教學(xué)目標(biāo),應(yīng)對(duì)不同特點(diǎn)的學(xué)生實(shí)施教學(xué)。

2.3 基于學(xué)生學(xué)習(xí)體驗(yàn),整合行業(yè)、競賽及課標(biāo)和教材,重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容

Python 編程語言應(yīng)用廣泛,無論是計(jì)算與數(shù)據(jù)分析、人工智能、自動(dòng)化運(yùn)維、云計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)編程還是游戲開發(fā)等方面都得到了應(yīng)用。為調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,考慮到基本學(xué)情,本文整合基礎(chǔ)行業(yè)應(yīng)用和競賽案例,在人才培養(yǎng)方案和課程標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)下,遵循學(xué)生認(rèn)知規(guī)律,基于教材層次化遞進(jìn)關(guān)系設(shè)計(jì)了五大項(xiàng)目整合Python 編程基礎(chǔ)的教學(xué)內(nèi)容。具體項(xiàng)目單元中,繼續(xù)使用細(xì)分任務(wù)串接各知識(shí)技能點(diǎn),最后綜合知識(shí)技能點(diǎn)完成項(xiàng)目單元綜合案例,實(shí)現(xiàn)具體項(xiàng)目效果。課程教學(xué)內(nèi)容最終如表2 所示。項(xiàng)目和任務(wù)的設(shè)計(jì),搭建了“項(xiàng)目引導(dǎo),任務(wù)驅(qū)動(dòng)”的前提,對(duì)接了行業(yè)應(yīng)用,調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)了應(yīng)用計(jì)算機(jī)思維解決實(shí)際行業(yè)問題的能力,為課程的持續(xù)有效推進(jìn)奠定了基礎(chǔ)。

表2 教學(xué)內(nèi)容項(xiàng)目任務(wù)設(shè)計(jì)

2.4 基于基本學(xué)情,豐富層次化教學(xué)案例,準(zhǔn)備分層教學(xué)資料

教師根據(jù)“實(shí)現(xiàn)不同難度和復(fù)雜程度的項(xiàng)目任務(wù)”的教學(xué)目標(biāo),設(shè)計(jì)難度和復(fù)雜程度不同的教學(xué)案例,以供拔尖學(xué)生、普通學(xué)生和落后學(xué)生的學(xué)習(xí)需要,進(jìn)一步提升拔尖學(xué)生的知識(shí)技能水平,激發(fā)普通學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,逐漸引導(dǎo)落后學(xué)生投入課堂、積極參與課堂教學(xué)。分層案例根據(jù)單元的知識(shí)技能特點(diǎn)和教學(xué)進(jìn)程,逐步引入課堂。以項(xiàng)目二為例設(shè)計(jì)的分層案例如表3所示。

表3 項(xiàng)目二分層案例

3 教學(xué)實(shí)施過程

3.1 基于“行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)”,針對(duì)難重點(diǎn),細(xì)化教學(xué)環(huán)節(jié)和方法

課程總體采用6 個(gè)步驟的“行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)”實(shí)施方式。教學(xué)實(shí)施的難點(diǎn)是正確分析項(xiàng)目中各個(gè)實(shí)際任務(wù),運(yùn)用計(jì)算機(jī)語言解決實(shí)際問題。因此,在面向具體任務(wù)時(shí),教師在“發(fā)布實(shí)訓(xùn)任務(wù)”環(huán)節(jié)使用體驗(yàn)法、討論法等引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)任務(wù)功能和分解任務(wù)功能。在“實(shí)施實(shí)訓(xùn)任務(wù)”環(huán)節(jié),使用對(duì)比法、啟發(fā)法等引導(dǎo)學(xué)生使用計(jì)算機(jī)語言表述實(shí)際問題基本元素;使用講授法配合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律逐步展示任務(wù)核心代碼;使用練習(xí)法、驗(yàn)證法完成任務(wù)。在“任務(wù)結(jié)果展示”環(huán)節(jié),使用學(xué)生演示法、評(píng)價(jià)法引導(dǎo)學(xué)生優(yōu)化代碼、認(rèn)識(shí)編程中出現(xiàn)的問題。在“分層案例測驗(yàn)”環(huán)節(jié),提供不同難度和復(fù)雜程度的案例,采用小組討論法由小組根據(jù)自身情況選擇分層案例,使得每位同學(xué)都可參與、完成相應(yīng)案例,從而提升拔尖學(xué)生知識(shí)技能綜合運(yùn)用能力,強(qiáng)化一般學(xué)生知識(shí)技能基礎(chǔ)運(yùn)用能力,督促落后學(xué)生繼續(xù)理解、熟悉知識(shí)技能。在“分層案例評(píng)價(jià)”環(huán)節(jié)使用案例在線評(píng)價(jià)、組內(nèi)評(píng)價(jià)、組間評(píng)價(jià)和教師評(píng)價(jià)的應(yīng)用方式幫助學(xué)生全面認(rèn)識(shí)知識(shí)技能。在“課后實(shí)操拓展”環(huán)節(jié),使用在線實(shí)操視頻教學(xué)、增值評(píng)價(jià)鼓勵(lì)繼續(xù)深入學(xué)習(xí)。

3.2 以學(xué)生為主體,線上線下緊密結(jié)合開展分層教學(xué)

在整個(gè)教學(xué)過程中,線上教學(xué)方式作為整個(gè)教學(xué)的必要環(huán)節(jié)出現(xiàn)。主要實(shí)現(xiàn)課前預(yù)習(xí)、課中實(shí)時(shí)反饋并檢查學(xué)習(xí)狀況的任務(wù)。所有分層案例資料以在線展示作業(yè)的形式,不同案例分值不同,基礎(chǔ)案例2 分,中級(jí)案例4 分,復(fù)雜案例8 分。除分層案例之外,還提供競賽相關(guān)資源和計(jì)算機(jī)等級(jí)考試資源,也由學(xué)生自主選擇完成。在課堂上,拔尖學(xué)生可以課上展示,普通學(xué)生可以課下自選完成、線上提交,教師實(shí)時(shí)進(jìn)行線上評(píng)價(jià)。

在各個(gè)環(huán)節(jié)中最大化學(xué)生參與度,尤其在自選問題環(huán)節(jié),教師只負(fù)責(zé)公布自選問題、組織學(xué)生展示程序結(jié)果、開展評(píng)價(jià)。教師在關(guān)鍵核心代碼的講解上,注意知識(shí)技能點(diǎn)的層次化遞進(jìn),采用學(xué)生講解和教師講解相結(jié)合的方式。提供豐富的教學(xué)形式,包括課前測驗(yàn)、課后作業(yè)、課中頭腦風(fēng)暴、討論;教師提供豐富的教學(xué)資源包括參考教材、編程實(shí)操視頻、任務(wù)分析流程等對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)、鼓勵(lì)自主學(xué)習(xí)。對(duì)于拔尖學(xué)生,形成了“崗課賽證”融通的培養(yǎng)方式,學(xué)生在知行合一中獲得了有深度的“真功夫”,實(shí)現(xiàn)在學(xué)校所學(xué)知識(shí)、技能與企業(yè)崗位需求無縫對(duì)接。對(duì)于一般學(xué)生,教學(xué)方案也提供了課后持續(xù)發(fā)展學(xué)習(xí)的空間,通過增值評(píng)價(jià)充分發(fā)揮評(píng)價(jià)的診斷、激勵(lì)和調(diào)節(jié)作用。

3.3 細(xì)化評(píng)分考核點(diǎn),開展多維教學(xué)評(píng)價(jià)

教師需關(guān)注學(xué)生形成知識(shí)理解、技能掌握以及情感態(tài)度、行為習(xí)慣等素養(yǎng),按照職業(yè)崗位要求建立以能力為中心的考評(píng)體系,堅(jiān)持將結(jié)果評(píng)價(jià)和過程評(píng)價(jià)相結(jié)合,發(fā)揮教師、學(xué)生多元評(píng)價(jià)主體的評(píng)價(jià)作用。評(píng)分點(diǎn)包括學(xué)習(xí)態(tài)度、行為養(yǎng)成、規(guī)范編程、完成效果和程序優(yōu)化簡潔程度等評(píng)價(jià)指標(biāo),尤其注重學(xué)生在課下完成在線自選案例的考評(píng),以激勵(lì)、督促學(xué)生更廣泛、積極地參與各種學(xué)習(xí)活動(dòng)。

4 教學(xué)實(shí)施效果

總體來看,整個(gè)教學(xué)過程中,線上線下不斷交叉進(jìn)行,突破了課前、課中和課后的限制,通過“項(xiàng)目引導(dǎo)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué),以學(xué)生為中心,從學(xué)生基本情況出發(fā)分層教學(xué),及時(shí)評(píng)價(jià)反饋,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和積極性;從教學(xué)效果來看,班級(jí)學(xué)習(xí)氛圍濃厚,學(xué)生參與度明顯提高。拔尖學(xué)生完成了所有課堂和線上教學(xué)資源和活動(dòng),在各種競賽和取證中屢獲佳績。普通學(xué)生整體成績也在以往基礎(chǔ)上有了明顯提升,如表4 所示。

表4 Python 編程基礎(chǔ)期末考試成績分布統(tǒng)計(jì)