解華明,黃 灝,劉常瑜,張 婷,舒 瑩
(安徽建筑大學 環(huán)境與能源工程學院,安徽 合肥 230601)
隨著互聯(lián)網技術的不斷發(fā)展,高校開設了很多信息技術交叉專業(yè),如地理信息科學、信息管理與信息系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)工程等,這些專業(yè)不僅開設編程入門課程,還開設程序設計類的進階課程,如《Windows程序設計》等。這些課程涉及專業(yè)必須掌握的技能[1-4],但又僅是專業(yè)眾多課程方向之一,所占學分不高,學時被壓縮,且課程本身知識點多、更新快,僅靠傳統(tǒng)課堂教學時間難以完全覆蓋[5]。這樣的矛盾造成實際教學效果不好。
在課程教學中引入實際案例并融入智慧課堂教學理念有助于解決上述問題。案例教學法是指利用實例驅動課程教學內容,激發(fā)學生對背后原理作深入、細致的探索,引導教學內容逐漸深入[6,7]。智慧課堂是指在信息技術的支持下,通過變革教學方式方法、將技術融入課堂教學中,構建個性化、智能化、數(shù)字化的課堂學習環(huán)境,實現(xiàn)教學決策數(shù)據(jù)化、評價反饋即時化、交流互動立體化、資源推送智能化[8-10]。本文以《Windows 程序設計》課程為例,針對信息技術交叉專業(yè)進階程序設計課程教學重點和難點問題,按照智慧課堂教學理念,探討以編程實例驅動教學內容的教學方式,實現(xiàn)現(xiàn)代化的信息教學。
《Windows程序設計》是一門實踐性較強的開發(fā)設計課程,具有知識內容更新快、迭代周期短等特點。教學中采用傳統(tǒng)的講授式教學方法,教學效果往往較差,存在以下問題。
《Windows 程序設計》課程實踐性較強,如以知識點為綱驅動教學內容,難以培養(yǎng)學生分析設計、編程實現(xiàn)和解決問題的能力。如表1 所示,與基礎課程(如高等數(shù)學等)、編程入門課程(如C 語言、C++等)相比,進階課程《Windows程序設計》在概念講解、公式原理推導、知識點示范演示、討論、作業(yè)形式、考查形式等方面都有自身的特點。具體表現(xiàn)為知識點多、雜且分散,體系種類多,內容知識點難以完全覆蓋,以知識點驅動教學效果不佳。
表1 《Windows程序設計》與其它課程的內容特點對比
移動互聯(lián)網以其便利、低成本的顯著優(yōu)勢,在高校教育教學中應用越來越廣泛。平板、手機等移動設備與課堂教學應用結合推動了新一輪的信息化教育教學改革[11]。當代大學生具有接受新鮮事物能力強的特點,具有個性化、多樣性、協(xié)作式的學習需求[12],所以傳統(tǒng)教學媒介已難以勝任。改變教師講、學生聽的單一教學模式,以學生為中心是《Windows程序設計》課程教學方法今后改革創(chuàng)新的方向之一。如表2 所示,利用移動互聯(lián)網教學媒介進行教學探索,在展示形式、展示效率效果、內容互動性、隨時教學特性、個性化和針對性、團隊協(xié)作便利性等方面展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢。
表2 基于移動互聯(lián)網的電子教學媒介與其它教學媒介教學效率對比
對于《Windows 程序設計》而言,以基于.NET Framework 框架利用C#語言開發(fā)Window 窗體應用程序為例,其中用戶界面(User Interface)框架既有WinForm,也有WPF(Windows Presentation Fundation)等實現(xiàn),技術路線多,傳統(tǒng)“被動灌輸式”教學課堂講解內容不能完全覆蓋所有知識點,難以找到一本內容全面、更新及時的課程教材,教學方式難以圍繞學生展開并進行個性化教學。
針對當前《Windows程序設計》課程教學存在的主要問題,筆者提出如下3個方面的解決思路。
以問題實例驅動《Windows程序設計》課程教學內容是這種教學法的具體實踐[13]。首先教師依據(jù)課程內容把教材中的知識點以典型問題案例的形式在課前提交給學生;其次讓學生以小組為單位,共同通過查找書本、網絡文獻資料的方式進行問題分析、討論,并加以解決;然后在課前提交代碼和設計文檔,在課堂上再對該問題進行剖析,對學生的代碼和設計文檔進行點評;最后在課后讓學生對提交代碼和設計文檔作進一步修改和完善。
圖1 為《Windows 程序設計》課程進行案例教學的問題實例設計。通過8 個C#控制臺編程實例和17 個WinForm 編程實例,將整個《Windows 程序設計》課程涉及的知識點全部涵蓋。這些精心設計的案例不僅考慮了知識點覆蓋的全面性,還綜合把握了問題的難易程度和趣味性。
圖1 《Windows程序設計》課程問題具體實例設計
部分學者設計了數(shù)量較少但復雜度較高的案例,再將這些案例分解為小知識點,逐步引導學生學習[14]。這種做法的優(yōu)點是可以將各個知識點串接起來,形成有機整體,更接近于應用實際;但缺點是如果學生存在中間知識點沒有充分掌握的情況,會形成木桶效應,后續(xù)實例程序難以完成,不適用于學生能力差別較大的情況。在實際教學中,宜在基礎教學時采用多個簡單的獨立編程,在實踐教學如課程設計中,采用復雜但涵蓋多個知識點的實例。
表3 展示了《Windows 程序設計》智慧課堂教學實踐在課前、課中、課后具體實施方法。在實際教學中,可以利用學習通(超星泛雅平臺)、騰訊會議、QQ 群、課程網站(課程博客)等工具軟件進行多模式教學,實現(xiàn)線上與線下結合。
各教學平臺(媒介)互有優(yōu)勢,各有特長,宜組合起來綜合應用[15]。學習通(超星泛雅平臺)專為課程教學設計,自動對相關教學活動進行統(tǒng)計,但直播功能較弱,可以作為智慧課堂主平臺,再輔以其它應用媒介。騰訊會議直播功能強大,網絡穩(wěn)定,全平臺支持,可以作為直播課和在線語音、視頻討論平臺。QQ 群是大家常用聯(lián)絡平臺,符合使用習慣,可以作為團隊討論、交流、文件共享平臺。課程網站或博客利用瀏覽器就可以方便查閱觀看,可以被搜索引擎檢索,是一種比較自由的課程信息分享、傳播平臺。
交互式教學模式是一種強調教師的教與學生的學圍繞某一個問題或課題進行平等交流與自主互動的教學方法。交互其實是教學活動最基本的特征之一,它不僅有助于營造啟發(fā)學生動腦思考的良好氛圍,調動學生自主學習積極性,而且有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和合作精神[16]。傳統(tǒng)教學模式創(chuàng)建的教學環(huán)境交互機會較少,形式較為單一,無法取得良好的教學效果。
經過筆者教學實踐探索,將《Windows 程序設計》課程中創(chuàng)建交互式教學環(huán)境的措施歸納為7 個方面,如圖2所示。
1.創(chuàng)建隨時可以方便地進行互動交流的平臺。利用移動互聯(lián)網軟件平臺,如學習通、騰訊會議、QQ群等,實現(xiàn)上傳學習資料、上課簽到、隨機選人、發(fā)放作業(yè)、設置討論話題、實時語音視頻聊天互動演示等功能,既可一對一互動,也可多對多互動,隨時隨地溝通,方便快捷。相對于傳統(tǒng)課堂提問和課后輔導的互動,便利性極大提高,交流的機會、時間也會變多,交流的質量也會提升。
表3 智慧課堂理念在《Windows程序設計》課程教學中的實施應用
圖2 《Windows程序設計》課程交互式教學環(huán)境創(chuàng)建措施
2.明確交互對象。交互式教學的對象不再局限于師生之間,也可以是學生與學生之間,學生與互聯(lián)網上的其他用戶(如知乎問答平臺的用戶)之間。教師在互動中主要起引領作用,學生之間的互動起激勵、促進、融會貫通作用,學生與互聯(lián)網用戶的互動起拓展知識作用。
3.設置師生雙方都感興趣愿意交流的問題。設置互動各方都感興趣的話題,是互動可以深入的基礎。這個話題必須盡量有趣,但不能偏離主題,可以是上課時的問題實例、知識點,課堂內容拓展資料,行業(yè)新聞動態(tài),學生的提問等。
4.建立平等交流的新型師生關系。平等、自由的交流氛圍是互動交流可以深入的關鍵,這要求:教師真誠,沒有架子,親近學生;學生積極主動,喜學、樂學;教師無功利意識,具有無私奉獻精神,與學生互動將會耗費老師大量的時間,這些時間和精力都很難計入教師的報酬;學生之間共同進步、積極向學的融洽同學關系;不僅信息交流,而且情感交流。
5.轉變學生學習方式和觀念。以互動為主的教學方式要求學生轉變觀念,變被動為主動,自主學習,合作學習,探究學習,遇到不懂的問題就找老師、同學互相交流,互相學習,相互啟發(fā)。
6.轉變教師教學方式和觀念。改變以教師為中心的傳統(tǒng)教學方法,應根據(jù)學生的具體情況來決定講解的內容和深度;以學生為中心,將學生作為教學活動的主體,教師要建立服務意識,充分尊重學生的情感和尊嚴。
7.利用教學反饋,靈活調整教學內容和目標。依托移動教學平臺軟件的統(tǒng)計和學生反饋,評估學生的學習效果,靈活調整教學內容和側重點,實時調整教學目標和學時;尊重學生個體差異,不同學生不同要求。
筆者將上述教學改革措施在本校2016、2017 級地理信息科學專業(yè)《Windows程序設計》課程教學中進行應用。該門課程在學院每學期組織的“學評教”授課滿意度調查中教學態(tài)度、教學內容、教學方法手段、教學效果各指標得分及最終綜合評分如表4所示。
表4 《Windows程序設計》授課滿意度調查結果
從表4 可以看出,相比以前采用傳統(tǒng)教學方法授課的2014 級、2015 級學生,采用編程實例驅動的智慧課堂教學方法后,2016級、2017級學生對“學評教”中各分項和總體滿意度都有提升,其中教學方法手段得分提升最多,達到11.21 分,教學效果得分提升6.42 分,教學內容提升2.33 分,綜合評分提升6.39分。從調查結果可以看出學生對采用實例驅動的智慧課堂教學方法、教學內容、教學效果都比較認可,評價較高,對教師的教學態(tài)度也更加認可,綜合評分越來越好。
當前與信息技術相關的交叉學科專業(yè)一般都開設了進階類程序設計課程,如《Windows 程序設計》等。這些課程教學普遍存在學時學分較少,但課程知識點多、內容體系更新快等特點,僅靠課堂教學時間難以完全覆蓋,實際教學效果不佳等問題。以問題實例驅動課程教學內容,將智慧課堂理念融入教學中,創(chuàng)建交互式的教學環(huán)境等教學改革措施。通過實際應用和課程教學評價,學生對該教學方法比較認可,評價較高。