摘要:基于OBE理念的“自頂向下,反向設計”實施原則,在Java程序設計課程中引入“線下理論教學+線上項目驅動與案例引導實踐教學+課程設計實踐”混合式教學模式,以在線教學實踐平臺作為支撐,采用項目驅動與案例引導實踐教學,從而解決理論和實際脫離的問題。通過動態(tài)改進項目,使培養(yǎng)的學生能滿足社會企業(yè)要求。
關鍵詞:Java程序設計;案例引導;項目驅動;混合式教學
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A
文章編號:1009-3044(2024)19-0139-03
1 Java 程序設計教與學基本情況
Java是一門面向對象編程語言,不僅吸收了C++ 語言的各種優(yōu)點,還摒棄了C++里難以理解的多繼承、指針等概念,Java語言具有簡單性、面向對象、平臺獨立與可移植性、多線程、動態(tài)性等特點。Java語言作為面向對象編程語言的典型代表,程序員以面向對象編程理論開展復雜的編程,如編寫桌面應用程序、Web應用程序、嵌入式系統(tǒng)等程序。
傳統(tǒng)的教學方法中,Java語言程序設計的課程教學效果不理想,多數(shù)學生僅是學到了一門新的程序設計語言,并沒領會到所學語言的設計思想,沒有較為深刻的程序設計應用記憶和熟練地掌握編程語言開發(fā)能力,往往在課后逐漸便會遺忘。主要不足如下[1-3]:
1) 以教為中心,以教定學,學圍繞教轉。一定程度上忽視了學生作為學習主體的存在,學生被動地聽,跟著教師劃定的題目進行驗證,沒有創(chuàng)新意識和能力,不符合現(xiàn)在自主學習、終身學習的主流。
2) 以本為本。部分任課教師忠實地執(zhí)行教材、教學大綱,教材、大綱上怎么寫,教師就怎么講,不利于學生自由創(chuàng)造、大膽創(chuàng)新。
3) 教路單一。傳統(tǒng)課堂教學教師的“教”,是照本宣科,教師只把學生當作接受知識的容器,教師的教和學生的學在課堂上最理想的進程是完成教案,而不是“節(jié)外生枝”。
4) 仍然采用理論和實踐相分離的教學模式,理論課學生被動地聽,實驗課根據(jù)教師安排好的實驗內容被動地做,教學模式落后,學生積極性較差。
5) 無法界定學生交上來的作業(yè)是自己編寫還是在網(wǎng)上抄襲的,作業(yè)流于形式。
6) 缺乏在線實踐資源。雖然地方高校以培養(yǎng)應用型人才為目標, 但由于資金、場地等限制,投入的實踐實驗教學資金不足,導致實驗實踐所需的各方面資源嚴重不足,尤其是面向實際案例的實踐項目的案例非常少,限制了指導教師實驗實踐教學的開展,影響了學生“三創(chuàng)”能力的培養(yǎng)。
2 OBE 教育理念
長期以來,我國應用型本科教育由于傳承以學科為導向的邏輯思維模式,高等學校的應用型本科教育與社會需求割裂開來,在校內“閉門造車”,應用型本科教育脫離企業(yè)的需求,學生雖然提高了編程能力,根據(jù)所學內容解決實際問題的能力并沒有提高,學生所學和社會脫鉤,甚至出現(xiàn)了畢業(yè)后為提高能力又找培訓機構重新培訓的現(xiàn)象。
OBE(Outcomes-based Education) 作為一種教育教學理念[4],是以學生學習的結果作為最終考查目標,強調學生在學習過程中達到的某個結果和技能。這種教育方法側重制定明確的學習目標,評估學生是否實現(xiàn)了這些目標,并根據(jù)評估結果進行調整和改進教學方法。
OBE的核心是將學生的學習焦點從傳統(tǒng)的教學內容轉向實際能力和技能的培養(yǎng)。通過設定明確的學習目標,教育者可以更好地衡量學生的學習成果,幫助他們在特定領域獲得實際的能力和技能。
在OBE中,課程設計通常以學生能夠掌握和展示的實際技能為基礎,而不僅僅是課程中傳授的知識。評估方法也會側重學生的實際表現(xiàn),以確保他們真正掌握了所學的內容。
按OBE教育模式,教育組織者必須對學生需要掌握的技能,畢業(yè)時需要達到的能力和水平有清楚的認識,然后尋求設計適宜的教與學的方法、教學場所等來保證學生達到預期目標。學生產(chǎn)出應當與社會需求相適應作為驅動教育過程運作的動力,這顯然與傳統(tǒng)以知識體系和以重視教育投入形成了鮮明對比。從這個意義上可以認為,OBE教育模式是一種教育模式的革新。
與以往采用的只關注教學內容的教育教學方式不同,OBE理念強調以學習者的學習成果為導向,教與學的過程中著重以學生需求為本,重點關注學生的學習效果、學習能力和技能的提高并持續(xù)改進教學模式,已被廣泛運用于課程改革、實驗、實踐教學改革中。以成果為導向教育教學要求教學管理者在開展教學之前就設立明確、清晰、可實現(xiàn)的培養(yǎng)目標,并以這目標作為基礎和前提,對整個學習周期內的課程體系進行設計和組織教學并關注學習者的學習效果反饋。這種先進教學模式的主要目的在于在培養(yǎng)周期結束后,學生能有效地掌握根據(jù)具體問題解決實際問題的應用能力、實踐能力。
3 OBE 教育理念實施的原則
OBE教育理念實施的原則主要有以下4點[4]:
1) 設定目標:課程設計與教學要圍繞學生在完成學習過程后能達成什么樣學習成果開展,著重解決學生學習結束后,學習成果是否達標的問題。教學實施過程中始終圍繞學生學習目標,重點關注學習成果。教師必須清楚地闡述并全力幫助學生學習知識、提升其能力,使他們能夠達成預期效果。為了能夠有效地幫助學習者挑戰(zhàn)自我能力的邊際,能夠拓寬自我的界限,最終實現(xiàn)自我能力的突破,教師應制訂具有挑戰(zhàn)性的學習目標。
2) 以學生為中心:課程設計與教學始終要以提高學生能力為中心,充分考慮個體差異性,要在時間和資源上保障每個個體都有完成學習目標的機會。教師應充分考慮學生的個性化要求,關注學生的需求、興趣和學習風格,以確保每個學生都能夠有效地達到學習目標。
3) 反向設計:以最終目標為起點,反向進行課程設計,開展教學活動,強調將學生的學習結果置于課程設計的核心,通過明確的目標和結果來指導教學活動,以提高學生的學習質量和能力。反向設計要圍繞兩個原則開展:一是要從期望學生達成的學習目標來反推,設定需要努力才能達到的目標,學習過程中逐漸地增加學習難度,采用各種方法引導學生達成學習目標;二是應關注基礎、核心和最終的目標,重點關注基礎課程、核心課程,才能有效幫助學生達到目標。
4) 綜合性評估與持續(xù)改進:OBE強調綜合性評估,評估學生在多個層面和不同背景下的學習成果,而不僅僅關注單一的考試成績,應加大過程性考核,將學生的學習過程,如作業(yè)、考勤、實驗、實踐等納入考核范圍,計入成績的評定,不再采用期末試卷確定課程成績。OBE認為教育是一個持續(xù)改進的過程,教師應該根據(jù)評估結果和反饋不斷優(yōu)化課程項目和教學方法。
4 基于OBE 理念的Java 程序設計課程教學模式設計
Java程序設計課程是高校計算機類學科專業(yè)的核心基礎課,也是面向對象編程的必修課,主要講授Java語言,目的是培養(yǎng)學生的面向對象的編程思維、計算思維和程序編制、調試及解決實際問題的能力,學習目標是讓學生學會如何用面向對象的思維去認識問題、分析問題、解決問題,具有很強的操作性、實踐性、實用性。
采用OBE理念的“自頂向下,反向設計”實施原則[5-6],依據(jù)分院計算機科學與技術專業(yè)制定的人才培養(yǎng)大綱,搭建Java程序設計課程的線上線下混合式教學模式的框架,如圖1所示。框架總共分為四層,分別是目標層、教學運行與管理層、反饋層和教學支持與資源層。其中教學采用線上平臺資源包括在雨課堂、在線教育平臺、在線實踐教學平臺,教學行為分析系統(tǒng)、畢業(yè)論文管理系統(tǒng)、畢業(yè)設計管理系統(tǒng),教學資源包括各種系統(tǒng)庫、源碼庫和真實項目庫等。教育教學層采用線上線下混合項目式模式開展。各層之間形成閉環(huán)回路,不斷迭代改進。
目標層是課程培養(yǎng)的目標產(chǎn)出,具體指標包括:學習能力及人文素質培養(yǎng),項目開發(fā)能力培養(yǎng)、“三創(chuàng)”能力培養(yǎng)以及團隊協(xié)作能力培養(yǎng),通過思政教育進行學習能力和人文素質培養(yǎng),通過實踐教學平臺等相關平臺完成項目開發(fā)能力培養(yǎng),“三創(chuàng)”能力和團隊協(xié)作能力培養(yǎng)。
教學運行與管理層采用線上線下的混合式以項目為導向的教學方式,通過雨課堂,在線教育平臺、在線實踐教學平臺將理論和實踐相融合進行教學。在研究中采用“線下理論教學+線上案例引導式實驗教學+線上項目驅動式實踐教學+分組式課程設計實踐”
教學模式,該模式將理論、實驗、實踐內容進行融合,將學習內容按學習目標分為若干技術或技能單元,每個技術或技能單元作為一個教學項目,實行理論、實踐一體化的項目式教學,每個項目教學都以應用該項技術或技能完成一個作業(yè)來結束,并進行下一個項目的教學[1]。
在課堂線下教學時將理論和代碼的編寫,調試過程進行融合,教師邊講邊練,學生跟著教師進行編程訓練,學會常用的代碼調試方法。教師現(xiàn)場解決學生遇到的問題,處理共性的錯誤。在教學過程中使用雨課堂,凱里學院在線教育平臺等教學軟件與教師互動,線下教學時也要融入思政教育,培養(yǎng)學生的人文素養(yǎng)、身心素質和社會責任感,理解并堅守職業(yè)道德規(guī)范。
線上教學主要通過實踐教學平臺進行。選定的項目放置于實踐教學平臺上,任課教師利用實踐教學平臺管理系統(tǒng)記錄學生學習過程,批改學生提交的作業(yè),與學生交流、答疑,指導學生學習。學生利用實踐教學平臺中提供的案例作為引導,完成教師發(fā)布的任務,查詢相關的資料,完成教師布置的任務,分組或單人進行探究式學習。
在課程后,利用教學實踐周2周的時間,引入校外企業(yè)教學力量,進行校企合作,對學生進行分組,為每組布置有一定難度,具有實際應用價值的應用程序作為課程設計內容,要求學生綜合利用所學知識,在教師指導下完成課程設計,并把課程設計的結果作為考核內容之一。
評價反饋層從學生、教師以及分院三個層面進行全方位多維度的教學反饋。首先學生通過學習課程進行課程自我評價以及小組評價,其次通過教師的點評進行教師授課環(huán)節(jié)的評價,第三通過期末成績進行課程學習效果評價,最后四年學習全部結束后,通過畢業(yè)達成度報告進行目標達成反饋。
反饋分為校內反饋和校外反饋。
1) 校內反饋主要以《課程目標達成度評價報告》體現(xiàn),教師分析課程目標達成情況,存在問題,根據(jù)存在問題改進教學方式方法,通過動態(tài)改進教學方法與模式、項目等,滿足培養(yǎng)目標的要求。
2) 校外反饋以調查問卷、企業(yè)走訪、畢業(yè)生畢業(yè)追蹤調查扥方式實現(xiàn),根據(jù)調查結果對培養(yǎng)目標進行修改。
教學支持與資源層采用信息化教學平臺,為教師和學生提供優(yōu)質教學資源以滿足學生學習的需求、實踐教學的在線開展及學習效果追蹤。主要功能如下:
1) 提供教學信息化平臺:用于教學、實習、實踐、畢業(yè)論文管理、教學行為分析等教學管理信息化平臺。
2) 管理教學資源:教學平臺可以提供一個在線的資源庫,集中存儲教師和學生所需要的各種學習資源,有助于學生自主學習,提高學習效率。
3) 提供師生互動交流:教學平臺支持教師和學生之間的在線交流和互動,使得學生可以更好地解決學習中的問題,也可以提高學生的參與度和體驗感。
4) 提供在線學習工具:教學平臺提供多種學習工具,如學習計劃、學習筆記、學習指導、考試練習、代碼編輯等,有助于學生更有條理地學習、鞏固和提高學習效果。
5 結論
在Java程序設計課程的教與學過程中引入OBE 產(chǎn)出導向理念,采用“線下理論教學+線上項目驅動與案例引導實踐教學+課程設計實踐”教學模式,還利用技術條件,記錄學生的學習過程,避免出現(xiàn)抄襲,濫竽充數(shù)現(xiàn)象的出現(xiàn),真正實現(xiàn)過程性考察。引入外部力量,根據(jù)專業(yè)的特點,選擇合適的課程設計內容,提高學生的學習能力、項目開發(fā)能力、創(chuàng)新能力和團隊寫作能力,使學生學到的知識和能力真正適用于社會的需要。通過動態(tài)改進教學方法與模式、項目等,使培養(yǎng)的學生能滿足社會企業(yè)要求。
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【通聯(lián)編輯:梁書】