基于TBL的程序設(shè)計(jì)課堂教學(xué)改革與創(chuàng)新

顏素莉 毛燕飛 潘云蘭

摘? 要： 非計(jì)算機(jī)專業(yè)程序設(shè)計(jì)課程側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力以及分析和解決問題的綜合能力，而目前大多數(shù)高校普遍采用傳統(tǒng)的講授模式。文章借鑒和總結(jié)了在美國堪薩斯大學(xué)的課堂觀摩和交流體會(huì)，結(jié)合TBL（基于團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)）教學(xué)模式對傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式進(jìn)行改革和創(chuàng)新。其中團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)在課堂中實(shí)施，學(xué)生以小組形式共同完成一個(gè)團(tuán)隊(duì)作業(yè)并進(jìn)行評分。通過教學(xué)改革有效地提高了學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作的意識，培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)新思維和計(jì)算思維能力。

關(guān)鍵詞： 基于團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí); 課堂教學(xué)改革; 計(jì)算機(jī)應(yīng)用

中圖分類號：G642? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ?文章編號：1006-8228（2021）12-102-04

Abstract： The programming courses for non-computer specialties are aimed to cultivate students' innovative ability and comprehensive ability to analyze and solve problems， while at present most of colleges widely use traditional teaching mode. Based on the experience of classroom observation and exchange in the University of Kansas， this paper combines TBL （Team Based Learning） teaching mode to reform and innovate the traditional classroom teaching mode. The team learning is implemented in the classroom in which students cooperatively complete a team work in groups and score it. Through the teaching reform， students' awareness of active learning and teamwork is effectively improved， and students' ability of innovative thinking and computational thinking are cultivated.

Key words： TBL; classroom teaching reform; computer application

0 引言

筆者在美國堪薩斯大學(xué)（后面簡稱KU大學(xué)）訪學(xué)期間，觀摩了大量優(yōu)秀的課堂教學(xué)案例?？偨Y(jié)后發(fā)現(xiàn)，小組討論是KU大學(xué)課堂上非常普遍的教學(xué)組織形式，老師很重視培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和批判性思維能力，課堂學(xué)習(xí)氛圍活躍，師生之間交流頻繁。對于非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生來說，計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)課程的側(cè)重點(diǎn)不僅僅是培養(yǎng)編程能力，而是對學(xué)生進(jìn)行思維訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，提高在專業(yè)學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)的創(chuàng)新思維能力[1]。目前，計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)課程仍然采用傳統(tǒng)的“灌輸式”教學(xué)模式，忽略了以學(xué)生為主體的參與式學(xué)習(xí)，學(xué)生積極性不高，學(xué)生之間缺少交流互動(dòng)，課堂教學(xué)氛圍沉悶。本文借鑒KU大學(xué)的課堂教學(xué)理念，以浙江師范大學(xué)為例，采用基于TBL（團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)）的教學(xué)策略組織和設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)，通過團(tuán)隊(duì)協(xié)作形式培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新思維能力，以網(wǎng)絡(luò)平臺為依托開展混合式課堂教學(xué)。研究成果不僅適用于計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)類課程的課堂教學(xué)，同時(shí)也可為其他專業(yè)大班課堂教學(xué)提供理論和實(shí)踐依據(jù)。

1 基于TBL的教學(xué)策略

1.1 TBL的起源和背景

Team-Based Learning（基于團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)，簡稱團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)），是一種基于小組學(xué)習(xí)形式的衍生和提高，該概念最早由美國俄克拉荷馬大學(xué)的教授萊奇·邁克爾森（Larray Michaelsen）[2]于上世紀(jì)七十年代末提出來。早期由于班級人數(shù)擴(kuò)招決定將小組學(xué)習(xí)模式應(yīng)用到大班課堂教學(xué)上，并進(jìn)一步演化成團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)模式，經(jīng)過多年實(shí)踐取得了非常好的教學(xué)效果。

基于團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)的核心思想是學(xué)生通過團(tuán)隊(duì)協(xié)作共同解決一個(gè)團(tuán)隊(duì)作業(yè)，在小組活動(dòng)中學(xué)生積極參與并投入到團(tuán)隊(duì)任務(wù)中，最終實(shí)現(xiàn)提高學(xué)習(xí)和團(tuán)隊(duì)發(fā)展的教學(xué)目標(biāo)。萊奇·邁克爾森強(qiáng)調(diào)，基于團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)是一種高效的教學(xué)策略而不僅僅是一種教學(xué)技能，通過一系列事先計(jì)劃好的教學(xué)活動(dòng)吸引學(xué)生參與到學(xué)習(xí)中并貫穿到整個(gè)學(xué)期[2]。

1.2 TBL在國內(nèi)外教學(xué)應(yīng)用現(xiàn)狀

在歐美一些發(fā)達(dá)國家的課堂教學(xué)中，TBL已經(jīng)得到比較廣泛的應(yīng)用，尤其是商學(xué)院和經(jīng)濟(jì)管理類學(xué)院將團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)教學(xué)策略很好地融入到課程教學(xué)中[3]。萊奇·邁克爾森（Larray Michaelsen）率先將商界團(tuán)隊(duì)運(yùn)行模式運(yùn)用到了經(jīng)濟(jì)管理專業(yè)課堂教學(xué)中，美國圣地亞哥州立大學(xué)教授南希·弗雷（Nancy Frey）以及她的團(tuán)隊(duì)將團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)應(yīng)用到大學(xué)以及中小學(xué)課堂教學(xué)中[4]，KU大學(xué)的副教授卡爾·盧奇斯（Carl Luchies）將團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)模式應(yīng)用到機(jī)械專業(yè)課程已經(jīng)有十幾年經(jīng)驗(yàn)，德魯·瓦蒂亞（Drew Vartia）將團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)應(yīng)用到化學(xué)專業(yè)課程課堂上，以及大衛(wèi)·約翰遜（David Johnson）結(jié)合團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)在數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)課程中開展了翻轉(zhuǎn)式課堂教學(xué)等等。

目前國內(nèi)對于團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)的研究尚處于初步，主要是在一些醫(yī)學(xué)院采用此教學(xué)模式[5]。華中科技大學(xué)教授劉玉創(chuàng)建的 Dian 團(tuán)隊(duì)開創(chuàng)了團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)模式的新形式[3]，塔里木大學(xué)張景川的大學(xué)物理模式教學(xué)改革，吉首大學(xué)段明秀的計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)，以及華東交大丁瓊的團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)理論在OOAD課程教學(xué)中的應(yīng)用等等[3，5，6]。研究發(fā)現(xiàn)，團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)在計(jì)算機(jī)應(yīng)用課程的改革與研究比較少，事實(shí)上團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)在大班教學(xué)上的優(yōu)勢更加明顯[7]。因此基于團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)的程序設(shè)計(jì)大班課堂教學(xué)改革顯得更加迫切和有必要性。

2 教學(xué)改革的具體實(shí)施

團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)必須遵循四個(gè)基本原則：①團(tuán)隊(duì)需要合理形成和管理。②學(xué)生必須要對個(gè)人和團(tuán)隊(duì)作業(yè)負(fù)責(zé)。③團(tuán)隊(duì)作業(yè)必須能夠同時(shí)促進(jìn)學(xué)習(xí)和團(tuán)隊(duì)的發(fā)展。④學(xué)生必須獲取頻繁和及時(shí)的學(xué)習(xí)反饋[2]。

2.1 前期準(zhǔn)備工作

基于團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)的課堂教學(xué)無論對于任課老師還是學(xué)生都是一個(gè)陌生的概念，首先第一堂課的正確引導(dǎo)非常重要。告訴學(xué)生什么是團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)，為什么需要采取這種學(xué)習(xí)模式，團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)是怎么開展的[2]。其次，引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)建小組，小組的人數(shù)保持在4-5人是最合理的，人員分配根據(jù)性別和成績差異由任課老師安排[2，7]。第三，選擇合適的網(wǎng)絡(luò)平臺作為教學(xué)依托，學(xué)生人手一個(gè)手機(jī)并安裝客戶端APP。

2.2 教學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)施

開展團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)的教學(xué)活動(dòng)包括三個(gè)環(huán)節(jié)：課前預(yù)習(xí)任務(wù)，課中教學(xué)活動(dòng)，課后練習(xí)任務(wù)[2]。如圖1所示。

⑴ 課前預(yù)習(xí)任務(wù)

提前一周在網(wǎng)絡(luò)平臺發(fā)布單元知識的教學(xué)課件，讓學(xué)生有比較充足的時(shí)間預(yù)習(xí)新的知識點(diǎn)。老師永遠(yuǎn)無法做到把所有知識點(diǎn)傳授給學(xué)生，只有學(xué)生自己能夠做到這一點(diǎn)[2]。通過這種方法，學(xué)生可以獲取比較全面的初始的課程內(nèi)容信息，然后才可以將已學(xué)的知識應(yīng)用到課堂練習(xí)或團(tuán)隊(duì)作業(yè)中。同時(shí)，學(xué)生在手機(jī)端通過app可以實(shí)時(shí)查閱課件內(nèi)容，解決了以往老師講得太快學(xué)生無法及時(shí)記錄的問題。

⑵ 課中教學(xué)活動(dòng)

一般程序設(shè)計(jì)課程的理論課時(shí)是每周3節(jié)課，根據(jù)內(nèi)容可分成四個(gè)階段。

第一階段，課前預(yù)習(xí)測試（RAT）[2]，大約10～15分鐘。學(xué)生在手機(jī)端提交答案，老師有針對性地分析和講解習(xí)題答案。

第二階段， 任課老師講授重點(diǎn)知識點(diǎn)，大約60分鐘。中間穿插隨堂練習(xí)和實(shí)例分析。

第三階段，布置團(tuán)隊(duì)練習(xí)或作業(yè)，大約20～40分鐘。團(tuán)隊(duì)練習(xí)和團(tuán)隊(duì)作業(yè)相隔一周輪流執(zhí)行。兩者的區(qū)別是團(tuán)隊(duì)練習(xí)的題目比較簡單，需要討論的時(shí)間較少，而且不需要提交作業(yè)。團(tuán)隊(duì)作業(yè)難度較大，用時(shí)較長，需要提交匯總報(bào)告和評分。布置團(tuán)隊(duì)練習(xí)的主要目的是為了讓學(xué)生在開始團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)之前有一個(gè)逐漸適應(yīng)的過程。這個(gè)階段是實(shí)施課堂教學(xué)的核心階段。程序設(shè)計(jì)課程側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。而團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)正好切合了這一需求。通過團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)，加大對知識的綜合分析和提煉，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新意識，形成良好的團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識[6]。團(tuán)隊(duì)作業(yè)的具體實(shí)施參數(shù)和指標(biāo)如表1所示。

第四階段，最后10分鐘，任課老師對團(tuán)隊(duì)作業(yè)進(jìn)行總結(jié)或點(diǎn)評。

通過課堂上的團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)，一方面，學(xué)生收益良多。先是個(gè)人進(jìn)行獨(dú)立思考，然后是分享和參與小組討論，共同協(xié)商解決問題，最后找到合適的解決方案。培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)的能力。另一方面，老師可以很直觀的動(dòng)態(tài)觀察每個(gè)小組和組員的參與情況。這個(gè)時(shí)候，教師由教學(xué)的主體轉(zhuǎn)變成為導(dǎo)演者、輔導(dǎo)者的角色[2，6]。

⑶ 課后練習(xí)任務(wù)

學(xué)生需要完成兩項(xiàng)課后任務(wù)：第一，提交團(tuán)隊(duì)作業(yè)匯總報(bào)告并完成組內(nèi)互評和自評工作（兩周一次）。第二、完成平臺開放的章節(jié)練習(xí)和章節(jié)測驗(yàn)。通過課后練習(xí)題的訓(xùn)練，學(xué)生進(jìn)一步鞏固和掌握課程知識點(diǎn)。上述成績都會(huì)自動(dòng)計(jì)入系統(tǒng)，作為日后過程性成績的參考依據(jù)。

3 考核依據(jù)和評分標(biāo)準(zhǔn)

3.1 結(jié)合過程性和總結(jié)性的學(xué)習(xí)評價(jià)機(jī)制

通過網(wǎng)絡(luò)平臺開展線上隨堂練習(xí)，以及課后小練習(xí)和章節(jié)小測試等等，所有成績均被系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)入。通過設(shè)置網(wǎng)絡(luò)平臺上的成績權(quán)重，為各項(xiàng)活動(dòng)設(shè)置合理的分值，最后直接從系統(tǒng)導(dǎo)出匯總成績即可。這種形式既減輕了任課老師統(tǒng)計(jì)平時(shí)成績的工作量，同時(shí)也使學(xué)生的平時(shí)成績量化，更加合理化和科學(xué)化，避免了不公正現(xiàn)象。期末綜合成績主要包括兩大部分：期末考試成績和平時(shí)總成績。團(tuán)隊(duì)作業(yè)成績的占分比重比較高。具體評分標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。

3.2 團(tuán)隊(duì)作業(yè)評分機(jī)制

團(tuán)隊(duì)作業(yè)的評分機(jī)制是考核團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)性能非常重要的一項(xiàng)指標(biāo)，主要分為三個(gè)參考指標(biāo)：①老師評價(jià)（60%）;②組內(nèi)互評（30%）;③組員自評（10%）。具體評分指標(biāo)及依據(jù)如表3所示。

4 教學(xué)改革效果評價(jià)與分析

從兩個(gè)方面進(jìn)行評價(jià)：學(xué)生對問卷調(diào)查的反饋結(jié)果以及期末考試成績的分析。

4.1 問卷調(diào)查反饋信息分析

本學(xué)期前后開展了兩次問卷調(diào)查，下圖是期末問卷調(diào)查結(jié)果的匯總圖。共有12個(gè)小組60位學(xué)生參與，包括三個(gè)問題：

⑴ 教學(xué)進(jìn)度是否偏快;

⑵ 是否喜歡團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)模式;

⑶ 是否認(rèn)為團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)對提高學(xué)習(xí)有幫助。見圖2。

根據(jù)圖2數(shù)據(jù)得出結(jié)論：大多數(shù)學(xué)生認(rèn)為教學(xué)進(jìn)度有點(diǎn)快，總體都認(rèn)可團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)的模式，基本上都認(rèn)為團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)能夠促進(jìn)學(xué)習(xí)的進(jìn)步。

4.2 期末考試成績分析

根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，公共基礎(chǔ)課程的期末考試成績不及格率明顯高于專業(yè)課程。本學(xué)期學(xué)生的期末考試成績?nèi)〉昧吮容^不錯(cuò)的結(jié)果：不及格率降到了15%以下，平均分、最高分和最低分都有了很大的提升。卷面成績的提高從某一方面也映射了學(xué)生應(yīng)試能力以及分析問題能力的提高。

5 結(jié)束語

團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)模式在實(shí)施過程中面臨著很多客觀和主觀的障礙。①教學(xué)進(jìn)度和實(shí)際課時(shí)限制的矛盾。②任課老師自身的角色轉(zhuǎn)變和授課模式改變的不適應(yīng)性。③學(xué)生群體對于團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)模式的態(tài)度和接受程度。團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)模式在大班課堂教學(xué)的實(shí)施是一個(gè)漫長而充滿挑戰(zhàn)的過程，需要不斷改進(jìn)和完善。

通過實(shí)踐證明，團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)確實(shí)適合與大班教學(xué)尤其是程序設(shè)計(jì)類課程，能夠有效解決學(xué)生之間缺少交流，老師無法掌握整體學(xué)習(xí)進(jìn)度等問題，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和計(jì)算思維能力。

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