編程實(shí)例驅(qū)動的《Windows程序設(shè)計(jì)》智慧課堂教學(xué)改革

解華明，黃 灝，劉常瑜，張 婷，舒 瑩

（安徽建筑大學(xué) 環(huán)境與能源工程學(xué)院,安徽 合肥 230601）

0 引 言

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，高校開設(shè)了很多信息技術(shù)交叉專業(yè)，如地理信息科學(xué)、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(shè)編程入門課程，還開設(shè)程序設(shè)計(jì)類的進(jìn)階課程，如《Windows程序設(shè)計(jì)》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(xué)分不高，學(xué)時被壓縮，且課程本身知識點(diǎn)多、更新快，僅靠傳統(tǒng)課堂教學(xué)時間難以完全覆蓋[5]。這樣的矛盾造成實(shí)際教學(xué)效果不好。

在課程教學(xué)中引入實(shí)際案例并融入智慧課堂教學(xué)理念有助于解決上述問題。案例教學(xué)法是指利用實(shí)例驅(qū)動課程教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生對背后原理作深入、細(xì)致的探索，引導(dǎo)教學(xué)內(nèi)容逐漸深入[6，7]。智慧課堂是指在信息技術(shù)的支持下，通過變革教學(xué)方式方法、將技術(shù)融入課堂教學(xué)中，構(gòu)建個性化、智能化、數(shù)字化的課堂學(xué)習(xí)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)教學(xué)決策數(shù)據(jù)化、評價(jià)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(shè)計(jì)》課程為例，針對信息技術(shù)交叉專業(yè)進(jìn)階程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)問題，按照智慧課堂教學(xué)理念，探討以編程實(shí)例驅(qū)動教學(xué)內(nèi)容的教學(xué)方式，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的信息教學(xué)。

1 存在的問題

《Windows程序設(shè)計(jì)》是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的開發(fā)設(shè)計(jì)課程，具有知識內(nèi)容更新快、迭代周期短等特點(diǎn)。教學(xué)中采用傳統(tǒng)的講授式教學(xué)方法，教學(xué)效果往往較差，存在以下問題。

1.1 以知識點(diǎn)驅(qū)動課程教學(xué)內(nèi)容，匹配性差，教學(xué)效果不好

《Windows 程序設(shè)計(jì)》課程實(shí)踐性較強(qiáng)，如以知識點(diǎn)為綱驅(qū)動教學(xué)內(nèi)容，難以培養(yǎng)學(xué)生分析設(shè)計(jì)、編程實(shí)現(xiàn)和解決問題的能力。如表1 所示，與基礎(chǔ)課程（如高等數(shù)學(xué)等）、編程入門課程（如C 語言、C++等）相比，進(jìn)階課程《Windows程序設(shè)計(jì)》在概念講解、公式原理推導(dǎo)、知識點(diǎn)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(diǎn)。具體表現(xiàn)為知識點(diǎn)多、雜且分散，體系種類多，內(nèi)容知識點(diǎn)難以完全覆蓋，以知識點(diǎn)驅(qū)動教學(xué)效果不佳。

表1 《Windows程序設(shè)計(jì)》與其它課程的內(nèi)容特點(diǎn)對比

1.2 沒有充分應(yīng)用移動互聯(lián)網(wǎng)等新的教學(xué)媒介，教學(xué)效率不高

移動互聯(lián)網(wǎng)以其便利、低成本的顯著優(yōu)勢，在高校教育教學(xué)中應(yīng)用越來越廣泛。平板、手機(jī)等移動設(shè)備與課堂教學(xué)應(yīng)用結(jié)合推動了新一輪的信息化教育教學(xué)改革[11]。當(dāng)代大學(xué)生具有接受新鮮事物能力強(qiáng)的特點(diǎn)，具有個性化、多樣性、協(xié)作式的學(xué)習(xí)需求[12]，所以傳統(tǒng)教學(xué)媒介已難以勝任。改變教師講、學(xué)生聽的單一教學(xué)模式，以學(xué)生為中心是《Windows程序設(shè)計(jì)》課程教學(xué)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(wǎng)教學(xué)媒介進(jìn)行教學(xué)探索，在展示形式、展示效率效果、內(nèi)容互動性、隨時教學(xué)特性、個性化和針對性、團(tuán)隊(duì)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(wǎng)的電子教學(xué)媒介與其它教學(xué)媒介教學(xué)效率對比

1.3 灌輸式教學(xué)模式趣味性不足，學(xué)生學(xué)習(xí)主觀能動性不強(qiáng)

對于《Windows 程序設(shè)計(jì)》而言，以基于.NET Framework 框架利用C#語言開發(fā)Window 窗體應(yīng)用程序?yàn)槔?，其中用戶界?User Interface)框架既有WinForm，也有WPF(Windows Presentation Fundation)等實(shí)現(xiàn)，技術(shù)路線多，傳統(tǒng)“被動灌輸式”教學(xué)課堂講解內(nèi)容不能完全覆蓋所有知識點(diǎn)，難以找到一本內(nèi)容全面、更新及時的課程教材，教學(xué)方式難以圍繞學(xué)生展開并進(jìn)行個性化教學(xué)。

2 課程教學(xué)方法改革措施

針對當(dāng)前《Windows程序設(shè)計(jì)》課程教學(xué)存在的主要問題，筆者提出如下3個方面的解決思路。

2.1 以問題實(shí)例驅(qū)動課程教學(xué)內(nèi)容

以問題實(shí)例驅(qū)動《Windows程序設(shè)計(jì)》課程教學(xué)內(nèi)容是這種教學(xué)法的具體實(shí)踐[13]。首先教師依據(jù)課程內(nèi)容把教材中的知識點(diǎn)以典型問題案例的形式在課前提交給學(xué)生；其次讓學(xué)生以小組為單位，共同通過查找書本、網(wǎng)絡(luò)文獻(xiàn)資料的方式進(jìn)行問題分析、討論，并加以解決；然后在課前提交代碼和設(shè)計(jì)文檔，在課堂上再對該問題進(jìn)行剖析，對學(xué)生的代碼和設(shè)計(jì)文檔進(jìn)行點(diǎn)評；最后在課后讓學(xué)生對提交代碼和設(shè)計(jì)文檔作進(jìn)一步修改和完善。

圖1 為《Windows 程序設(shè)計(jì)》課程進(jìn)行案例教學(xué)的問題實(shí)例設(shè)計(jì)。通過8 個C#控制臺編程實(shí)例和17 個WinForm 編程實(shí)例，將整個《Windows 程序設(shè)計(jì)》課程涉及的知識點(diǎn)全部涵蓋。這些精心設(shè)計(jì)的案例不僅考慮了知識點(diǎn)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(shè)計(jì)》課程問題具體實(shí)例設(shè)計(jì)

部分學(xué)者設(shè)計(jì)了數(shù)量較少但復(fù)雜度較高的案例，再將這些案例分解為小知識點(diǎn)，逐步引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)[14]。這種做法的優(yōu)點(diǎn)是可以將各個知識點(diǎn)串接起來，形成有機(jī)整體，更接近于應(yīng)用實(shí)際；但缺點(diǎn)是如果學(xué)生存在中間知識點(diǎn)沒有充分掌握的情況，會形成木桶效應(yīng)，后續(xù)實(shí)例程序難以完成，不適用于學(xué)生能力差別較大的情況。在實(shí)際教學(xué)中，宜在基礎(chǔ)教學(xué)時采用多個簡單的獨(dú)立編程，在實(shí)踐教學(xué)如課程設(shè)計(jì)中，采用復(fù)雜但涵蓋多個知識點(diǎn)的實(shí)例。

2.2 將智慧課堂理念融入教學(xué)中

表3 展示了《Windows 程序設(shè)計(jì)》智慧課堂教學(xué)實(shí)踐在課前、課中、課后具體實(shí)施方法。在實(shí)際教學(xué)中，可以利用學(xué)習(xí)通（超星泛雅平臺）、騰訊會議、QQ 群、課程網(wǎng)站（課程博客）等工具軟件進(jìn)行多模式教學(xué)，實(shí)現(xiàn)線上與線下結(jié)合。

各教學(xué)平臺（媒介）互有優(yōu)勢，各有特長，宜組合起來綜合應(yīng)用[15]。學(xué)習(xí)通（超星泛雅平臺）專為課程教學(xué)設(shè)計(jì)，自動對相關(guān)教學(xué)活動進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，但直播功能較弱，可以作為智慧課堂主平臺，再輔以其它應(yīng)用媒介。騰訊會議直播功能強(qiáng)大，網(wǎng)絡(luò)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(luò)平臺，符合使用習(xí)慣，可以作為團(tuán)隊(duì)討論、交流、文件共享平臺。課程網(wǎng)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。

2.3 創(chuàng)建交互式的教學(xué)環(huán)境

交互式教學(xué)模式是一種強(qiáng)調(diào)教師的教與學(xué)生的學(xué)圍繞某一個問題或課題進(jìn)行平等交流與自主互動的教學(xué)方法。交互其實(shí)是教學(xué)活動最基本的特征之一，它不僅有助于營造啟發(fā)學(xué)生動腦思考的良好氛圍，調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)積極性，而且有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和合作精神[16]。傳統(tǒng)教學(xué)模式創(chuàng)建的教學(xué)環(huán)境交互機(jī)會較少，形式較為單一，無法取得良好的教學(xué)效果。

經(jīng)過筆者教學(xué)實(shí)踐探索，將《Windows 程序設(shè)計(jì)》課程中創(chuàng)建交互式教學(xué)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(jìn)行互動交流的平臺。利用移動互聯(lián)網(wǎng)軟件平臺，如學(xué)習(xí)通、騰訊會議、QQ群等，實(shí)現(xiàn)上傳學(xué)習(xí)資料、上課簽到、隨機(jī)選人、發(fā)放作業(yè)、設(shè)置討論話題、實(shí)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(dǎo)的互動，便利性極大提高，交流的機(jī)會、時間也會變多，交流的質(zhì)量也會提升。

表3 智慧課堂理念在《Windows程序設(shè)計(jì)》課程教學(xué)中的實(shí)施應(yīng)用

圖2 《Windows程序設(shè)計(jì)》課程交互式教學(xué)環(huán)境創(chuàng)建措施

2.明確交互對象。交互式教學(xué)的對象不再局限于師生之間，也可以是學(xué)生與學(xué)生之間，學(xué)生與互聯(lián)網(wǎng)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(lǐng)作用，學(xué)生之間的互動起激勵、促進(jìn)、融會貫通作用，學(xué)生與互聯(lián)網(wǎng)用戶的互動起拓展知識作用。

3.設(shè)置師生雙方都感興趣愿意交流的問題。設(shè)置互動各方都感興趣的話題，是互動可以深入的基礎(chǔ)。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(shí)例、知識點(diǎn)，課堂內(nèi)容拓展資料，行業(yè)新聞動態(tài)，學(xué)生的提問等。

4.建立平等交流的新型師生關(guān)系。平等、自由的交流氛圍是互動交流可以深入的關(guān)鍵，這要求：教師真誠，沒有架子，親近學(xué)生；學(xué)生積極主動，喜學(xué)、樂學(xué)；教師無功利意識，具有無私奉獻(xiàn)精神，與學(xué)生互動將會耗費(fèi)老師大量的時間，這些時間和精力都很難計(jì)入教師的報(bào)酬；學(xué)生之間共同進(jìn)步、積極向?qū)W的融洽同學(xué)關(guān)系；不僅信息交流，而且情感交流。

5.轉(zhuǎn)變學(xué)生學(xué)習(xí)方式和觀念。以互動為主的教學(xué)方式要求學(xué)生轉(zhuǎn)變觀念，變被動為主動，自主學(xué)習(xí)，合作學(xué)習(xí)，探究學(xué)習(xí)，遇到不懂的問題就找老師、同學(xué)互相交流，互相學(xué)習(xí)，相互啟發(fā)。

6.轉(zhuǎn)變教師教學(xué)方式和觀念。改變以教師為中心的傳統(tǒng)教學(xué)方法，應(yīng)根據(jù)學(xué)生的具體情況來決定講解的內(nèi)容和深度；以學(xué)生為中心，將學(xué)生作為教學(xué)活動的主體，教師要建立服務(wù)意識，充分尊重學(xué)生的情感和尊嚴(yán)。

7.利用教學(xué)反饋，靈活調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和目標(biāo)。依托移動教學(xué)平臺軟件的統(tǒng)計(jì)和學(xué)生反饋，評估學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，靈活調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和側(cè)重點(diǎn)，實(shí)時調(diào)整教學(xué)目標(biāo)和學(xué)時；尊重學(xué)生個體差異，不同學(xué)生不同要求。

3 實(shí)際應(yīng)用和效果分析

筆者將上述教學(xué)改革措施在本校2016、2017 級地理信息科學(xué)專業(yè)《Windows程序設(shè)計(jì)》課程教學(xué)中進(jìn)行應(yīng)用。該門課程在學(xué)院每學(xué)期組織的“學(xué)評教”授課滿意度調(diào)查中教學(xué)態(tài)度、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法手段、教學(xué)效果各指標(biāo)得分及最終綜合評分如表4所示。

表4 《Windows程序設(shè)計(jì)》授課滿意度調(diào)查結(jié)果

從表4 可以看出，相比以前采用傳統(tǒng)教學(xué)方法授課的2014 級、2015 級學(xué)生，采用編程實(shí)例驅(qū)動的智慧課堂教學(xué)方法后，2016級、2017級學(xué)生對“學(xué)評教”中各分項(xiàng)和總體滿意度都有提升，其中教學(xué)方法手段得分提升最多，達(dá)到11.21 分，教學(xué)效果得分提升6.42 分，教學(xué)內(nèi)容提升2.33 分，綜合評分提升6.39分。從調(diào)查結(jié)果可以看出學(xué)生對采用實(shí)例驅(qū)動的智慧課堂教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)效果都比較認(rèn)可，評價(jià)較高，對教師的教學(xué)態(tài)度也更加認(rèn)可，綜合評分越來越好。

4 結(jié) 語

當(dāng)前與信息技術(shù)相關(guān)的交叉學(xué)科專業(yè)一般都開設(shè)了進(jìn)階類程序設(shè)計(jì)課程，如《Windows 程序設(shè)計(jì)》等。這些課程教學(xué)普遍存在學(xué)時學(xué)分較少，但課程知識點(diǎn)多、內(nèi)容體系更新快等特點(diǎn)，僅靠課堂教學(xué)時間難以完全覆蓋，實(shí)際教學(xué)效果不佳等問題。以問題實(shí)例驅(qū)動課程教學(xué)內(nèi)容，將智慧課堂理念融入教學(xué)中，創(chuàng)建交互式的教學(xué)環(huán)境等教學(xué)改革措施。通過實(shí)際應(yīng)用和課程教學(xué)評價(jià)，學(xué)生對該教學(xué)方法比較認(rèn)可，評價(jià)較高。