樊廣軍
摘? 要:近年來基于教學(xué)平臺基礎(chǔ)之上的線上線下混合式教學(xué)模式已經(jīng)發(fā)展成為廣受師生喜愛和依賴的一種新型教學(xué)方式,研究針對各自課程特點的線上線下混合式教學(xué)模式的應(yīng)用對于提升教學(xué)效果具有十分重大的意義。本文以C++程序設(shè)計及應(yīng)用課程教學(xué)為例,探討了基于"暢課"線上輔助教學(xué)平臺進行線上線下混合式教學(xué)的價值及方法;提出了利用多形式可移動設(shè)備(如手機APP、筆記本電腦等)編程環(huán)境及時完成C++編程實踐任務(wù)的方法,學(xué)生的編程能力得到了明顯的加強,教學(xué)效果也得到了有效提升。
關(guān)鍵詞:線上線下混合式教學(xué);C++程序設(shè)計及應(yīng)用課程;教學(xué)平臺
中圖分類號:G642.0? ? 文獻標(biāo)識碼:A? ? 文章編號:1673-7164(2023)05-0132-04
C++程序設(shè)計課程是一門大多數(shù)非計算機專業(yè)學(xué)生的必修課程,該課程的學(xué)習(xí)也是大學(xué)期間內(nèi)唯一一次教學(xué)課時內(nèi)系統(tǒng)學(xué)習(xí)計算機程序設(shè)計語言的機會。作為最為常用的后續(xù)專業(yè)課程應(yīng)用程序開發(fā)語言,其幫助學(xué)生全面掌握后續(xù)學(xué)習(xí)內(nèi)容,所學(xué)的課程內(nèi)容能解決工程專業(yè)中編程問題,C++程序設(shè)計是工科學(xué)生必須培養(yǎng)的一種十分重要的能力。研究如何高效利用線上線下混合教學(xué)模式在這有限的課時內(nèi)以學(xué)生為中心,以產(chǎn)出為導(dǎo)向,持續(xù)改進教學(xué)方法、質(zhì)量控制機制,以保證每一位學(xué)生都能達到培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的要求是一項十分有意義的工作。
一、C++程序設(shè)計及應(yīng)用課程教學(xué)中存在的問題
(一)以“教師為中心”的教學(xué)模式
目前大多數(shù)學(xué)校都還是采用以課堂理論知識講授為主,上機實踐教學(xué)為輔,最后以平時過程考查成績和期末筆試考試成績綜合評定學(xué)生的學(xué)習(xí)效果的教學(xué)模式。這種以“教師為中心”的傳統(tǒng)教學(xué)方式導(dǎo)致學(xué)生在課堂上只是被動地學(xué)習(xí)和記憶,沒有自主思考和探索的時間,嚴重限制了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性[1]。除此之外,實際學(xué)習(xí)過程中學(xué)生也沒有多少時間去參與上機編譯調(diào)試程序,大多數(shù)情況下只得教師在課堂進行操作演示,這對于培養(yǎng)和提升學(xué)生的思維能力、編程能力是非常不利的,而這些能力又正好是工程技術(shù)人員運用計算機解決工程實際問題時最為重要的能力之一。隨著課程學(xué)習(xí)過程的推進,學(xué)生不得不考慮學(xué)習(xí)成績的評定影響,忙于記憶基本的語法知識和不斷地刷題,從而造成了學(xué)生重理論知識的學(xué)習(xí)考查,輕編程實踐能力培養(yǎng)的不利局面,嚴重影響了學(xué)生實際編程能力的提高。
(二)授課課時不足
目前高校開設(shè)的C++程序設(shè)計語言課程內(nèi)容復(fù)雜,需要學(xué)習(xí)的知識點繁多,而實際課程教學(xué)時間的安排卻是十分有限的,想要在這十分有限的課時內(nèi)完成所有的教學(xué)任務(wù),教師不得不采用“滿堂灌”“填鴨式”的教學(xué)方式,這種教學(xué)方式使學(xué)生很難在這有限的教學(xué)時間里消化吸收教師所講授的內(nèi)容。隨著教學(xué)過程的推進,部分學(xué)習(xí)能力較弱的學(xué)生積累的問題會越來越多,導(dǎo)致他們最終失去學(xué)會C++編程技術(shù)的信心,嚴重影響教學(xué)效果。
(三)學(xué)生學(xué)習(xí)課程的個體差異
不同的學(xué)生在學(xué)習(xí)課程時的智力差異是客觀存在的,這些差異直接影響學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和認知能力[2]。學(xué)習(xí)能力強的學(xué)生通常都有很強的學(xué)習(xí)愿望,能主動自學(xué),提前預(yù)習(xí),很好地完成教師布置的各項學(xué)習(xí)任務(wù),還能更進一步積極主動拓展自己的知識面,舉一反三等。而那些學(xué)習(xí)能力較弱的學(xué)生隨著本課程教學(xué)過程的推進,積累的問題越來越多,學(xué)好該課程的信心越來越弱,在課堂上主要表現(xiàn)為上課聽不懂,注意力無法集中在老師講課上;課后不愿去努力復(fù)習(xí),也不能獨立自主地及時完成老師布置的課后作業(yè)。由于以上學(xué)生學(xué)習(xí)能力的不同也必將導(dǎo)致認知能力出現(xiàn)差異。在以“教師為中心”的傳統(tǒng)教學(xué)中,由于教學(xué)進度和教學(xué)課時的限制,教師不可能根據(jù)每個學(xué)生的差異因材施教,反復(fù)多次講解,這就導(dǎo)致學(xué)生最后積累的問題越來越多,失去學(xué)好本課程的信心。
二、基于暢課(Tronclass)教學(xué)平臺的線上線下混合式教學(xué)模式的實踐
(一)線上線下混合式教學(xué)模式的價值
所謂線上線下混合式教學(xué)模式主要是指利用先進的計算機技術(shù),以網(wǎng)絡(luò)為主要平臺,將傳統(tǒng)課堂教學(xué)延伸和演變到虛擬的網(wǎng)絡(luò)空間當(dāng)中去的一種新型教學(xué)方式[3]。與傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式相比,在資源利用、教學(xué)時間和空間以及學(xué)生的喜愛程度上都有比較大的優(yōu)勢。
線上線下混合式教學(xué)模式將傳統(tǒng)線下課堂教學(xué)模式和新型的線上教學(xué)模式的優(yōu)勢緊密結(jié)合在一起,融會貫通,實現(xiàn)了兩者的優(yōu)勢互補[3]。
首先,學(xué)生可以自由地利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上發(fā)布的教學(xué)資源(如課堂教學(xué)PPT課件和教師對知識的講授視頻等)積極開展自主學(xué)習(xí)、進行線上討論、互動答疑及線上單元測試,獲取學(xué)習(xí)過程成績評價。這樣的線上教學(xué)模式充分地體現(xiàn)了以“學(xué)生為中心”教學(xué)理念,滿足了每一位學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)需求,學(xué)生可以利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺提供的教學(xué)資源,根據(jù)自己的學(xué)習(xí)情況和需求來自主地選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)時間,也極大地維護了學(xué)生參與課程學(xué)習(xí)的積極性,從而有效保證了學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量[4]。其次,線上教學(xué)平臺可以及時地發(fā)布和更新很多擴展的教學(xué)資源供學(xué)生學(xué)習(xí)利用,提升學(xué)習(xí)效果。最后,由于有了線上教學(xué)的輔助,課程教學(xué)可以采用翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)形式進行優(yōu)化改進[5]。在課前要求學(xué)生線上自主進行知識獲取,線下課堂上,教師根據(jù)課前線上討論和互動答疑的情況進行啟發(fā)式交互教學(xué),提問研討,課堂教學(xué)結(jié)束前利用學(xué)生的移動設(shè)備(如手機、ipad、筆記本電腦等)進行線上隨堂測試,課后要求學(xué)生根據(jù)教師事先制定的測試評價量規(guī)參與互相評閱測試答題,相互提升學(xué)習(xí)效果。
(二)線上輔助教學(xué)平臺暢課中教學(xué)資源的構(gòu)建及學(xué)習(xí)管理
線上教學(xué)的暢課平臺功能較多,但具體課程的教學(xué)環(huán)境的構(gòu)建還需教師自己完成。根據(jù)教學(xué)需要主要完成以下三個方面的內(nèi)容:
1. 完善課程信息。完善課程信息的主要內(nèi)容包括課程的一般信息(課程名稱、課程代碼、授課教師、授課班級等)、課程簡介、評分方式、基本教材、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方法、報告要求、上課要求、討論要求等。
2. 維護教學(xué)班級。主要包括發(fā)布一些公告、新建課程教學(xué)QQ群、及時發(fā)布各個班級的章節(jié)測試時間及補考測試時間、及時評閱測試答卷并作出評閱意見等。
3. 設(shè)計教學(xué)框架。在進入新建的課程后,根據(jù)課程信息的章節(jié)功能為新建的課程添加章節(jié)目錄;在每個章節(jié)下面添加各個章節(jié)的教學(xué)錄播視頻、PPT教學(xué)課件、章節(jié)小測試作業(yè)及測試評價量規(guī)等教學(xué)資源;利用暢課平臺中的題庫新建功能新建各種測試題或作業(yè)的題庫。
(三)線上輔助教學(xué)環(huán)境的使用
由于課程知識點繁多,線下教學(xué)課時少,很多內(nèi)容沒有足夠的時間在線下進行課堂講授,所以非常有必要借助線上輔助教學(xué)平臺中的教學(xué)視頻、課件等資源,采用翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)形式,督促學(xué)生利用課余時間自主學(xué)習(xí)課程知識內(nèi)容。具體線上教學(xué)環(huán)境的使用可采用以下的方式:
1. 線上提供課前預(yù)習(xí)教學(xué)知識點的機會。利用課前時間借助暢課平臺線上教學(xué)資源對線下教學(xué)內(nèi)容進行預(yù)習(xí)是十分重要的。教師將每個章節(jié)的內(nèi)容提煉成若干個知識點,布置預(yù)習(xí)任務(wù),學(xué)生利用課前時間在線完成教學(xué)視頻的觀看、教學(xué)課件的學(xué)習(xí),并完成布置的小測試驗證學(xué)習(xí)效果,同時記錄難點和問題,并在教學(xué)QQ群里提交相關(guān)問題并進行討論。由于本課程的教學(xué)內(nèi)容比較繁多且難以理解,學(xué)生如果能借助線上平臺提供的教學(xué)資源提前預(yù)習(xí)這些學(xué)習(xí)內(nèi)容,就能在線下聽課時取得事半功倍的學(xué)習(xí)效果。
2. 要求學(xué)生通過線上教學(xué)資源完全自學(xué)部分內(nèi)容。由于教學(xué)內(nèi)容繁多,部分比較容易的教學(xué)內(nèi)容直接讓學(xué)生借助線上教學(xué)資源自學(xué),在線下教學(xué)過程中通過小測試、隨堂測試及翻轉(zhuǎn)課堂等手段檢查學(xué)生自學(xué)的效果,這樣既可以培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力,又能節(jié)省課時講授其他更多更難的內(nèi)容。
3. 利用已建立的題庫適當(dāng)?shù)剡M行章節(jié)測試。章節(jié)測試作業(yè)是檢驗學(xué)生學(xué)習(xí)效果的重要環(huán)節(jié),制定測評量規(guī)由學(xué)生相互評閱測試試卷,這樣既能督促學(xué)生及時地完成自學(xué)要求的內(nèi)容,也能有效地提升學(xué)習(xí)效果。
4. 針對少部分學(xué)習(xí)能力較弱的學(xué)生因材施教。盡管通過上述各種辦法可以提升大部分學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,但每個班總是有極少部分學(xué)生在學(xué)習(xí)該課程的過程中感覺困難。對于這部分學(xué)生,可以通過線上線下的個別輔導(dǎo)及督促其反復(fù)觀看教學(xué)視頻和課件PPT,完成相關(guān)章節(jié)難度較低的測試任務(wù)來提高其學(xué)習(xí)效果。
通過長期的線上教學(xué)暢課平臺的應(yīng)用,教學(xué)資源不斷得到積累豐富,教學(xué)效果也不斷得到提升,體現(xiàn)了持續(xù)改進提高的教學(xué)理念,受到學(xué)生的好評。
(四)線下課堂啟發(fā)式交互教學(xué)
課前預(yù)習(xí)獲取知識點是翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的前提,若課前在線預(yù)習(xí)充分,線下課堂教學(xué)中,教師只需在較短的時間里對教學(xué)知識點做一個總結(jié)性的回顧及復(fù)習(xí)鞏固,然后大部分的課堂教學(xué)時間即可用來啟發(fā)式交互教學(xué),講解學(xué)生提問中涉及的普遍性疑難問題,對章節(jié)測試中出現(xiàn)的一些普遍性錯誤進行分析,對典型案例進行系統(tǒng)需求分析,案例系統(tǒng)功能設(shè)計及編程演示實踐教學(xué),在課堂教學(xué)結(jié)束前利用學(xué)生手中的移動設(shè)備進行本次課堂教學(xué)內(nèi)容進行線上隨堂測試。在典型案例講解教學(xué)過程中注意貫穿團隊合作、交流和協(xié)作完成任務(wù)的思想 ,培養(yǎng)學(xué)生的交流與表達能力以及團隊協(xié)作能力。
三、多形式實驗環(huán)境教學(xué)實踐
本課程實驗教學(xué)課時數(shù)量安排非常有限,課時內(nèi)可以在學(xué)校的機房內(nèi)進行相應(yīng)的實驗課作業(yè)上機編程,但是由于大部分學(xué)生是初學(xué)C++程序設(shè)計,編程效率低下,實際情況是在有限的上機課時內(nèi),很難讓所有學(xué)生全部完成所要求的上機編程作業(yè),那么課外上機完成編程作業(yè)就不可避免。由于機房的使用時間緊張,學(xué)生不能隨時去機房上機編程?,F(xiàn)在的學(xué)生基本上每人都有手機,完全可以利用一些手機App(如C++編譯器)來編程運行作業(yè)程序,同樣可以達到理解C++編程知識,提升學(xué)生編程能力的效果。教師通過線下課堂教學(xué)介紹了一些用作C++編譯器的手機App后,學(xué)生便可以運用于自己的課后編程作業(yè)實踐中,效果很好,受到不少學(xué)生的歡迎。
四、線上線下混合式教學(xué)模式教學(xué)示例
以面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計第一次課的教學(xué)內(nèi)容類與對象為例,簡單闡述一下面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計思想、類的定義的本質(zhì)與對象的使用,最后結(jié)合綜合的案例完成知識點的翻轉(zhuǎn)課堂模式教學(xué)。
(一)課前課程教學(xué)設(shè)計
1. 課前梳理總結(jié)教學(xué)知識點,并制作相關(guān)的教學(xué)視頻,以便提供給學(xué)生自主學(xué)習(xí)
(1)面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計概述中要了解的重要知識點:①了解面向過程程序設(shè)計和面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的區(qū)別。②了解面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的幾個基本概念:類、對象、抽象、封裝、繼承、多態(tài)等。
(2)類與對象知識點:①C++中類的定義方法。②對象的創(chuàng)建,并通過對象訪問對象中成員的方法。③類中成員的訪問控制屬性有哪些?其各自特點是什么?
(3)構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)部分的重要知識點:①構(gòu)造函數(shù)的定義方法及作用、構(gòu)造函數(shù)的重載、帶默認參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)的定義方法。②析構(gòu)函數(shù)的定義方法、作用及調(diào)用順序。③拷貝構(gòu)造函數(shù)的定義及應(yīng)用場景。
(4)類中的特殊成員:①類的靜態(tài)數(shù)據(jù)成員、靜態(tài)成員函數(shù)。②const數(shù)據(jù)成員和成員函數(shù)。③類中的內(nèi)聯(lián)函數(shù)
2. 學(xué)生的自主學(xué)習(xí)
學(xué)生根據(jù)本章相關(guān)知識點的排列順序系統(tǒng)觀看對應(yīng)的視頻等教學(xué)資源,并回答相關(guān)章節(jié)中的提問、完成相關(guān)小測試。學(xué)生在自主學(xué)習(xí)的過程中自然會遇到各種各樣的疑問,及時回答學(xué)生的提問是提高學(xué)生學(xué)習(xí)效果非常重要的一個措施。學(xué)生學(xué)習(xí)C++編程過程遇到的問題通常有兩大類:一類是C++編程語法知識點問題;另一類則是編程練習(xí)過程中需要調(diào)試程序的問題。對于前類問題基本上要能實現(xiàn)隨問隨答,及時解決學(xué)生心中的疑問。對于后一類問題,程序中有的問題是比較明顯的語法錯誤,教師可以一眼頓穿地指出錯誤所在并給予糾正,但程序中有的問題是一些隱藏得比較深的邏輯問題,需要通過老師親自調(diào)試程序才能糾正,此時通??梢圆捎闷聊还蚕砘騋Q的遠程協(xié)作功能幫助學(xué)生遠程調(diào)試程序,邊調(diào)試邊講解。學(xué)生印象深刻,編程能力可以得到顯著提升。
(二)課堂交互式教學(xué)
課堂交互式教學(xué)分三個環(huán)節(jié):章節(jié)知識的重點、難點回顧總結(jié),明確學(xué)習(xí)目標(biāo),鞏固學(xué)生自主學(xué)習(xí)效果;學(xué)生自主學(xué)習(xí)過程中討論提出的普遍性問題講解;典型案例的提出和分析。其中,第一個環(huán)節(jié)教學(xué)時,章節(jié)知識的重點、難點總結(jié)及學(xué)習(xí)目標(biāo)的確定主要來自教師的教學(xué)經(jīng)驗;第二個環(huán)節(jié)教學(xué)時,教師根據(jù)學(xué)生在課前自主學(xué)習(xí)過程中遇到的普遍性的問題給予集中性的課堂解答;第三個環(huán)節(jié)教學(xué)時,教師根據(jù)章節(jié)知識精選教學(xué)案例,模仿團隊開發(fā)模式和學(xué)生一起進行精講精練。教師根據(jù)精選的教學(xué)案例,講授系統(tǒng)需求分析、功能分析設(shè)計的過程,并給出可行的解決方案,培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力;講授如何構(gòu)建教學(xué)案例的開發(fā)架構(gòu);最后安排學(xué)生分組進行詳細設(shè)計及程序編寫??傊?,圍繞這三個環(huán)節(jié)精心組織教學(xué)內(nèi)容,學(xué)生一定能從教師的教學(xué)過程中學(xué)到教材上學(xué)不到的系統(tǒng)開發(fā)經(jīng)驗,有效提升學(xué)生團隊合作進行應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的能力。
五、結(jié)語
綜上所述,在C++程序設(shè)計語言的教學(xué)過程中采用線上線下混合式教學(xué)模式,多措并舉地開展教學(xué)實踐活動,對于學(xué)生鞏固所學(xué)的C++編程知識及提升編程能力方面是有明顯效果的。近年來的線上線下混合式教學(xué)實踐證明,要想在有限的課時內(nèi)完成如此多教學(xué)內(nèi)容的教學(xué)并取得良好的教學(xué)效果,采用線上線下混合式教學(xué)模式是一項有效的舉措,值得長期堅持探索推廣。
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(薦稿人:馬秋鳳,三亞城市職業(yè)學(xué)院公共教學(xué)部系主任,副教授)
(責(zé)任編輯:淳潔)