基于网络教学平台的高职程序类课程混合教学模式

2018-02-08 12:17李晓英何首武
计算机教育 2018年2期
关键词:程序设计混合高职

李晓英,何首武,陈 佳

(桂林理工大学南宁分校 计算机应用系, 广西 南宁 530001)

0 引 言

“互联网+”时代背景下,随着微课、慕课等新型教学模式的迅猛发展,线上线下混合式教学已成为职业院校教育教学改革的研究热点。混合式教学并不是一种全新的教学方法或理论,文献[1]认为“所谓混合式学习就是要把传统学习方式的优势和网络化学习的优势结合起来,既要发挥教师的主导作用,又要充分体现学生作为学习主体的主动性、积极性与创造性”。新媒体联盟2016年《地平线报告》中指出,混合式学习设计应用将成为未来教育发展的趋势[2]。

国内已有不少学者对程序设计类课程的混合式学习进行了实践探索:文献[3—5]总结并提炼了基于网络教学平台的混合学习实施流程和策略;文献[6—8]探讨了基于MOOC的程序设计课程混合式教学模式与实施过程;文献[9]通过混合课程教学效果的实证研究表明,设计良好的混合课程能有效促进学生的自主学习与深度学习,提高人才培养质量。本文基于清华教育在线(THEOL)网络教学平台,探讨与构建一种适合高职程序类课程的混合教学模式。

1 基于THEOL的程序设计类课程混合教学模式

1.1 程序设计类课程教学现状分析

程序设计类课程是高职计算机专业学生的核心课程,目的是提高学生利用计算机分析与解决实际问题的能力,使学生具备一定的编程能力。程序设计类课程的教学重点在于对学生计算思维能力的培养[10],但由于入学前素质教育缺失,高职学生大多缺乏学习动力,自主学习能力较差,始终在“被动”地学习,普遍感到学习困难[11];同时,部分高职院校的教学方式仍以教为主,课程内容更新滞后,课程考核方式单一。此外,高职院校普遍以大班的形式开展教学活动,学生数量较多且层次不一,很难做到因材施教与差异化教学,缺乏对学生自主学习能力与创新精神的培养。

1.2 混合教学模式的设计

针对高职程序设计类课程教学中存在的问题,遵循“学生主体、能力本位”的原则,我们设计了“多维度、多阶段”构建混合式教学模式,如图1所示。教学时间分为课前、课堂和课后3个阶段;教学空间分为线上—线下—线上3个阶段;教学过程分为案例驱动的基础教学阶段和项目引导的综合运用阶段。此外,我们还构建了在线教学与课堂教学相结合的混合学习环境:在线学习环境基于THEOL网络教学平台;课堂教学环境为“教学做一体化”的软件开发实训室。

图1 基于THEOL的程序设计类课程混合教学模式

1.2.1 案例驱动的基础教学阶段

在基础教学阶段,教师通过精心设计与知识点紧密相关的教学案例,启发学生分析与探索,实现知识传递与能力培养的有机融合。

1)线上课前预习——基础知识学习环节。

线上课前预习是对课程内容中的基础知识与基本原理进行理解与简单应用。教师通过THEOL平台发布学习任务、提供学习资源,引导并推动学生自主学习:学习任务包括基础学习内容、重难点、作业与测试等;学习资源包括电子教材、微视频等;学生根据学习任务进行线上自主学习,完成单元知识点测验,鼓励学生参与线上讨论,实现师生互动、生生互动。

2)课堂面对面教学——案例训练环节。

课堂教学阶段,教师根据学生线上学习的反馈,进行重难点强化,就共性问题开展课堂讨论与答疑;进入案例程序训练阶段后,采取“案例分析—知识点解析—编程训练”的形式,强化学生的专业技能,在此过程中,以小组为单位,要求学生在“教学做一体化”软件开发实训室完成算法描述及源代码编写;最后,学生分组汇报案例任务完成情况,教师及时对各组进行点评,并对课程教学过程与学生学习表现进行总结。

3)课后复习——巩固拓展环节。

该阶段的主要内容是检查学生对知识的掌握程度以及应用能力。教师将课堂授课视频及PPT上传至THEOL平台,以便学生复习,并布置课后任务,课后任务可采用拓展案例、编程练习等形式。学生通过回顾授课视频与PPT,加深对知识点的理解,完成课后任务并在线提交任务报告;教师在线批阅、评价与答疑。

1.2.2 项目引导的综合运用阶段

综合项目实训阶段一般安排在学期末,时间为2周左右,可由企业教师和任课教师共同指导,以真实的企业项目为导向,培养学生对知识的综合应用能力。教师重点讲解项目需求及所需知识、方法和步骤,并通过THEOL平台设计“研究型教学”活动;学生以小组为单位,在教师的指导下,制定小组计划,开展小组交流,收集资料、完成项目功能开发,提交小组成果并开展成果汇报,教师对小组学习活动进行评价。

基于THEOL的程序设计类课程混合教学模式,强调线上与线下、知识与技能的融合,力图寻找更好的方式来支持学生完成学习目标、提供更好的学习体验。该模式并不是一个封闭的系统,需要根据教学实践的反馈,进行持续改进。

2 基于Java程序设计课程的探索性实践

2.1 课情分析

通过学习本课程,学生将具备扎实的Java基础知识和较强的编程能力,为后期学习Java Web奠定基础。课程授课对象为大一下学期的计算机相关专业学生,是学生入校接触的第一门程序语言课程。出生于1995年之后的大学生是搭载“信息高速公路”成长的一代,对在线学习有一定的接受度。

2.2 课程设计

依据混合教学模式,该课程设计8个基础教学模块与1个综合实训模块,并给出各阶段的学时安排(见表1)。模块“Java开发入门”为第一次授课,采用传统教学模式,以课堂面对面教学为主,其他模块均采用混合教学模式。基础教学模块细分为知识单元,我们对各单元内容进行精心设计,单元设计见表2。

2.3 教学实施

混合教学的线上部分由“课前导学”“视频讲解”“电子讲稿”“单元测试”“单元作业”“你问我答”6个功能组成。如在“2.5 循环结构语句”单元教学实施过程中,教师将教学重要知识点录制成微视频,要求学生课前自主预习并完成知识点测试,利用“你问我答”开展互动。课堂教学阶段,教师根据线上学习情况反馈,首先进行重难点解析;然后着重进行案例编程训练,要求学生以小组为单位完成源代码编写;最后,各小组汇报任务完成情况,教师对本单元的教学过程进行总结与点评。课后复习阶段,教师将授课PPT上传到学习平台,并布置单元作业;学生在线完成作业并提交作业报告;教师借助THEOL平台“作业管理”功能及时对学生作业进行批阅与点评。

表1 Java程序设计混合式教学学时安排表 学时

表2 混合课程学习单元设计表——以“2.5 循环结构语句”单元为例

2.4 综合项目实训

综合项目实训基于真实项目,任务涵盖需求分析、软件设计、编码实现、测试等环节。教师在THEOL平台发布“研究型教学”活动,并进行课堂实训指导;学生根据实训任务自由分组,进行小组交流与项目开发,最终在THEOL平台提交项目成果。

2.5 学生学习评价

混合教学模式下,采用过程性评价与终结性评价相结合的考核方式,学生学习评价主要包括线上学习情况、课堂表现、期末考核等3个部分。教师利用THEOL平台提供的“学生学习统计”功能,对学生在线学习时长、学习教学材料、讨论互动以及完成作业与测试的情况进行评价;记录课堂上学生参与课堂讨论、学习汇报、任务完成程度等活动情况。期末考核涵盖综合项目实训、期末笔试等。

3 混合式教学实施效果分析

3.1 在线学习行为分析

我们提取了试点班45名学生一学期16周的在线学习记录:整个学期学生累计访问课程1 656次;53.33%的学生在线时长超过班级平均水平的13.2小时。从线上活动表现来看,学生在线测试的完成率高达88.8%,并且55.3%的学生提交了全部课程作业,教学活动参与度整体比较高。

3.2 学习体验问卷评价

调查问卷参考了文献[12]的学生混合式学习满意度量表,并进行适当改编,调查问卷见表3。对试点班45名学生发放并回收问卷,其中有效问卷43份,部分数据见图2。图2(a)统计显示,98%的学生认为本课程学习有一定难度;分析图2(b)—(e)可知,50%以上的学生愿意接受混合教学模式,并认为课程设计合理,有助于提升学习效果与协作能力。分析学生的使用感受可知,61.7%的学生愿意在后续课程中继续使用基于THEOL的混合式学习。

从学生的反馈来看,虽然混合课程平均每周要多花费1~2小时进行自主学习,但是其增加了实践教学比例,解决了学生的刚性需求,使得学生的编程累计行数(TLOC)[13]有较大提高,实践能力得以提升,因此,学生对混合教学的接受度较高。

然而,该教学模式的实践还存在一些不足。

1)课程设计的吸引力有待改善。

混合教学模式下,学生在相对自由宽松的环境中进行线上自主学习,普遍期望教学资源能富有吸引力,特别是高质量的微视频。

2)THEOL平台课程讨论区交互较差,存在学生提不出有质量的问题等现象。

其原因在于交互设计不足,未能有效激发或培养学生的问题意识。混合教学模式下,在线学习活动的有效发生与教师的参与度有密切关系[14]。对此,我们将在课程单元内布置主题讨论活动或设计相关引导性讨论,以激发和引导学生参与;同时,对学生的讨论进行及时反馈,通过采取相应的激励措施,促进学生更深层次的学习。

3)混合学习环境支持力度不足。

如学生上网学习不便利、未实现WiFi全校覆盖等,一定程度上影响学生的学习效果。

表3 混合式学习满意度调查问卷

图2 混合式学习满意度调查结果示意图

4 结 语

混合式教学有助于促进学生的深度学习,提高高职人才培养质量。教师信息化教学能力的提升是实施混合课程的有力保障;高校应依托网络教学平台,积极制定相关激励措施,促进混合教学模式常态化。混合教学模式在同类课程的实施推广以及混合学习评价模型的构建,将是今后的研究方向,以期能够为程序设计课程的混合教学改革提供有价值的参考。

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