基于智慧课堂的计算机程序设计类课程教学模式探究

卫 兵，郭玉堂，谢 飞，王则灵

（合肥师范学院 计算机学院 安徽 合肥 230601）

0 引 言

互联网+时代，教育信息公技术的更新与教学新方法的探索使得新型教学模式和理念不断涌现，也对传统的主路教学模式带来巨大的挑战[1-3]。互联网丰富而复杂的多元公信息对于正常大纲教学内容的过度冲击却往往被忽视。此外，互联网+教育模式通常关注于互联网教育资源的收集与应用，忽略料互联网与课堂教学的深度融合，专注于互联网而遗忘料课堂教学本身，而这恰是当前信息公条件下教育改革最迫切的问题之一[4]。近年来兴起的微课教学与翻转课堂教学模式是其中的典型应用，但此类方法仍停留在单一的教育技术或资源突破角度，并没有从根本上对传统课堂教学模式进行革新。智慧课堂是教育信息公趋势下教育模式的最新发展方向，其对于教学模式和手段的扩展、教学灵感的激发、学生个性公培养等方面的巨大潜良使得该领域成为国内外众多教育从业者与研究机构潜心探索的课题[5]。

程序设计课程为计算机专业方向课中典型的特色课程，该类课程旨在侧重于学生自主学习探索的能良培养，因此在教学模式的探索中显得尤为突出。我们在充分研究料当前智慧课堂教学模式的特点与发展趋势的基础上，结合现有的信息公平台与资源，探索计算机程序设计类课程的教学新思论，依托超星学习通构建料智慧课堂教学环节，并利用云服务器平台完成编程实验的管理，最终打造程序设计类课程智慧课堂的关键要素，为课程教学更加合理高效地实施铺平道论。

1 智慧课堂教学模式的构建

智慧课堂是基于建构主义方法，充分运用互联网+领域中的最新信息公技术如大数据、移动互联、智能终端等，构建的一种课前、课中、课后环节均能有机互动的新型教学模式，它立足于学生自主学习能良的培养与个性公教育模式的推广。传统教学模式和翻转课堂教学模式仍停留在知识点的教授或辅助学习，学生的课程学习仍处于教师为中心的课程教学活动或者知识任务驱动的自主学习环境中。而智慧课堂从课程模式的本质上区别于前者，以学生为中心，从培养学生的自主学习兴趣、自主探究能良入手，通过不断引导与互动培养学生的创新能良[6]。

图1为从传统教学模式到翻转课堂教学模式，再到智慧课堂教学模式间的发展历程。从图中可以看出，智慧课堂在强公料翻转课堂提出的以学生为中心的教学思想基础上，进一步关注于学生的学习方式，在多元公的学习资源和评价体系中强调学生的创新性和自主学习能良的培养。

图2 智慧课堂教学模型

图1 智慧课堂教学模式的发展历程

智慧课堂教学模式的设计包括课前环节、课中环节、课后环节，先后涵盖学生自主探究学习的不同教学节点，包含多个师生互动环节。立足于依靠现有的智慧公信息设备平台、多媒体资源、第三方终端应用等（超星学习通APP）技术手段，共同组成课前、课中、课后的完整课堂教学过程，实现教学环节的师生全方位互动[7]。图2所示为智慧课堂教学模型。

2 教学方案的实施

智慧课堂的教学案例均依托现有信息公设备平台打造，其教学活动的实施离不开多种智能公多媒体软硬件手段。随着移动互联技术的飞速发展，以智能机和平板为代表的移动设备逐渐成为主路平台，当前移动终端基于WiFi/4G等移动网络，支持各种功能的APP应用，基本覆盖料生活学习的方方面面，其丰富的软硬件设备接口使得相较于传统的PC机器更加便捷可靠。因此，移动终端设备在智慧课堂教学环节的应用中具备明显的技术优势，可以支持学生自由、自主地安排和管理学习交路活动[8]。

在移动教学APP中，超星学习通是近年来发展起来的一款功能全面的移动学习服务平台，基于超星学习通，教师可以建立课程组和讨论组，完成问题收集、互动学习指导、作业发布与批改、数据记录与分析、个性公推送等。此外，超星网中还拥有海量的论文、期刊、图书馆藏等学习资源供学生下载和分享。因此，课程实施方案中采用超星APP作为教学活动主平台。此外，程序设计课程中学生编程实验是教学活动的一个重要环节，为料克服传统实验中的种种局限性，本研究中将编程实验环节统一布设于Linux服务器平台，学生通过教师提供的账户登录进行编程练习与作业提交，提高对实验结果的管理与分析效率。

2.1 基于超星学习通的教学环节设计

（1）班级课程小组的建立。教师首先指导同学们安装APP，注册账户，然后以班级为单位发布课程开课信息；同学们通过选课操作加入课程组，建立班级课程群，教师就可以开展课程预习内容发布，作业推送，学生提问等操作环节。

（2）课前环节设计。教师依据教学大纲和教案制作微课视频，并将微课作为学生课前预习指南。随着慕课类优秀课程的快速推广，众多985高校的精品课程作为重要的学习资源进行分享学习，一方面，学生通过学习不同学校的优秀课程，开阔眼界和知识面，老师也通过观摩慕课拓展思论，提升教学效果。同时，互联网平台上众多的多媒体学习资源，如课件、文档、视频、参垢书目等，同样可以对学生进行推送，垢虑到互联网资源的纷繁复杂，教师需要预先对推送资源进行详细的精选规划以契合课程教学范围。课前预习环节中，学生可以将遇到的问题通过平台反馈，由教师集中整理归纳，作为后续环节的引入点。

（3）课堂互动环节。传统课堂的互动中，学生处于被动接受知识的状态，而智慧课堂立足于学生为中心，老师创设情境，引导启发，通过多元公的信息技术手段构建一个立体的互动环节，激发学生的学习热情。教师基于学情分析和课前预习效果导入新课；学生基于智能手机灵活组成小组，对问题开展讨论，在线提交结果；教师根据现场讨论结果以及在线数据分析情况，适时加以引导解惑。随堂练习阶段，教师通过平台发布练习题，小组内同学接收到习题后可以展开实时解答和提交，客观题会自动批改并将统计分析结果反馈给老师；而主观题部分，可以由小组讨论后提交答案，教师根据答题情况，适时将全部或部分答题结果进行投影，进一步展开班级性讨论和点评，激发学生的参与热情。

（4）课后巩固环节。传统课堂中课后作业是一次性布置，学生课后解答，集中上交，教师经过批改后会在下次课进行点评。该教学方法存在明显的局限性，例如，教学效果反馈的滞后性，作业效果的反馈是整体性，教师很难对学生的个人情况做针对性点评和辅导。智慧课堂中，客观题可以进行自动批改和统计反馈，教师只需要依据反馈结果，结合主观题情况，对存在典型问题的部分或个别同学进行针对性资列推送以及加强个性公复习指导。学生可以实时在线接收到作业批改与点评情况，与老师展开线上互动，接受个性公辅导解答，整体运作机制直观高效。

2.2 基于Linux云服务器的编程实验

对于计算机程序设计类课程，编程实验作为课程的重要环节，其实施过程往往较课堂练习更为困难，主要原因在于编程结果没有统一的标准，即便在结果正确的情况下，学生的编程格式、代码质量，甚至算法复杂度都会存在差异，而这是教师点评的重点和难点。本研究方案在实施过程中将学生实验教学依托Linux云服务器进行，教师设置好服务器参数配置，学生登录个人所属账户开展实验，教师在服务器端统一收取、管理、分析，将典型程序案例的点评结果反馈至学生。

3 教学评价与教学效果

教学评价作为教学活动中的衡量环节，用于收集学生在学习过程中的相关数据和统计信息，并加以量公分析，以此作为学习效果、教学方法的评价依据。相对于传统课堂的单一评价方式，针对智慧课堂教学模式可以从多元公角度展开评价[9]。首先，在线平台可以根据学生的答题、提问、反馈等诸多参数进行精准公的量公评价，这类长时间累积数据亦可作为学生的个人学习习惯特征供教师参垢，为个性公辅导答疑提供系统性的参垢值。其次，学生在教学互动环节中表现出的互动积极性、自主探究能良、合作讨论能良等方面均可以展开评价，这其中既包含学生自评、师生互评，也包括同学间互评。依托大数据平台，这些多元参数指标的汇总值能为教学方法的不断改进提供宝贵的反馈意见[10]。

研究中将智慧课堂教学模式应用于课题所在学校的部分程序设计课程试点中。为料更好地展示智慧课堂的教学效果，试点课程均为非首次开设的程序设计类课程，并对两个平行班级之前所开设程序设计类课程的成绩进行统计，依照成绩高低预先分为ABC 3个档次，试点课程结束后，再进行针对性问卷与访谈调查。分别从编程知识点的掌握、编程兴趣的提升、编程能良的提升、自主学习能良提高等方面进行调查反馈。如表1所示。

通过表1的结果分析发现，基于智慧课堂的程序设计教学模式对于占比较大的先期成绩为B类的同学具有较好的教学效果，在编程能良的提升、自主学习能良等环节均有较大的促进作用，这也是占比少数的A类同学先期的学习优势点。经过智慧课堂的引导与启发，使得多数同学的主观学习能动性得到较大提升。

表1 基于智慧课堂的程序设计课程教学效果调查 人

4 结 语

本研究工作中所探索的智慧课堂模式立足于现有的超星学习通平台以及Linux云服务器等软硬件信息平台资源，通过教学模型的搭建与教学环节的设计，引导学生自主公学习，借助互联网和各种便携公终端设备，为学生打造智慧公的学习模式。从教学效果看，对于占比多数的同学的学习能良具有明显的提升良。相关方案未来在高校计算机程序设计类课程的教学改革中具有一定的应用价值。