程序设计类课程在线教学改革探索与实践

吴晓凌 钟敏 周方

摘  要：因为新冠肺炎的突然爆发，国内高校都实施了网上在线教学。这是一次因为疫情所迫进行的临时教学改革，可以说是摸着石头过河，既要严谨地反复进行论证，又要大胆地进行实践改革。文章以“移动开发”课程为例，总结了开学以来线上教学实践中积累的经验，包括教学分析、教学策略、教学实施和教学反思，这些经验也适用于其他程序设计类课程。

关键词：程序设计;在线教学;教学改革

中图分类号：TP311.1;G642      文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2020）18-0180-04

Abstract：Due to the sudden outbreak of COVID-19，domestic colleges and universities have implemented online teaching. This is a temporary teaching reform forced by the epidemic. It can be said to be crossing the river by feeling the stones. It is necessary to carry out rigorous repeated demonstrations and boldly carry out practical reforms. Taking the course of “Mobile Development” as an example，the article summarizes the experience accumulated in online teaching practice since the beginning of the school，including teaching analysis，teaching strategy，teaching implementation and teaching reflection. These experiences are also applicable to other programming courses.

Keywords：program design;online teaching;teaching reform

0  引  言

2020年初，由于疫情防控形势严峻，教育部2月4日印发《关于在疫情防控期间做好普通高等学校在线教学组织与管理工作的指导意见》，要求高校充分利用线上课程资源，开展在线授课和在线学习，保证延迟开学期间“停课不停教、停课不停学”。其实早在2018年教育部就印发《教育信息化2.0行动计划》，明确指出要推动信息技术深度融入教育教学的过程中，但是在不同学校和不同课程中的融合程度一直存在着较大差异。

武汉生物工程学院是湖北省首批转型发展试点院校，学校始终紧密对接国家及地方战略性新兴产业发展需求，全面深化教育教學改革，培养高素质应用型人才。此次疫情的爆发成为学校线上教学快速发展的“催化剂”，不同学科受在线教学方式限制，教师在设计和制作教学内容上面临着不同的困难。本文总结“移动开发”课程本学期线上教学实践中积累的经验，进一步促进在线教学方法改革，提升在线教学质量，为后疫情时代下混合式在线教学服务。

1  教学分析

1.1  学情分析

根据教育部《关于加强高等学校在线开放课程建设应用与管理的意见》文件精神，我校从2015年起就在全校范围内推进在线开放课程（慕课）工作。到2017年6月，我校正式引进了超星尔雅和智慧树两个网络学习平台，许多老师都开展了“线上+线下”的混合式教学改革。

然而疫情期间，线下教学停摆，完全要依靠线上教学，且学生居家条件各异，一定要提前分析学情。图1是开课前对某班学生居家条件的网络调研结果。

可见，有的学生居家期间无法按时集中上课，有的学生家中没有网络，有的学生手头上只有手机，没有电脑。这些情况在教师选择教学形式和教学内容时都需要被考虑到，程序设计类课程还涉及需要实践条件的问题。

1.2  课程设计

程序设计类课程是高校计算机专业的重要课程，通过对这类课程的学习，学生既要理解程序语言的基本语法、掌握程序设计的思想和方法，更要具备分析具体问题、灵活运用语言进行编程、通过计算机求解实际问题的能力。

由于课程本身比较抽象，需要学生具有良好的逻辑思维和空间想象能力，特别是数学和英语的应用能力。而这恰是地方高校学生的两大软肋，因此很多学生感到学习难度大，产生畏难情绪，失去学习的兴趣和信心，教学效果大打折扣。

重点院校的学生培养注重向系统构架师和项目管理师等高级程序设计或管理岗位的方向发展。许多地方院校的程序设计类课程，从教学内容到教学形式，都是模仿了重点院校;教学案例以经典数学算法或者数学问题求解为主，缺乏实际应用的例子，学生无法将课堂内容与社会需求对应起来。

《国家职业教育改革实施方案》指出，到2022年，一大批普通本科高校要向应用型转变，要坚持工作过程导向的课程设计，使学生在学习过程中同时能够确保获得技能。我校多年来通过破解服务区域经济社会发展的产教融合、校企合作难题，促进专业链与创新链、课程内容与职业标准、教学过程与实践环节的融合发展。

学校利用企业资源构建科学的工程实践教学体系，充分发挥企业在工程应用型人才培养中的独特优势，推动专业人才培养与产业人才需求相结合，增强学生就业和创业能力。利用合作企业的优势，让青年教师参与企业生产经营活动，有效促进实际动手能力和业务水平的提高，也为教学活动提供了生动、鲜活的教学案例。

因此在选择合适的在线课程时，一定要结合本校学生的实际，选择符合在线课程信息模型、资源建设比较丰富的课程，教师可以集中精力进行教学活动设计和教学数据分析。如果没有合适的课程，教师则要自主建课。

2  教学策略

2.1  教学组织

正常的“线上+线下”混合式教学，学生课前自学、课上练习，教师由传授知识变为指导学习，学生由被动接受变为主动探究。在疫情期间，这两种角色的转变会进一步加强，学生的自主学习时间会更多，学生在线学习过程也会更重要。

不少教师都选择通过直播来完成个性化指导，产生了以直播为特征的混合式教学。直播时教师和全班学生同时在线，师生之间能进行交流互动，生生之间也能进行相互学习。

图2（a）是对直播课形式的调研结果，图2（b）是对某次直播课内容的调研结果，可见学生对直播的需求度还是很高的。

2.2  教学方法

如今的大学生是伴随着网络长大的一代，对于网络游戏拥有非常高的热情。程序设计类课程与游戏的核心特征存在重合，比如知识目标明确、逻辑性强和反馈清晰等。在程序设计课程中将知识点与游戏恰当结合，既能以开发任务作为驱动，又融入了挑战、合作和发现等元素，激发学生的学习兴趣。

以“移动开发”课程中的进度条控件为例，图3（a）是传统使用的教学案例，既缺少实际的应用背景，又很单调;图3（b）是引入“游戏教学”理念后重新设计的教学案例——购买游戏装备提升角色属性，采用了学生熟悉的应用场景，色彩丰富、吸引眼球。

3  教学实施

3.1  课前

目前，各级各类在线课程平台名目繁多，既有国家和省市权威部门举办的，也有社会力量举办的。为防范可能出现的不良信息，应优先考虑权威部门举办的平台;为减少教师和学生熟悉平台的时间成本，应优先考虑已经使用过的平台;为强化学生学习过程的管理，应优先考虑学校已经规范合作的平台。

就我校而言，之前已普遍使用超星学习通用于课堂教学。将超星旗下的在线开放课程导入教师个人的学习通账号，既能充分利用已有的优质课程资源，又能有效地对学生课前和课后的学习活动进行全程监管。图4是学习通统计的某班“移动开发”第1章课前自学和课后自测的完成比例。

3.2  课中

学生课前、课中和课后的学习数据最好能全部打通，但疫情防控期间，全国高校延期开学，学习通平台压力陡增，经常出现平台崩溃的现象。经过一段时间的试运行，阿里和腾讯旗下的平台稳定性显著。由于QQ是学生最常用的通信软件，通过QQ电话上课最方便，既能分享屏幕，又能演示白板，学生在电脑和手机上都能收看。

QQ上课最大的问题是无法记录学生的学习行为，腾讯旗下的专业在线教育平台——腾讯课堂与QQ互通，能提供课堂互动和课程回放功能，并能详细记载学生每次课观看直播和回放的时间和时长。

3.3  课后

在校期间，学生有共同生活和学习的物理空间，能利用课内外的时间开展协作学习。学生成为知识生产的主体，既能分解教師的指导压力，也能强化团队的协作能力。

疫情期间，学生拥有了更多的课外时间，却失去了共同生活和学习的物理空间，此时需要有一个在线平台供他们开展课外协作。以“移动开发”课程为例，学生自发创建了课外学习讨论组进行交流和分享，有的学生发布了自己录制的学习视频，有的学生发布了自己撰写的学习博客。

4  教学反思

线下课堂一个最重要的环节就是互动，这种互动不一定要通过提问、做练习才能完成，通常情况下这种互动是一种情绪的交流。教师只要看到学生的神情和反应，就能及时获得反馈，调整教学节奏。

这是在线教学最大的问题，在疫情期间要尽量弥补这个缺陷，教学的过程性数据采集非常重要。图5是学习通平台统计的某班“移动开发”课程学习数据。

可见，在线教学由于打破了时间和空间的限制，对于自律性强而且学习能力强的学生是如虎添翼，对于不自觉或者学习基础弱的学生则是雪上加霜。当然，还有些学生是由于居家条件有限，没有学习条件，造成学习进度落后，这部分学生是最焦虑的。

因此，在课程考核上要兼顾学生的多种情况。对于落后的学生要精准督学，对于不具备条件的学生要给出解决方案，对于学有余力的学生要给足进步空间。所以在正常教学之外，还为部分拔尖学生开设了在线实训挑战项目，学生自愿参加，不计入考核。

5  结  论

为响应疫情控制要求，国内如此大规模地进行在线教学还是第一次。虽然缺少经验，但是经过一段时间的实践也会慢慢地摸索出一些经验。本文总结了“移动开发”课程开学以来线上教学实践中积累的经验，这些经验可以推广到其他程序设计类课程。教育事业的每一次改革都是十分严谨的一件事情，在线教学还有很多问题需要克服，需要大胆而谨慎地进行尝试。

参考文献：

[1] 顾汉杰.游戏化思维在高校计算机课程教学中的应用研究 [J].中国教育信息化，2017（15）：13-16.

[2] 吴晓凌，钟敏，周方.“游戏教学法”在程序设计课程中的应用 [J].中国多媒体与网络教学学报（中旬刊），2018（12）：83-84.

[3] 刘鹏，俞海英，陈卫卫，等.面向协作学习的计算机创新实践课程在线教学平台研究 [J].计算机教育，2019（2）：45-49.

[4] 周方，潘天恒，吴晓凌，等.应用型本科高校程序设计类课程校企合作模式探索与实践 [J].教育教学论坛，2020（2）：42-43.

[5] 高殷，赵敬云，朱振伸.基于多平台协作的在线教学探究 [J].现代信息科技，2020，4（5）：94-96.

作者简介：吴晓凌（1980—），女，汉族，湖北武汉人，副教授，博士，研究方向：软件工程理论与方法、软件工程技术。