李晓莉
(武汉软件工程职业学院,湖北 武汉 430205)
人工智能是研究使计算机来模拟人的某些思维过程和智能行为(如学习、推理、思考、规划等)的学科,在人工智能时代,对每个人尤其是大学生来讲,具备较高的编程能力和水平是不可或缺的一项技能。本文基于“C语言”在线开放课程建设后的实践过程,在有机融入课程思政的基础上,对采用混合式教学的“C语言”在线开放课程进行课程质量评价研究。
教育乃国之大计、党之大计。全国高校思想政治工作会议坚持把立德树人作为教书育人的中心环节,并明确提出:所有课堂(包括专业课)都是育人的主渠道,要守好一段渠、种好责任田[1]。这就要求所有开设课程结合各自的课程特点深挖、广挖本课程的思政元素,将思想政治元素贯穿于教育教学全过程,实现对学生思想政治教育的潜移默化,实现全程育人、全方位育人。这就要求学生不仅仅是学习书本上的知识,更重要的是能够践行社会主义核心价值观,培养健全的人格、健康的体魄,真正将立德树人的根本任务落到实处,并使当代的大学生牢固树立对未来所从事职业的使命感和责任感。
“C语言”课程是高校工科类专业包括机电一体化技术、电气自动化技术、计算机技术等专业的一门专业基础课程,在工科类专业的课程体系中具有很重要的“基础”作用,可以很好地培养学生在实际工程中的逻辑思维能力以及算法分析设计能力。“C语言”课程具有逻辑性强、知识点多、内容高度抽象和实践性较强的课程特点,需要教师严格把控教学内容的组织与课程教学的设计。如何将思政元素有机地融入教学之中,在教学的同时如何引领学生世界观、人生观和价值观等问题,都值得教学工作者深入思考与研究。
通过学习课程思政的相关文件,理清高职院校实施课程思政的有效途径,结合“C语言”课程的教学内容和教学目标,将本门课程能够涉及的思政元素充分挖掘,在本门课程中能够充分体现的思政元素主要包括“思路清晰,良好的工作习惯,吃苦耐劳、爱岗敬业,精益求精、精雕细琢”等方面。提炼出这些思政元素之后,在做教学设计的时候还需要找到有效的课程思政切入点,以保证在专业课程的教学过程中思政元素融入得润物无声,实现以思政项目为载体,真实任务为驱动,从而潜移默化地将思政元素融入教学过程中,实现专业课程中的全过程育人。因此,本课题试图探索一种融合思政元素的“以学为中心”的教学设计方案,并对“C语言”课程中的思政元素进行深度提炼和挖掘。
根据“C语言”课程的教学内容与特点,将教学思政目标总结为培养家国情怀、培养专业自信、培养工匠精神和培养职业精神4个方面。
培养家国情怀。通过介绍中国在计算机存储、算法等领域目前所取得的成就以及当前和国际先进水平的差距,引导学生思考将来成为一个什么样的人,如何将所学知识转化为报效祖国的实际行动。
培养专业自信。使学生了解在电气自动化领域中,智能化发展的重要性,使学生明白掌握一种甚至多种编程语言在电气自动化及相关专业发展中的重要地位,培养学生对电气自动化技术的相关职业的自信。
培养工匠精神。培养学生不满足于一种编程方法,通过自主探索寻找更好的算法并解决问题的精神。对于一些数学中的经典例题,引导学生用程序设计的方法解决数学中的问题,引导学生比对程序设计和数学计算的共同点和不同点,让学生明白程序设计的核心仍然是逻辑思维能力的建立,引导学生对常见问题进行抽丝剥茧式的分析,对生活中的小事进行“工序”“工步”的划分,培养学生认真对待工作、生活、学习中每件事的精神,以及在每个细节中追求精益求精的工匠精神。
培养职业精神。在小组的团队协作、讨论和自评、互评等学习过程中培养学生诚实守信、公正客观的职业精神,培养学生爱岗敬业的精神和社会责任感。
为了实现“C语言”课程的思政教学目标,在本课程的教学设计中,结合6个章节的授课内容,设计了6个不同的课程思政案例。每个教学案例都与教学章节内容紧密相关,力求做到在教学过程中思政元素融入得润物无声,使学生在学习专业知识的同时能够潜移默化地接受思政教育。不同的课程思政案例对应不同的课程思政目标,结合多样化的授课方式和教学方法,最终达到立德树人的教学目的。下面以循环结构为例,进行简要说明。
C语言程序设计中的循环结构是一种典型的程序设计结构。循环结构设计的主要目的是简化多条重复语句,比如经典问题累加、计数等[2]。在讲授的过程中,引入一个具体的应用例子来说明循环结构应该如何使用,同时融入课程思政的内容。将班级同学分成两个小组,让大家利用学习过的循环结构设计一个程序,使其实现x的n次方的计算。第一个小组计算出1.01的365次方,第二个小组计算出0.99的365次方。当两个小组分别运行该段程序的时候,可以让同学们直观地看出两组数据的结果有很大的差别。通过这个计算启发学生思考每天多努力一点点和每天退步一点点,长年累月之后差距将会是巨大的,也从另一个侧面验证了,日积月累就可以有很大进步。进而联想到荀子《劝学》中的“故不积跬步,无以至千里;不积小流,无以成江海”,培养学生锲而不舍、坚持不懈的工匠精神。
在线开放课程“C语言”的混合式教学模式下的整体思路:课程分为课前导学——学生自主学习、课中优化——师生共同学习、课后复盘——师生共同巩固提升等3个阶段,整个教学实践过程均围绕这3个阶段进行教学,学生在整个学习过程中都可以采用线上学习的方式进行课程预习、程序的实战演练、在线复习答题等[3]。
下面以循环语句为例来说明校级在线开放课程“C语言”混合式教学的详细过程。
课前环节。环节一,教师通过智慧职教等在线开放课程平台发布课程的任务,要求学生明确学习任务,确定学习目标及拟采用的学习方法;环节二,学生通过智慧职教课程平台观看教师发布的视频,开展线上自主学习,提升自主学习的主观能动性;环节三,学生观看学习视频后完成找出生活中的循环示例、写出循环的条件和过程、以思维导图的形式上传云课堂的平台等任务;环节四,学生完成教师发布的课前测试题。
课中环节。课中环节侧重师生共同学习,因此将课中教学环节划分为4个环节:新知探究明思路、任务实施练实操(突出教学重点)、调试排故强技能(破解教学难点)、拓展梳理善总结。
环节一,新知探究明思路。对工作任务(项目)进行实施分析,通过投掷硬币的游戏导入while循环语句实现1~100的自加任务,让学生理解循环语句的功能和用法,采用学生分组讨论、教师及时总结的实施方式来进行。
环节二,任务实施练实操(突出教学重点)。探究学习所需的相关理论知识,充分利用动画、视频、游戏等课程资源,采取各小组分组协作、各学员自主探究的实施方式。教师通过思维导图分享循环语句的构成条件,并通过开心消消乐小游戏引导学生轻松掌握循环语句的语法规则,框架思维编程法引导学生设计程序结构。
环节三,调试排故强技能(破解教学难点)。项目设计与实施过程中充分利用各种网络资源,采用分组、协作、探究等实施方式,本环节中先是通过演示调试效果让学生对任务的具体功能心中有数;通过教师设置故障和学生小组交换设置故障,反复进行相关的技能训练,提升学生的操作和排故技能,提高学生发现故障、分析故障原因并排除故障的能力;故障排查软件和排故口诀帮助学生规范排故思路和方法,帮助学生走出面对故障无从下手的尴尬境况。
环节四,拓展梳理善总结。采取学生自评、小组互评等实施方式,教师总结课中的常见问题并对学生的疑问进行解答;全面评价学生的学习效果。学生用弹幕分享自己的经验和不足,反思并进行改进;小组自评选出“程序设计小能手”;小组互评出优秀小组。本环节旨在对新学的知识及时进行梳理和总结,将知识系统化,帮助学生将知识点归位、贯通、融合;通过小组自评和组间互评激发学生积极向上的学习兴趣,促进学生全面发展。
课后环节。课后要求学生用认知地图将循环程序的编写要点和排故方法总结梳理后上传至云课堂的课程平台;并要求学生完成课后测试题。学生用认知地图将循环程序的编写要点和排故方法总结梳理后上传至云课堂的课程平台,同时学生完成云课堂平台上的课后测试题;本环节通过认知地图再次帮助学生梳理知识体系,夯实知识基础;课后测试题帮助学生巩固本次课知识,帮助教师检验学生的学习效果。实施流程如图1所示。
图1 混合式教学的实施过程
课程评价体系的建立是“C语言”课程教学过程中的一个重要环节,如何尽可能地进行全面、客观、合理的评价有助于及时掌握学生的课程知识的掌握情况、灵活运用相关知识点来解决实际问题的能力提升情况,从而客观反馈教学的目标达成信息。笔者从“C语言”两个学期线上线下的混合式教学的实践中,得出“C语言”课程评价体系的建立应符合以下要求。
线上学习的最大特点是学生可以自主安排时间进行个性化的学习,因此线上线下的混合式教学应建立一个个性化的评价标准,兼顾好教学目标的达成情况和因材施教的实施过程,该评价标准应当能促进学生的全面发展。
校级在线开放课程“C语言”,面向武汉软件工程职业学院电子学院的多个专业共12个教学班开展线上线下的混合式教学。它打破了传统教学仅由教师评价的单一评价方式,采用学生自评、教师评价和同伴互评的三元评价方式,更能多角度、多维度的评价学生的学习过程及学习目标的达成情况。
混合式教学的教学评价既有课程结束后的终结性评价,更加注重教学过程中的过程评价,评价内容涵盖了线上线下的包含课前、课中、课后在内的整个教学环节。从课前的课前小测、观看视频、绘制思维导图、学习时长,到课中的课堂出勤情况、课堂参与度和活跃度、小组汇报展示、随堂测试题完成情况,再到课后的单元作业、个人小结、互动讨论、发回帖等,建立多维度的评价方式。
通过在线开放课程平台和智慧职教云课堂完成课前、课中、课后的多元化教学评价,从知识、技能、素质到态度等全方位全过程评价学生的学习效果,如图2所示。
图2 多元化教学评价
学生成绩量化的计算方法如表1所示。
表1 学生成绩量化的计算方法
表1(续)
本文探讨了校级在线课程“C语言”在实施线上线下混合式教学的过程中,笔者构建了从课前的课前小测、观看视频、绘制思维导图、学习时长,到课中的课堂出勤情况、课堂参与度和活跃度、小组汇报展示、随堂测试题完成情况,再到课后的单元作业、个人小结、互动讨论、发回帖等,建立多维度的评价方式。利用三维动画和视频解决原理枯燥问题,利用排故软件解决“排故难”的教学痛点。结合工程实际,培养学生文档规范、安全规范和操作规范意识。精细化的学情分析,个性化的定制任务,体现因材施教,合理的小组划分,环环相扣的小组活动,让学生在协作与竞争中快乐学习。在整个教学过程中,润物无声地融入课程思政元素,培养学生吃苦耐劳、爱岗敬业的劳动精神以及精益求精、精雕细琢的工匠精神;通过教师的言传身教培养学生的工程规范意识,让学生养成良好的学习习惯和工作习惯。随着混合式教学实践的不断深入,教学质量评价也必将不断改进。