基于工作过程的中职程序设计 PBL 混合式教学研究

2022-04-29 14:37冯娴
计算机应用文摘 2022年19期
关键词:工作过程程序设计混合式教学

摘︰要:为深化职业教育教学改革,体现职业教育特色,文章提出了中职程序设计课程采用基于软件开发工作过程的PBL混合式教学模式。该模式设计了“程序设计基础”课程的七段式PBL混合式教学流程,并开展教学实践,强调以学生为主体,提高学生的问题解决能力、自主学习能力、合作探究能力,旨为软件类课程改革提供借鉴。

关键词:程序设计;工作过程;PBL;混合式教学

中图法分类号:TP311文献标识码:A

Research on PBL blended teaching of secondary vocational programmingbased on work process

FENG Xian

(Fujian Posts and Telecommunications School,Fuzhou 350008,China)

Abstract: In order to deepen the reform of vocational education and reflect the characteristics ofvocational education,this paper proposes a PBL blended teaching model based on softwaredevelopment process for secondary vocational programming courses.In this model, a seven-stage PBLblended teaching process of the course“ foundation of programming design”was designed,andteaching practice was carried out.Students were emphasized as the main body to improve students'problem-solving ability,autonomous learning ability and cooperative inquiry ability, so as to providereference for the reform of software courses.

Key words: program design,working process,PBL,blended teaching method

为推进书证融通模式教学改革,更有效地培养学生的岗位能力和职业素养,本文将基于工作过程的 PBL 混合式教学模式在中职程序设计课程教学进行了一些有益尝试,将工作过程与学习过程相结合,以期提高学生的岗位适应能力。PBL 混合式教学是对传统教学的改革,是实现个性化学习的方式[1]。

1 基于软件开发工作过程的中职程序设计教学

工作过程是在企业里为完成一项任务并获得工作成果而进行的一个完整的工作程序[2]。软件开发工作过程大致分为问题定义及规划、需求分析、软件设计、程序编码、软件测试和交付和维护等6步。

“程序设计基础”是中职计算机专业一门理论和实践并重的基础课程,主要学习 Visual Basic 6.0编程的方法,着重培养学生使用程序设计解决实际问题的能力。将软件开发工作过程融入该课程教学,通过设计职业情境,带领学生进行完整简单的软件开发过程,学生通过训练,获得对工作过程的初步认识,更容易与实际工作过程接轨。

2 PBL 混合式学习

2.1 传统 PBL 的特点及局限

PBL 教学模式是问题式学习模式,是一套设计学习情境的完整方法[3]。教师不再单方面传授知识[4],而是把学习设置到有意义的问题情境中[5],通过让学生以小组合作方式共同解决问题[6],强调学生主动探究和协作学习,以及解决问题,达到掌握知识、形成技能的目的[7],以培养学生问题解决能力的一种教学模式。其强调以学生為主体,教师由传授者变为引导者、协助者和评价者[8]。在 PBL 教学模式中,学生分组共同完成目标,促进了团队意识的形成。这与基于软件开发工作过程的课程教学培养目标相契合,可将 PBL 教学模式应用于程序设计课程教学中。

传统 PBL 教学实施存在局限,即 PBL 教学需要学生的主动配合,否则很难达到预期的教学效果和目标。PBL 教学缺乏基础知识的系统性,仅以小组讨论式学习将很难实施[9]。学生易出现两级分化情况且较严重[10]。

2.2 PBL 混合式教学方式

李克东教授认为混合式教学是课堂学习和在线学习的有机整合。PBL 与混合式教学结合,突破了课堂时空的局限性,构建问题情境,促进小组讨论和协作。LBL(Lecture?Based Learning)教学具有系统性、基础性、完整性和循序渐进等特点,适合于积极性较低的中职学生。LBL 与 PBL 相结合,既保证学生系统掌握基础知识,也充分发挥学生的自主性和创造性。因此,PBL 混合式教学既有学习环境的混合,又包含教学方法的混合,更重要的是学生学习方式的混合。

综上所述,“程序设计基础”课程实施基于工作过程的 PBL 混合式教学模式,可以弥补传统 PBL 教学存在的一些缺陷。按问题情境内化整合课程包含的知识、技能、职业能力和价值观,重设线上线下的教学活动,课堂以学生为主体,教师将扮演学习情境的设计、组织、引导、监督的角色,学生协作学习,开展主动式的小组讨论与评价,将为提高学生职业能力提供有力的帮助。

3 基于软件开发工作过程的 PBL 混合式教学模式

传统七段式教学流程包含创设问题情境,提出问题、确定问题、小组讨论,深入分析,提出假设、确定学习目标、学生自学,解决问题、展示最终作品及评价七个步骤。PBL 混合式教学模式结合软件开发工作过程对教学过程进行相应的调整,借助雨课堂平台构建 PBL 混合式教学模式,如图1所示。

该模式分为线上自主学习、线下课堂教学、线上评价反馈三个阶段。课前,教师通过雨课堂推送问题,可将视频、习题、语音等资源推送给学生。学生自主学习和小组讨论,确定自己要解决的问题。线下课堂,教师根据教学目标完成教学设计,构建教学情境,各小组针对问题进行协作学习,从而解决问题。线上评价反馈,各小组展示问题解决方案,对小组作品开展小组互评和教师评价,进一步完善和优化方案。

4 PBL 混合式教学模式实施

4.1 混合式学习环境搭建

雨课堂是由清华大学在线教育办公室组织研发的新型智慧教学解决方案,将教学工具融入 PowerPoint 和微信,方便快捷地实现平台搭建,这为混合式学习提供了有力的环境支持。它科学地覆盖了课前?课中?课后的每一个教学环节,全景式采集数据,为教学过程提供数据化、智能化的信息支持,是推动混合式教学、形成性评价的教学利器。

4.2 学习者分析

假设本节课的教学对象为中职计算机专业一年级学生。本节课学习之前,学生已掌握标签、按钮、图像控件等常用控件,具备一定程序设计基础。多数学生不理解程序设计过程,只是简单照搬教师的编写代码,特别是部分基础较差的学生,其学习兴趣低下,课堂参与互动少。

4.3 PBL 混合式教学设计案例

为了让 PBL 混合式教学模式的实施直观可见,选择授课内容中的“定时器控件的运用”作为教学案例。

4.3.1 基本课题

定时器控件的应用。

4.3.2 教学目的

通过简单的打地鼠游戏编程,学生学会 VB 程序设计中定时器控件的使用,加深学生应用 Visual Basic 6.0开发应用程序的体验,提升学生的问题解决能力。

4.3.3 教学目标

知识与技能:掌握 VB 定时器控件的属性设置;学会用程序控制定时器控件的开关和间隔周期;加强 VB 随机函数的应用。

过程与方法:通过游戏体验定时器的工作原理,掌握应用定时器的一般流程和方法。

情感态度与价值观:培养学生分析问题、解决问题的能力;调动学生学习程序设计的热情,加强学生团队意识,提高团队协作能力。

4.3.4 教学重难点

掌握定时器控件的属性设置;理解定时器 Timer 事件过程的编写。

4.3.5 教学过程设计

(1)课前准备(线上)

情境创设,引入课题。教师创设问题情境—开发“打地鼠游戏”软件,学生按3人分成1个研发团队,角色分别为游戏主策划师、游戏主程序员、游戏测试工程师。教师在雨课堂平台发布介绍定时器控件的微课、PPT 课件、预习测验等数字资源,帮助学生自主完成线上学习。同时,每个小组积极讨论,明确分工,自主设计打地鼠游戏规则,查找并完成素材的搜集和处理加工。

(2)课中讲授(线下)

小组讨论,需求分析。各小组交流游戏策划,教师和学生一起讨论,确定系统功能模块,这可以减少学生的畏难情绪,避免过早产生放弃的想法。

软件设计,自主模仿。本阶段以传统课堂中教师讲授为主,但时间要控制,尽量简洁。采用四阶段教学法,教师准备好知识内容,进行演示和解释,让学生模仿再自主设计。教师指出学生出现的错误,并及时给予指导和鼓励。

教师讲解定时器控件 Timer 的2个重要的属性, Interval 表示时间间隔( ms ),1000表示1 s 。Enabled 表示是否启用定时器,用于控制循环的开始/停止。举例:使用定时器控件实现每隔1 s 显示一次当前时间。学生模仿:每隔1 s ,9个地洞中随机出现一只地鼠。进阶练习:改变 Interval 和 Enabled 属性,完成地鼠加速和减速出现以及手动控制游戏开始和暂停。

团队分工,分角色协作开发。在系统界面设计和功能实现阶段,指导教师给学生讲解和示范模块的设计,包括布局主窗体,编写地鼠图像单击事件、游戏计时模块等。各小组分工协作,测试工程师进行功能测试,发现问题,小组共同寻求解决方案。

调试错误,完善修改。在系统编码实现的过程中,学生会遇到各种问题,特别是调试程序的错误。指导教师要积极鼓励,不断巡查,发现学生遇到的困难并及时给予帮助解决。也可让各小组相互交流调试经验,共同探讨问题的解决方法。

展示问题解决方案。教师可组织学生进行线上和线下小组作品展示,各小组分享问题的解决方案。鼓励那些取得成功的学生分享自己的心得体会,既提高自己的自信心,也促进其他学生相互学习和不断进步,激发学生学习的成就感和创造性。

反馈评价,课外拓展。教学评价采用线上和线下评价,教师评价和学生自评、互评相结合。从软件开发工作过程的各个环节制定评价标准,要求以小组为单位进行自评,其他小组的学生进行小组互评,教师对学生作品进行点评,纠正错误,补充遗漏等。鼓励学有余力的学生进行课外拓展探究,激发学生继续延伸知识的欲望和热情。

(3)课后反思(线上)

课后,教师和学生在雨课堂平台上进行教学反思,总结本次课程的收获和不足,交流经验和技巧,促进师生互动,从而形成良好的师生关系及学习氛圍。

5 实施效果分析

5.1 平台数据分析

在使用雨课堂平台的教学过程中,学生能积极登录平台,接受学习任务,学习教师发布的课件、视频等共享资源,在讨论区和弹幕中积极发表自己的观点,提高了课堂活跃程度和学生参与的积极性。小组活动、分组互评和课后反馈效果比传统课堂有了明显的改善。

5.2 PBL 混合式教学的效果分析

PBL 混合式教学模式以问题为起点,积极引导学生思考,无形中培养学生思考问题的能力。课堂上,以学生为主体,气氛相对活跃,师生和生生互动效果较好。小组协作和展示锻炼了学生的语言表达、沟通交流等职业能力,有效促进团队意识的形成。

参考文献:

[1]宋丽萍.基于 C?PBL 混合式教学方式的应用策略研究[J].广西民族师范学院学报,2020,37(2):146?148.

[2]黄琪.浅谈基于“工作过程系统化”的教学模式[ J].职业,2011(12):131?132.

[3]王淑娟,孙秀娟.问题式学习联合情景模拟教学法在茶艺教学中的应用[J].蚕桑茶叶通讯,2022(2):20?22.

[4]李立,杜洁敏.大学英语分科教学背景下学术英语 PBL 教学模式研究[J].外语教学,2014(5):55?58.

[5]陈丽虹,周莉,吴清泉,等.PBL 教学模式效果评价及思考[J].中国远程教育,2013(1):70?73.

[6]范晓峰.PBL 模式在高职《C 语言程序设计》课程中的实践研究[D].呼和浩特:内蒙古师范大学,2010.

[7]宋先海.基于 PBL 教学模式的“地震勘探原理”课程教学方法改革与实践[J].教育教学论坛,2017(24):230?232.

[8]赵静静,袁博.PBL 教学模式在“软件工程”课程教学中的应用[J].无线互联科技,2020,17(8):88?89.

[9]汤琼,李志敏,叶含笑,等.基于 PBL 和 LBL 的数据结构教学研究与实践[ J].浙江中医药大学学报,2011,35(6):936?938.

[10]谢彩侠,祝侠丽,白雁,等.LBL 和 PBL 相结合的教学模式在教学中应用[J].实验室研究与探索,2012,31(7):144?146.

作者简介:

冯娴(1982—),硕士,讲师,研究方向:计算机软件开发教学。

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