王素容
摘要:“程序设计”是一门实践性和综合性较强的课程,在中职学生“程序设计”教学中运用“项目—任务”的混合教学法,能让学生在典型任务驱动下完成课程学习,从而提高学生的编程能力。想要在“程序设计”教学中合理应用“项目—任务”混合教学法,教师除了要做好教学设备准备、教学目标设计、学情分析、教学内容分析外,还要在教学活动中创设情境,设计任务,让学生相互配合、完成任务,鼓励学生自主学习、突破问题,引导学生测试程序、发现问题,并做好效果评价、总结反思。
关键词:中职;程序设计;项目教学法;任务驱动教学法;能力培养
中图分类号:G421;G712文献标志码:A文章编号:1008-3561(2023)07-0061-04
“项目—任务”教学法是以项目为引导,以完成项目任务为驱动力的教学方法,能使学生从具体任务完成中进行相关的知识拓展,有助于提升教学效果,体现以生为本的教育理念。“项目—任务”教学法应用于中职“程序设计”课程教学,可以使学生根据知识固化操作,根据任务完成学习,对学习过程进行总结,从而改变学生的学习态度,使他们能够自主实践、思考、探索。教师应在教材内容的基础上,利用项目指导、任务驱动,激发学生的学习兴趣,创造良好的学习环境,提高中职学生的主观能动性和计算机操作技能,使学生更好地适应社会的需求,提高就业竞争力。本文对如何利用项目—任务混合教学模式提高中职生程序设计能力进行探讨。
“项目指导、任务驱动”模式的教学理论主要基于认知教学理论、创造性教学理论和操作教学方法。职业技术教育作为促进区域经济发展的有效教育方式,必须使课程和教学方法适应市场需求,为专业建设与课程改革奠定理论基础。任务驱动教学法和项目教学法各有利弊,将这两种方法结合起来发展综合课程,可有效提高课堂教学的效率。
项目教学法的理论依据是建构主义学习理论,其最早来自美国著名儿童教育工作者凯兹和加拿大儿童教育工作者查德合著的专著《项目教学法》,这两位大学教授共同发起师生共同实施完整的项目工作,从而自主建构获得知识的学习过程和教学模式。项目教学法在实践中体现出对培养学生综合能力的强大优势,也因此被越来越多地应用于职业教育领域之中,并对国际领域的教育教学模式形成了深远的影响。在中等职业教育中,教师对项目教学教学法的应用,主要是围绕教学目标设计完整的项目方案和具体任务,引导学生基于整个项目的实施框架独立自主完成相关任务。学生负责收集资料、设计、推行计划以及对任务完成进度和成效进行有效评价。教师在项目教学法的实施过程中,更多的是起组织、咨询和技术支持的作用,传授给学生完成任务的方法,而不是直接传授知识。
任务驱动教学法是教师制定完整的项目,并将其分解成各个任务,鼓励学生展开合作,逐步完成任务。在这一教学过程中,学生明确目标,自主探索,分析并尝试解决问题,获得知识和技能。任务驱动教学法的实施包括五个部分:任务设置、任务分析、自主学习、任务执行和过程评估。任务驱動教学法的应用对教师的教学技能提出了更高的要求。教师要基于教学目标构建完整的项目,然后在项目框架下提出具体的任务,对学生的学习进行组织和引导,用问题培养学生独立思考、深入分析、解决问题的能力。任务驱动教学法的实施,有利于让学生将分散的知识相互连接,促进学生形成完整的知识体系,提高学生分析和解决问题的能力。
1.传统教学模式下中职生程序设计能力培养的困境
就教学内容而言,程序设计课程对大多数中职学生而言都是一门比较抽象的学科,与大多数学生的生活无关联,学生理解较困难。所以,在选择教学内容时,教师必须选择对学生有吸引力的内容。然而,传统的课堂教学内容主要依赖教材,学生往往缺乏兴趣。另外,传统教学内容主要以单一知识的输入为基础,知识点之间缺少连贯性,容易导致学生只理解一个知识点,而无法掌握整个知识体系,不能做到知识的融会贯通。而在实践中,学生只针对个别的知识点进行练习,并根据教师或教科书提供的代码例子进行简单的实践练习。如果问题稍微改变,学生就很难解决,缺乏变通能力,更难以运用到实践中。
在教学方法方面,教师主要采用传统的讲授法。教师把时间集中在教学内容的讲授上,学生则集中在知识学习和记忆上。这种教学方法忽视了学生的差异性,具有较高接受能力的学生必须适应一些不能快速理解的学生,更谈不上培养学生的独立思考能力和创造性思维了。当教学内容占去大部分时间时,难免会缩短学生独立练习的时间,而简单机械的听课和基础练习更容易引起中职生的厌恶情绪,导致学习效果不佳。如果学生在课堂上遇到问题,由于时间有限,教师也没有时间进行有针对性的教学。长此以往,容易使学生的学习主动性受挫,导致课堂参与率低,教学效果不佳。
在教学评估方面,虽然中等职业教育的目标是培养具备较高信息素养的技术型人才,但在实际教学中仍然以学生的考试成绩衡量学生的学习水平。这种评价方法不能全面客观地评价学生,也不能了解学生的问题,从而进行有针对性的教学。为在评价中取得较好的成绩,部分学生机械地记忆教师教授的知识,进行典型的代码练习,导致实践能力差,不能将学到的知识应用在工作中。
“程序设计”的教学重点是培养学生的实践技能,而不只是书本知识的掌握。中职学生的实训内容主要以简单的例子为主,这样,当学生面临复杂问题时,就会措手不及,不能及时解决。程序设计不仅要求学生有很高的编程能力,还需要具备分析和解决问题的能力。如果学生只是进行教材内容的实践,便很难培养独立思考和解决问题的能力,更难以满足信息技术快速发展的需要。
2.“项目—任务”教学法对培养中职生程序设计能力的优势
“项目—任务”教学法的基本思想是“任务是主线,教师是主导,学生是主体”。教师是课程的组织者,主要负责教学任务的设计以及课前准备和课中引导,使学生在完成任务的过程中达成教学目标。在整个学习过程中,学生都自主完成任务,不仅可以激发学习兴趣,而且可以提高就业竞争力。因此,教师应合理利用“项目—任务”教学法开展教学活动,提高学生的知识水平和实践能力。
在日常课程教学过程中,部分学生只是重视每章的知识要点,对课程缺乏全面的理解。为了满足社会的需求,教师在教学过程中要开发能够串联各个章节知识点的项目,让学生对所学程序设计知识有更清晰的了解,使学习动力和积极性得到提高,从而实现教学目标。在每个具体项目的课堂教学中,教师只给出基本的解释,指出完成任务的基本过程和想法,包括在相同或类似的工作场所。中职学生在“任务”的指引下,通过与同学合作对“任务”进行分析和讨论,找出这个任务涉及的相关知识和需要解决的问题。学生通过自主学习和互动学习的过程,找出完成“任务”的思路和实践方法,最终完成任务,形成发现、分析和解决问题的探究方法。因此,在“项目—任务”教学中,学生可以通过自主完成任务获得强烈的成就感,培养学习兴趣,提高实践能力和自主学习能力,这也有助于培养学生集体精神和专业技能,从而更好地应对未来的工作。
在应用“项目—任务”教学法开展中职程序设计时,教师不仅要做好教学设备准备、教学目标设计、学情分析、教学内容分析,还要在教学活动中创设情境,设计任务,让学生相互配合、完成任务,鼓励学生自主学习、突破问题,引导学生测试程序、发现问题,并做好效果评价、总结反思。
1.前期准备
第一,准备教学设施。“项目—任务”教学法的实施以多媒体教学环境为基础,每个学生都应有一台计算机,并安装软件Visual Studio 6.0。這个软件是微软开发的一款编程软件,有方便的视觉界面,能为用户提供一个集编辑、编译和操作于一体的集成环境,可以实现算法的编译和程序的构建,使用户能够轻松地使用。
第二,确定教学目标。C语言程序设计教学的目标包括三个层面:一是通过对程序设计结构、数组、函数等概念的讲解,让学生初步理解程序设计的基础概念,形成对C语言的基本认知;二是通过指导学生进行C语言的实践,在程序设计中进行递增、重复、抽象、模块化的设计活动,让学生在理解概念基础上,提高分析问题、制订计划、实践研究的技能;三是通过启发和鼓励学生在C语言程序编写过程中进行表达、关联、怀疑和创新,让学生逐步掌握C语言程序设计的方法。
第三,班级学情分析。一些中等职业学校学生的知识基础薄弱,学习兴趣偏低,还有部分学生学习习惯不好,容易在学习过程中受到外界干扰,但思维活跃,实践能力强。
第四,教学内容分析。在众多的编程语言中,C语言以其简单、灵活的使用和广泛的应用领域受到人们的喜欢。它不仅能为学习PLC、51单片机等课程奠定基础,还能培养学生运用抽象、还原、变换等计算思维方法解决问题的能力,使学生能够灵活运用所学知识解决相关问题。“C语言程序设计”是机电系的必修课,共60学时,每个学时45分钟。本课程由8个主要部分组成:C语言基础知识、编程结构、数组、函数、指针、结构、公共体和文件。通过对这些内容的学习,学生可逐渐提高C语言编程的能力。
2.教学活动设计
第一,创设情境,设计任务。创设情境、激发兴趣是教学的前提。只要学生对学习有兴趣,他们就会积极探索,拓宽思路,不断提高知识水平,而激发学生学习兴趣的最佳时机是在课堂教学导入阶段。在“项目—任务”教学中,教师应根据教学内容创设贴近现实的学习情境,以便学生在课程学习中可以有效提高实践能力。教师还应通过趣味性的情境引导学生以项目为基础完成学习任务,使学生在学习中产生自主探究兴趣,利用已有知识更好地记忆课堂所学知识,并应用到实践中。例如,教师可以利用“电子显示屏定时器”和“手机问候语”两个小程序,让学生进行时钟编辑,激发学生的好奇心,驱动学生自主探索,提升课堂教学有效性。在设计任务时,教师应根据教学目标分析设计本课程的教学内容,使任务符合学生的认知能力、兴趣等,并能够让学生以多种形式完成。教师还应根据学生的层次和类型灵活进行任务布置,使不同层次的学生能够有针对性地学习。例如,在“For循环语句”的教学中,教师可以通过多媒体向学生展示这样的情境:印度国王想要奖励国际象棋的发明者宰相西萨时,西萨提出想要国王奖励一些粮食给民众,请国王派人在棋盘的第一个小格内放上一粒麦子,在第二格放两粒,第三格放四粒……照这样下去,每一格内的数量比前一格增加一倍,摆满棋盘上所有64格。这时,教师可让学生利用“For循环语句”编辑程序,计算西萨到底向国王要了多少麦粒,使学生在具体的情境中体验编程的乐趣,从而提高解决实际问题的能力。
第二,相互配合,完成任务。教师可以将学生分成几个小组,让学生合作完成任务,从而培养学生的合作能力,降低学生的任务完成难度,培养学生分析问题、将已知条件转化为符号的能力。教师应根据学生的学情分析结果进行分组,可以按照知识掌握水平的高低分组,也可以让学生自愿分组,以更好地相互配合。在确定训练任务后,小组成员应认真讨论分析训练任务的目标和要求,使每名小组成员都能确定完成训练任务要做的事。每个小组成员都应有明确的分工,除完成自己的任务外,还要与小组成员配合完成整个任务。这样,可以使学生在合作完成任务的过程中更好地掌握知识,并培养团队精神,从而提高就业竞争力。
第三,自主学习,突破问题。在解决问题的过程中,教师可以直接提出解决方案和步骤,也可以引导学生自主收集相关数据和信息,提出任务完成方案,从而培养学生独立学习的能力和勇于实践的精神。此外,教师应鼓励学生互相沟通、讨论,获得更多有用的资料,集体寻求解决问题的方法。在讨论如何将一个问题转换成符号时,学生必须进一步将其转换成计算机可以解决和不能解决的问题,首先定义变量,然后定义变量的数据类型等,再分析变量之间的关系,使用已有的数据解决问题。
第四,测试程序,发现问题。在应用“项目—任务”教学法时,教师在课堂上主要起引导作用,学生则是教学过程中的主体。因此,教师应鼓励学生自己分析程序,发现程序运行中的问题,并尝试解决问题,从而培养学生的观察能力和问题解决能力。学生首先要编译程序,对源程序进行语法检查,若编译顺利通过,就将源程序转换为目标程序,若编译过程中出错,就要进行程序调试,查找并更改源程序的错误后再重新编译,直至无语法错误。这个过程不仅能使学生设计的程序正常运行,而且能培养学生认真负责的工作态度。
第五,效果评价,总结反思。合理评价中职学生课程开发的效果,是中职学生学习过程中非常重要的一环,也是程序设计成功的保证。在实践中,教师可以通过展示和评估学生的工作表现,使学生感受到成功的快乐,从而增强学生的自信心,激励他们积极参与学习。教师可以利用多媒体网络将学生的编程结果显示出来,学生也可以发表自己的想法,从而营造更加热烈的课堂气氛。学习效果评估主要從两个方面进行:一方面评估任务执行过程及其结果,即学习和应用所获得的知识;另一方面评估学生的自主学习与合作能力。教师还应注意多表扬、少责骂,用更多的认同、更少的否定,更多的信赖、更少的怀疑,提高学生信心。
在中职“程序设计”教学中采用“项目—任务”教学法,能培养学生独立思考、积极探索、分析和解决问题的能力,也有助于逐步提高学生的程序设计水平。除了要做好情境创设、提出任务、分层练习、评价成果外,在教材设计、师资支持、转变教师心态、提高教师素质等方面仍有很多工作要做。在深入理解学习规律和本质的基础上,更新教育理念,加大对教学方法的探索与创新,构建更适合中职学生实际的学习模式,突出中职教育职业化的特征和优势,能为社会培养更多的高质量人才。
参考文献:
[1]李军,蔡纯.基于行动导向的中职计算机程序设计教学研究[J].职业,2020(32).
[2]李静.三全育人背景下中职程序设计课程教学策略探析[J].延边教育学院学报,2022(01).
[3]周敏,陈世国,刘万松.基于任务驱动教学法的教学设计研究———以中职学校的“C语言程序设计课程教学”为例[J].职业,2021(12).
[4]李月杰.浅谈中职学校C语言程序设计课程教学改革[J].职业, 2019(13).
[5]马娟.基于任务驱动教学法的中职生程序设计能力培养探究[J].职教通讯,2017(15).
[6]马平川.中职软件专业程序设计类课程教学改革的探索[J].中等职业教育,2012(06).
[7]符来,邴志刚.中职“项目导入任务驱动”教学法实践及优化研究———以PLC技术与应用课程为例[J].职业教育研究,2019(12).
[8]李丹,吉紫娟,罗春娅等.项目任务驱动法应用于面向对象程序设计的教学改革与探究[J].湖北第二师范学院学报,2020(02).
Exploration of the Cultivation of Program Design Ability of Secondary Vocational Students Based on Project-task Mixed Teaching Mode
Wang Surong
(Yongding Qiaorong Vocational Secondary School, Fujian Province, Longyan 364100, China)
Abstract: "Program design" is a practical and comprehensive course. The application of the "project-task" mixed teaching method in the "program design" teaching of secondary vocational students can enable students to complete the course learning under the drive of typical tasks, thus improving students programming ability. In order to reasonably apply the "project-task" mixed teaching method in the "program design" teaching, teachers should not only prepare teaching equipment, design teaching objectives, analyze learning situation, and analyze teaching content, but also create situations and design tasks in teaching activities, so that students can cooperate with each other and complete tasks, encourage students to learn independently, break through problems, guide students to test procedures, find problems, and evaluate the effects summarize and reflect.
Key words: secondary vocational school; program design; project teaching method; task-driven teaching method; ability development