基于MOOC+SPOC的程序设计基础课程教学实践探究

黄晓韩 赵俊卓 武建强

摘要：针对高职新生第一次接触编程语言课程普遍感觉枯燥、接受起来较困难的问题，尝试在程序设计基础课程中采用MOOC+SPOC方式进行教学。通过融入思政教育的课程设计与教学实践，分析最终教学效果，验证了MOOC+SPOC教学模式确实可有效降低编程类课程的高冷程度、激发学生学习兴趣、提升学生学习效果，在培养学生实践创新能力、服务学院及企业信息化管理方面效果明显。

关键词： MOOC；SPOC；思政教育；Java；游戏

中图分类号：G642      文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2023）34-0177-04

开放科学（资源服务）标识码（OSID）

0 引言

MOOC为改变传统的教学思想、教学模式、教学内容、教学评价等提供了新思路，但是也存在诸如教学模式单一、教与学互动少、管理和监控欠缺等不足。而SPOC能改变MOOC的纯线上教学为线上线下混合式教学，可以按照传统教学班级进行授课，实现MOOC与传统校园课堂教学相结合，有效地弥补了MOOC对学生约束差、学生课程完成率低的短板[1]。

程序设计基础是石家庄邮电职业技术学院计算机相关专业的重要专业基础课程，开设在大一第一学期。由于编程类课程普遍具有逻辑性强的特点，其中大量的代码往往给人冷冰冰的感觉，对于学习者尤其是初学编程的人来说，存在一定的学习难度。因此，尝试在程序设计基础课程中采用MOOC+SPOC方式，希望提升教学效果，从而助力学生掌握有效的程序设计方法，具备企业岗位需求的基本能力，最终成为适应社会的高技能人才。

1 基于MOOC+SPOC的课程设计

程序设计基础课程旨在使学生掌握Java语言的基础知识、程序设计的方法，逐步形成正确的程序设计思想和良好的程序编码风格。课程须深度融入“1+X”大数据应用开发（Java） 职业技能等级证书和创新创业大赛、软件测试技能竞赛要求，应以工作任务、工作流程和工作标准为牵引，关注学习者的差异化需求，通过融入诗词文化、游戏元素等增强课程的趣味性，采取教、学、做、测一体的方式，以案例式、小组研讨等教学方法推进课程理论知识学习和相关技能培养，同时将家国情怀、科技报国、软件工匠精神等思政内容无缝融入整个教学过程。

1.1 教学目标调整

正确完美的教学目标能够使需要达到的教学效果更为明确。程序设计基础课程的教学目标不应该只是使学生掌握Java语言的知识、在实践中逐步掌握程序设计的思想和方法、培养Java语言应用能力，还应该把职业资格认证要求和其在课程中所起的支撑作用结合起来，并在其中融入相应的思政教育理念，形成更完善的课程教学目标。课程的教学目标细分为知识目标、能力目标和素质目标，各目标描述具体如下。

1） 知识目标

掌握Java语言的数据类型、常用的輸入/输出工具类、随机数类、流程控制语句、一维/二维数组的使用，掌握方法的定义和调用。

2） 能力目标

会安装并配置典型的Java开发环境；能根据实际情况选择合适的数据类型进行信息的处理；具备基本的阅读文档、编写程序文档的能力；会基于流行的IDE，综合运用所学知识，开发Java应用程序解决实际问题。

3） 素质目标

具有良好的IT职业道德、职业素养和职业规范；具有热爱科学、实事求是、严肃认真、一丝不苟、按时守信的工作作风；具有良好的团队协作和创新能力。

1.2 课程内容重构

课程需要解构原有基于知识储备的学科体系架构，并基于Java开发工程师和Java测试工程师岗位需求和实际工作过程，研究“1+X”Java应用开发职业技能等级、大数据应用开发（Java） 职业技能等级证书考试相关内容，根据完成职业岗位实际工作任务所需要的知识、能力、素质要求重构教学内容，形成由“搭建开发环境”“制作简易计算器”“制作升级版简易计算器”“制作猜数字游戏”“扫雷游戏随机布雷和雷数统计”“计算一手扑克牌的级别”等六大任务驱动的教学内容。这些教学内容包含了思政教育资源，承载了培养学生世界观、人生观、价值观的作用，具有知识传授、能力培养和思政教育的三重功能。

1.3 教学方法改进

高职学生在学习抽象的程序设计语言时普遍存在畏难心理，需要给他们一个相对缓慢的理解认知过程。教师在教学过程中应该灵活运用任务驱动式、启发式、讨论式、案例式、演示式、翻转课堂等形式多样的教学方法，努力降低程序设计基础课程自带的高冷感觉，提高课堂教学质量，实现从灌输课堂向对话课堂转变、从封闭课堂向开放课堂转变、从知识课堂向能力课堂转变、从句号课堂向问号课堂转变[2]。

1.4 课程考核优化

课程考核应摒弃单调的终结性考核，采用能够科学、准确关注到学生学习全过程的过程性考核方式[3]，将检验学生在MOOC与SPOC平台上的学习活动情况增加进考核方案，对MOOC和SPOC考核内容进行细化，并设置合理的成绩占比，多元化、多维度对学生学习过程进行评价，以此激发学生内在的学习动力，提高他们的学习积极性[4]。

2 基于MOOC+SPOC的课程教学实践

2.1 教学组织安排

课程按三环节七步推进式组织教学，即在课前、课中、课后三个环节，按照“学生课前异步自主复习/预习→课中预热→教师领编领练任务[5]→学生完成新任务→学生讲解任务→课堂小结→学生课后异步自主复习/预习”七个基本步骤进行教学，再结合学生课余考证、参与教师科研项目、参加创新创业项目与技能竞赛，将课程所学内容与岗位工作和相关职业资格认证、竞赛等深度融合。

2.2 教学活动过程

以下选取课程“制作简易计算器”教学单元中的子单元“认识变量”（计划2学时）作为实例，阐述该教学子单元的教学活动过程，具体如下所述。

1） 课前异步自主复习/预习

教师在职教云SPOC布置课前学习要求，学生灵活安排学习时间，自主利用MOOC发布的相关微课进行复习与预习，并完成MOOC中相应的讨论任务。

在此步骤中，学生通过自主复习/预习训练了自主学习能力。由于要求必须在课前完成，又培养了学生做事守时的习惯。而预习过程中的讨论任务，一定程度上训练了学生理论联系实际的习惯。

2） 课中预热

通过职教云SPOC的限时签到功能，提醒学生做好上课准备。而紧接着的测验或提问，旨在检验学生异步自主复习效果。教师可根据测试结果，了解学生学习情况，确定后续领编领练任务时需要重点强调的内容。

在此步骤中，通过及时签到，能训练学生养成提前进课堂准备实验环境的习惯，培养了学生的自律意识。课堂测验在一定程度上训练了学生做事认真与诚信。因为学生只有通过认真复习，才有可能获得较高的答题正确率。

3） 教师领编领练

教师借助MOOC上发布的PPT资源，演示强调标识符命名原则及规范，再通过“计算机发展”的话题，谈及中国古代发明的算盘，提出“模拟加法计算器计算两个整数的和”的任务，接着带领学生编码练习声明变量、给变量赋初值、使用变量，并体会变量的作用。教师领编领练时，有意制造错误，然后解释编译报错信息，演示根据错误信息查找出错原因、解决错误的过程，从而带领学生熟悉程序调试的过程与方法。

在此步骤中，由知识点“标识符命名原则及规范”能够引申教育学生做事先做人，凡事讲规矩，在学校遵守学校的各项规章制度，在家里孝顺长辈、关爱兄弟姐妹，在公共场合注意言行举止的规范，工作后遵守国家法律法规；由“变量的作用”（可以存储不同的值），教育学生作为程序员要培养任劳任怨的工匠精神；由“计算机发展”话题涉及的、在我国有2600多年历史、至今仍被使用的算盘，激发学生的民族自豪感。教师示范的编码，严格按照行业规范要求，提示学生强化规范意识，培养了学生良好的编码习惯。

4） 学生完成新任务

教师在SPOC开启事先设计的、与领编领练阶段类似的任务：模拟加法计算器计算两个小数的和（有意使用100.1与9.8这种能产生特殊结果的数据），学生通过小组互助形式限时完成。期间学生发生错误，小组内部无法解决时，教师通过电子教室的学生演示功能，共享程序发生错误的学生的屏幕，由其他小组共同帮助查找解决，教师给找到错误并正确解决错误的学生加分。

学生通过此步骤，培养了平等待人、互敬互爱、友好互助的习惯。通过程序的调试，学生经历程序出错带来的挫折，培养了不畏困难、坚韧不拔的品质，同时也训练了缜密思维、逻辑清晰的做事风格，锻炼了编码调试的技能。

“认识变量”子单元属于课程初期的教学内容，学生编码错误主要还是集中在基本语法上，由此引申教育学生，在生活中要养成遵纪守法的习惯。此外，限定时间完成任务的要求，训练了学生做事守时的习惯。而通过编程计算100.1+9.8，运行结果会有误差，让学生体会到“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”，从而增强学生的动手实践意识；由程序计算误差，激发学生找到产生误差原因的兴趣，培养了学生的探究精神。

5） 学生讲解任务

教师通过随机点名软件，抽取学生讲解任务的解决思路和编码注意事项。

在翻转课堂的这一步，被随机抽到的学生获得当众发言的机会，锻炼了自我展示能力和语言表达能力。

6） 课堂小结

学生在教师指导下把新旧知识联系起来，形成知识结构，促进学生知识内化，为后续学习奠定了基础。

课堂小结是师生之间、生生之间相互交流与合作的过程，更是学生实践能力培养提高的过程。在此过程中，他们的思维能力也逐步得到升华。

7） 学生课后异步自主复习/预习

教师布置课后学习要求，学生灵活安排时间，通过MOOC上的相关微课进行复习与预习，并完成MOOC上相应的测验及教师在SPOC布置的有针对性的编码练习任务。

由于MOOC测验被设置成可以重复多次做，因此学生既可以培养归纳总结的习惯，又可以培养精益求精的软件工匠精神。而编码练习任务虽然简单，但是明确要求编码风格要与企业规范一致，学生的职业素养由此得以强化。

2.3 学习考核评价

课程考核分为平时过程考核与期末机考两部分，期末机考成绩与平时过程考核成绩各占总评成绩的50%。

平时过程考核内容包括考勤、平时表现、测验、作业、单元考试、MOOC学习，具体考核方案如表1所示。

课程期末考核采用团队教师自行开发的C/S模式考试系统，由考试系统在课程试题库中根据试卷配置项要求进行试题抽取，自动组卷。客观题型由考试系统自动判卷，而编程等主观题型则由团队任课教师流水评判。这种方式既能提高判卷的准确性，又能提高判卷的效率，同时还做到了不同学生不同试卷，真正实现了考试的公平与公正。

3 基于MOOC+SPOC的课程教学效果

3.1 提升学习者课程学习效果

基于MOOC+SPOC的程序设计基础课程更加方便學生随时随地学习。对于那些课后因为各种原因没能及时复习完成作业和预习新课的学生，很容易在学习的锁链式发展中越来越听不懂、学不会。而利用MOOC则可以减小学生的压力，即使学生跟不上线下课堂的授课进度，也可以在课后，对不懂的问题通过反复观看MOOC发布的各种资源得到释疑解难，再通过有针对性的SPOC作业、测验、编程练习等强化掌握。在这一过程中，学生可以变被动为主动，不断提升自己的学习热情，加深自己对知识的理解和感悟能力，同时提升自律性，最终促进学习成绩的提高[6]。

程序设计基础课程于2018年10月在智慧职教MOOC学院正式开课，基于MOOC+SPOC的教学方式完整应用到了学院计算机系2018级及以后各级相关专业的教学中。图1反映出应用MOOC+SPOC方式教学后，2018级及以后各级学生的成绩明显优于2017级，整体呈现提升态势。

3.2 助力高技能人才培养

教师基于MOOC把课堂还给学生，最大程度地尊重学生的创造力、兴趣度，激发了他们的潜能。SPOC线下课堂中灵活多样的教学活动直接改变了编程语言课程枯燥难懂的局面，结合MOOC学习的便捷性和可得性，助力学生随时随地学习，实现碎片化学习，促进了学习效果的提高。

通过程序设计基础课程编程能力和计算思维的训练，学生在大数据、人工智能等职业技能竞赛中展现了良好的职业素养和编程能力，荣获河北省大数据应用一等奖、人工智能一等奖、挑战杯一等奖、华北五省市计算机应用大赛一等奖、“互联网+”快递全国大赛银奖等优异的成绩。部分学生毕业后入职华为、新开普等软件头部企业，获得企业赞誉。

3.3 服务企业与学校信息化管理

在团队教师带领下，部分编程能力表现突出的学生为中国邮政集团公司开发了全国邮政管理和生产机构代码维护管理信息系统，为中国邮储银行开发了邮政金融网点信息管理系统，为太原邮政公司开发了夕阳红用户管理系统、走访千万用户管理系统，为学院开发了学生信息管理系统，极大提升了学院与企业的信息化管理水平，带来了良好的社会影响。

4 基于MOOC+SPOC的教学实践反思

毋庸置疑，MOOC+SPOC模式转变了传统教学和学习方式，有助于优化教学质量，提升学生学习效果[7]。然而，信息化教学大潮下，许多课程都建设了线上教学资源，意味着同一个学生需要应对多门课程的线上学习要求。时间分配能力差的学生面对此种情况，普遍感觉应接不暇，导致他们出现无意义的刷课行为。因此，教师需要不断优化教学活动环节和知识内容的安排，针对不同特点学生实施个性化的指导与帮助，才能使课程教学质量得到更进一步的提升。

参考文献：

[1] 张海军，朱蕴，马秀会.高职高等数学在线课程建设与应用[J].农家参谋，2020（20）：244.

[2] 沈伟，沈超，钱炜.课程思政背景下的流体力学及液压气动技术课程教学模式改革探索[J].液压与气动，2021，45（6）：135-141.

[3] 王春梅，王曙燕，孙家泽.基于MOOC+SPOC的《C语言程序设计》混合式一流课程建设研究[J].软件导刊，2020，19（12）：10-13.

[4] 李靖，彭海云，杨素锦，等.计算机程序设计基础课程的“五阶段” 线上教学实践[J].计算机教育，2020（9）：39-41.

[5] 苏小红，张彦航，张羽，等.“异步学、同步练、多师联合、多屏互动、领编领练” 远程在线教学模式[J].计算機教育，2020（9）：1-4，9.

[6] 戚爽.慕课教学在高职程序设计类课程中的应用：以C语言程序设计为例[J].花炮科技与市场，2020，26（2）：218-219.

[7] 邓仕彬，林国荣，方超逸.基于MOOC+SPOC的“食品安全学” 教学模式探索与实践[J].农产品加工，2022（23）：95-97.

【通联编辑：王 力】