军队院校计算机程序设计课程高效课堂模型教学实践探索

杜晶+李瑛+赵海冰

（海军航空工程学院 基础部，山东 烟台 264000）

摘 要：针对军队院校非计算机专业学员计算机程序设计课程存在的课堂教学成效差、教学评价滞后等问题，根据军队院校人才培养方案，在充分借鉴BOPPPS模型的基础上，提出一整套以学员为主体、以教员为主导、以学员的信息反馈为基础、以过程评价为牵引的高效课堂模型实施框架，验证模型对教学的推动作用。

关键词：计算机程序设计；BOPPPS模型；高效课堂；过程评价

1 背 景

1.1 计算机程序设计课程在军队信息化建设中的重要作用及存在的问题

目前，军队院校正在进行信息化建设改革。改革的根本方向就是加大信息技术课程的建设力度，培养能打仗、打胜仗的新型信息技术类军事人才。2013年ACM/IEEE公布的教学调整方案中，系统知识和系统能力的培养成为重点[1-2]。计算机程序设计课程是最适合培养学员系统能力和计算思维能力的信息技术类课程。但是，课程教学存在许多问题，简单概括为：①没有形成以学员为主体、以教员为主导的教学模式，制约了学员的主动性和创造性；②教学过程与课程评价分离，评价的发展远远滞后于课程本身；③没有将学员反馈作为课堂教学的重要支撑点，极大限制了教学效果的提升。

1.2 本文的研究目標和研究方法

高效课堂是指在有效课堂的基础上，完成教学任务和达成教学目标的效率较高、效果较好，并且取得教育教学的较高影响力和社会效益的课堂[3]。这里的“高效”，是指对过去课堂教学具有的“低效”“无效”甚至“负效”的弊端而言，在“有效”的前提下，进一步提高教学效率和效益[4]。

2 计算机程序设计课程高效课堂模型的实施

根据军校教学新型信息技术类军事人才培养要求，应将高效课堂教学目标定位在系统知识和系统能力的培养上。整个高效课堂教学过程分为六大模块，以信息反馈为支撑，以过程评价为牵引；以海军航空工程学院2015学年第二学期计算机程序设计课程本科直通车和本科合训学员为教学对象，按照完整的高效课堂教学模型施训。模型定位为教学内容的开展、学员创造性的充分发挥、教学评价的推动3个互动环节，模型的具体展开关系见图1。

3 程序设计课程高效课堂模型实施案例分析

笔者以课程第四章“循环结构程序设计”中“循环的嵌套”一节为例分析课高效课堂模型的具体实施过程。需要注意，在施教模型的过程评价环节，需要动态设定评价工具、量规、过程等细节。

3.1 前 测

3.1.1 实施要素

结合上节课内容“for循环语句”的程序设计要点和计数型循环结构的要素，分析演示学员课后大作业“秒针倒计时”。演示完毕后，学员进行讲解。

3.1.2 过程评价

检验学员复习及完成课后大作业的情况。评价工具有自评和小组互评。小组评分时要注重倒计时程序的准确性、可读性和友好性。评价成绩、等级情况及教员给出的实质性评语按照课后大作业量规表（表1）记录到学习过程评价表（表2）。

3.2 引 入

案例引入：播放火箭发射倒计时视频，激发学员兴趣。

任务引出：由案例引出分针与秒针的倒计时任务，进一步展开教学活动。

3.3 教学内容展开

3.3.1 实施要素

（1）目标知识点1与2引出：对分针秒针倒计时任务进行类比讲解。倒计时与时间单位秒、分有关，采用时钟进行类比教学，把这两个单位转化成模拟时钟秒针、分针的运动规律。通过动画演示时钟运动规律，分析这三者与循环之间的关系，引出前两个目标知识点，帮助学员理解多层循环嵌套。

知识点1：循环嵌套的概念。

知识点2：嵌套的层次。

（2）目标知识点3引出：教员对比讲授单重循环与循环嵌套的联系，在已有的两个单重循环程序设计要点的基础上，由倒计时新任务总结得出第3个程序设计要点。

知识点3：确定循环所在层次。

（3）目标知识点4引出：通过动画演示，引导学员找出图2所示星号图形的输出规律，写出相应语句。注重学员对循环嵌套设计要点的掌握程度，通过数字分析得出内外层循环控制变量的关系，使复杂问题简单化，并给出第4个程序设计要点。

知识点4：内外循环控制变量的关系。

（4）目标知识点5引出：以单层循环程序设计的思想为切入点，引导学员总结第5个程序设计要点。

知识点5：循环嵌套程序设计两个要点：①确定循环体，首先找出重复执行的动作，然后确定循环体所在循环的层次；②对循环体循环的次数进行控制，首先确定循环控制变量的初值、末值和步长，然后确定内外循环控制变量的关系。

3.3.2 过程评价

利用启发式教学设置关键线索问题，按照评价量规表（表3），将教员评价等级情况记录到学习过程评价表。

3.4 小组竞赛，巩固加深

3.4.1 实施要素

布置经典数学问题“百钱买百鸡”案例。从数学思维入手，引导学员分组讨论，得出计算机解决此类问题的方式。编程思路为循环嵌套结构。

3.4.2 过程评价

过程组织方式：单个课堂试点班为25名学员，按每组5人，分为5组。需要注意的是在对学员分组时要兼顾小组人员整体水平，防止出现有的小组基本不会但有的小组水平普遍很高的问题。讨论并发言结束后，首先由学员自评，再由教员针对核心问题（即计算机解决此类问题的穷举法）进行全班讲解。注意，教员在这里只对核心知识点（循环嵌套结构的实现）进行讲述。最后，把学员互评和教员评价等级情况记录到学习过程评价表。

3.5 后 测

3.5.1 实施要素

学员完成案例设计，为两支军队设计通信密语的编码方案，并进行学习反思。学习反思是学员自评的一种体现，要注意实战案例的选取。主要内容包括已掌握知识点、未掌握知识点、想要需要继续学习的知识等。后测设计过程就是学员自我反思过程，既将教学内容与服务部队相联系，又自我反思知识掌握情况。

3.5.2 過程评价

学员填写学习反思表。学习反思表的主要内容包括已掌握知识、未掌握知识、还需学习的知识等。教员按照案例完成情况进行评价。根据反馈情况在后续过程采取同步的教学辅导策略，比如个别知识点的专门或深入讲解，不同等级学员的单独授课等。

3.6 总 结

教员对本节课教学内容进行总结深化，加深学员的理解。整节高效课堂过程思路按照是什么、怎么做、能做什么展开，见图3。需要注意的是，思路图并未记录评价过程，此环节隐含在模型中。

4 高效教学定量实施效果分析

为了检验高效课堂的教学效果，我们以2016年全军文化基础课程统一考试作为评判标准。将参加考试的高效课堂班学员成绩与全军其他19所参考院校的考试成绩进行比较。在人数比例均衡的条件下，全军所有参考班级的平均成绩为66分，而学院高效课堂试点班平均成绩为88分，见图4；90分以上人数占全军所有参考学员90分以上的比例为42%，见图5。高效课堂班无论在高分率方面还是平均分方面均领先其他参考班级。

5 结 语

5.1 总 结

按照高效课堂模型对课程试点班进行教学，并经过全军统一考试进行检验的结果证明，高效课堂能够提升军队院校学员的学习积极性，使教学效果明显增强。通过模型实践，能够得到几点启发。

第一，前测、小组讨论与后测3个环节易被忽略，影响教学效果。要注意模型过程设置必须完整，各环节前后衔接，一步步深入展开。

第二，受实战化教学总方针的引领，应将模型的后测过程案例与部队实际相结合，使服务军队特色更加鲜明，符合带有军队院校特色的教学发展要求。

第三，过程评价量规表、过程评价表、大作业量规表等评价文档与课后大作业、课堂抢答、课堂讨论、学习反思等多种过程评价方式相结合，能够使评价形式丰富，使评价为教学过程服务，促进教学效果，达到预期教学目标。

5.2 存在的问题和后续研究

由于研究模型在完整性、可靠性方面的局限性，高效课堂教学仅局限于本校的本科直通车与合训专业，通用性和可操作性稍差。作为一个有意义的长期研究课题，后续的研究方向是，第一，需要在过程评价环节的工具、量规、标准、文档等方面进行量化和细化，比如加入知识能力自查表进行环节完善等。第二，以提升教师清晰构建知识内在联系的层面充分借鉴并完善BOPPPS模型的实施过程细节，更好地完成计算思维的内化，使高效课堂模型的应用效果和领域进一步提升。

基金项目：教育部高教司课程改革项目（2-1-ZXM-05）；海军航空工程学院“向实战聚焦、向部队靠拢”教改项目（训教[2014]37号）。

第一作者简介：杜晶，女，讲师，研究方向为计算机基础课程教育改革，hanfy1981@163.com。

参考文献：

[1]ACM/IEEE. Computer science curricula 2013 ironman draft （Version 0.8）[EB/OL].（2013-03-26）[2016-12-20].http：//ai.stanford.edu/users/sahami/CS2013/.

[2]王志英， 周兴社， 袁春风. 计算机专业学员系统能力培养和系统课程体系设置研究[J]. 计算机教育， 2013（9）： 1-6.

[3]李文婷. 我国普通本科院校高效课堂探议[D]. 济南： 山东师范大学， 2012.

[4]孙建清. 高中物理高效课堂实现途径的探索[D]. 扬州： 扬州大学， 2015.

（编辑：孙怡铭）