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分组协作法在“3+1”人才培养模式中的实践与启示

2017-05-12石鲁生刘杰郑步芹

计算机教育 2017年4期
关键词:上机程序设计协作

石鲁生+刘杰+郑步芹

(宿迁学院 信息工程学院,江苏 宿迁 223800)

摘 要:程序设计类课程上机实践环节的传统固化教学方法,难以适应“3+1”人才培养模式中校内3年学生实践能力的训练要求。文章提出通过小组划分、任务设计、过程管理、成绩评定和激励机制等具体举措,在程序设计类课程的上机实践环节实施分组协作法,以推动和促进软件工程专业“3+1”模式中创新应用型人才的培养。

关键词:分组协作;程序设计;上机实践;软件工程;3+1

0 引 言

“卓越计划”旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才。遵循“卓越计划”中“行业指导、校企合作、分类实施、形式多样”的原则,“3+1”人才培养模式已被越来越多的学校采用。通过前3年在校内完成理论教学环节,后1年集中在IT企业完成校外实习实训和顶岗实习的实践教学环节,培养学生专业与职业的对接能力,实现就业能称职、创业有能力的人才培养要求。在“3+1”模式中“1”的实践环节教学质量是“卓越计划”的执行关键[1]。如何利用3年校内学习时间提升学生的专业技能,提高学生专业学习的主动性和积极性,获得最佳教学效果,为“1”的实施打下坚实基础,是长期以来困扰高校教师们的重要问题。

分组协作法是一种在教学过程中通过组织学习小组进行学习的形式。它以分组作为表现方法和管理手段,通过小组成员之间通力协作和小组之间的相互竞争,培养团队意识,在一定激励机制下最大化个人和他人习得成果[2],共同达成学习目标。在3年校内学习阶段,积极实施分组协作法可以打造启发式、合作式、参与式教学,以提升教学效果,保证校外实践有效实施。

1 固化教学方法的负面效应

由于传统固化教学方法是机械式、预先设计的,缺乏积极和主动的过程[3],在校内3年各程序设计类课程的教学,尤其是上机实践环节中,存在不少负面效应,对“3+1”模式应用型人才培养影响较大的主要有3点。

(1) 重结果,轻过程。程序设计类课程学生上机实践时间安排充裕,实践时间可占总课时的1/3或1/2,甚至更多,但由于重结果轻过程,导致不少学生没有认真去做,整个上机实践环节,学生未能练就较强的实际动手能力,为1年的企业学习和实践留下隐患。

(2)合作精神无,适应岗位难。上机实践环节中,学生都是单打独斗的,一些人“顺利”完成任务,无所事事;另一些则束手无策,学习积极性受挫。事实上,任何一个优秀软件产品仅仅依靠个人力量是根本无法实现的,必须借助集体的智慧,大家分工协作才能完成[4],缺乏合作精神的学生将很难适应实际工作岗位的需要。

(3)学习兴趣低,教学效果差。传统固化教学方式以教师为主体,学生参与程度较低[5],教师的权威与学生的依赖固化了灌输式的教学,窄化了师生的互动空间。虽然很多同学刚开始觉得新鲜有趣,但随着实际动手错误百出,学习兴趣渐渐下降,信心全无。上机实践好像就是为了应付教师检查,学习热情日趋消退,找不到成就感,教学效果自然可想而知。

2 分组协作法的组织实施

鉴于目前“3+1”人才培养模式中,校内部分特别是实践环节中暴露出的主要问题,可以依据学校、专业的具体特点分别从小组划分、任务设计、过程管理、成绩评定和激励机制等方面制定分组协作法的具体实施办法。

2.1 小组划分

划分小组是分组协作法实施的第一步。分组方式可由教师随机指定,也可由学生自愿组合,也可是成绩较好与欠佳同学的搭配,抑或是男女生搭配等,每组一般为3~5人,设组长一名,由小组成员轮流担当,负责小组的组织、管理及与教师的联系。

2.2 任务设计

合理的任务设计可以极大地促进分组协作法的实施效果。既然是为了提升学生实践技能,各任务就应以与实际生活相关或趣味性问题为主,兼顾各知识要点并注意任务规模。所有任务均只设最低要求,以鼓励各小组在此基础上自由发挥,不设上限。为便于小组提前讨论和更好地实施,各任务的布置还应保证一定的提前量,我校一般至少提前一周。

2.3 过程管理

过程管理是分组协作法实施的关键。在实践环节中,同组同学应比邻而坐,并按以下两部分组织整个实践过程。第一部分是对前次实践情况的总结,大致占用全部时间的1/4。首先从做得最好的1~2个小组中随机抽取小组成员,由其简要介绍本组前次实践的过程和结果,向全体同学传授经验;然后教师总结,对优秀作品进行点评,对发现的突出问题进行讲解。第二部分是进行本次实践任务,大致占用全部时间的3/4。首先随机从不同小组抽取2~3名学生简单汇报所在小组本次实践任务的设计思路,教师分别加以点评;然后分组完成上机实践任务,其间教师巡回指导;最后分组提交最终成果,主要包括实践结果和本次小组协作情况记录两部分。

2.4 成绩评定

成绩评定是对每个小组实践的综合评价,小组成绩即为每位组员的成绩,它是学生最关注的部分。每组成绩可以根据不同任务类型,从思路、过程、结果等方面,由师生共同打分。以我校為例,每组实践成绩由原始设计思路(20%)、实践过程(30%)以及最终成果(50%)3部分综合形成,其中最终成果和设计思路两部分成绩由教师评判(占60%)和非本组学生代表评判(占40%)综合获得;实践过程部分则由教师评判(占20%)和本组学生评判(占80%)综合获得,如图1所示。同时根据验证性、设计性和综合性等实验类型不同,各任务考评分值也有所变化,具体评判指标和分值如表1所示,如综合性实验由基础能力部分(20分)、创新能力部分(30分)和综合能力部分(50分)共同组成。

2.5 激励机制

适当的激励机制可以提升分组协作法的实施效果。为挖掘全体同学的潜力,发挥各小组的主观能动性,激励机制应有足够的覆盖面,某个小组只要在任何一个方面表现突出,都应受到相应的激励。我校软件工程专业程序设计类课程的上机实践环节在实施分组协作法的过程中,对设计思路正确且独到的小组、提交最终结果正确且最快的小组、讲解最为精彩的小组、协作最好的小组、最终结果最好的小组等都予以本次实践成绩的额外加分;对每次实践任务中综合表现最为突出的小组,设置特别奖励,如给予实践考核平时成绩满分;对累计3次综合表现最突出的小组,给予课程平时成绩满分的奖励。

3 多轮实践的思考与启示

自2015年3月份开始,分组协作法已在我校软件工程专业C语言、C++程序设计、Java程序设计、数据结构等多门程序设计类课程的上机实践环节中进行了多轮实践,实施效果明显好于传统固化教学方法,为1年的校外企业锻炼环节奠定了坚实的程序实践基础,在应用型人才培养方面取得了初步成效,也为我们带来了很多思考与启示。

3.1 阶段课程受限小

分组协作法在我校的实践表明,并非只有高年级的程序设计类课程或在具备一定复杂性的上机实践任务中才可引入分组协作法。因课程和实践阶段不同,有些课程的实践任务可能较为简单,此时可以要求组内所有成员分别加以完成,然后进行组内辩论,确定或修改完善出一个最好的作为全组代表。复杂实践任务则可以先期进行组内协商,确定设计思路,然后由组长进行组内分工,小组成员通过团队合作的方式共同完成任务。

实践过程中我们发现,任务复杂与否并非一成不变,由于只设最低要求,为各小组提供了无限的拓展空间。在这种环境下,学生自主探究的意愿和欲望增强,积极性可以充分发挥,促进了创新能力的发展。如在C++程序设计课程的上机实践环节,一个简单的利用函数重载求2个或3个整数最大值的问题,有的小组设计了拥有4个菜单项的友好界面供用户使用,并且辅以各种准确、丰富、人性化的提示信息;有的小组通过上网查找资料、自学等方式设计了由1个头文件和4个源程序文件组成的多文件结构程序,整个程序构思巧妙,讲解清晰,让任课教师惊讶不已。

3.2 合作竞争意识强

现代社会软件产业的竞争异常激烈,一个优秀软件产品的开发绝对需要相互配合,充分合作才能完成。分组协作法的实践,恰恰既能培养软件工程专业学生的合作精神,又能激发他们的竞争意识。

为完成教师赋予的实践任务,小组成员先是利用协商的方式分解任务,然后相互合作实现任务,最后一起探讨且提交最终结果。小组所有成员为了共同的目标,一边尽力做好自己分内的事,一边还要想着别人,想着集体,这就是组内交流合作的过程。当然有时在小组协作过程中探索、发现的问题和信息也会不自觉的同其他组或全班同学共享。通过密切的组内协作和组间交流、互助,使同学们学会了与别人合作,也获得了打开成功之门的钥匙。

为了获得更好的实践成绩,每个小组都必须尽力使本组提交的最终成果优于其他小组。在这个没有最好只有更好的比赛中,组间竞争异常激烈。对教师而言,往往可以通过一个简单任务的布置收获精彩纷呈的结果;对每个小组而言一个小小的疏忽或瑕疵则可能败下阵来。激烈的组别竞争使同学们学会了竞争,不再惧怕竞争,并在竞争中成长。

3.3 合理分组

合理进行分组是分组协作法顺利有效实施的重要前提。合理分组能够营造关系和谐、相互尊重的小组氛围,可以激发每个组员的学习热情,使他们都有展示自己才华的机会。实践证明由教师随机进行分组或者依据成绩高低搭配进行分组都不是很好的办法,以学生自愿为分组原则是比较可取的,当然在自愿基础之上教师可以进行微调,比如进行男女搭配往往效果不错。

协助小组主要有两种模式,一是领导型,组内某位同学处于较强势地位,其他同学辅助其完成上机任务,这种小组效率高,但交流协作相对较少,甚至个别同学会被边缘化;二是协作型,组员基本处于平等地位,大家通过相互讨论和协商解决问题,其任务完成一般较为出色,有创新,但容易出现分工不清或分工固化的问题。因此必须实施组长轮换制,并注意控制小组规模。小组人数太少,分组则失去意义,人数太多容易吃大锅饭,3人一组是比较可行的方案。

3.4 教学效果大幅提升

兴趣是最好的老师,它可激发人的创造热情、好奇心和求知欲。分组协作法是教师主动激发学生学习兴趣、提升教育教学效果的一种手段。实施分组协作法,不仅大大提升了学生对程序设计类课程上机实践的兴趣,而且不设上限的实践任务发掘了学生的内在潜能。小组之间的相互竞争激发了学生的创新能力,小组内部的讨论、交流甚至争辩也活跃了学生的计算思维。

在分组协作过程中,程序实践能力较强的同学自然而然地会帮助组内甚至其他小组同学解决程序中的各种问题和错误,除了巩固已有知识还可能遇到自己编程时从未出现过的新问题,对此类问题的解决则会进一步提升他们的程序实践能力;而程序实践能力稍弱的同学因为可以得到“小老师们”及时有效的帮助,基本可以跟上全班进度,从而增强了继续学习的信心。这种组内和组间的协作与交流有利于学生互相学习,快速传播一些好想法和新创意,提升了学习效果。

实践中,一门课程结束后,一个自然班15个左右的小组中大约有6~7个可以因为某次上机实践任务表现完美而获得平时分满分的奖励。通过真正让学生成为学习的主体,改被动接受变为主动探索,分组协作法不仅在上机实践环节效果明显,还带动了理论课程的学习,教学效果大幅度提高,课程考试的不及格率明显降低,尤其是低分段人数大幅减少。

4 结 语

通过调查,我校软件工程专业91.2%的学生对于在程序设计类课程的上机实践环节实施分组协作法持肯定态度,但是我们也看到,在实际实施过程中,还存在着一些问题。例如小组内部交流和讨论以及小组之间的激烈竞争给传统课程秩序带来一定的冲击;个别的小组,缺乏领军人物,全员停滞不前;学生之间相互帮助的尺度把握不好,有时将解决个别具体问题演变成输出全部编程思路和整个程序等。为将分组协作法有序有效地实施好,我们还应持续、深入地探索和实践。

基金项目: 江苏省教育科学“十三五”规划2016年度课题“利用MOOC资源实施SPOC教学的应用与研究——以‘C++程序设计课程为例”(D/2016/01/21);宿迁学院教学改革研究项目“分组协作法在软件工程专业程序设计类课程实践教学中的应用研究”(sqc2016jg08);宿迁学院精品课程建设项目“‘C++程序设计精品课程”(JP201402)。

第一作者简介:石鲁生,男,副教授,研究方向为无线传感器网络、信息安全等,sqcsls@126.com。

参考文献:

[1]赵涓涓, 强彦, 王楠. 计算机类专业“卓越计划”中实践环节的改革与创新[J]. 中国大学教学, 2015(9): 68-70.

[2]包昊罡, 康佳, 李艳燕, 等. 基于设计的“协作—探究”教学模式创新与实践[J]. 现代远程教育研究, 2015(6): 70-78.

[3]宋佳. 全纳教师教育的困境与走向: 政策、课程和方法——基于联合国教科文组织《促进全纳教师教育》报告的解读[J]. 教育文化论坛, 2014(2): 83-88.

[4]时贵英, 刘华蓥, 李瑞芳. 分组协作教学模式在程序设计课程中的应用[J]. 长江大学学报(自然科学版: 理工卷), 2010(3): 704-705.

[5]時武略.“做中学”分组教学法在程序设计课程中的应用与实践[J]. 电子商务, 2012(11): 84-86.

(编辑: 彭远红 )

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