计算思维下的分层教学模式在《VB程序设计》中的研究与实践

裴春琴，张静，李荣

（忻州师范学院，忻州 034000）

计算思维下的分层教学模式在《VB程序设计》中的研究与实践

裴春琴，张静，李荣

（忻州师范学院，忻州 034000）

根据学院开设的计算机公共课《VB程序设计》在教学过程中出现的问题，提出几点改革措施，通过从教材内容的组织，教学方法的改革，多元化的教学手段、教学课程的过程考核等几个方面，逐步构建一种以“学生兴趣、能力培养”为出发点，在分层的教学模式中使学生养成具有“计算思维”的一种潜移默化的自主学习能力。

计算思维；多元化教学；案例库；MOOC教学平台

0 引言

在目前大学教育改革浪潮的大力推动下，课堂教学方法的指导与实践也在摸索中前进，许多教学模式和多媒体技术、网络技术都已经逐步渗透到课堂教学环节中来，教学过程更加丰富多彩、栩栩如生，教学手段更加先进，教学中渗透的知识量也在明显增加。由于大学计算机教育的重要性，如何在程序设计教学过程中，渗透计算思维的理念，让学生有效地完成学习任务，具备分析问题和解决问题的能力，是高校教师急需考虑的问题。

1 课程改革研究的现状

伴随着计算机技术和网络技术的迅速发展，要求学生掌握计算机的相关操作知识和编程技术都面临着一个很大的挑战。本院校所开设的《VB程序设计》课程是作为全校性非计算机专业本科理科学生学习的第二门计算机公共必修课程。由于学生在入学时了解的计算机知识水平参差不齐；有的学生在初中、高中学过部分的计算机课程，有的学生甚至没操作过计算机。随着人才培养方案的改变，公共VB和C语言课程改为一周一次课3学时，全部在机房进行，这种授课方式下，学生中出现了“上课跟着教师一听就懂，但给出题目要求自己独立编写程序却无法下手”的现象；在过去案例驱动的教学方式下，能力好的学生可以轻松地跟上，但是逻辑思维能力差点的学生照样还是听得一塌糊涂，讲过的知识似懂非懂。出现这样的问题原因有以下几点：

（1）VB和C语言课程中理论知识涉及大量的专业术语，给非计算机专业学生理解上带来很大难度，教师一味地案例驱动或者项目驱动对于某些章节的内容，也未必起到好的效果，所以教学内容体系需要分层次分模块完成。

（2）在上机自己动手实践环节中，有的学生能根据教师所讲的案例进行举一反三，但是还有一部分学生无从下手，所以授课对象也需要分层次对待。

（3）面对多层次的教学内容，多层次的授课对象，多层次的教学环境，教师也不能使用单一的教学手段，所以教学方法也需要实时地多元化变化。

2 构建“基于计算思维的分层次多元化”教学模式

为适应社会各行业对计算机应用人才的大量需求，从培养学生的计算思维能力完成指导性教育，并且针对上述几点问题，提出了“计算思维下的分层次多元化教学实践指导模式”，从专业和课程结合的角度，进行教学内容体系的划分，以课程模块为单位，面对不同的学生，在不同的层面采用不同的教学方法及考核评价体系。分层分模块的教学模式有利于学生从提出问题，自主分析、解决问题，从而达到提升自我能力的效果，更关注于学生计算思维能力的培养。

2.1 对教材进行整体把控，分模块处理，让学生轻松入门

从学生兴趣、能力出发，对教材整体内容进行模块划分，主要包括基础知识，分支、循环、数组、过程、高级界面、文件读写和数据库设计几部分。每个模块对应的教学案例进行难易度层次划分，根据本人多年来对VB课程教学内容的整理，随着课时变化为一次3学时/周，把要在课堂上讲解的内容细化分为15讲，选取经典的问题和案例放在每一讲中，使每讲的内容都精、细、稳、准，这样教学进度才能确保。

2.2 细化每周一次三学时课堂时间，实行三段式对话，确保学生跟得上，不掉队

对每周一次的课堂实行三段式对话，遵循基于问题和案例的“启发—自主—提升”的主线展开。每讲的内容保证在第一小节课讲授完成，讲授内容由问题抛出，给出案例带有详细的分析和解答过程；第二小节课学生可以协作或者自主完成案例，案例只带有提示信息；第三小节课让学生完全自主解决问题，只给出案例题目，这样给学生留下足够的讨论和练习、消化知识的时间。通过老师和学生的三次对话交流，可以让学生先了解、学习知识，进而能分析、解决问题，然后进行质疑和解惑，最后达到自主、提升，这样一种教学指导和实践模式。为了体现这样的理念，就要求老师必须课前花大量的时间备好课，把要讲授的内容由易到难划分好，每部分需要的案例配备好，课后同样准备好不同层次的问题，这样每个学生都不至于落下本次课的内容，让学生从心理上不畏惧这样的编程课程，能积极地参与到问题的解决中来。

2.3 进行试题库和案例库的建设，搭建基于MOOC的在线学习平台，唤起学生学习兴趣

在VB教学过程中，如何提高学生的主动学习兴趣和编程能力是关键问题，才能从根本上改善教学效果，有助于提高教学质量。根据多年教学的积累，对于课程的每部分，都搜集大量的问题和案例，组建成试题案例库；该题库中的案例针对不同的教学内容划分，不同的学生层次进行难易度的划分，案例考虑与专业结合，与生活贴近。除此之外，利用现代计算机录屏软件制作各部分教学内容的小视频辅助教学、来引导学习兴趣等多方面研究入手，开发大量的网络教学资源，构建了基于MOOC的教学平台，更好的满足了各层次学生的学习需求，让学生不仅在课堂上还是课外，都有资料可以参考。在此平台上，实现了三种角色：学生可以查看VB课程大纲、教学课件、观看教学视频、下载试题、进行留言咨询、论坛交流、实现在线测试等功能；老师可以管理课件信息、视频信息、留言回复，组织测试题目、实现组卷等功能；管理员可以管理老师和学生信息，对网站资源进行维护等功能。通过平台在线学习和交流，能最大限度地减少学生“一听就懂但不会做题，对代码编写有抵触情绪，畏惧心理”的现象，对提高课堂教学质量和检验教学成果起到积极作用。

2.4 采用多元化的教学手段相融合，激发学生学习的积极性和主动性

从教学过程来看，由于每讲的内容不同，也不能一味地案例驱动，整篇都案例驱动未必能取得好的效果。例如对于基础知识部分可以采用传统的“讲-学-做”方法，奠定学生扎实的编程基础；对于分支和循环部分，可以针对不同的问题使用不同的教学方法，比如情境模拟法，案例驱动法，启发式教学，让学生真正地理解各种分支和循环的语法结构；对于数组部分比如冒泡法排序，可以通过做游戏的方法，通过亲自参与游戏，掌握排序时的思想需要使用循环嵌套，内循环和外循环的次数以及内外循环体需要执行到的操作；对于高级界面综合设计问题，可以先给出问题，采用讨论法和互相协作来完成。总之，根据内容不同，专业不同，老师可以多元化地教学，侧重于学生逻辑思维能力的培养，提高学生学习的积极性、主动性。

2.5 完善课程的过程性考核体系，稳定教学内容，确保学生可持续发展

尝试创建过程化评价体系，不以最终的期末考试评价学生的学习过程，以培养计算思维能力为目标，着眼于长远发展，通过问卷调查发现学生所处的地域、所受的教育水平、所处的家庭条件以及每个人兴趣爱好等因素原因，使学生在入学时具有的计算机知识水平高低不一，如何在一堂课中使得基础差的学生赶上来，基础好的学生保持兴趣进一步学习下去？那么对于不同专业不同层次的学生进行过程性考核时，也需要给出合理的评定标准。VB课程分15讲进行过程考核，每次课考核所占比例均有所变化，如数学系和化学系在循环数组编程部分占的比例可以大一点，生化系和电子系可以相应少一点，地理系相对占的比例最低；相反，在基础部分、分支部分、基本控件部分，地理系占的最多，数学和化学系占的最少，这样可以保证当堂课的内容学生有信心地完成。

3 结语

本文采用理论和实践相结合的研究方法，提出了一种基于计算思维能力培养的分层教学模式，在教学过程中取得了良好的效果，表现在学生成绩普遍提高；二级VB过级人数增多；逻辑思维能力和编程技巧增强；消除了学生的畏难情绪，增强了学生积极、主动学习的兴趣。对于VB知识15讲的合理划分与案例的结合，并融入本文所提及的教学理念，已编写进VB的主教材和实践指导教材中，教材在使用过程中得到师生好评。但是这种教学模式也加大了教师在授课过程的工作量，课前教材内容和案例的分层，每次课学生的划分，课堂中不同学生完成情况的记录，课后成绩的评定与资料的整理等，有待于深入地研究。

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Abstract：Puts forward some reform measures according to the problems appearing in the teaching process of computer common course VB Program⁃ming in universities,through the organize of teaching content,the reform of teaching methods,diversified teaching measures and teaching curriculum evaluation system and so on gradually build a hierarchical teaching model.This model is based on the development of students'interest and ability.The computational thinking of students can be trained imperceptibly.

Keywords：Computational Thinking;Diversified Teaching;Case Library;MOOC Teaching Platform

Research and Practice of the Hierarchical Teaching Model of Computational Thinking in VB Programming

PEI Chun-qin，ZHANG Jing，LI Rong

（Xinzhou Teachers University，Xinzhou 034000）

忻州师范学院院级教学改革研究项目（No.JGYB201602）

1007-1423（2017）26-0076-03

10.3969/j.issn.1007-1423.2017.26.019

裴春琴（1978-），女，山西运城人，讲师，硕士，研究方向为智能信息处理

张静（1978-），女，山东寿光人，讲师，硕士，研究方向为计算机视觉

李荣（1974-），女，山西原平人，教授，硕士，研究方向为智能信息处理

2017-07-13

2017-09-10