主动学习在《可视化程序设计》课程中的实践

赵玉丽　张引　张斌　朱志良

摘要：针对《可视化程序设计》课程以传授知识为核心的教学理念导致的学生“过得了考试，写不出软件”的问题，开展基于主动学习、面向能力培养的课程改革，实现课程目标从“会”到“能”、教学手法从被动到主动、评价方法从结果到过程的转变，提升了教学效果。

关键词：主动学习；通用Windows平台；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）50-0160-02

一、引言

《可视化程序设计》是计算机科学与技术及相关专业的一门极具特色的专业选修课。课程讲授如何构建图形界面应用程序，具有极强的实践性和实用性。《可视化程序设计》课程提供了超过50个编程案例，并且课程内容随每年两次的Windows 10版本发布进行滚动更新。丰富的教学案例与新颖的课程内容有效地激发了学生的学习兴趣，获得了学生的好评。然而在教学实践中，经常出现学生掌握了课堂讲授的知识，却不会运用知识解决实际问题的情况，形成“过得了考试，写不出软件”“高分低能”的状态。这一结果表明，单纯传授知识并不能帮助学生形成解决问题的能力。为了帮助学生形成解决问题的能力，需要转变以传授知识为核心的教学观念，使对学生解决问题的能力的培养成为课程的核心，从而提升教学效果。

二、《可视化程序设计》课程的问题

《可视化程序设计》课程紧跟技术最前沿，课程内容新、实用性强。然而在教学实践中，却经常出现学生能学会书本上的知识，却写不出实际软件的问题，具体表现在：

1.课程的关注度高，技术的采用率低。可视化程序具有美观、易用的特性，结合课程对新技术的紧密追随，获得了学生广泛的关注与好评。然而学生在解决实际问题时，却较少使用可视化程序设计技术，形成了课程关注度高、技术采用率低的异常情况。

2.课堂的听课率高，课后的动手率低。针对可视化程序设计技术实践性、实用性强的特点，课程利用超过50个编程案例展现知识的使用过程，调动了学生的学习热情，获得了较高的听课率。然而课后却少见学生真正动手实践知识，形成了“听”实践的不正常现象。

3.考试的成绩高，问题的解决能力低。《可视化程序设计》课程的知识点简单直观、易于理解，结合较高的听课率，学生可以取得较高的考试成绩。然而在面对实际问题时，却经常不知道该使用哪些知识、甚至不知道从何下手的情况，呈现出了高分低能的现象。

产生上述问题的根本原因在于现有的《可视化程序设计》课程是以传授知识为核心，而忽视了对学生解决问题能力的培养。对知识的关注形成了面向知识点来设定的课程目标，虽然有利于新知识的不断引入，但却忽视了对学生应用知识解决问题的能力的培养，导致学生只会“学”知识，不会“用”知识，从而引发了课程关注度高、技术采用率低的现象。最后，面向知识点的评价方法导致考试成为评价学生学习效果的主要手段。考试虽然能够评价学生对知识点的掌握情况，却无法反映学生对问题的解决能力。这种评价的导向性令学生仅僅关注对知识的学习，忽视对能力的培养，导致高分低能的出现。

上述分析表明，解决《可视化程序设计》课程所面临问题的关键在于改变以传授知识为核心的学习模式，将对解决问题能力的培养作为课程的核心，并从课程目标、教学手法、评价方法三个层面对课程进行改革，实现从传授知识到培养能力的转变。

三、基于主动学习的课程改革

主动学习是一种让学生主动地参与到学习过程的学习方法。与以传授知识为目的的被动式学习不同，主动学习以形成能力为目的，制定面向能力的课程目标并采用多样化的教学手法、形成式的评价方法，构建主动的学习环境，使学生获得知识、技能、态度三个方面的提升。

（一）课程目标改革：从“会”到“能”

传统课程目标的设定是以知识为导向，强调学生掌握知识点。以《可视化程序设计》课程为例，其课程目标的设置为：（1）掌握控件的使用方法，理解如何组织控件构建可视化程序；（2）掌握VS、Git等开发工具的使用方法；（3）理解可视化程序的构建过程，了解如何查找文档解决程序构建中的问题；（4）理解异步调用、Web服务、GPS、本地存储等技术的应用方法。

面向知识点的课程目标将教学内容导向为对知识点的教学。表面来看教师讲授了很多的知识，学生也学习了很多的知识，从考试的结果来看学生也“掌握了”知识，但却很难构建出能够解决实际问题的软件。产生这种情况的原因在于解决实际问题需要的不仅仅是理论知识，还需要实际的能力。现有的教学目标仅仅关注于对知识的传授，忽略了能力的培养。

主动学习关注于对学生能力的培养，对知识的学习是在能力的培养过程中自然地完成的。这一导向性的转变可以概括为从“会”到“能”的转变。以这一理念为基础，改革后的《可视化程序设计》课程目标为：（1）能够设计并实现符合UWP外观设计准则的可视化程序；（2）能够使用VS、Git等工具协同开发并调试可视化程序；（3）能够自行查找并学习可视化程序开发所需的知识；（4）能够结合异步调用、Web服务、GPS、本地存储等技术构建复杂的可视化程序。

改革后的课程目标以培养学生解决实际问题所需要掌握的能力为目标，而不仅仅是掌握知识点。这种导向性的转变，为培养学生的实际能力提供了基础和突破口。

（二）教学手法改革：从被动到主动

传统的讲授式学习法、音视频学习法、案例分析学习法等都属于被动式学习，教师单方面地开展授课，学生则被动地接受。被动的学习方法存在如下三方面的问题。

1.受众有限。现代教育理论将学生划分为三种类型：视听型学生、社交型学生、实践型学生。视听型学生偏好被动式学习，社交型学生偏好讨论式学习，实践型学生则偏好实践式学习。被动式学习只适用于视听型学生，而让社交型学生和实践型学生无法很好的完成学习，造成了教育的不公平。

2.学习效率低。被动式学习24小时的知识留存率最高仅达到30%，其中讲授式学习的知识留存率仅为5%，甚至低于自学的知识留存率。

3.注意力难以延续。对于一种教学模式，学生通常只能保持20分钟的注意力，而目前一节课的时间通常在40—60分钟，注意力的丧失进一步降低了学习的效率。

针对被动式学习存在的问题，《可视化程序设计》课程引入了主动式学习方法，结合学生的注意力曲线，将授课内容以15分钟为窗口划分为片段，通过交替开展被动式学习和主动式学习，应用小组讨论、角色扮演、即时反馈测试、迷你项目、游戏学习等主动学习方法，为学生提供充分地学习、交流及动手机会，在交流与动手中培养学生解决问题的能力，同时提升学习的效率。

（三）评价方法改革：从结果到过程

传统的评价方法以学习的结果为主要评价对象，以考试为主要的评价手段。这种评价方法可以判断学生对知识点的掌握情况，但在评价学生解决问题的能力方面却存在着两方面的不足：

1.掌握了知识点不等于形成了能力。考试虽然能够判断知识点的掌握情况，却无法度量学生能否能够解决实际问题。

2.有限的考核时间无法反映复杂的能力构成。解决实际问题通常需要学生形成一系列的能力，而有限的考试时间通常不足以充分反映学生是否形成了所需的能力。

针对上述问题，《可视化程序设计》课程采用了形成式评价方法，通过设立一系列能力考核点，以小组报告演示、同学打分互评为主要评价手段，创造彼此监督的竞争性评价环境，使评价成为学习的一部分，以评价为手段进一步促进能力的形成。

四、结论

主动学习通过从“会”到“能”地改革课程目标，从被动到主动地改革教学手法，从结果到过程地改革评价方法，将课程的核心从传授知识转变为培养能力。改革后的课程在继承了内容新颖、案例丰富的传统优势的基础上，弥补了对学生解决问题能力培养不足的情况，有效提升了教学效果。