程序设计类课程线上线下混合教学模式的实践与探讨
2022-07-10姜丽莉孙自梅
姜丽莉 孙自梅
摘 要:随着信息技术的发展,教学方式也在日益更新。线上线下混合式教学已成为教学改革中的热点。针对程序设计类课程知识要点多、综合应用能力要求高的特点,在“C++面向对象程序设计”课程教学中,采用线上线下混合模式教学实践。线上采用学习通平台,建立线上学习资源,课程教学活动包含了线上预习、课堂教学和课后巩固三个部分。实践表明,该模式有效地提升了学生的学习效果,提高了教学质量。
关键词:教学改革;线上线下混合式教学;程序设计类课程
中图分类号:TP311;G434 文献标识码:A文章编号:2096-4706(2022)05-0193-04
Practice and Discussion on Online and Offline Blended Teaching Mode of Programming Courses
JIANG Lili, SUN Zimei
(Pujiang College, Nanjing Tech University, Nanjing 211200, China)
Abstract: With the development of information technology, teaching methods are also being updated day by day. Online and offline blended teaching has become a hot spot in teaching reform. In view of the characteristics of many key points of knowledge and high requirements for comprehensive application ability of programming courses, online and offline blended mode teaching practice is adopted in the teaching of “C + + object-oriented programming” course. The online Learning through platform is adopted to establish online learning resources. The course teaching activities include online preview, classroom teaching and after-school consolidation. Practice shows that this mode effectively improves students’ learning effect and teaching quality.
Keywords: teaching reform; online and offline blended teaching; programming course
0 引 言
在新冠肺炎特殊時期,很多高校都响应过教育部的“停课不停学”的要求,开展了一段时间的线上教学,积累了大量的线上教学经验和教学资源。线上教学,其优势是学习时间灵活,对于重难点内容,学生可以反复地自主学习[1]。但由于缺乏交互性,对于自制力和自学能力差的同学,很难保证其学习质量。如果可以扬长避短,在线下教学过程中,充分利用线上教学的优点,采用线上线下混合教学模式,可以有效提高教学质量,同时锻炼学生的自主学习能力。
1 线上线下混合教学模式概述
线上线下混合教学模式指的是在传统的线下课堂教学模式的基础上,利用网络平台上的教学资源作为补充,线上线下相结合,达到较好的教学效果[2]。
不少研究表明,线上线下混合模式教学,可以充分利用线下面对面教学方便沟通交流和线上录播模式时间和空间自由度高的优势,教师在教学过程中可以主要扮演引导与监督的角色,学生是学习的主体,要求学生具有主动性和探索性[3-5]。跟传统的课堂教学模式相比,混合式教学模式在教学环节、教学内容和教学方式等方面都有很大变化。该模式下,教学过程分为三个阶段:课前、课中和课后[6]。教师课前收集学生在线上的学习数据,统计学生的预习情况,分析数据,找到学生学习的易错知识点和难点。在此基础上,调整和优化线下课程教学方案。在课堂上,教师使用优化后的教学方案,有针对性地讲授相关知识点。同时,可以让学生对预习中遇到的问题进行交流和讨论,激发学生主动思考和学习。在课后,给学生发布一些拓展的知识或案例,让学有余力的同学可以深入学习和探索。
2 程序设计类课程的教学现状
程序设计类课程有其特殊性,其知识点较多,对学生知识综合应用能力要求高,需要学生有较强的动手实践能力。
现在高校计算机相关专业的学生,程序设计类的课程有很多。不同的高校可能会选择两到三门程序设计语言作为计算机相关专业学生的课程。“C++面向对象程序设计”一门常见的程序设计类课程,一般在培养方案中会将该课程作为一门重要的专业基础课。C++语言是在C语言基础上发展起来了,语法规则严谨,是一门主流的程序设计语言。但是,该课程涉及面向对象的基本理论知识,需要学生理解面向对象的相关概念,同时,有需要学生能够具备编程实践能力,为后续的专业课程的实验课打下基础。因此,在教学过程中,理论与实践都是重点,教学难度略高。
笔者经过多年的教学,发现在教学过程中,容易出现如下问题:
(1)教学方式无创新性。C++课程目前的教学方式还是课堂教学模式,教师以PPT为工具进行教学内容讲解。学生是否预习与复习无法监督,课堂参与度差,学生基本是被动接受知识,对学生的独立思考和动手实践能力锻炼不够,教学效果很难保证。
(2)实验部分教学效果差。目前的实验教学,大部分情况下,都是在机房进行,要求学生独立编码,完成老師布置的实验任务为主要形式。教师无法在课上实时获取学生的实验情况,实验课效果差。同时,教师批阅学生的实验工作量太大。
(3)平时成绩考核缺乏依据。作业与实验成绩手工记录统计工作量大。学生的学习态度很难有一个量化的衡量标准,无法给一个较科学合理的平时成绩。
为了避免上述问题,结合现有的教学改革成果,笔者在该课程的教学过程中,采用了线上线下混合模式教学,并对该教学模式进行了探讨。
3 “C++面向对象程序设计”线上线下混合教学模式应用研究
3.1 线上教学平台介绍
随着信息技术的发展,线上教学平台有很多,其功能类似,基本都可以满足混合式教学的需求[7]。下面以超星“一平三端”智慧教学系统(简称学习通)为例进行简单的介绍。
通过学习通建立“C++面向对象程序设计”课程后,系统会生成一个二维码和一个邀请码,学生可以通过扫码二维码或输入邀请码进入班级。教师端可以创建课程的章节目录,按目录编辑课程内容,课程内容可以是文字、图片、视频、文档的各种组合,操作简单快捷。教师还可以将各种课程相关资料上传至平台,学生可以自行下载。除了学习资源外,平台提供了各种教学活动的支持,比如签到、投票、抢答、主题讨论、随堂练习等。平台也具有发布作业、在线考试、发布通知等教学辅助功能。
在满足教学需求的基础上,平台还具备统计分析功能,可以生成各种统计报表,如成绩管理、作业统计、考试统计、教学预警等,如图1所示。教师通过该功能,可以方便快捷地了解学生的学习情况。
3.2 线上教学资源的开发
线上线下混合教学模式下,线上教学资源的准备要与单纯的线上教学有所不同,内容不可以是课堂教学的重复[8]。线上资源是用以辅助线下教学的,供学生预习和复习用。资源的类型可以是文档、图片、视频等。其中视频是最重要的、需要花费时间最多的一类资源。
研究表明,10分钟以内的视频可以有效降低学生在学习时的注意力不集中现象,提高学习效果。因此,建议视频的长度不要超过10分钟。视频以知识点为单位进行录制,每段讲述一个知识点。若知识点涵盖内容较多,可以将知识点进行细分。
微视频主要包括两种类型:
(1)课程知识点微视频。将每章的知识,按照知识点录制视频,每个视频时间控制在5到10分钟,包含知识点的讲解及简单应用实例,如图2所示。
(2)实验内容视频。对每次实验要求和内容进行讲解和演示,保证学生在观看完视频后,知道如何开展实验。
当然,现在网络上也有很多优质视频教学资源,但是网络的资源建议不要直接转发给学生,可以进行简单的二次编辑,比如以知识点为单位进行剪辑,或者适当增加一些注释等等。
除了视频资源外,还需要准备教案、PPT、习题和相关的拓展资料,这些内容要有条理地组织起来,建议按课时建立章节目录,方便学生明确学习任务。线上的教学内容的设计非常重要,既要让学生能学到知识,又不可以难度太大或者工作量太大,让学生产生畏难情绪。
3.3 教学活动实施
课程的教学活动,是通过课前预习、课堂研学和课后巩固三步进行的。线上的教学设计与现在的教学设计要充分融合。课前,学生要在学习通平台上自主完成预习任务,课堂教学以探究式进行,对重难点知识进行讲解和讨论,课后学生完成学习通上的巩固任务。
3.3.1 课前
教师需要按照课时组织每节课的预习任务。预习任务可以包括学习任务的文字介绍、PPT、文档、微视频、知识点测试等。预习任务难度要适中,要能够保证大部分学生每次预习任务的完成时间在30分钟内。学生在每次课程开始之前,要求必须完成预习任务。建议预习任务中包含知识点测试题,通过测试,考核学生的掌握情况。学生可以通过测试,发现自己的薄弱环节,在课堂上有重点地听课。教师通过测试结果的统计,了解各知识点学生的掌握情况,及时地调整和优化教学设计,保证更好的教学效果。如图3所示,通过系统发布学习任务后,教师端后台可以看到任务点的发放情况以及学生学习统计情况统计。如果完成率不是100%,则表明存在学生没有预习。
3.3.2 课堂
理论教育部分,对于程序设计类课程,课堂教学环节要注重知识的内化,锻炼学生的实际编程能力。重要的知识点可以在课前以视频讲解形式发布给学生预习,提前完成部分的知识传递。课上就可以有时间进行深度学习和深层次的互动讨论。课堂教学,要由以往的教师讲授为主的方式转变为启发式教学,学生积极参与教学过程中,作为学习的主体,而教师主要扮演引导者角色。在教学过程中,首先教师注意精讲知识点,同时根据预习测试的结果,对错误率较高的知识点进行重点讲解;对正确率较高的知识点,可以进行适当地延伸拓展,拓宽学生的知识面。其次,要引导学生提出问题、分析问题和解决问题。现让学生提问学生解答,教师再进行适当地讲评。第三,要锻炼学生的实践能力。建议每节课给出适当的程序设计实例,并请2-3名学生进行程序设计的演示。教师可以在演示过程中予以适当讲解和指导。
实验教学部分,可以让学生直接根据实验视频进行实验。教师主要做答疑工作。由于系统可以实时看到学生实验的提交情况,对完成率较低的实验内容,教师可以进行适当地讲解。按照课程大纲要求,本课程需完成8次实验。结合上一轮教学实际,对实验内容进行进一步优化和丰富,编写成实验指导书,并加入学习通系统,供学生实验时参考。实验指导书中,对本次实验所涉及的知识点要明确指出,学生在实验过程中遇到问题时,可以查阅相关知识点视频。
3.3.3 课后
课后的知识巩固是不可或缺的一个环节。教师要提前准备好相关的作业和测试,作业和测试要有对知识的拓展延伸的内容。学生完成后可以线上提交。客观题,系统基本可以自动批阅,主观题需要教师进行批改。通过测试,老师可以了解学生的学习进度和答题正确率。
3.3.4 数据分析
通過学习通,可以对学生的任务完成情况进行实时查询和统计。教师可在课后根据统计数据,了解学生的学习状态和掌握情况,得到及时的反馈信息。根据反馈信息,教师调整教学方法和教学内容,对进度落后的学生,也可以进行督促。
3.4 课程考核
在实践中,可以根据线上线下混合式教学模式的特点,将课程的考核分成线上和线下两大部分。线上部分,可以充分利用学习通平台强大的统计功能,建立课程考核评价体系。平台提供了成绩构成的设置接口,通过该接口,可以设置任务点完成情况、作业情况、测试成绩、签到情况、参与讨论情况等所占的比重,自动生成线上学习成绩。线下成绩,可以包括考勤情况、课堂表现等平时成绩和最终的考试成绩。
4 结 论
通过对教学模式的改革,在教学过程中进行线上线下混合模式的教学,一轮教学下来,从学生的成绩、课程设计的成果质量以及后期的交流与程序设计竞赛来看,学生的学习效果较上一轮有较大的提升,教学质量得到了提高。在后续的教学过程中,对线上教学设计如何与线下教学设计相融合可以进行进一步的优化。该教学模式也可以推广至其他课程中。
参考文献:
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[4] 王甜宇,孙艳秋,张柯欣.“互联网+”背景下数据库系统原理线上线下混合式一流课程建设 [J].信息系统工程,2021(12):48-51.
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[7] 王婧.高校艺术通识课程线上线下混合式教学设计探究——评《视觉传达设计与艺术思维》 [J].中国教育学刊,2022(1):132.
[8] 肖英,冯会真,王秀敏,等.基于移动终端的线上线下混合式教学实践 [J].教育信息化论坛,2022(1):6-8.
作者简介:姜丽莉(1985—),女,汉族,江苏徐州人,讲师,硕士,研究方向:深度学习、数据挖掘、软件工程;孙自梅(1998—),女,汉族,河南商丘人,讲师,硕士,研究方向:深度学习、软件工程。