智慧教育背景下程序设计类课程混合式教学方法改革研究
2025-02-21白雪
摘要:通过分析当前程序设计类课程在教学中面临的挑战和问题,剖析了线上线下混合式教学方法改革的重点问题,并从优化课程内容与资源建设、创新课程教学内容及组织实施方式以及完善课程成绩评定方法三个方面详细阐述了如何利用先进的信息技术和教育平台进行教学改革。通过这些改革措施的实施,构建出更加高效、灵活的智慧教育背景下程序设计类课程混合式教学模式,有效提高程序设计类课程的教学质量,为培养学生的编程能力和综合素质提供有力理论支撑,为今后培养出更多具备实践能力和创新精神的社会有用人才提供有力支持。
关键词:智慧教育;混合式教学;程序设计;教学改革
一、前言
随着信息技术的飞速发展,智慧教育逐渐成为教育领域的新兴趋势。智慧教育的出现,极大地改变了传统的教学模式,为教育带来了前所未有的变革。在智慧教育全面推广下,运用现代化信息技术手段的线上线下混合式教学方法为学生们提供了更加灵活、个性化的学习路径,。既保留了传统课堂的互动性,又充分利用了网络资源,使得学习更加高效、便捷。
二、我国教育信息化对职业院校人才培养的要求
随着我国经济社会对人才的需求日益多元化,对技能型人才的要求不断提升,职业教育作为培养高素质技能人才的重要阵地,对于职业院校培养人才的目标要求也随之提高。2019年,教育部门发布了《中国教育现代化2035》,提出要加快信息化时代教育变革,推动信息技术与教育教学深度融合[1]。这就推动各级、各类高等院校加快实施具有各校特点的个性化混合式教学,促进不同学生的具有各自特点的个性化发展,而伴随着微课、慕课等新兴教学模式的逐步发展,如何将在线教育和传统教育相结合,优势互补,已成为教育现代化的重要趋势[2]。
目前,我国数字化职业院校快速建设,政府教育部门也已经逐渐通过政策以及相关措施引导搭建起国内的现代化教学资源共享平台。而在教学实践当中对于现代化教学技术的应用水平也随着相关技术的进一步发展以及应用经验的积累取得了十分丰富的研究成果。混合式教学方式已经逐渐成为我国教学领域应用的重点发展方向之一。得益于混合式教学模式的广泛应用,相关的教师、学生乃至教育机构对于信息化教学的理解以及相关素养得到了全面的提高[3]。
三、智慧教育背景下混合式教学在程序设计课程中的改革现状
在智慧教育的大环境下,混合式教学方法结合了传统面授教学和网络在线教学的优势,在各类课程中均得到了广泛应用,逐渐成为各类课程教学改革的重要方向。借助先进的信息技术和教育平台,教师可以轻松管理在线学习资源,监控学生的学习进度,提供即时的学习反馈,学生也可以利用这些资源进行自主学习,培养独立思考和解决问题的能力。
目前,程序设计类课程的教学方法也正在加速变革,程序设计类课程具有实践性强、知识更新迅速的独特性,还要求培养出学生的逻辑思维能力和实践能力,传统的教学方法往往无法满足所有学生的需求[4]。在混合式教学方法改革中,利用在线教育平台和资源,教师可以更加灵活地组织教学活动,学生也可以更便捷地获取知识。在一些知名高校的程序设计课程中,教师通过线上平台发布课程视频、讲义和相关资料,学生可以随时随地进行自主学习。同时,线下课堂则更多地用于开展讨论、实践操作和疑难解答,从而形成了线上线下相结合的教学模式。
四、混合式教学在程序设计课程中面临的挑战
在智慧教育背景下,尽管混合式教学在程序设计课程中展现出了灵活性、个性化学习、资源丰富等诸多优势,但也正面临着一系列不容忽视的挑战。
首先,教学设计与资源的适配性。随着技术的快速发展和编程语言的不断更新,确保教学内容与时俱进,同时又需要满足不同层次学生的需求,这就成为教学改革的重要任务。设计高质量的混合式教学课程需要教师具备丰富的教学经验和创新能力,能够合理规划线上和线下教学内容,有效整合各类教学资源[5]。然而,对于缺乏相关培训和支持的教师而言,课程设计与资源整合的难度较大。
第二,培养学生的自主学习能力,提升学生的学习动力和参与度。教师需要精心设计教学活动,以激发学生的学习兴趣,提升自我控制和自我驱动能力,确保他们在混合式学习中把握自主学习的机会,掌握自主学习的方法,保持高度的参与度,达到最好的学习效果。
第三,确保线上与线下教学的有效衔接。线上教学虽然方便,但缺乏面对面的交流与即时反馈,可能导致学生的学习效果不佳。因此,教师需要在线下课堂中对线上学习内容进行适当的补充和深化,以确保学生全面掌握知识。
第四,教师具备较高的信息素养和教学能力,教师需要熟练掌握各种教育技术工具,才能够制作高质量的在线课程资源,并能够有效组织线上线下相结合的教学活动。
第五,程序设计课程高度依赖于计算机和网络技术,学生需要拥有稳定的网络连接、合适的编程软件和硬件设备。然而,并不是所有学生都能轻松获得这些资源,尤其是在西北经济欠发达地区或教育资源匮乏的院校,这就会导致学习差距进一步扩大。
第六,混合式教学需要建立更加全面、科学的评估与考核体系,以准确反映学生的学习成果和能力水平。然而,平衡线上学习成果与线下实践能力的评估、考核的公平性和有效性等问题仍需进一步探索和完善。
五、程序设计类课程教学改革重点与策略
为了应对这些挑战,教师需要不断地更新教育观念,提升信息技术应用能力,并积极探索适合程序设计类课程的混合式教学方法。
(一)课程内容与资源建设
1.课程内容体系建设。
针对“C语言程序设计”等程序设计类的基础课程,需要注重知识的系统性和连贯性,通过对知识点的细致梳理,将基础知识概念的整合与拓展,巧妙地把相关概念、原理和技巧有机结合起来,形成一个完整的知识框架,确保学生能够掌握基本的编程概念和编程能力[6]。同时,为了拓宽学生的视野和思维,在课程内容改革中,引入系列具有代表性前沿编程技术和企业应用案例,每个案例都能够紧密结合课程内容,这些案例不仅涵盖了基本编程技能的运用,还涉及了团队协作、项目管理等软技能的培养,通过这些实战案例的学习,学生不仅能够掌握扎实的编程基础,还能在项目实践中锻炼自己的综合素质。
通过与企业合作,邀请业内企业技术专家、行业领袖或创新团队负责人来校举办讲座,分享他们的技术见解、行业趋势和职业发展经验,让学生接触到最前沿的编程技术和项目实战经验,并与企业合作,建立实习实训基地,让学生有机会在真实的工作环境中参与项目开发,接触并使用最新的技术,为学生提供宝贵的实战经验[7]。还可以邀请往届本专业往届校友中的技术精英回校分享他们的职业发展历程、技术成长路径和职场心得,校友的经验对学生来说更具亲和力和可借鉴性。
建立完善的课程思政体系也是教学内容建设的关键点,在混合式教学中,结合社会时事热点,培养学生的社会责任感、创新精神和实践能力,同时,培养学生独立思考的能力,分析问题解决问题,增强学生的社会责任感和职业道德[8]。
2.教学资源开发与利用。
除了课程内容的设计,还应注重教学资源的建设,教师应根据课程目标和学生需求,精心设计和选择教学视频、编程题库、在线编程环境等教学资源,为学生提供了一个全方位、互动式的学习环境,确保线上线下教学内容的衔接和互补。同时,充分利用智慧教育平台的优势,不断挖掘、汇聚、整合高质量的程序设计教学资源,可以有效避免教学资源的重复建设,提高资源的利用效率。这样可有效地为学生提供更加丰富、多样的学习材料,满足他们个性化的学习需求,还能够促进教师与教师、学生与学生以及教师与学生之间的交流与协作。
除了在线课程资源的整合与共享,实验教学环境与工具的配置与优化也是混合式教学方法改革中的重要一环。程序设计类课程具有很强的上机实践操作性,根据程序设计类课程的特点和学生的上机需求,合理分配实验教学所用的硬件和软件,确保学生能够在上机实践中充分理解和掌握程序设计编程的核心知识点和编程技巧。同时,我们还需要不断优化实验教学工具,引入更加先进、高效的编程软件和工具,提高实验教学的效果和质量。
(二)课程教学内容安排及组织实施
1.教学内容安排与进度计划
明确教学内容安排与进度计划。对于程序设计类课程,线上教学内容应着重于理论知识的传授,包括编程语言的基础知识、编程技巧以及算法设计等,这些内容可以通过录制的视频讲座、在线课件以及互动式的编程练习来呈现,而线下教学内容则应更加注重实践操作和项目实训,以提升学生的编程能力和解决问题的能力。然而,仅使用线上学习会导致学生缺乏实践经验和与老师交流的现场指导机会,因此,线下教学应作为线上教学的延伸和补充,提供实验室实践、小组讨论和教师面对面指导等环节,因此,学生可以在上机实践中反复巩固和应用线上所学的理论概念知识点,同时,通过与教师和同学的交流沟通,可以提升学生们之间的团队协作精神[9]。
2.教学方法与手段的创新实践
在智慧教育背景下,程序设计类课程混合式教学方法的改革不仅涉及教学方法的创新,更关乎如何有效利用在线学习平台与工具,以提升教学效果和学习体验。
首先,翻转课堂作为一种新型的教学模式,强调学生在课前通过在线学习平台提前观看视频,完成课前理论的学习,而课堂上则是开展互动、解答疑问、调动学生学习兴趣的场所。在程序设计类课程中,翻转课堂的应用能够有效促进学生对于编程概念、语法规则等基础知识的理解和掌握,通过课前预习,学生可以提出问题,查找疑问,从而打下扎实的理论基础,而在课堂上,教师可以根据学生的反馈、问题以及实验操作进行有针对性的讲解,进一步巩固学生的知识体系[10]。
其次,小组讨论能够激发学生的思维碰撞和团队合作精神,有助于解决编程过程中的复杂问题,无论是异步的论坛交流还是同步的在线会议室,都能为学生提供良好的讨论环境。
当然,要实现翻转课堂和小组讨论等教学方法的有效应用,离不开在线学习平台与工具的支持。在智慧教育背景下,出现了各种先进的线上学习平台、学习视频,以及各种应用,例如学习通、智慧树等平台为混合式教学改革提供了有力的技术支撑。这些平台和工具不仅具备丰富的教学资源和学习功能,还能实时跟踪学生的学习进度和反馈,为教师提供精准的教学数据分析,通过合理利用这些在线学习平台与工具,教师可以更好地设计教学内容、组织教学活动,并及时改变教学计划,以实现教学效果的最大化[11]。
六、课程成绩评定方式改革
(一)传统成绩评定方式的反思
在程序设计类课程的混合式教学方法改革中,课程成绩评定方式的改革是不可或缺的一环,传统的成绩评定方式,往往以考试为主,此种方式虽然在一定程度上能够反映学生的学习成果,但其局限性也日益凸显。
以传统评定方式过于注重结果,忽视学习过程。在程序设计类课程中,学生的思维能力、实践能力和创新能力等往往难以通过单一的考试得到全面评价,这种方式可能导致学生过于追求分数,而忽略了真正的学习和理解过程[12]。
传统的考试评定方式缺乏对学生个性化需求的考虑。每个学生都有自己独特的学习习惯和节奏,而统一的考试标准往往无法充分反映学生的个性化差异。在智慧教育背景下,更应该借助先进的技术手段,对学生的学习过程进行更为细致、全面的跟踪和评价,以满足学生的个性化需求。
以考试为主的评定方式在反馈机制上也存在不足。考试结果往往只能反映学生在某个时间点的表现,而无法提供持续、及时的反馈。在混合式教学中,应该充分利用线上线下的教学资源,建立更为灵活、多样的反馈机制,帮助学生及时发现并改正自己的错误,提高学习效果。
为了克服传统成绩评定方式的这些局限性,我们需要进行深入的改革,这包括但不限于引入更为多元的评价指标,如学生的参与度、作品质量、团队协作能力等,利用以大数据和人工智能技术为基础的智慧教学平台,可以对学生的学习过程进行更为精准的分析和评价,以及建立更为完善、及时的反馈机制,帮助学生不断提升自己的学习能力。
(二)多元化成绩评定体系的构建
为了适应新时代的教育需求,结合过程性评价与结果性评价,构建一个多元化成绩评定体系。
过程性评价主要关注学生的学习过程,包括学习态度、参与度、团队合作能力等方面,这种评价方式能够全面反映学生的学习状况,及时发现并纠正学习过程中的问题。例如,在“C语言程序设计”课程中,教师可以通过观察学生在课堂上的表现、作业完成情况以及在线学习平台的互动情况,来评估学生的学习进度和掌握程度。
与过程性评价相对应的结果性评价,主要关注学生的学习成果,通常以期末考试、课程设计等方式进行。在程序设计课程中,结果性评价可以通过编程项目、算法设计等方式来检验学生对知识的掌握情况和应用能力[13]。
为了更全面地评价学生的学习效果,引入学生自评和互评机制。学生自评能够帮助学生自己查找自己在学习的过程中出现的问题,以及得到了什么样的成果,发现自己的优点和问题,从而调整学习策略,而互评则可以促进学生之间的相互学习和沟通的能力,提高学生之间的团队合作技巧。
在实施多元化成绩评定体系时,教师需要提前制定明确的评价标准,并确保评价的公正性和客观性。
通过构建多元化成绩评定体系,我们可以更全面地评价学生的学习效果,提高教育质量。在智慧教育背景下,这种评定体系将更好地适应混合式教学方法的需求,培养出更多具备创新精神和实践能力的优秀人才。
七、总结
智慧教育背景下程序设计类课程的混合式教学方法改革需要从更新课程内容与资源、优化课程教学内容及组织实施、构建多元化成绩评定体系等多个方面开展,通过不断地推进这些改革措施,我们才能够更好地适应新时代的教育需求,提高学生的学习效果和综合素质。
参考文献
[1]郑晓妍.信息时代背景下的混合式教学模式探索[J].中学教学参考,2018(09):78-79.
[2]赵铭洋.智慧教育环境下大学生个性化学习模式研究[D].大连:辽宁师范大学,2021.
[3]丛越凡.混合式教学模式下的中职《C语言程序设计》课程教学案例设计[D].天津:天津职业技术师范大学,2022.
[4]郑丽萍.“三教改革”背景下高职Python程序设计课程教学方法改革的探索与实践[J].中国新通信,2023,25(10):140-142.
[5]郭雨.C语言程序设计课程线上线下混合式教学模式研究[J].软件,2021,42(12):28-30.
[6]周密.高职“语言程序设计”教学改革初探[J].科教导刊,2024(14):99-101.
[7]永波.基于智慧教育环境的高职实训翻转课堂教学模式研究[D].长沙:湖南师范大学,2020.
[8]熊红彦,陈建涛.“智慧教育+”环境下高校教育教学方法的探索与实践——以工科基础课教育教学为例[J].河北工程大学学报(社会科学版),2023,40(04):111-118.
[9]赵旭.基于智慧环境的协作学习模式构建与效果探究——以中职《Visual FoxPro》课程为例[D].大连:辽宁师范大学,2021.
[10]李娜,金莉,邓寒冰,等.程序设计类课程线上线下混合式教学模式探索与实践[J].中国教育技术装备,2024(10):102-105.
[11]严莉.“云计算”环境下高职院校智慧教育云平台的研究[J].电脑知识与技术,2022,18(24):17-19.
[12]兰天静.对智慧教育环境下高校课堂教学评价方法创新的思考和探索[J].现代职业教育,2023(24):145-148.
[13]蒋立恒,吴新丽,何兴旺.基于“微信+云课堂”的混合式教学模式的研究——以C语言程序设计课程为例[J].池州学院学报,2021,35(05):118-120.
基金项目:2023年度甘肃省职业教育教学改革研究项目“智慧教育环境下高职计算机应用技术专业程序设计类课程教学方法改革研究”(项目编号:2023gszyjy-036)
作者单位:甘肃建筑职业技术学院
责任编辑:王颖振 杨惠娟