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程序设计课程混合教学模式改革与实践

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[摘 要]课题组针对传统教学模式的不足,利用网络教学平台开展程序设计课程混合教学,将课堂教学、网络教学和实验教学充分结合,基于“教师为主导,学生为主体”改进教学方法、教学手段、实验环节和考核方式,培养学生自主学习的能力,为其他课程实施混合教学模式提供实践经验。

[关键词]程序设计;混合教学;网络教学;清华教育在线

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2017)05-0029-02

程序设计是电气工程及其自动化专业的学科大类必修课程,教学目标是使学生掌握高级语言程序设计的思想、基本方法和技能,掌握一种具体的程序设计语言――C语言,初步具备使用C语言开发应用程序和解决实际问题的能力。

一、传统教学模式的不足[1]

传统教学方式是教师单向的灌输式教学,教学效率低下,无法充分调动学生学习的积极性、主动性和创造性;教师与学生之间缺乏必要的交流与沟通,这使得教师在教学过程中不能及时发现学生学习该门课程所存在的问题,不能及时针对问题对教学过程做出相应的调整;课程学时数的压缩,使教师不可能在有限的学时数内通过面对面的教学模式将更多知识传授给学生,学生也不可能在每次有限的课堂时间内掌握教师所传授的全部知识,更不要说对知识融会贯通;重理论、轻实践,实验学时数仅为理论学时数的四分之一,使得学用脱节。

如果在教学中仍旧采用传统的教学模式,势必难以摆脱上述现状和难以解决教学过程中存在的一些问题,因此必须寻找一种新的教学模式。2014年以来,我们对程序设计课程运用混合教学模式[2],取得了良好的教学效果,促进了教学质量和教学水平的提高。

二、混合教学模式的基本思路

我们根据程序设计课程教学任务与要求,制订混合式教学模式实施方案的基本思路:利用现代网络技g和优质的数字化教学资源,依托数字化学习平台,改革传统完全灌输式的教学模式,构建课堂教学、网络教学和实验教学相结合的混合式教学模式,教学充分体现“教师为主导,学生为主体”的教学思想。在这种新的教学模式中,以课堂教学为基础,网络教学为补充,两者有机结合,实现优势互补,以达到提高课程教学质量的目的。

网络教学依托清华教育在线网络教学平台[3][4],在平台、管理和组织教学内容。将教学平台划分为五大模块:课程基本信息模块、教学材料模块、作业与考试模块、师生交流互动模块、课程管理与分析模块。教师按照这几大模块精心组织教学内容,形成比较完善的网络课程,学生根据自己的兴趣和需求自主分类地学习。

混合教学模式是课堂教学、网络教学、实验教学相辅相成的教学模式,三个环节并行开展,贯穿课程的整个教学过程。

三、混合教学模式下的新型授课体系

(一)利用网络教学平台开展混合式教学

我们利用清华教育在线网络教学平台开展混合式教学。网络教学综合平台作为学生学习的第二课堂,为学生提供了强大的在线学习环境和丰富、优质的教学资源。

教师开课前在网络教学综合平台上完成课程基本信息的导入,包括:课程介绍、教学大纲、教学日历、实验大纲和实验任务等。根据课程教学进度分时段在网络教学平台上电子课件、教案、在线小测试等资料,同时教师把收集的一些网络教学资源和学习网站的链接到平台上,供学生课后自主学习。

教师把每一章的作业到网络平台上,借助平台学生可提交作业,教师可批改作业。鼓励学生将学习中遇到的问题在平台的课程讨论区提出来,号召其他学生参与讨论。教师还将作业中出现的问题和学生提出的问题进行整理,予以解答后放入“常见问题库”供学生查询。利用网络教学平台使师生互动形式多样化,教与学不再受时间、空间和人数的限制,极大地拓宽了课程教与学的空间。

(二)“教师为主导,学生为主体”的教与学

我们利用多种教学手段和教学方法改进课堂教学。为了让学生适应这种新的教学模式,把一学期的教学过程分为两个阶段。

1.第一阶段:教师为主体,教师注重培养学生自主学习习惯的养成

这一阶段,学生自主学习的习惯还未养成,加之对课程学习目标的认知不够,若采用自主学习方式,学生容易找不到学习的方向,丧失学习的兴趣,所以仍以教师讲授为主,但期间教师要注重培养学生自主学习的习惯,同时要注意教师角色的转变,慢慢做到以教师为中心向以学生为中心转变。

100分钟的理论课,教师利用多媒体讲授,讲解实例时,用VC6.0软件给学生演示程序的执行过程,再把程序发给学生,基于实例再提出其他问题,让学生根据问题修改程序并调试,讲授过程中要注重引导学生如何把握知识点,如何分析问题,直至解决问题。

2.第二阶段:教师为主导,学生为主体

在这一阶段,学生应该初步养成自主学习习惯,教师的主要任务是引导学生如何学,学什么。教师把每次课的学习目标和学习内容以任务表、PPT课件等方式提前1~2周在网络教学平台上,督促学生利用课余时间进行自主学习。课堂上教师花一部分时间讲解重点和难点,课堂的其余时间采用多种形式:①课堂练习或课堂小测验;②把学生要掌握的知识点设计成问题在课堂上提出来,学生分组讨论,小组代表发言,最后教师进行知识点归纳、总结;③鼓励学生提出问题,大家参与讨论,共同解决问题;④学生分享学习经验等。

教学过程中教师要注重观察学生的学习状态,以及通过自主学习对知识的掌握程度,根据学生的学习情况和反馈信息不断总结经验并及时调整教学方法。

(三)改进实验环节,让实验穿插整个教学过程

程序设计课程是一门实践性很强的课程,学生不仅要掌握C语言程序设计方法,更要具备使用C语言解决工程实践问题的能力。为此我们增加了实验学时,让学生边学边练,使实验环节贯穿整个学习过程,把C语言程序设计的学习从语法知识提高到解决问题能力的培养上,同时我们还对整个实验环节做了改进。

1.机下和机上两个环节相辅相成。实验环节包括机下准备和上机调试两个方面。每次实验前教师提前把实验任务书上传到网络教学平台,机下准备的工作就是学生根据实验任务分析问题,设计算法并编好程序;上机调试的工作包括程序语法检查,程序调试,直至给出正确结果。为防止学生相互抄袭,教师在上机过程中以实验任务为基础进行修改或增加,要求学生能重新修改程序,并完成上机调试和运行。

2.优化实验项目,培养小组协同合作能力。实验项目的安排从简到难,从阅读程序订正错误到根据任务编写简单程序,再到编写较复杂的程序。到期末阶段教师还会布置一个比较综合的题目,让学生分成几个小组来分别完成,小组的每个成员设计程序的一部分,最后小组成员协同合作完成整个程序的设计。这个过程既能让他们真正体会模块化程序设计的思想,还能培养团队合作的精神。

3.实验成果展示与分享。每次实验我们会从学生的实验报告中选出一些不同的设计思路放到网络教学平台上供同学们课后交流学习,或在下一次实验时让做得好的同学到讲台上演示并讲解他的编程思路。

4.程序设计课程与专业课程紧密Y合。教师根据电气工程及其自动化专业的特点和已开设的专业课程,设计与本专业或已开设课程相关的任务,学生根据所学专业知识给出解决问题的思路,并运用所学的C语言语法知识编写程序,通过上机调试,最终获得解决问题的方案。

四、改革课程考核方式

传统的考核方法是期末考试(占70%)+平时成绩(占30%),平时成绩主要是从作业、上课出勤率和实验三个方面来考核,这种考核方式并不能充分体现学生自主学习的过程。混合教学模式不仅降低了期末考试成绩的比重,学生自主学习过程也成为考核内容之一。

课程考核采用期末考试(占50%)+平时成绩(占50%)模式,其中平时成绩的考核包括:(1)上课出勤;(2)实验成绩:根据实验过程表现、实验结果和实验报告等综合评定;(3)自主学习成绩:根据网络教学平台统计学生参加网络课程综合情况,包括阅读课程材料情况、回答教师问题情况、讨论区发表话题情况、回复话题和参与讨论情况等,以及完成网络平台的作业和小测试的成绩综合确定。

新的考核方式不仅仅是对学生的评估,也成为激励学生主动学习的动力。

五、结语

程序设计课程采用混合教学模式,把课堂、实验、网络教学集于一体,在很大程度上克服了传统教学模式的不足,培养了学生自主学习的能力,激发了学生学习的兴趣,大部分学生都能够积极参与进来,还解决了传统“面对面,一对一”的答疑方式受空间和时间限制的问题。学期期末考试中,很多学生取得了很好的成绩,这证实了混合教学模式的实施对提高教学效率和教学质量有着很好的效果,为电气工程及其自动化专业后续课程实施混合教学模式提供了实践经验。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 屈微,姚琳,汪红兵.程序设计课程中的翻转教学模式[J].计算机教育,2016(1):142-145.

[2] 徐晓林,陆虹.混合教学模式在“程序设计基础”中的实践[J].计算机教育,2007(1):25-28.

[3] 孙许朋,黄艳梅,刘晓东,等.基于清华教育在线网络教学平台的法医学教学模式改革[J].文教资料,2014(4):151-152.

[4] 杨冬艳.基于网络教学平台的文献检索课教学实践探索―以清华教育在线(THEOL)平台为例[J].科技情报开发与经济,2013(19):4-7.