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基于应用能力培养的程序设计课程SPOC教学研究

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  摘  要: 根据高校应用型人才培养的目标和要求,从教学内容、教学方法、教学手段和考核方式几方面对程序设计课程进行SPOC教学改革。建立课程教学平台,让学生自由选择课外时间学习,为学生的应用能力培养提供了时间和空间。设计应用型教学案例,采用项目教学法,让学生在实践项目的过程中培养应用能力。改革教学评价方式,加大对学生应用能力的考核,让学生更重视自身应用能力的培养。
  关键词: 应用型; 程序设计课程; 教学改革; SPOC
  中图分类号:G642          文献标志码:A     文章编号:1006-8228(2019)04-83-03
  Abstract: According to the objectives and demands for cultivating application-oriented talents in universities, an SPOC teaching reform has been conducted for the programming courses from such perspectives as teaching content, teaching methods, teaching means and evaluation means. A course teaching platform has been established, so that students can freely choose their study time outside the classroom, which can provide  time and space for students to cultivate their application ability in practice projects. Application-oriented teaching cases have been designed and Project-Based Learning (PBL) has been adopted to let students cultivate their own application capability in practice projects. The teaching evaluation means has been reformed to strengthen the evaluation of students' application ability so that they can play more importance to the improvement of their own application ability.
  Key words: application-oriented; programming course; teaching reform; SPOC
  0 引言
  培養应用型人才是高等教育大众化背景下的共同选择和发展趋势,为适应时代需要以及社会经济发展,地方高校应用型人才培养目标和要求是紧密结合地方特色,注重学生实践能力和应用能力[1]。计算机应用技术的快速发展以及在各个行业中的广泛应用,使计算机应用能力成为当代大学生知识结构的重要组成部分,程序设计能力是计算机应用能力最重要的一部分。如何培养学生应用计算机知识解决实际生活中问题或专业问题的能力是基于应用型人才培养的程序设计课程需要着重研究的问题。
  对部分2016级学生和讲授程序设计课程的教师进行了调研,发现程序设计教学中存在的一些问题。由于教学改革导致教学课时压缩,教师为完成教学任务不得不在课堂上“满堂”讲,学生处于被动学习状态,缺少自由思考时间,也没有时间培养学生的应用能力。教学中选取的案例与学生的实际生活和专业联系不紧密,学生不能学以致用,导致对课程失去学习兴趣。学生的期末成绩虽然是过程性考核结构成绩,但是很少反映学生的计算机应用能力,导致学生不重视提高自己的计算机应用能力。
  1 SPOC
  随着互联网技术的发展和广泛应用,作为“互联网+教育”的典型代表[2],大规模开放在线课程MOOC已经席卷全球,而且迅速进入了“后MOOC”时代——SPOC[3]。加州大学伯克利分校的Armando Fox教授首次提出了SPOC,即小规模在线私有课程[4]。SPOC将在线学习和传统课堂融合在一起,借助在线资源的优势弥补了传统教学的欠缺,打破了传统教学时间和空间的限制,学生可以利用课余时间进行在线学习,让教师可以更好地利用课堂时间进行有效的教学。教师还可以在教学平台上提供教学资源,并与学生进行课外互动。SPOC在很大程度上拓展了教学的空间和时间,是MOOC在大学校园落地生根、务实的做法。
  2 C语言程序设计课程SPOC教学研究
  2.1 教学内容设计
  首先应选择能够培养学生程序设计应用能力的教材,教材中案例应更接近学生的实际生活和学习,让学生感受到程序设计的应用性。采用项目教学法,分别设计处理生活问题和专业问题的项目,生活项目可以选择小型超市管理系统、学生成绩管理系统、图书借书管理系统、家庭财务管理系统、公司员工管理系统、电子投票平台等;专业问题的项目可以根据不同专业进行选择,例如机械电子工程专业的机器人控制程序,机械设计制造及其自动化专业的计算机控制系统程序,PLC上位机程序,电子科学与技术专业的单片机程序等。详细设计教学项目,把项目进行分解,将基础知识融入到项目教学中,让学生在实践项目的过程中自主进行知识的建构。
  2.2 SPOC教学平台建设
  教师建设课程教学平台,为学生提供课外学习的空间。教学平台包含资源区,教师可以上传自己的教学课件、教学微视频、课外拓展学习资料等。学生可以在课前观看预习微视频进行课前预习,课后观看重点和难点微视频进行复习。学生还可以选择适合自己的课外学习资源进行课外拓展学习,并完成课外学习作业。教师可以在平台上添加很多活动,例如投票问卷、答疑讨论、测试和小组任务,可以提高学生的学习积极性。学生参与活动可以得到相应的分数,比如在参加答疑讨论时回答其他同学的问题还可以得到加分。每个学生利用自己的碎片时间在课外继续补充学习,增加了学生的学习时间。教学平台可以监控到学生使用的全过程,并对学生的学习情况进行打分,让教师可以了解到每个学生的学习情况。   2.3 教学过程设计
  教师利用教学平台上传学习资源、开展项目教学[5],学生自由选择课外时间完成课前预习和课后拓展学习。
  ⑴ 课前准备工作
  教师设计应用型项目教学案例,制作课前预习微视频,布置课前预习讨论问题,并将以上资源上传到教学平台。由于每个学生的基础和接受力不同,学生的课前预习是非常有必要的,有助于提高教师的课堂授课效率。学生在教学平台上观看课前预习视频并分小组预习和讨论问题,可在答疑讨论区提出预习时遇到的问题。教师检查学生的预习情况,并根据学生提出问题准备教学内容。
  ⑵ 开展项目教学
  由于学生已经预习过本节课的内容,教师可以精简基础知识的讲解,选择重点和学生提出的难点问题进行讲解,这样可以节省出时间开展项目教学。教师首先由项目任务引出本节课内容,选择部分小组代表回答预习讨论问题,由此展开对项目任务的实施。在教师示范项目任务的过程中,将知识点渗透到其中讲解,让学生更容易理解知识,也知道如果运用所学知识处理问题。接着给学生布置项目任务,让学生开展小组讨论,教师给予一定的指导,没有完成的项目任务留在实验课或课下继续完成。最后给学生留出一定的答疑时间,并对本节课内容进行总结。
  ⑶ 课后拓展学习
  因为课堂时间有限,学生可以利用教学平台在课后进行拓展学习。教师上传课后拓展学习资料,学生可以根据自己的情况选择适合自己的内容进行学习,基础知识掌握后,可以继续完成更多的应用型题目,进一步提高自己的应用能力。教师还可以开展一些课外教学活动激发学生的学习兴趣,督促学生课外继续学习。例如,通过测试活动让学生在平台上完成答题,可以让教师及时了解学生的学习情况;教师可以布置小组任务让学生完成课后项目任务并在平台上提交;答疑讨论区可以加强师生间的交流,让学生的问题得到及时的解决,学生之间也可以互相交流和学习。
  2.4 改革教学评价方式
  教学过程评价应着重体现学生的应用能力,评价不仅包含理論和实验课堂表现、完成作业情况,还要包含学生使用教学平台参与项目任务讨论、完成小组项目任务和课外交流学习的情况,平台记录下学生的学习情况并且打分。鼓励学生参加课外兴趣小组,并带着作品参加全国计算机大赛,也作为过程评价的加分项。
  2.5 教学反馈
  [调查问题 传统教学方式 基于SPOC的教学方式 你可以完成课前预习吗? 43%可以完成 92%可以完成 你用多长的时间进行课外学习? 32%超过3小时 93%超过3小时 你的课外学习效果如何吗? 38%认为效果较好 91%认为效果较好 学习中遇到问题可以很快解决吗? 29%认为可以 87%认为可以 学习本课程是否有助于你处理生活或学习中的问题? 33%认为可以 86%认为可以 对本课程的考核方式满意吗? 63%比较满意 87%比较满意 ]
  3 结束语
  基于SPOC对程序设计课程进行教学改革,改变了传统的教学模式,为学生提供课程教学平台,有效地利用在线资源,将线上课堂和传统的线下课堂相结合,为学生应用能力的培养提供了时间和空间,并有助于应用型项目教学的开展,让学生利用教学平台在课外继续拓展学习。学生对于应用能力的认识也在不断地提高,可以有意识地利用学到的知识处理生活和专业上遇到的问题。SPOC教学平台的资源建设需要整个教师团队投入很多的时间和精力,如何设计和利用教学资源可以更好地培养学生的应用能力是在以后的工作中仍需进一步研究的问题。
  参考文献(References):
  [1] 朱苗苗,常晋义,牛国锋.基于应用型人才培养的计算机基础X实验教学研究[J].计算机教育,2015.3:81-83
  [2] 何钦铭.通过MOOC/SPOC课程推动课程教学方法的根本X变革[J].计算机教育,2016.1:10-11
  [3] 李凤霞,陈宇峰,余月,嵩天.基于MOOC/SPOC的课程协同X建设与思考[J].计算机教育,2016.1:17-18,20
  [4] 厉兰洁,廖雪花,谭良,徐梦晨.基于SPOC的C语言程序设计课程教学改革研究[J].计算机教育,2016.1:74-76
  [5] 李妮.《大学计算机基础》课程中的项目教学法实践[J].运城学院学报,2009.1:46-48
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