軍隊院校計算機程序設計課程高效課堂模型教學實踐探索

杜晶+李瑛+趙海冰

（海軍航空工程學院 基礎部，山東 煙臺 264000）

摘 要：針對軍隊院校非計算機專業學員計算機程序設計課程存在的課堂教學成效差、教學評價滯后等問題，根據軍隊院校人才培養方案，在充分借鑒BOPPPS模型的基礎上，提出一整套以學員為主體、以教員為主導、以學員的信息反饋為基礎、以過程評價為牽引的高效課堂模型實施框架，驗證模型對教學的推動作用。

關鍵詞：計算機程序設計；BOPPPS模型；高效課堂；過程評價

1 背 景

1.1 計算機程序設計課程在軍隊信息化建設中的重要作用及存在的問題

目前，軍隊院校正在進行信息化建設改革。改革的根本方向就是加大信息技術課程的建設力度，培養能打仗、打勝仗的新型信息技術類軍事人才。2013年ACM/IEEE公布的教學調整方案中，系統知識和系統能力的培養成為重點[1-2]。計算機程序設計課程是最適合培養學員系統能力和計算思維能力的信息技術類課程。但是，課程教學存在許多問題，簡單概括為：①沒有形成以學員為主體、以教員為主導的教學模式，制約了學員的主動性和創造性；②教學過程與課程評價分離，評價的發展遠遠滯后于課程本身；③沒有將學員反饋作為課堂教學的重要支撐點，極大限制了教學效果的提升。

1.2 本文的研究目標和研究方法

高效課堂是指在有效課堂的基礎上，完成教學任務和達成教學目標的效率較高、效果較好，并且取得教育教學的較高影響力和社會效益的課堂[3]。這里的“高效”，是指對過去課堂教學具有的“低效”“無效”甚至“負效”的弊端而言，在“有效”的前提下，進一步提高教學效率和效益[4]。

2 計算機程序設計課程高效課堂模型的實施

根據軍校教學新型信息技術類軍事人才培養要求，應將高效課堂教學目標定位在系統知識和系統能力的培養上。整個高效課堂教學過程分為六大模塊，以信息反饋為支撐，以過程評價為牽引；以海軍航空工程學院2015學年第二學期計算機程序設計課程本科直通車和本科合訓學員為教學對象，按照完整的高效課堂教學模型施訓。模型定位為教學內容的開展、學員創造性的充分發揮、教學評價的推動3個互動環節，模型的具體展開關系見圖1。

3 程序設計課程高效課堂模型實施案例分析

筆者以課程第四章“循環結構程序設計”中“循環的嵌套”一節為例分析課高效課堂模型的具體實施過程。需要注意，在施教模型的過程評價環節，需要動態設定評價工具、量規、過程等細節。

3.1 前 測

3.1.1 實施要素

結合上節課內容“for循環語句”的程序設計要點和計數型循環結構的要素，分析演示學員課后大作業“秒針倒計時”。演示完畢后，學員進行講解。

3.1.2 過程評價

檢驗學員復習及完成課后大作業的情況。評價工具有自評和小組互評。小組評分時要注重倒計時程序的準確性、可讀性和友好性。評價成績、等級情況及教員給出的實質性評語按照課后大作業量規表（表1）記錄到學習過程評價表（表2）。

3.2 引 入

案例引入：播放火箭發射倒計時視頻，激發學員興趣。

任務引出：由案例引出分針與秒針的倒計時任務，進一步展開教學活動。

3.3 教學內容展開

3.3.1 實施要素

（1）目標知識點1與2引出：對分針秒針倒計時任務進行類比講解。倒計時與時間單位秒、分有關，采用時鐘進行類比教學，把這兩個單位轉化成模擬時鐘秒針、分針的運動規律。通過動畫演示時鐘運動規律，分析這三者與循環之間的關系，引出前兩個目標知識點，幫助學員理解多層循環嵌套。

知識點1：循環嵌套的概念。

知識點2：嵌套的層次。

（2）目標知識點3引出：教員對比講授單重循環與循環嵌套的聯系，在已有的兩個單重循環程序設計要點的基礎上，由倒計時新任務總結得出第3個程序設計要點。

知識點3：確定循環所在層次。

（3）目標知識點4引出：通過動畫演示，引導學員找出圖2所示星號圖形的輸出規律，寫出相應語句。注重學員對循環嵌套設計要點的掌握程度，通過數字分析得出內外層循環控制變量的關系，使復雜問題簡單化，并給出第4個程序設計要點。

知識點4：內外循環控制變量的關系。

（4）目標知識點5引出：以單層循環程序設計的思想為切入點，引導學員總結第5個程序設計要點。

知識點5：循環嵌套程序設計兩個要點：①確定循環體，首先找出重復執行的動作，然后確定循環體所在循環的層次；②對循環體循環的次數進行控制，首先確定循環控制變量的初值、末值和步長，然后確定內外循環控制變量的關系。

3.3.2 過程評價

利用啟發式教學設置關鍵線索問題，按照評價量規表（表3），將教員評價等級情況記錄到學習過程評價表。

3.4 小組競賽，鞏固加深

3.4.1 實施要素

布置經典數學問題“百錢買百雞”案例。從數學思維入手，引導學員分組討論，得出計算機解決此類問題的方式。編程思路為循環嵌套結構。

3.4.2 過程評價

過程組織方式：單個課堂試點班為25名學員，按每組5人，分為5組。需要注意的是在對學員分組時要兼顧小組人員整體水平，防止出現有的小組基本不會但有的小組水平普遍很高的問題。討論并發言結束后，首先由學員自評，再由教員針對核心問題（即計算機解決此類問題的窮舉法）進行全班講解。注意，教員在這里只對核心知識點（循環嵌套結構的實現）進行講述。最后，把學員互評和教員評價等級情況記錄到學習過程評價表。

3.5 后 測

3.5.1 實施要素

學員完成案例設計，為兩支軍隊設計通信密語的編碼方案，并進行學習反思。學習反思是學員自評的一種體現，要注意實戰案例的選取。主要內容包括已掌握知識點、未掌握知識點、想要需要繼續學習的知識等。后測設計過程就是學員自我反思過程，既將教學內容與服務部隊相聯系，又自我反思知識掌握情況。

3.5.2 過程評價

學員填寫學習反思表。學習反思表的主要內容包括已掌握知識、未掌握知識、還需學習的知識等。教員按照案例完成情況進行評價。根據反饋情況在后續過程采取同步的教學輔導策略，比如個別知識點的專門或深入講解，不同等級學員的單獨授課等。

3.6 總 結

教員對本節課教學內容進行總結深化，加深學員的理解。整節高效課堂過程思路按照是什么、怎么做、能做什么展開，見圖3。需要注意的是，思路圖并未記錄評價過程，此環節隱含在模型中。

4 高效教學定量實施效果分析

為了檢驗高效課堂的教學效果，我們以2016年全軍文化基礎課程統一考試作為評判標準。將參加考試的高效課堂班學員成績與全軍其他19所參考院校的考試成績進行比較。在人數比例均衡的條件下，全軍所有參考班級的平均成績為66分，而學院高效課堂試點班平均成績為88分，見圖4；90分以上人數占全軍所有參考學員90分以上的比例為42%，見圖5。高效課堂班無論在高分率方面還是平均分方面均領先其他參考班級。

5 結 語

5.1 總 結

按照高效課堂模型對課程試點班進行教學，并經過全軍統一考試進行檢驗的結果證明，高效課堂能夠提升軍隊院校學員的學習積極性，使教學效果明顯增強。通過模型實踐，能夠得到幾點啟發。

第一，前測、小組討論與后測3個環節易被忽略，影響教學效果。要注意模型過程設置必須完整，各環節前后銜接，一步步深入展開。

第二，受實戰化教學總方針的引領，應將模型的后測過程案例與部隊實際相結合，使服務軍隊特色更加鮮明，符合帶有軍隊院校特色的教學發展要求。

第三，過程評價量規表、過程評價表、大作業量規表等評價文檔與課后大作業、課堂搶答、課堂討論、學習反思等多種過程評價方式相結合，能夠使評價形式豐富，使評價為教學過程服務，促進教學效果，達到預期教學目標。

5.2 存在的問題和后續研究

由于研究模型在完整性、可靠性方面的局限性，高效課堂教學僅局限于本校的本科直通車與合訓專業，通用性和可操作性稍差。作為一個有意義的長期研究課題，后續的研究方向是，第一，需要在過程評價環節的工具、量規、標準、文檔等方面進行量化和細化，比如加入知識能力自查表進行環節完善等。第二，以提升教師清晰構建知識內在聯系的層面充分借鑒并完善BOPPPS模型的實施過程細節，更好地完成計算思維的內化，使高效課堂模型的應用效果和領域進一步提升。

基金項目：教育部高教司課程改革項目（2-1-ZXM-05）；海軍航空工程學院“向實戰聚焦、向部隊靠攏”教改項目（訓教[2014]37號）。

第一作者簡介：杜晶，女，講師，研究方向為計算機基礎課程教育改革，hanfy1981@163.com。

參考文獻：

[1]ACM/IEEE. Computer science curricula 2013 ironman draft （Version 0.8）[EB/OL].（2013-03-26）[2016-12-20].http：//ai.stanford.edu/users/sahami/CS2013/.

[2]王志英， 周興社， 袁春風. 計算機專業學員系統能力培養和系統課程體系設置研究[J]. 計算機教育， 2013（9）： 1-6.

[3]李文婷. 我國普通本科院校高效課堂探議[D]. 濟南： 山東師范大學， 2012.

[4]孫建清. 高中物理高效課堂實現途徑的探索[D]. 揚州： 揚州大學， 2015.

（編輯：孫怡銘）