計算思維下的分層教學模式在《VB程序設計》中的研究與實踐

裴春琴，張靜，李榮

（忻州師范學院，忻州 034000）

計算思維下的分層教學模式在《VB程序設計》中的研究與實踐

裴春琴，張靜，李榮

（忻州師范學院，忻州 034000）

根據學院開設的計算機公共課《VB程序設計》在教學過程中出現的問題，提出幾點改革措施，通過從教材內容的組織，教學方法的改革，多元化的教學手段、教學課程的過程考核等幾個方面，逐步構建一種以“學生興趣、能力培養”為出發點，在分層的教學模式中使學生養成具有“計算思維”的一種潛移默化的自主學習能力。

計算思維；多元化教學；案例庫；MOOC教學平臺

0 引言

在目前大學教育改革浪潮的大力推動下，課堂教學方法的指導與實踐也在摸索中前進，許多教學模式和多媒體技術、網絡技術都已經逐步滲透到課堂教學環節中來，教學過程更加豐富多彩、栩栩如生，教學手段更加先進，教學中滲透的知識量也在明顯增加。由于大學計算機教育的重要性，如何在程序設計教學過程中，滲透計算思維的理念，讓學生有效地完成學習任務，具備分析問題和解決問題的能力，是高校教師急需考慮的問題。

1 課程改革研究的現狀

伴隨著計算機技術和網絡技術的迅速發展，要求學生掌握計算機的相關操作知識和編程技術都面臨著一個很大的挑戰。本院校所開設的《VB程序設計》課程是作為全校性非計算機專業本科理科學生學習的第二門計算機公共必修課程。由于學生在入學時了解的計算機知識水平參差不齊；有的學生在初中、高中學過部分的計算機課程，有的學生甚至沒操作過計算機。隨著人才培養方案的改變，公共VB和C語言課程改為一周一次課3學時，全部在機房進行，這種授課方式下，學生中出現了“上課跟著教師一聽就懂，但給出題目要求自己獨立編寫程序卻無法下手”的現象；在過去案例驅動的教學方式下，能力好的學生可以輕松地跟上，但是邏輯思維能力差點的學生照樣還是聽得一塌糊涂，講過的知識似懂非懂。出現這樣的問題原因有以下幾點：

（1）VB和C語言課程中理論知識涉及大量的專業術語，給非計算機專業學生理解上帶來很大難度，教師一味地案例驅動或者項目驅動對于某些章節的內容，也未必起到好的效果，所以教學內容體系需要分層次分模塊完成。

（2）在上機自己動手實踐環節中，有的學生能根據教師所講的案例進行舉一反三，但是還有一部分學生無從下手，所以授課對象也需要分層次對待。

（3）面對多層次的教學內容，多層次的授課對象，多層次的教學環境，教師也不能使用單一的教學手段，所以教學方法也需要實時地多元化變化。

2 構建“基于計算思維的分層次多元化”教學模式

為適應社會各行業對計算機應用人才的大量需求，從培養學生的計算思維能力完成指導性教育，并且針對上述幾點問題，提出了“計算思維下的分層次多元化教學實踐指導模式”，從專業和課程結合的角度，進行教學內容體系的劃分，以課程模塊為單位，面對不同的學生，在不同的層面采用不同的教學方法及考核評價體系。分層分模塊的教學模式有利于學生從提出問題，自主分析、解決問題，從而達到提升自我能力的效果，更關注于學生計算思維能力的培養。

2.1 對教材進行整體把控，分模塊處理，讓學生輕松入門

從學生興趣、能力出發，對教材整體內容進行模塊劃分，主要包括基礎知識，分支、循環、數組、過程、高級界面、文件讀寫和數據庫設計幾部分。每個模塊對應的教學案例進行難易度層次劃分，根據本人多年來對VB課程教學內容的整理，隨著課時變化為一次3學時/周，把要在課堂上講解的內容細化分為15講，選取經典的問題和案例放在每一講中，使每講的內容都精、細、穩、準，這樣教學進度才能確保。

2.2 細化每周一次三學時課堂時間，實行三段式對話，確保學生跟得上，不掉隊

對每周一次的課堂實行三段式對話，遵循基于問題和案例的“啟發—自主—提升”的主線展開。每講的內容保證在第一小節課講授完成，講授內容由問題拋出，給出案例帶有詳細的分析和解答過程；第二小節課學生可以協作或者自主完成案例，案例只帶有提示信息；第三小節課讓學生完全自主解決問題，只給出案例題目，這樣給學生留下足夠的討論和練習、消化知識的時間。通過老師和學生的三次對話交流，可以讓學生先了解、學習知識，進而能分析、解決問題，然后進行質疑和解惑，最后達到自主、提升，這樣一種教學指導和實踐模式。為了體現這樣的理念，就要求老師必須課前花大量的時間備好課，把要講授的內容由易到難劃分好，每部分需要的案例配備好，課后同樣準備好不同層次的問題，這樣每個學生都不至于落下本次課的內容，讓學生從心理上不畏懼這樣的編程課程，能積極地參與到問題的解決中來。

2.3 進行試題庫和案例庫的建設，搭建基于MOOC的在線學習平臺，喚起學生學習興趣

在VB教學過程中，如何提高學生的主動學習興趣和編程能力是關鍵問題，才能從根本上改善教學效果，有助于提高教學質量。根據多年教學的積累，對于課程的每部分，都搜集大量的問題和案例，組建成試題案例庫；該題庫中的案例針對不同的教學內容劃分，不同的學生層次進行難易度的劃分，案例考慮與專業結合，與生活貼近。除此之外，利用現代計算機錄屏軟件制作各部分教學內容的小視頻輔助教學、來引導學習興趣等多方面研究入手，開發大量的網絡教學資源，構建了基于MOOC的教學平臺，更好的滿足了各層次學生的學習需求，讓學生不僅在課堂上還是課外，都有資料可以參考。在此平臺上，實現了三種角色：學生可以查看VB課程大綱、教學課件、觀看教學視頻、下載試題、進行留言咨詢、論壇交流、實現在線測試等功能；老師可以管理課件信息、視頻信息、留言回復，組織測試題目、實現組卷等功能；管理員可以管理老師和學生信息，對網站資源進行維護等功能。通過平臺在線學習和交流，能最大限度地減少學生“一聽就懂但不會做題，對代碼編寫有抵觸情緒，畏懼心理”的現象，對提高課堂教學質量和檢驗教學成果起到積極作用。

2.4 采用多元化的教學手段相融合，激發學生學習的積極性和主動性

從教學過程來看，由于每講的內容不同，也不能一味地案例驅動，整篇都案例驅動未必能取得好的效果。例如對于基礎知識部分可以采用傳統的“講-學-做”方法，奠定學生扎實的編程基礎；對于分支和循環部分，可以針對不同的問題使用不同的教學方法，比如情境模擬法，案例驅動法，啟發式教學，讓學生真正地理解各種分支和循環的語法結構；對于數組部分比如冒泡法排序，可以通過做游戲的方法，通過親自參與游戲，掌握排序時的思想需要使用循環嵌套，內循環和外循環的次數以及內外循環體需要執行到的操作；對于高級界面綜合設計問題，可以先給出問題，采用討論法和互相協作來完成?？傊鶕热莶煌瑢I不同，老師可以多元化地教學，側重于學生邏輯思維能力的培養，提高學生學習的積極性、主動性。

2.5 完善課程的過程性考核體系，穩定教學內容，確保學生可持續發展

嘗試創建過程化評價體系，不以最終的期末考試評價學生的學習過程，以培養計算思維能力為目標，著眼于長遠發展，通過問卷調查發現學生所處的地域、所受的教育水平、所處的家庭條件以及每個人興趣愛好等因素原因，使學生在入學時具有的計算機知識水平高低不一，如何在一堂課中使得基礎差的學生趕上來，基礎好的學生保持興趣進一步學習下去？那么對于不同專業不同層次的學生進行過程性考核時，也需要給出合理的評定標準。VB課程分15講進行過程考核，每次課考核所占比例均有所變化，如數學系和化學系在循環數組編程部分占的比例可以大一點，生化系和電子系可以相應少一點，地理系相對占的比例最低；相反，在基礎部分、分支部分、基本控件部分，地理系占的最多，數學和化學系占的最少，這樣可以保證當堂課的內容學生有信心地完成。

3 結語

本文采用理論和實踐相結合的研究方法，提出了一種基于計算思維能力培養的分層教學模式，在教學過程中取得了良好的效果，表現在學生成績普遍提高；二級VB過級人數增多；邏輯思維能力和編程技巧增強；消除了學生的畏難情緒，增強了學生積極、主動學習的興趣。對于VB知識15講的合理劃分與案例的結合，并融入本文所提及的教學理念，已編寫進VB的主教材和實踐指導教材中，教材在使用過程中得到師生好評。但是這種教學模式也加大了教師在授課過程的工作量，課前教材內容和案例的分層，每次課學生的劃分，課堂中不同學生完成情況的記錄，課后成績的評定與資料的整理等，有待于深入地研究。

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Abstract：Puts forward some reform measures according to the problems appearing in the teaching process of computer common course VB Program?ming in universities,through the organize of teaching content,the reform of teaching methods,diversified teaching measures and teaching curriculum evaluation system and so on gradually build a hierarchical teaching model.This model is based on the development of students'interest and ability.The computational thinking of students can be trained imperceptibly.

Keywords：Computational Thinking;Diversified Teaching;Case Library;MOOC Teaching Platform

Research and Practice of the Hierarchical Teaching Model of Computational Thinking in VB Programming

PEI Chun-qin，ZHANG Jing，LI Rong

（Xinzhou Teachers University，Xinzhou 034000）

忻州師范學院院級教學改革研究項目（No.JGYB201602）

1007-1423（2017）26-0076-03

10.3969/j.issn.1007-1423.2017.26.019

裴春琴（1978-），女，山西運城人，講師，碩士，研究方向為智能信息處理

張靜（1978-），女，山東壽光人，講師，碩士，研究方向為計算機視覺

李榮（1974-），女，山西原平人，教授，碩士，研究方向為智能信息處理

2017-07-13

2017-09-10