主動學(xué)習(xí)在《可視化程序設(shè)計》課程中的實踐

趙玉麗　張引　張斌　朱志良

摘要：針對《可視化程序設(shè)計》課程以傳授知識為核心的教學(xué)理念導(dǎo)致的學(xué)生“過得了考試，寫不出軟件”的問題，開展基于主動學(xué)習(xí)、面向能力培養(yǎng)的課程改革，實現(xiàn)課程目標從“會”到“能”、教學(xué)手法從被動到主動、評價方法從結(jié)果到過程的轉(zhuǎn)變，提升了教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：主動學(xué)習(xí)；通用Windows平臺；教學(xué)改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）50-0160-02

一、引言

《可視化程序設(shè)計》是計算機科學(xué)與技術(shù)及相關(guān)專業(yè)的一門極具特色的專業(yè)選修課。課程講授如何構(gòu)建圖形界面應(yīng)用程序，具有極強的實踐性和實用性。《可視化程序設(shè)計》課程提供了超過50個編程案例，并且課程內(nèi)容隨每年兩次的Windows 10版本發(fā)布進行滾動更新。豐富的教學(xué)案例與新穎的課程內(nèi)容有效地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，獲得了學(xué)生的好評。然而在教學(xué)實踐中，經(jīng)常出現(xiàn)學(xué)生掌握了課堂講授的知識，卻不會運用知識解決實際問題的情況，形成“過得了考試，寫不出軟件”“高分低能”的狀態(tài)。這一結(jié)果表明，單純傳授知識并不能幫助學(xué)生形成解決問題的能力。為了幫助學(xué)生形成解決問題的能力，需要轉(zhuǎn)變以傳授知識為核心的教學(xué)觀念，使對學(xué)生解決問題的能力的培養(yǎng)成為課程的核心，從而提升教學(xué)效果。

二、《可視化程序設(shè)計》課程的問題

《可視化程序設(shè)計》課程緊跟技術(shù)最前沿，課程內(nèi)容新、實用性強。然而在教學(xué)實踐中，卻經(jīng)常出現(xiàn)學(xué)生能學(xué)會書本上的知識，卻寫不出實際軟件的問題，具體表現(xiàn)在：

1.課程的關(guān)注度高，技術(shù)的采用率低。可視化程序具有美觀、易用的特性，結(jié)合課程對新技術(shù)的緊密追隨，獲得了學(xué)生廣泛的關(guān)注與好評。然而學(xué)生在解決實際問題時，卻較少使用可視化程序設(shè)計技術(shù)，形成了課程關(guān)注度高、技術(shù)采用率低的異常情況。

2.課堂的聽課率高，課后的動手率低。針對可視化程序設(shè)計技術(shù)實踐性、實用性強的特點，課程利用超過50個編程案例展現(xiàn)知識的使用過程，調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，獲得了較高的聽課率。然而課后卻少見學(xué)生真正動手實踐知識，形成了“聽”實踐的不正常現(xiàn)象。

3.考試的成績高，問題的解決能力低。《可視化程序設(shè)計》課程的知識點簡單直觀、易于理解，結(jié)合較高的聽課率，學(xué)生可以取得較高的考試成績。然而在面對實際問題時，卻經(jīng)常不知道該使用哪些知識、甚至不知道從何下手的情況，呈現(xiàn)出了高分低能的現(xiàn)象。

產(chǎn)生上述問題的根本原因在于現(xiàn)有的《可視化程序設(shè)計》課程是以傳授知識為核心，而忽視了對學(xué)生解決問題能力的培養(yǎng)。對知識的關(guān)注形成了面向知識點來設(shè)定的課程目標，雖然有利于新知識的不斷引入，但卻忽視了對學(xué)生應(yīng)用知識解決問題的能力的培養(yǎng)，導(dǎo)致學(xué)生只會“學(xué)”知識，不會“用”知識，從而引發(fā)了課程關(guān)注度高、技術(shù)采用率低的現(xiàn)象。最后，面向知識點的評價方法導(dǎo)致考試成為評價學(xué)生學(xué)習(xí)效果的主要手段。考試雖然能夠評價學(xué)生對知識點的掌握情況，卻無法反映學(xué)生對問題的解決能力。這種評價的導(dǎo)向性令學(xué)生僅僅關(guān)注對知識的學(xué)習(xí)，忽視對能力的培養(yǎng)，導(dǎo)致高分低能的出現(xiàn)。

上述分析表明，解決《可視化程序設(shè)計》課程所面臨問題的關(guān)鍵在于改變以傳授知識為核心的學(xué)習(xí)模式，將對解決問題能力的培養(yǎng)作為課程的核心，并從課程目標、教學(xué)手法、評價方法三個層面對課程進行改革，實現(xiàn)從傳授知識到培養(yǎng)能力的轉(zhuǎn)變。

三、基于主動學(xué)習(xí)的課程改革

主動學(xué)習(xí)是一種讓學(xué)生主動地參與到學(xué)習(xí)過程的學(xué)習(xí)方法。與以傳授知識為目的的被動式學(xué)習(xí)不同，主動學(xué)習(xí)以形成能力為目的，制定面向能力的課程目標并采用多樣化的教學(xué)手法、形成式的評價方法，構(gòu)建主動的學(xué)習(xí)環(huán)境，使學(xué)生獲得知識、技能、態(tài)度三個方面的提升。

（一）課程目標改革：從“會”到“能”

傳統(tǒng)課程目標的設(shè)定是以知識為導(dǎo)向，強調(diào)學(xué)生掌握知識點。以《可視化程序設(shè)計》課程為例，其課程目標的設(shè)置為：（1）掌握控件的使用方法，理解如何組織控件構(gòu)建可視化程序；（2）掌握VS、Git等開發(fā)工具的使用方法；（3）理解可視化程序的構(gòu)建過程，了解如何查找文檔解決程序構(gòu)建中的問題；（4）理解異步調(diào)用、Web服務(wù)、GPS、本地存儲等技術(shù)的應(yīng)用方法。

面向知識點的課程目標將教學(xué)內(nèi)容導(dǎo)向為對知識點的教學(xué)。表面來看教師講授了很多的知識，學(xué)生也學(xué)習(xí)了很多的知識，從考試的結(jié)果來看學(xué)生也“掌握了”知識，但卻很難構(gòu)建出能夠解決實際問題的軟件。產(chǎn)生這種情況的原因在于解決實際問題需要的不僅僅是理論知識，還需要實際的能力。現(xiàn)有的教學(xué)目標僅僅關(guān)注于對知識的傳授，忽略了能力的培養(yǎng)。

主動學(xué)習(xí)關(guān)注于對學(xué)生能力的培養(yǎng)，對知識的學(xué)習(xí)是在能力的培養(yǎng)過程中自然地完成的。這一導(dǎo)向性的轉(zhuǎn)變可以概括為從“會”到“能”的轉(zhuǎn)變。以這一理念為基礎(chǔ)，改革后的《可視化程序設(shè)計》課程目標為：（1）能夠設(shè)計并實現(xiàn)符合UWP外觀設(shè)計準則的可視化程序；（2）能夠使用VS、Git等工具協(xié)同開發(fā)并調(diào)試可視化程序；（3）能夠自行查找并學(xué)習(xí)可視化程序開發(fā)所需的知識；（4）能夠結(jié)合異步調(diào)用、Web服務(wù)、GPS、本地存儲等技術(shù)構(gòu)建復(fù)雜的可視化程序。

改革后的課程目標以培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題所需要掌握的能力為目標，而不僅僅是掌握知識點。這種導(dǎo)向性的轉(zhuǎn)變，為培養(yǎng)學(xué)生的實際能力提供了基礎(chǔ)和突破口。

（二）教學(xué)手法改革：從被動到主動

傳統(tǒng)的講授式學(xué)習(xí)法、音視頻學(xué)習(xí)法、案例分析學(xué)習(xí)法等都屬于被動式學(xué)習(xí)，教師單方面地開展授課，學(xué)生則被動地接受。被動的學(xué)習(xí)方法存在如下三方面的問題。

1.受眾有限。現(xiàn)代教育理論將學(xué)生劃分為三種類型：視聽型學(xué)生、社交型學(xué)生、實踐型學(xué)生。視聽型學(xué)生偏好被動式學(xué)習(xí)，社交型學(xué)生偏好討論式學(xué)習(xí)，實踐型學(xué)生則偏好實踐式學(xué)習(xí)。被動式學(xué)習(xí)只適用于視聽型學(xué)生，而讓社交型學(xué)生和實踐型學(xué)生無法很好的完成學(xué)習(xí)，造成了教育的不公平。

2.學(xué)習(xí)效率低。被動式學(xué)習(xí)24小時的知識留存率最高僅達到30%，其中講授式學(xué)習(xí)的知識留存率僅為5%，甚至低于自學(xué)的知識留存率。

3.注意力難以延續(xù)。對于一種教學(xué)模式，學(xué)生通常只能保持20分鐘的注意力，而目前一節(jié)課的時間通常在40—60分鐘，注意力的喪失進一步降低了學(xué)習(xí)的效率。

針對被動式學(xué)習(xí)存在的問題，《可視化程序設(shè)計》課程引入了主動式學(xué)習(xí)方法，結(jié)合學(xué)生的注意力曲線，將授課內(nèi)容以15分鐘為窗口劃分為片段，通過交替開展被動式學(xué)習(xí)和主動式學(xué)習(xí)，應(yīng)用小組討論、角色扮演、即時反饋測試、迷你項目、游戲?qū)W習(xí)等主動學(xué)習(xí)方法，為學(xué)生提供充分地學(xué)習(xí)、交流及動手機會，在交流與動手中培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力，同時提升學(xué)習(xí)的效率。

（三）評價方法改革：從結(jié)果到過程

傳統(tǒng)的評價方法以學(xué)習(xí)的結(jié)果為主要評價對象，以考試為主要的評價手段。這種評價方法可以判斷學(xué)生對知識點的掌握情況，但在評價學(xué)生解決問題的能力方面卻存在著兩方面的不足：

1.掌握了知識點不等于形成了能力。考試雖然能夠判斷知識點的掌握情況，卻無法度量學(xué)生能否能夠解決實際問題。

2.有限的考核時間無法反映復(fù)雜的能力構(gòu)成。解決實際問題通常需要學(xué)生形成一系列的能力，而有限的考試時間通常不足以充分反映學(xué)生是否形成了所需的能力。

針對上述問題，《可視化程序設(shè)計》課程采用了形成式評價方法，通過設(shè)立一系列能力考核點，以小組報告演示、同學(xué)打分互評為主要評價手段，創(chuàng)造彼此監(jiān)督的競爭性評價環(huán)境，使評價成為學(xué)習(xí)的一部分，以評價為手段進一步促進能力的形成。

四、結(jié)論

主動學(xué)習(xí)通過從“會”到“能”地改革課程目標，從被動到主動地改革教學(xué)手法，從結(jié)果到過程地改革評價方法，將課程的核心從傳授知識轉(zhuǎn)變?yōu)榕囵B(yǎng)能力。改革后的課程在繼承了內(nèi)容新穎、案例豐富的傳統(tǒng)優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，彌補了對學(xué)生解決問題能力培養(yǎng)不足的情況，有效提升了教學(xué)效果。