許瓊 西南石油大學
在人工智能時代,數據是基石,程序設計是關鍵。在計算機相關專業的教學過程中,程序設計課程不僅可以傳授給學生基本的編程知識,幫助學生養成良好的編程習慣,還能培養學生的計算思維。而在新冠疫情期間,線上的教學方式與之前傳統的課堂授課方式天差地別。因此,以提升教學質量為目標,疫情期間的程序設計課程的教學改革探索與實踐具有非常重要的意義。
疫情期間,授課方式由線下轉為線上,程序設計課程的教學過程呈現以下特點:
以C語言課程教學為例,大量的數據類型和關鍵字、繁瑣且抽象的語法規則、以及結構化程序設計思想和指針的運用,這些對于本科低年級學生來說是非常有難度的。而且不同于其他理論課,程序設計課程注重編程實踐,往往看懂不一定能寫對。因此,大量的上機練習對于學生掌握這門課程來說是非常有必要的。
首先,由于程序設計課程針對大一年級開設,此時大多數學生缺少程序設計概念,因此在開始學習階段容易產生畏難情緒;其次,很多學生習慣于高中時期看書學習的方式,而忽視了上機編程練習,導致學習效果差;此外,在線上授課過程中,由于教師和學生缺少包括肢體、表情、語氣、眼神等在內的課堂互動,導致學生上課不集中;最后,由于不能及時獲得學生的反饋,因此教師也無法依據學生掌握情況靈活調整上課進度。
針對疫情防控的總體要求,結合程序設計課程的特點,為達成培養學生程序設計素質和創新素質的目標,本著以學生為中心的原則,作者制定了如下教學策略。
程序設計課程內容抽象,為了激發學生的學習興趣,引入了一些簡單有趣的案例和小游戲。在課程前期,講解選擇結構時,引入了“兩個數找大值”案例;講解循環結構時,引入了“排序”案例;講解數組時,引入了“顯示九九乘法表”案例;講解函數時,引入了“漢諾塔”的案例;講解指針時,引入了“插隊”的案例。在課程后期,通過講解控制臺程序,介紹了“掃雷”、“2048”、“貪吃蛇”等小游戲。整個教學過程,學生的注意力被吸引,并且對編程實現保持了極大的熱情。
程序設計課程包括理論教學和上機兩部分。
線上的理論教學采用了雨課堂這一教學工具。課前,通過雨課堂可以完成課前預習內容自動下發,上課打卡。課中,首先,學生可以通過雨課堂手機端發送彈幕的方式進行課堂互動,提出疑惑或者寫出學習心得;其次,當某一頁課件不懂時,學生也可以點擊收藏,教師后臺也會及時顯示;此外,雨課堂還支持在課件中插入包括選擇題和主觀題在內的隨堂測試,當學生提交時,會實時顯示學生的完成情況;因此,在線的學習方式為教師掌握學生的學習效果提供方便,教師可以靈活調整授課進度。
上機部分,學生在銳格網絡平臺上完成。銳格網絡平臺,支持教師發布自定義題目,當學生完成相應題目并運行后,平臺會馬上給出“通過”或“不通過”的結論,及時把編程結果反饋給學生。
最終,雨課堂和銳格的后臺都會自動統計學生的相應任務的完成情況,作為學生平時成績得分情況的依據。
由于程序設計課程更關注學生是否掌握編程實踐,因此期末考核方式為閉卷上機。此外,由于編程水平的高低取決于平常上機練習的多少,最終得出總成績的核算辦法為:課堂成績(包括簽到、隨堂測試和課堂互動)占比30%、上機練習占比40%、期末考試占比30%,其中以上每項滿分為100分。
為了更客觀的了解教學效果,作者通過以下方式完成教學評價。
①學生評價。在學期中,通過無記名調查問卷的方式,調研了學生對課程的滿意度,具體包括是否對課堂內容感興趣、課后答疑是否及時、學習是否有收獲以及對教師授課還有哪些建議。
②同行評價
邀請優秀的同行進行聽課指導,做出評價。同行評價的內容主要包括教學語言是否生動有趣、講解是否重難點突出、課堂設計是否啟發引導并調動了學生的積極性等。針對授課過程中出現的問題,請同行提出授課建議。
結合學生和同行教師的教學評價,教師可以及時找到存在的問題。針對具體問題,可以采取相應的改進措施,促進教學水平的提高。
以提高學生的程序設計能力和創新能力為目標,本次課程實施采用了蘇小紅的《C語言程序設計》作為基礎知識教學教材,童晶的《C語言課程設計與游戲開發實踐教程》[4]作為案例教材。課程執行前期以基礎知識教學為主,后期以案例教學為主,上機實踐貫穿始終,遵循由易到難的教學規律,前期打基礎,在上機實踐中夯實基礎,學以致用,融會貫通,最終舉一反三,掌握案例內容。
疫情期間的線上教學方式,對教師的授課提出了全新的要求。一方面,授課教師要打破空間的限制,拉近與學生的距離,主動與學生溝通,及時掌握學生的學習動態,依據學生學習的實際情況,調整授課進度和策略;另一方面,教師還需要熟練掌握在線授課工具,比如雨課堂、超星學習平臺等,提高課堂教學過程管理效率;此外,教師還需要關注學生的心理變化,當學生有畏難情緒時多鼓勵,當學生懈怠時多督促。
以學生為中心,以培養學生程序設計能力和創新能力為目標,新冠期間程序設計課程的線上授課方式的探索是非常有意義的。一方面,線上授課積累的經驗可以作為線下授課的有力補充;另一方面,線上的師生交流方式其實是一種更及時更便捷的教學反饋方式;此外,線上教學工程中的過程化考核方式對于促進學生的自主學習也具有重要意義。
高校教師作為培養高級專門人才的主力軍,應以積極進取熱情飽滿的態度,過硬的專業素值和教學水平,順應時代潮流,為社會輸送更多優秀的人才。