王曉娟
(佳木斯大學 信息電子技術學院,黑龍江 佳木斯 154007)
“C語言程序設計”課程是高校工科各專業學生必修的一門重要通識課程,課程以培養學生核心素養、計算思維和程序設計能力為能力培養目標,以提升學生就業能力、拓展就業空間為素質培養目標。課程面向高校各工科專業新生開設,作為學生入學接觸的第一門編程類課程,課程學習難度相對較大,部分學生學習基礎較差導致對課程學習缺乏興趣,產生厭學情緒。特別是面臨大班授課,學生知識水平差異大,課堂教學因材施教難;課程時數少,知識傳遞深度與廣度不夠,課堂互動無法有效展開;學生缺乏自主探究意識,課堂參與度低,教學效果無法達成預期等課程教學中存在的實際問題,繼續沿用傳統課堂教學模式已經很難適應新形勢下高校教育教學發展的新需求。
教育部一流本科課程“雙萬計劃”的啟動,為我國高校課程教學改革提供了新的研究方向和發展思路。本研究以一流課程建設為引領,將OBE理念融入到“C語言程序設計”的翻轉課堂教學中,以解決課程教學實際問題、提高課程教學質量為主旨,遵循OBE成果導向的工程教育思想,反向設計課程教學架構,正向翻轉實施課程教學,通過構建基于OBE理念的翻轉課堂教學新模式提升“C語言程序設計”課程教學質量,助推高校一流本科課程建設。
OBE(Outcome-Based Education)是成果導向教育的簡稱,亦稱為需求導向教育,是一種基于學習結果的教育模式。OBE教育理念以學習成果為導向,采用“反向回溯”原則進行教學設計與教學實施,通過“預期成果設計→預期成果實施→預期成果評價→預期成果反饋”驅動和指導學生在學習過程中漸進達成預期學習目標[1]。
OBE理念以學生為中心,注重學生個體能力的培養與發展,強調學習效果的持續改進與提升,其教育理念已廣泛應用在我國工程教育改革和工程教育專業認證領域。特別是隨著“互聯網+”時代的到來,MOOC等相關教育產業的興起和發展為我國工程教育改革實踐搭建了更為寬廣的智慧平臺,OBE教育理念與翻轉課堂教學模式相結合將成為深化課程教學改革、打造高水平本科課程、推進一流本科專業建設的重要途徑和方法。
翻轉課堂(Flipped Classroom)亦稱顛倒課堂,是一種學生在課下自主完成視頻等教學資源的學習,課上與教師共同協作完成討論答疑、問題探究及學習評價等互動活動最終實現知識內化的基于信息技術的新型教學模式[2]。
翻轉課堂教學模式遵循建構主義認知學習理論,認為“學習者的知識不是通過傳授獲得,而是通過相關情境下對各種資源的學習自我構建而來[3]”。翻轉課堂教學模式改變了傳統教學中教師和學生角色和關系,以增強學生學習主動性、提升學生課堂參與度、培養學生自主學習能力、思辨能力和協作能力為目標,對課堂教學內容、教學活動進行重新編排。翻轉課堂是互聯網技術催生的教育新模式,是實現信息技術與教育教學深度融合的有力推手。
基于OBE理念的“C語言程序設計”課程目標設計應立足經濟社會發展需求,以新工科背景下人才需求為出發點,依據應用型創新人才所必備的知識、能力、素質需求進行設計[4]。其課程總體教學目標可設置為:
1.知識目標:掌握C程序設計基礎理論、基本方法及其具體應用;
2.能力目標:具備計算思維能力、自主探究能力、知識遷移能力及實踐創新能力;
3.素質目標:培養嚴謹求實的科學態度、積極探索的創新精神及團隊合作的集體意識。
課程教學中,通過對上述目標的實施達成評價與結果反饋分析,適時調整課程教學實施方案,實現課程教學質量的持續改進,進而把高校應用型創新人才培養工作落在實處。
充分利用“互聯網+”技術和網絡教學平臺優勢,采用“引入”和“定制”相結合的方式對課程教學資源進行優化整合。教師可以在網絡上精心篩選并引入符合課程特點的MOOC、“微課”等優質課程資源,還可以依據學生專業特點和畢業要求,設計和錄制符合各教學階段目標的教學案例、實訓任務、小視頻等個性化教學資源。引入和定制相結合使得課程資源兼具針對性和通用性,有利于實現層次化、個性化和多元化的多維知識空間構建。
“C語言程序設計”課程資源采用分層管理,即按學習理論從易—中—難,操作技能從基礎應用—高級應用—綜合應用的進階式管理,學生可以自主選取符合自身能力的學習內容。通過層次劃分,學生可以明確自身不足,通過“闖關”式學習實現知識能力從了解—掌握—精通,并在“闖關”中體會到學習的樂趣和進階的成就感,這在很大程度上解決了傳統教學模式因材施教難、教學內容深度和廣度不夠、課程挑戰度低、學生對學習缺乏興趣等問題。
基于OBE理念的“C語言程序設計”翻轉教學遵循“成果為導向、學生為中心、持續性改進”的原則,采用PBL教學、案例教學和任務驅動式教學相結合的方式開展課堂教學。教師通過導入案例→提出問題→發布任務,師生基于任務問題研討→找出解決方案,教師對學生學習成果評價總結→搭建知識架構,學生通過教師對學習成果的評價→明確自身不足→實現知識內化。翻轉教學中小組討論、探究性學習、協作學習等學習方式成為課堂教學的主要形式,課堂交流互動形式更為多元化,課堂學習氛圍更為融洽,學生的合作意識、協作能力及自主探究能力進一步加強,這對傳統教學中由于課程時數少導致課堂互動少、學生參與度低、學習缺乏熱情、教學效果無法有效達成等問題具有明顯改善作用。
基于翻轉課堂教學模式的“C語言程序設計”課程教學打破了傳統課堂教學的固有流程,課堂教學中知識傳遞方式發生變更,師生角色發生轉變,學生由被動思考變為主動思考,課堂由知識課堂向能力課堂轉變[5],課程具體教學流程如下:
1.課前階段:按教學進度將預先錄制和準備的學習資源(包括:教學課件、微視頻和自測題等)發布在課程學習平臺,并下發學習任務清單(包括:學習目標、學習內容、重難點和學習要求等)。學生在課前通過查看任務清單,明確學習目標,利用碎片化時間通過反復在線學習和測試自主完成學習任務,初步掌握課程學習內容。學生在自主學習中如果遇到困惑,可通過課程平臺或微信、QQ等實時在線工具與教師進行線上輔導和答疑。
2.課中階段:采用啟發精講和課堂討論相結合的方式開展課堂教學。教師通過對課程平臺數據的采集與分析,對學生在自測中產生的共性問題展開針對性討論講解。課堂教學采用PBL教學、任務驅動教學和案例教學等多種教學方法,以提出問題—分析問題—解決問題方式,引導學生以主體身份參與課堂討論,幫助學生將碎片化知識點構建為完整的知識體系。
3.課后階段:教師通過課程學習平臺和網絡實訓平臺向學生發布對應章節理論作業及具體實驗任務,其中理論作業用于加強學生對基礎理論知識的吸收與鞏固,實驗任務用于實現學生對操作技能的訓練與提高。教師在課后完成對學生的輔導、答疑以及對本次教學工作的總結與反思,通過對學生階段性學習成果評測反饋,客觀評價課程教學效果,反思課程教學中不足,及時有效調整后續教學內容和教學方法,持續改進課程教學質量。
“C語言程序設計”課程實踐性強,注重程序設計思維的形成和應用實踐能力的培養,因此課程考核采取“機試”形式,課程評價采用“形成性評價+終結性評價”漸進式發展評價方式。課程考核選用“百科園通用考試平臺”,該網絡平臺可以實現學生管理、試題庫管理、考試管理等多方位的課程評價管理,通過此平臺教師不僅可以設置“考試”模式實現對學生學習成果的終結性評價,還可以通過設置“作業”和“實驗”模式實現對學生各階段學習成果的形成性評價。教師在進行評價考核時,可根據課程目標預先在考試平臺設置考試題型和分值比重,并依據知識點分布按比例選取定量考核題目。學生成功登錄網絡考試終端后,從題庫中隨機抽取試題生成試卷,試題形式多樣,可有效考核學生基礎理論掌握情況和程序閱讀、糾錯及設計等綜合應用能力,其考核目標與課程預期目標一致,符合OBE“成果為導向”教育理念,可有效實現課程培養方案中學生畢業要求指標能力的培養。
此外,為激發學生學習動力,加強學生自主學習管理,學生在不同階段、不同學習情境下的學習成果,如:線上自學、小組討論、團隊協作等評價都應依據評分標準按比例計入到課程形成性評價之中,以實現對學生課程學習成果的綜合評價和學生個人能力的全面培養。
翻轉課堂教學的實施改變了傳統的教學模式,采用課前進行知識傳遞,課上通過協作探究促進學生對知識的內化和遷移,進而實現學生高階思維和能力的培養[6]。基于OBE教育理念的“C語言程序設計”翻轉教學模式以學習成果為出發點,在學習成果驅動下進行教學設計,使得課程教學目標更為明確,學生能力培養目標更加具體化、層次化。這在很大程度上解決了課程教學中因材施教難、學生課堂參與度低、知識傳遞深度和廣度不夠等教學實際問題。然而在課程翻轉教學實施中還存在著一些問題有待解決,如:學生線上學習有效性如何保證(部分學生自律性差,學習不主動,對教師發布的學習任務完成度不高,課前預備知識準備不足,造成后續課堂教學任務無法有效開展)、教學互動環節如何保證全員參與、課堂小組討論如何有效實施等問題將作為今后課程教學改革研究重點關注的問題。
“互聯網+”時代的到來,推進了高校教育信息化的進程,同時也對新形勢下高等教育教學改革發展提出了新要求。翻轉課堂顛覆了傳統課堂教學模式,實現了課堂教學的創新,為高校課程建設與改革提供了新的思路。本文針對“C語言程序設計”課程教學中存在的實際問題,在一流課程建設大背景下,以OBE工程教育理念為指導,積極探索并構建基于OBE理念的翻轉課堂教學新模式。研究表明,將OBE理念融入到“C語言程序設計”翻轉課堂教學中,以成果和需求為導向,通過整合課程教學資源、創新課程教學方法、重組課程教學流程和重構課程評價體系,反向設計教學結構,正向翻轉實施教學,可以有效解決“C語言程序設計”課程教學中痛點問題,實現課程教學質量的持續改進與提升。