基于分組討論的程序設計課程教學改革實踐

［摘 要］針對目前學生對被動式教學參與度偏低的問題，文章提出基于分組討論的程序設計課程教學改革實踐。文章從分組討論模式設計、分組討論教學實施要點、分組討論角色任務要求和課程考核四個方面闡述了程序設計課程教學改革實踐的總體思路，強調課程教學過程中的學生主體能動性和教師主導作用，以提升學生的課堂參與度、溝通交流能力和創新思維能力。

［關鍵詞］分組討論；程序設計課程；教學改革實踐；創新思維

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 2095-3437（2022）12-0097-03

引言

計算機技術的應用及發展推動了社會生產力水平的整體提升，計算機也由此成為人們日常生活、工作和學習中的重要工具，社會對計算機專業人才的需求也實現由量到質的轉變。計算機專業教學應緊密結合當今人才培養目標，制訂與之相適應的教學計劃，創新教學內容與教學模式[1-2]。然而，傳統的教學方式對學生學習程序設計課程的熱情和積極性產生了不利影響，導致學生在教學過程中的參與度偏低、學習效果不理想，其主要原因可歸納為以下3點：1.計算機技術的快速更新，專業課程知識點多而復雜、不易理解，在學習過程中學生對各個知識點的理解和應用不能做到有的放矢；2.應試教育模式影響了教師的教學行為，即部分教師對學生的主體作用缺乏必要的重視，在教學過程中專注于備教案、偏向于多講，帶來的不利影響是學生的主體能動性和創造性得不到充分發揮；3.基礎知識儲備影響其學習積極性。專業課程的學習需要學生具備高等數學、邏輯運算、線性代數等知識，而學生的基礎知識儲備水平不一致，在一定程度上限制了教學內容的制訂和教學進度的安排。長此以往，學生將會失去對程序設計課程學習的興趣和熱情，失去自主學習的能力，學生的創新和實踐能力得不到提高[3]。

針對上述問題，本文提出基于分組討論的程序設計課程教學改革實踐，在傳統教學過程中引入分組討論，強調學生的主體能動性和教師的主導地位。以學生為主體，注重學生對教學活動的參與度，實現由被動型學習向主動型學習轉變，培養學生的創造性思維。

一、程序設計課程教學中存在的問題

課堂教學活動既是教師傳授知識的過程，也是培養學生基于計算機思維解決實際問題能力的過程。合理而有效地組織課堂教學活動，對學生學習積極性的提高和知識靈活運用能力的提升有著重要作用。當前部分本科院校在程序設計課程教學上仍然采用以教師為中心的傳統知識講授法和上機練習，在課堂講授中，教師單向地將知識灌輸給學生，學生被動接受，導致學生很難通過程序設計學習成為具備靈活思維和探索創新精神的計算機專業人才；上機練習中，學生獨自開展上機程序設計，設計遇到的大部分問題都是通過學生向教師提問并得到答案的方式得以解決，學生之間缺少必要的上機實踐互動，從而導致部分學生的問題求解思路單一、問題求解能力不足。顯然，這一教學模式不符合人才培養需求。程序設計課程的傳統教學模式存在的問題可以歸納為以下4點。

1.教學方法單一，學生學習熱情不高。目前部分高校的程序設計課程教學仍然采用傳統的講授教學方法，多媒體教學設備也僅用于把相關理論知識和專業技術操作以演示的形式展示給學生。這種“填鴨式”的教學手段往往導致學生上課缺乏積極主動的思考，在教學環節中的參與度較低，缺乏學習的積極性。

2.側重專業課程知識講授，解決實際問題的實踐教學不足。程序設計課程的學習內容相對分散且獨立，同一課程不同章節的理論知識和實踐存在聯系不緊密的現象，實踐教學不足。而很多問題又要求將這些知識和實踐組合以構成一個強大的問題求解系統。部分學生缺乏靈活運用程序設計思維進行實際問題求解的能力。

3.課程內容繁雜，基礎課程眾多。程序設計作為軟件構造活動中的重要組成部分，其涉及的先行課程較多，如高等數學、離散數學和數據結構等，學生對這些課程的掌握程度，將在很大程度上影響其對程序設計課程學習的效果。

4.課程評價機制不能很好地反映學生的實際能力情況。程序設計課程評價機制通常包含期末考試成績和平時考核成績，而平時考核成績又體現為課堂出勤率、課后習題作業和上機實驗成績等。由于缺乏合理有效的課程評價機制，導致出現雖然學生取得了較好的課程評定成績，但動手實踐能力和實際問題求解能力不足的現象。

二、基于分組討論的程序設計課程教學改革實踐

（一）分組討論模式的內涵

新課程改革理念的不斷深入和完善，對課堂教學提出了更高的要求，以往單向的講授法已然不能滿足目前社會發展對計算機專業人才培養的要求，而教師與學生以及學生之間的合作交流日漸成為課堂教學的重要部分。分組討論法順應這一課堂教學發展趨勢，其核心理念是把課堂時間合理分配給教師進行講授和學生開展討論，實現學生對所學知識的內化。分組討論模式是將討論引入傳統講授式教學模式中，充分發揮兩者在程序設計課程教學中的優勢[4]。具體來說，該模式既強調傳統教學模式中教師教的主導作用，又強調在討論中發揮學生的能動性。教師講授在先，學生討論在后，學生帶著問題對課堂講授內容進行討論并完成預先設定的學習任務。此外，學生可以將討論延續到課后以自行組織的方式來進行，根據自身的學習情況來決定對課程學習時間和精力的投入。

相較于傳統教學模式而言，分組討論模式的優點主要有以下3點：第一，充分調動了學生自身的學習積極性，增強了學生與教師、學生與學生之間的合作和交流；第二，通過小組討論，培養了學生互助的團隊精神以及獨立的創新思維能力；第三，落實因材施教，引導學生自主學習，激發學生對挑戰性和高階性課堂內容的學習興趣，促進教與學的和諧發展。

（二）分組討論模式設計

分組討論模式以學生分組討論的形式進行課堂教學互動，能夠極大地提高課堂教學對學生主體能動性的促進作用，提高學生在教學過程中的參與度；能夠使學生的課前預習和課后自學落到實處，促使大部分學生能積極主動地思考、討論并回答教師提出的問題，從被動的旁聽者轉變為積極的參與者。

基于分組討論的程序設計課堂教學主要分為三個階段：第一階段是學生分組。分組任務由學生自行完成，每個小組人數控制在4～6人，強調各個小組問題討論的評分與所在小組學生的平時成績評定直接關聯。教師審核各個小組分組情況并且做出必要的調整，公示分組情況以增強學生的小組意識。第二階段是課堂分組討論。在學生做好課前預習工作的基礎上，教師先將本次課堂所涉及的知識和技術進行講解，對學生預習中所涉及的問題進行答疑。教師將討論題目和要求以板書或投影的形式展示出來，督促學生在相應時間內完成思考討論。在討論過程中，教師監督和激勵學生積極地思考并討論問題，及時對個別小組討論內容進行糾偏。小組討論完成后，教師按照預先計劃指定1～3個小組對本組討論情況進行講解，每個小組可推薦1名學生代表發言，小組中其他學生做補充講解，教師記錄各個小組的討論和問題求解情況。第三階段是討論主題總結。在討論結束后，教師將討論問題涉及的難點匯總講解，并對小組回答問題的情況做簡要概括。

（三）分組討論教學實施要點

分組討論的教學內容經過精心篩選和設計，能夠極大地調動學生對程序設計課程學習的積極性。相較于傳統教學模式注重知識的講授，分組討論更側重于學生的溝通交流和創新思維培養，同時又有助于學生對討論的問題形成深刻認識[5]。分組討論的教學實施要點可以歸納為以下4點。

1.立足計算機的多學科交叉性。程序設計課程內容涉及計算機科學、數學、統計學和圖論等知識，具有多學科多領域交叉融合的特點，基礎知識覆蓋面廣，具有較強的理論性。通過對相關課程的學習能夠使學生靈活地運用計算機思維方式來解決實際問題。

2.堅持問題導向的實踐性。程序設計課程具有很強的實踐性。在實際工作中，從業人員所遇到的問題往往是面向全新的環境和平臺的，很難從教材中找到完全匹配的工程解決方案。針對這一問題，教師應將實際問題引入課程教學，培養學生解決實際問題的能力和創新思維。

3.緊跟技術發展的前沿性。為了更好地緊跟計算機技術發展步伐，學生需要了解和掌握有助于解決實際問題的前沿技術。在分組討論的教學實踐中，前沿技術的討論選題應結合計算機學科發展態勢和學生未來就業需求，同時兼顧本校教師的最新研究課題來確定。

4.主張課后學習的延續性。在分組討論教學中，學生需要重視課后學習，即學生在課堂上對討論問題有了很好的理解后，還應對討論問題進行拓展思考，達到課堂分組論討教學的持續性效果。分組討論教學的后期，教師需要設計綜合性較強的課程實驗以驅動學生主動學習。

（四）分組討論角色任務要求

在教學活動中，教師角色的主導地位一直是被肯定的，教師以合理有效的教學方式和管理手段完成相應的課程教學目標。分組討論教學更加強調學生在學習中的主體能動性和教師在教學過程中的主導地位。在實施分組討論的程序設計課程教學過程中，教師角色和學生角色有不同的任務要求，如圖1所示。

任務要求

1.課前準備階段，教師設計討論題目、規劃討論流程。討論題目作為分組討論的核心內容，既要緊扣教材內容、突出重點和符合教學目標任務要求，又要保證討論題目的新穎性，使學生能在完成題目要求的過程中，開闊創新思維和提高獨立思考能力。此外，教師在問題的設計上還要考慮題目的難度和題量問題，以及在實施過程中注意把握好提問的時機和措辭，能夠根據具體情況靈活提問。學生在課前自學教材和相關資料，遇到問題可開展課前小組討論，記錄尚未解決的問題，以便于在課堂上提問，由教師講解或組織課堂討論。

2.課中實施階段，教師把控討論方向、活躍討論氛圍。在分組討論教學中，儲備豐富的知識、隨機捕捉和創設討論契機是教師不可缺少的能力，尤其在學生討論偏題時，教師應善于引導學生，使討論沿著教師預先設定的目標發展。為了更好地參與討論，學生應認真審題、搜集資料，并對資料進行有效整理、分析和概括，在發言時能夠準確地講述個人或小組的問題解決方案。此外，學生應做到全面且客觀地評論他人的發言，促進相互之間的學習、交流。

3.課后延伸階段，教師做好討論總結。每次討論結束后，教師要對討論的問題有簡明扼要和觀點鮮明的總結概括。教師針對課堂講授的知識，布置課后作業，督促學生通過完成作業以鞏固所學知識。學生總結問題解決經驗、復習和掌握延伸知識點。認真完成教師布置的課后作業，進一步提升自身技能。

（五）課程考核及效果

課程考核作為教學過程中一個不可或缺的環節，是衡量學生學習水平和考核教師教學質量的重要方式之一。良好的課程考核制度能夠有效地督促學生學習，提高學生的問題分析與解決能力。課程考核包括課中討論（30%）、課后作業（30%）和期末測驗（40%）三個部分。其中，學生的課中討論成績由其所在小組課中討論成績決定，課后作業成績由其作業成績決定。

通過分組討論教學改革，學生與教師、學生與學生之間的課堂互動顯著提高，學生能較好地掌握基本的程序設計方法。學生用更多的課外時間來消化學習內容、查閱資料和完成編程練習，對課程內容的理解更為透徹，實際問題分析、解決的能力有較大提升。

三、結 語

程序設計課程知識內容具有抽象性和難度大的特點，學生在學習這門課程時既要學習理論知識，又要注重實踐操作。針對傳統教學中存在的問題，本文從分組討論教學模式設計、分組討論教學實施要點、分組討論角色任務要求和課程考核四個主要方面進行了程序設計課程分組討論教學改革實踐，旨在提高學生自主學習、解決問題及團隊協作的能力，能夠為學生將來進入計算機相關崗位提供扎實的程序設計基礎。

總體而言，基于分組討論的程序設計教學法在教學過程中既能夠發揮教師主導作用，又能夠提高學生主體能動性，使學生的課堂參與度、溝通交流能力和創新思維能力得到顯著提升。

［ 參 考 文 獻 ］

[1］ 阮夢黎.新工科背景下軟件工程專業新模式研究[J].中國現代教育裝備，2019（21）：107-110.

[2］ 宋麗華，張興元，王海濤.基于函數式編程的計算機專業基礎理論教學改革實踐[J].計算機教育，2021（1）：133-136，141.

[3］ 周遠，牧士欽.新時代高校實踐育人精準化理念與模式探析[J].江蘇高教，2021（10）：104-108.

[4］ 彭海艷，孟利軍.集體學習和分組學習相結合的教學模式初探[J].教育現代化，2019（12）：107-109.

[5］ 周惠巍，林曉惠，王健，等.新工科建設中人工智能課程教學模式探究[J].計算機教育，2019（11）：45-48.

［責任編輯：蘇祎穎］