基于云班課輔助教學(xué)模式的程序課程教學(xué)改革

徐俊格 張雨

（鄭州城市職業(yè)學(xué)院）

一、引言

2019 年底，由于我國出現(xiàn)新冠肺炎疫情，為防止疫情進(jìn)一步蔓延，教育部印發(fā)了《關(guān)于在疫情防控期間做好普通高等學(xué)校在線教學(xué)組織與管理工作的指導(dǎo)意見》，鼓勵(lì)高校依托各級(jí)各類在線課程平臺(tái)，校內(nèi)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間等，積極開展線上授課和線上學(xué)習(xí)等在線教學(xué)活動(dòng)，保證疫情防控期間的教學(xué)進(jìn)度和教學(xué)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)“停課不停教，停課不停學(xué)”[1]。

在線課程平臺(tái)，打破了傳統(tǒng)的面授教育模式，教學(xué)活動(dòng)以學(xué)生為中心，教師由教學(xué)者轉(zhuǎn)變?yōu)橹鷮W(xué)者[2]，教師可以通過線上各種互動(dòng)活動(dòng)，及時(shí)考查學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度。學(xué)生也不再受時(shí)間和地域的限制，隨時(shí)通過直播、資源包等獲取相關(guān)的學(xué)習(xí)，極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。

程序設(shè)計(jì)課程課時(shí)少，內(nèi)容多，并需要大量的實(shí)踐。傳統(tǒng)線下授課模式，無法很好地兼顧理論和實(shí)踐。往往學(xué)生因理論知識(shí)過多，無法在短時(shí)間熟練掌握，實(shí)驗(yàn)課堂中，教師分身乏術(shù)，也無法對(duì)學(xué)生進(jìn)行一對(duì)一的實(shí)踐指導(dǎo)。課下答疑輔導(dǎo)僅靠聊天工具效率很低。線上教學(xué)平臺(tái)提供的各式活動(dòng)，可以很方便地進(jìn)行理論知識(shí)的學(xué)習(xí)和測試。直播聊天師生之間可以使用拍照、語音等形式進(jìn)行互動(dòng)交流，問答過程高效便捷，可管可控，極大地提高了答疑的效率。此外，支持各式的學(xué)習(xí)資源上傳，極大地方便學(xué)生線下的自學(xué)。

本文擬將云班課線上平臺(tái)作為課堂教學(xué)的輔助，對(duì)程序設(shè)計(jì)課程進(jìn)行教學(xué)改革，通過線上線下結(jié)合的授課方式，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

二、云班課平臺(tái)特點(diǎn)

云班課是由藍(lán)墨科技開發(fā)的一款智能教學(xué)工具，支持網(wǎng)頁版和手機(jī)應(yīng)用。教師可以隨時(shí)發(fā)送通知、推送資源、分派作業(yè)任務(wù)，在課堂教學(xué)中提供頭腦風(fēng)暴、投票問卷、討論答疑、隨堂測試等豐富的互動(dòng)活動(dòng)。

另外，云班課平臺(tái)還提供活動(dòng)參與度，正確率的數(shù)據(jù)參考，方便教師及時(shí)查看學(xué)生的掌握程度。如圖1所示，展示測試活動(dòng)學(xué)生的正確率和用時(shí)。針對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的過程性考核，包括簽到、資源查看、活動(dòng)參與度，實(shí)現(xiàn)了個(gè)性化智能助學(xué)助教功能。

圖1 測試活動(dòng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

三、云班課輔助教學(xué)模式設(shè)計(jì)

線下教學(xué)作為傳統(tǒng)的教學(xué)授課方式，必須吸收教輔平臺(tái)先進(jìn)的科技手段，才能深入、高效地改善課堂效果，提高教學(xué)質(zhì)量。云班課輔助教學(xué)模式擬采取線下教學(xué)為主、線上活動(dòng)為輔的混合教學(xué)模式，將云班課平臺(tái)作為線下授課的互動(dòng)助手。首先，將云班課的各式活動(dòng)引入到理論教學(xué)中，大幅度提升教師與學(xué)生的課堂互動(dòng)。其次，在上機(jī)實(shí)驗(yàn)中使用分級(jí)項(xiàng)目，借助云班課的小組任務(wù)、輕直播等活動(dòng)指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)，并提供實(shí)驗(yàn)的績效性考核。最后，以多種樣式的資源包補(bǔ)充線下學(xué)習(xí)，助力學(xué)生完成自學(xué)。

（一）活動(dòng)貫穿理論教學(xué)，提升課堂互動(dòng)

程序設(shè)計(jì)課程的理論知識(shí)，根據(jù)難易程度，可以分為基礎(chǔ)、核心、高級(jí)三者，在理論教學(xué)中的活動(dòng)形式設(shè)計(jì)、活動(dòng)時(shí)間安排存在一定的差異性。表1以java基礎(chǔ)知識(shí)、循環(huán)結(jié)構(gòu)、遞歸方法三種知識(shí)，展示了在活動(dòng)安排中的差異性。（表中以星星個(gè)數(shù)區(qū)分難易程度，從易到難依次為*，**，***）。

表1 課程內(nèi)容與活動(dòng)安排參照表

如表中所示，針對(duì)一些記憶性很強(qiáng)的基礎(chǔ)知識(shí)，可以在課前多安排投票問卷，增加課堂的趣味性。核心知識(shí)，在講解后使用課中或課后測試題，可以很好地考查學(xué)生的掌握程度，也可使用小組任務(wù)，很好地利用學(xué)生的競爭意識(shí)，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。高級(jí)知識(shí)需要多個(gè)基礎(chǔ)的語法支持，仍使用簡單的單選或多選測試就不合適了，因?yàn)闇y試只能片斷地考查一個(gè)知識(shí)點(diǎn)。鑒于此，可以將測試由課中調(diào)整到課后，由學(xué)生們完成自測。加入小組任務(wù)也是一個(gè)不錯(cuò)的選擇，同學(xué)們集思廣益，協(xié)作攻關(guān)，完成高級(jí)知識(shí)點(diǎn)的訓(xùn)練。

此外，輕直播/討論作為類似直播間互動(dòng)的“聊天”活動(dòng)，可以作為教師和學(xué)生的溝通平臺(tái)，一直活躍在課堂中。教師可以在里面以文字信息、圖片、語音的形式將課上涉及的重點(diǎn)內(nèi)容發(fā)布其中，方便有需要的學(xué)生隨時(shí)查看，學(xué)生們也可以及時(shí)反饋學(xué)習(xí)的成效。

（二）分級(jí)項(xiàng)目指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)，兼顧學(xué)生差異性

程序設(shè)計(jì)語言課程實(shí)踐性較強(qiáng)，上機(jī)實(shí)驗(yàn)是教學(xué)中非常重要的一環(huán)。一個(gè)好的上機(jī)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，首要囊括必需的知識(shí)點(diǎn)，其次能夠帶領(lǐng)同學(xué)們模擬實(shí)際的程序開發(fā)，在內(nèi)容設(shè)計(jì)要兼顧不同程序的學(xué)生，過難或過易都不合適。本文擬從實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、功能設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)參與方式、綜合實(shí)驗(yàn)考評(píng)四個(gè)方面展開上機(jī)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)設(shè)計(jì)。

1.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容貼近生活

項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)要貼近生活。過去，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容一般都偏向于數(shù)學(xué)解題，如質(zhì)數(shù)篩選、數(shù)字排序等，同學(xué)們學(xué)習(xí)興趣不大。任課教師需要另辟蹊徑，從生活中尋找有趣的、日常的案例融入到教學(xué)中[4]。項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如表2所示。

表2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)參照表

2.功能設(shè)計(jì)合理兼顧難度

項(xiàng)目功能設(shè)計(jì)合理，達(dá)到考核的目的是項(xiàng)目功能設(shè)計(jì)的重中之重，把控難度，兼顧不同學(xué)習(xí)程度的同學(xué)也同等重要。表3中以房貸計(jì)算器項(xiàng)目為例，將項(xiàng)目分為輸入、核心功能、輸出和測試3個(gè)模塊。對(duì)3個(gè)模塊進(jìn)行功能的細(xì)化設(shè)計(jì)和分級(jí)。A級(jí)為基礎(chǔ)級(jí)，要求所有學(xué)生必須完成。S級(jí)為進(jìn)階級(jí)，由學(xué)生自愿或教師分派的部分學(xué)生完成。S+級(jí)為挑戰(zhàn)級(jí)，由學(xué)生自愿挑戰(zhàn)，不要求在課上完成。

表3 項(xiàng)目分級(jí)功能設(shè)計(jì)參照表

由表3中可以看出，在輸入模塊，基礎(chǔ)級(jí)需要完成數(shù)據(jù)類型的合理設(shè)計(jì)，主要是簡單的輸入合法性判斷。進(jìn)階級(jí)則要求依據(jù)上下文完成一個(gè)或幾個(gè)輸入之間的相互關(guān)聯(lián)的輸入合法性判斷。挑戰(zhàn)級(jí)進(jìn)一步增加難度，對(duì)標(biāo)企業(yè)級(jí)別的代碼設(shè)計(jì)，需要同學(xué)們查詢資料才能完成。核心功能模塊，將功能進(jìn)行細(xì)致劃分，A級(jí)一般為易于實(shí)現(xiàn)的功能，主要用于知識(shí)點(diǎn)的訓(xùn)練。S級(jí)是對(duì)A級(jí)的功能升級(jí)，將考查的重點(diǎn)從A級(jí)正確性驗(yàn)證轉(zhuǎn)向功能是否齊全、算法執(zhí)行的時(shí)間和空間復(fù)雜度、項(xiàng)目的擴(kuò)展性設(shè)計(jì)等關(guān)乎項(xiàng)目質(zhì)量的系數(shù)上來。S+級(jí)主要作為S級(jí)項(xiàng)目功能的補(bǔ)充，主要參照企業(yè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)理念，為項(xiàng)目增加方便用戶體驗(yàn)的亮點(diǎn)功能。要完成S+級(jí)的功能，同學(xué)們需要拓展程度設(shè)計(jì)的知識(shí)廣度和深度，特別適合自學(xué)或超前學(xué)習(xí)的同學(xué)們。

3.實(shí)驗(yàn)參與方式靈活多變

在上文中，將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和功能進(jìn)行了復(fù)雜的設(shè)計(jì)，那么如何保證同學(xué)們能在有限的上課時(shí)間完成實(shí)驗(yàn)也是必須要考慮的問題，因?yàn)樵谡n上的考核有教師的監(jiān)督才有真實(shí)性。因此，可以將傳統(tǒng)的單人單機(jī)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改革，可以采取小組競賽模式、分工協(xié)作模式。小組競賽模式適用于需求分析實(shí)驗(yàn)階段，由不同小組提交功能設(shè)計(jì)方案。教師或其他小組對(duì)方案進(jìn)行評(píng)比。分工協(xié)作模式適用于綜合項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)，由教師完成功能的分割，各個(gè)小組負(fù)責(zé)不同功能的代碼實(shí)現(xiàn)。

4.實(shí)驗(yàn)綜合考核評(píng)比

課堂表現(xiàn)考核作為一項(xiàng)學(xué)習(xí)過程的重要指標(biāo)，反饋出學(xué)生在課堂中的學(xué)習(xí)積極性，重在考查同學(xué)們的參與度，是一個(gè)量化的數(shù)據(jù)。云班課對(duì)活動(dòng)參與度、資源查看詳情、出勤進(jìn)行了詳細(xì)的統(tǒng)計(jì)。但是，實(shí)驗(yàn)代碼的設(shè)計(jì)也是檢測學(xué)習(xí)成果的另一項(xiàng)重要指標(biāo)。只有綜合考量這兩項(xiàng)指標(biāo)，才能完成對(duì)學(xué)生的綜合考核。

實(shí)驗(yàn)的考核評(píng)比要從功能設(shè)計(jì)、代碼質(zhì)量、運(yùn)行和測試等多方面進(jìn)行考查，不能簡單地以結(jié)果是否正確、提交作業(yè)是否靠前作為考核的參考標(biāo)準(zhǔn)。在軟件開發(fā)項(xiàng)目中，追求的是錯(cuò)誤率低、編碼規(guī)范、注釋完整、功能擴(kuò)展等綜合因素[5]。因此，項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)應(yīng)該以程序開發(fā)的過程作為考核的參考標(biāo)準(zhǔn)。本文擬主要從功能設(shè)計(jì)、質(zhì)量評(píng)估、測試、附加評(píng)估4個(gè)方面進(jìn)行質(zhì)量評(píng)比。具體評(píng)比和權(quán)重參照表4。

表4 實(shí)驗(yàn)考核參照表

四個(gè)考核內(nèi)容各有側(cè)重點(diǎn)，它們綜合考量了程序從需求設(shè)計(jì)到實(shí)現(xiàn)的過程中所需要關(guān)注的核心問題。通過考核，教師能夠清楚掌握學(xué)生的實(shí)驗(yàn)情況，及早地發(fā)現(xiàn)學(xué)生的共性問題，方便在教學(xué)中及時(shí)調(diào)整。細(xì)化的考核，也幫助教師發(fā)覺學(xué)生的個(gè)體差異性，為指導(dǎo)學(xué)生提供了參考。

（三）以多種樣式的資源包補(bǔ)充線下學(xué)習(xí)，助力線下自學(xué)

云班課提供了“資源”功能，支持文件、網(wǎng)頁鏈接等，并能夠指定發(fā)布的時(shí)間，可以在課前、課中、課后、期中、期末，功能非常齊全。任課教師針對(duì)程序設(shè)計(jì)課程，可將資源包分為環(huán)境安裝、章節(jié)學(xué)習(xí)指導(dǎo)、課后筆記摘要、實(shí)驗(yàn)源碼包等。開課前，可以將環(huán)境安裝、章節(jié)學(xué)習(xí)指導(dǎo)先行上傳，其中建議，環(huán)境安裝除了提供安裝包外，需要提供安裝指導(dǎo)視頻，安裝常見問題指導(dǎo)文檔。章節(jié)學(xué)習(xí)資源指導(dǎo)一般在課前發(fā)布，包括章節(jié)課件、章節(jié)學(xué)習(xí)大綱。章節(jié)筆記摘要、實(shí)驗(yàn)源碼包在課后發(fā)布。其中，章節(jié)筆記摘要建議采用MarkDown電子文檔，涵蓋圖、文、代碼、表格等多種形式的內(nèi)容，非常實(shí)用。實(shí)驗(yàn)源碼包根據(jù)項(xiàng)目復(fù)雜度，可以提供整個(gè)項(xiàng)目包或是部分源碼文件，也建議提供實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)文檔，類似于企業(yè)項(xiàng)目中的README文件。

四、結(jié)束語

云班課輔助教學(xué)模式將云班課的各式活動(dòng)引入到教學(xué)中，大幅度提升了教師與學(xué)生的課堂互動(dòng)，學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量大幅度提高。上機(jī)實(shí)驗(yàn)的分級(jí)項(xiàng)目可以很好地兼顧了不同程度的學(xué)生，并借助云班課的小組任務(wù)、輕直播等活動(dòng)指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)。另外，提供多種樣式的資源包補(bǔ)充線下學(xué)習(xí)，助力學(xué)生完成自學(xué)。