計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)課程信息化教學(xué)

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摘要：為提高計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)效率和質(zhì)量，分析了該課程的教學(xué)現(xiàn)狀，采取“一核心、二注重、三結(jié)合”教學(xué)策略，創(chuàng)新“引入-目標(biāo)-前測(cè)-參與式學(xué)習(xí)-后測(cè)-歸納”(BOPPPS)課堂教學(xué)模型，提出了將“教、學(xué)、做”有機(jī)融入課前、課中和課后各個(gè)環(huán)節(jié)的教學(xué)方法，取得了較好效果．教學(xué)實(shí)踐表明，信息化教學(xué)有效破解了教學(xué)難點(diǎn)，教學(xué)質(zhì)量顯著提高．

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)課程；信息化手段；BOPPPS課堂教學(xué)模型

1計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)現(xiàn)狀

計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)課程是高等教育通識(shí)階段的必修課程，我院將該課程開(kāi)設(shè)于第3學(xué)期或第4學(xué)期，共40學(xué)時(shí)(理論20學(xué)時(shí)、實(shí)踐20學(xué)時(shí))，教材為清華大學(xué)譚浩強(qiáng)教授主編的《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》(第4版)．課程教學(xué)目標(biāo)在總體目標(biāo)下包含若干分類目標(biāo)．總體目標(biāo)圍繞計(jì)算思維，培養(yǎng)信息、科學(xué)2個(gè)素養(yǎng)和提高認(rèn)知、實(shí)踐、邏輯和表達(dá)4個(gè)能力，具體從知識(shí)技能、過(guò)程方法和情感價(jià)值角度，培養(yǎng)求真務(wù)實(shí)作風(fēng)和科學(xué)探索精神，會(huì)運(yùn)用計(jì)算思維、動(dòng)手實(shí)踐，具備信息軟件應(yīng)用能力[9]．根據(jù)開(kāi)課前的問(wèn)卷調(diào)查、座談交流，經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)我院學(xué)員普遍具有以下特點(diǎn)：①數(shù)字時(shí)代特點(diǎn)鮮明、能熟練使用計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)工具，知識(shí)面廣、認(rèn)知力強(qiáng)；②部分學(xué)員自學(xué)過(guò)大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)等計(jì)算機(jī)課程，具有一定信息理論基礎(chǔ)；③對(duì)軟件感性認(rèn)識(shí)多、理性認(rèn)識(shí)少，不會(huì)運(yùn)用計(jì)算思維分析實(shí)際問(wèn)題，動(dòng)手編程解決問(wèn)題能力弱．該課程的重點(diǎn)是掌握語(yǔ)法語(yǔ)用、思路算法和編程調(diào)試；課程的難點(diǎn)是活學(xué)活用計(jì)算思維、動(dòng)手編程，做到知行合一．由于該課程是一門(mén)動(dòng)腦思考、動(dòng)手實(shí)踐的課程，理論與實(shí)踐并重，抽象與直觀并存，教學(xué)難度大，表現(xiàn)為“三難”：①?gòu)慕虒W(xué)內(nèi)容看，在40學(xué)時(shí)內(nèi)，完成10個(gè)章節(jié)112個(gè)知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)，知識(shí)內(nèi)容多、學(xué)時(shí)少，深研細(xì)究難；②從學(xué)習(xí)效果看，學(xué)員難以認(rèn)清理論全貌，吃不透內(nèi)在邏輯．在解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)，學(xué)員照抄書(shū)本多，靈活運(yùn)用計(jì)算思維能力不足；③從考核評(píng)價(jià)看，目前該課程教學(xué)考核多采取終結(jié)性考核，考核手段單一，運(yùn)用過(guò)程性考核結(jié)果及時(shí)促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量提升不夠．

2運(yùn)用信息化手段的計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)

2.1教學(xué)思路

為解決傳統(tǒng)教學(xué)中存在的問(wèn)題，教學(xué)設(shè)計(jì)吸收了荀子“學(xué)至于行而止”的傳統(tǒng)教育思想精華，結(jié)合思維導(dǎo)圖，體現(xiàn)動(dòng)腦思考、動(dòng)手實(shí)踐的教學(xué)理念，采用“一核心、二注重、三結(jié)合”教學(xué)策略，即以計(jì)算思維為核心，注重知識(shí)技能和實(shí)踐應(yīng)用，結(jié)合理論自學(xué)、精講多練和綜合評(píng)價(jià)．1)教學(xué)內(nèi)容．結(jié)合教材，區(qū)分學(xué)員對(duì)知識(shí)的不同認(rèn)知階段，以知識(shí)主題和關(guān)系隸屬的形式，由淺入深、循序漸進(jìn)、圖文并茂地展現(xiàn)數(shù)組、函數(shù)、指針等基礎(chǔ)知識(shí)．2)教學(xué)過(guò)程．融合信息化資源，創(chuàng)新北美BOPPPS課堂教學(xué)模型．結(jié)合本課程特點(diǎn)和規(guī)律，運(yùn)用信息化手段將“目標(biāo)-前測(cè)”拓展至課前自學(xué)自測(cè)，將“引入-參與式學(xué)習(xí)-后測(cè)-歸納”環(huán)節(jié)聚焦在課中精講多練，將經(jīng)典BOPPPS課堂教學(xué)模型演變?yōu)椤澳繕?biāo)-前測(cè)-引入-參與式學(xué)習(xí)-后測(cè)-歸納”(OPBPPS)模型，將基礎(chǔ)知識(shí)向?qū)W員課前自學(xué)延展，教員聚焦課中解疑釋惑，學(xué)員聚焦多思多練．3)教學(xué)方法．教員采取任務(wù)驅(qū)動(dòng)與分組討論相結(jié)合的方法，激發(fā)學(xué)員學(xué)習(xí)興趣，充分體現(xiàn)課前教員課堂教學(xué)設(shè)計(jì)思想．4)學(xué)習(xí)方式．學(xué)員采取O2O(線上線下)學(xué)習(xí)方式，自我完成知識(shí)點(diǎn)的課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)；也可以采取小組合作學(xué)習(xí)方式，多人互相討論交流，利用問(wèn)題牽引和案例剖析，互助提高．5)教學(xué)評(píng)價(jià)．引入綜合評(píng)價(jià)機(jī)制，依托信息化手段，數(shù)字量化各階段學(xué)員學(xué)習(xí)和教員授課質(zhì)量，綜合檢驗(yàn)“學(xué)、講、研、練、評(píng)”的教學(xué)成效．

2.2信息資源

課程教學(xué)中使用的信息資源主要有藍(lán)天郵箱、夢(mèng)課平臺(tái)、教學(xué)實(shí)訓(xùn)軟件、課堂教學(xué)管理平臺(tái)、多媒體資源和網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)，如表1所示．其中，藍(lán)天郵箱和夢(mèng)課平臺(tái)用于學(xué)員課前自學(xué)自測(cè)和課后鞏固拓展，有利于教員根據(jù)自測(cè)成績(jī)，了解學(xué)員學(xué)習(xí)情況，及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略．教學(xué)實(shí)訓(xùn)軟件采用VisualC++6.0集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，便于學(xué)員上機(jī)操作、實(shí)編實(shí)調(diào)程序．課堂教學(xué)管理平臺(tái)集中統(tǒng)管學(xué)員電子終端，突出信息化“鍵對(duì)鍵”互動(dòng)交流，增加課中參與式學(xué)習(xí)效果．多媒體資源通過(guò)圖片、動(dòng)畫(huà)、視頻等形式將數(shù)組、函數(shù)、結(jié)構(gòu)體、指針等教學(xué)重難點(diǎn)形象化、具體化、生動(dòng)化．網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)對(duì)基礎(chǔ)理論、實(shí)踐編程等環(huán)節(jié)進(jìn)行考核，量化評(píng)價(jià)學(xué)員學(xué)習(xí)效果，生成數(shù)字檔案，實(shí)現(xiàn)考核結(jié)果管理的數(shù)字化、精準(zhǔn)化和規(guī)范化，為教學(xué)過(guò)程優(yōu)化實(shí)施提供數(shù)據(jù)參考．

2.3教學(xué)實(shí)施

采用OPBPPS模型的信息化教學(xué)過(guò)程強(qiáng)調(diào)學(xué)員主體、教員主導(dǎo)，按照理實(shí)一體的設(shè)計(jì)思想，實(shí)施過(guò)程可歸納為課前自學(xué)自測(cè)、課中精講多練、課后鞏固拓展和綜合過(guò)程評(píng)價(jià)4個(gè)階段．下面以計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)課程第4章中循環(huán)程序設(shè)計(jì)為例，說(shuō)明各種信息化資源的具體運(yùn)用以及特色效果．在課前自學(xué)自測(cè)階段，學(xué)員登錄藍(lán)天郵箱，下載學(xué)習(xí)循環(huán)程序的任務(wù)清單和思維導(dǎo)圖，知道“學(xué)什么、做什么，會(huì)什么”，明確本次課教學(xué)目標(biāo)和自學(xué)任務(wù)．通過(guò)觀看夢(mèng)課平臺(tái)的循環(huán)程序設(shè)計(jì)教學(xué)視頻，結(jié)合思維導(dǎo)圖，學(xué)員自學(xué)自測(cè)循環(huán)程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)理論，了解循環(huán)語(yǔ)法語(yǔ)用．教員根據(jù)學(xué)員自測(cè)情況，結(jié)合循環(huán)程序設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)，圍繞自測(cè)共性問(wèn)題，設(shè)計(jì)若干個(gè)循環(huán)程序的課中任務(wù)，破解循環(huán)程序設(shè)計(jì)的教學(xué)重難點(diǎn)．同時(shí)，根據(jù)自測(cè)成績(jī)高低搭配、優(yōu)化組合將學(xué)員分成若干小組，以小組方式開(kāi)展組內(nèi)互助學(xué)習(xí)，加深對(duì)本次課教學(xué)內(nèi)容的理解程度．在課中精講多練階段，強(qiáng)調(diào)任務(wù)牽引、難點(diǎn)剖析，聚焦學(xué)員動(dòng)腦思考和動(dòng)手編程．整個(gè)階段由引入、參與式學(xué)習(xí)、后測(cè)、歸納小結(jié)4個(gè)環(huán)節(jié)組成．1)引入環(huán)節(jié)．通過(guò)游戲、故事或視頻引入本次課的教學(xué)目標(biāo)，營(yíng)造濃厚學(xué)習(xí)氛圍，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情，解決理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐運(yùn)用不緊密、理論學(xué)習(xí)興趣不濃厚的問(wèn)題．2)參與式學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)．教員運(yùn)用課堂教學(xué)管理平臺(tái)“教員演示”功能，集中控制學(xué)員計(jì)算機(jī)，瞄準(zhǔn)循環(huán)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)法教學(xué)難點(diǎn)和學(xué)員自測(cè)的循環(huán)語(yǔ)用共性問(wèn)題，精講循環(huán)程序理論，幫助學(xué)員理解循環(huán)語(yǔ)句作用和運(yùn)用方法，理清循環(huán)設(shè)計(jì)程序的學(xué)習(xí)思路．然后，教員運(yùn)用課堂教學(xué)管理平臺(tái)“文件傳輸”功能，分發(fā)課前設(shè)計(jì)好的循環(huán)程序任務(wù)到每個(gè)學(xué)員計(jì)算機(jī)上．圍繞任務(wù)目標(biāo)要求，教員啟發(fā)學(xué)員，學(xué)員通過(guò)小組討論、頭腦風(fēng)暴、合作探究等方式共同學(xué)習(xí)，提出解決方案，設(shè)計(jì)程序流程．每個(gè)學(xué)員依據(jù)程序流程，邊實(shí)踐、邊研究、邊改進(jìn)．在調(diào)試程序過(guò)程中，學(xué)員可以運(yùn)用“電子舉手”向教員點(diǎn)對(duì)點(diǎn)提問(wèn)，教員運(yùn)用“遙控輔導(dǎo)”向?qū)W員鍵對(duì)鍵答疑，幫助學(xué)員解決程序設(shè)計(jì)中遇到的難點(diǎn)和困惑．教員在答疑過(guò)程中，不斷收集和匯總學(xué)員循環(huán)程序調(diào)試中遇到的共性問(wèn)題，運(yùn)用課堂教學(xué)管理平臺(tái)“學(xué)員演示”功能，將共性問(wèn)題投屏到所有終端，精講點(diǎn)撥、解疑釋惑．同時(shí)，先完成任務(wù)的學(xué)員幫助未完成任務(wù)的組員調(diào)試程序，展開(kāi)組內(nèi)互助、攜手通關(guān)．采取以小組為單位的方式，有代表性地展示學(xué)員的循環(huán)程序設(shè)計(jì)成果，通過(guò)教員點(diǎn)評(píng)、學(xué)員互評(píng)等方式，師生全員參與，實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長(zhǎng)．3)后測(cè)環(huán)節(jié)．充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)的抽題隨機(jī)和評(píng)判客觀的優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)實(shí)評(píng)，檢驗(yàn)學(xué)員學(xué)習(xí)效果．4)歸納小結(jié)環(huán)節(jié)．教員運(yùn)用思維導(dǎo)圖，精煉、梳理循環(huán)程序設(shè)計(jì)的知識(shí)要點(diǎn)，加深學(xué)員對(duì)知識(shí)點(diǎn)理解和消化．在課后鞏固拓展階段，教員引導(dǎo)學(xué)員完成O2O網(wǎng)上練習(xí)自測(cè)和論壇答疑，研討交流本次課中循環(huán)程序設(shè)計(jì)的內(nèi)容，達(dá)到鞏固知識(shí)的目的．同時(shí)，組建興趣小組，鼓勵(lì)學(xué)員參加各類計(jì)算機(jī)競(jìng)賽活動(dòng)，拓展學(xué)習(xí)廣度和深度，促進(jìn)學(xué)習(xí)成果內(nèi)化思維理念．在綜合過(guò)程評(píng)價(jià)階段，聚焦本次課教學(xué)目標(biāo)，將理論測(cè)試、能力測(cè)評(píng)、態(tài)度評(píng)估有機(jī)融合，綜合評(píng)價(jià)課前、課中和課后3個(gè)過(guò)程學(xué)習(xí)成果，形成最終成績(jī)．其中，課外自學(xué)測(cè)試成績(jī)占15%，課中小組成果展示成績(jī)占10%，課中測(cè)試成績(jī)占20%，課后實(shí)驗(yàn)報(bào)告占5%，課程結(jié)束考試成績(jī)占50%．課程圍繞“一核心、二注重、三結(jié)合”教學(xué)策略，依托信息化平臺(tái)，綜合施策，破解教學(xué)難點(diǎn)．網(wǎng)絡(luò)課程破解“深研細(xì)究難”；思維導(dǎo)圖、課前自學(xué)自測(cè)、課中精講多練、課后鞏固拓展，多措并舉破解“計(jì)算思維入腦入心難”；綜合過(guò)程評(píng)價(jià)破解“以考促教難”．通過(guò)師生攜手解決教學(xué)困難，最終實(shí)現(xiàn)“一張圖、兩個(gè)平臺(tái)、三個(gè)轉(zhuǎn)變”．一張圖是思維導(dǎo)圖，實(shí)現(xiàn)了捋順關(guān)系和理清思路．兩個(gè)平臺(tái)是網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)和課堂教學(xué)管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)課上集中講與網(wǎng)上跟進(jìn)講、課上重點(diǎn)講與網(wǎng)上延伸講、課上教員講與網(wǎng)上大家講．三個(gè)轉(zhuǎn)變分別是理論學(xué)習(xí)由教員“課內(nèi)講”向?qū)W員“課外自學(xué)”轉(zhuǎn)變；教學(xué)方法由教員講理論多、學(xué)員練編程少向教員精講理論、學(xué)員多練編程轉(zhuǎn)變；評(píng)價(jià)方式由“終結(jié)評(píng)”向“過(guò)程評(píng)”轉(zhuǎn)變，考核評(píng)價(jià)分課前、課中、課后3個(gè)階段，最終成績(jī)由課前自學(xué)測(cè)試成績(jī)、小組成果展示、課中測(cè)試成績(jī)、課后作業(yè)成績(jī)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告和期末考核成績(jī)組成．

3教學(xué)效果

在2015—2018年計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)中，從某專業(yè)期班中選取40名學(xué)員開(kāi)展信息化教學(xué)改革模式試點(diǎn)，受場(chǎng)地設(shè)施、課程安排、信息化等客觀條件所限，其余學(xué)員仍采取理論講授為主，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證為輔的傳統(tǒng)教學(xué)模式．表2給出了在傳統(tǒng)教學(xué)和信息化教學(xué)2種模式下全國(guó)計(jì)算機(jī)等級(jí)考試通過(guò)率情況．采用信息化教學(xué)模式后，全國(guó)計(jì)算機(jī)等級(jí)考試通過(guò)率明顯提高，高于同期傳統(tǒng)教學(xué)模式20%～30%．同時(shí)，學(xué)員獲得感、成就感、幸福感更加充實(shí)，計(jì)算思維意識(shí)和實(shí)際動(dòng)手實(shí)踐能力持續(xù)提高．從后期信息類課程教員反饋來(lái)看，學(xué)員的積極性、主動(dòng)性、團(tuán)隊(duì)協(xié)作性普遍增強(qiáng)，學(xué)風(fēng)作風(fēng)更加嚴(yán)謹(jǐn)規(guī)范，軟件編程能力穩(wěn)步提升．信息化教學(xué)課程設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了讓學(xué)員動(dòng)起來(lái)、讓課堂活起來(lái)、讓效果好起來(lái)．但是，計(jì)算思維本質(zhì)是抽象和自動(dòng)化，而信息化手段多聚焦規(guī)范編程和語(yǔ)法語(yǔ)用、編程自動(dòng)化計(jì)算，缺少將問(wèn)題特性“抽象”為計(jì)算模型的能力培養(yǎng)，學(xué)員只會(huì)按特定計(jì)算模型案例編寫(xiě)和調(diào)試程序，不會(huì)對(duì)復(fù)雜問(wèn)題進(jìn)行抽象思維并自主設(shè)計(jì)出計(jì)算模型．如果引入思維訓(xùn)練軟件培養(yǎng)學(xué)員“抽象”能力，同時(shí)與案例編程相結(jié)合，學(xué)員的計(jì)算思維、動(dòng)手實(shí)踐和案例體驗(yàn)感會(huì)進(jìn)一步提高．

作者：郭樂(lè)江 程敏 陳新 羅剛 單位：空軍預(yù)警學(xué)院