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基于在线平台的混合式教学研究与实践

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  摘   要:针对应用型本科院校计算机专业程序设计课程知识点多、难度较大、学生自主能动性不强、语法学起来枯燥及学生学习自觉性较差等现状,文章结合应用型本科人才培养的办学定位,提出基于在线平台的程序设计课程混合式教学。文章首先介绍了混合式教学在线平台的建设情况;然后阐述了运用混合式教学方法,组织理论课及实践课教学的基本流程及课程实践应用。研究结果表明:基于在線平台的混合式教学方法以学生为中心,运用项目驱动式教学模式,可以较好地提升教学效果。
  关键词:混合式教学;项目驱动式;程序设计;应用型本科;游戏通关模式
  中图分类号:G434 文献标志码:A 文章编号:1673-8454(2020)01-0093-04
  一、引言
  在信息化、人工智能、虚拟现实等新技术背景下,需要教师主动适应并不断提高自身的课程育人能力,推动高等教育内涵式发展,提高高等教育现代化水平。因此要探索实施网络化、数字化、智能化、个性化的教育,以现代信息技术推动高等教育质量的“变轨超车”[1]。
  传统的教学模式以教师为中心,使得学生的主观能动性及创造性得不到很好发挥;使得学生被动地学习,学习积极性相对不强。在程序设计课程教学中,一味地灌输枯燥无味的语法,以考试为导向,导致学生产生消极厌学的不良情绪,并且培养的学生并不能很好地适应企业需求。
  计算机专业中的程序设计课程更需要适应当前时代的需求。需以企业需求为导向,充分调动学生们的学习自主性、创新意识,极大地增强学生的实践动手能力,提高其专业学习兴趣。过程性考核要更加严格,以项目通关的形式[2],按学生的不同层次,将教学资源开放共享,学生可根据自身实际情况,选择性地学习“初级版”或“升级版”。将线上与线下相结合,进行混合式教学改革,则是研究与实践的重点。无论进行什么样的教学改革,都要以学生为中心,让学生能自主快乐地学习,并且学以致用。
  二、在线平台分析
  大规模在线开放课程(Massive Open Online Courses,MOOC)把教育扩大到课堂以外,免费为任何能够上网的人提供课程[1]。微课是核心元素,实际教学活动中包括一系列资源。在线开放课程是进行混合式教学的有效载体,以网络化学习环境建设为基础,以优质信息化教育资源建设为重点,以学习方式和教育模式创新为核心[3],以为学习者提供自主化、个性化、终身化的服务为指导思想。
  在线开放课程建设的研究与实践,打破了传统的授课模式,创建了学生自主移动学习的条件,促进了课程教学模式的改革。实践与创新能力的培养将成为实践教学的重要环节,也是提高学生社会职业素养和就业竞争力重要途径[4]。
  在线开放课程则是对资源的按类整合。课程的主要特点是有授课进程设计,且有系列的教学活动及完整的教学过程,并紧密地围绕教学视频对各种资源、各种测验进行整合。在此过程中,布置学习任务,讨论答疑,并可以进行随堂测试。
  在线开放课程平台可以对学生的学习情况提供实时数据分析,通过大数据把握学生的学习情况[5]。通过对学生学习情况的数据统计分析,可以更好地把握学生的学习情况,实时调整课程内容及教学方式。
  1.在线开放课程的理解误区
  对于在线开放课程的理解存在一些误区:①在线课程实际就是微课的集合体;②在线开放课程打算在课堂上给学生看。微课是在线开放课程的核心元素,实际上是教学活动,包括一系列资源;在线开放课程主要是在课外学习,也是进行混合式教学的有效载体,但并不是所有的课程都适合建设在线开放课程,专业课程相对效果提升更显著,有显性的学习成果,让学生有成就感,学生参与度相对也高些。
  2.微课与在线开放课程
  通过微课(短小精悍的教学视频)对重点、难点、疑点进行碎片化处理,从而结构化、系统化地对整门课程进行安排与设计。通过组建课程开发团队,对课程整体进行设计与组织规划;然后进行核心资源的开发:教学过程设计、课程资源开发、微课设计开发;再到教学活动的设计:学习任务、实时问题、练习测验、交互讨论、拓展作业等设计。这一系列过程都通过在线的方式进行,并将相应环节设置成游戏通关的形式,让学生取得通关积分,可清晰查看学生的学习轨迹。
  三、混合式教学实践
  混合式教学由线上课程开放平台与线下课堂教学紧密结合组成,两部分的设计及结合情况分析如下:
  1.在线平台课程的整体设计
  进行在线开放课程的整体设计,确定在线课程的组织结构。对于理论性强的基础课:首先对课程特点、授课内容、学习者进行分析;以任务式的形式对知识点进行串讲,并确定课时。对于专业技能课程,则以项目化、任务式、模块化的形式进行规划。每一讲所包含的内容为:项目/任务介绍、知识点讲解、任务实现过程讲解、任务总结、随堂测验/拓展作业。对于在线开放课程核心资源的设计,可进行三段式微课教学设计。如图1所示。
  碎片化结构表的进度设计与实际的授课进度相统一,方便后期的线上线下混合式教学。教师在片头、片尾及重要内容时出镜,让微课更有特色,吸引学生的眼球。
  2.混合式教学设计
  线下授课时,教师通过在线课程学习平台,对学生的学习形为数据进行分析,并应用到课堂中,具体设计如下:
  (1)上节知识点回顾及本节内容的课程体系定位分析
  复习巩固上一课内容的同时,衔接到当前所要讲解的内容,并从宏观上,让学生明确当前所学内容在整个课程体系中的定位。
  (2)新课引入
  在上一讲内容结束之前,留下课后在线讨论的作业。课前,学生对本次课所学内容自主收集并查阅很多相关资料。因此,根据同学们的讨论结果,以在线的方式生成词云,如图2所示,进行讨论情况分析,引导学生明确今天所学新内容的实际应用在哪里,并引出本次课程所要实现的项目。通过实际应用项目的引入,充分调动学生的学习兴趣,明确本次课程的教学目标。   (3)项目效果展示及项目分析
  项目效果展示及项目分析:以小组讨论的形式,提出组内讨论的结果。通过对项目实现效果的查看,引导学生进行项目分析。
  在线展示:课前同学们在线提交预习实现的项目,并让同学们指出存在的问题,从而引出本次课程需要着重讲解的内容,以此来解决分组讨论提出的疑问。
  通过这个环节,让同学们看到其它同学通过在线预习实现的项目,从而激发自己的斗志。“这个项目别人可以实现出,自己也同样可以实现”,带着问题走入课堂,这样学习目标就更明确。
  (4)语法讲解及课堂在线测试
  项目引导贯穿整堂课,通过问题引出相关语法知识的讲解。增强学习情况的过程性考核,进行相关语法的测试,并逐一对测试结果深入分析并讲解,进一步巩固学生对语法知识的掌握。这样就解决了以前只能单一检查到个别学生掌握情况的问题。然而,通过全员参与程序当堂测试并以在线的方式进行提交,对每一位同学的学习掌握情况更明确,同时存储了学习轨迹数据,并以游戏通关的模式,取得相应积分,让同学们不仅知道语法的实际应用在哪里,还能快乐地不断学习下去[5]。
  (5)项目演示
  这部分主要是将项目的完成实现过程进行解讲。操作的主体仍然是学生,通过一个随机抽奖程序,随机选取同学上台写程序及讲解程序。并根据同学上台实现程序过程中所暴露的问题,及时进行分析讲解。
  学生也在手机端及PC端通过在线学习平台观看每个部分的内容,包括项目需求分析、知识点讲解、程序分析讲解、在线测试、讨论等等。
  (6)总结
  通过项目的完整实现,对所学知识点进行总结。
  (7)拓展作业
  在实现当堂课的项目的同时,再提出可升级处理的方案,引导同学们进行项目拓展练习。课后同学们可自主在线学习,并提交本节内容的通关作业,取得相应积分。
  四、案例研究
  基于在线平台的混合式教学研究与实践以《C#程序设计》课程为例。《C#程序设计》是一门讲述高级程序设计语言的课程,在计算机类专业中是属于专业基础课。在这门课的教学过程中,将现代教育技术与教育教学有机融合,积极探索线上线下相结合的混合式教学。为了方便学生自主学习,激发学生的学习兴趣,需把本来枯燥的语法变得灵活起来,以游戏通关的模式让学生充满乐趣地通过一个个项目不断深入学习。
  课程分为两个阶段:一是基本语法学习阶段,总共是64学时,理论课40学时,实验课24学时;二是提高阶段,包括综合实训课20学时。在应用型本科院校,理论与实践课并重。笔者为2014-2019级的计算机专业学生讲授本门课程,将之前的项目驱动式教学与后来的在线开放课程相结合,进行了混合式教学实践,取得了较好的效果。具体实现如下:
  1.依托在线学习平台,建立各类教学资源,激发学生兴趣,以游戏通关及任务积分形式,进行过程性考核
  从教学目标出发,以项目驱动教学模式为引导,将课程细分成70个知识点。本课程团队建设了大量的学习资源库,设置了59个关卡,录制了240多个课程视频,制作了70多个PPT课件。通过各项活动,学生可取得积分,以玩游戏通关获得积分的形式,充分调动学生的积极性,并信心百倍地成功通过一个个关卡,学习自信心也逐步建立,学习项目制作的同时,程序设计思维、逻辑分析能力也得到显注提高。
  2.重构知识点,以项目驱动为引导
  通过重构,将知识点设计到22个项目中。以一个个有趣的项目为引导,提高学生的学习兴趣,逐步培养学生程序设计的逻辑思维能力,熟练掌握程序语法在实际中的应用。
  课程综合实践环节部分,以一个完整的行业软件设计为载体,将软件分解成21个模块。从行业软件的需求分析、模块设计、模块实现等方面,逐一对项目模块实现进行剖析。章节页面展示如图3所示。
  3.学生在线学习行为数据分析,合理制定教学计划
  通过学生课前在线讨论环节,引导其对新知识点进行探索,在课中教学环节进行针对性讲解。着重分析同学们观看时间较长的知识点。学生带着问题进入课堂,通过项目的引导,深入理解相关语法。通过每天的在线课程访问、课堂在线测式、课后测试作业、预习作业等情况,对学生的学习状态进行了解。访问情况统计如图4所示。
  4.学生按自身实际情况合理选择学习内容
  学生可通過手机移动端或PC端进行学习,还可以根据自身对知识的掌握情况,打破时间线的先后顺序,选择性地观看需要重点学习的知识点讲解视频。可以反复观看,并参与课前测试,培养学生的自主学习能力。
  5.平台正式上线数据
  自2018年4月份平台上线以来,选课班级7个,访问量已达33万多人次。以2018网络工程本科班为例,在线发布作业17次(包括课堂测试作业及课后项目扩展作业),提交作业884份。
  6.在线项目展示
  通过课程学习,每位学生独立完成一个管理系统及网站的开发,如居家门业管理系统、酒店管理系统、KTV点歌系统、购物网站、旅游网站、企业网站等等,并将软件介绍拍成视频,作为期末考试作品与程序源文件一同在线提交。如图5所示。
  7.通过在线调查及企业调研,不断完善课程体系内容
  在线问卷调查情况如图6所示。
  五、结束语
  现代信息技术的快速发展,推动了课堂教学改革的步伐。但无论进行什么样的教学改革,都要以学生为中心,让学生能自主快乐地学习。要积极探索线上线下相结合的混合式教学模式,激发学生的学习兴趣,提高学生的自主学习能力、知识应用能力、创新发展能力[6]。
  参考文献:
  [1]谈松华,王建.人才培养模式创新的时代抉择[J].中国高等教育,2012(6):4-8,14.
  [2]戴晓东.应用型本科院校项目驱动式课程研究与实践——以《C#高级程序设计》课程为例[J].科技视界,2016(23):298-305.
  [3]刘琴.任务驱动教学法在中职《Photoshop》课程中的应用研究[D].兰州:西北师范大学,2018.
  [4]吴睿.基于学校管理的高职校慕课建设与应用研究[J].无锡职业技术学院学报,2016,15(3):10-12,37.
  [5]戈秀兰,张超.“互联网+创新创业”翻译专业多模态教学体系构建[J].吉林广播电视大学学报,2019(1):1-2.
  [6]衷克定,王慧敏.基于在线平台数据分析的教师教学能力发展阶段探究[J].现代远程教育研究,2019,31(3):49-56.
  (编辑:王晓明)
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