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基于激励机制的“辨写思练”教学模式研究

2019-07-08王朝娜盛海涛牟莉莉

软件导刊 2019年6期
关键词:程序设计激励机制教学模式

王朝娜 盛海涛 牟莉莉

摘 要:为了调动学生的学习热情和学习主动性,提高课堂学习效率,结合一线教学经验提出了一种针对程序设计类课程的基于激励机制的“辨写思练”教学模式。该模式以学生为主体,以教师为主导,摒弃传统的讲语法、讲程序的思路,通过教师对课堂教学活动和教学内容的精心设计,对学生学习活动的积极激励与及时评价,充分利用现代教学工具,提高学生学习兴趣,促进学生学习与思考,从而提升学生分析问题与解决问题的能力。

关键词:激励机制;辨写思练;教学模式;程序设计

DOI:10. 11907/rjdk. 182696

中图分类号:G433

文献标识码:A文章编号:1672-7800(2019)006-0221-04

Abstract:In order to arouse students' learning enthusiasm and learning initiative and improve classroom study efficiency, we proposed a “distinguish-write-think-practice” teaching mode based on incentive mechanism with some experience of teaching. This mode with students as main body and teachers as leadership abandoned the traditional mode of lecturing grammar and procedures. This mode requires teachers to carefully design teaching activities and teaching content and timely evaluate and encourage students' learning activities on the purpose of improving students' learning and thinking, so as to improve the students' ability to analyze and solve problems.

Key Words: incentive mechanism;distinguish-write-think-practice;teaching mode;programming design

0 引言

程序设计类课程对于非计算机专业学生而言,存在课程难学、不易理解等问题[1],学生学习积极性不高[2]。目前,很多学者对程序设计类课程进行教学改革探究。如张俊友等[3]将数学建模思想引入C语言程序设计中,对解决本专业实际问题和提升学生综合能力有重要作用;周杰[4]、徐新爱[5]将学科竞赛引入教学过程中;张红梅等[6]建立了“线上线下学习+分级教学+综合考核+学科竞赛”的四位一体的教学体系,有效提高了学生学习的主动性和积极性;陈昕等[7]采用过程化考核方式激发学生的编程学习兴趣;闫丽[8]、覃子珍[9]将MOOC资源引入到Python等程序设计课堂中;傅荣会[10]在程序设计课程中融入创新创业教育,以提升教学质量为目的;赵娇洁[11]和史晓楠[12]分别将OBE理念引入到C语言和Java课程教学改革中,从课程教学目标、学生主体地位、学习兴趣点等方面进行了分析研究。实践证明,该模式能充分调动学生的学习积极性、主动性和创造性,取得了一定成效。Marietjie Havenga[13]提出基于问题项目的计算机编程,培养学生的合作、责任和团队意识;Sakirulai Olufemi Isiaq & Md Golam Jamil等[14]探讨利用模拟器进行教学编程,以促进学生的参与和有意义的学习。通过描述性和推理性的统计分析,记录了学生参与的内容(行为、情感/情感和认知),侧重于课堂环境,批判性地研究了模拟作为促进学生参与编程课程的一种手段的使用;Sukie van Zyl等[15]强调问题解决和算法设计的结合,创造机会让学习者接触错误处理和程序测试并反复灌输编程概念。另外,Sukie van Zyl等[15]還建议积极的教学策略,如配对编程;Raghu Raman,Hardik Vachharajani等[16]提出采取编程竞赛的形式提高学生的学习兴趣,这样有助于提高他们解决问题的能力及编程技能和总体就业能力。

以上研究均是以目的和任务为导向进行教学改革,激发学生的学习兴趣,但在教学过程中如何具体实施和组织课堂活动鲜有涉及。笔者对曾在青岛农业大学海都学院学过C程序设计课程的非计算机专业学生做过调研,在200份调查问卷中,有51.35%的学生认为教师讲时感觉会了,但自己编程不知道从何下手,分析主要原因在于学生实践太少,接触的案例不多,上课习惯性跟着教师走,缺少独立分析和思考问题的能力;学生在学习中遇到问题时81.08%的学生会向同学或朋友求助,56.76%的学生会上网求助,27.03%的学生会选择自己上机调试程序解决问题,37.84%的学生选择看参考书或教材,只有35.14%的学生会选择问教师,而经常问教师问题的学生仅占5.41%,说明很多学生不愿意或害怕向教师面对面请教问题。基于此,笔者基于多年教学经验,结合国内外优秀的教学案例、教学方法不断探索和完善,提出一种适合于非计算机专业的程序设计类课程的基于激励机制的“辨写思练”教学模式。

1 模式提出

“辨写思练”是指在课堂上摒弃传统的讲语法、讲程序的思路,多采用现场编程和现代教育教学手段,边编程边讲解的授课方式,同时在编程中设置一些陷阱(历届学生经常错的地方或难以理解的地方),让学生通过程序运行和调试自己找问题,配合小组讨论深入理解知识点,加深印象并一步步解决问题。

激励机制主要用在课上课下的学习中,课上运用信息化技术[17],采用多种课堂表现形式,如抢答、自动选人、提问等,根据学生的表现情况适当加减分,课下与学生进行线上互动,充分利用现代教学工具,对表现积极活跃、回答问题见解独特、有思想的学生点赞或答复,以鼓励学生不断探索新知识,提高学生学习的主动性。课堂上采用多种课堂活动形式和激励机制可以极大提高学生的学习热情,同时,借助蓝墨云班课或学习通软件在课堂上实时加减分,随时随地与学生互动,既增加了教师与学生的交流时间,又为课堂增添了活力。

基于激励机制的“辨写思练”教学模式将讲与练、现场编程与小组讨论、过程评价与期末评价相结合,充分调动学生的视觉与听觉,通过现场案例分析与编程一边讲解解题思路,一边引导学生思考;在互联网大背景下,考虑当代大学生的个性发展和心理诉求,利用蓝墨云和雨课堂,进行课上抢答和投票,课下互动交流,增加学生课堂参与度和课后互动率,同时设立激励评价机制,鼓励学生线上线下互动参与。

2 实施依据

2.1 理论依据

人本主义心理学代表人物罗杰斯认为,人类天生具有学习愿望和潜能,这是一种值得信赖的心理倾向,它们可以在合适的条件下释放出来。当学生所学内容与自身发展需要相关或对该内容感兴趣时,学习的积极性和主动性最容易被激发,学生在一种具有心理安全感的环境下可以更好地学习[18]。现代教学理念以学生为中心,以学习为基本逻辑展开教学,目的是为了学生发展,促使学生主动学习、亲身实践。教师的角色应当是学生学习的“促进者”,学生的学习应是主动发现的过程,而不是被动地接受知识[19]。基于激励机制的“辨写思练”教学模式改变了课堂上教师垄断课堂的做法,以任务导入或创设问题、设置程序陷阱的方式激发学生对知识的学习兴趣,产生认知需要,进而产生一种需要学习的心理倾向。学生学习知识不仅要“知其然”和“知其所以然”,而且要“知其所用”和“知其谁用”,创设问题情境,引入相关案例,有助于学生理清知识脉络,提高兴趣和学习主动性。本文提出的教学模式遵循了“以人为本”的教学原则,充分体现了学生的主体地位,对于发展学生的自学和探究能力有积极作用,同时提高了教学质量,使学生在知识与能力、过程与方法、情感态度与价值观等方面获得和谐发展。

2.2 实践经验

笔者曾在学院AB类课程申报中,将基于激励机制的“辨写思练”教学模式应用于C程序设计课程中,经一系列校内专家评审和校外专家盲评后获学院A类课程。此教学模式在2017年山东省青年教师能力提升培训班课堂上受到导师的认可,笔者被导师们评为“优秀学员”。在实际教学过程中,基于激励机制的“辨写思练”教学模式在C程序设计课程中的应用受到学生的一致好评,通过实验班和非实验班学生的期末成绩对比(见图1)可以看出,实验班的成绩比非实验班成绩整体要高,说明此教学模式是比较适合程序设计类课程教学的。

2.3 学生心理

从学生课前问卷调查结果(见图2)可知,69.77%的学生希望课堂上教师的教与学生的学相结合,讲练结合;46.51%的学生希望课前预习是在教师的指导下,带着问题预习,9.3%的学生课前不预习,44.18%的学生预习无目的,随意翻翻书;39.53%的学生希望课堂上教师提供思考和小组讨论的机会,用知识解决具体问题,大部分学生不太善于跟教师面对面交流,学习中遇到问题习惯去网上搜或抄袭他人,67.44%的学生希望教师领着学生共同总结,弄清知识间的内在联系,构建知识体系。

图3为课程结束后学生对教师上课方式的调研,59.52%的学生非常喜欢上C程序设计课程,64.29%的学生喜欢这种上课方式,47.62%的学生喜欢教师课堂上边编程调试边讲解,90.48%的学生喜欢在课堂上使用现代教育技术。

从学生课前课后的问卷调查结果可知,基于激励机制的“辨写思练”教学模式在程序设计类课程中的应用符合大部分学生的学习心理和学习兴趣点。

3 实施过程

基于激励机制的“辨写思练”教学模式的实施过程分为以下5个阶段(以一节课45分钟为例):

3.1 任务导入或前情回顾(5分钟)

任务导入是指将教材的知识点以问题或任务的形式呈现在学生面前,让学生在解决问题的过程中掌握知识,培养技能,发展思维;前情回顧是指通过复习将与本节课内容相衔接的已学知识点引入新课,在原有知识框架的基础上,对新知识主动加工与处理,从而构建自己新的知识框架。

开课前会根据教学内容的需要选择任务导入法或者前情回顾法,对于知识点比较简单、容易看懂的会将微课视频放在蓝墨云班课上,让学生自行观看预习,上课时会借助雨课堂对学生所观看的微课或上节课的内容以投票或抢答的形式进行测试,摸清学生的理解程度,根据理解程度调整本次课的教学内容。学生观看视频、投票和抢答等学习活动都会有一定的分值鼓励。

3.2 边编程边讲解新知(15分钟)

此阶段打破程序与语法的传统讲授模式,充分调动学生的视觉与听觉,通过现场编程和案例分析引导学生思考。在现场编程过程中,会根据知识点的重要性和难易程度,结合以往学生遇到的问题设置陷阱,并引导学生思考与调试,学生在调试过程中解决问题、掌握新知,加深印象。同时,讲解过程中会配以过程评价,根据学生的表现给予不同的分值鼓励。

3.3 学生活动:小组合作与讨论(15分钟)

讨论解疑是学生相互学习共同促进的关键环节。在此环节,优秀学生可以帮助后进学生,同时也可以促使全体学生打开思路,提出不同的观点。活动期间,教师会根据刚才讲授的知识点,再次给出一个案例或者将刚才的案例提升难度,让学生小组讨论,教师全面掌控,由小组长负责组织,围绕问题进行交流、讨论甚至辩论。由教师控制时间,进行有效讨论,学生做好记录,同时注意总结本组好的解题方法和规律,以便上台演示或借助蓝墨云或学习通投屏功能在大屏幕展示。教师收集学生讨论中仍然解决不了的问题,以备针对性点拨。

3.4 展示点评(5分钟)

小组通过讨论交流,将自己组提炼的编程思路或程序通过雨课堂展示到屏幕上,由一名学生负责讲解点评。由于课堂时间的限制,学生不能一一展示,每次会利用云班课随机抽1-2个组讲解点评。在展示过程中其他小组成员可以用其它颜色的笔对展示内容进行补充或修改,让所有学生在展示环节都处于忙碌状态,有事可做。同时也可以进行小组间展示,相邻两个小组成员之间互相交换并帮助对方批阅和修改,既学习其他同学的创意思路,又对易错之处牢记于心。最后教师点评,一是对学生模糊不清的疑难问题给出准确的答复;二是对重点问题进行点拨讲解,归纳方法、规律,教师的讲要语言简练,直奔问题,点深点透;三是针对展示点评情况科学评价各小组,激励到位。

3.5 提炼总结,布置作业(5分钟)

对于重点或容易出错的知识点会在课堂最后几分钟来一次抢答大冒险,学生抢答本节课给你印象最深的一个知识点或教师的一句话,要求每位学生只能说一个且不能与他人重复,说对加分,说错或与他人重复会适当扣分,该方法会将学生的注意力再次拉回课堂,进一步巩固知识点。

作业主要是借助蓝墨云班课在每次课结束时向学生发送,要求本次课结束后的三天内提交,作业形式有观看微课做作业、提交编程答案、章节测试、讨论互动答疑等。

4 激励机制评价方法

激励机制[20]的评价方法采用教师评价、小组评价和系统自动评价相结合的方式进行。

4.1 教师评价

课堂上教师会根据知识点的难易度设置分值,根据学生的答题情况给予一定的分值鼓励;课下会在蓝墨云班课上给学生答疑,根据学生提问的水平给予一定的点赞值,根据学生的作业完成情况给予相应的分值鼓励。

4.2 小组评价

将班级按6~8人一组分成若干小组,每个小组选一名小组长负责统计本小组的激励考核成绩。每次小组活动点评结束后,由全班共同讨论选出两组优秀团队,小组内成员分数由小组长负责带领本小组成员,根据每名成员对本次讨论的贡献程度按小组得分的100%、80%、60%给出,比例为1∶3∶2。每次课优秀团队的得分在小组讨论前根据题目的难易度给出,假设满分10分,则两组优秀团队中每小组得分10分,其他小组8分;若每组6人,则优秀团队中有1人10分,3人8分,2人6分;其他非优秀团队中,1人8分,3人6分,2人5分。小组内成员具体多少分由小组长最后根据大家表现在小组内协商给出,具体比例和分值可视实际情况微调。

4.3 系统自动评价

学生在蓝墨云班课上的每次活动都有一定的经验值,这些由系统根据学生的活跃度自动给出,这部分成绩也将作为学生平时成绩的一部分。学生课堂表现的总成绩按教师评价:小组评价:系统自动评价=1∶1∶1的比例进行,力求对学生课堂表现进行全方位、客观、公正的评价。

5 结语

针对程序设计类课程的特点,为了提高学生的学习主动性和学习兴趣,提出一种基于激励机制的“辨写思练”教学模式,该模式将讲与练、现场编程与小组讨论、过程评价与期末评价相结合,注重培养学生的程序设计思维和自主学习能力,在实际教学应用中取得了良好的教学效果,具有一定的推广价值。但该教学模式在实施过程中也有其局限性,如:①此教學模式需要学生的大力配合,但由于学生水平参差不齐,水平稍差的学生课堂跟进会有些吃力;②评价激励机制中的系统自动评价部分,学生为了得分而参与视频观看,对自主学习参与度的衡量标准有待进一步提高,后续会通过增加网络视频和学习资源来帮助后进生复习巩固,同时增加网上资源的任务点或测试题,以进一步规范系统自动评价部分的学生得分,保证该模式的顺利实施。

参考文献:

[1] 孙丽珺,李莎. 通信工程专业程序设计类课程教学模式的探索[J]. 计算机教育,2017(5):117-120.

[2] 王军英,马红梅. C语言程序设计教学存在的问题与策略[J]. 教育理论与实践,2015(3):63-64.

[3] 张俊友,王凡予,王树凤. 数学建模思想在交通工程“C语言程序设计”教学改革中的应用[J]. 黑龙江教育:高教研究与评估,2018(12):15-17.

[4] 周杰,冷震北. 以竞赛培养模式推动《C程序设计》课程教学改革[J]. 电脑知识与技术,2018,14(3):158-159.

[5] 徐新爱. 基于学科竞赛的《C语言程序设计》课程教学改革研究[J]. 西南师范大学学报:自然科学版,2015,40(9):224-228.

[6] 张红梅,拓明福,赵永梅,等. 《计算机程序设计基础》“四位一体”综合教学改革与实践[J]. 物联网技术,2018,8(12):106-107,109.

[7] 陈昕,王兴芬,焦健,等. 注重编程能力培养的C语言过程化考核教学改革[J]. 实验技术与管理,2016,33(9):155-158.

[8] 闫丽. 基于MOOC资源共享下的SPOC教学模式应用研究[J]. 教育理论与实践,2018,38(15):51-52.

[9] 覃子珍. 信管专业程序设计类课程“MOOC+翻转课堂”教学改革研究[J]. 软件导刊,2018,17(1):224-226.

[10] 傅荣会. 在程序设计课程中融入创新创业教育的改革研究[J]. 福建电脑,2018,34(11):159-160.

[11] 赵娇洁. 基于OBE理念的《C语言程序设计》课程教学改革探析[J]. 智库时代,2017(14):266-267.

[12] 史晓楠. 基于OBE的Java程序设计教学改革研究[J]. 软件导刊,2017,16(8):216-218.

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