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高职院校混合式教学应用研究

2023-04-10高洪云

计算机应用文摘·触控 2023年6期
关键词:混合式程序设计教学方法

关键词:程序设计;教学方法;混合式

中图法分类号:TP393 文献标识码:A

本课题分析混合式教学的基本思路及其方法论基础,并梳理相关的理论知识,根据建构主义等教学理论设计“Java程序设计”课程混合式教学并组织教学实践,在线上进行自主学习,线下则采用任务驱动法进行课堂教学。混合式教学(blended learning)是一种新型的教学形式,是指教育研究者从“教”的层面来研究混合式学习中“教”与“学”的关系。

1课题的国内外研究背景

1.1国外研究背景

Margaret Driscoll通过研究发现,混合式教学包括以下4种不同的观念:混合各种信息技术为实现教育目标服务:将教学技术与传统的教师指导相结合,教师是教学活动的主导者;借助于建构主义、认知主义等学习理论,通过教学技术,优化整个教学过程,进一步提高教学质量;混合过程是科学的,从而使学习过程是协调一致的。Michael认为,从教学管理者的角度看,混合式教学是教师为了实现教学目标而尽可能地利用一切有价值资源的一种教学方式。

1.2国内研究背景

余胜泉等编写了《网络环境下的混合式教学——一种新的教学形式》,通过对混合式教学理论以及教学环境的分析,提出了基于网络教学平台的混合式教学模式,该模式主要包括学习环境设计、课堂教学设计、在线教学设计、发展教学评价设计等环节,为后续的混合式教学研究提供了参考。李克东指出混合式教学是面对面教学和在线教学的有效整合,教师可以利用教学平台和媒体技术辅助教学,从而提高教学效果。一部分的教学内容通过线上完成,学生可自主管理学习:另一部分的教学内容在教师的有效监督下进行。任务驱动教学法是教师通过巧妙设计教学任务,将教学目标中的知识点蕴含于任务之中,使学生通过完成任务达到掌握所学知识的目的。任务的引入需要教师创建一个真实的情景,以此来激发学生的兴趣和动机。在任务驱动教学法中教师不再是傳统教学中的主宰者,教师的职能由“教学”向“导学”转变,教师成为任务的设计者、任务情景的创设者、学生学习的引导帮助者、任务完成的评价者。

2课题的应用意义

本课题调研高职(我院)学生的学情,对“Java程序设计”课程进行了教学设计。本课题团队成员制定“Java程序设计”的重点教学项目并列出相应的教学任务难点,并确定哪些教学任务采用混合式教学。高职学生在学习方面具有以下特点。第一,对自己感兴趣的知识学习积极性较高,而对于枯燥的理论内容则表现为排斥。第二,在学习的过程中,专注力不强,缺乏坚持性。第三,学习主动性不强,自主学习能力有待开发。“Java程序设计”是计算机专业的一门专业基础课,重点介绍Java环境、运算符、程序控制语句、类与对象、继承与多态、异常处理等。通过本课程学生学习面向对象的编程思想、掌握基本的编程技能。目前,混合式教学将成为解决以上问题的重要方法。本课题研究对我院信息化建设发展有实际推动意义。

3“Java程序设计”课程模块构成

“Java程序设计”课程设计为若干模块。

3.1模块一:初识Java语言

包括语言的特点、Javase的下载安装、eclipse的下载安装、Java程序运行机制、Java虚拟机、jdk基本使用、eclipse基本使用、代码编写规范、注释的使用等。

3.1.1子任务A:初识Java语言的理论知识

自主学习课前任务:将教学目标中的基本概念和简单知识设计为课前任务,培养学生自主学习能力。比如,Javase的官网是什么?eclipse如何寻找?download是什么意思?

情境导人:通过“美丽校园”引入新课,讨论分析问题来明确学习内容。

学习新知:以“美丽校园”为例,通过典型工作任务组织教学内容,突破教学重点、化解教学难点。

任务实施:第一,参考给定图文及代码,实现“美丽校园”功能;第二,模仿“美丽校园”案例,搭建开发环境;第三,模仿“美丽校园”案例代码,实现“我爱Java”的编码和注释。

3.1.2子任务B:第一个程序的应用实践

自主学习课前任务:学生复习并完成自测,为教学提供学情,实现“以学定教”。

情境导入:通过“我爱Java”引导学生思考如何搭建开发环境?如何编码和注释?学生小组讨论、分析问题,并导入新课。

分析问题:教师引导学生分析问题,完成现实中的问题到计算机中的映射,突出Java语言的应用场景。学生分小组使用互联网,合作探究搭建开发环境、实现编码及注释。

任务实施:第一,小组讨论JavaSE的下载与安装、eclipse的下载与安装;第二,小组合作上机编码实现“我爱Java”功能;第三,输人数据进行测试。

3.2模块二:Java语言基础

包括基本数据类型、常量和变量的使用、控制台输入、控制台输出、运算符的使用等。

3.2.1子任务A:Java语言基础

自主学习课前任务:将教学目标中的基本概念和简单知识设计为课前任务,培养学生自主学习能力。比如,什么是数据类型?输入和输出有什么作用?

情境导人:将真实的学生成绩统计引入新课,讨论分析问题来明确学习内容。学习新知:以学生成绩统计为例,通过典型工作任务组织教学内容,突破教学重点、化解教学难点。

任务实施:第一,参考给定代码实现学生成绩统计功能;第二,模仿学生成绩统计案例,画出超市收银台的流程图;第三,模仿学生成绩统计案例代码,编码实现超市收银台功能。

3.2.2子任务B:Java语言基础的应用实践

自主学习课前任务:学生进行复习并完成自测,为教学提供学情,实现“以学定教”。

情境导人:通过引入超市收银台,思考数据如何输入?数据如何输出?学生小组讨论、分析问题,并导入新课。

分析问题:教师引导学生分析问题,完成现实问题到计算机中的映射,Java输入输出语句的应用场景。学生分小组使用互联网,合作探究超市收银台相关知识、数据输入和输出课程,并画出流程图。

任务实施:第一,小组讨论超市收银台的数据输入和输出流程、画流程图;第二,小组合作上机编码,实现超市收银台的数据输入和输出功能;第三,输入真实数据进行测试。

3.3模块三:流程控制与数组

包括双选择结构、多选择结构、循环结构、嵌套循环结构、数组的创建、数组的使用等。

3.3.1子任务A:分支/循环语句的理论知识

自主学习课前任务:将教学目标中的基本概念和简单知识设计为课前任务,培养学生自主学习能力。比如,举例说明生活中的二选一案例、多选一案例?生活中哪些事情需要重复不断做?

情境导入:通过学生真实的网购行为引入新课,讨论分析问题来明确学习内容。以网购为例,通过多形态教学资源展示教学内容,突破教学重点、化解教学难点。

任务实施:第一,参考给定代码实现网购功能;第二,模仿网购案例,画出计算和判断BMI的流程图;第三,模仿网购案例代码,编码实现计算判断BMI、信息的分类统计。

3.3.2子任务B:体重指数计算器的应用实践

自主学习课前任务:学生进行复习并完成自测,为教学提供学情,实现“以学定教”。

情境导人:通过当前权威医学杂志《柳叶刀》肥胖问题,思考如何计算判断BMI?数据如何统计分析?学生小组讨论、分析问题,并导人新课。

分析问题:教师引导学生分析问题,完成现实问题到计算机中的映射,突出分支/循环语句的应用场景。学生分小组使用互联网,合作探究BMI相关知识、取值范围和数据统计,并画出流程图。

任务实施:第一,小组讨论肥胖分支语句、画出肥胖人数统计的流程图;第二,小组合作上机编码,实现BMI判断统计功能;第三,输入真实数据进行测试。

4课题的应用效果分析

4.1课题采用多种形态的教学资源

除了利用教材等实体资源,本课题关注线上资源的设计。超星等平台有很多优秀资源,教师可以介绍学生使用,以丰富本课程教学。同时,本课题团队设计开发更符合高职(我院)学生学情的多形态教学资源(视频、音频、图表、动画等),充分调动学生的积极性,突破教学难点,以提高教学效果。还有一些教学活动资源,测试、作业等供学生自主使用。比如,在“第一个程序”模块中,关于软件下载安装的知识点设计了视频教学资源、图文资源便于学生学习,以提高学生阅读英文网站、发现软件、下载安装、使用软件等实际能力。在“Java语言基础”模块中通过展示超市收银的流程图引导学生设计程序,在此过程中将Java基础语言贯穿其中,使学生深刻体会并灵活应用基本数据类型、常量与变量、控制台的输入与输出、运算符的使用等基础知识。在“分支/循环语句”模块中,针对简单if语句、多分支if语句、for循环语句、while循环语句设计了动画、图文、图表资源等充分调动学生的积极性,让教学内容的逻辑思路更清晰,通过生动活泼的教学案例突破教学重难点。学生不再理解记忆复杂的知识点,而是通过案例理解知识点、应用知识点。通過“多分支if语句”的录屏视频,学生可以理解断点的含义,能生动地看到多分支语句跳转的实际过程,深刻理解分支的动态执行。比如,在网购阶梯折扣案例中:如果总计大于500则打七折,总价大于300打八折,否则无折扣。首先设置断点,输入总价600元并进入调试模式,当前行第十二行绿色显示,按下F6健,总价大于500元吗?是,则当前行进人第十三行,打七折,再按下F6健,退出多分支if语句,结果显示打七折。可以再次调试,总计输入400元并进入调试模式,当前行第十二行绿色显示,按下F6健,总价大于400元吗?是,则当前行进人第十四行,打八折,再按下F6健,退出多分支if语句,结果显示打八折。第三次输入总价200元并进入调试模式,当前行第十二行绿色显示,按下F6健,总价大于300元吗?不是,则当前行进人第十五行,无折扣,再按下F6健,退出多分支if语句,结果显示无折扣。

4.2课题设计引入教学项目

通过完成真实具体的任务引导学生学习模块的重难点并在实践中理解应用,而在应用实践环节,学生则通过模仿学习法完成实践项目,其过程包括需求分析,编码测试等。需求分析的能力至关重要,通过引导教学,让学生意识到程序设计中需求分析的方法、意义。编码遵循的规则也贯穿于教学中,以培养学生严谨的工作作风。通过用例测试的方法,以及测试的意义,使学生在实践中形成经验。比如,学生很容易理解生活中的成绩统计项目,通过成绩统计项目带动本模块中数据类型、运算符等知识点的讲解,完成需求分析和编码测试的岗位工作任务。之后,通过超市收银项目进行实战演练,进一步巩固模块知识点,从而达到灵活应用的目标。比如,通过学生熟悉的网购阶梯折扣项目,带动本模块中分支语句、循环语句等知识点的讲解,完成需求分析和编码测试的岗位工作任务。之后,通过学生普遍关心的体重指数计算器项目进行实战演练,进一步巩固模块知识点,以达到灵活应用的目标。

4.3理论教学成效

将知识点划分为自主学习课前任务、情境导入和学习新知,能激发学生的学习兴趣、提高学生的自主学习能力,基本能完成教学目标,教学效果良好。

4.4实践教学成效

教学环境达标、教学活动井然有序、教学互动广泛深入、教学气氛生动活泼。以学生为中心,实现“做中教、做中学”一体化教学,达到育训并举,知行合一。

4.5反思与改进

(1)理论教学成效不足:学情分析不够详细、深入、广泛,导致课前任务的设计与学生能力水平存在偏差。

(2)实践教学成效不足:在学习新知环节,教师对学生反应信号判断存在偏差。

(3)教学设计改进:继续深入进行学情分析,设计更符合学情的课前任务。

(4)课堂实施改进:在学习新知环节,教师更广泛地关注学生反应,防止以偏概全。

作者简介:

高洪云(1980—),硕士,讲师,研究方向:信息安全技术。

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