“VB程序設(shè)計(jì)”基礎(chǔ)課程教學(xué)改革探索與實(shí)踐

宋榮杰+陳勇

摘 要：文章以西北農(nóng)林科技大學(xué)為例，從當(dāng)前“VB程序設(shè)計(jì)”基礎(chǔ)課程教學(xué)現(xiàn)狀出發(fā)，提出“以典型案例為示范、以項(xiàng)目實(shí)踐為主線、以教學(xué)資源為支撐、以能力考核為導(dǎo)向”的教學(xué)改革實(shí)踐策略，以強(qiáng)化學(xué)生實(shí)踐能力與應(yīng)用能力的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：VB程序設(shè)計(jì)；基礎(chǔ)教學(xué)改革；高等農(nóng)林院校

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1002-4107（2017）03-0016-03

VB程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（簡稱“VB”）課程是西北農(nóng)林科技大學(xué)面向全校非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生開設(shè)的計(jì)算機(jī)公共基礎(chǔ)課，也是許多高等院校非計(jì)算機(jī)專業(yè)本科生的計(jì)算機(jī)語言入門課程。該課程以可視化編程、代碼規(guī)范、數(shù)組、過程、文件為基礎(chǔ)，圍繞三大程序控制結(jié)構(gòu)和常用算法開展，學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)基本原理和方法。課程強(qiáng)調(diào)學(xué)生程序設(shè)計(jì)思維方式培養(yǎng)，同時(shí)注重學(xué)生解決實(shí)際問題能力的培養(yǎng)，具有較強(qiáng)的實(shí)踐性。

現(xiàn)有教學(xué)存在許多問題，突出表現(xiàn)為學(xué)生學(xué)完課程后不能“學(xué)以致用”，因此很多學(xué)者對該課程的教學(xué)進(jìn)行了有益探索，如改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式[1]、重視算法設(shè)計(jì)[2]、實(shí)施案例教學(xué)[3]和項(xiàng)目教學(xué)[4]、開展互動式教學(xué)等[5]，這些教學(xué)改革均取得一定成效。然而由于課程教學(xué)涉及學(xué)生專業(yè)背景、師資規(guī)模、教學(xué)平臺和課時(shí)安排等眾多因素，各高校仍需根據(jù)實(shí)際情況，更新教育理念、創(chuàng)新教學(xué)方法。

本文從“VB”課程教學(xué)現(xiàn)狀和存在的問題出發(fā)，結(jié)合高等農(nóng)林院校教學(xué)實(shí)際，提出“以典型案例為示范、以項(xiàng)目實(shí)踐為主線、以教學(xué)資源為支撐、以能力考核為導(dǎo)向”的教學(xué)模式，以期提升課程教學(xué)質(zhì)量。

一、“VB”課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

“VB”課程是西北農(nóng)林科技大學(xué)面向全校農(nóng)、林、理、工等眾多學(xué)科專業(yè)學(xué)生開設(shè)的一門公共必修課，課程教學(xué)由理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)兩部分構(gòu)成，其中理論教學(xué)主要以大班上課（90—120人）為主，實(shí)驗(yàn)教學(xué)采用分班教學(xué)（60人），2014版培養(yǎng)方案中該課程總課時(shí)減少為56學(xué)時(shí)。目前教學(xué)中存在的問題集中體現(xiàn)在以下方面。

（一）教學(xué)內(nèi)容抽象枯燥

目前理論教學(xué)內(nèi)容主要講述程序設(shè)計(jì)語言的語法規(guī)范和編程方法，教學(xué)中過于注重細(xì)節(jié)知識講授和學(xué)習(xí)，知識組織相對零散，課堂信息量偏大；實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容大多來自教材例題和習(xí)題，實(shí)驗(yàn)結(jié)果不吸引人。教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際應(yīng)用缺乏關(guān)聯(lián)，學(xué)生往往在學(xué)習(xí)初期對課程充滿好奇，但隨著內(nèi)容的深入逐漸喪失學(xué)習(xí)興趣。

（二）教學(xué)方法單一

理論教學(xué)大多采用傳統(tǒng)的“知識點(diǎn)—例題講解—習(xí)題”方式教學(xué)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)以單個程序驗(yàn)證或算法應(yīng)用為主。學(xué)生往往處于被動學(xué)習(xí)地位，缺乏學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)新意識。由于實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱，學(xué)生無法運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題，容易對課程產(chǎn)生“學(xué)而無用”的思想。

（三）缺少針對性教學(xué)資源

本課程的授課對象具有不同的專業(yè)背景，學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)和思維方式等存在較大差異，因而其關(guān)注點(diǎn)和興趣必然不同?，F(xiàn)有教學(xué)內(nèi)容和手段未能根據(jù)授課對象的專業(yè)需求進(jìn)行調(diào)整和側(cè)重，也缺少應(yīng)對“因材施教”的教學(xué)資源和實(shí)踐素材，不利于學(xué)生的差異學(xué)習(xí)和個性發(fā)展。

（四）考核方式單一

西北農(nóng)林科技大學(xué)“VB”課程考試已連續(xù)多年采取上機(jī)考試方式，考核評價(jià)主要依據(jù)考試成績和實(shí)習(xí)報(bào)告成績?，F(xiàn)有考核方式下存在學(xué)生抄襲實(shí)驗(yàn)報(bào)告、考前“背程序”等消極應(yīng)試現(xiàn)象，不能全面反映學(xué)生學(xué)習(xí)過程，在一定程度上打擊了動手能力強(qiáng)的學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，從而不利于學(xué)生實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。

二、“VB”課程教學(xué)改革的實(shí)踐策略

針對教學(xué)中存在的問題，綜合考慮學(xué)生基礎(chǔ)、師資力量和課時(shí)安排等客觀因素，以全面提升學(xué)生實(shí)踐和應(yīng)用能力為目標(biāo)，探索研究“VB”課程教學(xué)改革策略。

（一）多渠道激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

“興趣是最好的老師”，因此培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣是改進(jìn)教學(xué)的一個突破口。實(shí)踐中通過改善教學(xué)方法、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容等多種途徑，吸引學(xué)生對課程的持續(xù)關(guān)注，調(diào)動學(xué)習(xí)積極性和主動性。

1.重視課程學(xué)習(xí)引導(dǎo)。在第一節(jié)課，通過展示生動有趣的典型案例和學(xué)生優(yōu)秀習(xí)作的方式進(jìn)行課程學(xué)習(xí)引導(dǎo)，點(diǎn)燃學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。例如演示用VB實(shí)現(xiàn)的游戲、動畫、多媒體、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)案例，以及往屆不同專業(yè)學(xué)生設(shè)計(jì)的專業(yè)應(yīng)用軟件等，引導(dǎo)學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容和預(yù)期目標(biāo)有初步了解，同時(shí)將案例解決留作懸念，激發(fā)學(xué)生求知欲和好奇心。

2.開展“程序show”。每節(jié)課前3—5分鐘設(shè)置為“程序show”環(huán)節(jié)，鼓勵學(xué)生展示自己設(shè)計(jì)制作的程序、“一題多解”和趣味程序等。實(shí)踐表明，“程序show”能有效促使學(xué)生參與課堂，同時(shí)給學(xué)生提供展現(xiàn)個人學(xué)習(xí)魅力的舞臺，提升課程學(xué)習(xí)的成就感。

3.設(shè)計(jì)生活化的案例。將教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，將抽象、枯燥的知識轉(zhuǎn)化為貼近生活的應(yīng)用問題。例如，講解編程基礎(chǔ)的“變量和常量”相關(guān)內(nèi)容，學(xué)生往往在實(shí)際編程時(shí)不知如何具體選用，而設(shè)計(jì)一個“公交車報(bào)站”程序，結(jié)合生活實(shí)際講述這部分內(nèi)容，使學(xué)生更容易理解和接受所學(xué)內(nèi)容，從而取得很好的教學(xué)效果。

4.引導(dǎo)學(xué)生將課程學(xué)習(xí)與專業(yè)學(xué)習(xí)相結(jié)合。對于公共課學(xué)習(xí)，學(xué)生最關(guān)心的是所學(xué)知識對專業(yè)學(xué)習(xí)和就業(yè)前景的作用。因此，教師在日常教學(xué)中需要不斷引導(dǎo)和強(qiáng)化課程的“有用性”，從專業(yè)需求角度來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動力。如引導(dǎo)動物醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生開發(fā)“寵物醫(yī)院”、水利專業(yè)學(xué)生設(shè)計(jì)“水利工程計(jì)算”小軟件等。通過具有一定專業(yè)特色的實(shí)際案例啟發(fā)學(xué)生學(xué)以致用，調(diào)動學(xué)習(xí)積極性。

（二）采用“案例示范、項(xiàng)目驅(qū)動”教學(xué)

針對學(xué)生學(xué)習(xí)過程中理論與實(shí)踐脫節(jié)的問題，開展“案例示范、項(xiàng)目驅(qū)動”教學(xué)方法改革，以“教學(xué)案例”、“實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目”促進(jìn)學(xué)生將理論知識與具體應(yīng)用有機(jī)結(jié)合，通過項(xiàng)目實(shí)踐強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。

1.理論教學(xué)采用案例教學(xué)。通過對知識點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)與歸納，將教學(xué)內(nèi)容融入到精心設(shè)計(jì)的教學(xué)案例中，按照“問題分析分組討論解決問題總結(jié)與拓展”流程組織教學(xué)。首先通過分析案例提出問題，吸引學(xué)生對問題的關(guān)注。其次通過分組討論發(fā)散學(xué)生編程思維，發(fā)現(xiàn)對比不同解題思路和實(shí)現(xiàn)方法；通過對案例進(jìn)行分解，鼓勵學(xué)生分步驟以“接龍”的方式解決問題。最后由教師對案例涉及的知識以及解決思路進(jìn)行歸納總結(jié)，拓展學(xué)生思路。以案例組織教學(xué)，能夠有效解決教學(xué)內(nèi)容枯燥、組織零散的現(xiàn)狀，有利于將理論知識與具體應(yīng)用結(jié)合，促進(jìn)學(xué)生理解和接受教學(xué)內(nèi)容。

2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)采用項(xiàng)目教學(xué)。借助綜合應(yīng)用程序模擬真實(shí)項(xiàng)目情境，參考“構(gòu)思—設(shè)計(jì)—實(shí)現(xiàn)—運(yùn)作”項(xiàng)目開發(fā)過程，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行需求分析、算法設(shè)計(jì)、編碼、運(yùn)行和測試等環(huán)節(jié)，構(gòu)建“以項(xiàng)目為主線、以教師為引導(dǎo)、以學(xué)生為主體”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。項(xiàng)目教學(xué)組織流程為：自由分組選題需求分析項(xiàng)目實(shí)施作品匯報(bào)改進(jìn)與總結(jié)。首先動員學(xué)生組建團(tuán)隊(duì)，每個小組成員人數(shù)為3—5名，并進(jìn)行角色分工，如創(chuàng)意、編碼、項(xiàng)目匯報(bào)、撰寫報(bào)告等；然后各小組按指定或自行創(chuàng)意選題，完成需求分析和功能設(shè)計(jì)、明確設(shè)計(jì)目標(biāo)；實(shí)施階段通過查閱資料、觀看教學(xué)視頻、與教師交流等方式掌握相關(guān)技術(shù)并實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目功能；項(xiàng)目匯報(bào)采取成果答辯形式，匯報(bào)小組需回答教師和學(xué)生提出的相關(guān)問題；答辯后對存在的問題進(jìn)行修改與完善，各小組對項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)過程、關(guān)鍵技術(shù)及解決方案等進(jìn)行總結(jié)并提交報(bào)告。項(xiàng)目分析與設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)與測試、展示與答辯等環(huán)節(jié)，不僅鍛煉學(xué)生分析問題與解決問題的能力，而且有助于培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識。

案例教學(xué)和項(xiàng)目教學(xué)相結(jié)合，既能充分發(fā)揮案例教學(xué)法在理論教學(xué)中的典型示范作用，加深學(xué)生對程序設(shè)計(jì)基本概念、解題思路和方法的掌握，同時(shí)又能借助項(xiàng)目教學(xué)法的實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。

（三）以教學(xué)案例為核心創(chuàng)新教學(xué)資源建設(shè)

教學(xué)資源建設(shè)應(yīng)滿足特定教學(xué)方法和學(xué)習(xí)目標(biāo)需要，為教學(xué)活動開展提供信息支持和服務(wù)[6]。由于授課對象大多缺乏項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，且學(xué)習(xí)基礎(chǔ)存在差異，因此教學(xué)資源應(yīng)能為不同學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目實(shí)踐提供理論或技術(shù)指導(dǎo)。另外，“案例示范、項(xiàng)目驅(qū)動”教學(xué)方法實(shí)施需要充足的案例素材，因此實(shí)踐中把傳統(tǒng)以教材為中心的教學(xué)資源建設(shè)思路，改為以教學(xué)案例和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為核心的思路，建設(shè)具有鮮明應(yīng)用特色的教學(xué)資源。

1.建設(shè)多層次教學(xué)案例庫。首先進(jìn)行教學(xué)案例設(shè)

計(jì)，圍繞課程主要教學(xué)內(nèi)容凝練與整合知識點(diǎn)，將零散的理論知識融入生動具體的案例中，建立知識點(diǎn)與教學(xué)案例之間的對應(yīng)關(guān)系；其次設(shè)計(jì)多層次實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，根據(jù)循序漸進(jìn)的原則，兼顧差異化教學(xué)需要，設(shè)置驗(yàn)證型、趣味型、設(shè)計(jì)型、綜合應(yīng)用型和專業(yè)特色型5個層次的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目（表1）；最后制作具體案例，遵循貼近學(xué)生、面向應(yīng)用、體現(xiàn)專業(yè)特色的原則，將教學(xué)內(nèi)容、實(shí)際應(yīng)用和學(xué)生興趣點(diǎn)有機(jī)結(jié)合，制作出系列案例（部分案例見表1）。通過構(gòu)建“層次遞進(jìn)式”案例，形成覆蓋面廣、相對系統(tǒng)的案例庫，從不同側(cè)面促使學(xué)生“學(xué)以致用”。

2.加強(qiáng)多方位資源建設(shè)。一是為典型教學(xué)案例撰寫實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，為每個具體案例設(shè)計(jì)應(yīng)用背景、內(nèi)容、任務(wù)、預(yù)期結(jié)果、相關(guān)知識等通用要素，考慮到差異教學(xué)需要，一些復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目還提供解題思路、關(guān)鍵技術(shù)及實(shí)現(xiàn)代碼。二是借助微課制作技術(shù)，針對項(xiàng)目實(shí)踐所需的實(shí)現(xiàn)技術(shù)或教學(xué)重難點(diǎn)內(nèi)容，錄制微課視頻，形成既簡短精練又淺顯易懂的微視頻庫。

3.搭建教學(xué)資源共享平臺。課題組設(shè)計(jì)開發(fā)了基于網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)資源共享平臺，用于教學(xué)案例、課件和視頻等各種教學(xué)資源的發(fā)布、在線瀏覽、下載等，學(xué)生可隨時(shí)訪問學(xué)習(xí)。此外，基于“藍(lán)墨云班課”建立基于手機(jī)移動端的資源共享平臺，除發(fā)布和共享各種教學(xué)資源外，還便于跟蹤每名學(xué)生對資源的訪問情況。

通過多樣化的教學(xué)資源建設(shè)，不僅豐富了教學(xué)內(nèi)容和形式，為教學(xué)方法改革提供有力的資源支撐，同時(shí)也為學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供多方位的自學(xué)指導(dǎo)，對于開拓學(xué)生編程思維具有積極作用。

（四）構(gòu)建能力導(dǎo)向的多元考核評價(jià)體系

針對現(xiàn)有單一考核方式的弊端，教學(xué)中采取注重過程考核和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的多元考核措施，對學(xué)生學(xué)習(xí)效果進(jìn)行綜合評價(jià)。

1.重視課堂參與。一是采取考勤+隨機(jī)點(diǎn)名方式記錄課堂出勤率，引入手機(jī)“藍(lán)墨云班課”簽到功能，以提高大班上課的考勤效率；二是鼓勵師生、學(xué)生之間的互動交流，對于在課堂或?qū)W習(xí)論壇上積極提問與回答問題的學(xué)生進(jìn)行實(shí)時(shí)獎勵加分；三是通過“案例示范+項(xiàng)目驅(qū)動”教學(xué)方法帶動學(xué)生參與案例分析和討論，促使學(xué)生全面參與課堂教學(xué)。

2.增加課堂測驗(yàn)的力度與系統(tǒng)性。在測驗(yàn)內(nèi)容上：一是對重難點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容安排隨堂測試；二是針對章節(jié)內(nèi)容測試；三是進(jìn)行期中期末測驗(yàn)，考查學(xué)生階段性學(xué)習(xí)效果。在測驗(yàn)形式上：客觀題測試借助于“藍(lán)墨云班課”提供的在線測試功能，學(xué)生交卷即可查看成績和答案；程序設(shè)計(jì)測試采取紙質(zhì)測試，學(xué)生按要求隨機(jī)選做1—2個題目。通過隨堂測試—章節(jié)測試—階段測試，既能有效反映學(xué)生學(xué)習(xí)過程，也有助于教師及時(shí)獲取教學(xué)反饋。

3.開展分組項(xiàng)目答辯。針對小組合作實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，采取集中答辯形式驗(yàn)收項(xiàng)目成果。任課教師制定評分規(guī)則，并和學(xué)生組成評委共同對小組作業(yè)打分，小組成員分工和貢獻(xiàn)雖不同，但組內(nèi)各成員獲得相同分?jǐn)?shù)。項(xiàng)目答辯能有效促進(jìn)學(xué)生之間的相互學(xué)習(xí)與交流，培養(yǎng)實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)合作意識。

4.建立課程免試機(jī)制。鼓勵學(xué)生通過開發(fā)創(chuàng)新性程序申請免試答辯，由3—5名教師評委從程序?qū)嵱眯?、功能、?chuàng)新性等方面進(jìn)行打分。答辯成績分為未通過（60分以下）、通過（60—79分）、良好（80—89分）和優(yōu)秀（90—100分）四個級別。未通過或?qū)Τ煽儾粷M意的學(xué)生仍可參加上機(jī)考試取得成績。實(shí)踐表明，免試答辯舉措能極大調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，達(dá)到強(qiáng)化實(shí)踐能力考核、鼓勵創(chuàng)新的目的。

通過上述多種形式的考核，形成涵蓋課前、課中和課后，面向?qū)W習(xí)過程、實(shí)踐能力、創(chuàng)新意識和團(tuán)隊(duì)合作等多方位能力目標(biāo)的考核體系，促使學(xué)生積極參與整個學(xué)習(xí)過程。通過教師采取積極引導(dǎo)和激勵措施，制定規(guī)范的多元評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和量化指標(biāo)，保障考核評價(jià)的公正性和可操作性。

三、教學(xué)改革效果

本次教學(xué)改革方案已在西北農(nóng)林科技大學(xué)食品、動醫(yī)和水利等部分專業(yè)進(jìn)行初步實(shí)踐，取得了階段性進(jìn)展，具體表現(xiàn)為：第一，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣明顯提高，課堂參與度大大提升，師生之間課上課下互動交流明顯增多；第二，學(xué)生實(shí)際編程能力有明顯提升，大多數(shù)學(xué)生能夠獨(dú)立設(shè)計(jì)并完成一個應(yīng)用小軟件，部分學(xué)生還通過免試答辯取得了優(yōu)異成績；第三，試點(diǎn)專業(yè)課程考核通過率在97%以上，取得較好的教學(xué)效果。此外，通過后期對學(xué)生問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)，99%的學(xué)生認(rèn)為本課程對后續(xù)學(xué)習(xí)和解決專業(yè)問題有幫助；91%的學(xué)生對課程教學(xué)案例很感興趣并通過努力實(shí)現(xiàn)它們。這表明學(xué)生的學(xué)習(xí)動力受到顯著激發(fā)，教學(xué)改革措施受到學(xué)生普遍認(rèn)可和接受。

本文探討了在“VB”課程理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)中強(qiáng)化學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)的思路與方法，結(jié)合西北農(nóng)林科技大學(xué)教學(xué)實(shí)際，形成了以強(qiáng)化實(shí)踐和應(yīng)用能力培養(yǎng)為重點(diǎn)的教學(xué)策略：通過多渠道激發(fā)學(xué)生興趣、靈活運(yùn)用“案例示范、項(xiàng)目驅(qū)動”教學(xué)方法，同時(shí)以多方位教學(xué)資源建設(shè)為支撐、以注重過程考核的多元評價(jià)為激勵措施，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用程序設(shè)計(jì)解決實(shí)際問題的能力。但是，在具體教學(xué)實(shí)踐中，教師還應(yīng)根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)切實(shí)可行的教學(xué)案例和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，適當(dāng)改善和調(diào)整教學(xué)方法與策略，不斷總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和成果，以期取得更好的教學(xué)效果。

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