基于經(jīng)驗(yàn)內(nèi)化導(dǎo)向型的沉浸式課程教學(xué)改革

王新年

（中南民族大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院，湖北 武漢430074）

0 引 言

安卓平臺(tái)開(kāi)發(fā)課程的特點(diǎn)主要是基于安卓移動(dòng)平臺(tái)的APP開(kāi)發(fā)，屬于編程語(yǔ)言范疇。編程語(yǔ)言的特點(diǎn)是邏輯性高、實(shí)踐性強(qiáng)，只有在不斷實(shí)踐的過(guò)程中才能增加和積累編程的經(jīng)驗(yàn)，所以很多教師歷來(lái)對(duì)于編程語(yǔ)言感到難以教學(xué)，學(xué)生短期內(nèi)也難以理解學(xué)習(xí)編程語(yǔ)言。在這種情況下，采用傳統(tǒng)的課堂講授模式很難讓學(xué)生理解并且積累經(jīng)驗(yàn)，有鑒于此，筆者將傳統(tǒng)課堂教學(xué)全部轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)教學(xué)，采用沉浸式教學(xué)模式，不斷積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，將編程知識(shí)內(nèi)化，提高教學(xué)效率，更好地達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。

1 沉浸式教學(xué)模式

沉浸式教學(xué)模式普遍運(yùn)用于語(yǔ)言教學(xué)[1]，如英語(yǔ)、漢語(yǔ)等語(yǔ)言的教學(xué)，按照不同的標(biāo)準(zhǔn)，沉浸式教學(xué)分為全部沉浸和部分沉浸[2]。編程語(yǔ)言作為計(jì)算機(jī)程序的編寫(xiě)語(yǔ)言，和英語(yǔ)、漢語(yǔ)等語(yǔ)言學(xué)習(xí)一樣，需要不斷地練習(xí)和實(shí)踐。掌握一門(mén)編程語(yǔ)言需要大量的時(shí)間進(jìn)行練習(xí)，只有通過(guò)不斷編寫(xiě)程序才能熟悉、掌握和精通編程語(yǔ)言，逐步積累編程經(jīng)驗(yàn)，從而將分析、調(diào)試和解決問(wèn)題的經(jīng)驗(yàn)內(nèi)化。

安卓平臺(tái)開(kāi)發(fā)課程屬于專業(yè)選修課，按照現(xiàn)有的課程教學(xué)大綱，課堂講授是32學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是12學(xué)時(shí)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要是學(xué)生上機(jī)練習(xí)，完成教師指定的各項(xiàng)編程內(nèi)容，讓學(xué)生完全沉浸在編程的過(guò)程中，屬于1/4沉浸式教學(xué)。本次課程改革是將課程講授的32學(xué)時(shí)全部納入實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)時(shí)，也就是44學(xué)時(shí)全部是實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，課程全部在軟件工程實(shí)驗(yàn)機(jī)房完成，形成全部沉浸式教學(xué)模式。

2 經(jīng)驗(yàn)內(nèi)化過(guò)程

從課程層次來(lái)看，各種課程的定義有三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)[3]，一是計(jì)劃水準(zhǔn)，二是實(shí)施水準(zhǔn)，三是結(jié)果水準(zhǔn)。中國(guó)課程教育注重計(jì)劃水準(zhǔn)，歐美國(guó)家則三個(gè)水準(zhǔn)都具備。計(jì)劃水準(zhǔn)基于可預(yù)設(shè)的教學(xué)計(jì)劃和可觀察的教學(xué)活動(dòng)，而非學(xué)生的實(shí)際體驗(yàn)，容易造成課程實(shí)踐中本末倒置的現(xiàn)象，將教學(xué)計(jì)劃和活動(dòng)本身作為目的，而忽視計(jì)劃和活動(dòng)的真正意義——促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)與發(fā)展。實(shí)施水準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)通過(guò)課程學(xué)生體驗(yàn)到的意義。結(jié)果水準(zhǔn)更關(guān)注預(yù)期的學(xué)習(xí)結(jié)果或目標(biāo)，把課程本身作為手段。

安卓平臺(tái)開(kāi)發(fā)課程更注重實(shí)踐性，強(qiáng)調(diào)學(xué)生在教師的指導(dǎo)下通過(guò)實(shí)踐匯總獲得全部經(jīng)驗(yàn)，是將編程知識(shí)內(nèi)化成學(xué)生學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)的過(guò)程。學(xué)生需要在教師的指導(dǎo)下，通過(guò)課程不斷地編寫(xiě)程序而獲得編程經(jīng)驗(yàn)、項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，從而使學(xué)生對(duì)所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行思考和運(yùn)用，并最終內(nèi)化為學(xué)生的體驗(yàn)[4]，進(jìn)而獲取相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)。

3 沉浸式教學(xué)改革實(shí)施過(guò)程

經(jīng)過(guò)44學(xué)時(shí)全面實(shí)施沉浸式教學(xué)，筆者完成了學(xué)生的編程經(jīng)驗(yàn)內(nèi)化過(guò)程，并對(duì)實(shí)踐過(guò)程中的課程目標(biāo)、課程內(nèi)容、課程組織和課程評(píng)價(jià)進(jìn)行了評(píng)估[5]，將最終的編程結(jié)果作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。教學(xué)模式從傳統(tǒng)的教師處于主導(dǎo)地位、學(xué)生處于從屬地位變成教師是實(shí)踐的指導(dǎo)者、學(xué)生是實(shí)踐的主導(dǎo)者，這有利于學(xué)生的知識(shí)內(nèi)化、能力培養(yǎng)和編程素質(zhì)發(fā)展，構(gòu)建了一種有利于師生互動(dòng)、彼此合力、共創(chuàng)共享的新型沉浸式實(shí)踐體驗(yàn)教學(xué)。

3.1 課程目標(biāo)

課程目標(biāo)具有導(dǎo)向性，沒(méi)有目標(biāo)就沒(méi)有課程。目標(biāo)是課程建設(shè)的起點(diǎn)，也是教學(xué)活動(dòng)的終點(diǎn)，它要與教學(xué)內(nèi)容的選擇、活動(dòng)的組織和教學(xué)評(píng)價(jià)互相配合，具有具體、明確、可操作性強(qiáng)的特點(diǎn)。安卓平臺(tái)開(kāi)發(fā)課程的目的除了教學(xué)大綱所明確提出之外，還應(yīng)該有通過(guò)反復(fù)實(shí)踐形成良好的編程體驗(yàn)，使學(xué)生具備一定的實(shí)踐開(kāi)發(fā)能力，并獲取初步項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)的效果。44學(xué)時(shí)的上機(jī)實(shí)踐，具有高強(qiáng)度、全沉浸的實(shí)踐特點(diǎn)。根據(jù)高級(jí)程序員和優(yōu)秀程序員的養(yǎng)成來(lái)看，課程的最終目標(biāo)就是編程編程再編程、實(shí)踐實(shí)踐再實(shí)踐。

3.2 課程內(nèi)容

課程內(nèi)容符合教學(xué)大綱的要求，但對(duì)最終的訓(xùn)練目標(biāo)提出了更高的要求，要求最終的項(xiàng)目訓(xùn)練有利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)、獲取更豐富的編程經(jīng)驗(yàn)、激發(fā)開(kāi)發(fā)興趣。完整的安卓平臺(tái)開(kāi)發(fā)課程要求對(duì)每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行完整的案例實(shí)踐，包括從安卓平臺(tái)的構(gòu)建、UI的布局和組件、四大組件、網(wǎng)絡(luò)通信、存儲(chǔ)到完整項(xiàng)目實(shí)踐訓(xùn)練的全過(guò)程。

3.3 課程組織

這次課程改革中，課程組織是非常重要的一環(huán)，若稍不留意，就會(huì)導(dǎo)致課堂效果大打折扣。首先，根據(jù)硬件環(huán)境確定選課人數(shù)。課程的教學(xué)地點(diǎn)全部在軟件工程實(shí)驗(yàn)室完成，實(shí)驗(yàn)室總共有64臺(tái)計(jì)算機(jī)，所以每次教學(xué)的選課人數(shù)不能超過(guò)64人。其次，準(zhǔn)備每次課程的教學(xué)目標(biāo)（Objective）。每次上課前在QQ群里布置本次課程的實(shí)踐內(nèi)容，包括所有的源代碼和說(shuō)明，學(xué)生可以在課下先做練習(xí)。由于增大了實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)量，要求學(xué)生必須有額外的2本Android編程書(shū)籍作為自己的輔助參考書(shū)。再次，實(shí)施課堂教學(xué)模型相應(yīng)的過(guò)程和步驟：Q&A環(huán)節(jié)，對(duì)上次課的內(nèi)容進(jìn)行提問(wèn)，學(xué)生回答；講授（Presentation）階段，給學(xué)生講授今日課程的知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容，講解其中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，所耗費(fèi)時(shí)間約10～30分鐘，其余時(shí)間為學(xué)生訓(xùn)練時(shí)間，也就是內(nèi)化階段（Assimilation）。在訓(xùn)練時(shí)間內(nèi)，教師不斷巡視學(xué)生訓(xùn)練情況，并對(duì)有疑問(wèn)的學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)，充分將時(shí)間留給學(xué)生。教師是訓(xùn)練的指導(dǎo)者，學(xué)生是訓(xùn)練的主體。最后，進(jìn)入檢查階段，教師檢查學(xué)生的訓(xùn)練結(jié)果（Post-assessment）和今日訓(xùn)練記錄（Diary-checking），查看代碼和運(yùn)行結(jié)果。教師將沒(méi)有完成訓(xùn)練任務(wù)的學(xué)生記錄在案，要求課下完成，下次訓(xùn)練時(shí)間做檢查，并要求其講解源代碼。最后進(jìn)行總結(jié)（Summary），主要是總結(jié)學(xué)生知識(shí)點(diǎn)掌握情況和訓(xùn)練完成情況。

3.4 課程評(píng)價(jià)

課程評(píng)價(jià)是監(jiān)督和保證課程質(zhì)量的關(guān)鍵所在。傳統(tǒng)的課程評(píng)價(jià)就是單一的平時(shí)成績(jī)和期末成績(jī)，這種單一的評(píng)價(jià)容易抹殺學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)積累、訓(xùn)練創(chuàng)新、思想方法等。本課程評(píng)價(jià)與目標(biāo)聯(lián)系在一起，更注重過(guò)程性評(píng)價(jià)，由于知識(shí)內(nèi)化是一個(gè)過(guò)程，那么評(píng)價(jià)其實(shí)也是一個(gè)過(guò)程，而不是結(jié)果。本課程并沒(méi)有建立起一個(gè)科學(xué)、系統(tǒng)、可操作、客觀、及時(shí)反饋的綜合評(píng)價(jià)體系，只是根據(jù)需要建立了一個(gè)日常的評(píng)價(jià)體系，該評(píng)價(jià)體系不涉及教師環(huán)節(jié)，主要針對(duì)學(xué)生知識(shí)內(nèi)化、經(jīng)驗(yàn)積累過(guò)程的評(píng)價(jià)。

課堂評(píng)價(jià)過(guò)程建立了QPAPDS課堂教學(xué)模型，其中分為Q&A（問(wèn)答）、Presentation(講授 )、Assimilation(內(nèi) 化 )、Post-assessment（ 訓(xùn)練評(píng)估）、Diary-checking（今日訓(xùn)練記錄檢查）、Summary(總結(jié) ) 。

在備課的時(shí)候，需要制作相應(yīng)的 Q&A 表格，包括問(wèn)題分類（概念、公式、流程等）、掌握程度（必須掌握、一般掌握）、難度系數(shù)、回答是否正確（正確、不正確或者模糊）。

實(shí)踐檢查表格分為兩個(gè)，一個(gè)是統(tǒng)計(jì)學(xué)生對(duì)該實(shí)踐內(nèi)容的總體完成程度表，內(nèi)容包括實(shí)踐內(nèi)容、訓(xùn)練內(nèi)容、時(shí)間長(zhǎng)度、完成度、檢查人等要素；一個(gè)是課堂上每個(gè)學(xué)生訓(xùn)練內(nèi)容完成度的情況表。這兩張表格屬于Post-assessment訓(xùn)練評(píng)估內(nèi)容。

學(xué)生今日訓(xùn)練記錄檢查表主要包括內(nèi)容符合性、是否完成等內(nèi)容。

由于在掌握程度和難度系數(shù)以及完成上存在主觀性，筆者計(jì)劃采用模糊評(píng)判技術(shù)來(lái)進(jìn)行衡量，但目前仍然采取百分制來(lái)進(jìn)行度量，Q&A表格、實(shí)踐檢查表格和今日訓(xùn)練記錄檢查表在百分制中各占30%、50%和20%。

3.5 期末考核

最終的考核是要給學(xué)生一個(gè)總成績(jī)，傳統(tǒng)的考核方式是實(shí)驗(yàn)分、期中考試分和期末考試分比重為2：2：6，這樣的比值不符合經(jīng)驗(yàn)內(nèi)化導(dǎo)向型的沉浸式課程教學(xué)研究，所以對(duì)傳統(tǒng)的分?jǐn)?shù)占比重新進(jìn)行了定義，加大訓(xùn)練項(xiàng)目的考核量，減少期末考試成績(jī)的占比。經(jīng)過(guò)向?qū)W校申請(qǐng)，考核方式改為平時(shí)考勤分、訓(xùn)練項(xiàng)目分和期末成績(jī)分比重為2：5：3。

4 與傳統(tǒng)教學(xué)模式結(jié)果對(duì)比

經(jīng)過(guò)本次課程改革，筆者初步完成了經(jīng)驗(yàn)內(nèi)化導(dǎo)向型的沉浸式課程教學(xué)研究，課程教學(xué)結(jié)果分析如下。

4.1 平時(shí)考勤

經(jīng)過(guò)本次課程改革，學(xué)生缺課率明顯減少，以每次的Q&A環(huán)節(jié)和訓(xùn)練結(jié)果檢查就可以看到學(xué)生的考勤情況，學(xué)生出勤率保持在2/3以上。

4.2 實(shí)踐訓(xùn)練

在內(nèi)化過(guò)程中，大部分學(xué)生都能按時(shí)完成代碼的輸入和結(jié)果的輸出，部分學(xué)生還課下補(bǔ)充代碼訓(xùn)練量，說(shuō)明學(xué)生不滿足現(xiàn)有知識(shí)內(nèi)容，主動(dòng)學(xué)習(xí)更深層次和更廣程度的內(nèi)容。此外，由于以學(xué)生為實(shí)踐主體，學(xué)生的積極性大幅度提高，自我約束能力增強(qiáng)，在課堂上玩手機(jī)、睡覺(jué)的現(xiàn)象完全杜絕。

4.3 訓(xùn)練考核

每個(gè)學(xué)生都獨(dú)立完成了一項(xiàng)Android APP的開(kāi)發(fā)，具有一定的深度和難度，一部分代碼還具有學(xué)術(shù)和商業(yè)價(jià)值。

4.4 期末考核

通過(guò)期末考核發(fā)現(xiàn)，學(xué)生的基礎(chǔ)內(nèi)容掌握較好。由于部分題型考核深度和難度高于訓(xùn)練內(nèi)容，學(xué)生在這一部分上丟分較多，但絕大多數(shù)學(xué)生得分還算不錯(cuò)。最后的編程題，由于是脫離開(kāi)發(fā)環(huán)境寫(xiě)代碼，約有20%的學(xué)生不能完成，30%學(xué)生較好完成，50%學(xué)生能完整地完成，證明50%的學(xué)生達(dá)到了訓(xùn)練的要求，脫離開(kāi)發(fā)環(huán)境能寫(xiě)出代碼，有了一定的編程體驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)積累。

總體來(lái)講，與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比，這次教學(xué)改革中學(xué)生分?jǐn)?shù)和編程經(jīng)驗(yàn)均高于往年，基本實(shí)現(xiàn)了課程改革的目的。

5 結(jié) 語(yǔ)

本次課程改革采用經(jīng)驗(yàn)內(nèi)化型沉浸式課程教學(xué)改革在總體上是成功的，并且摸索出了一套新型教學(xué)模式QPAPDS，其中的Q&A和Diarychecking應(yīng)用到了其他2門(mén)課程——“用戶界面設(shè)計(jì)”和“軟件設(shè)計(jì)IV：軟件工程導(dǎo)論”，該模式還將應(yīng)用于以后的課程教學(xué)中。

此次實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新性地采用經(jīng)驗(yàn)內(nèi)化導(dǎo)向型的沉浸式教學(xué)模式，取得了一定成效，但還存在一些問(wèn)題，如課堂評(píng)價(jià)體系不足、評(píng)價(jià)和監(jiān)督不足等情況。此外，由于本班課程參與人數(shù)較多，導(dǎo)致監(jiān)督和評(píng)價(jià)工作量大，建議該模式應(yīng)用于小班教學(xué)。