程序設(shè)計(jì)課程互動(dòng)式教學(xué)模式的探討

孫玉星 陳一飛 韓志耕

摘? 要： 針對(duì)程序設(shè)計(jì)課程易讓初學(xué)者產(chǎn)生挫敗感，后繼學(xué)習(xí)動(dòng)力差的問(wèn)題，分析了傳統(tǒng)互動(dòng)式教學(xué)的常見(jiàn)問(wèn)題以及翻轉(zhuǎn)課堂、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)、O2O（Offline-to-Online）等創(chuàng)新教學(xué)模式中互動(dòng)式教學(xué)的必要性。針對(duì)性地提出了兼顧傳統(tǒng)和創(chuàng)新兩種教學(xué)模式的互動(dòng)教學(xué)改進(jìn)思路，做到互動(dòng)方式適度多樣化，互動(dòng)案例設(shè)計(jì)層次化，有階段性、趣味性和新穎性，互動(dòng)教學(xué)過(guò)程要有學(xué)生參評(píng)等，以提升互動(dòng)教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞： 互動(dòng)式教學(xué); 程序設(shè)計(jì); 翻轉(zhuǎn)課堂; O2O; 項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642.3? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ?文章編號(hào)：1006-8228（2020）12-101-04

Abstract： Aiming at the problems that programming courses are easy to make beginners frustrated， and the motivation of subsequent learning is poor， the common problems of interactive teaching of traditional teaching mode and the important position of interactive teaching in the innovative teaching modes such as flipped classroom， project driven teaching， offline to online （O2O）， etc. is analyzed. To improve the interactive teaching effect， the improvement ideas that take into account both traditional and innovative teaching modes are put forward， i.e. interactive teaching methods moderately diversified， interactive case design is hierarchical， with stages， interest and novelty， and students should participate in the evaluation in the interactive teaching process.

Key words： interactive teaching; programming; flipped classroom; O2O; project driven teaching

0 引言

互動(dòng)教學(xué)作為現(xiàn)代歐美大學(xué)一種基本教學(xué)方法，在計(jì)算機(jī)學(xué)科的教學(xué)中已經(jīng)被廣泛運(yùn)用[1]，該模式通過(guò)課堂互動(dòng)來(lái)激發(fā)學(xué)生興趣，改善課堂氛圍，提高教學(xué)質(zhì)量[2]。

C程序設(shè)計(jì)課程是計(jì)算機(jī)類、通訊工程類專業(yè)的基礎(chǔ)課程，也是很多高校面向多數(shù)沒(méi)有編程經(jīng)歷的大一新生開(kāi)設(shè)的平臺(tái)課程。該課程涉及知識(shí)點(diǎn)多，教授課時(shí)少，內(nèi)容多，難度大，不僅要學(xué)生掌握程序設(shè)計(jì)的基本語(yǔ)法，還要培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力，并運(yùn)用到實(shí)際解決問(wèn)題的方法中[3-4]。以上特點(diǎn)容易讓初學(xué)者產(chǎn)生挫敗感，難以持續(xù)保持充沛的學(xué)習(xí)動(dòng)力，因此，需要教師采用合理的互動(dòng)式教學(xué)方法提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，確保良好的教學(xué)效果。

1 傳統(tǒng)互動(dòng)式教學(xué)常見(jiàn)問(wèn)題

1.1 直接課堂互動(dòng)時(shí)間受限

傳統(tǒng)的互動(dòng)式教學(xué)中，教師和學(xué)生直接面對(duì)面交流的優(yōu)勢(shì)是：學(xué)生可以通過(guò)教師的語(yǔ)氣、眼神來(lái)理解掌握老師的提示點(diǎn)，找到解決問(wèn)題的正確方向。但師生直接互動(dòng)教學(xué)模式會(huì)受到實(shí)際教學(xué)時(shí)長(zhǎng)限制，程序設(shè)計(jì)課程需要教師在規(guī)定課時(shí)內(nèi)，教授程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)理論知識(shí)、調(diào)試方法、常見(jiàn)的程序設(shè)計(jì)思想，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生自主運(yùn)用C語(yǔ)言解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的能力。師生間關(guān)于某些問(wèn)題的探討，需要留給學(xué)生思考時(shí)間，如果時(shí)間過(guò)短，學(xué)生無(wú)法解答，教師自問(wèn)自答，即失去了互動(dòng)的意義;如果時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，會(huì)影響正常的教學(xué)進(jìn)度。這是傳統(tǒng)互動(dòng)式教學(xué)中的常見(jiàn)問(wèn)題。

1.2 受益學(xué)生有限

愛(ài)默生曾說(shuō)過(guò)“自信是成功的第一秘訣”，自信是成功后的良性情緒。程序設(shè)計(jì)課程互動(dòng)案例具備一定難度，學(xué)習(xí)能力強(qiáng)、反應(yīng)快的學(xué)生會(huì)會(huì)受益于互動(dòng)式教學(xué)模式，越學(xué)越勇，越學(xué)越自信;而學(xué)習(xí)能力一般或較弱，缺乏計(jì)算思維能力的學(xué)生會(huì)在互動(dòng)式教學(xué)模式下容易產(chǎn)生挫敗感，越來(lái)越不自信?；?dòng)式教學(xué)有可能挫傷多數(shù)學(xué)生對(duì)程序設(shè)計(jì)課程的自信，這是傳統(tǒng)互動(dòng)式教學(xué)的另一個(gè)問(wèn)題。

1.3 成功互動(dòng)案例難設(shè)計(jì)

多數(shù)教師選擇課本提供案例或習(xí)題作為互動(dòng)案例，該類案例普遍存在：直接體現(xiàn)知識(shí)點(diǎn)的運(yùn)用，缺乏趣味性，進(jìn)而學(xué)生無(wú)法感受到所學(xué)知識(shí)的用途，難以達(dá)到陶行知先生所說(shuō)的“引起學(xué)生的興味”的效果。程序設(shè)計(jì)課程中如果選擇趣味性強(qiáng)，有實(shí)際使用價(jià)值的案例又會(huì)出現(xiàn)所需技術(shù)較綜合，難度較大的問(wèn)題。目前，程序設(shè)計(jì)課程中的互動(dòng)教學(xué)案例的依然是從事程序設(shè)計(jì)教學(xué)的老師探討的熱點(diǎn)。

2 創(chuàng)新教學(xué)模式下的互動(dòng)教學(xué)的必要性

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，多種教育資源MOOC，SPOC等平臺(tái)的出現(xiàn)，各種程序設(shè)計(jì)課程創(chuàng)新教學(xué)模式也應(yīng)運(yùn)而生，常見(jiàn)的創(chuàng)新教學(xué)模式有翻轉(zhuǎn)課堂、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)、O2O混合教學(xué)等。

2.1 翻轉(zhuǎn)課堂

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式是將傳統(tǒng)教學(xué)模式進(jìn)行顛倒，借助信息技術(shù)，翻轉(zhuǎn)課堂形式由“先教后學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤跋葘W(xué)后教”[5]。通過(guò)對(duì)多種翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)施方案的分析可以看出，翻轉(zhuǎn)課堂的順利實(shí)施依賴于四大因素：①成熟的課程平臺(tái)，課前學(xué)習(xí)資源的發(fā)放，課后學(xué)生作業(yè)的有效回收及時(shí)評(píng)價(jià)，學(xué)習(xí)情況的分析等等都需要該平臺(tái)的支持;②成熟有效的監(jiān)督評(píng)價(jià)機(jī)制，文獻(xiàn)[6]對(duì)此提出了科學(xué)的評(píng)價(jià)學(xué)生課前學(xué)習(xí)，課中學(xué)習(xí)，課后學(xué)習(xí)的評(píng)價(jià)指標(biāo)和方法;③教師的互動(dòng)教學(xué)策略的合理性調(diào)整，對(duì)此文獻(xiàn)[4]針對(duì)該問(wèn)題提出了問(wèn)題矩陣的教學(xué)模式，根據(jù)問(wèn)題類型（共性重點(diǎn)問(wèn)題、共性非重點(diǎn)問(wèn)題、個(gè)性問(wèn)題等）實(shí)施不同的互動(dòng)教學(xué)策略;④學(xué)生的自覺(jué)能動(dòng)性，翻轉(zhuǎn)課堂要求先學(xué)后教，如何讓學(xué)生積極投入到“先學(xué)”過(guò)程中，依然是翻轉(zhuǎn)課堂的難題，雖然有效的監(jiān)督機(jī)制可以一定程度強(qiáng)制學(xué)生加大對(duì)“先學(xué)”過(guò)程的投入。

2.2 項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)化教學(xué)

針對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂中學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)不強(qiáng)的現(xiàn)狀，以及新進(jìn)大學(xué)生掌握程序設(shè)計(jì)課程所需的計(jì)算思維和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力巨大的挑戰(zhàn)，文獻(xiàn)[7]提出了項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)化教學(xué)方法。該方法通過(guò)趣味的游戲類項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)，提高學(xué)生的技術(shù)水平和想象力，特別注重將所學(xué)專業(yè)理論知識(shí)直接轉(zhuǎn)化為實(shí)際解決問(wèn)題的能力。該方法使用OJ平臺(tái)提升學(xué)生基礎(chǔ)編程能力，使用Funcode平臺(tái)完成趣味項(xiàng)目的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)。文章中提到，教師作為教學(xué)活動(dòng)的組織者和引領(lǐng)者，全面掌控教學(xué)過(guò)程，需要做到將理論知識(shí)融入到實(shí)踐教學(xué)中[7]。具體教師與學(xué)生的互動(dòng)方式、何時(shí)互動(dòng)未詳細(xì)提及。

該方法以切實(shí)提升那些能力強(qiáng)的學(xué)生的求知欲與實(shí)際動(dòng)手能力為目標(biāo)。尚存在的問(wèn)題有：①程序設(shè)計(jì)課程內(nèi)容銜接緊密，如果前期知識(shí)掌握不牢，后續(xù)難以處理有難度的項(xiàng)目，易讓學(xué)生產(chǎn)生挫敗感;②教學(xué)過(guò)程中一直使用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)，教師無(wú)法對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)全面深入地講解，不利于學(xué)生對(duì)C語(yǔ)言形成全面的認(rèn)知，會(huì)陷入用到什么才會(huì)什么碎片化感覺(jué);③最終實(shí)現(xiàn)趣味性項(xiàng)目設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)采用團(tuán)隊(duì)模式，團(tuán)隊(duì)模式有可能陷入一人開(kāi)發(fā)模式的困境，無(wú)法公平評(píng)價(jià)每個(gè)學(xué)生的能力;④Funcode平臺(tái)上的趣味習(xí)題在網(wǎng)絡(luò)上常可以搜索到現(xiàn)成答案，能否正確識(shí)別學(xué)生是否借鑒網(wǎng)絡(luò)答案，讓項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)化教學(xué)成為挑戰(zhàn)。

針對(duì)上述問(wèn)題，項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)化教學(xué)需要有效的師生互動(dòng)，幫助解決學(xué)生的學(xué)習(xí)困難，梳理零碎的知識(shí)點(diǎn)，建立起正確的知識(shí)架構(gòu)，提升學(xué)生地學(xué)習(xí)興趣，從而達(dá)到克服依賴他人和網(wǎng)上直接搜索答案的不良學(xué)習(xí)行為的目的。

2.3 O2O混合式教學(xué)

文獻(xiàn)[8]提出了基于布魯姆分類目標(biāo)的O2O混合式教學(xué)模式運(yùn)用到程序設(shè)計(jì)課程中，該學(xué)習(xí)過(guò)程強(qiáng)調(diào)線上（Online）和線下（Offline）高度融合，通過(guò)加強(qiáng)多種智能考核方式督促學(xué)生學(xué)習(xí)。該教學(xué)模式首先需要具備完善的教學(xué)知識(shí)點(diǎn)分布平臺(tái)，其次需要具備合理的測(cè)評(píng)智能教學(xué)工具。文中提到，對(duì)于分類目標(biāo)完成度低的學(xué)生需要教師進(jìn)行知識(shí)交互和情感交流，以達(dá)到個(gè)人學(xué)習(xí)的最高目標(biāo)。

以上分析可見(jiàn)，創(chuàng)新教學(xué)方法的有效實(shí)施需具備以下幾個(gè)條件。①?gòu)?qiáng)大的線上資源：無(wú)論教學(xué)進(jìn)程的推進(jìn)還是評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)狀況，都需要完善的網(wǎng)絡(luò)教育資源和健全的智能考核評(píng)價(jià)系統(tǒng)的支持。②學(xué)生高度的自覺(jué)性：課程教學(xué)由傳統(tǒng)的教師課堂主講轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生課外自主學(xué)習(xí)，教師課堂監(jiān)督引導(dǎo)，所布置的作業(yè)絕大多都是可以在網(wǎng)絡(luò)上找到答案的情況下，學(xué)生高度的自覺(jué)性是這些創(chuàng)新教育模式成敗的關(guān)鍵;③師生互動(dòng)環(huán)節(jié)不可缺失：首先，從各種創(chuàng)新教學(xué)模式的分析可知，教學(xué)過(guò)程的有效正確推進(jìn)離不開(kāi)師生互動(dòng);其次，讓學(xué)生自覺(jué)參與到新型教學(xué)模式離不開(kāi)教學(xué)中一個(gè)最本質(zhì)的問(wèn)題即自發(fā)性的學(xué)習(xí)，而興趣是一味有效良藥[2]。師生互動(dòng)式教學(xué)模式就是通過(guò)創(chuàng)造良好的環(huán)境條件，來(lái)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與熱情。

3 互動(dòng)式教學(xué)模式的改進(jìn)

目前，傳統(tǒng)教學(xué)模式下，程序設(shè)計(jì)課程互動(dòng)式教學(xué)還有很多問(wèn)題急待解決;創(chuàng)新教學(xué)模式下，師生的有效互動(dòng)依然是提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，從而提升學(xué)習(xí)自覺(jué)性的有效措施;是確保教學(xué)效果的一種重要手段。目前，一些院校由于各方面原因，完善的網(wǎng)絡(luò)教育資源和健全的智能的考核系統(tǒng)尚在建設(shè)之中，針對(duì)該類學(xué)校的特點(diǎn)，提出互動(dòng)教學(xué)的改進(jìn)措施，既解決傳統(tǒng)互動(dòng)教學(xué)的問(wèn)題，又在一定程度上提升創(chuàng)新教學(xué)模式的可用性。

3.1 互動(dòng)方式適度多樣化

隨著信息化技術(shù)的日益成熟，互動(dòng)方式也多樣化，所謂的翻轉(zhuǎn)課程、O2O模式本質(zhì)也是一種互動(dòng)方式的轉(zhuǎn)變?；?dòng)方式多樣化要適度，過(guò)度依賴課堂直接互動(dòng)，教學(xué)進(jìn)程無(wú)法把控;過(guò)度依賴互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)互動(dòng)方式，會(huì)造成師生互動(dòng)效果不直接，教師不能掌握學(xué)生思維缺陷加以指點(diǎn)。因此可以采取課適度的外互動(dòng)和課堂互動(dòng)相結(jié)合，既解決直接互動(dòng)時(shí)間受限的問(wèn)題，又解決使用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)間接互動(dòng)，效果不顯著的問(wèn)題。具體操作步驟：①課前（使用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)）或課上布置針對(duì)互動(dòng)案例的問(wèn)題;②學(xué)生課后需充分思考準(zhǔn)備答案（即避免課上學(xué)生回答不出的尷尬，又避免浪費(fèi)課堂時(shí)長(zhǎng)）;③采取課堂提問(wèn)或課外互動(dòng)方式，了解學(xué)生對(duì)互動(dòng)思考案例的解決思路和解決方案;④最后課堂點(diǎn)評(píng)學(xué)生的解答。

這一改進(jìn)能一定程度緩解受益學(xué)生有限的問(wèn)題，采用多樣化互動(dòng)方式，學(xué)習(xí)能力不同的學(xué)生都可以利用課后充分有效地思考互動(dòng)案例的答案，避免課堂直接回答問(wèn)題的緊迫感、壓迫感，能夠從容應(yīng)答，從而減少學(xué)生的挫敗感，有利于建立學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)課程的自信心。課堂點(diǎn)評(píng)是該措施的關(guān)鍵，采用課堂點(diǎn)評(píng)方式，可以讓所有學(xué)生都聽(tīng)到互動(dòng)案例的問(wèn)題解答，比課外一對(duì)一解答方式相比更高效，而且覆蓋面更廣。

改進(jìn)后課外互動(dòng)方式平臺(tái)不受限，方式多樣化，可以適應(yīng)不同學(xué)校線上平臺(tái)發(fā)展的不同階段，以滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。

3.2 層次化、階段性設(shè)計(jì)互動(dòng)案例

程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)過(guò)程中會(huì)面臨學(xué)生個(gè)性與能力的差異，有的學(xué)生能很快適應(yīng)和掌握計(jì)算思維方式，有的同學(xué)難以理解程序設(shè)計(jì)的思維與技術(shù)，教師需要做到因材施教。雖然教學(xué)過(guò)程時(shí)空受限，難以做到針對(duì)每個(gè)學(xué)生進(jìn)行個(gè)性化設(shè)計(jì)，但設(shè)計(jì)互動(dòng)案例時(shí)充分考慮學(xué)生的差異性，分層次設(shè)計(jì)問(wèn)題，提問(wèn)時(shí)對(duì)能力較弱的學(xué)生設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單的思考題，對(duì)能力強(qiáng)的學(xué)生設(shè)計(jì)難度較大的思考題。在這種互動(dòng)方式下，需要教師在教學(xué)過(guò)程中對(duì)每位學(xué)生能力有較強(qiáng)的洞察力，能正確地判斷學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)、學(xué)習(xí)態(tài)度，動(dòng)態(tài)掌握學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的變化。同時(shí)互動(dòng)案例的設(shè)計(jì)要考慮課程不同階段的要求，做到通過(guò)一個(gè)有趣、實(shí)用的案例把各個(gè)不同階段的知識(shí)點(diǎn)糅合進(jìn)來(lái)，提高互動(dòng)案例的使用效率。

如表1以綜合性時(shí)鐘案例講解如何隨著課程的推進(jìn)，同時(shí)做到層次化、階段性案例設(shè)計(jì)，讓學(xué)生即掌握知識(shí)點(diǎn)，又理解案例的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

3.3 互動(dòng)案例需做到趣味性、新穎性

孔子云：“知之者不如好之者，好之者不如樂(lè)之者”，為了提高程序設(shè)計(jì)對(duì)學(xué)生的吸引力，教師在選擇和設(shè)計(jì)課程互動(dòng)案例時(shí)，既要考慮到知識(shí)面的覆蓋和綜合性，又要考慮到案例的趣味性和新穎性。教師需結(jié)合現(xiàn)實(shí)中大學(xué)生感興趣的話題和熱點(diǎn)，設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)幕?dòng)案例不僅可以感受到程序設(shè)計(jì)的實(shí)用性，也避免由于學(xué)生直接檢索答案，導(dǎo)致教師難以考察學(xué)生真實(shí)的分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力。這需要教師每學(xué)期的課程教學(xué)過(guò)程中都要更新互動(dòng)案例。

3.4 學(xué)生參與課外互動(dòng)式教學(xué)評(píng)價(jià)

無(wú)論傳統(tǒng)教學(xué)模式還是創(chuàng)新教學(xué)模式，互動(dòng)式教學(xué)過(guò)程中對(duì)于結(jié)果的評(píng)價(jià)大多由教師對(duì)學(xué)生表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，雖然老師對(duì)學(xué)生的互動(dòng)表現(xiàn)給出的評(píng)分具有專業(yè)性，也比較科學(xué)，但難免陷入一言堂的境地。為了讓學(xué)生共同參與互動(dòng)式教學(xué)的全過(guò)程，提高學(xué)生對(duì)互動(dòng)過(guò)程興趣，可以讓學(xué)生相互評(píng)價(jià)，采用這種互評(píng)方式，可以激發(fā)學(xué)生思維，實(shí)現(xiàn)共同進(jìn)步。采用學(xué)生互評(píng)的互動(dòng)教學(xué)模式后，課內(nèi)外互動(dòng)教學(xué)操作步驟為：①首先，課前（使用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)）或課上布置針對(duì)互動(dòng)案例的問(wèn)題;②其次，讓學(xué)生課后充分思考并解答;③然后，在互動(dòng)平臺(tái)（PTA平臺(tái)）的支持下，可以讓學(xué)生限時(shí)互評(píng)，互評(píng)成績(jī)作為重點(diǎn)參考;④最后教師課堂點(diǎn)評(píng)學(xué)生的解答。

4 結(jié)論

實(shí)際教學(xué)結(jié)果表明，改進(jìn)的互動(dòng)教學(xué)模式對(duì)線上教學(xué)平臺(tái)健全性要求不高，可以采用多樣的網(wǎng)絡(luò)通信工具實(shí)施互動(dòng)式教學(xué)，可以兼顧各高校不同平臺(tái)發(fā)展進(jìn)程;采取層次化、階段性設(shè)計(jì)互動(dòng)案例后，兼顧不同學(xué)生學(xué)習(xí)能力差異，有效提升學(xué)生使用程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言分析問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力;互動(dòng)案例設(shè)計(jì)的趣味性和新穎性能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生對(duì)程序設(shè)計(jì)課程的學(xué)習(xí)興趣持續(xù)性更強(qiáng);互動(dòng)教學(xué)中學(xué)生互評(píng)增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，在參與評(píng)價(jià)其他學(xué)生作品的過(guò)程中，學(xué)習(xí)到其他同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)上的優(yōu)勢(shì)，避免其他同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的劣勢(shì)。以上教學(xué)效果是教師實(shí)施互動(dòng)教學(xué)方式改進(jìn)后的普遍感受，改進(jìn)的互動(dòng)式教學(xué)模式具體的對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣以及最終成績(jī)、能力如何產(chǎn)生的影響，影響的程度等等，需要進(jìn)一步進(jìn)行多年統(tǒng)計(jì)學(xué)研究。

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