基于分組討論的程序設(shè)計課程教學(xué)改革實踐

［摘 要］針對目前學(xué)生對被動式教學(xué)參與度偏低的問題，文章提出基于分組討論的程序設(shè)計課程教學(xué)改革實踐。文章從分組討論模式設(shè)計、分組討論教學(xué)實施要點、分組討論角色任務(wù)要求和課程考核四個方面闡述了程序設(shè)計課程教學(xué)改革實踐的總體思路，強(qiáng)調(diào)課程教學(xué)過程中的學(xué)生主體能動性和教師主導(dǎo)作用，以提升學(xué)生的課堂參與度、溝通交流能力和創(chuàng)新思維能力。

［關(guān)鍵詞］分組討論；程序設(shè)計課程；教學(xué)改革實踐；創(chuàng)新思維

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］ A ［文章編號］ 2095-3437（2022）12-0097-03

引言

計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展推動了社會生產(chǎn)力水平的整體提升，計算機(jī)也由此成為人們?nèi)粘Ｉ?、工作和學(xué)習(xí)中的重要工具，社會對計算機(jī)專業(yè)人才的需求也實現(xiàn)由量到質(zhì)的轉(zhuǎn)變。計算機(jī)專業(yè)教學(xué)應(yīng)緊密結(jié)合當(dāng)今人才培養(yǎng)目標(biāo)，制訂與之相適應(yīng)的教學(xué)計劃，創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)模式[1-2]。然而，傳統(tǒng)的教學(xué)方式對學(xué)生學(xué)習(xí)程序設(shè)計課程的熱情和積極性產(chǎn)生了不利影響，導(dǎo)致學(xué)生在教學(xué)過程中的參與度偏低、學(xué)習(xí)效果不理想，其主要原因可歸納為以下3點：1.計算機(jī)技術(shù)的快速更新，專業(yè)課程知識點多而復(fù)雜、不易理解，在學(xué)習(xí)過程中學(xué)生對各個知識點的理解和應(yīng)用不能做到有的放矢；2.應(yīng)試教育模式影響了教師的教學(xué)行為，即部分教師對學(xué)生的主體作用缺乏必要的重視，在教學(xué)過程中專注于備教案、偏向于多講，帶來的不利影響是學(xué)生的主體能動性和創(chuàng)造性得不到充分發(fā)揮；3.基礎(chǔ)知識儲備影響其學(xué)習(xí)積極性。專業(yè)課程的學(xué)習(xí)需要學(xué)生具備高等數(shù)學(xué)、邏輯運算、線性代數(shù)等知識，而學(xué)生的基礎(chǔ)知識儲備水平不一致，在一定程度上限制了教學(xué)內(nèi)容的制訂和教學(xué)進(jìn)度的安排。長此以往，學(xué)生將會失去對程序設(shè)計課程學(xué)習(xí)的興趣和熱情，失去自主學(xué)習(xí)的能力，學(xué)生的創(chuàng)新和實踐能力得不到提高[3]。

針對上述問題，本文提出基于分組討論的程序設(shè)計課程教學(xué)改革實踐，在傳統(tǒng)教學(xué)過程中引入分組討論，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體能動性和教師的主導(dǎo)地位。以學(xué)生為主體，注重學(xué)生對教學(xué)活動的參與度，實現(xiàn)由被動型學(xué)習(xí)向主動型學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。

一、程序設(shè)計課程教學(xué)中存在的問題

課堂教學(xué)活動既是教師傳授知識的過程，也是培養(yǎng)學(xué)生基于計算機(jī)思維解決實際問題能力的過程。合理而有效地組織課堂教學(xué)活動，對學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的提高和知識靈活運用能力的提升有著重要作用。當(dāng)前部分本科院校在程序設(shè)計課程教學(xué)上仍然采用以教師為中心的傳統(tǒng)知識講授法和上機(jī)練習(xí)，在課堂講授中，教師單向地將知識灌輸給學(xué)生，學(xué)生被動接受，導(dǎo)致學(xué)生很難通過程序設(shè)計學(xué)習(xí)成為具備靈活思維和探索創(chuàng)新精神的計算機(jī)專業(yè)人才；上機(jī)練習(xí)中，學(xué)生獨自開展上機(jī)程序設(shè)計，設(shè)計遇到的大部分問題都是通過學(xué)生向教師提問并得到答案的方式得以解決，學(xué)生之間缺少必要的上機(jī)實踐互動，從而導(dǎo)致部分學(xué)生的問題求解思路單一、問題求解能力不足。顯然，這一教學(xué)模式不符合人才培養(yǎng)需求。程序設(shè)計課程的傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的問題可以歸納為以下4點。

1.教學(xué)方法單一，學(xué)生學(xué)習(xí)熱情不高。目前部分高校的程序設(shè)計課程教學(xué)仍然采用傳統(tǒng)的講授教學(xué)方法，多媒體教學(xué)設(shè)備也僅用于把相關(guān)理論知識和專業(yè)技術(shù)操作以演示的形式展示給學(xué)生。這種“填鴨式”的教學(xué)手段往往導(dǎo)致學(xué)生上課缺乏積極主動的思考，在教學(xué)環(huán)節(jié)中的參與度較低，缺乏學(xué)習(xí)的積極性。

2.側(cè)重專業(yè)課程知識講授，解決實際問題的實踐教學(xué)不足。程序設(shè)計課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容相對分散且獨立，同一課程不同章節(jié)的理論知識和實踐存在聯(lián)系不緊密的現(xiàn)象，實踐教學(xué)不足。而很多問題又要求將這些知識和實踐組合以構(gòu)成一個強(qiáng)大的問題求解系統(tǒng)。部分學(xué)生缺乏靈活運用程序設(shè)計思維進(jìn)行實際問題求解的能力。

3.課程內(nèi)容繁雜，基礎(chǔ)課程眾多。程序設(shè)計作為軟件構(gòu)造活動中的重要組成部分，其涉及的先行課程較多，如高等數(shù)學(xué)、離散數(shù)學(xué)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等，學(xué)生對這些課程的掌握程度，將在很大程度上影響其對程序設(shè)計課程學(xué)習(xí)的效果。

4.課程評價機(jī)制不能很好地反映學(xué)生的實際能力情況。程序設(shè)計課程評價機(jī)制通常包含期末考試成績和平時考核成績，而平時考核成績又體現(xiàn)為課堂出勤率、課后習(xí)題作業(yè)和上機(jī)實驗成績等。由于缺乏合理有效的課程評價機(jī)制，導(dǎo)致出現(xiàn)雖然學(xué)生取得了較好的課程評定成績，但動手實踐能力和實際問題求解能力不足的現(xiàn)象。

二、基于分組討論的程序設(shè)計課程教學(xué)改革實踐

（一）分組討論模式的內(nèi)涵

新課程改革理念的不斷深入和完善，對課堂教學(xué)提出了更高的要求，以往單向的講授法已然不能滿足目前社會發(fā)展對計算機(jī)專業(yè)人才培養(yǎng)的要求，而教師與學(xué)生以及學(xué)生之間的合作交流日漸成為課堂教學(xué)的重要部分。分組討論法順應(yīng)這一課堂教學(xué)發(fā)展趨勢，其核心理念是把課堂時間合理分配給教師進(jìn)行講授和學(xué)生開展討論，實現(xiàn)學(xué)生對所學(xué)知識的內(nèi)化。分組討論模式是將討論引入傳統(tǒng)講授式教學(xué)模式中，充分發(fā)揮兩者在程序設(shè)計課程教學(xué)中的優(yōu)勢[4]。具體來說，該模式既強(qiáng)調(diào)傳統(tǒng)教學(xué)模式中教師教的主導(dǎo)作用，又強(qiáng)調(diào)在討論中發(fā)揮學(xué)生的能動性。教師講授在先，學(xué)生討論在后，學(xué)生帶著問題對課堂講授內(nèi)容進(jìn)行討論并完成預(yù)先設(shè)定的學(xué)習(xí)任務(wù)。此外，學(xué)生可以將討論延續(xù)到課后以自行組織的方式來進(jìn)行，根據(jù)自身的學(xué)習(xí)情況來決定對課程學(xué)習(xí)時間和精力的投入。

相較于傳統(tǒng)教學(xué)模式而言，分組討論模式的優(yōu)點主要有以下3點：第一，充分調(diào)動了學(xué)生自身的學(xué)習(xí)積極性，增強(qiáng)了學(xué)生與教師、學(xué)生與學(xué)生之間的合作和交流；第二，通過小組討論，培養(yǎng)了學(xué)生互助的團(tuán)隊精神以及獨立的創(chuàng)新思維能力；第三，落實因材施教，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生對挑戰(zhàn)性和高階性課堂內(nèi)容的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)教與學(xué)的和諧發(fā)展。

（二）分組討論模式設(shè)計

分組討論模式以學(xué)生分組討論的形式進(jìn)行課堂教學(xué)互動，能夠極大地提高課堂教學(xué)對學(xué)生主體能動性的促進(jìn)作用，提高學(xué)生在教學(xué)過程中的參與度；能夠使學(xué)生的課前預(yù)習(xí)和課后自學(xué)落到實處，促使大部分學(xué)生能積極主動地思考、討論并回答教師提出的問題，從被動的旁聽者轉(zhuǎn)變?yōu)榉e極的參與者。

基于分組討論的程序設(shè)計課堂教學(xué)主要分為三個階段：第一階段是學(xué)生分組。分組任務(wù)由學(xué)生自行完成，每個小組人數(shù)控制在4～6人，強(qiáng)調(diào)各個小組問題討論的評分與所在小組學(xué)生的平時成績評定直接關(guān)聯(lián)。教師審核各個小組分組情況并且做出必要的調(diào)整，公示分組情況以增強(qiáng)學(xué)生的小組意識。第二階段是課堂分組討論。在學(xué)生做好課前預(yù)習(xí)工作的基礎(chǔ)上，教師先將本次課堂所涉及的知識和技術(shù)進(jìn)行講解，對學(xué)生預(yù)習(xí)中所涉及的問題進(jìn)行答疑。教師將討論題目和要求以板書或投影的形式展示出來，督促學(xué)生在相應(yīng)時間內(nèi)完成思考討論。在討論過程中，教師監(jiān)督和激勵學(xué)生積極地思考并討論問題，及時對個別小組討論內(nèi)容進(jìn)行糾偏。小組討論完成后，教師按照預(yù)先計劃指定1～3個小組對本組討論情況進(jìn)行講解，每個小組可推薦1名學(xué)生代表發(fā)言，小組中其他學(xué)生做補(bǔ)充講解，教師記錄各個小組的討論和問題求解情況。第三階段是討論主題總結(jié)。在討論結(jié)束后，教師將討論問題涉及的難點匯總講解，并對小組回答問題的情況做簡要概括。

（三）分組討論教學(xué)實施要點

分組討論的教學(xué)內(nèi)容經(jīng)過精心篩選和設(shè)計，能夠極大地調(diào)動學(xué)生對程序設(shè)計課程學(xué)習(xí)的積極性。相較于傳統(tǒng)教學(xué)模式注重知識的講授，分組討論更側(cè)重于學(xué)生的溝通交流和創(chuàng)新思維培養(yǎng)，同時又有助于學(xué)生對討論的問題形成深刻認(rèn)識[5]。分組討論的教學(xué)實施要點可以歸納為以下4點。

1.立足計算機(jī)的多學(xué)科交叉性。程序設(shè)計課程內(nèi)容涉及計算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)、統(tǒng)計學(xué)和圖論等知識，具有多學(xué)科多領(lǐng)域交叉融合的特點，基礎(chǔ)知識覆蓋面廣，具有較強(qiáng)的理論性。通過對相關(guān)課程的學(xué)習(xí)能夠使學(xué)生靈活地運用計算機(jī)思維方式來解決實際問題。

2.堅持問題導(dǎo)向的實踐性。程序設(shè)計課程具有很強(qiáng)的實踐性。在實際工作中，從業(yè)人員所遇到的問題往往是面向全新的環(huán)境和平臺的，很難從教材中找到完全匹配的工程解決方案。針對這一問題，教師應(yīng)將實際問題引入課程教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力和創(chuàng)新思維。

3.緊跟技術(shù)發(fā)展的前沿性。為了更好地緊跟計算機(jī)技術(shù)發(fā)展步伐，學(xué)生需要了解和掌握有助于解決實際問題的前沿技術(shù)。在分組討論的教學(xué)實踐中，前沿技術(shù)的討論選題應(yīng)結(jié)合計算機(jī)學(xué)科發(fā)展態(tài)勢和學(xué)生未來就業(yè)需求，同時兼顧本校教師的最新研究課題來確定。

4.主張課后學(xué)習(xí)的延續(xù)性。在分組討論教學(xué)中，學(xué)生需要重視課后學(xué)習(xí)，即學(xué)生在課堂上對討論問題有了很好的理解后，還應(yīng)對討論問題進(jìn)行拓展思考，達(dá)到課堂分組論討教學(xué)的持續(xù)性效果。分組討論教學(xué)的后期，教師需要設(shè)計綜合性較強(qiáng)的課程實驗以驅(qū)動學(xué)生主動學(xué)習(xí)。

（四）分組討論角色任務(wù)要求

在教學(xué)活動中，教師角色的主導(dǎo)地位一直是被肯定的，教師以合理有效的教學(xué)方式和管理手段完成相應(yīng)的課程教學(xué)目標(biāo)。分組討論教學(xué)更加強(qiáng)調(diào)學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體能動性和教師在教學(xué)過程中的主導(dǎo)地位。在實施分組討論的程序設(shè)計課程教學(xué)過程中，教師角色和學(xué)生角色有不同的任務(wù)要求，如圖1所示。

任務(wù)要求

1.課前準(zhǔn)備階段，教師設(shè)計討論題目、規(guī)劃討論流程。討論題目作為分組討論的核心內(nèi)容，既要緊扣教材內(nèi)容、突出重點和符合教學(xué)目標(biāo)任務(wù)要求，又要保證討論題目的新穎性，使學(xué)生能在完成題目要求的過程中，開闊創(chuàng)新思維和提高獨立思考能力。此外，教師在問題的設(shè)計上還要考慮題目的難度和題量問題，以及在實施過程中注意把握好提問的時機(jī)和措辭，能夠根據(jù)具體情況靈活提問。學(xué)生在課前自學(xué)教材和相關(guān)資料，遇到問題可開展課前小組討論，記錄尚未解決的問題，以便于在課堂上提問，由教師講解或組織課堂討論。

2.課中實施階段，教師把控討論方向、活躍討論氛圍。在分組討論教學(xué)中，儲備豐富的知識、隨機(jī)捕捉和創(chuàng)設(shè)討論契機(jī)是教師不可缺少的能力，尤其在學(xué)生討論偏題時，教師應(yīng)善于引導(dǎo)學(xué)生，使討論沿著教師預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)發(fā)展。為了更好地參與討論，學(xué)生應(yīng)認(rèn)真審題、搜集資料，并對資料進(jìn)行有效整理、分析和概括，在發(fā)言時能夠準(zhǔn)確地講述個人或小組的問題解決方案。此外，學(xué)生應(yīng)做到全面且客觀地評論他人的發(fā)言，促進(jìn)相互之間的學(xué)習(xí)、交流。

3.課后延伸階段，教師做好討論總結(jié)。每次討論結(jié)束后，教師要對討論的問題有簡明扼要和觀點鮮明的總結(jié)概括。教師針對課堂講授的知識，布置課后作業(yè)，督促學(xué)生通過完成作業(yè)以鞏固所學(xué)知識。學(xué)生總結(jié)問題解決經(jīng)驗、復(fù)習(xí)和掌握延伸知識點。認(rèn)真完成教師布置的課后作業(yè)，進(jìn)一步提升自身技能。

（五）課程考核及效果

課程考核作為教學(xué)過程中一個不可或缺的環(huán)節(jié)，是衡量學(xué)生學(xué)習(xí)水平和考核教師教學(xué)質(zhì)量的重要方式之一。良好的課程考核制度能夠有效地督促學(xué)生學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的問題分析與解決能力。課程考核包括課中討論（30%）、課后作業(yè)（30%）和期末測驗（40%）三個部分。其中，學(xué)生的課中討論成績由其所在小組課中討論成績決定，課后作業(yè)成績由其作業(yè)成績決定。

通過分組討論教學(xué)改革，學(xué)生與教師、學(xué)生與學(xué)生之間的課堂互動顯著提高，學(xué)生能較好地掌握基本的程序設(shè)計方法。學(xué)生用更多的課外時間來消化學(xué)習(xí)內(nèi)容、查閱資料和完成編程練習(xí)，對課程內(nèi)容的理解更為透徹，實際問題分析、解決的能力有較大提升。

三、結(jié) 語

程序設(shè)計課程知識內(nèi)容具有抽象性和難度大的特點，學(xué)生在學(xué)習(xí)這門課程時既要學(xué)習(xí)理論知識，又要注重實踐操作。針對傳統(tǒng)教學(xué)中存在的問題，本文從分組討論教學(xué)模式設(shè)計、分組討論教學(xué)實施要點、分組討論角色任務(wù)要求和課程考核四個主要方面進(jìn)行了程序設(shè)計課程分組討論教學(xué)改革實踐，旨在提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)、解決問題及團(tuán)隊協(xié)作的能力，能夠為學(xué)生將來進(jìn)入計算機(jī)相關(guān)崗位提供扎實的程序設(shè)計基礎(chǔ)。

總體而言，基于分組討論的程序設(shè)計教學(xué)法在教學(xué)過程中既能夠發(fā)揮教師主導(dǎo)作用，又能夠提高學(xué)生主體能動性，使學(xué)生的課堂參與度、溝通交流能力和創(chuàng)新思維能力得到顯著提升。

［ 參 考 文 獻(xiàn) ］

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［責(zé)任編輯：蘇祎穎］