編程類課程“數(shù)智課堂”改革與實(shí)踐范式構(gòu)建研究

摘要：融合了“人工智能、大數(shù)據(jù)”等先進(jìn)技術(shù)的“數(shù)智課堂”為師生們提供了更好的教學(xué)互動(dòng)和學(xué)習(xí)環(huán)境，目前“數(shù)智化”已成為課堂教學(xué)改革的主流方向。從“混合式教學(xué)模式”“智能教室建設(shè)”“課程評(píng)價(jià)方法”和“網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)”等4個(gè)方面，探討了編程類課程“數(shù)智課堂”教學(xué)體系建設(shè)的途徑和建議。隨后，針對(duì)編程類課程的實(shí)踐教學(xué)特征，形成了“成果匯報(bào)式”“主題研討式”“實(shí)踐練習(xí)式”“答疑解惑式”和“情景模擬式”等五種不同形式的實(shí)踐范式，并給出了具體的實(shí)施方案。

關(guān)鍵詞：編程類課程；數(shù)智課堂；實(shí)踐范式；人工智能；實(shí)施方案

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2024）27-0127-04

0 引言

隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)迅速改變著我們的生活和工作方式，系統(tǒng)背后的計(jì)算機(jī)程序員已經(jīng)成為任何技術(shù)創(chuàng)新的基礎(chǔ)。時(shí)至今日，信息技術(shù)已經(jīng)滲透到多個(gè)學(xué)科中，這些學(xué)科的專業(yè)人員需要具備最先進(jìn)的信息技術(shù)與知識(shí)技能。因此，計(jì)算機(jī)編程技能是所有學(xué)科技術(shù)進(jìn)步的核心，也是經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和國(guó)家發(fā)展的必要技能。學(xué)習(xí)編程技術(shù)有助于提高學(xué)生的計(jì)算思維和解決問(wèn)題的能力，編程類課程的教學(xué)已成為計(jì)算機(jī)人才培養(yǎng)和工程教育的重要組成部分。

計(jì)算機(jī)編程（例如：C/C++語(yǔ)言、Java、Python） 需要算法設(shè)計(jì)、數(shù)理邏輯和元認(rèn)知能力。它要求學(xué)生了解編程語(yǔ)言的語(yǔ)法和語(yǔ)義，并通過(guò)使用它來(lái)創(chuàng)造性地解決實(shí)際問(wèn)題。這就需要結(jié)合邏輯思維與創(chuàng)造力。一般來(lái)說(shuō)，把一個(gè)新手培養(yǎng)成一名專業(yè)的計(jì)算機(jī)程序員大約需要若干年的時(shí)間。這種需要大量時(shí)間掌握的技能在很大程度上取決于求學(xué)者的內(nèi)部動(dòng)機(jī)。然而，學(xué)生在學(xué)習(xí)編程時(shí)經(jīng)常面臨各種挑戰(zhàn)，例如：理解抽象概念和語(yǔ)言，掌握復(fù)雜的算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及調(diào)試代碼錯(cuò)誤。這些挑戰(zhàn)需要通過(guò)長(zhǎng)期的編程實(shí)踐來(lái)實(shí)現(xiàn)，最終達(dá)到課程的教學(xué)目標(biāo)。只有通過(guò)實(shí)踐練習(xí)，學(xué)生才能真正掌握編程技能并提升自己的計(jì)算思維能力。通過(guò)各種編程練習(xí)和課程作業(yè)，學(xué)生可以不斷增強(qiáng)對(duì)編程知識(shí)的理解，加深對(duì)編程技能的掌握。

為了幫助學(xué)生掌握編程技能，國(guó)內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)提出了許多教學(xué)方法，其中大多數(shù)[1-3]都在激發(fā)興趣和改善學(xué)習(xí)方面取得了成功。隨著人工智能的應(yīng)用和普及，基于人工智能的“數(shù)智課堂”[4]已逐漸成為許多專業(yè)課堂教學(xué)的主要應(yīng)用場(chǎng)景?！皵?shù)智課堂”是由物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備在互聯(lián)的基礎(chǔ)上構(gòu)建的，這些設(shè)備將物理空間與數(shù)字空間相結(jié)合，可以為學(xué)習(xí)提供個(gè)性化的支持服務(wù)。黃煒[5]以數(shù)智技術(shù)支持下的語(yǔ)言學(xué)習(xí)、音樂(lè)教育、體育教育等方面的部分應(yīng)用場(chǎng)景為切入點(diǎn)，探討數(shù)智技術(shù)賦能教育的應(yīng)用價(jià)值、策略與挑戰(zhàn)。王佳和李臻穎[6]根據(jù)服裝設(shè)計(jì)與工藝專業(yè)課程特點(diǎn)，從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)策略、教學(xué)評(píng)價(jià)等角度，提出了建設(shè)“數(shù)智化”課堂的實(shí)踐路徑。楊鵬[7]從網(wǎng)絡(luò)課程資源建設(shè)、網(wǎng)絡(luò)課程資源與課堂教學(xué)的有機(jī)結(jié)合、課程評(píng)價(jià)體系建設(shè)等3個(gè)方面，探討“數(shù)智技術(shù)”背景下基于智慧學(xué)習(xí)平臺(tái)的高等數(shù)學(xué)課堂教學(xué)改革的途徑和建議。但是對(duì)編程類課程而言，目前鮮有學(xué)者對(duì)其如何開(kāi)展“數(shù)智化”課堂改革進(jìn)行系統(tǒng)的研究。本文根據(jù)編程類課程教學(xué)的特點(diǎn)，從“數(shù)智課堂”教學(xué)體系的構(gòu)建、實(shí)踐范式的設(shè)計(jì)和實(shí)踐教學(xué)實(shí)施等方面展開(kāi)論述。

1 構(gòu)建編程類課程“數(shù)智課堂”的教學(xué)體系

本文所提出的編程類課程“數(shù)智課堂”教學(xué)體系（如圖1所示），由基于“融合式教學(xué)”的混合式教學(xué)模式、基于“數(shù)智化技術(shù)”的智能教室、基于“大數(shù)據(jù)賦能”的全方位課程評(píng)價(jià)方法，以及一整套基于“人工智能技術(shù)”的課程網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間等部分所構(gòu)成。

1.1 基于“融合式教學(xué)”的混合式教學(xué)模式

混合式教學(xué)是一種結(jié)合了MOOC、SPOC等在線教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)兩種教學(xué)方法的新型教學(xué)模式，它既可以充分利用互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代給現(xiàn)代教學(xué)過(guò)程帶來(lái)的便利，使教學(xué)更加自由、智能、共享和個(gè)性化，又可以在傳統(tǒng)課堂中對(duì)學(xué)生加以約束，能更好地掌握教學(xué)秩序與動(dòng)態(tài)。在混合教學(xué)模式下，教學(xué)過(guò)程與教學(xué)數(shù)據(jù)相對(duì)于單一的在線教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)相比，復(fù)雜度會(huì)有明顯提升。

在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的支持下，智能教室中的攝像頭和麥克風(fēng)等設(shè)備可以記錄大量的音頻和視頻數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)隱含著教師和學(xué)生的情感、行為、學(xué)習(xí)狀況等信息。其中，情緒具有較高的信息量?jī)r(jià)值，它可以反映教師的心理狀態(tài)和態(tài)度。認(rèn)識(shí)和分析教師的情緒有利于在一定程度上捕捉教師當(dāng)前的心理狀態(tài)、自我認(rèn)同等信息。這項(xiàng)工作可以提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)支持教師優(yōu)化教學(xué)話語(yǔ)和反思教學(xué)過(guò)程，增強(qiáng)教師情感表達(dá)能力，從而保證教師的專業(yè)發(fā)展。在智能教室中物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備所記錄的海量數(shù)據(jù)，為“融合式教學(xué)”的開(kāi)展提供了可能。

①“ 融合式教學(xué)”融合了人工智能、AR/VR等最新信息技術(shù)，基于一體化智能平臺(tái)設(shè)定學(xué)習(xí)產(chǎn)出目標(biāo)，關(guān)聯(lián)多形態(tài)學(xué)習(xí)資源和海里數(shù)據(jù)，全過(guò)程智能支持、跟蹤，實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)、呈現(xiàn)目標(biāo)達(dá)成情況，并自動(dòng)反饋、預(yù)警，保障課程標(biāo)準(zhǔn)有效落地和持續(xù)優(yōu)化。

② 多元主體協(xié)同，在編程類課程教學(xué)中強(qiáng)化項(xiàng)目、任務(wù)、問(wèn)題驅(qū)動(dòng)，“線上下”“課內(nèi)外”有機(jī)融合，構(gòu)建情境、交互、體驗(yàn)、反思為一體的深層學(xué)習(xí)場(chǎng)景，形成以學(xué)為主的成果匯報(bào)、情景模擬、主題研討、虛擬仿真、測(cè)評(píng)答題等多種“混合式”教學(xué)形態(tài)。

1.2 基于“數(shù)智化技術(shù)”的智能教室建設(shè)

建設(shè)基于人工智能和大數(shù)據(jù)的“數(shù)智化”智能教室，有助于教師轉(zhuǎn)變教學(xué)風(fēng)格，運(yùn)用新的教學(xué)策略，組織和管理學(xué)習(xí)，并獲取更為全面的教學(xué)信息來(lái)源。另一方面，在擁有智能教室和智能教學(xué)設(shè)備的學(xué)習(xí)環(huán)境下，學(xué)習(xí)也將變得更為“智能”。此外，移動(dòng)設(shè)備和技術(shù)有助于學(xué)生擴(kuò)展學(xué)習(xí)空間、時(shí)間和內(nèi)容來(lái)提高他們的認(rèn)知水平和學(xué)習(xí)興趣。智能教室可以創(chuàng)造一個(gè)新穎和舒適的學(xué)習(xí)環(huán)境，來(lái)分享新的想法、感知，并診斷和分析學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程。

在編程類課程的教學(xué)過(guò)程中，為了加強(qiáng)合作，了解每個(gè)學(xué)生的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)，教師往往會(huì)采用個(gè)性化的教學(xué)策略，這一策略的實(shí)施需要智能教室中大量教學(xué)數(shù)據(jù)的支撐。然而，智能教室的建設(shè)，需要教育機(jī)構(gòu)裝備技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施、數(shù)字設(shè)備、軟件、教學(xué)管理系統(tǒng)、智能設(shè)計(jì)環(huán)境、工具、模型、應(yīng)用和社交媒體，來(lái)滿足教學(xué)需求和學(xué)習(xí)需要。即便是教師，也很難擁有能夠整合這些技術(shù)和應(yīng)用的所有知識(shí)和技能，設(shè)計(jì)出完善的課程內(nèi)容和教學(xué)活動(dòng)，來(lái)促進(jìn)學(xué)生更高層次的思維能力，并增加其間的協(xié)作和互動(dòng)學(xué)習(xí)時(shí)間。因此，理解“數(shù)智課堂”的本質(zhì)，可以幫助教師設(shè)計(jì)便捷的教育環(huán)境和管理教學(xué)活動(dòng)，以促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)，并提高學(xué)習(xí)成績(jī)。

① 應(yīng)用人工智能技術(shù)，構(gòu)建“全景式數(shù)據(jù)分析”“可視化結(jié)果呈現(xiàn)”的“智能教室”。通過(guò)“智能教室”，教師可以精準(zhǔn)跟蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程，客觀了解學(xué)生對(duì)于課程知識(shí)點(diǎn)的掌握情況；學(xué)生可以隨時(shí)獲得學(xué)習(xí)資源，自主安排學(xué)習(xí)進(jìn)度。

② 構(gòu)建教學(xué)大數(shù)據(jù)中心，整合在教學(xué)工作中，由教學(xué)設(shè)備、教學(xué)工具和教學(xué)平臺(tái)所積累的大量數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘與分析，實(shí)時(shí)呈現(xiàn)課程教學(xué)狀態(tài)、目標(biāo)達(dá)成和教學(xué)評(píng)價(jià)狀態(tài)，助力教師及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略，可視化分析教學(xué)成效，自動(dòng)生成課程狀態(tài)記錄本，強(qiáng)化教學(xué)反思。

1.3 基于“大數(shù)據(jù)賦能”的全方位課程評(píng)價(jià)方法、

傳統(tǒng)教學(xué)模式中學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的評(píng)價(jià)分析，主要依靠教師的主觀印象和學(xué)生測(cè)試成績(jī)，缺乏全面客觀的數(shù)據(jù)支撐。隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展，可以實(shí)時(shí)采集記錄教學(xué)過(guò)程中教師和學(xué)生的所有行為軌跡，形成課程大數(shù)據(jù)。大數(shù)據(jù)并不是單純的數(shù)據(jù)量龐大，更重要的是大數(shù)據(jù)中所隱含的信息價(jià)值進(jìn)行分析挖掘后可以更好地指導(dǎo)課程教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)施。

① 為改變目前編程類課程考核方式較為單一的現(xiàn)狀，建立全方位教學(xué)考核體系，融合學(xué)習(xí)通、PTA等學(xué)習(xí)平臺(tái)數(shù)據(jù)，制定相應(yīng)的考核成績(jī)結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)和考核操作流程。

② 建立課程智能評(píng)價(jià)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)向?qū)W生推送考勤、過(guò)程性考核和目標(biāo)達(dá)成狀態(tài)等預(yù)警信息，助力學(xué)生自我約束、自我改進(jìn)；向?qū)W校教學(xué)管理部門綜合展示課程教學(xué)狀態(tài)、教學(xué)評(píng)價(jià)等信息。定期推送周考勤、月考勤、學(xué)期考勤報(bào)表，便于開(kāi)展課程教學(xué)科學(xué)評(píng)估，強(qiáng)化課程教學(xué)實(shí)時(shí)管理，提升課程評(píng)價(jià)的智能化水平。

1.4 基于“人工智能技術(shù)”的課程網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間

網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間是課程資源在內(nèi)容、形式、結(jié)構(gòu)以及更新機(jī)制上的有機(jī)結(jié)合。網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間資源構(gòu)建是網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間發(fā)展的核心指向。與實(shí)體化的學(xué)習(xí)空間相比，網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間是利用現(xiàn)代信息技術(shù)、人工智能和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的虛擬學(xué)習(xí)空間。

① 在教學(xué)過(guò)程中結(jié)合“智能教室”和“混合式教學(xué)”，將課程教學(xué)內(nèi)容形成視頻等多媒體資源，供學(xué)生查閱學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究式學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。

② 利用學(xué)習(xí)通、MOOC和SPOC等各類線上平臺(tái)，加強(qiáng)“網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間”建設(shè)，將課程的各類教學(xué)視頻、項(xiàng)目案例和課件資源分享到網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和移動(dòng)終端上，形成一套適合線上教學(xué)的“云教材”“云班課”和智能評(píng)測(cè)系統(tǒng)，建立開(kāi)放式課程體系，為社會(huì)上相關(guān)課程求知者學(xué)習(xí)知識(shí)提供便利。

2“ 數(shù)智課堂”下的編程類課程實(shí)踐范式設(shè)計(jì)

根據(jù)庫(kù)恩的定義，“范式”[8]是一個(gè)科學(xué)共同體成員所共有，是由共有的信念、價(jià)值、技術(shù)等要素構(gòu)成的整體。通過(guò)對(duì)編程類課程組織形態(tài)的研究，剖析各課堂組織形式在重構(gòu)編程類課程設(shè)計(jì)和教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)上的共性與個(gè)性，總結(jié)當(dāng)前已有探索的成功經(jīng)驗(yàn)和共性策略，建立不同課堂組織形態(tài)下的“數(shù)智化”編程類課程的實(shí)踐范式。

針對(duì)混合式教學(xué)和翻轉(zhuǎn)課堂改革現(xiàn)狀，自下而上，呈現(xiàn)改革行動(dòng)者在實(shí)施改革時(shí)的行為特征，挖掘各種行為模式，以學(xué)生學(xué)習(xí)方式作為核心類屬，形成了“成果匯報(bào)式課堂”“主題研討式課堂”“實(shí)踐練習(xí)式課堂”“答疑解惑式課堂”“情景模擬式課堂”等五類“數(shù)智課堂”實(shí)踐范式。

1） 實(shí)踐教學(xué)的準(zhǔn)備工作。為了達(dá)到課程教學(xué)目標(biāo)，教師和學(xué)生需要完成學(xué)習(xí)前的準(zhǔn)備工作：包括“數(shù)智課堂”所需的數(shù)字設(shè)備、學(xué)習(xí)和教學(xué)數(shù)據(jù)集，檢查教學(xué)工具和設(shè)備，確保網(wǎng)絡(luò)教學(xué)要素的準(zhǔn)備就緒。

①數(shù)字設(shè)備：智能手機(jī)是否已安裝OMS等相關(guān)軟件，移動(dòng)設(shè)備是否接入Internet。

②教學(xué)資源：教學(xué)視頻、教學(xué)課件和其他網(wǎng)絡(luò)資源，教師要為學(xué)生設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)活動(dòng)，激發(fā)其創(chuàng)新和學(xué)習(xí)興趣。

③教學(xué)方法：老師們可以和其他老師討論和分享教學(xué)方法、內(nèi)容和資源。

④特征：一個(gè)配備了充足的實(shí)驗(yàn)設(shè)備、投影儀、攝像頭、筆記本電腦和平板電腦等智能設(shè)備的“數(shù)智課堂”。

2） 實(shí)踐教學(xué)的組織形式。為了方便學(xué)生學(xué)習(xí)編程，許多學(xué)校引入了程序設(shè)計(jì)類實(shí)驗(yàn)教學(xué)輔助平臺(tái)（PTA） ?；诰W(wǎng)絡(luò)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)輔助平臺(tái)為計(jì)算機(jī)類專業(yè)學(xué)生提供了各種編程練習(xí)和項(xiàng)目任務(wù)，以幫助他們將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際編程問(wèn)題，從而提高他們的編程技能和熟練程度。因此，PTA已成為個(gè)人學(xué)習(xí)編程的一種流行方式。學(xué)生使用PTA的主要方法是在線提交編程作業(yè)。當(dāng)學(xué)生提交編程作業(yè)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)預(yù)定義的代碼自動(dòng)編譯、運(yùn)行和評(píng)估他們提交的測(cè)試用例，并提供評(píng)估結(jié)果。在PTA平臺(tái)上學(xué)習(xí)編程的過(guò)程中，學(xué)生需要結(jié)合PTA系統(tǒng)提供的反饋，多次完善他們的解決方案。在PTA系統(tǒng)內(nèi)，學(xué)生的活動(dòng)記錄：包括提交的源代碼、CPU運(yùn)算時(shí)間和內(nèi)存在代碼執(zhí)行期間的使用量，以及代碼是否通過(guò)測(cè)試用例。通常，學(xué)生會(huì)對(duì)同一個(gè)編程問(wèn)題進(jìn)行多次嘗試，并且這些嘗試的提交記錄不會(huì)被刪除或覆蓋。由于系統(tǒng)會(huì)保存同一問(wèn)題的多種不同的提交記錄。因此，PTA系統(tǒng)為分析學(xué)生的學(xué)習(xí)提供了豐富的數(shù)據(jù)來(lái)源。

3） 多樣化的“數(shù)智課堂”實(shí)踐范式。在現(xiàn)代教育體系中，教師們不斷探索和實(shí)踐著各種創(chuàng)新的教學(xué)方法，以期更好地適應(yīng)學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和個(gè)性化發(fā)展。在這一過(guò)程中，挖掘?qū)W生的行為模式成為教學(xué)改革的重要基礎(chǔ)。通過(guò)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣、認(rèn)知特點(diǎn)和互動(dòng)偏好的深入分析，我們構(gòu)建了一套多樣化的編程類課程“數(shù)智課堂”的實(shí)踐范式（如表1所示）。

這五類的“數(shù)智課堂”實(shí)踐范式，不僅豐富了教學(xué)手段，也為學(xué)生提供了多元化的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。通過(guò)這些不同的實(shí)踐模式，學(xué)生能夠在不同的環(huán)境中找到適合自己的學(xué)習(xí)方式，從而更有效地吸收知識(shí)，提高學(xué)習(xí)效率。教師在實(shí)踐中也不斷地反思和優(yōu)化這些模式，以期達(dá)到更好的教學(xué)效果。

3“ 數(shù)智課堂”下編程類課程實(shí)踐教學(xué)實(shí)施方案

實(shí)施方案通常包括三個(gè)階段，即課前、課中和課后。

1） 課前。為了順利部署教學(xué)過(guò)程，教師不僅需要設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)內(nèi)容，還準(zhǔn)備一個(gè)上機(jī)實(shí)驗(yàn)室或用于在線教學(xué)的虛擬實(shí)驗(yàn)室，并檢查學(xué)生的課堂出勤率。

在授課之前，老師可以通過(guò)智能手機(jī)組織課前測(cè)驗(yàn)來(lái)檢查學(xué)生預(yù)習(xí)情況，或者使用視頻、數(shù)字媒體、問(wèn)答來(lái)創(chuàng)建舒適的學(xué)習(xí)氛圍，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。此外，教師還可以通過(guò)觀察或訪談來(lái)探究哪些內(nèi)容是學(xué)生感興趣的，并在后續(xù)的課程中加以調(diào)整。

2） 課中。“數(shù)智課堂”的主要目的是提高學(xué)生的學(xué)習(xí)技能、改進(jìn)學(xué)習(xí)方法、并端正學(xué)習(xí)態(tài)度。這樣，教師可以使用多種教學(xué)方法來(lái)構(gòu)建一個(gè)活躍的教學(xué)環(huán)境來(lái)提高學(xué)生的能力。與傳統(tǒng)課堂不同的是，在“數(shù)智課堂”中，允許學(xué)生使用智能手機(jī)或者平板電腦。具體有如下幾種教學(xué)方式可供參考：

教師首先播放教學(xué)視頻或上機(jī)演示，然后學(xué)生使用平板電腦或其他設(shè)備與同學(xué)們一起練習(xí)。這種團(tuán)隊(duì)合作促進(jìn)學(xué)生間的溝通、解決問(wèn)題的方法和批判性思維。

應(yīng)用問(wèn)題導(dǎo)向的教學(xué)方法：通過(guò)一段視頻、一張圖片或者一個(gè)案例，學(xué)生使用智能手機(jī)搜索信息，與同學(xué)討論并分享他們的意見(jiàn)，并最終給出該問(wèn)題的解決方案。對(duì)于編程類課程而言，“問(wèn)題”可以是完成一個(gè)算法設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)測(cè)試用例或者構(gòu)建一個(gè)軟件的基本框架等。

教師使用應(yīng)用程序和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí) （AR） 工具訪問(wèn)對(duì)象、工件或媒體以了解更多信息，或者使用數(shù)字媒體、虛擬實(shí)驗(yàn)室或智能手機(jī)上的應(yīng)用軟件來(lái)支持教學(xué)。

在課堂中，師生間通過(guò)作業(yè)、回答問(wèn)題、演示、解決問(wèn)題，發(fā)送鏈接和文檔，進(jìn)行了良好的互動(dòng)，并有助于教師糾正學(xué)生在學(xué)生中出現(xiàn)的各種問(wèn)題。此外，在線上教學(xué)中，教師為學(xué)生錄制視頻并上傳到學(xué)習(xí)通等網(wǎng)上教學(xué)平臺(tái)。同時(shí)，學(xué)生也可以在PTA上完成上機(jī)測(cè)試，以檢測(cè)課堂上知識(shí)的掌握情況。

3） 課后。這是一個(gè)鞏固學(xué)生知識(shí)的階段。在該階段，教師可以使用微課或慕課來(lái)總結(jié)上課的要點(diǎn)，并檢查學(xué)生的知識(shí)水平。學(xué)生復(fù)習(xí)所學(xué)內(nèi)容并加以轉(zhuǎn)化，形成思維導(dǎo)圖和演示文檔，并上傳到學(xué)習(xí)通。對(duì)于課后作業(yè)，教師可以在PTA上布置題目集，并要求學(xué)生在規(guī)定的期限內(nèi)完成。在課后，學(xué)生和教師可以通過(guò)釘釘、微信等工具進(jìn)行交流、答疑解惑或發(fā)布課程通知。

此外，基于“數(shù)智課堂”，學(xué)校教學(xué)管理者（包括：教務(wù)處相關(guān)人員，教學(xué)督導(dǎo)、管理員等）也可以通過(guò)在線聽(tīng)課等途徑，來(lái)管理、監(jiān)督和評(píng)估教師的教學(xué)方法、內(nèi)容和質(zhì)量；學(xué)生的課程出勤率、課堂紀(jì)律和學(xué)習(xí)結(jié)果。

4 結(jié)論

“數(shù)智化”是高校課堂教學(xué)改革的發(fā)展方向，“數(shù)智化”教學(xué)資源讓教學(xué)內(nèi)容及時(shí)更新迭代，能夠更好地服務(wù)于計(jì)算機(jī)專業(yè)人才的培養(yǎng)?！皵?shù)智課堂”與“翻轉(zhuǎn)課堂”的有機(jī)結(jié)合，能夠有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自主學(xué)習(xí)意識(shí)。編程類課程實(shí)踐范式的構(gòu)建，讓編程課程實(shí)踐教學(xué)規(guī)范化、場(chǎng)景化，使學(xué)生解決工程實(shí)踐問(wèn)題的手段更為豐富，從而提高學(xué)生的專業(yè)技能和創(chuàng)新能力。

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【通聯(lián)編輯：王 力】

基金項(xiàng)目：浙江省普通本科高校“十四五”教學(xué)改革項(xiàng)目（編號(hào)：JG20220685）