淺析程序設計課程互動式教學模式

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摘要：針對程序設計課程易讓初學者產生挫敗感，后繼學習動力差的問題，分析了傳統互動式教學的常見問題以及翻轉課堂、項目驅動教學、O2O（Offline-to-Online）等創(chuàng)新教學模式中互動式教學的必要性。針對性地提出了兼顧傳統和創(chuàng)新兩種教學模式的互動教學改進思路，做到互動方式適度多樣化，互動案例設計層次化，有階段性、趣味性和新穎性，互動教學過程要有學生參評等，以提升互動教學效果。

關鍵詞：互動式教學；程序設計；翻轉課堂；O2O；項目驅動教學

引言

互動教學作為現代歐美大學一種基本教學方法，在計算機學科的教學中已經被廣泛運用[1]，該模式通過課堂互動來激發(fā)學生興趣，改善課堂氛圍，提高教學質量[2]。C程序設計課程是計算機類、通訊工程類專業(yè)的基礎課程，也是很多高校面向多數沒有編程經歷的大一新生開設的平臺課程。該課程涉及知識點多，教授課時少，內容多，難度大，不僅要學生掌握程序設計的基本語法，還要培養(yǎng)學生的計算思維能力，并運用到實際解決問題的方法中[3-4]。以上特點容易讓初學者產生挫敗感，難以持續(xù)保持充沛的學習動力，因此，需要教師采用合理的互動式教學方法提升學生學習興趣，確保良好的教學效果。

1傳統互動式教學常見問題

1.1直接課堂互動時間受限

傳統的互動式教學中，教師和學生直接面對面交流的優(yōu)勢是：學生可以通過教師的語氣、眼神來理解掌握老師的提示點，找到解決問題的正確方向。但師生直接互動教學模式會受到實際教學時長限制，程序設計課程需要教師在規(guī)定課時內，教授程序設計的基礎理論知識、調試方法、常見的程序設計思想，達到培養(yǎng)學生自主運用C語言解決現實問題的能力。師生間關于某些問題的探討，需要留給學生思考時間，如果時間過短，學生無法解答，教師自問自答，即失去了互動的意義；如果時間過長，會影響正常的教學進度。這是傳統互動式教學中的常見問題。

1.2受益學生有限

愛默生曾說過“自信是成功的第一秘訣”，自信是成功后的良性情緒。程序設計課程互動案例具備一定難度，學習能力強、反應快的學生會會受益于互動式教學模式，越學越勇，越學越自信；而學習能力一般或較弱，缺乏計算思維能力的學生會在互動式教學模式下容易產生挫敗感，越來越不自信?；邮浇虒W有可能挫傷多數學生對程序設計課程的自信，這是傳統互動式教學的另一個問題。

1.3成功互動案例難設計

多數教師選擇課本提供案例或習題作為互動案例，該類案例普遍存在：直接體現知識點的運用，缺乏趣味性，進而學生無法感受到所學知識的用途，難以達到陶行知先生所說的“引起學生的興味”的效果。程序設計課程中如果選擇趣味性強，有實際使用價值的案例又會出現所需技術較綜合，難度較大的問題。目前，程序設計課程中的互動教學案例的依然是從事程序設計教學的老師探討的熱點。

2創(chuàng)新教學模式下的互動教學的必要性

隨著互聯網技術的發(fā)展，多種教育資源MOOC，SPOC等平臺的出現，各種程序設計課程創(chuàng)新教學模式也應運而生，常見的創(chuàng)新教學模式有翻轉課堂、項目驅動、O2O混合教學等。

2.1翻轉課堂

翻轉課堂教學模式是將傳統教學模式進行顛倒，借助信息技術，翻轉課堂形式由“先教后學”轉變?yōu)椤跋葘W后教”[5]。通過對多種翻轉課堂實施方案的分析可以看出，翻轉課堂的順利實施依賴于四大因素：①成熟的課程平臺，課前學習資源的發(fā)放，課后學生作業(yè)的有效回收及時評價，學習情況的分析等等都需要該平臺的支持；②成熟有效的監(jiān)督評價機制，文獻[6]對此提出了科學的評價學生課前學習，課中學習，課后學習的評價指標和方法；③教師的互動教學策略的合理性調整，對此文獻[4]針對該問題提出了問題矩陣的教學模式，根據問題類型（共性重點問題、共性非重點問題、個性問題等）實施不同的互動教學策略；④學生的自覺能動性，翻轉課堂要求先學后教，如何讓學生積極投入到“先學”過程中，依然是翻轉課堂的難題，雖然有效的監(jiān)督機制可以一定程度強制學生加大對“先學”過程的投入。

2.2項目驅動化教學

針對翻轉課堂中學生主動學習不強的現狀，以及新進大學生掌握程序設計課程所需的計算思維和創(chuàng)新設計能力巨大的挑戰(zhàn)，文獻[7]提出了項目驅動化教學方法。該方法通過趣味的游戲類項目的開發(fā)，提高學生的技術水平和想象力，特別注重將所學專業(yè)理論知識直接轉化為實際解決問題的能力。該方法使用OJ平臺提升學生基礎編程能力，使用Funcode平臺完成趣味項目的設計開發(fā)。文章中提到，教師作為教學活動的組織者和引領者，全面掌控教學過程，需要做到將理論知識融入到實踐教學中[7]。具體教師與學生的互動方式、何時互動未詳細提及。該方法以切實提升那些能力強的學生的求知欲與實際動手能力為目標。尚存在的問題有：①程序設計課程內容銜接緊密，如果前期知識掌握不牢，后續(xù)難以處理有難度的項目，易讓學生產生挫敗感；②教學過程中一直使用項目驅動，教師無法對基礎知識全面深入地講解，不利于學生對C語言形成全面的認知，會陷入用到什么才會什么碎片化感覺；③最終實現趣味性項目設計開發(fā)采用團隊模式，團隊模式有可能陷入一人開發(fā)模式的困境，無法公平評價每個學生的能力；④Funcode平臺上的趣味習題在網絡上?？梢运阉鞯浆F成答案，能否正確識別學生是否借鑒網絡答案，讓項目驅動化教學成為挑戰(zhàn)。針對上述問題，項目驅動化教學需要有效的師生互動，幫助解決學生的學習困難，梳理零碎的知識點，建立起正確的知識架構，提升學生地學習興趣，從而達到克服依賴他人和網上直接搜索答案的不良學習行為的目的。

2.3O2O混合式教學

文獻[8]提出了基于布魯姆分類目標的O2O混合式教學模式運用到程序設計課程中，該學習過程強調線上（Online）和線下（Offline）高度融合，通過加強多種智能考核方式督促學生學習。該教學模式首先需要具備完善的教學知識點分布平臺，其次需要具備合理的測評智能教學工具。文中提到，對于分類目標完成度低的學生需要教師進行知識交互和情感交流，以達到個人學習的最高目標。以上分析可見，創(chuàng)新教學方法的有效實施需具備以下幾個條件。①強大的線上資源：無論教學進程的推進還是評價學生學習狀況，都需要完善的網絡教育資源和健全的智能考核評價系統的支持。②學生高度的自覺性：課程教學由傳統的教師課堂主講轉變?yōu)閷W生課外自主學習，教師課堂監(jiān)督引導，所布置的作業(yè)絕大多都是可以在網絡上找到答案的情況下，學生高度的自覺性是這些創(chuàng)新教育模式成敗的關鍵；③師生互動環(huán)節(jié)不可缺失：首先，從各種創(chuàng)新教學模式的分析可知，教學過程的有效正確推進離不開師生互動；其次，讓學生自覺參與到新型教學模式離不開教學中一個最本質的問題即自發(fā)性的學習，而興趣是一味有效良藥[2]。師生互動式教學模式就是通過創(chuàng)造良好的環(huán)境條件，來提高學生的學習興趣與熱情。

3互動式教學模式的改進

目前，傳統教學模式下，程序設計課程互動式教學還有很多問題急待解決；創(chuàng)新教學模式下，師生的有效互動依然是提高學生學習興趣，從而提升學習自覺性的有效措施；是確保教學效果的一種重要手段。目前，一些院校由于各方面原因，完善的網絡教育資源和健全的智能的考核系統尚在建設之中，針對該類學校的特點，提出互動教學的改進措施，既解決傳統互動教學的問題，又在一定程度上提升創(chuàng)新教學模式的可用性。

3.1互動方式適度多樣化

隨著信息化技術的日益成熟，互動方式也多樣化，所謂的翻轉課程、O2O模式本質也是一種互動方式的轉變。互動方式多樣化要適度，過度依賴課堂直接互動，教學進程無法把控；過度依賴互聯網平臺互動方式，會造成師生互動效果不直接，教師不能掌握學生思維缺陷加以指點。因此可以采取課適度的外互動和課堂互動相結合，既解決直接互動時間受限的問題，又解決使用互聯網技術間接互動，效果不顯著的問題。具體操作步驟：①課前（使用互聯網技術）或課上布置針對互動案例的問題；②學生課后需充分思考準備答案（即避免課上學生回答不出的尷尬，又避免浪費課堂時長）；③采取課堂提問或課外互動方式，了解學生對互動思考案例的解決思路和解決方案；④最后課堂點評學生的解答。這一改進能一定程度緩解受益學生有限的問題，采用多樣化互動方式，學習能力不同的學生都可以利用課后充分有效地思考互動案例的答案，避免課堂直接回答問題的緊迫感、壓迫感，能夠從容應答，從而減少學生的挫敗感，有利于建立學習程序設計課程的自信心。課堂點評是該措施的關鍵，采用課堂點評方式，可以讓所有學生都聽到互動案例的問題解答，比課外一對一解答方式相比更高效，而且覆蓋面更廣。改進后課外互動方式平臺不受限，方式多樣化，可以適應不同學校線上平臺發(fā)展的不同階段，以滿足學生的學習需求。

3.2層次化、階段性設計互動案例

程序設計課程的教學過程中會面臨學生個性與能力的差異，有的學生能很快適應和掌握計算思維方式，有的同學難以理解程序設計的思維與技術，教師需要做到因材施教。雖然教學過程時空受限，難以做到針對每個學生進行個性化設計，但設計互動案例時充分考慮學生的差異性，分層次設計問題，提問時對能力較弱的學生設計相對簡單的思考題，對能力強的學生設計難度較大的思考題。在這種互動方式下，需要教師在教學過程中對每位學生能力有較強的洞察力，能正確地判斷學生專業(yè)素養(yǎng)、學習態(tài)度，動態(tài)掌握學生學習過程中的變化。同時互動案例的設計要考慮課程不同階段的要求，做到通過一個有趣、實用的案例把各個不同階段的知識點糅合進來，提高互動案例的使用效率。如表1以綜合性時鐘案例講解如何隨著課程的推進，同時做到層次化、階段性案例設計，讓學生即掌握知識點，又理解案例的實際應用價值。

3.3互動案例需做到趣味性、新穎性

孔子云：“知之者不如好之者，好之者不如樂之者”，為了提高程序設計對學生的吸引力，教師在選擇和設計課程互動案例時，既要考慮到知識面的覆蓋和綜合性，又要考慮到案例的趣味性和新穎性。教師需結合現實中大學生感興趣的話題和熱點，設計適當的互動案例不僅可以感受到程序設計的實用性，也避免由于學生直接檢索答案，導致教師難以考察學生真實的分析問題解決問題的能力。這需要教師每學期的課程教學過程中都要更新互動案例。

3.4學生參與課外互動式教學評價

無論傳統教學模式還是創(chuàng)新教學模式，互動式教學過程中對于結果的評價大多由教師對學生表現進行評價，雖然老師對學生的互動表現給出的評分具有專業(yè)性，也比較科學，但難免陷入一言堂的境地。為了讓學生共同參與互動式教學的全過程，提高學生對互動過程興趣，可以讓學生相互評價，采用這種互評方式，可以激發(fā)學生思維，實現共同進步。采用學生互評的互動教學模式后，課內外互動教學操作步驟為：①首先，課前（使用互聯網技術）或課上布置針對互動案例的問題；②其次，讓學生課后充分思考并解答；③然后，在互動平臺（PTA平臺）的支持下，可以讓學生限時互評，互評成績作為重點參考；④最后教師課堂點評學生的解答。

4結論

實際教學結果表明，改進的互動教學模式對線上教學平臺健全性要求不高，可以采用多樣的網絡通信工具實施互動式教學，可以兼顧各高校不同平臺發(fā)展進程；采取層次化、階段性設計互動案例后，兼顧不同學生學習能力差異，有效提升學生使用程序設計語言分析問題，解決問題的能力；互動案例設計的趣味性和新穎性能激發(fā)學生的學習興趣，讓學生對程序設計課程的學習興趣持續(xù)性更強；互動教學中學生互評增加了學生的學習主動性，在參與評價其他學生作品的過程中，學習到其他同學設計實現上的優(yōu)勢，避免其他同學設計實現的劣勢。以上教學效果是教師實施互動教學方式改進后的普遍感受，改進的互動式教學模式具體的對學生學習習慣以及最終成績、能力如何產生的影響，影響的程度等等，需要進一步進行多年統計學研究。

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作者：孫玉星 陳一飛 韓志耕 單位：南京審計大學信息工程學院