程序設(shè)計基礎(chǔ)課程項目化教學(xué)策略
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摘要程序設(shè)計基礎(chǔ)是高職院校大多數(shù)計算機類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。本文從學(xué)情出發(fā)，剖析當(dāng)今高職院校程序設(shè)計基礎(chǔ)課程的教育教學(xué)中面臨的問題和挑戰(zhàn)，理順相應(yīng)教學(xué)策略的改革思路和方案并附諸實踐，取得了更好的教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞程序設(shè)計；C語言；教學(xué)策略；項目化教學(xué)；任務(wù)驅(qū)動
1引言
信息技術(shù)的飛速發(fā)展帶來了信息技術(shù)相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域的迅猛人才需求，人才缺口與日俱增。高職院校在培養(yǎng)行業(yè)初等從業(yè)人員方面有舉足輕重的作用，是人才集散地，訓(xùn)練出了大量行業(yè)實踐經(jīng)驗豐富的畢業(yè)生，為行業(yè)輸送了大批的從業(yè)者，在補足行業(yè)人才缺口方面發(fā)揮著重要作用。當(dāng)今人工智能、云計算、虛擬現(xiàn)實等新興技術(shù)快速發(fā)展迭代、漸趨成熟，計算機程序成為各類應(yīng)用和技術(shù)發(fā)展和創(chuàng)新的工具和載體，程序設(shè)計已成為當(dāng)代大學(xué)生必須掌握的一項基本技能[1]。作為高職院校中大多計算機類專業(yè)的基礎(chǔ)課程，程序設(shè)計基礎(chǔ)課程的教學(xué)是人才培養(yǎng)的關(guān)鍵一環(huán)，對學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)課程的興趣、能力和效果有重要影響。因此，程序設(shè)計基礎(chǔ)課程的教學(xué)應(yīng)該精心設(shè)計，達到優(yōu)良的教學(xué)效果。本文從學(xué)情、課程、教學(xué)現(xiàn)狀等方面展開分析，就如何改進程序設(shè)計基礎(chǔ)課程的教學(xué)進行深入思考，探索得到一套切實可行的教學(xué)改革方案并附諸實踐，取得了良好的教學(xué)效果。
2學(xué)情分析
本文以成都職業(yè)技術(shù)學(xué)院軟件分院計算機應(yīng)用技術(shù)專業(yè)兩個班的大一新生共計82人（男生59人，女生23人）為例展開學(xué)情分析。高職院校學(xué)生給我們的傳統(tǒng)印象是學(xué)習(xí)能力和自我管束能力相對薄弱、學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)習(xí)慣較差。但實際教學(xué)過程中反映出這批學(xué)生并不符合我們的常規(guī)認知。這批學(xué)生中近一半在高中主攻文科類課程，數(shù)理化知識學(xué)習(xí)得不夠牢固，邏輯思維能力相對較差，學(xué)習(xí)程序設(shè)計這類理工科課程本身就存在較大的困難。另一半在高中主攻理科課程的學(xué)生則顯示出了對程序設(shè)計基礎(chǔ)課程更高的接受能力。然而所有學(xué)生都表現(xiàn)出學(xué)習(xí)編程的興趣和積極性，展現(xiàn)出旺盛的求知欲。在教學(xué)過程中，教師應(yīng)該非常注意保護學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性，盡力滿足學(xué)生的求知欲，控制和減少學(xué)生學(xué)習(xí)中的挫敗感。有部分心態(tài)較消極的學(xué)生在學(xué)習(xí)中容易出現(xiàn)畏難情緒，認為自己沒法學(xué)好這門課程，遇到問題時不愿解決、求助。同時也有學(xué)生學(xué)習(xí)積極性很高，自主探索、實驗來解決學(xué)習(xí)中的問題，有的甚至自學(xué)并且能熟練應(yīng)用教師尚未講授的內(nèi)容！可見，這批學(xué)生與我們的既有認識不同，他們雖然存在自控能力相對較差這一高職院校學(xué)生的通病，在學(xué)習(xí)中容易因為其他事情分心，但學(xué)習(xí)積極性卻較高，渴望知識。教師應(yīng)該應(yīng)用差異化教學(xué)手段，對不同特點的學(xué)生分別采用不同的教學(xué)方案和方法，在教學(xué)過程中給予不同程度的引導(dǎo)和啟發(fā)，給予學(xué)生及時的幫助，保護他們學(xué)習(xí)上的主觀能動性，才能取得較好的教學(xué)效果。
3課程分析
程序設(shè)計類的課程是理論與實踐相結(jié)合的，既包含枯燥的編程理論知識，又要求通過編程實踐鞏固深化對理論知識的理解，同時提升相應(yīng)開發(fā)環(huán)境下的編程熟練度[2,3]。傳統(tǒng)的學(xué)科式教學(xué)方式并不適應(yīng)此類課程的教學(xué)需求。照本宣科地講授編程理論會使學(xué)生迅速失去學(xué)習(xí)興趣，產(chǎn)生厭學(xué)情緒。由于學(xué)生基礎(chǔ)相對薄弱，高職院校的計算機程序設(shè)計類課程尤其重視實踐訓(xùn)練。不少高職院校都已經(jīng)在推行計算機類課程的項目化教學(xué)。項目化教學(xué)將理論知識的體系打散，摒棄填鴨式滿堂灌的教學(xué)，引領(lǐng)學(xué)生按商業(yè)項目的開發(fā)流程，從需求分析到最后的代碼實現(xiàn)，逐步完成實際的工程項目[4,5]。在項目進程中，學(xué)生被分為若干小組，小組成員分工協(xié)作。項目開發(fā)本身就是一個由局部到整體的過程，學(xué)生每做一步即可見成果，有成就感，持續(xù)激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。同時，小組成員互為人師、相互交流學(xué)習(xí)，能有效提高整個小組的整體學(xué)習(xí)效果。
4教學(xué)現(xiàn)狀
項目化教學(xué)并非“銀彈”，并不能解決教學(xué)中的所有問題[6]。在教學(xué)實踐中發(fā)現(xiàn)：一方面由于理論知識講解不足，學(xué)生對基本概念的理解浮于表面，靈活運用所學(xué)知識解決項目實際問題的能力較差；另一方面由于學(xué)生總是習(xí)慣于做自己已經(jīng)熟絡(luò)的工作而排斥陌生的事務(wù)，小組成員角色體系容易固化，能力發(fā)展容易失衡。為了應(yīng)對上述問題，教學(xué)中應(yīng)當(dāng)保證一定比例的理論講授課時，使學(xué)生對基礎(chǔ)知識加深理解，知其然且知其所以然，方能在項目實踐中靈活地運用所學(xué)知識和技能解決實際的項目問題。但是，理論講授須講究方法。觀察到學(xué)生注意力保持專注的時間較短，應(yīng)當(dāng)將理論性知識點細分，使用活潑有趣的教學(xué)資源（如微視頻、動畫等多媒體資源），在較短時間內(nèi)（15到20分鐘）完成理論知識點的講解和演示，然后布置針對性的隨堂編程任務(wù)，讓學(xué)生馬上動手解決實際問題。隨堂練習(xí)過程中，教師現(xiàn)場答疑并記錄學(xué)生提出的問題，在練習(xí)結(jié)束后進行總結(jié)回顧。這種任務(wù)驅(qū)動的教學(xué)既能使學(xué)生較好的接受理論知識，又能鍛煉運用知識解決實際問題的能力，加深理解的同時強化熟練度，取得了較好的教學(xué)效果。此外，學(xué)生小組在完成項目后，要求進行團隊角色輪換，即在實踐下一個項目時每個團隊成員的角色必須與上一個項目不同。比如，在上一個項目中擔(dān)任需求分析的學(xué)生，在下一個項目中不能繼續(xù)負責(zé)這方面的工作，而必須擔(dān)任詳細設(shè)計、程序測試、項目答辯宣講等其他團隊角色。加上期末考核項目，每學(xué)期至少有三個項目。對于不超過4個學(xué)生的團隊來說，通過團隊角色輪換，每個團隊成員基本上都能實際參與和負責(zé)需求分析、詳細設(shè)計、編碼實現(xiàn)、程序測試、項目答辯宣講的大部分項目過程環(huán)節(jié)，項目完成能力得到全方位的提升。需要特別注意的是，編碼實現(xiàn)環(huán)節(jié)仍然要求每個團隊成員都參與，因為編碼是程序設(shè)計是核心技能，但主程序員不能是同一人。采用項目團隊角色輪換策略，既最大化了學(xué)生對項目全流程的領(lǐng)會和項目實踐經(jīng)驗，同時也使學(xué)生發(fā)揮各自所長，達到了差異化教學(xué)的目的。
5教學(xué)改革和效果
鑒于以上各方面的分析和認識，明確了適合成都職業(yè)技術(shù)學(xué)院軟件分院計算機應(yīng)用技術(shù)專業(yè)學(xué)生的程序設(shè)計基礎(chǔ)課程的教學(xué)策略：1.針對性學(xué)生差異性大的實際，推行差異化、個性化教學(xué)，幫助學(xué)生發(fā)掘自己的優(yōu)勢和興趣點。2.采用項目化教學(xué)的同時肯定理論講授的地位和作用，保證一定比例的理論課時用于基礎(chǔ)理論和概念的講解，使學(xué)生對知識點的理解不浮于表面，能夠舉一反三解決類似的問題。3.理論知識盡量結(jié)合容易吸引學(xué)生注意力的多媒體教學(xué)資源進行講解，并控制理論教學(xué)的時長，在學(xué)生專注度最高的一段時間內(nèi)完成理論知識點教學(xué)。4.應(yīng)用任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法，在理論知識講授環(huán)節(jié)結(jié)束后馬上布置針對性的實踐任務(wù)，讓學(xué)生小組隨堂操練，發(fā)現(xiàn)問題即時答疑解決，并在此環(huán)節(jié)結(jié)束前加以總結(jié)提煉，進一步加深學(xué)生的理解。5.以上述方式完成了一個項目單元的理論教學(xué)之后，隨即進入項目實訓(xùn)階段。項目后，學(xué)生團隊（小組）內(nèi)部按照現(xiàn)實中企業(yè)開發(fā)部門的模式進行分工，團隊成員按自己的角色分別完成需求分析、系統(tǒng)設(shè)計、編碼實現(xiàn)（主程序員帶領(lǐng)其他成員合作完成）、項目測試、項目匯報（答辯）等軟件開發(fā)生命周期的各個環(huán)節(jié)。每種角色都有輸入、輸出，團隊成員必須協(xié)商規(guī)則、強化溝通、統(tǒng)籌安排、團結(jié)合作才能高效且高標(biāo)準地完成項目作品。6.項目匯報時，學(xué)生團隊對各自作品進行互評，教師對各學(xué)生團隊進行項目過程和項目成果兩方面的考核評價。學(xué)生自己和教師的評價最終加權(quán)形成本次項目的綜合評價。教師總結(jié)后開始進入下一個實訓(xùn)項目的理論知識學(xué)習(xí)階段。按照上述流程體系，通常一個學(xué)期安排三到四個難度遞增的項目實訓(xùn)。期中和期末的評教和調(diào)查結(jié)果顯示，學(xué)生課堂活躍度、項目參與度、自我認同感、編程語言熟悉度和實際編程水平得到較大提升。借助角色輪換，雖然每個學(xué)生仍然展現(xiàn)出對實際項目開發(fā)流程中某類任務(wù)的特別偏愛或擅長，但對每類任務(wù)都能上手操作，即承認了學(xué)生能力、興趣上的差異，又提高了學(xué)生知識體系的全面水平。
6結(jié)語
在程序設(shè)計類課程中引入項目化教學(xué)已經(jīng)成為高職院校的共識。但是項目化教學(xué)仍然需要與實際的學(xué)情、課程和實際教學(xué)中發(fā)現(xiàn)的問題相適應(yīng)方能達到更佳的教學(xué)效果。本文分析了成都職業(yè)技術(shù)學(xué)院軟件分院計算機應(yīng)用技術(shù)專業(yè)2個班的程序設(shè)計基礎(chǔ)課程的學(xué)情、課程和教學(xué)，提出了針對學(xué)生特點、課程特性和教學(xué)實際的經(jīng)過調(diào)整適配的項目化教學(xué)方法并付諸實踐，取得良好的教學(xué)效果。在今后的教學(xué)實踐中，還應(yīng)繼續(xù)驗證這種教學(xué)方法的科學(xué)性和有效性，進行持續(xù)的探索和優(yōu)化，爭取更好的教學(xué)成果。
作者：陳銳 謝應(yīng)濤 張渝 謝菁 單位：成都職業(yè)技術(shù)學(xué)院軟件分院 西華師范大學(xué)教育信息技術(shù)中心