专栏专项

Special Columns

专家教师说课堂 | 计科院戴晓东老师:基于SPOC的混合式教学模式在《程序设计基础A》课程中的改革与实践

发布时间:2021-12-18 10:02

为深入学习贯彻新时代全国高等学校本科教育工作会议精神,积极贯彻中共中央、国务院关于《加快推进教育现代化实施方案(2018-2022年)》、《中国教育现代化2035》文件精神和教育部《教育信息化2.0行动计划》,坚持“以本为本”,推进“四个回归”,深化学校教学中心地位,提升我校教师信息素养,使教师信息化手段与教学深度融合和创新,现就《程序设计基础A》课程如何利用信息化技术开展基于SPOC的混合式教学改革与实践。

一.超前识变、积极应用变、主动求变

在信息化、人工智能、虚拟现实等新技术背景下。以学生中心,把全体学生学习效果作为关注的焦点;结果导向,教学设计和实施目标是保证学生取得特定学习成果;质量持续改进:“评价—反馈改进”建立闭环形成持续改进机制,质量保障“三大理念”深入人心。

二.利用信息化技术开展课程混合式教学变革途径

1.积极组队参国家级一流课程建设及企业前沿技术培训

课程按工程教育专业认证标准,结合生产实际和国际技术发展前沿进行扩充和更新,参加前沿技术研修班及参加国家一流课程高级研修班,学习中国MOOC选课第一名的国家级一流课程负责人解析建设思路与改革途径。

2.针对认清很难的问题

努力想清楚,真正看明白,尽力做到位,对于各编程语言从语言本质,解决问题,适用对象上分析,程序设计基础,语言本质是理解计算机系统结构,解决性能问题,适用于计算机类专业。

3.针对质量很难问题

建设可用、能用、好用的一流课程。行动升级,鉴行在线课程,鉴别使用或建设有价值的优质课程,构建合适的课程教学模式。然而在这个过程中,课堂搬家、书本搬家、用“电灌”“机灌”代替“人灌”的现象比较严重,这种灌输式教学方式容易导致学生对知识“消化吸收”欠佳,易造成“营养不良”,并限制学生的思维,使学生的学习积极性和主动性受到很大影响。

三.基于SPOC的混合式教学模式应用研究模式构建与分析

基于以上设计原则,在建构主义学习理论、掌握学习理论等相关理论指导下,本研究构建了基于SPOC的混合式教学模式,包括学情分析、教学资源设计、教学活动设计和教学评价设计四个环节,如图1所示。


image.png

图1 基于SPOC的混合式教学模式


四、基于SPOC的混合式教学模式在《程序设计基础A》课程中的改革与实践

(一)学情分析

学情分析可以使教学资源、教学活动的设计更加符合学习者需求,确保教学设计的合理性及有效性。学情分析包括学习者分析、教学内容分析、教学目标分析、教学环境分析四个方面。

(二)教学资源设计教学资源采用自建的方式建设

以“课前挑战—课程导入(where)—要点解析(WHAT)—项目实战(HOW)—项目拓展”为线索构建系统有序的资源体系。程序设计基础课程教学团队,按我校学生的实际情况,在超星学习通平台自主建设在线学习平台、通关测试平台、在头歌建设课内外实训自测平台,如图2所示。


image.png

图2 在线学习、测试、实训平台


(三)教学活动设计三阶段

1.课前知识准备

课前教师发布学习资源,明确课前学习任务;发起主题讨论、测试等,关注学生在线学习情况,及时给予指导;总结课前学习情况。每周学习任务清单如图3所示。


image.png

图3 每周的学习任务清单


2.课中知识内化

课中知识内化,教师针对课前典型问题进行精讲点拨,明确课堂学习任务;学生在教师的引导下,围绕具体任务,进行自主训练或合作探究;学生展示作品、分享学习心得,教师进行点评或组织学生开展自评与互评,针对学生遇到的共性问题,进行集中讲解。从知识回顾,课程导入,要点解析,项目实战,项目拓展五个环节展开:


(1)知识回顾

对前部分内容进行难点解析,知识建构教师聚焦课前典型问题进行精讲示范,帮助学生化解疑难,并对于有创意突出表现的同学给与点赞。如图4 所示。


image.png

image.png


图4 课中知识回顾平台数据分析及作业点评


(2)课程导入


结合生产实际、国际技术发展前沿,创设情境,导出相关问题,从而明确课堂任务。如图5所示。


image.png

image.png

图5 课中课程导入以实际工程应用问题引导思考


(3)要点解析

对主要知识点进行讲解,适当开展选人、抢答等活动,激发学习兴趣;引导学生展示学习成果,优秀作品展,分享心得;收集学习反馈信息,针对教学重难点与实训易错点进行归纳点拨。学生认真听讲,解决疑难;围绕学习任务进行自主学习或协作学习,参与课堂教学活动;展示作品,分享心得;在教师的总结点评下巩固认知,如图6所示。


image.png

image.png

图6 课中要点解析、研讨、汇报


并通过超星学习通在线学习平台进行学生学习过程性数据记录,分析数据,从而有针对性的制定授课计划。如图7所示。


image.png

图7 在线平台学习过程性数据记录


(4)项目实战

对本堂课所学知识点,展开项目实战,从需求分析,算法设计,编码实现,项目总结逐步引导学生构建程序设计的解决实际工程问题的逻辑思维能力。如图8所示。


image.png

image.png

图8 课中项目实战环节


(5)项目拓展


基于本堂课内容,提升课程的挑战度,开展项目拓展,引导学生进一步思考本堂课内容的实际应用。如图9所示。


image.png

image.png

图9 课中项目拓展环节


3.课后巩固


课后:教师进行教学反思,及时调整后续教学策略;学生基于平台中的相关资源,进行复习巩固、拓展延伸,分享学习感悟与收获;教师进行评价反馈,答疑解惑。学生通过在线学习平台完成本节通关作业,以源码+运行结+讲解视频的形式分享学习收获、课内外自主实训通关练习平台如图10所示。


image.png

image.png

图10 超星学习通平台发布通关作业及头歌自主实训程序通关平台


(四)教学评价设计

课程考核注重过程性考核与终结性考核相结合,对课程开展全过程性考核 ,包括考勤、课堂活动、章节通关测、全年级阶段测、小组讨论作业、终结性考核等组成。其中阶段性测试统一时间,统一平台,以在线的方式采取全年级统考的形式进行,并通过平台进行数据分析,让学生提前知晓自身的BUG,让教师针对性的查漏补缺,制定合理的授课计划。如图11所示。


image.png

image.png

图11 阶段测试发布与数据分析统计


并通过平台开展问卷调查,对学生的情况,建议第一时间得到反馈,如图12所示。


image.png

图12 课程效果问卷调查


总之,世界正在变化-教育也必须改变。世界各地的社会都在经历着深刻的变革,这就需要新的教育形式,以培养当今和未来社会和经济所需要的能力。