淺析程序設(shè)計(jì)課程互動式教學(xué)模式
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摘要：針對程序設(shè)計(jì)課程易讓初學(xué)者產(chǎn)生挫敗感，后繼學(xué)習(xí)動力差的問題，分析了傳統(tǒng)互動式教學(xué)的常見問題以及翻轉(zhuǎn)課堂、項(xiàng)目驅(qū)動教學(xué)、O2O（Offline-to-Online）等創(chuàng)新教學(xué)模式中互動式教學(xué)的必要性。針對性地提出了兼顧傳統(tǒng)和創(chuàng)新兩種教學(xué)模式的互動教學(xué)改進(jìn)思路，做到互動方式適度多樣化，互動案例設(shè)計(jì)層次化，有階段性、趣味性和新穎性，互動教學(xué)過程要有學(xué)生參評等，以提升互動教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞：互動式教學(xué)；程序設(shè)計(jì)；翻轉(zhuǎn)課堂；O2O；項(xiàng)目驅(qū)動教學(xué)
引言
互動教學(xué)作為現(xiàn)代歐美大學(xué)一種基本教學(xué)方法，在計(jì)算機(jī)學(xué)科的教學(xué)中已經(jīng)被廣泛運(yùn)用[1]，該模式通過課堂互動來激發(fā)學(xué)生興趣，改善課堂氛圍，提高教學(xué)質(zhì)量[2]。C程序設(shè)計(jì)課程是計(jì)算機(jī)類、通訊工程類專業(yè)的基礎(chǔ)課程，也是很多高校面向多數(shù)沒有編程經(jīng)歷的大一新生開設(shè)的平臺課程。該課程涉及知識點(diǎn)多，教授課時少，內(nèi)容多，難度大，不僅要學(xué)生掌握程序設(shè)計(jì)的基本語法，還要培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力，并運(yùn)用到實(shí)際解決問題的方法中[3-4]。以上特點(diǎn)容易讓初學(xué)者產(chǎn)生挫敗感，難以持續(xù)保持充沛的學(xué)習(xí)動力，因此，需要教師采用合理的互動式教學(xué)方法提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，確保良好的教學(xué)效果。
1傳統(tǒng)互動式教學(xué)常見問題
1.1直接課堂互動時間受限
傳統(tǒng)的互動式教學(xué)中，教師和學(xué)生直接面對面交流的優(yōu)勢是：學(xué)生可以通過教師的語氣、眼神來理解掌握老師的提示點(diǎn)，找到解決問題的正確方向。但師生直接互動教學(xué)模式會受到實(shí)際教學(xué)時長限制，程序設(shè)計(jì)課程需要教師在規(guī)定課時內(nèi)，教授程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)理論知識、調(diào)試方法、常見的程序設(shè)計(jì)思想，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生自主運(yùn)用C語言解決現(xiàn)實(shí)問題的能力。師生間關(guān)于某些問題的探討，需要留給學(xué)生思考時間，如果時間過短，學(xué)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(xué)進(jìn)度。這是傳統(tǒng)互動式教學(xué)中的常見問題。
1.2受益學(xué)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(shè)計(jì)課程互動案例具備一定難度，學(xué)習(xí)能力強(qiáng)、反應(yīng)快的學(xué)生會會受益于互動式教學(xué)模式，越學(xué)越勇，越學(xué)越自信；而學(xué)習(xí)能力一般或較弱，缺乏計(jì)算思維能力的學(xué)生會在互動式教學(xué)模式下容易產(chǎn)生挫敗感，越來越不自信?；邮浇虒W(xué)有可能挫傷多數(shù)學(xué)生對程序設(shè)計(jì)課程的自信，這是傳統(tǒng)互動式教學(xué)的另一個問題。
1.3成功互動案例難設(shè)計(jì)
多數(shù)教師選擇課本提供案例或習(xí)題作為互動案例，該類案例普遍存在：直接體現(xiàn)知識點(diǎn)的運(yùn)用，缺乏趣味性，進(jìn)而學(xué)生無法感受到所學(xué)知識的用途，難以達(dá)到陶行知先生所說的“引起學(xué)生的興味”的效果。程序設(shè)計(jì)課程中如果選擇趣味性強(qiáng)，有實(shí)際使用價值的案例又會出現(xiàn)所需技術(shù)較綜合，難度較大的問題。目前，程序設(shè)計(jì)課程中的互動教學(xué)案例的依然是從事程序設(shè)計(jì)教學(xué)的老師探討的熱點(diǎn)。
2創(chuàng)新教學(xué)模式下的互動教學(xué)的必要性
隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，多種教育資源MOOC，SPOC等平臺的出現(xiàn)，各種程序設(shè)計(jì)課程創(chuàng)新教學(xué)模式也應(yīng)運(yùn)而生，常見的創(chuàng)新教學(xué)模式有翻轉(zhuǎn)課堂、項(xiàng)目驅(qū)動、O2O混合教學(xué)等。
2.1翻轉(zhuǎn)課堂
翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式是將傳統(tǒng)教學(xué)模式進(jìn)行顛倒，借助信息技術(shù)，翻轉(zhuǎn)課堂形式由“先教后學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤跋葘W(xué)后教”[5]。通過對多種翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)施方案的分析可以看出，翻轉(zhuǎn)課堂的順利實(shí)施依賴于四大因素：①成熟的課程平臺，課前學(xué)習(xí)資源的發(fā)放，課后學(xué)生作業(yè)的有效回收及時評價，學(xué)習(xí)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(jī)制，文獻(xiàn)[6]對此提出了科學(xué)的評價學(xué)生課前學(xué)習(xí)，課中學(xué)習(xí)，課后學(xué)習(xí)的評價指標(biāo)和方法；③教師的互動教學(xué)策略的合理性調(diào)整，對此文獻(xiàn)[4]針對該問題提出了問題矩陣的教學(xué)模式，根據(jù)問題類型（共性重點(diǎn)問題、共性非重點(diǎn)問題、個性問題等）實(shí)施不同的互動教學(xué)策略；④學(xué)生的自覺能動性，翻轉(zhuǎn)課堂要求先學(xué)后教，如何讓學(xué)生積極投入到“先學(xué)”過程中，依然是翻轉(zhuǎn)課堂的難題，雖然有效的監(jiān)督機(jī)制可以一定程度強(qiáng)制學(xué)生加大對“先學(xué)”過程的投入。
2.2項(xiàng)目驅(qū)動化教學(xué)
針對翻轉(zhuǎn)課堂中學(xué)生主動學(xué)習(xí)不強(qiáng)的現(xiàn)狀，以及新進(jìn)大學(xué)生掌握程序設(shè)計(jì)課程所需的計(jì)算思維和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力巨大的挑戰(zhàn)，文獻(xiàn)[7]提出了項(xiàng)目驅(qū)動化教學(xué)方法。該方法通過趣味的游戲類項(xiàng)目的開發(fā)，提高學(xué)生的技術(shù)水平和想象力，特別注重將所學(xué)專業(yè)理論知識直接轉(zhuǎn)化為實(shí)際解決問題的能力。該方法使用OJ平臺提升學(xué)生基礎(chǔ)編程能力，使用Funcode平臺完成趣味項(xiàng)目的設(shè)計(jì)開發(fā)。文章中提到，教師作為教學(xué)活動的組織者和引領(lǐng)者，全面掌控教學(xué)過程，需要做到將理論知識融入到實(shí)踐教學(xué)中[7]。具體教師與學(xué)生的互動方式、何時互動未詳細(xì)提及。該方法以切實(shí)提升那些能力強(qiáng)的學(xué)生的求知欲與實(shí)際動手能力為目標(biāo)。尚存在的問題有：①程序設(shè)計(jì)課程內(nèi)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(xiàng)目，易讓學(xué)生產(chǎn)生挫敗感；②教學(xué)過程中一直使用項(xiàng)目驅(qū)動，教師無法對基礎(chǔ)知識全面深入地講解，不利于學(xué)生對C語言形成全面的認(rèn)知，會陷入用到什么才會什么碎片化感覺；③最終實(shí)現(xiàn)趣味性項(xiàng)目設(shè)計(jì)開發(fā)采用團(tuán)隊(duì)模式，團(tuán)隊(duì)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(xué)生的能力；④Funcode平臺上的趣味習(xí)題在網(wǎng)絡(luò)上?？梢运阉鞯浆F(xiàn)成答案，能否正確識別學(xué)生是否借鑒網(wǎng)絡(luò)答案，讓項(xiàng)目驅(qū)動化教學(xué)成為挑戰(zhàn)。針對上述問題，項(xiàng)目驅(qū)動化教學(xué)需要有效的師生互動，幫助解決學(xué)生的學(xué)習(xí)困難，梳理零碎的知識點(diǎn)，建立起正確的知識架構(gòu)，提升學(xué)生地學(xué)習(xí)興趣，從而達(dá)到克服依賴他人和網(wǎng)上直接搜索答案的不良學(xué)習(xí)行為的目的。
2.3O2O混合式教學(xué)
文獻(xiàn)[8]提出了基于布魯姆分類目標(biāo)的O2O混合式教學(xué)模式運(yùn)用到程序設(shè)計(jì)課程中，該學(xué)習(xí)過程強(qiáng)調(diào)線上（Online）和線下（Offline）高度融合，通過加強(qiáng)多種智能考核方式督促學(xué)生學(xué)習(xí)。該教學(xué)模式首先需要具備完善的教學(xué)知識點(diǎn)分布平臺，其次需要具備合理的測評智能教學(xué)工具。文中提到，對于分類目標(biāo)完成度低的學(xué)生需要教師進(jìn)行知識交互和情感交流，以達(dá)到個人學(xué)習(xí)的最高目標(biāo)。以上分析可見，創(chuàng)新教學(xué)方法的有效實(shí)施需具備以下幾個條件。①強(qiáng)大的線上資源：無論教學(xué)進(jìn)程的推進(jìn)還是評價學(xué)生學(xué)習(xí)狀況，都需要完善的網(wǎng)絡(luò)教育資源和健全的智能考核評價系統(tǒng)的支持。②學(xué)生高度的自覺性：課程教學(xué)由傳統(tǒng)的教師課堂主講轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生課外自主學(xué)習(xí)，教師課堂監(jiān)督引導(dǎo)，所布置的作業(yè)絕大多都是可以在網(wǎng)絡(luò)上找到答案的情況下，學(xué)生高度的自覺性是這些創(chuàng)新教育模式成敗的關(guān)鍵；③師生互動環(huán)節(jié)不可缺失：首先，從各種創(chuàng)新教學(xué)模式的分析可知，教學(xué)過程的有效正確推進(jìn)離不開師生互動；其次，讓學(xué)生自覺參與到新型教學(xué)模式離不開教學(xué)中一個最本質(zhì)的問題即自發(fā)性的學(xué)習(xí)，而興趣是一味有效良藥[2]。師生互動式教學(xué)模式就是通過創(chuàng)造良好的環(huán)境條件，來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與熱情。
3互動式教學(xué)模式的改進(jìn)
目前，傳統(tǒng)教學(xué)模式下，程序設(shè)計(jì)課程互動式教學(xué)還有很多問題急待解決；創(chuàng)新教學(xué)模式下，師生的有效互動依然是提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，從而提升學(xué)習(xí)自覺性的有效措施；是確保教學(xué)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(wǎng)絡(luò)教育資源和健全的智能的考核系統(tǒng)尚在建設(shè)之中，針對該類學(xué)校的特點(diǎn)，提出互動教學(xué)的改進(jìn)措施，既解決傳統(tǒng)互動教學(xué)的問題，又在一定程度上提升創(chuàng)新教學(xué)模式的可用性。
3.1互動方式適度多樣化
隨著信息化技術(shù)的日益成熟，互動方式也多樣化，所謂的翻轉(zhuǎn)課程、O2O模式本質(zhì)也是一種互動方式的轉(zhuǎn)變?；臃绞蕉鄻踊m度，過度依賴課堂直接互動，教學(xué)進(jìn)程無法把控；過度依賴互聯(lián)網(wǎng)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(xué)生思維缺陷加以指點(diǎn)。因此可以采取課適度的外互動和課堂互動相結(jié)合，既解決直接互動時間受限的問題，又解決使用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)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(lián)網(wǎng)技術(shù)）或課上布置針對互動案例的問題；②學(xué)生課后需充分思考準(zhǔn)備答案（即避免課上學(xué)生回答不出的尷尬，又避免浪費(fèi)課堂時長）；③采取課堂提問或課外互動方式，了解學(xué)生對互動思考案例的解決思路和解決方案；④最后課堂點(diǎn)評學(xué)生的解答。這一改進(jìn)能一定程度緩解受益學(xué)生有限的問題，采用多樣化互動方式，學(xué)習(xí)能力不同的學(xué)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(yīng)答，從而減少學(xué)生的挫敗感，有利于建立學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)課程的自信心。課堂點(diǎn)評是該措施的關(guān)鍵，采用課堂點(diǎn)評方式，可以讓所有學(xué)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(jìn)后課外互動方式平臺不受限，方式多樣化，可以適應(yīng)不同學(xué)校線上平臺發(fā)展的不同階段，以滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。
3.2層次化、階段性設(shè)計(jì)互動案例
程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)過程中會面臨學(xué)生個性與能力的差異，有的學(xué)生能很快適應(yīng)和掌握計(jì)算思維方式，有的同學(xué)難以理解程序設(shè)計(jì)的思維與技術(shù)，教師需要做到因材施教。雖然教學(xué)過程時空受限，難以做到針對每個學(xué)生進(jìn)行個性化設(shè)計(jì)，但設(shè)計(jì)互動案例時充分考慮學(xué)生的差異性，分層次設(shè)計(jì)問題，提問時對能力較弱的學(xué)生設(shè)計(jì)相對簡單的思考題，對能力強(qiáng)的學(xué)生設(shè)計(jì)難度較大的思考題。在這種互動方式下，需要教師在教學(xué)過程中對每位學(xué)生能力有較強(qiáng)的洞察力，能正確地判斷學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)、學(xué)習(xí)態(tài)度，動態(tài)掌握學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的變化。同時互動案例的設(shè)計(jì)要考慮課程不同階段的要求，做到通過一個有趣、實(shí)用的案例把各個不同階段的知識點(diǎn)糅合進(jìn)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(jìn)，同時做到層次化、階段性案例設(shè)計(jì)，讓學(xué)生即掌握知識點(diǎn)，又理解案例的實(shí)際應(yīng)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(shè)計(jì)對學(xué)生的吸引力，教師在選擇和設(shè)計(jì)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(jié)合現(xiàn)實(shí)中大學(xué)生感興趣的話題和熱點(diǎn)，設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)幕影咐粌H可以感受到程序設(shè)計(jì)的實(shí)用性，也避免由于學(xué)生直接檢索答案，導(dǎo)致教師難以考察學(xué)生真實(shí)的分析問題解決問題的能力。這需要教師每學(xué)期的課程教學(xué)過程中都要更新互動案例。
3.4學(xué)生參與課外互動式教學(xué)評價
無論傳統(tǒng)教學(xué)模式還是創(chuàng)新教學(xué)模式，互動式教學(xué)過程中對于結(jié)果的評價大多由教師對學(xué)生表現(xiàn)進(jìn)行評價，雖然老師對學(xué)生的互動表現(xiàn)給出的評分具有專業(yè)性，也比較科學(xué)，但難免陷入一言堂的境地。為了讓學(xué)生共同參與互動式教學(xué)的全過程，提高學(xué)生對互動過程興趣，可以讓學(xué)生相互評價，采用這種互評方式，可以激發(fā)學(xué)生思維，實(shí)現(xiàn)共同進(jìn)步。采用學(xué)生互評的互動教學(xué)模式后，課內(nèi)外互動教學(xué)操作步驟為：①首先，課前（使用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)）或課上布置針對互動案例的問題；②其次，讓學(xué)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(xué)生限時互評，互評成績作為重點(diǎn)參考；④最后教師課堂點(diǎn)評學(xué)生的解答。
4結(jié)論
實(shí)際教學(xué)結(jié)果表明，改進(jìn)的互動教學(xué)模式對線上教學(xué)平臺健全性要求不高，可以采用多樣的網(wǎng)絡(luò)通信工具實(shí)施互動式教學(xué)，可以兼顧各高校不同平臺發(fā)展進(jìn)程；采取層次化、階段性設(shè)計(jì)互動案例后，兼顧不同學(xué)生學(xué)習(xí)能力差異，有效提升學(xué)生使用程序設(shè)計(jì)語言分析問題，解決問題的能力；互動案例設(shè)計(jì)的趣味性和新穎性能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生對程序設(shè)計(jì)課程的學(xué)習(xí)興趣持續(xù)性更強(qiáng)；互動教學(xué)中學(xué)生互評增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，在參與評價其他學(xué)生作品的過程中，學(xué)習(xí)到其他同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)上的優(yōu)勢，避免其他同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的劣勢。以上教學(xué)效果是教師實(shí)施互動教學(xué)方式改進(jìn)后的普遍感受，改進(jìn)的互動式教學(xué)模式具體的對學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣以及最終成績、能力如何產(chǎn)生的影響，影響的程度等等，需要進(jìn)一步進(jìn)行多年統(tǒng)計(jì)學(xué)研究。
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作者：孫玉星 陳一飛 韓志耕 單位：南京審計(jì)大學(xué)信息工程學(xué)院