高職編程類課程信息化教學設計研究

陳幗鸞　馬元元

【摘 要】“互聯網+教育”的大背景下，信息化技術發展迅速。信息化教學能夠激發學生學習興趣，增加學生參與學習的積極性和主動性。針對高職編程類課程實踐性強、而知識點難懂，學生在傳統教學下學習普遍呈現畏難情緒的特點，如何把信息化教學融入到高職類課程變得十分有意義。文章以“直接插入法”算法課堂為例，探索信息化教學設計的方法與技巧，給高職編程類課程教學提供借鑒。

【關鍵詞】高職；信息化教學；編程類課程；教學設計

0 引言

高職編程類課程主要讓學生掌握某種程序語言的語法知識點以及算法思路，通常安排在計算機相關專業課程設置中的第一或第二學期進行。語法知識的傳統講解枯燥乏味，卻又是重要的基礎知識；算法思路普遍難懂，或者理解和編程實現之間存在差距，需要大量的實踐來保證知識的掌握。因此，普遍高職學生在學習編程類課程的時候都會不同程度的產生畏難情緒。

信息化技術教學設計，也就是利用信息技術融入到教學和學生互動當中，在課程“教與學”中引入信息化手段，提高學生的學習興趣，增加學生的積極性與參與程度，以促進“教與學”。將信息化技術來優化傳統課程教學，加入到教學環節中，使它成為教師的教學工具、學生的認知工具。信息化教育的教學模式可描述為：以學生為中心，學生在教師創設的情境、協作與會話等學習環境中充分發揮自身的主動性與積極性。[1]編程類課程本身就是信息技術類課程，引入信息化手段更容易讓學生感知信息化的優勢好處，更容易激發學生的興趣，從而提高“教與學”的質量與效果。

1 信息化教學設計方法

信息化教學設計的方法多種多樣，但針對編程類課程的特點，有以下幾種方法：

1）利用現有的或自己開發的網絡平臺

現今信息化時代，網絡上提供了很多的教學網絡平臺，教師也可以根據教學需求開發屬于自己課程的網絡教學平臺。例如“藍墨云班課”教學網絡平臺，它提供了課前預習布置，談論論壇，分組作業，課前視頻，課堂點名，作業布置、互動反饋等功能，貫穿了教學的前期、中期及后期整個過程。學生可以通過電腦也可以通過手機操作。現有的教學網絡平臺能夠方便快捷的整理教學上課資源，重新分配教學資源的利用步驟；此外學生操作便利，也可以因人因能力、掌握程度的不同來合理分配時間來通過教學網絡平臺進行預習、學習、復習。

2）基于“微課導學”的翻轉課堂教學模式

微課就是要把老師的授課內容用信息化手段表現出來，可以替代傳統老師講課的不足，學生在任何時間、任何地點，可以反復開看，更有效的掌握教學內容。微課做的事情，不僅是把文字教材影聲化。同時要把老師的情感態度價值觀，隱形知識，把老師的講解、對課程的理解呈現出來。學生在課前通過教師提供的針對性信息化學習環境，例如flash、微課視頻、基于課程內容設計的游戲、微信互動交流頁面、網絡課程學習平臺等信息化資源進行自主學習，在課堂上通過分組討論、項目實踐等活動完成知識的內化。

根據編程類教學具有操作性強、知識點難理解的特點，在每個編程算法、語法的教學重點、難點都可以用微課視頻來呈現，微課的簡潔精練和突出主題的特點非常適合程序語法知識點及算法的教學，根據學生的差異性，學生通過觀看微課視頻，針對算法推導和編程過程可以反復觀看微課視頻，能夠幫助學生在課堂更好理解，并且幫助教師在課堂上針對同一個疑難問題重復解答的困境中解脫出來。因此，“微課導學”教學模式有利于提高編程類課程的教學效果。設計微課視頻時，可采用“普適”+“心動”的策略來提升學習資源的質量。“心動”旨在讓學生怦然心動，產生濃烈的興趣，激發學生對知識點的進一步的理解。富有“心動”的微課視頻，可促使學生產生“行動”欲望，從而保證在翻轉課堂中，基礎知識與核心能力傳授的有效完成。微課視頻的“心動”，可從“故事引入”、“游戲加強”、“結構統一”等方面入手。

3）開發有助知識理解的軟件

編程類課程重點及難點的地方就是算法的推導過程，如何更生動、更直觀地引導學生理解、掌握算法的推導過程，盡可能消除學生普遍的畏難情緒呢？利用信息化技術是很好的辦法。可以通過制作軟件程序，程序可以是以游戲形式呈現，也可以是模擬算法演變的步驟，最好能提供測試的模塊，讓學生更深層次的體驗算法演變的過程。比起傳統教學，大段的代碼的講解更能讓學生接受，更容易激發學生的學生興趣。

2 “直接插入法”算法課堂的教學設計

《直接插入排序》教學設計的整體思路是“翻轉課堂+Unity 3D模擬體驗+程序測試系統”，即將翻轉課堂理念融入課堂信息化教學，通過Unity 3D制作跨平臺算法演示與體驗軟件，配合程序測試系統，實現知識點的理解及應用。

2.1 制作微課視頻，通過藍墨云班課發布預習視頻及資料

制作并上傳微課、PPT、教學案例、參考書籍等相關資料到藍墨云班課。組織學生進行討論。制作以游戲互動和PPT動畫相結合的教學微視頻，將枯燥的算法學習變得有趣味，調動學生熱情。多種方式呈現算法，讓學生對算法有基本的認識與理解。據統計現在的大學生100%使用智能手機，93%開通了4G網絡，各個學校的Wifi網絡帶寬也在逐漸加大，使用智能手機軟件提高課堂教學效果成為可能。藍墨云班課具有班級創建、資源管理、成員管理、問卷調查、討論答疑、作業布置、小組討論、即時簽到等功能，有手機和電腦等多個版本。借助它很容易實現翻轉課堂、讓學生在課下利用碎片化時間進行學習，課堂上利用它和傳統教學方法相互融合，進行討論交流、作業提交、重要資料留存等，創建即時互動教學新模式，極大提高教學效果。

2.2 開發算法演示軟件，學生通過體驗軟件進行知識第一步內化

自行開發針對排序算法的演示測試軟件，“直接插入法”是排序法的其中一種。傳統的算法課程，教師在黑板上理論推演算法，教學過程枯燥、抽象。隨著信息技術的發展，一些教師制作動畫，配合PPT演示算法執行過程，這種方法較前一種方法更為直觀，但演示的內容固定，且PPT及動畫的播放對硬件和操作系統有一定要求。本課程中，筆者自行開發了一款排序算法的演示測試軟件，有以下兩個特點：1）同一算法，能對不同數字個數、不同數字的一組數排序，自動生成算法執行過程，全方位、多角度展示算法。2）Unity引擎制作的軟件具有跨平臺的特點，一次制作可以生成能夠在任意操作系統、任意硬件上運行的軟件，所以本算法體驗軟件具有Web版本，PC版本、手機版本，同時支持Windows、Linux、Andriod、Ios等操作系統。學生可以觀看數組各種排序的整過過程，可以改變數組長度或者改變數組元素的值，通過比較觀察，可以容易發現各種排序的規律及計算機運算過程。這比起傳統的講解，學生主動性更強，而且學生可以針對自身的理解程度而多次重復的測試體驗，也可以邊體驗邊寫流程圖。用信息化手段來學習信息化技術知識，對于學生而言更具意義和說服力。

2.3 使用編程系統進行知識的進一步內化

編程能力只有通過不斷的實際練習，完成一定數量的題目和代碼量才能逐漸形成。中山職業技術學院軟件教研室自主開發了提升編程能力的編程測試平臺。平臺上有大量的練習題目，針對不同的算法主題，從易到難。課堂上借助于編程能力測試平臺，進行進一步的知識內化。學生能夠在第一時間知道自己代碼的對錯、執行效率，以及其他同學完成題目的情況，教師能夠看到學生完成題目的總體情況，以及每個同學提交的代碼，方面掌握學生學習情況，并針對問題進行講解。通過規定學生在C++及其他程序設計課程中必須完成的題目數量，并配合適當的獎懲機制，授課教師所在學校學生的編程能力有了大幅度的提高。

整個課程的設計過程，老師在課堂的參與程度與傳統教學完全不同。老師不再是課堂的主角，學生成為自主學習的中心，通過各種信息化手段，全方位調動學生學習的能動性，提高教學質量。

3 結語

針對高職編程類課程的特點，提出了信息化教學的模式，以“直接插入法”課堂為例，總結了適合編程類課程的信息化教學設計：“微課導學，網絡教學平臺”、“自主開發算法體驗軟件”、“程序編程能力系統”，實踐取得良好的教學效果。但在編程類課程中，還是切忌把信息化技術大量堆砌，一定從教學內容、教學重點難點而考慮，針對知識而進行信息化技術的設計。

【參考文獻】

[1]曹然彬.信息化教育的教學模式與教學設計研究[J].中國科教創新導刊，2010（5）：157.

[2]李園園，李勇.高職移動應用開發課程信息化教學設計研究[J].職教通訊，2014（15）：1-4.

[3]祝智庭，孫妍妍.創客教育：信息技術使能的創新教育實踐場[J].中國電化教育，2015（1）：14-21.

[4]趙亞琴.《可編程控制器原理》課程信息化教學設計[J].中國教育信息化，2015（6）：43-45.

[責任編輯：田吉捷]