裴洪麗 倪燃 張廣

【基金項目】人工智能編程(Python 語言)課程建設與研究,編號:2019YB27。
【中圖分類號】G64 ? 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2021)45-0115-03
1.C語言程序設計改革的必要性
C語言作為大學生的第一門程序設計語言,用于培養學生應用計算機解決和處理實際問題的思維方法與基本能力,使學生掌握一門高級程序設計語言,初步形成計算思維的能力,但是,由于理論知識繁瑣,學生理解起來有些吃力,而且動手能力也有待培養。傳統課堂授課方式,教學知識枯燥單一,只是單純地進行知識的灌輸,缺乏師生、生生互動,導致學生對課程的學習失去興趣, 使得學生學習積極性差,打擊學生自信心,從而對學習C語言甚至后續的程序設計語言失去興趣,嚴重影響后續計算機等級考試、畢業設計、就業等環節,使得學生在各個環節都不能交出滿意的答卷。另外,C語言作為全校的一門公共基礎課程,涉及的專業和學生數量是相當龐大的,物力資源和人力資源變得相對短缺,給學院和教師造成一定的壓力。
與此同時,黨在新時代對高校加強和改進思想政治教育和人才培養提出新定位、新要求和新任務。習近平總書記指出:要堅持把立德樹人作為中心環節,把思想政治工作貫穿教學全過程。2019年11月,中共中央國務院印發 《新時代愛國主義教育實施綱要》,強調充分發揮課堂教學的主渠道作用,深入開展課程思政教育,在高校將思政教育與課程有機結合[1-2]。2020 年 6 月《高等學校課程思政建設指導綱要》指出:把思想政治教育貫穿人才培養體系,全面推進高校課程思政建設,發揮好每門課程的育人作用[3]。C語言程序設計課程內容專業性強,存在教學內容難以融入思想政治教育內容問題,其教材很少看到有關課程思政的內容。
綜上所述,C語言的教學面臨極大挑戰,因此,改革迫在眉睫。
2.課程內容框架構建
本課程既要給學生講授C語言程序設計基礎知識教育,也要讓學生掌握使用C語言進行程序設計的基本技術,在教學中突出理論聯系實際,理論和實踐兩手都要抓。課程的設置分為理論課和上機實驗課,上課安排最好設置為一次理論課,后面緊跟一次實驗課,俗話說“趁熱打鐵”,通過實驗課讓學生加深和鞏固理論知識的學習,上機內容利用Educoder平臺進行授課,做到理論和實踐緊密結合,包括理論授課和上機授課內容,授課內容(包含部分思政元素)框架如下:
表1 授課內容框架
3.教學改革
3.1教學改革的設計思想
為了調動學生學習積極性,打破傳統課堂模式,根據學生實際情況進行教學設計,以學生為中心,使用案例教學法、任務驅動法的教學方法,增加師生互動、生生互動的環節。當今時代是一個信息化的時代,要充分利用信息化手段和數字資源。利用MOOC、Educoder等平臺,進行線上線下混合教學。課程思政是一項系統工程,從C語言程序設計角度,挖掘課程思政元素,融入到專業能力教學中,達到潤物細無聲的育人目標。
3.2教學方法改革
3.2.1案例教學法——激發學生學習興趣
選取恰當的案例,使用學生熟悉和貼近日常生活的問題,引導學生思考。在分析案例的過程中,不斷積累經典算法,掌握基本理論知識,學習編程思想。
3.2.2任務驅動法——調動積極性
任務驅動教學法是以任務為載體,學生通過對任務深入分析、小組討論,由易到難、循序漸進地完成任務,不僅能將新知識和重點內容消化在一個個的任務中,而且能夠調動學生積極性[4]。比如:“計算1+…+100值”的案例對應循環結構章節,可以先讓學生用前面學習過的知識,實現計算1+…+10的值,然后很自然地引出循環結構知識,來計算較多的累加和。以任務進行引入新知,極大地調動學生積極性。
3.2.3強調板書設計與學生記筆記
板書設計往往被大多數教師所忽視,然而板書是教學中所應用的一種重要的教學媒體,它是教學中的有機組成部分。通過書寫好的板書讓學生對章節的學習一目了然,也能夠引導學生養成記筆記的好習慣,方便課下鞏固與復習。比如:在講運算符這一章節時,由于運算符種類比較多,可以合理設計板書,一方面,讓學生對運算符的種類和優先級等一目了然,另一方面,可以引導學生記筆記。
3.2.4上臺編程——增加課堂互動
讓學生上講臺編程實現任務,不僅可以活躍課堂氣氛,還有利于教師及時發現學生常犯的錯誤。
3.2.5線上線下混合教學——減輕資源壓力,提高教學效率
MOOC作為一種新型在線教學模式風靡全球,MOOC不僅提供免費的優質資源,還提供全新的學習體驗,它是開發教育資源運動的質性蛻變[4]。Educoder是信息技術類專業在線實踐教學平臺,支持信息類專業實驗、實戰活動,支持學、練、評、測一體化實驗環境,可以按照需求建立實踐課程、創建班級、布置上機任務、簽到、統計成績、學生和學情數據分析等。使用MOOC和Educoder平臺,進行線上和線下混合式教學。其中利用MOOC資源讓學生進行課前預習,布置課前任務,教師可以了解學生理解程度,確定章節重難點。利用Educoder實踐教學平臺,進行C語言程序設計上機實驗課,可以實現混合式教學模式,實現資源共享。這對于提高學生學習的主觀能動性、加強師生互動、提高教師教與學生學的效率具有至關重要的作用。
3.3課程思政元素挖掘
課程思政,強調思政元素與學科知識的水乳交融,在不知不覺中感化學生,它沒有定量的指標,但可以滲透在每個教學環節,它的內容也不一定出現在課件中,但可以貫穿在每一節課,獲得學生情感上的共鳴,做到課堂上“有滋有味”,在生活中“回味無窮”,受益終身[5]。如:在“計算1+…+100值”中,可以使用不同形式的循環結構進行程序設計,與普通方法相比,循環的思想具有靈活性,告誡學生,有時候還是需要勤能補拙的品質。再比如:在函數章節求xn的案例中,分別求1.05的365次方和0.95的365次方(365可以想到一年),讓學生分析運行結果,兩個結果天壤之別,引發學生思考感言,悟出人生道理。
4.教學實施步驟
(1)課前:讓學生在MOOC平臺預習下節課要講的章節,通過讓學生完成任務單,使得學生明確學習目標,也能夠讓老師了解學生對章節知識理解的程度;(2)理論課中:根據MOOC預習效果確定本章節的重難點;在制作的PPT中引入課程思政元素;在理論課堂中以學生為主體進行教學,主要表現在加強師生互動、生生互動,老師通過設置任務,讓學生分組進行討論,并讓學生上講臺進行編碼;新知識講解時,復雜和重點內容教師進行板書設計。(3)上機實驗課中:首先教師在平臺發布簽到,學生進行簽到,可以了解課程考勤;然后發布上機任務,學生進行上機答題,答題過程中學生可以在討論區進行討論,還可以看到老師上傳的課上PPT等資源;作業進行線上批改,學生修改之后,教師再進行評閱,不僅節約老師和同學的時間和空間資源,而且能夠看到作業的修改記錄。(4)課后:課后學生完成Educoder上布置的課后練習,通過Educoder或者課程QQ群進行交流討論,老師幫助答疑解惑。
5.效果對比
通過教學改革,學生出勤率、作業完成度、期末成績(其中包括平時成績30%、期末成績70%)、程序設計競賽獲獎人數、開發方向的學生就業率等方面明顯提高。另外,在2021級某班級的C程序設計課程中引入了課程思政元素,使得該班整體班風、學風都有了很大改觀,榮獲學校優秀班集體的榮譽稱號。
6.總結
本文立足于C語言程序設計的特點,以學生為主體,構建“案例分析+任務驅動”的教學模式,采用線上線下混合教學,貫徹落實課程思政設計,從而調動學生學習的積極性、提高教與學的效率,培養學生的優秀品質,為社會提供更多優秀品質、技術過硬的復合型人才[6]。
參考文獻:
[1]譚浩強編.《C程序設計(第二版)》[M].清華大學出版社,1999.12
[2]習近平.思政課是落實立德樹人根本任務的關鍵課程[J].求是,2020(17):1-7.
[3]習近平.堅持中國特色社會主義教育發展道路培養德智體美勞全面發展的社會主義建設者和接班人[J].教育科學論壇,2018(30):7-9.
[4]吳以欣,劉夢今.MOOC設計、學生參與和討論質量的關系研究[J].數字教育,2021(2):33-39.
[5]李丹丹.淺析 Python 在大數據課程教學改革中的作用 [J].教育現代化,2019,6(82):121-122.
[6]張靜,倪琳妍.高職專業課程融入思想政治教育的路徑探索:以《Java程序設計基礎》課程為例[J].課程教育研究,2020(5): 61-63.
作者簡介:
裴洪麗(1993年9月-),女,山東省曲阜市人,碩士,助教,研究方向:自然語言處理。