李曉莉
(武漢軟件工程職業學院,湖北 武漢 430205)
人工智能是研究使計算機來模擬人的某些思維過程和智能行為(如學習、推理、思考、規劃等)的學科,在人工智能時代,對每個人尤其是大學生來講,具備較高的編程能力和水平是不可或缺的一項技能。本文基于“C語言”在線開放課程建設后的實踐過程,在有機融入課程思政的基礎上,對采用混合式教學的“C語言”在線開放課程進行課程質量評價研究。
教育乃國之大計、黨之大計。全國高校思想政治工作會議堅持把立德樹人作為教書育人的中心環節,并明確提出:所有課堂(包括專業課)都是育人的主渠道,要守好一段渠、種好責任田[1]。這就要求所有開設課程結合各自的課程特點深挖、廣挖本課程的思政元素,將思想政治元素貫穿于教育教學全過程,實現對學生思想政治教育的潛移默化,實現全程育人、全方位育人。這就要求學生不僅僅是學習書本上的知識,更重要的是能夠踐行社會主義核心價值觀,培養健全的人格、健康的體魄,真正將立德樹人的根本任務落到實處,并使當代的大學生牢固樹立對未來所從事職業的使命感和責任感。
“C語言”課程是高校工科類專業包括機電一體化技術、電氣自動化技術、計算機技術等專業的一門專業基礎課程,在工科類專業的課程體系中具有很重要的“基礎”作用,可以很好地培養學生在實際工程中的邏輯思維能力以及算法分析設計能力。“C語言”課程具有邏輯性強、知識點多、內容高度抽象和實踐性較強的課程特點,需要教師嚴格把控教學內容的組織與課程教學的設計。如何將思政元素有機地融入教學之中,在教學的同時如何引領學生世界觀、人生觀和價值觀等問題,都值得教學工作者深入思考與研究。
通過學習課程思政的相關文件,理清高職院校實施課程思政的有效途徑,結合“C語言”課程的教學內容和教學目標,將本門課程能夠涉及的思政元素充分挖掘,在本門課程中能夠充分體現的思政元素主要包括“思路清晰,良好的工作習慣,吃苦耐勞、愛崗敬業,精益求精、精雕細琢”等方面。提煉出這些思政元素之后,在做教學設計的時候還需要找到有效的課程思政切入點,以保證在專業課程的教學過程中思政元素融入得潤物無聲,實現以思政項目為載體,真實任務為驅動,從而潛移默化地將思政元素融入教學過程中,實現專業課程中的全過程育人。因此,本課題試圖探索一種融合思政元素的“以學為中心”的教學設計方案,并對“C語言”課程中的思政元素進行深度提煉和挖掘。
根據“C語言”課程的教學內容與特點,將教學思政目標總結為培養家國情懷、培養專業自信、培養工匠精神和培養職業精神4個方面。
培養家國情懷。通過介紹中國在計算機存儲、算法等領域目前所取得的成就以及當前和國際先進水平的差距,引導學生思考將來成為一個什么樣的人,如何將所學知識轉化為報效祖國的實際行動。
培養專業自信。使學生了解在電氣自動化領域中,智能化發展的重要性,使學生明白掌握一種甚至多種編程語言在電氣自動化及相關專業發展中的重要地位,培養學生對電氣自動化技術的相關職業的自信。
培養工匠精神。培養學生不滿足于一種編程方法,通過自主探索尋找更好的算法并解決問題的精神。對于一些數學中的經典例題,引導學生用程序設計的方法解決數學中的問題,引導學生比對程序設計和數學計算的共同點和不同點,讓學生明白程序設計的核心仍然是邏輯思維能力的建立,引導學生對常見問題進行抽絲剝繭式的分析,對生活中的小事進行“工序”“工步”的劃分,培養學生認真對待工作、生活、學習中每件事的精神,以及在每個細節中追求精益求精的工匠精神。
培養職業精神。在小組的團隊協作、討論和自評、互評等學習過程中培養學生誠實守信、公正客觀的職業精神,培養學生愛崗敬業的精神和社會責任感。
為了實現“C語言”課程的思政教學目標,在本課程的教學設計中,結合6個章節的授課內容,設計了6個不同的課程思政案例。每個教學案例都與教學章節內容緊密相關,力求做到在教學過程中思政元素融入得潤物無聲,使學生在學習專業知識的同時能夠潛移默化地接受思政教育。不同的課程思政案例對應不同的課程思政目標,結合多樣化的授課方式和教學方法,最終達到立德樹人的教學目的。下面以循環結構為例,進行簡要說明。
C語言程序設計中的循環結構是一種典型的程序設計結構。循環結構設計的主要目的是簡化多條重復語句,比如經典問題累加、計數等[2]。在講授的過程中,引入一個具體的應用例子來說明循環結構應該如何使用,同時融入課程思政的內容。將班級同學分成兩個小組,讓大家利用學習過的循環結構設計一個程序,使其實現x的n次方的計算。第一個小組計算出1.01的365次方,第二個小組計算出0.99的365次方。當兩個小組分別運行該段程序的時候,可以讓同學們直觀地看出兩組數據的結果有很大的差別。通過這個計算啟發學生思考每天多努力一點點和每天退步一點點,長年累月之后差距將會是巨大的,也從另一個側面驗證了,日積月累就可以有很大進步。進而聯想到荀子《勸學》中的“故不積跬步,無以至千里;不積小流,無以成江?!?,培養學生鍥而不舍、堅持不懈的工匠精神。
在線開放課程“C語言”的混合式教學模式下的整體思路:課程分為課前導學——學生自主學習、課中優化——師生共同學習、課后復盤——師生共同鞏固提升等3個階段,整個教學實踐過程均圍繞這3個階段進行教學,學生在整個學習過程中都可以采用線上學習的方式進行課程預習、程序的實戰演練、在線復習答題等[3]。
下面以循環語句為例來說明校級在線開放課程“C語言”混合式教學的詳細過程。
課前環節。環節一,教師通過智慧職教等在線開放課程平臺發布課程的任務,要求學生明確學習任務,確定學習目標及擬采用的學習方法;環節二,學生通過智慧職教課程平臺觀看教師發布的視頻,開展線上自主學習,提升自主學習的主觀能動性;環節三,學生觀看學習視頻后完成找出生活中的循環示例、寫出循環的條件和過程、以思維導圖的形式上傳云課堂的平臺等任務;環節四,學生完成教師發布的課前測試題。
課中環節。課中環節側重師生共同學習,因此將課中教學環節劃分為4個環節:新知探究明思路、任務實施練實操(突出教學重點)、調試排故強技能(破解教學難點)、拓展梳理善總結。
環節一,新知探究明思路。對工作任務(項目)進行實施分析,通過投擲硬幣的游戲導入while循環語句實現1~100的自加任務,讓學生理解循環語句的功能和用法,采用學生分組討論、教師及時總結的實施方式來進行。
環節二,任務實施練實操(突出教學重點)。探究學習所需的相關理論知識,充分利用動畫、視頻、游戲等課程資源,采取各小組分組協作、各學員自主探究的實施方式。教師通過思維導圖分享循環語句的構成條件,并通過開心消消樂小游戲引導學生輕松掌握循環語句的語法規則,框架思維編程法引導學生設計程序結構。
環節三,調試排故強技能(破解教學難點)。項目設計與實施過程中充分利用各種網絡資源,采用分組、協作、探究等實施方式,本環節中先是通過演示調試效果讓學生對任務的具體功能心中有數;通過教師設置故障和學生小組交換設置故障,反復進行相關的技能訓練,提升學生的操作和排故技能,提高學生發現故障、分析故障原因并排除故障的能力;故障排查軟件和排故口訣幫助學生規范排故思路和方法,幫助學生走出面對故障無從下手的尷尬境況。
環節四,拓展梳理善總結。采取學生自評、小組互評等實施方式,教師總結課中的常見問題并對學生的疑問進行解答;全面評價學生的學習效果。學生用彈幕分享自己的經驗和不足,反思并進行改進;小組自評選出“程序設計小能手”;小組互評出優秀小組。本環節旨在對新學的知識及時進行梳理和總結,將知識系統化,幫助學生將知識點歸位、貫通、融合;通過小組自評和組間互評激發學生積極向上的學習興趣,促進學生全面發展。
課后環節。課后要求學生用認知地圖將循環程序的編寫要點和排故方法總結梳理后上傳至云課堂的課程平臺;并要求學生完成課后測試題。學生用認知地圖將循環程序的編寫要點和排故方法總結梳理后上傳至云課堂的課程平臺,同時學生完成云課堂平臺上的課后測試題;本環節通過認知地圖再次幫助學生梳理知識體系,夯實知識基礎;課后測試題幫助學生鞏固本次課知識,幫助教師檢驗學生的學習效果。實施流程如圖1所示。

圖1 混合式教學的實施過程
課程評價體系的建立是“C語言”課程教學過程中的一個重要環節,如何盡可能地進行全面、客觀、合理的評價有助于及時掌握學生的課程知識的掌握情況、靈活運用相關知識點來解決實際問題的能力提升情況,從而客觀反饋教學的目標達成信息。筆者從“C語言”兩個學期線上線下的混合式教學的實踐中,得出“C語言”課程評價體系的建立應符合以下要求。
線上學習的最大特點是學生可以自主安排時間進行個性化的學習,因此線上線下的混合式教學應建立一個個性化的評價標準,兼顧好教學目標的達成情況和因材施教的實施過程,該評價標準應當能促進學生的全面發展。
校級在線開放課程“C語言”,面向武漢軟件工程職業學院電子學院的多個專業共12個教學班開展線上線下的混合式教學。它打破了傳統教學僅由教師評價的單一評價方式,采用學生自評、教師評價和同伴互評的三元評價方式,更能多角度、多維度的評價學生的學習過程及學習目標的達成情況。
混合式教學的教學評價既有課程結束后的終結性評價,更加注重教學過程中的過程評價,評價內容涵蓋了線上線下的包含課前、課中、課后在內的整個教學環節。從課前的課前小測、觀看視頻、繪制思維導圖、學習時長,到課中的課堂出勤情況、課堂參與度和活躍度、小組匯報展示、隨堂測試題完成情況,再到課后的單元作業、個人小結、互動討論、發回帖等,建立多維度的評價方式。
通過在線開放課程平臺和智慧職教云課堂完成課前、課中、課后的多元化教學評價,從知識、技能、素質到態度等全方位全過程評價學生的學習效果,如圖2所示。

圖2 多元化教學評價
學生成績量化的計算方法如表1所示。

表1 學生成績量化的計算方法

表1(續)
本文探討了校級在線課程“C語言”在實施線上線下混合式教學的過程中,筆者構建了從課前的課前小測、觀看視頻、繪制思維導圖、學習時長,到課中的課堂出勤情況、課堂參與度和活躍度、小組匯報展示、隨堂測試題完成情況,再到課后的單元作業、個人小結、互動討論、發回帖等,建立多維度的評價方式。利用三維動畫和視頻解決原理枯燥問題,利用排故軟件解決“排故難”的教學痛點。結合工程實際,培養學生文檔規范、安全規范和操作規范意識。精細化的學情分析,個性化的定制任務,體現因材施教,合理的小組劃分,環環相扣的小組活動,讓學生在協作與競爭中快樂學習。在整個教學過程中,潤物無聲地融入課程思政元素,培養學生吃苦耐勞、愛崗敬業的勞動精神以及精益求精、精雕細琢的工匠精神;通過教師的言傳身教培養學生的工程規范意識,讓學生養成良好的學習習慣和工作習慣。隨著混合式教學實踐的不斷深入,教學質量評價也必將不斷改進。