混合式教學(xué)模式下程序設(shè)計(jì)實(shí)踐課程綜合案例的設(shè)計(jì)與實(shí)施

【摘" 要】 隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，新技術(shù)新方法不斷涌現(xiàn)。傳統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)教學(xué)模式已無(wú)法滿(mǎn)足現(xiàn)代教育需求。混合式教學(xué)模式是目前最為流行且適合當(dāng)今形式的教學(xué)策略，結(jié)合了在線學(xué)習(xí)與線下教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，為程序設(shè)計(jì)教學(xué)提供了新的路徑。文章旨在設(shè)計(jì)并實(shí)施一套適用于混合式教學(xué)模式的程序設(shè)計(jì)實(shí)踐課程綜合案例，以期更好地提高教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題的能力。通過(guò)理論研究以及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，文章提出了“三段三階”的混合式教學(xué)模式，同時(shí)進(jìn)行了綜合案例設(shè)計(jì)并應(yīng)用于實(shí)踐教學(xué)。研究結(jié)果表明，該綜合案例能夠有效提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并能較好地提升學(xué)生的實(shí)戰(zhàn)技能，同時(shí)促進(jìn)了教師教學(xué)方法的創(chuàng)新。

【關(guān)鍵詞】 混合式教學(xué);程序設(shè)計(jì)實(shí)踐;綜合案例設(shè)計(jì)

一、研究背景

在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代背景下，程序設(shè)計(jì)實(shí)踐已成為高校教學(xué)的重要組成部分，是培養(yǎng)學(xué)生編程實(shí)踐能力不可或缺的專(zhuān)業(yè)必修課。但是，由于程序設(shè)計(jì)實(shí)踐課程具有抽象性和邏輯性的特點(diǎn)，往往對(duì)學(xué)生提出了較高的要求。為了提升教學(xué)效果，混合式教學(xué)模式被引入程序設(shè)計(jì)實(shí)踐課程的教學(xué)中。混合式教學(xué)模式是一種將傳統(tǒng)線下教學(xué)與互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)相結(jié)合的教育方法。它允許學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行自我學(xué)習(xí)，同時(shí)在課堂上與教師進(jìn)行互動(dòng)交流。該模式強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)的靈活性和個(gè)性化，鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)參與學(xué)習(xí)過(guò)程。

混合式教學(xué)模式結(jié)合了擁有傳統(tǒng)教師線下面授教學(xué)與新型網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，可以豐富教學(xué)形式，為學(xué)生提供更加多樣的教學(xué)資料以及教學(xué)互動(dòng)等。具體而言，混合式教學(xué)的主要優(yōu)勢(shì)包括：1. 資源豐富、優(yōu)化教育資源利用;2. 具有高度的靈活性和便利性;3. 支持個(gè)性化學(xué)習(xí);4. 學(xué)生參與度高。由此可見(jiàn)，混合式教學(xué)模式通過(guò)結(jié)合線上線下教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，為學(xué)生提供了更加靈活、個(gè)性化且資源豐富的學(xué)習(xí)環(huán)境，同時(shí)也為教育者帶來(lái)了更高效的教學(xué)方式。

當(dāng)前程序設(shè)計(jì)實(shí)踐課程普遍存在理論與實(shí)踐脫節(jié)、學(xué)生動(dòng)手能力不強(qiáng)等問(wèn)題。這些問(wèn)題限制了學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)際解決問(wèn)題能力的培養(yǎng)。因此，探索新的教學(xué)模式以提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生能力成為必然趨勢(shì)。程序設(shè)計(jì)實(shí)踐課程是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)教育中的核心環(huán)節(jié)，但在教學(xué)過(guò)程中普遍存在以下問(wèn)題：1. 理論與實(shí)踐脫節(jié);2. 缺少足夠的實(shí)踐機(jī)會(huì);3. 學(xué)習(xí)資源分散;4. 評(píng)價(jià)體系單一;5. 學(xué)生動(dòng)機(jī)不足;6. 教學(xué)內(nèi)容更新速度跟不上行業(yè)需求;7. 協(xié)作和溝通能力培養(yǎng)不足;8. 缺乏真實(shí)的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)。

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展與革新，網(wǎng)上資源與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)也更加豐富與完善。教師需要把部分傳統(tǒng)的線下教學(xué)利用互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)有效地遷移到線上，形成項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的線上線下一體化的教學(xué)模式。其中，課程設(shè)計(jì)將教學(xué)環(huán)節(jié)分為課前、課中、課后，教學(xué)內(nèi)容層次分為初階、中階以及高階，以項(xiàng)目構(gòu)建需要為課程主線，不再機(jī)械地對(duì)學(xué)習(xí)進(jìn)行線上線下分割，而是線上線下根據(jù)教學(xué)需求，隨時(shí)切換。課程教學(xué)以翻轉(zhuǎn)課堂為原型，在“互聯(lián)網(wǎng)+”的背景下，以綜合項(xiàng)目為驅(qū)動(dòng)，互聯(lián)網(wǎng)線上課程為學(xué)習(xí)資源，循序漸進(jìn)，逐層深入，實(shí)現(xiàn)“三段三階”式翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式（如圖1）。

“三段三階”混合式教學(xué)融合了線上自主學(xué)習(xí)和線下教師指導(dǎo)的優(yōu)點(diǎn)，有助于學(xué)生在理論與實(shí)踐之間建立橋梁，并進(jìn)一步進(jìn)行階段與層次劃分，以項(xiàng)目為驅(qū)動(dòng)，完成綜合案例設(shè)計(jì)與實(shí)施。該課程綜合案例可以很好地提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有效地提高教學(xué)效果，對(duì)程序設(shè)計(jì)實(shí)踐類(lèi)課程設(shè)計(jì)有很好的借鑒意義。

二、綜合案例設(shè)計(jì)思路

為了確保案例設(shè)計(jì)的科學(xué)性和實(shí)用性，設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì)實(shí)踐課程的綜合案例時(shí)，應(yīng)充分發(fā)揮學(xué)生的主體性、培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，注重理論聯(lián)系實(shí)踐、強(qiáng)化項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)并要求及時(shí)的教學(xué)反饋以及進(jìn)行多樣化成績(jī)?cè)u(píng)定。提高程序設(shè)計(jì)實(shí)踐課程的教學(xué)質(zhì)量需要多方面的努力，需要更新教學(xué)理念、優(yōu)化教學(xué)方法、借助現(xiàn)代化的教學(xué)工具調(diào)動(dòng)學(xué)生的參與度以及設(shè)置更多真實(shí)的項(xiàng)目實(shí)踐機(jī)會(huì)。以下是一些具體的策略：

1. 利用混合式教學(xué)模式，充分發(fā)揮線下教學(xué)以及網(wǎng)絡(luò)資源的優(yōu)勢(shì)。

2. 不斷更新課程內(nèi)容，確保教學(xué)內(nèi)容與當(dāng)前行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)趨勢(shì)保持一致。

3. 強(qiáng)化實(shí)踐環(huán)節(jié)，通過(guò)真實(shí)或模擬的項(xiàng)目任務(wù)，讓學(xué)生在解決具體問(wèn)題的過(guò)程中認(rèn)識(shí)到知識(shí)的實(shí)用性，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力。同時(shí)采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的方法，將分散的知識(shí)點(diǎn)串聯(lián)起來(lái)，形成連貫性教學(xué)，突出項(xiàng)目的整體性。

4. 培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)開(kāi)放資源進(jìn)行自我學(xué)習(xí)提升，比如B站、開(kāi)源社區(qū)等。讓學(xué)生們明白掌握了學(xué)習(xí)方法，獲得自我提升的能力，才能立于不敗之地。

5. 注重課堂互動(dòng)以及團(tuán)結(jié)協(xié)作能力。鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行小組討論和協(xié)作，以提高他們的溝通能力和團(tuán)隊(duì)工作能力。比如，利用Gitee進(jìn)行協(xié)作式開(kāi)發(fā)。

6. 借助教學(xué)平臺(tái)獲得即時(shí)的教學(xué)反饋，方便教師掌握學(xué)生動(dòng)態(tài)以及知識(shí)的掌握情況，便于及時(shí)的指導(dǎo)。

7. 善于利用工具，提升各環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)效率。比如，利用思維導(dǎo)圖回顧總結(jié)知識(shí)點(diǎn)、利用智能化集成開(kāi)發(fā)工具進(jìn)行高效項(xiàng)目開(kāi)發(fā)、利用版本控制工具進(jìn)行版本管理以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作。

8. 建立多種評(píng)價(jià)機(jī)制。教與學(xué)是個(gè)多方參與的過(guò)程，不應(yīng)只有教師參與評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)內(nèi)容也不應(yīng)該只是學(xué)習(xí)的獲得情況，也應(yīng)該包含過(guò)程的參與度、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力等。教師評(píng)、學(xué)生評(píng)、小組評(píng)、自評(píng)等多維度評(píng)分才更全面。

三、綜合案例的具體設(shè)計(jì)與實(shí)施

綜合案例包括線上學(xué)習(xí)模塊、線下實(shí)踐模塊以及項(xiàng)目后期成果展示與評(píng)價(jià)三個(gè)部分。線上學(xué)習(xí)模塊提供基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)材料和編程練習(xí)，線下實(shí)踐模塊通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作和小組討論加深理解，項(xiàng)目成果展示則要求學(xué)生完成一個(gè)綜合性的程序設(shè)計(jì)項(xiàng)目并進(jìn)行展示以及小組評(píng)價(jià)。在課程的實(shí)施過(guò)程中，充分借助現(xiàn)代化教學(xué)工具與軟件以及教學(xué)平臺(tái)。課程總體設(shè)計(jì)圖如圖2所示。

課程共分為：工具準(zhǔn)備、知識(shí)準(zhǔn)備、項(xiàng)目基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)、知識(shí)補(bǔ)充、綜合項(xiàng)目搭建以及結(jié)課驗(yàn)收共6部分。

（一）工具準(zhǔn)備

充分借助現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)以及技術(shù)工具，發(fā)揮各種功能優(yōu)勢(shì)，助力高效混合式課程建設(shè)。以下為本課程用到的部分軟件與平臺(tái)：

1. IDEA：在開(kāi)發(fā)者中享有極高的聲譽(yù)，被認(rèn)為是市場(chǎng)上最好的Java開(kāi)發(fā)工具之一。它擁有集成版本控制、智能代碼助手以及開(kāi)發(fā)工具集成等特點(diǎn)是學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目編程非常好的選擇。利用IDEA進(jìn)行項(xiàng)目開(kāi)發(fā)可以大幅提高開(kāi)發(fā)效率，鍛煉學(xué)生的編程軟件使用能力，為進(jìn)入企業(yè)從事軟件開(kāi)發(fā)工作奠定基礎(chǔ)。

2. Xmind：作為一款思維導(dǎo)圖制作工具，可以將復(fù)雜和分散的信息整合成邏輯清晰、層次分明的圖形結(jié)構(gòu)。用在課前的知識(shí)鞏固梳理以及課后的知識(shí)總結(jié)，可以更加快速清晰地理清知識(shí)的脈絡(luò)，便于學(xué)生掌握記憶。同時(shí)其用在收集思路、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維方面都是很好的選擇。

3. Gitee：一個(gè)基于Git的代碼托管平臺(tái)，是GitHub在國(guó)內(nèi)很好的一個(gè)替代方案。它擁有GitHub相似的基本功能，同時(shí)針對(duì)國(guó)內(nèi)用戶(hù)的特點(diǎn)還提供了更加優(yōu)秀的本土服務(wù)。本課程中Gitee與IDEA結(jié)合使用，不僅能夠延續(xù)GitHub的操作習(xí)慣，而且避免了GitHub在國(guó)內(nèi)使用不穩(wěn)定的問(wèn)題，更符合中國(guó)人組織方式的小組項(xiàng)目代碼托管方式更能增強(qiáng)成員之間的溝通，有利于提高開(kāi)發(fā)效率以及團(tuán)隊(duì)能力的培養(yǎng)。

4. 超星學(xué)習(xí)通：以其豐富的資源、便捷的數(shù)據(jù)同步、高效的微服務(wù)架構(gòu)、全面的功能以及優(yōu)秀的課堂互動(dòng)能力，為教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)提供了有力的支持。這些特點(diǎn)使得超星平臺(tái)在教育領(lǐng)域中具有顯著的優(yōu)勢(shì)，能夠有效促進(jìn)知識(shí)的學(xué)習(xí)和傳播。超星課程除了課程對(duì)應(yīng)項(xiàng)目資源，同時(shí)為學(xué)生提供擴(kuò)展線上學(xué)習(xí)資源。

（二）知識(shí)準(zhǔn)備

通過(guò)小任務(wù)實(shí)現(xiàn)對(duì)面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)所學(xué)基礎(chǔ)與核心知識(shí)進(jìn)行復(fù)習(xí)鞏固。本課程中項(xiàng)目一主要鞏固基本數(shù)據(jù)類(lèi)型、常用運(yùn)算符、變量與常量、Java表達(dá)式的應(yīng)用以及程序控制語(yǔ)句分支與循環(huán)等內(nèi)容。項(xiàng)目二通過(guò)學(xué)習(xí)信息管理任務(wù)加強(qiáng)常用基礎(chǔ)類(lèi)（字符串類(lèi)、日期時(shí)間類(lèi)、Math以及Random等）和常用工具類(lèi)（Map、Set、List）的用法。

（三）知識(shí)補(bǔ)充部分

由于面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)課程課時(shí)緊張，學(xué)生未學(xué)習(xí)圖形用戶(hù)編程（GUI）和JDBC（Java Database Connectivity）編程，為了完成程序設(shè)計(jì)實(shí)踐最終的項(xiàng)目要求需要補(bǔ)充圖形用戶(hù)編程與JDBC編程知識(shí)。

（四）項(xiàng)目搭建

采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的方式推動(dòng)教學(xué)進(jìn)度與安排。通過(guò)前期的知識(shí)回顧與歸納，完成項(xiàng)目前期基礎(chǔ)搭建。然后根據(jù)項(xiàng)目后期建設(shè)需要補(bǔ)充知識(shí)點(diǎn)，比如Java圖形界面設(shè)計(jì)以及基于Java的數(shù)據(jù)庫(kù)連接編程。最后在前期項(xiàng)目的基礎(chǔ)之上結(jié)合新學(xué)知識(shí)內(nèi)容，完成綜合項(xiàng)目的搭建。本案例采用圖書(shū)租賃管理系統(tǒng)作為實(shí)踐項(xiàng)目。同時(shí)教學(xué)管理以及銀行卡管理系統(tǒng)作為實(shí)踐練習(xí)項(xiàng)目。

（五）結(jié)課驗(yàn)收

要求結(jié)合課程學(xué)習(xí)知識(shí)，采用Gitee進(jìn)行版本管理以及小組協(xié)作開(kāi)發(fā)一款基于圖形界面并連接數(shù)據(jù)庫(kù)的信息管理系統(tǒng)應(yīng)用。鼓勵(lì)學(xué)生引用新的知識(shí)內(nèi)容來(lái)進(jìn)一步優(yōu)化完善自己的設(shè)計(jì)作品。

四、教學(xué)效果評(píng)估與反思

為了評(píng)估綜合案例的教學(xué)效果，本文采用了問(wèn)卷調(diào)查、成績(jī)分析和學(xué)生反饋等多種方法。結(jié)果顯示，大多數(shù)學(xué)生認(rèn)為該教學(xué)模式提高了他們的學(xué)習(xí)興趣和實(shí)踐能力。同時(shí)，教師也從中收獲了寶貴的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。教學(xué)需要與時(shí)俱進(jìn)，敢于革新。社會(huì)發(fā)展日新月異，企業(yè)對(duì)人才的需求不斷變化調(diào)整，教師的教學(xué)也要抓住教育的本質(zhì)，與時(shí)俱進(jìn)，在實(shí)踐中不斷創(chuàng)新，以培養(yǎng)出符合時(shí)代發(fā)展需要的高水平人才。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張薇，李青. “五育融合”理念下職業(yè)教育語(yǔ)文混合式教學(xué)的意義與價(jià)值[J]. 文教資料，2023（14）：144-147.

[2] 韓艷. 線上線下混合式教學(xué)模式的創(chuàng)新與實(shí)踐：以《程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程為例[J]. 中國(guó)教育信息化，2021（01）：23-27.

[3] 李思敏，王移山. 混合式教學(xué)在高校程序設(shè)計(jì)課程中的應(yīng)用研究[J]. 計(jì)算機(jī)時(shí)代，2018（02）：112-115.