張淼 王善勤 苗孟君



關鍵詞:面向對象程序設計;教學改革;教學實踐
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A
文章編號:1009-3044(2024)03-0171-03
黨的二十大制定了面向新時代的發展藍圖,提出要建設網絡強國、數字中國,構建新一代信息技術、人工智能等一批新的增長引擎[1]。培養高素質的軟件程序員是落實國家戰略的重要措施。面向對象程序設計是計算機類專業重要的核心基礎課程,旨在培養面向對象的程序設計思想和編程技能。對大部分學生來說,在短短一個學期內熟練掌握編程技能有一定挑戰性。多數學生能聽懂和理解知識點,但卻在編程時無法將知識轉化為技能。因此,如何培養學生舉一反三的編程思維和實踐能力是本課程亟須解決的問題。
本文以滁州職業技術學院軟件技術專業為例,以面向對象程序設計課程為研究對象,進行教學研究分析和改革探索。
1 面向對象程序設計課程面臨問題
1.1 學生實踐能力弱
由于實驗室設備有限、師資力量不足或者實際應用項目缺乏,許多職業院校計算機專業的學生在校期間接觸到的真實項目和實踐機會有限[2]。學生參與的實踐項目通常質量和復雜度相對較低。一些實踐項目僅是基礎性的代碼編寫或簡單的系統搭建,缺乏對真實行業項目的模擬,與行業實際需求和技術趨勢脫節[3],造成學生在課程中學到的技能在實際職場中的應用性差。學生在面對實際問題時,解決問題的實踐能力也相對較弱。
1.2 教學資源質量欠佳
由于受到傳統教學方式的影響,教學資源仍然以紙質媒介和視頻媒介為主,且紙質媒介占絕對主導地位。而計算機類課程編程工具、開發工具包及行業應用案例更新較快[4],傳統教材跟不上新技術、新工藝、新標準的發展。同時,教師信息技術素養的局限造成開發出來的視頻教學資源出現畫面不清晰、重難點不突出的情況。整體上看,教學資源質量欠佳,不能滿足多元化的需求。
1.3 教學手段單一
面向對象程序設計主要采用以教師為主體的講授方式[5],教師先傳授理論知識和基本概念,然后督促學生在實驗室中進行實際的編程和操作,課堂互動環節較少。這種教學方法導致學生課堂參與度低,自主學習和獨立解決問題的能力得不到充分鍛煉,導致學生缺乏團隊合作和項目管理的機會[6]。
1.4 教師行業經驗有限
信息技術的迅速發展和計算機科學領域的日益壯大對計算機專業教師提出了新的要求,不僅需要掌握深厚的專業知識,還需要具備一定的實踐能力。然而現實中,部分學校缺乏與行業的深度合作,使得教師缺少行業實踐經驗[7],教師的綜合能力往往滯后于行業發展,無法為學生傳授最新的知識和技能。
2 課程改革思路
2.1 實施項目化教學,基于工作過程,培養職業精神
針對學生實踐能力不足的問題,課程組實施項目化教學,以實際問題和場景為背景,激發學生學習興趣,增加學習的主動性。
課程組與企業工程師共同制訂課程群教學大綱,考慮到學生水平和需求不同,設計多層次、難度各異的項目資源——引導項目、實踐項目、進階項目和拓展項目。同時為實現課程之間的連貫性,同一個課程群可以共享一個教學項目。以基礎項目“社區志愿者管理系統”為例,數據庫應用技術承載項目的數據設計與實現,面向對象程序設計承載項目的業務邏輯實現,JavaWeb應用開發實現項目的服務器端設計,App 應用開發實現App端數據交互操作,最終實現一個完整項目的開發。
依據軟件項目的開發流程“需求分析—系統設計—編碼實現—系統測試—項目驗收”對課程內容進行序化。學生在學習中體驗企業典型工作流程,了解崗位需求。同時推薦學有余力的學生參與或承接產學研合作企業實際項目的開發,將理論與實踐有機結合,使學生在掌握必備的操作技能和理論知識的同時,也有意識地培養其工匠精神和勞動精神,拓展了課堂的深度和維度。
2.2 建設多樣化資源,依托信息化,拓展學習時空
課程組與企業工程師合作,開發了本課程的項目引導書、活頁式任務單、數字資源、在線學習資源(國家高職專業資源庫、本校學習平臺)等,形成本課程“學材包”,滿足學生“自我實現”需求。同時設計西游記系列動畫、網絡微課視頻,增加了知識傳授的趣味性,化抽象為具體,解決重難點,激發學生的學習興趣,提高學生的學習主動性。通過學習平臺的PC端和手機App,實現了課前、課中、課后全方位的互動交流、資源傳送、過程監控、實時評價反饋,培養學生自主學習、合作學習的主觀能動性,拓展了教學的時間和空間,提高了教學的延展性。
2.3 綜合教學手段,更新教學方法,突出學生主體
在授課中發現,多數學生能聽懂并理解知識點,但在編程時無法應用,直接完成實踐項目有困難。因此設計教學“四入”環節:情境導入→任務切入→知識融入→項目深入(趣味項目引導+實踐項目提升)。在知識融入環節之后,實踐項目之前,特意設置引導項目,實施項目分層。通過趣味引導項目,啟發學生探究規律,培養舉一反三的編程思維,完成知識到技能的轉化,然后再通過實踐項目鞏固提升,成功破解教學重難點。
同時在授課過程中靈活運用多種教學方法,如案例教學、任務驅動、討論探究、分組協作等,以學生為主體、教師為主導,將理論與實踐有機結合,充分體現“做中學、做中教”,使學生在掌握必備的操作技能和理論知識的同時,按照職業崗位要求遞進培養其職業素質和職業能力。
2.4 強化師資建設,更新教學理念,提升實踐能力
1) 更新教學理念。課程組創建計算機專業教師學習社區,促使教師之間分享經驗、教學資源、課程設計等,形成共同學習的氛圍,激發創新和合作。同時鼓勵和支持教師參與持續的專業發展活動,如參加行業研討會、培訓課程、學術會議等,更新教學理念,了解最新的技術和教學方法;2) 通過企業鍛煉提升教師的實踐應用能力。專業教師通過參與實際項目或行業實習,持續深化和更新計算機科學領域的知識,掌握最新的技術工具和平臺,從而更好地理解行業需求和趨勢。
3 課程教學實踐
根據專業標準、人才培養方案、課程標準,參考精選教材,基于理實一體的設計思路,將面向對象程序設計課程重組為2個學習情境,情景一:單實體基本業務邏輯實現;情景二:簡單關系實體業務邏輯實現,共64課時。
教學實施過程中把教學環節設計為課前、課中、課后3部分,并明確教師和學生在各個教學環節中的任務,課中依照“四入”環節開展,實現混合式與項目式相融合的教學模式。
1) 課前準備。教師在在線教學平臺上發布課程信息,包括:主題、學習目標、相關資源鏈接等,方便學生在課前學習,以便更好地理解當天的內容。
2) 課中實施。①情境導入:在課堂開始時,回顧上一堂課的內容,同時導入學習情境;②任務切入:通過當前解決方案中的問題引出本堂課的學習任務,激發學生的興趣;③知識融入:教師通過在線平臺共享講解視頻或幻燈片、編程示范等方式強調關鍵知識點,同時利用搶答、小組討論等環節加深理論知識的理解,活躍課堂氣氛;④項目融入:通過引導項目,啟發學生舉一反三的編程思維;通過實踐項目,強化編程技能。
3) 課后鞏固。教師發布當天的作業任務,可能是一個小型編程項目或者一些思考性的問題。同時提供延伸學習資源,鼓勵學生參與第二課堂。
以情境二所選的“社區志愿者管理系統”編碼實現環節中模塊一任務一“使用繼承優化實體類定義”為例(2學時),具體實施過程見表2。
課程改革實施后,通過對學習平臺數據及問卷調查結果分析,課后理論檢測平均分為90,較傳統課堂提升7.5%;課中實操平均分為85分,較傳統課堂提升6.9%;學生理論、實操成績變化上升明顯。同時由于課程實踐中增加了工作崗位的體驗,通過報告、討論、閱讀需求分析文檔、制作匯報PPT等環節培養學生的分析、總結、溝通表達等軟實力,軟件工程綜合素養顯著提高。
4結束語
本文以面向對象程序設計教學為例,系統闡述從教學內容、教學模式、教學實施等環節的改革實踐。堅持以學習者為中心,實施項目化教學、建設多樣化資源、綜合教學手段、強化師資建設,遵循學生認知規律,通過“四入”教學環節培養舉一反三的編程思維,完成知識到技能的轉化。應用成果表明,學生的學習興趣、知識和技能水平較傳統教學方式有了很大的提高。
【通聯編輯:唐一東】