信息化教學(xué)閉環(huán)式教學(xué)模式建設(shè)的探索與實(shí)踐

摘" 要：在現(xiàn)代教育中，信息化手段在教學(xué)模式中展現(xiàn)出顯著的價(jià)值。以程序設(shè)計(jì)課程為例，結(jié)合課程的目標(biāo)和學(xué)生特點(diǎn)，該教學(xué)團(tuán)隊(duì)從教學(xué)方案設(shè)計(jì)出發(fā)，充分利用雨課堂、微信和清覽平臺(tái)等信息化教學(xué)輔助工具，開(kāi)展“3+2+2”長(zhǎng)短周期教—學(xué)—考閉環(huán)式教學(xué)模式的探索與實(shí)踐，并在此過(guò)程中形成課程標(biāo)準(zhǔn)化理論題庫(kù)和標(biāo)準(zhǔn)化編程題庫(kù)。從教學(xué)效果上看，該模式對(duì)于提高學(xué)生的課堂參與度、營(yíng)造良好的學(xué)習(xí)氛圍和提高試卷分析的準(zhǔn)確度具有一定的優(yōu)勢(shì)。

關(guān)鍵詞：信息化;教學(xué)閉環(huán);程序設(shè)計(jì);大班教學(xué);教學(xué)模式

中圖分類號(hào)：G642" " " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A" " " " " 文章編號(hào)：2096-000X（2025）05-0013-04

Abstract： In modern education， informatization means show remarkable value in the teaching mode. Taking Programming course as an example， based on the course objectives and student characteristics， our teaching team started from the teaching scheme design and made full use of information teaching aids such as Rain Classroom， WeChat and Qingline to carry out the practice of \"3+2+2\" long-term and short-term teaching-learning-exam closed-loop teaching mode， and formed a standardized theoretical question bank and standardized programming question bank in this process. From the perspective of teaching effectiveness， this model has certain advantages in improving students' classroom participation， creating a good learning atmosphere， and improving the accuracy of test paper analysis.

Keywords： informatization; teaching closed-loop; programming; large class teaching; teaching mode

數(shù)字化時(shí)代的到來(lái)不僅便利著我們的生活，也為現(xiàn)代教學(xué)模式改革與建設(shè)提出了更高的要求，傳統(tǒng)的教學(xué)方法、考核模式已經(jīng)發(fā)生了重大的變革[1]。中央網(wǎng)絡(luò)安全和信息化委員會(huì)印發(fā)的《“十四五”國(guó)家信息化規(guī)劃》中指出高等教育建設(shè)應(yīng)“注重利用信息化促進(jìn)科教融合”“促進(jìn)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的科研范式轉(zhuǎn)型”“建立以創(chuàng)新為導(dǎo)向的高?？萍荚u(píng)價(jià)體系”，更加明確了教育信息化和教學(xué)數(shù)字化的目標(biāo)。在此背景下，本文以程序設(shè)計(jì)課程為例，介紹以信息化建設(shè)為著力點(diǎn)的教—學(xué)—考閉環(huán)式教學(xué)模式的探索與實(shí)踐。

一" 課程建設(shè)背景

程序設(shè)計(jì)及其配套實(shí)驗(yàn)課程是新工科專業(yè)的基礎(chǔ)必修課，是學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)其他專業(yè)知識(shí)的起步階梯。同時(shí)，程序設(shè)計(jì)具有實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)[2]，學(xué)生必須通過(guò)大量的編程訓(xùn)練，從實(shí)踐中掌握編程語(yǔ)法知識(shí)、培養(yǎng)編程能力，并逐步理解和掌握程序設(shè)計(jì)的思想和方法。該課程在中山大學(xué)曾主要在工學(xué)院和智能工程學(xué)院開(kāi)設(shè)，由于學(xué)校教學(xué)安排調(diào)整，本課程目前主要為智能工程學(xué)院和先進(jìn)制造學(xué)院的大一學(xué)生開(kāi)設(shè)，自開(kāi)課至今已達(dá)十余期。

大一的學(xué)生們剛從熟悉的中學(xué)環(huán)境轉(zhuǎn)到陌生的大學(xué)環(huán)境，彼此并不熟絡(luò)，來(lái)自五湖四海的學(xué)生，其編程技能參差不齊，有些已經(jīng)參加過(guò)全國(guó)甚至國(guó)際編程競(jìng)賽，而部分則基本沒(méi)接觸過(guò)編程。根據(jù)多期調(diào)研分析，平均37%的學(xué)生曾經(jīng)接觸過(guò)編程，61%的學(xué)生沒(méi)基礎(chǔ)，2%的學(xué)生熟練。結(jié)合以上課程和學(xué)生特點(diǎn)，本教學(xué)團(tuán)隊(duì)將教學(xué)目標(biāo)定位于：為學(xué)生開(kāi)啟程序設(shè)計(jì)思維，引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入編程世界，培養(yǎng)學(xué)生基本的程序設(shè)計(jì)能力和興趣，為今后學(xué)生深入學(xué)習(xí)專業(yè)課奠定扎實(shí)基礎(chǔ)。

二" 課程教學(xué)方案設(shè)計(jì)

信息化教學(xué)是當(dāng)前教育發(fā)展的必經(jīng)之路，具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義[3]。在實(shí)際的教學(xué)方案設(shè)計(jì)中，需要根據(jù)課程的特點(diǎn)以及學(xué)生的學(xué)情進(jìn)行具體分析。在課程特點(diǎn)方面，程序設(shè)計(jì)課具有實(shí)踐性，教學(xué)考核內(nèi)容應(yīng)將理論和實(shí)踐相結(jié)合，多元化設(shè)置考核方式;在學(xué)生特點(diǎn)方面，本程序設(shè)計(jì)課程班級(jí)人數(shù)較多（100余人）且水平參差不齊，不僅教學(xué)分析工作量龐大，而且教師較難關(guān)注到每位同學(xué)。因此，為促進(jìn)考核方式多元化發(fā)展、實(shí)時(shí)有效跟蹤學(xué)生學(xué)情、充分調(diào)動(dòng)各層級(jí)學(xué)生的積極性，本教學(xué)團(tuán)隊(duì)不斷探索和嘗試，牢牢把握信息化建設(shè)的著力點(diǎn)，尋找到了適合工科學(xué)生的課程教學(xué)模式，如圖1所示。

教學(xué)團(tuán)隊(duì)將教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)置為理論教學(xué)與上機(jī)實(shí)驗(yàn)兩部分：理論教學(xué)采用大班教學(xué)的方式，主要講解編程的基礎(chǔ)語(yǔ)法知識(shí)、演示實(shí)際編程過(guò)程;上機(jī)實(shí)驗(yàn)則為學(xué)生提供個(gè)性化輔導(dǎo)，訓(xùn)練學(xué)生的代碼編寫能力、調(diào)試程序能力。以教學(xué)目標(biāo)為導(dǎo)向，教學(xué)考核內(nèi)容兼顧編程基礎(chǔ)和編程綜合：編程基礎(chǔ)主要考核學(xué)生對(duì)語(yǔ)法規(guī)則知識(shí)的掌握，例如數(shù)據(jù)類型、三大結(jié)構(gòu)、數(shù)組等;編程綜合主要考核學(xué)生的代碼閱讀及代碼編寫能力。在考核方式上，教師以標(biāo)準(zhǔn)化題庫(kù)為基礎(chǔ)，通過(guò)布置每周課后作業(yè)、階段性考核、期末考核等實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生“平時(shí)考核+上機(jī)考核”“過(guò)程考核+總結(jié)考核”的全方位、多維度的考量。

三" “3+2+2”長(zhǎng)短周期教—學(xué)—考閉環(huán)建設(shè)

依托信息化建設(shè)手段的教—學(xué)—考閉環(huán)式教學(xué)模式與課程教學(xué)方案緊密結(jié)合，充分利用3個(gè)信息化教學(xué)輔助工具，實(shí)現(xiàn)2個(gè)長(zhǎng)短周期教—學(xué)—考閉環(huán)滾動(dòng)式發(fā)展，并逐步形成2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化教學(xué)題庫(kù)，使教學(xué)過(guò)程高效化、教學(xué)內(nèi)容個(gè)性化以及教學(xué)資源豐富化，如圖2所示。

（一）" 3個(gè)信息化教學(xué)輔助工具

在教學(xué)方案的實(shí)施過(guò)程中，教學(xué)團(tuán)隊(duì)主要利用雨課堂、微信和清覽平臺(tái)輔助教學(xué)，并結(jié)合這些工具的功能特點(diǎn)，在不同的環(huán)節(jié)選取不同工具。

1" 雨課堂

為了提高教學(xué)質(zhì)量，本教學(xué)團(tuán)隊(duì)選用雨課堂輔助理論教學(xué)。在課前，教師利用雨課堂發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù);在課中，為解決大班教學(xué)難以精準(zhǔn)掌握學(xué)生學(xué)情和教學(xué)反饋欠缺的問(wèn)題，利用雨課堂進(jìn)行師生互動(dòng)，當(dāng)教師講解完重點(diǎn)及難點(diǎn)后，于平臺(tái)課堂互動(dòng)模塊發(fā)布相關(guān)習(xí)題，并直接獲取習(xí)題平均作答率、正確率和平均分等統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù);在課后，利用該平臺(tái)以無(wú)紙化的形式對(duì)學(xué)生進(jìn)行階段考評(píng)和期末考評(píng)。

2" 微信

為了避免大班教學(xué)帶來(lái)的與學(xué)生之間交流較少的問(wèn)題，教師以班級(jí)為單位建立微信交流群，倡導(dǎo)學(xué)生將學(xué)習(xí)過(guò)程中產(chǎn)生的問(wèn)題發(fā)布到群中，并鼓勵(lì)學(xué)生之間互相交流，互相解答疑惑。同時(shí)，微信交流還作為教師發(fā)布學(xué)習(xí)相關(guān)信息的平臺(tái)，例如發(fā)布每周作業(yè)的批改結(jié)果和優(yōu)秀作業(yè)案例以及公示表?yè)P(yáng)每周雨課堂活躍度排名前三的學(xué)生。

3" 清覽平臺(tái)

由于程序設(shè)計(jì)課程具有需要編程的特點(diǎn)，本教學(xué)團(tuán)隊(duì)選用清覽題庫(kù)為學(xué)生下發(fā)相關(guān)練習(xí)題，作為學(xué)生的日常作業(yè)和階段性編程實(shí)踐考核。學(xué)生在平臺(tái)提供的在線代碼編輯器完成習(xí)題后即可提交，避免了安裝和配置編程環(huán)境的麻煩。同時(shí)，該平臺(tái)還提供自動(dòng)批閱功能，教師直接在平臺(tái)獲取學(xué)生的上交情況和習(xí)題得分等信息，使批改大批量作業(yè)更加方便快捷。

（二）" 2個(gè)長(zhǎng)短周期教—學(xué)—考閉環(huán)

1" 課堂短周期教—學(xué)—考閉環(huán)

針對(duì)大班教學(xué)難以精準(zhǔn)掌握學(xué)生學(xué)情和教學(xué)反饋欠缺的問(wèn)題，充分借助雨課堂、微信、清覽平臺(tái)等信息化輔助工具，利用課堂教—學(xué)—考閉環(huán)反饋機(jī)制構(gòu)建課堂教學(xué)短周期閉環(huán)，對(duì)課前、課中、課后全教學(xué)過(guò)程進(jìn)行信息化建設(shè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生學(xué)情的全過(guò)程掌握。在課堂教學(xué)短周期閉環(huán)中，教師利用雨課堂在課前進(jìn)行簽到、在課中發(fā)布課上習(xí)題，實(shí)時(shí)關(guān)注學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解程度，進(jìn)而有的放矢地調(diào)整教學(xué)內(nèi)容以滿足所有學(xué)生的需求[4]，實(shí)現(xiàn)了教與學(xué)的結(jié)合。課后教師根據(jù)授課速度選擇適宜難度的編程練習(xí)題并利用清覽平臺(tái)存儲(chǔ)和發(fā)布，實(shí)現(xiàn)學(xué)與考的連接。教師在平臺(tái)上獲取學(xué)生的答題情況，了解學(xué)生在哪些方面仍需加強(qiáng)，從而指導(dǎo)后續(xù)的教學(xué)，實(shí)現(xiàn)考與教的融合。

2" 課程長(zhǎng)周期教—學(xué)—考閉環(huán)

為了不斷優(yōu)化課程的教學(xué)方案方法，本教學(xué)團(tuán)隊(duì)在實(shí)踐過(guò)程中逐漸構(gòu)建課程教—學(xué)—考長(zhǎng)周期閉環(huán)。教師在每期的課程教學(xué)和對(duì)學(xué)生的多維度考核中，結(jié)合雨課堂、清覽平臺(tái)等對(duì)教學(xué)資料、學(xué)情數(shù)據(jù)和考評(píng)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理歸類，并用SPSS統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)教學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，總結(jié)相關(guān)完善措施，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)，做到教學(xué)過(guò)程可視可控[5]。在下一期的課程教學(xué)中，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容、完善教學(xué)手段、優(yōu)化教學(xué)方法，形成閉環(huán)式、滾動(dòng)式的循環(huán)機(jī)制，有效提升了教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。

（三）" 2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化教學(xué)題庫(kù)

在課堂和課程長(zhǎng)短周期閉環(huán)的建設(shè)過(guò)程中，逐步形成了2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化教學(xué)題庫(kù)——標(biāo)準(zhǔn)化理論題庫(kù)和標(biāo)準(zhǔn)化編程題庫(kù)。本教學(xué)團(tuán)隊(duì)利用雨課堂存儲(chǔ)理論試題，包括選擇題、填空題、簡(jiǎn)答題等，主要考核學(xué)生對(duì)編程語(yǔ)法規(guī)則知識(shí)的掌握以及代碼閱讀能力，目前已達(dá)到千級(jí)題量。同時(shí)，利用清覽平臺(tái)存儲(chǔ)程序設(shè)計(jì)編程試題，主要考核學(xué)生的編寫代碼的能力，目前已達(dá)到百級(jí)題量。面對(duì)大量的試題，采用按章節(jié)和知識(shí)點(diǎn)的方式對(duì)其進(jìn)行有邏輯性的存儲(chǔ)，并將題庫(kù)與考試分析結(jié)合，形成題目質(zhì)量和教學(xué)質(zhì)量的雙向檢測(cè)[6]，持續(xù)地對(duì)其更新和補(bǔ)充，例如在每次考核過(guò)后，根據(jù)學(xué)生的考情及時(shí)更新題庫(kù)中試題題型和難度系數(shù)。因此，標(biāo)準(zhǔn)化教學(xué)題庫(kù)兼具針對(duì)性、系統(tǒng)性和實(shí)時(shí)性的特點(diǎn)。

四" 教—學(xué)—考閉環(huán)式教學(xué)實(shí)踐效果

從教學(xué)實(shí)踐效果來(lái)看，在“3+2+2”長(zhǎng)短周期教—學(xué)—考閉環(huán)式教學(xué)模式的建設(shè)下，程序設(shè)計(jì)課程班級(jí)的學(xué)生從“啃書本式”的學(xué)習(xí)，開(kāi)始向“個(gè)性化的自主式”學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變;從“多理論少實(shí)踐式”學(xué)習(xí)，開(kāi)始向“多理論多實(shí)踐式”學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變，有效避免了大班教學(xué)存在的師生交流少、教學(xué)方法單調(diào)、學(xué)生課堂表現(xiàn)少和學(xué)生參與度低[7-8]等問(wèn)題。該模式的教學(xué)實(shí)踐效果具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

（一）" 提高了學(xué)生的課堂參與度

與傳統(tǒng)教學(xué)模式不同，教—學(xué)—考閉環(huán)式教學(xué)模式靈活運(yùn)用各種在線學(xué)習(xí)平臺(tái)和多媒體教具，完成課前預(yù)習(xí)、線上簽到、在線答題和限時(shí)測(cè)試等活動(dòng)，通過(guò)與學(xué)生的多樣性互動(dòng)，有效提高了學(xué)生在課堂中的參與度和專注度，使學(xué)生從知識(shí)的被動(dòng)接受者轉(zhuǎn)變?yōu)橹R(shí)建構(gòu)的主動(dòng)參與者，讓知識(shí)的傳遞不再是單向的，而是雙向的交流。

采用雨課堂課前線上簽到的模式，有效提高了學(xué)生的出勤率，在106人的班級(jí)中，每周的出勤率都穩(wěn)定于90%以上?；趯W(xué)生的雨課堂課堂活躍度評(píng)價(jià)和課堂答題得分情況，對(duì)每周課堂上表現(xiàn)優(yōu)秀的前三位同學(xué)進(jìn)行上榜表?yè)P(yáng)。在一學(xué)期的教學(xué)中，總共的上榜名額為42個(gè)，由圖3所示的統(tǒng)計(jì)結(jié)果可看到，其中有25位學(xué)生上榜，覆蓋面很廣。同時(shí)有8位同學(xué)爭(zhēng)取到了多次上榜機(jī)會(huì)，說(shuō)明每一位學(xué)生的沖榜勁頭非常足，從而帶動(dòng)了整個(gè)班級(jí)的學(xué)習(xí)氛圍，優(yōu)秀學(xué)生的表?yè)P(yáng)也對(duì)授課效果起到了積極的作用。

（二）" 營(yíng)造了良好的學(xué)習(xí)氛圍

微信交流群拉近了學(xué)生間以及學(xué)生與老師間的距離，微信群一經(jīng)建立便得到了同學(xué)們的肯定。每當(dāng)有同學(xué)發(fā)出編程過(guò)程中遇到的難題，同學(xué)們便展開(kāi)激烈的討論，在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)有疑惑的同學(xué)的問(wèn)題可以得到及時(shí)解決，回答問(wèn)題的同學(xué)可以再次鞏固相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，合作學(xué)習(xí)的氛圍非常濃烈。從每位同學(xué)提問(wèn)問(wèn)題和回答問(wèn)題的數(shù)量可以看出，微信交流學(xué)習(xí)群極大地幫助了學(xué)習(xí)比較吃力的同學(xué)，也給學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的同學(xué)一個(gè)“用武之地”，達(dá)到一種“先富帶動(dòng)后富”的良好學(xué)習(xí)氛圍。

（三）" 提升了試卷分析的準(zhǔn)確度

在進(jìn)行試卷分析時(shí)，大班教學(xué)往往存在作業(yè)批改量大的問(wèn)題[9]。應(yīng)用雨課堂進(jìn)行考核后，可以實(shí)現(xiàn)智能化考評(píng)，不僅可以直觀地看到統(tǒng)計(jì)結(jié)果如平均分、分?jǐn)?shù)段分布等，還可看到每個(gè)小題的數(shù)據(jù)如正確率、錯(cuò)誤率、答對(duì)學(xué)生姓名等。

在一期教學(xué)的期末考核中，如圖4所示，從雨課堂的試卷統(tǒng)計(jì)模塊可看到學(xué)生的平均分為73.5分，分?jǐn)?shù)集中分布在70～100分?jǐn)?shù)段。在各小題的答題統(tǒng)計(jì)中，可以直觀地看到這道小題的完成人數(shù)有105人，正確率達(dá)到72.38%，依據(jù)本期和往期課程學(xué)生答題的正確率，教師還可更新該題在題庫(kù)中的難度系數(shù)，其中難度系數(shù)由錯(cuò)誤人數(shù)與總?cè)藬?shù)的比值確定。

五" 結(jié)束語(yǔ)

為了更好適應(yīng)教育教學(xué)信息化的改革趨勢(shì)，本文提出了基于信息化建設(shè)的教—學(xué)—考閉環(huán)教學(xué)模式，并以程序設(shè)計(jì)課程為例，介紹了具體的實(shí)踐方法及效果。教學(xué)團(tuán)隊(duì)將信息技術(shù)與課堂教學(xué)和課程設(shè)計(jì)深度融合，課程先后獲評(píng)中山大學(xué)一流本科課程和廣東省本科高校課程思政示范課程。信息化教學(xué)沒(méi)有一成不變、一勞永逸的固定模式，它總是隨著信息技術(shù)的發(fā)展不斷更新的[10]，本教學(xué)團(tuán)隊(duì)將會(huì)繼續(xù)以課程目標(biāo)為導(dǎo)向完善教學(xué)手段，進(jìn)一步在實(shí)踐中探索信息化建設(shè)。

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基金項(xiàng)目：教育部2022年第二批產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目-津發(fā)科技-工效學(xué)會(huì)“人因與工效學(xué)”項(xiàng)目“產(chǎn)教協(xié)同的交通安全人才培養(yǎng)實(shí)踐基地建設(shè)”（220605329072033）;2022年廣東省本科高校教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程建設(shè)項(xiàng)目“汽車與交通安全聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”（粵教高函〔2023〕4號(hào)-29）;廣東省本科高校教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程項(xiàng)目“新工科信息基礎(chǔ)與建模實(shí)踐課程群教研室”（粵教高函〔2021〕29號(hào)）;廣東省級(jí)一流本科專業(yè)建設(shè)點(diǎn)“交通工程”（教高廳函〔2019〕46號(hào)）

第一作者簡(jiǎn)介：黃敏（1975-），女，漢族，廣東順德人，工學(xué)博士，副教授，碩士研究生導(dǎo)師。研究方向?yàn)榭捎?jì)算路網(wǎng)及基于身份檢測(cè)的交通系統(tǒng)建模。