摘要:程序設計基礎課程是工科學生入學后接觸的首門專業(yè)基礎課程,對培養(yǎng)計算機思維能力至關重要。該課程不僅傳授編程方法,還重在培養(yǎng)學生的編程思維,針對課程教學中出現(xiàn)的問題,以及不同能力學生的學習現(xiàn)狀,提出了BOPPPS混合式教學模式,通過課前、課后和線上、線下的結(jié)合,引導學生增加實踐練習,充分發(fā)揮信息技術的作用,并突出學生在學習中的主體地位,從而提升教學質(zhì)量。
關鍵詞:BOPPPS;編程思維;混合式教學
中圖分類號:G642
文獻標識碼:A
文章編號:1009-3044(2025)14-0171-03
0引言
隨著科技發(fā)展,許多工作崗位要求從業(yè)者具備編程基礎。編程技能使工科畢業(yè)生在求職中占據(jù)優(yōu)勢,并更易獲得高薪就業(yè)機會。幾乎所有現(xiàn)代工程技術領域都依賴于計算機科學技術,從機械工程直至電氣工程,再到化學工程以及生物醫(yī)學工程,編程技能可讓工科學生完成更為復雜的模擬、數(shù)據(jù)分析以及自動化控制等任務,學習編程不只是掌握一項技能,還塑造了一種快速學習新事物的能力,這對終身學習而言非常關鍵。掌握如Python、Java、C或者C++等編程語言[1],可使工科學生把創(chuàng)意轉(zhuǎn)變?yōu)閷嶋H的產(chǎn)品或解決方案,比如在機器人技術領域,編程技能是構(gòu)建智能機器人的關鍵所在,在電子工程領域,編程則用于開發(fā)嵌入式系統(tǒng)。
1教學現(xiàn)狀
1.1教學中存在的問題
傳統(tǒng)程序基礎課程教學一般通過課堂理論講解和上機實驗相結(jié)合。在課堂上,教師通過授課理論知識、算法設計和程序代碼示例來引導學生,在上機實驗環(huán)節(jié),學生有機會驗證課堂所學,并完成實踐任務。這些任務多數(shù)以課本習題為主,所以這種教學模式存在一些局限性。其一教師自主設計的拓展任務不多,跟學生專業(yè)相關的實際案例更是少見,這種辦法雖說能幫學生初步掌握編程基本語法和編程流程,但是卻在培養(yǎng)學生邏輯思維、編程思維、算法設計能力以及程序調(diào)試技巧等綜合能力方面顯得有些吃力,現(xiàn)有的教學方法側(cè)重基礎知識傳授,卻忽視了對學生解決復雜問題能力的培養(yǎng)。比如缺少足夠?qū)嵺`機會讓學生獨立思考和設計算法,也沒有充足機會去嘗試錯誤并學習怎樣有效調(diào)試程序,即便學生可能熟悉了基本語法,面對真實世界中的編程挑戰(zhàn)時,他們可能會覺得比較困難。
1.2學生編程能力提升緩慢
當下程序設計基礎類課程的上機練習,多數(shù)是以驗證性為主,練習題目大多源自課本中的例題以及課后練習,學生做這些練習時,大多時候會碰到如語法錯誤頻繁出現(xiàn)、思路不夠清晰等狀況,這些問題的出現(xiàn),主要存在兩方面原因:其一,教學過程里過于偏重理論知識的講解,卻忽略了實踐教學內(nèi)容的安排,使得學生的實際操作能力沒能得到提高,其二,學生的基礎知識比較薄弱,編程邏輯思維能力以及技巧相對不足[2]。
學生的學習方式大多時候局限于課本,缺少綜合性、設計性以及創(chuàng)新性的訓練,這樣的學習模式對學生獨立思考與創(chuàng)新能力的發(fā)展形成了限制,致使他們在實際編程里難以靈活運用所學知識,編程能力的提升也隨之變得遲緩,為改善此狀況,要調(diào)整教學策略,增添更多實踐性強、有挑戰(zhàn)性且富有創(chuàng)新性的實驗項目,鼓勵學生主動探索并解決問題,以此全面提升他們的編程技能與綜合素質(zhì)。
1.3高職學生學情分析
家庭經(jīng)濟條件存在差異、教育資源分布不均衡或者個人興趣不同等因素,使得部分學生接觸電腦的機會比較少,這讓他們在入學的時候?qū)镜挠嬎銠C操作以及軟件使用不太熟悉,甚至有些學生幾乎沒使用過電腦,可能缺少基本的計算機操作技能。
不少高職學生在進入高職院校之前,基礎教育階段所掌握的知識并不夠扎實,在數(shù)理化這些學科上體現(xiàn)得較為突出,這種基礎欠佳的狀況直接對他們理解和吸收專業(yè)課程內(nèi)容產(chǎn)生了影響,另外有些學生未能掌握有效的學習方法與技巧,不清楚怎樣高效地開展學習、復習以及自我評估,這致使他們在面對復雜知識或?qū)嶋H任務時,會遇到很多困難。
2基于BOPPPS的混合式教學設計
2.1BOPPPS教學模式
旨在促進學生積極參與學習活動BOPPPS教學模式是一種結(jié)構(gòu)化的教學設計框架,提高學習成效,此模,式會把課堂教學劃分成6個主要階段,其中每個階段都存在特定的目標以及相應活動,BOPPPS這個名稱源自這6個階段首字母所構(gòu)成的縮寫[3]:導入(Bridge-in)、學習目標(Objective)、前測(Pre-assessment)、參與式學習(ParticipatoryLearning)、后測(Post-assessment)和總結(jié)(Summary)[4],BOPPPS教學模式基于認知理論和建構(gòu)主義,強調(diào)學生的主動學習和反饋。它適用于各種學科和教學場景,能夠幫助教師更好地設計教學過程,提高教學效果和學生參與度。
經(jīng)由這6個環(huán)節(jié)的緊密相連,BOPPPS教學模式營造出了一種以學生作為中心,有較強互動性且反饋頗為及時的教學環(huán)境,這對學生在課堂上盡可能多地獲取知識有幫助,圖1所示為BOPPPS教學模式。
2.2基于BOPPPS教學模式的混合式設計
在程序設計基礎課程教學實踐中,結(jié)合BOPPPS模型和線上學習平臺,為學生創(chuàng)造了一個系統(tǒng)性、參與度高且目標明確的學習過程。教師于課前借助學習通平臺開展線上教學活動,發(fā)布大量教學資源,讓學生能提前預習并完成章節(jié)測試,有效提高學習準備度[3],課堂上,采用線上線下混合式教學方法,緊密關聯(lián)BOPPPS模型各階段:先經(jīng)導入環(huán)節(jié)激發(fā)學生興趣,再依靠前測知曉學生先前知識掌握狀況,隨后進入?yún)⑴c式學習階段,借助互動功能推動師生及學生間的交流合作,最后借助后測評估學生對新知識的理解程度與技能掌握情況。這種教學方式提高了課堂效率,提高了學生學習的積極性與主動性[4],整個過程中,線上平臺作為輔助手段,豐富了教學形式,提升了教學效果,具體實施過程如圖2所示。
1)課前:融入思政元素,發(fā)布課程導學內(nèi)容教師可借助學習通平臺去發(fā)布課前預習任務,并且融入思政方面的元素,借助這種方式來知曉學生對于前置知識的學習狀況,依據(jù)這些情況及時調(diào)整教學內(nèi)容,教師用心制作含有思政元素的教學課件,然后上傳到學習通平臺,讓學生在課程開始之前完成相應的預習任務[5]。如此一來,能協(xié)助教師更精準地把握學生學習情況,同時有效推動學生自主學習能力以及思想道德素養(yǎng)的提高。
比如在講解結(jié)構(gòu)體相關知識的時候,可巧妙地將“一帶一路”倡議引入其中,以此幫學生更深入地理解結(jié)構(gòu)體的概念,借助結(jié)合實際案例,像“一帶一路”這種有廣泛影響力的國際倡議,可讓原本抽象的概念變得具體且生動,激發(fā)學生的學習興趣。借助這種積極引導,可保證學生掌握所需技術知識,還可以于不知不覺間引導學生樹立正確的世界觀、人生觀以及價值觀[6]。
2)課中:以學生為中心,課中研學共探未知在課程開始前的“導入”階段,教師可借助學習通平臺來分配預習任務,巧妙地將人工智能(AI)、元宇宙等前沿話題引入進來,以此激發(fā)學生對于編程學習的興趣,借助與日常生活聯(lián)系緊密的例子[7],比如引入學生個人信息記錄以及動物分類系統(tǒng)等,自然地引出新的知識——結(jié)構(gòu)體類型的概念,幫學生更有效地理解并掌握這一概念。
在“學習目標”這一環(huán)節(jié)當中,教師應當盡早向?qū)W生清楚明白地傳達本課程的學習目的,這可幫學生帶著明確的目標去展開學習,也可幫助他們識別出學習過程里的重點以及難點所在,更為高效地掌握知識,教師需要精心設計針對這些重點和難點的教學活動。知識目標:實現(xiàn)對編程基本語法格式的深入理解與掌握,應熟練運用所學習到的基本語法來開展程序編寫工作。
能力目標:培養(yǎng)學生借助編程工具去解決實際問題的能力,促使他們在碰到復雜情況之際可提出行之有效的解決方案。
情感目標:經(jīng)過系統(tǒng)的學習,培育學生形成嚴謹?shù)膽B(tài)度,同時讓他們有分析問題以及解決問題的能力,激發(fā)起學生對于編程學習的熱情和興趣。
在“前測”這個環(huán)節(jié)當中,課程正式開始之前的5到10分鐘時間段內(nèi),教師可借助即時提問或者小測驗這樣的形式來開展前測評估,借助設置三個難度呈現(xiàn)遞增態(tài)勢的問題,以此來檢驗學生課前的學習成效,依據(jù)測試所得到的結(jié)果對授課的具體深度以及節(jié)奏作出調(diào)整,如此進行操作,一方面可讓教師精準把握學生的知識起點狀況,另一方面也能讓學生認識到自身存在不足的部分,提升學習過程中的專注程度以及效率。
在“參與式學習”這一環(huán)節(jié)里,借助舉例、提問、講解、組織討論以及理論與實踐相結(jié)合等多種方式,去激發(fā)學生主動學習的興趣,促使學生全面投入教學活動當中,加深學生對知識點的理解程度,最終達成高質(zhì)量的課程學習目標。
在“后測”這個環(huán)節(jié),借助實踐小案例來對學生的學習效果展開檢測,以此評估是否可達成相應目標,教師會依據(jù)測試所得到的結(jié)果,對教學內(nèi)容作出調(diào)整,保證學生可以達到預先設定好的學習目標。
3)課后:鞏固新知,拓展能力
在BOPPPS教學模型的“總結(jié)”環(huán)節(jié),課后學習評價有著關鍵作用[8],其包含課后作業(yè)完成狀況,以及對學習效果的整體評估,課后作業(yè)設計是為推動學生運用課堂所學知識解決實際問題,強化知識遷移能力,鞏固所學內(nèi)容,教師規(guī)劃這些作業(yè)時,要考量學生日常生活背景和當下社會熱點問題,如此,學生完成作業(yè)過程中,能更深刻理解課程里融入的思想政治教育元素。
對于基礎理論知識的檢驗,運用傳統(tǒng)的線下章節(jié)測試形式,而實踐技能的考查,要求學生依靠上機實驗來呈現(xiàn)其編程能力,這些題目要提交到學習通平臺,由教師逐個進行人工審閱,在評估課程學習效果時,著重關注學生的實操技能以及思想政治教育目標的達成情況,基于此構(gòu)建一個多元化評價體系[9],該體系綜合考慮線上學習活動、課堂參與度以及作業(yè)完成情況等多個方面,用以全面評估學生的學習成果。這種綜合性評價方式可更精準地反映學生的學習進展與成就。
3總結(jié)
本文旨在解決高職院校程序設計基礎課程教學中面臨的挑戰(zhàn),采用學習通平臺實施線上線下結(jié)合的教學策略,基于BOPPPS教學模型將教學過程劃分為課前導學、課中研學和課后鞏固三個階段。教學設計時著重突出“立德樹人”“學生中心”“理實結(jié)合”這三個關鍵要點,在各環(huán)節(jié)有針對性地融入課程思政內(nèi)容,提高學生學習積極性,潛移默化地實現(xiàn)價值觀引導。經(jīng)實際教學應用分析,這種教學模式能有效應對程序設計基礎類課程教學的主要問題,像學生內(nèi)在動力不足、理論知識枯燥難理解、學習興趣不高等,通過結(jié)合BOPPPS的混合式教學模式,提升了學生對課程的興趣與參與度,還促進了他們在實踐中運用所學知識的能力,全面提高了教學效果。
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【通聯(lián)編輯:梁書】