多平臺智慧教學環境下的程序設計類課程混合教學改革探索

摘 要：面對發展新質生產力的理念，需要高校全面加快創新人才培養，積極開展課程教學模式變革，以提升學生的創新和實踐能力成為當前新工科專業建設的必然趨勢。本文針對程序設計類課程的共同特點及教學現狀，搭建由課堂智慧教學工具、網絡教學平臺及程序實驗輔助教學平臺組成的多平臺智慧教學環境，并由它構建了程序設計類課程混合教學模式及其過程性評價體系，為學生提供更加個性化、自主化及碎片化的課程學習體驗和及時有效的評價反饋，同時也為高校程序設計類課程的混合教學改革提供有益參考。

關鍵詞：混合教學；多平臺；智慧教學環境；程序設計類課程

中圖分類號：G642" 文獻標識碼：A

發展新質生產力要求工科高等教育需要進一步深化人才培育和教育教學改革，加快培養具有創新精神和實踐能力的工程技術人才［1］。因此，在新質生產力背景下的新工科課程教學改革應該以學生為中心，充分尊重學生的個性化學習需求來喚醒和激發他們的內驅力及潛能。給予學生更多自主學習時間及多元空間來提升他們的學習效率和自我管理能力，注重培養學生勇于創新的精神品質和解決實際問題的能力。

程序設計類課程是高校計算機相關專業的基礎專業課程，該類課程普遍都具有強實踐性、內容多樣性以及知識更新速度快的特點，課程教學往往需要根據學生在邏輯思維、學習能力及學習興趣等方面的差異進行個性化調整，所以特別適合開展深度融合線下課堂教學和線上個性化學習的混合式教學［24］。如何通過由課堂智慧教學工具［5］、網絡在線學習平臺［6］及程序實驗輔助教學平臺［78］組成的多平臺智慧教學環境來構建一個面向程序設計類課程的通用混合教學模式及其過程性評價體系是本文的主要研究內容。

1 程序設計類課程特點及教學現狀

1.1 課程特點

（1）實踐性強。程序設計類課程強調編程實踐，要求學生將抽象問題解決轉化為具體的代碼實現。課程設計通常圍繞真實應用程序或具體項目，通過程序結構及功能設計、代碼調試及優化來滿足系統的實際應用需求。這種實踐性教學有助于提升學生解決實際問題的能力，并增強他們對程序設計思想及方法的理解和靈活運用。

（2）更新速度快。由于軟件技術革新不斷涌現，新語言、新框架和新工具層出不窮，程序設計類課程要持續關注行業動態，定期更新教材及教學內容，將最新的技術趨勢和最佳實踐融入課程教學中。

（3）邏輯嚴謹。程序設計類課程注重邏輯思維的培養，具體可以表現為對規律的尋找、算法的設計與實現，以及對數據的處理和分析等。程序設計不僅僅是編寫代碼，更是一種解決問題的嚴謹邏輯思維過程。

（4）內容范圍廣。程序設計類課程內容范圍廣，涵蓋了基礎的計算機科學原理、各種編程語言、前后端技術、數據分析和人工智能等方面。它可以為不同興趣及職業目標學生提供更多的學習路徑，同時也豐富了學生的軟件開發技能，增強了他們的市場競爭力。

1.2 傳統教學模式下的課程教學現狀

作者在暨南大學有超過15年的程序設計類課程教學經歷，對傳統教學模式下程序設計類課程教學的弊端體會頗深，主要體現在以下幾個方面。

（1）傳統教學模式是以教師為中心，學生在知識背景、學習能力及興趣等方面的個體性差異在教學過程中很難被充分照顧，程序設計類課程在傳統教學模式下很難開展針對學生個體差異的適應性教學。

（2）在課程學時固定的前提下，課程教學內容受限，往往只能講授程序設計語言基礎語法，缺乏與最新技術趨勢的結合，而且課程教學內容的更新速度滯后于技術的迭代速度，也無法跟上軟件行業的發展步伐。

（3）程序設計類課程存在過于注重理論知識講解而輕視實踐操作的現象，從而導致學生解決實際問題的能力不足，同時也不利于激發學生的實踐熱情和激活學生的創新思維。

（4）課程考核評價尤其是過程性考核評價亟待改進，程序設計類課程需要全面客觀地評價學生的學習過程及綜合能力，以此來激發學生的學習熱情，促進學生的自主學習，提高他們的學習效率。

通過有效開展融合線下課堂教學及線上個性化學習的混合式教學，可以極大地緩解程序設計類課程傳統教學模式的頑疾，為教師授課帶來更加靈活的教學節奏及可調節的內容深度，為學生提供更加個性化的學習路徑，提升他們的課程學習參與度及學習效果。

2 基于智慧教學環境的課程混合教學及其過程性考評

近些年來，筆者在自己講授的幾門程序設計類課程陸續地開展線上線下混合教學模式改革探索，總結了多年的混合教學改革實踐經驗，最終形成了基于多平臺智慧教學環境的程序設計類課程混合教學模式及課程過程性考核評價體系，具體內容如圖1所示。

圖1 基于多平臺智慧教學環境的課程混合教學及過程性考核

2.1 基于智慧教學環境的課程混合教學模式

基于智慧教學環境的程序設計類課程混合教學模式是把師生的教學活動劃分為課前、課堂和課后三個教學環節，并在各自的教學環節中開展線上線下的師生教學互動。

2.1.1 課前環節

授課教師針對教學內容進行教學分析與設計并指定教學策略，通過課堂智慧教學工具和網絡教學平臺來構建課程學習資源，具體包括課前自主學習資源及課程內容預習課件。學生可以自主選擇擴展學習內容并適時地調整學習進度，課前環節的師生教學互動主要包括以下內容。

（1）教師在網絡教學平臺發布學習任務及其對應的學習測試，學生通過平臺進行個性化學習并完成對應的在線學習測試，師生可以通過平臺針對學習內容進行答疑討論。

（2）教師基于課堂智慧教學工具發布課程公告及預習課件，并在課堂進行預習檢測。學生可以查看對應公告并進行課件預習，同時師生可以針對課程預習內容可以在線交流討論。

2.1.2 課堂環節

授課教師主要通過學習引導和情景設置來主導課堂教學，學生可以基于課堂教學內容進行小組討論和思考總結。課堂環節的師生教學互動主要是通過課堂智慧教學工具進行，具體可以包括以下內容。

（1）課堂考勤與學生簽到。教師在課堂開始或中間休息時間來發起課堂簽到及隨機點名，同時要求學生進行掃碼課堂簽到并應答隨機點名。

（2）教師可以根據課堂教學內容進行重難點講解，并和學生一起通過提問與答疑、匯報與討論等形式對課堂特定教學內容進行教學互動。

（3）教師在完成課堂教學內容之后，可以發布相關教學內容模塊的課堂在線測試，學生可以通過手機完成課堂在線測試，教師也可以對課堂在線測試進行講解及點評。另外，課堂上師生還可以根據需要進行如彈幕、投稿及獎勵等多種形式進行課堂在線互動。

2.1.3 課后環節

授課教師制訂課程設計實施計劃，針對教學內容在網絡教學平臺構建知識模塊題庫，并在程序實驗輔助教學平臺構建上機編程題庫。學生在課后環節的自主活動主要是針對課程設計進行小組討論以及上機編程時的自主程序調試。課后環節的師生教學互動具體可以包括以下內容。

（1）教師基于網絡教學平臺創建課程設計小組并發布課程設計作業，而學生則通過平臺加入課設小組，課設小組討論并完成作業，最后由小組長提交課設作業。另外，教師可以通過平臺發布課程知識模塊測試，學生在規定時間內通過平臺完成在線模塊測試。

（2）教師基于程序實驗輔助教學平臺的上機編程題庫發布編程練習題和上機考試。學生可以在規定時間內通過平臺自主完成編程練習，而對于上機考試則需要學生在固定時間段內統一完成線上上機考試。

2.2 基于智慧教學環境的課程過程性考核評價

采用線上線下混合教學模式之后，程序設計類課程的考核評價也需要隨之變革，在保持原有的過程性考核加終結性考核構成的同時，加大過程性考核評價所占比重并細化其考核評價粒度，更加公正客觀地考核評價學生線上線下的全周期學習實踐過程及其效果。

對混合教學模式下的程序設計類課程過程性考核評價，教師可以預先根據具體課程特點及教學目標進行關于過程性考核比重及具體評價粒度的設置，通過多平臺智慧教學環境進行考核評價數據的導出及修正，最后計算并生成課程過程性考核評價結果。學生也可以提交請假憑據來修正課堂數據并進行考核結果查詢。

課程過程性考核評價主要包括基于智慧教學工具的課堂考核、基于網絡教學平臺的學習作業考核及基于程序實驗輔助教學平臺的編程考核，它們之間的考核比重分別為30%、40%和30%，具體的考核評價內容、評價量化指標、成績計算方式及評價權重如表1所示。當然，教師是可以針對不同的具體程序設計課程適當調整三者之間的考核比重及其具體內容的評價權重。

首先，課堂考核主要包括課前預習、課堂考勤及課堂在線測試三個部分，它們的考核數據主要通過智慧教學工具平臺導出獲取。課前預習考核主要是通過學生的PPT課件預習次數、預習檢測得分以及檢測總分這些量化指標進行成績計算，其中的檢測總分是考慮了學生請假情況的修正數據；課堂考勤考核主要來源于學生課堂簽到次數及遲到次數的數據；課堂在線測試考核主要通過在線測試得分以及考慮了學生請假情況在線測試總分計算獲得。

其次，學習作業考核主要包括了視頻學習、模塊測試及課程設計作業三個部分，它們的考核數據來源于課程網絡教學平臺。其中，視頻學習的考核是通過學生的自主學習時長和視頻學習達標時長來計算成績；模塊測試的考核主要是針對課程知識模塊的考核，主要是通過所有測試的總得分與對應的測試總分來計算獲取；課程設計作業的考核則主要通過每次作業的權重、分數及作業的總次數這些量化指標進行成績計算。

最后，編程考核主要包括編程習題練習和上機考試兩個部分，它們的考核數據主要是通過程序實驗輔助教學平臺導出獲取。其中，習題練習的考核主要是基于多次編程習題得分及習題總分進行成績計算，而上機考試的考核則是通過每次上機考試的權重、分數及考試次數這些量化指標來計算成績的。

結語

在當前高校不斷強化創新人才培養的背景下，基于程序設計類課程的共同特征及其教學改革需求，將其與混合教學模式的優勢完美契合。在充分總結多年的程序設計類課程混合教學改革探索經驗的基礎上，提出了多平臺智慧教學環境下的程序設計類課程混合教學及其過程考核體系。經過近幾年的課程混合教學實踐表明，它能夠充分激發學生的自主學習積極性及學習熱情，客觀高效地考核評價學生的課程學習實踐全過程，有效提升課程的實際教學效果和學生的程序開發能力，全面培養了學生在解決實際應用問題所需要的創新能力及綜合素質。

參考文獻：

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作者簡介：張曉剛（1974— ），男，漢族，山西忻州人，博士研究生，講師，研究方向為數據庫技術、數據集成及大數據處理。