基于云班課輔助教學模式的程序課程教學改革

徐俊格 張雨

（鄭州城市職業學院）

一、引言

2019 年底，由于我國出現新冠肺炎疫情，為防止疫情進一步蔓延，教育部印發了《關于在疫情防控期間做好普通高等學校在線教學組織與管理工作的指導意見》，鼓勵高校依托各級各類在線課程平臺，校內網絡學習空間等，積極開展線上授課和線上學習等在線教學活動，保證疫情防控期間的教學進度和教學質量，實現“停課不停教，停課不停學”[1]。

在線課程平臺，打破了傳統的面授教育模式，教學活動以學生為中心，教師由教學者轉變為助學者[2]，教師可以通過線上各種互動活動，及時考查學生的學習進度。學生也不再受時間和地域的限制，隨時通過直播、資源包等獲取相關的學習，極大地提高了學生的學習積極性和主動性。

程序設計課程課時少，內容多，并需要大量的實踐。傳統線下授課模式，無法很好地兼顧理論和實踐。往往學生因理論知識過多，無法在短時間熟練掌握，實驗課堂中，教師分身乏術，也無法對學生進行一對一的實踐指導。課下答疑輔導僅靠聊天工具效率很低。線上教學平臺提供的各式活動，可以很方便地進行理論知識的學習和測試。直播聊天師生之間可以使用拍照、語音等形式進行互動交流，問答過程高效便捷，可管可控，極大地提高了答疑的效率。此外，支持各式的學習資源上傳，極大地方便學生線下的自學。

本文擬將云班課線上平臺作為課堂教學的輔助，對程序設計課程進行教學改革，通過線上線下結合的授課方式，提高學生的學習效率。

二、云班課平臺特點

云班課是由藍墨科技開發的一款智能教學工具，支持網頁版和手機應用。教師可以隨時發送通知、推送資源、分派作業任務，在課堂教學中提供頭腦風暴、投票問卷、討論答疑、隨堂測試等豐富的互動活動。

另外，云班課平臺還提供活動參與度，正確率的數據參考，方便教師及時查看學生的掌握程度。如圖1所示，展示測試活動學生的正確率和用時。針對學生學習的過程性考核，包括簽到、資源查看、活動參與度，實現了個性化智能助學助教功能。

圖1 測試活動數據統計

三、云班課輔助教學模式設計

線下教學作為傳統的教學授課方式，必須吸收教輔平臺先進的科技手段，才能深入、高效地改善課堂效果，提高教學質量。云班課輔助教學模式擬采取線下教學為主、線上活動為輔的混合教學模式，將云班課平臺作為線下授課的互動助手。首先，將云班課的各式活動引入到理論教學中，大幅度提升教師與學生的課堂互動。其次，在上機實驗中使用分級項目，借助云班課的小組任務、輕直播等活動指導實驗，并提供實驗的績效性考核。最后，以多種樣式的資源包補充線下學習，助力學生完成自學。

（一）活動貫穿理論教學，提升課堂互動

程序設計課程的理論知識，根據難易程度，可以分為基礎、核心、高級三者，在理論教學中的活動形式設計、活動時間安排存在一定的差異性。表1以java基礎知識、循環結構、遞歸方法三種知識，展示了在活動安排中的差異性。（表中以星星個數區分難易程度，從易到難依次為*，**，***）。

表1 課程內容與活動安排參照表

如表中所示，針對一些記憶性很強的基礎知識，可以在課前多安排投票問卷，增加課堂的趣味性。核心知識，在講解后使用課中或課后測試題，可以很好地考查學生的掌握程度，也可使用小組任務，很好地利用學生的競爭意識，提升學生的學習興趣。高級知識需要多個基礎的語法支持，仍使用簡單的單選或多選測試就不合適了，因為測試只能片斷地考查一個知識點。鑒于此，可以將測試由課中調整到課后，由學生們完成自測。加入小組任務也是一個不錯的選擇，同學們集思廣益，協作攻關，完成高級知識點的訓練。

此外，輕直播/討論作為類似直播間互動的“聊天”活動，可以作為教師和學生的溝通平臺，一直活躍在課堂中。教師可以在里面以文字信息、圖片、語音的形式將課上涉及的重點內容發布其中，方便有需要的學生隨時查看，學生們也可以及時反饋學習的成效。

（二）分級項目指導實驗，兼顧學生差異性

程序設計語言課程實踐性較強，上機實驗是教學中非常重要的一環。一個好的上機實驗項目，首要囊括必需的知識點，其次能夠帶領同學們模擬實際的程序開發，在內容設計要兼顧不同程序的學生，過難或過易都不合適。本文擬從實驗內容、功能設計、實驗參與方式、綜合實驗考評四個方面展開上機實驗的教學設計。

1.實驗內容貼近生活

項目實驗內容的設計要貼近生活。過去，實驗內容一般都偏向于數學解題，如質數篩選、數字排序等，同學們學習興趣不大。任課教師需要另辟蹊徑，從生活中尋找有趣的、日常的案例融入到教學中[4]。項目實驗設計如表2所示。

表2 實驗設計參照表

2.功能設計合理兼顧難度

項目功能設計合理，達到考核的目的是項目功能設計的重中之重，把控難度，兼顧不同學習程度的同學也同等重要。表3中以房貸計算器項目為例，將項目分為輸入、核心功能、輸出和測試3個模塊。對3個模塊進行功能的細化設計和分級。A級為基礎級，要求所有學生必須完成。S級為進階級，由學生自愿或教師分派的部分學生完成。S+級為挑戰級，由學生自愿挑戰，不要求在課上完成。

表3 項目分級功能設計參照表

由表3中可以看出，在輸入模塊，基礎級需要完成數據類型的合理設計，主要是簡單的輸入合法性判斷。進階級則要求依據上下文完成一個或幾個輸入之間的相互關聯的輸入合法性判斷。挑戰級進一步增加難度，對標企業級別的代碼設計，需要同學們查詢資料才能完成。核心功能模塊，將功能進行細致劃分，A級一般為易于實現的功能，主要用于知識點的訓練。S級是對A級的功能升級，將考查的重點從A級正確性驗證轉向功能是否齊全、算法執行的時間和空間復雜度、項目的擴展性設計等關乎項目質量的系數上來。S+級主要作為S級項目功能的補充，主要參照企業項目的設計理念，為項目增加方便用戶體驗的亮點功能。要完成S+級的功能，同學們需要拓展程度設計的知識廣度和深度，特別適合自學或超前學習的同學們。

3.實驗參與方式靈活多變

在上文中，將實驗內容和功能進行了復雜的設計，那么如何保證同學們能在有限的上課時間完成實驗也是必須要考慮的問題，因為在課上的考核有教師的監督才有真實性。因此，可以將傳統的單人單機實驗進行改革，可以采取小組競賽模式、分工協作模式。小組競賽模式適用于需求分析實驗階段，由不同小組提交功能設計方案。教師或其他小組對方案進行評比。分工協作模式適用于綜合項目實戰，由教師完成功能的分割，各個小組負責不同功能的代碼實現。

4.實驗綜合考核評比

課堂表現考核作為一項學習過程的重要指標，反饋出學生在課堂中的學習積極性，重在考查同學們的參與度，是一個量化的數據。云班課對活動參與度、資源查看詳情、出勤進行了詳細的統計。但是，實驗代碼的設計也是檢測學習成果的另一項重要指標。只有綜合考量這兩項指標，才能完成對學生的綜合考核。

實驗的考核評比要從功能設計、代碼質量、運行和測試等多方面進行考查，不能簡單地以結果是否正確、提交作業是否靠前作為考核的參考標準。在軟件開發項目中，追求的是錯誤率低、編碼規范、注釋完整、功能擴展等綜合因素[5]。因此，項目實驗應該以程序開發的過程作為考核的參考標準。本文擬主要從功能設計、質量評估、測試、附加評估4個方面進行質量評比。具體評比和權重參照表4。

表4 實驗考核參照表

四個考核內容各有側重點，它們綜合考量了程序從需求設計到實現的過程中所需要關注的核心問題。通過考核，教師能夠清楚掌握學生的實驗情況，及早地發現學生的共性問題，方便在教學中及時調整。細化的考核，也幫助教師發覺學生的個體差異性，為指導學生提供了參考。

（三）以多種樣式的資源包補充線下學習，助力線下自學

云班課提供了“資源”功能，支持文件、網頁鏈接等，并能夠指定發布的時間，可以在課前、課中、課后、期中、期末，功能非常齊全。任課教師針對程序設計課程，可將資源包分為環境安裝、章節學習指導、課后筆記摘要、實驗源碼包等。開課前，可以將環境安裝、章節學習指導先行上傳，其中建議，環境安裝除了提供安裝包外，需要提供安裝指導視頻，安裝常見問題指導文檔。章節學習資源指導一般在課前發布，包括章節課件、章節學習大綱。章節筆記摘要、實驗源碼包在課后發布。其中，章節筆記摘要建議采用MarkDown電子文檔，涵蓋圖、文、代碼、表格等多種形式的內容，非常實用。實驗源碼包根據項目復雜度，可以提供整個項目包或是部分源碼文件，也建議提供實驗指導文檔，類似于企業項目中的README文件。

四、結束語

云班課輔助教學模式將云班課的各式活動引入到教學中，大幅度提升了教師與學生的課堂互動，學生學習質量大幅度提高。上機實驗的分級項目可以很好地兼顧了不同程度的學生，并借助云班課的小組任務、輕直播等活動指導實驗。另外，提供多種樣式的資源包補充線下學習，助力學生完成自學。