MOOC時代計算機(jī)課程實踐教學(xué)模式的創(chuàng)新與探索

1、    mooc時代計算機(jī)課程實踐教學(xué)模式的創(chuàng)新與探索    摘要：分析mooc環(huán)境下教學(xué)的優(yōu)勢和存在的問題，總結(jié)了項目驅(qū)動式教學(xué)（邊學(xué)邊做）、基于云平臺的競賽、綜合性實訓(xùn)敏捷教學(xué)（邊講邊實踐）、個性化教學(xué)方式等新型計算機(jī)課程實踐教學(xué)模式的創(chuàng)新思路與具體實踐，以期為適應(yīng)mooc時代學(xué)習(xí)方式的變革和計算機(jī)課程實踐教學(xué)改革探索新的途徑。關(guān)鍵詞：計算機(jī)課程；實踐教學(xué)；模式；創(chuàng)新g40 a自從2012開啟mooc元年以來，各高校計算機(jī)課程教學(xué)都不同程度受到mooc的沖擊，mooc、spoc、混合式等不同程度網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式的出現(xiàn)，伴隨著學(xué)生學(xué)習(xí)方式的改變，隨時、隨地

2、、學(xué)習(xí)任何內(nèi)容成為當(dāng)前學(xué)習(xí)者的新要求。在網(wǎng)易公開課、學(xué)堂在線，以及各大高校的mooc網(wǎng)站上都能夠很方便地找到各類計算機(jī)類mooc，特別是愛課程（icourse）網(wǎng)站上由教育部高等學(xué)校計算機(jī)類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會、軟件工程專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會、大學(xué)計算機(jī)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會共同倡議并聯(lián)合組建、由相關(guān)高校自愿參加的基于“大規(guī)模開放在線課程”建成的“中國高校計算機(jī)教育mooc聯(lián)盟”推出的各類計算機(jī)課程，受到廣大學(xué)生和專業(yè)人士的推崇。網(wǎng)絡(luò)上還可以方便地找到諸如”一年學(xué)完mit計算機(jī)專業(yè)33門課程”等經(jīng)典案例，詳細(xì)介紹計算機(jī)mooc學(xué)習(xí)經(jīng)驗。盡管如此，身邊的學(xué)生中能真正學(xué)完一門計算機(jī)mooc并取得證書的學(xué)生并

3、不多。這一方面說明，計算機(jī)類mooc并不適合所有的學(xué)生學(xué)習(xí)，另一方面也要求教師面對學(xué)生學(xué)習(xí)方式的改變隨之調(diào)整教學(xué)模式，創(chuàng)新教學(xué)方法，特別是針對計算機(jī)實踐課程特點，不斷研究mooc形勢下的教學(xué)變革，為培養(yǎng)學(xué)生的實際應(yīng)用技能和創(chuàng)新能力探索新的路子。一、mooc時代計算機(jī)課程實踐教學(xué)面臨的問題與挑戰(zhàn)計算機(jī)課程的特點是大多數(shù)與程序設(shè)計有關(guān)，相互之間聯(lián)系緊密，如數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與程序設(shè)計語言、操作系統(tǒng)與計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)庫技術(shù)等前后銜接、關(guān)系緊密，都需要有一定的邏輯思維。在實踐教學(xué)中，需要學(xué)生自己動手，編寫大量的代碼并實際運(yùn)行，在反復(fù)進(jìn)行的程序調(diào)試過程中掌握要領(lǐng)。網(wǎng)絡(luò)上很多計算機(jī)mooc深受學(xué)生和廣

4、大學(xué)習(xí)者的認(rèn)可，如浙江大學(xué)翁愷老師的程序設(shè)計入門c語言、c語言程序設(shè)計進(jìn)階、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計c+等課程，大家評論是“老師非常用心，講解全面細(xì)致嚴(yán)謹(jǐn)，據(jù)說浙大內(nèi)選不到翁老師課的同學(xué)都會到網(wǎng)上看”，清華大學(xué)張悠慧講授的匯編語言程序設(shè)計，評論是“同時講解匯編語言和c語言，對理解c語言和計算機(jī)底層開發(fā)幫助非常大”等等。mooc的特點就是只要注冊后，學(xué)習(xí)者可以針對個人的情況隨時隨地學(xué)習(xí)，但也存在一些問題，可以總結(jié)如下。1.計算機(jī)類mooc課程非常多，學(xué)生可選擇的課程很多，但選擇出適合自己學(xué)習(xí)的mooc有一定難度；2.mooc教學(xué)模式注重“教”，大多數(shù)mooc授課方式都是通過視頻進(jìn)行，許多學(xué)生選擇用手機(jī)瀏

5、覽，能聽懂、能看懂，但不會做，或沒有耐心做出來。對學(xué)生實際操作能力的培養(yǎng)不到位。3.mooc課程內(nèi)容不可能針對每個人的實際情況，雖然學(xué)生隨時隨地可以反復(fù)學(xué)習(xí)，但不可能做到隨時互動與交流，老師輔導(dǎo)跟不上，計算機(jī)課程邏輯性又強(qiáng)，前面沒聽懂，后面學(xué)習(xí)起來就有一定難度，沒聽懂的越積越多，最后就跟不上了。4.實踐考核不易。計算機(jī)類課程實踐要求學(xué)生編寫大量的程序代碼，不斷調(diào)試運(yùn)行，才能舉一反三掌握所學(xué)內(nèi)容，但mooc提交的作業(yè)不能保證所有程序都是學(xué)生自己獨立完成的，無法精確考核。因此，即使學(xué)生按規(guī)定提交了作業(yè)，也不一定能保證他們真正掌握了技能。5.教學(xué)內(nèi)容的問題。計算機(jī)類mooc課程基本上都是按照傳統(tǒng)的教

6、學(xué)方法進(jìn)行，先概念，再語法，再邏輯結(jié)構(gòu)，最后編程，不注重應(yīng)用，或者教學(xué)內(nèi)容與實際應(yīng)用脫節(jié)，只有部分學(xué)生能力強(qiáng)的學(xué)生在跟隨mooc教學(xué)系統(tǒng)學(xué)完課程后能掌握實際應(yīng)用技能，大部分學(xué)生即使學(xué)完了課程，實際應(yīng)用水平還是無法滿足項目開發(fā)需要。二、新型計算機(jī)課程實踐教學(xué)模式的創(chuàng)新思路與實踐基于上述計算機(jī)mooc教學(xué)存在的問題，我們針對學(xué)生的實際情況提出了實踐教學(xué)改革的新思路并進(jìn)行實踐，具體總結(jié)如下。（一）項目驅(qū)動式教學(xué)（邊學(xué)邊做）項目驅(qū)動教學(xué)法是從德國引進(jìn)的一種全新的教學(xué)方法，是師生通過共同完成一個完整的項目工作而進(jìn)行的教學(xué)活動。教師在預(yù)設(shè)項目時要有針對性地將理論知識和實際技能結(jié)合起來，通過設(shè)置一定的難度，

7、要求學(xué)生運(yùn)用新學(xué)習(xí)的知識和技能，解決過去從未遇到過的實際問題，讓學(xué)生在項目實踐過程中理解和把握課程要求的知識和技能，培養(yǎng)分析問題和解決問題的思路和方法1。應(yīng)用型本科高校計算機(jī)類課程都是為了完成一個項目的完整開發(fā)而設(shè)置的。如數(shù)據(jù)庫類課程，是為了存儲、處理、管理大量的數(shù)據(jù)而設(shè)置。數(shù)據(jù)庫類課程可以按照項目驅(qū)動式教學(xué)，如在學(xué)習(xí)了數(shù)據(jù)庫概念、數(shù)據(jù)庫模式結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫設(shè)計的基本理論之后，可以嘗試讓學(xué)生分組完成一個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)從概念設(shè)計、邏輯設(shè)計到物理設(shè)計的全過程。在設(shè)計過程中，學(xué)生從需求分析開始，利用分析工具描述數(shù)據(jù)、操作及其之間的關(guān)系，用e-r圖表示數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，用關(guān)系模型表示邏輯結(jié)構(gòu)。在分配具體項目過程

8、中，教師要按照學(xué)生的實際情況設(shè)置一定的難度，讓學(xué)生邊學(xué)邊做，教師對學(xué)和做的過程進(jìn)行指導(dǎo)，采用答辯、演示等各種方式對設(shè)計結(jié)果進(jìn)行展示、講評和打分，指導(dǎo)學(xué)生不斷修改和完善設(shè)計方案，最終達(dá)到預(yù)期結(jié)果。（二）基于云平臺的競賽開展計算機(jī)課程實踐競賽活動能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，但是競賽活動需要教師花費(fèi)大量的時間和精力，例如，老師需要準(zhǔn)備大量的競賽題目，競賽過程中要防止學(xué)生互相抄襲，或從網(wǎng)絡(luò)或別的資料上復(fù)制代碼等，監(jiān)考過程很重要，也很麻煩；答題完成后需要閱卷、還要對競賽的有效性進(jìn)行考核等。因此，許多老師組織學(xué)生參加競賽的主動性不高，不利于競賽活動的持續(xù)開展。目前，許多計算機(jī)課程教學(xué)建立

9、了云平臺，可以很好地解決上述問題。教師在日常教學(xué)工作中，在計算機(jī)課程教學(xué)云平臺上，已經(jīng)準(zhǔn)備了大量的課程考題，競賽時，每位學(xué)生隨機(jī)抽取不同的試題，這樣就避免了互相抄襲的現(xiàn)象；有的平臺可以檢測學(xué)生擊鍵次數(shù)和運(yùn)行次數(shù)，在一定程度上可以防止學(xué)生復(fù)制代碼的情況；計算機(jī)自動閱卷，統(tǒng)計學(xué)生每道題的答題情況和考試成績，并進(jìn)行一定的分析，極大地簡化了閱卷過程。正是基于云平臺，使高校能夠?qū)⒂嬎銠C(jī)課程實踐競賽活動有效、持續(xù)地開展下去，使競賽活動成為促進(jìn)教學(xué)改革的一種手段。 （三）綜合性實訓(xùn)敏捷教學(xué)（邊講邊實踐）敏捷教學(xué)是從軟件開發(fā)的敏捷開發(fā)方法移植過來的，所謂敏捷開發(fā)方法，是以用戶的需求進(jìn)化為核心，采用迭代、循序漸

10、進(jìn)的方法進(jìn)行軟件開發(fā)。在敏捷開發(fā)中，軟件項目在構(gòu)建初期被切分成多個子項目，各個子項目的成果都經(jīng)過測試，具備可視、可集成和可運(yùn)行使用的特征。換言之，就是把一個大項目分為多個相互聯(lián)系，但也可獨立運(yùn)行的小項目，并分別完成，在此過程中軟件一直處于可使用狀態(tài)2。計算機(jī)專業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)完網(wǎng)頁設(shè)計、數(shù)據(jù)庫、開發(fā)語言之后，一般會安排1-2周的綜合實訓(xùn)。綜合實訓(xùn)過程可以采取敏捷教學(xué)方法（邊學(xué)邊做）進(jìn)行。下面以完成一個“用戶驗證”頁面為例說明敏捷教學(xué)的具體過程（教師指導(dǎo)學(xué)生邊學(xué)邊做）。第一步：根據(jù)項目需求完成一個靜態(tài)網(wǎng)頁的設(shè)計。需要完成的功能：（1）設(shè)計一個大小合適、顏色搭配合理的頁面。（2）添加頁面元素，如標(biāo)簽、

11、文本框、按鈕等。（3）合理設(shè)置各元素的大小、位置、顏色。設(shè)問：這樣的頁面是靜止的，如何讓它動起來？第二步：建立數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)表。利用學(xué)習(xí)過的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)建立數(shù)據(jù)庫，根據(jù)數(shù)據(jù)庫設(shè)計結(jié)果建立若干個數(shù)據(jù)庫表，并添加測試數(shù)據(jù)。設(shè)問：在數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)環(huán)境下如何對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作？在頁面上如何訪問數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)？第三步：將數(shù)據(jù)庫與網(wǎng)頁連接起來，通過網(wǎng)頁訪問數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。在開發(fā)環(huán)境下，利用開發(fā)工具建立頁面與數(shù)據(jù)庫的連接，設(shè)計訪問變量，對數(shù)據(jù)庫中的某個表進(jìn)行操作。高校計算機(jī)課程都是獨立開設(shè)的，針對一個項目開發(fā)的學(xué)習(xí)，不是一門課程就能夠掌握所有的知識，需要有綜合性的實訓(xùn)。如上述項目的一個功能，既需要網(wǎng)頁

12、設(shè)計、也需要后臺數(shù)據(jù)庫，還需要開發(fā)語言（如java），教師可以帶領(lǐng)學(xué)生，先用網(wǎng)頁設(shè)計工具將界面設(shè)計出來，這時網(wǎng)頁是靜態(tài)的，再將數(shù)據(jù)庫建立起來，可能的話還需要建立幾張表格，最后再用開發(fā)語言將界面靜態(tài)元素與后臺數(shù)據(jù)庫連接起來，實現(xiàn)需要的功能。這樣邊講邊實踐，每一部分功能都是獨立的，可以測試與運(yùn)行，將三部分連接起來后，就實現(xiàn)了“用戶驗證”的功能。通過該頁面的實現(xiàn)，學(xué)生清楚地了解頁面設(shè)計、數(shù)據(jù)庫、開發(fā)語言的相互關(guān)系和具體功能。再通過幾個類似小項目的練習(xí)，學(xué)生就基本掌握了這個方面的應(yīng)用。在此基礎(chǔ)上，教師可以布置幾個較復(fù)雜的功能案例，交給學(xué)生課后完成，每次上課前先提交上次實踐結(jié)果，這樣學(xué)生對知識和技能的掌

13、握就會更加深入和牢固。（四）個性化教學(xué)方式mooc時代不論是教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式甚至指導(dǎo)教師都可以按照學(xué)生自己的意愿或需要進(jìn)行選擇。可以最大限度地發(fā)揮學(xué)生的主動性、積極性，非常適合個性化教學(xué)方式的開展。學(xué)生可以在家或在宿舍通過音頻、視頻、文本等各種方式與同學(xué)或教師互動與交流，也可以通過小組的方式相互協(xié)作完成實踐任務(wù)，這種學(xué)習(xí)方式對于學(xué)生的工程能力、創(chuàng)新能力和協(xié)作能力可以起到促進(jìn)作用3。這種教學(xué)環(huán)境下，教師教學(xué)的重點已不是傳授知識，而是幫助學(xué)生學(xué)會自主學(xué)習(xí)，即培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，實踐教學(xué)更注重對學(xué)生學(xué)習(xí)過程的評價，即由單純的結(jié)果評價轉(zhuǎn)向過程的評價，意味著對學(xué)生學(xué)習(xí)過程的重視和對師生溝通的關(guān)注4。m

14、ooc時代，由于學(xué)習(xí)內(nèi)容已經(jīng)放在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上了，需要面授的課時會減少，需要的授課教師也會減少，相反，需要的指導(dǎo)時間和指導(dǎo)老師數(shù)應(yīng)適當(dāng)增加。在計算機(jī)課程實踐中，學(xué)生可以將遇到的問題發(fā)送到班級群、課程群或者課程教學(xué)平臺，教師隨時可以輔導(dǎo)和答疑，能夠更清楚地了解每個學(xué)生的實踐技能情況，可以針對學(xué)生的具體情況布置學(xué)習(xí)任務(wù)并進(jìn)行個性化指導(dǎo)，更有利于學(xué)生成長。三、總結(jié)與建議mooc時代的到來，學(xué)生需要隨時隨地、碎片化、個性化學(xué)習(xí)，針對計算機(jī)課程實踐教學(xué)的特點，提出了項目驅(qū)動式教學(xué)（邊學(xué)邊做）、基于云平臺的競賽、綜合性實訓(xùn)敏捷教學(xué)（邊講邊實踐）、個性化教學(xué)方式等新型教學(xué)模式，這些方式在本校進(jìn)行了實踐，效果良好，但不一定適合所有的學(xué)校和學(xué)生，各高校