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基于“一基两轴,三阶递进”的课程教学改革

——以《C++面向对象程序设计》为例

杨键
  
领域媒体号
2022年25期
成都锦城学院 611731

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【摘要】成都锦城学院邹广严校长在2021年春季学期工作会讲话中基于布鲁姆教育目标分类法提出“一基两轴,三阶递进”的教育目标分类框架。我校教师积极在课程中实践探索应用。本文以《C++面向对象程序设计》课程为例,结合“一基两轴,三阶递进”教学目标进行教学改革探索。教师从“教知识”向“教思维”提升。

【关键词】教学改革;高阶思维;面向对象

1背景

著名心理学、教育学家布鲁姆根据思维发展的特征,把思维分为低阶(记忆、理解)、中阶(应用)、高阶(分析、评价、创造)(见图1所示),受此分类法的启发,成都锦城学院邹广严校长在2021年春季学期工作会议上提出了“一基两轴,三阶递进”的教育目标分类框架【1】。“一基”指以知识传授为基础;“两轴”指以促进学生的思维和能力发展为两大重点,在教知识的基础上向培养思维和能力提升;“三阶”指思维和能力的发展可以分为低、中、高三阶,每一阶的表现和标准不同,其中批判性思维、创造性思维属于高阶思维,能够采用多方案、解决复杂问题的能力属于高阶能力,高阶教学的根本特征就是通过“递进”的方法,促进学生的思维从接受性思维和演绎性思维向关联性思维和迁移性思维提升,再向批判性思维和创造性思维提升,促进学生的能力从理解力和记忆力向举一反三,一般的、单项的问题解决能力提升,直至多方案、复杂问题的解决能力提升【2】。

本文以《C++面向对象程序设计》课程为例,介绍该课程“一基两轴,三阶递进”的教学改革实践情况,笔者着重从教学内容、教学方法、教学评价三个方面进行了探索。基于“一基两轴,三阶递进”的教学内容设计见表1。

2 学情分析

C++面向对象程序设计课程主要授课对象为计算机科学与技术、软件工程、网络工程专业大二学生,授课对象群体在进入C++学习之前已经学习完C语言程序设计课程,有一定程序设计的基础,但程序设计能力仍有待进一步强化巩固。通过与往届学生座谈、交流,学生普遍认为C++课程部分专业术语抽象难懂,存在一定理解方面的困惑,且课程涉及到的知识点较多,呈碎片化,学生不明确所学面向对象内容如何能够系统地进行综合应用,项目实践能力较为薄弱。如何解决这些学生们课程学习中的疑惑成为困扰笔者及整个课程组的一个迫在眉睫的问题。该门课程的教学需要更加通俗易懂地讲解,让学生能够牢固掌握基础知识,还需在课程末期让学生着手项目实践,通过一个综合项目让学生能够把零散的知识点有机串联一起,发挥自己的主观能动性和创造力,让学生能够学以致用提高实践能力,让学生感受到课程知识带给自己的愉悦感、成就感。

3 低阶知识夯实基础

传统的课堂授课,教师在讲台上讲授新的知识内容,学生跟随老师的节奏完成课堂学习。学生普遍没有先行预习,C++部分知识、术语有一定的理解难度,部分学生当堂消化吸收就会具有一定困难。在关键知识的讲授中需要改变传统的课堂教学模式,笔者通过多年教学实践,采用翻转课堂的形式让学生从被动学习转向主动学习,在翻转课堂开始前先行完成基础知识内容的学习,课堂上引导学生对关键知识内容进行练习、讨论,加强应用实践。

翻转课堂开展之前,自行录制知识讲解视频或者选用优秀慕课视频提前1-2周上传至超星智慧校园网络教学平台,视频尽量简短,控制在10-15分钟,设置任务点,学生观看完成超过90%视频长度才算过关,并且禁用窗口切换、拖拽、倍速播放等功能,以确保学生有效观看。编辑好翻转课堂教学任务单上传,以便学生明确本次翻转课堂的教学组织形式、具体任务,在课前按照任务单提示逐项完成。网络学习平台作业区、测试区会设置翻转课堂课前作业、课前测试,以客观题为主,学生提交后会自动评分,以便学生能够对自己翻转视频学习情况进行客观评估。教师可以通过学生课前作业、课前测试的完成情况综合把握学生任务点视频观看成效,翻转课堂上可以针对学生普遍存在疑问的知识进行重点讨论及有针对性的练习、巩固,扫除知识盲区,解疑答惑,提高课堂效率。

笔者也针对C++课程翻转课堂的组织流程和环节进行了精心的设计,主要划分为6个环节:翻转测试、测试讲评、讨论互动、读程竞答、编程实战、总结点评。翻转测试环节控制在5-10分钟,以单选、填空或判断题型为主,考察学生对于翻转视频内容的掌握情况;出错率较高的题目会进行测试讲评,教师可以以提问的形式进行讲评,或者抽选同学进行思路讲解;讨论互动环节鼓励学生针对翻转视频观看过程中的疑难问题踊跃提问,围绕重点问题进行小组讨论;每次翻转课堂笔者会提前精心设计读程竞答题目,让学生抢答完成,根据题目难度获得不同的平时成绩加分,课堂上营造出活跃有序的学习氛围;编程实战环节,设计难度递进、分值不等的编程题目让学生限时完成,助教协助老师当堂检查,记录加分;最后教师会针对本次翻转课堂的重难点内容以及学生的课堂表现进行点评。

通过翻转课堂的组织实施,课堂各环节安排紧凑,课堂时间利用度高,课堂教与学的效率高,课堂互动性强,能够达到更好的教学效果。

4 中阶知识举一反三

通过翻转课堂的全过程参与,学生对于较为抽象难懂的基础知识有了更加深入地理解和认知,但C++面向对象程序设计是一门实践性很强的课程,学生还需要将所学知识灵活加以应用。笔者教学实践中会针对面向对象知识点,选取生活中的素材,设计更为贴近学生生活实际的案例,让学生能够举一反三提高实践应用能力,解决现实问题。学习面向对象部分类的设计内容后,分析学生信息管理系统,引导学生设计学生信息类、教师信息类;分析图书借阅系统,设计图书信息类、管理员类、图书管理类;分析游戏角色,设计不同角色类、战斗系统类。完成类的基础设计后,不断完善优化类的设计,把构造函数、构造函数重载、析构函数、深拷贝浅拷贝、继承与派生、运算符重载、虚函数等内容融入到实践案例中,提升学生的应用实践能力。

通过问题导向、案例分析等教学方式让学生能够主动提出问题与教师或其他同学对话、交流,能够解决一般的、单项的问题,并能够举一反三,迁移转化。通过编程实战检验学生的中阶应用能力。

5 高阶思维综合提升

C++面向对象程序设计课程为4个学分共计64课时,每周四节课,16周完成教学。1-12周主要以低阶知识传授、中阶应用为主,13-16周为高阶思维提升综合项目实战,要求学生以小组为单位完成一个回合制战斗系统的游戏项目设计与实现。该回合制战斗系统包含战士、巫师、大师三种角色,每种角色都可以进行攻击、决策、休息、吃药,要求完成战斗系统设计,能够实现两个军团战斗,直到某一军团全军覆没,记录战斗日志,汇总、显示战斗成果。学生以组为单位对回合制战斗系统进行需求分析、系统分析,确定设计方案,完成项目的概要设计和详细设计,编码实现系统功能,最终进行总结评测,找出问题不断优化完善系统功能。

团队成员第13教学周完成战士类、巫师类、大师类的设计及作战军团的创建;第14周完成战斗系统的设计;第15周完成日志记录功能;第16周完成游戏功能拓展。

回合制战斗系统项目不仅100%涵盖课程教学大纲中所规定的所有教学内容,还需要学生进行知识拓展。该回合制战斗系统项目覆盖记忆、理解、应用、分析、综合、评价六项认知目标。团队限定在每组4人之内,由团队组长统一协调分配项目任务给组员,每个小组参与项目答辩,班级其他同学为该组打分评判,组内成员之间按照任务量、工作难度差异化打分,项目评分占平时成绩30%比例。

学生通过该项目的实战,不仅完成项目基础功能,每个小组成员之间集思广益,发挥主观能动性,为项目引入了许多拓展功能。学生团队之间形成了你追我赶、相互比拼的以赛促学氛围,团队之间还通过头脑风暴形式进行思维碰撞。促使各个学生团队进行深度学习、拓展,深度思考,对项目成果进行分析、评判、质疑、改进和创新,不断优化游戏功能。提升学生的批判性思维、创造性思维,提升学生的复杂问题的解决能力。

6 总结

基于“一基两轴,三阶递进” 的教育目标分类框架,笔者在《C++面向对象程序设计》课程中进行了教学内容、教学方法、教学评价的积极改革探索,以知识传授为基础,以思维和能力发展为两轴,把提升学生思维和能力达到高阶层次为目标,并取得了良好教学效果。

学生夯实了C++程序设计的知识根基,并能够对所学知识学以致用,通过回合制战斗系统高阶项目的实战,把课程所学知识融会贯通、综合应用,并自觉投入深度学习,拓展知识,增强了学生的团队协作能力,提升了学生的项目实战能力,学生体验到使用所学知识解决实际问题的由衷喜悦,增强了学习兴趣,乐学其中。

参考文献:

[1]邹广严.培养三大素养提升三大能力运用三大对策迈向成才成功[J].锦城活页文选,2020(09).

[2]赵杉,李雅源.“一基两轴、三阶递进”教学目标分类法在高校课程中的应用——以《计算机应用基础》为例[J].现代教育论坛,2021,3(12):90-92.

【作者简介】杨键,男,四川成都人,成都锦城学院讲师,硕士,研究方向:计算机应用   邮编:610097

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