应用型本科高校线上线下融合难点与突破路径研究
作者: 邹小花[摘 要] 以“C语言程序设计”课程为切入点,深入探讨应用型本科高校线上教育与线下教育相融合的难点与突破路径。随着信息技术的飞速发展,线上教育逐渐成为高等教育的重要组成部分,但单纯的线上教育模式往往缺乏实践性与互动性,难以达到理想的教学效果。因此,线上线下相融合的教育模式成为解决这一问题的有效途径。通过分析融合过程中的难点,针对这些难点提出了具体的突破路径,如重构知识、重设情境、构建“学问思辨行结”的教学模式、利用大数据与人工智能技术优化教学过程等。通过实证研究和案例分析,验证了该突破路径的有效性和可行性,为应用型本科高校线上与线下教育相融合提供了有益的参考和借鉴。
[关键词] 应用型本科高校;线上与线下;教育融合;融合难点;突破路径
[基金项目] 2022年度江西省教育科学“十四五”规划课题“应用型本科高校线上与线下教育融合难点与突破路径研究”(22YB381)
[作者简介] 邹小花(1981—),女,江西南昌人,硕士,南昌航空大学科技学院副教授,主要从事数据库技术与计算机网络应用研究。
[中图分类号] TP3-4;G434 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324(2024)35-0141-04 [收稿日期] 2024-03-16
引言
在数字化教育时代,线上教育以其灵活性和便捷性得到了广泛的认可与应用。然而,线下教育在深度互动和实践教学方面的优势仍然不可替代。因此,如何有效地将线上与线下教育相融合,以提升教学质量和效率,成为应用型本科高校亟须解决的问题。
“C语言程序设计”是计算机及相关专业的核心课程之一,其实践性和理论性都很强。传统的线下教学模式难以满足学生个性化、多样化的学习需求,而线上教育则为学生提供了更为灵活、自主的学习空间。因此,探索线上与线下教育相融合的教学模式,对于提高“C语言程序设计”课程的教学质量具有重要意义。
由于C语言具有抽象性和复杂性,学生在学习过程中往往面临较大的困难。传统的线下教学模式虽然能够提供充分的互动和实践机会,但受限于时间和空间,无法满足学生个性化的学习需求。而线上教育虽然具有灵活性和便捷性,但缺乏面对面交流和实时反馈,容易导致学生产生孤独感和挫败感。因此,如何将线上与线下教育有效融合,以充分发挥二者的优势,成为“C语言程序设计”课程教学中的一大难题[1]。
一、线上与线下教育融合的难点
本文以“C语言程序设计”课程建设与教学实践为依据,从教学内容与方式、学生管理与互动、技术支持与资源建设三个方面总结了目前该课程线上与线下融合教学中存在的难点,具体表现如下。
(一)教学内容与方式的融合难点
融合教育面临的首要难题是如何将线上丰富的教学资源与线下传统的教学方式有效结合,避免二者之间的冲突和重复。课程内容的实践性与现有教学模式的单一性存在矛盾,仅采用单向的“灌输式”教学,难以激发学生的学习兴趣。“C语言程序设计”课程的授课对象为计算机类专业大一学生,学生对未来充满期待,学习能力强,自主性弱,注重考试,但缺乏实践,计算机基础水平不一。对于大学一年级学生,教师须引导其转变学习方法,推进实践能力的提升。同时,课程的理论知识与工程实践相矛盾,理论与实践相脱节。应用型本科院校的课程教学目标须要体现工程性、应用性,同时要具备一定的思想性,以达到知识、能力与素养的引领[2]。传统“以考定成绩”的课程考核评价方式的单一性与学习活动的多样性存在矛盾。单一的考核方式无法准确评价学生的学习情况。
(二)学生管理与互动难点
线上教育使得学生的学习行为更加分散,容易导致师生互动减少的情况发生,影响教学质量。在C语言课程学习过程中,学生可能会遇到编程难题,缺乏及时的指导与帮助。线上学习需要学生具备较高的自律性,能够合理安排学习时间。然而,部分学生可能因缺乏约束而导致学习效果下降。如何进行有效的学生管理和互动,保证教学质量显得尤其重要。
(三)技术支持与资源建设
线上教育需要强大的技术支持和丰富的教学资源。技术支持包括网络教学平台、微课质量等。在“C语言程序设计”课程中,学生通过程序设计辅助教学平台能够顺畅地进行代码编写、调试与提交。
二、线上与线下教育融合的突破路径
(一)重构知识,重设情境
根据课程特点和学生需求,精心设计线上与线下相结合的教学内容及教学方式,确保二者之间的互补和协同。
1.重构知识。“C语言程序设计”是计算机科学与技术、软件工程等计算机类相关专业的一门学科基础必修课。“C语言程序设计”课程按照循序渐进的原则讲解编程基本概念及C语言的语法规则,同时通过典型例题强调C语言的使用,引导学生掌握程序设计的思想和方法。通过学习,学生不但能够掌握高级编程语言的知识、编程技术和基本算法,而且能够掌握程序设计的思想和方法,具备基本的分析问题能力和高级语言程序设计能力,为今后利用计算机求解实际问题打下基础。
结合现代软件开发的需求和学生的实际水平,重新梳理了“C语言程序设计”课程的教学内容,将重点放在了算法和数据结构的理解及应用上,减少了烦琐的语法细节的学习。引入项目式学习,通过实际案例引导学生理解和应用C语言。结合具体的项目需求,引入实际场景,使学生更直观地理解C语言的概念和应用。采用动画、图表等可视化手段,将抽象的编程概念和过程具象化,降低理解难度。鉴于技术的快速发展和行业需求的变化,“C语言程序设计”教学内容须与时俱进,引入新的编程概念、范式和工具,如函数式编程、并发编程等,以增强学生的编程能力。
鉴于计算机类专业C语言与Linux操作系统开发、网络开发、内核驱动开发、单片机、物联网和智能硬件等技术的深度融合,各行业对C语言提出了更高的应用型要求。为了使“C语言程序设计”课程更加强调实践技能的培养,从培养应用型人才的角度,结合C语言工程应用项目经验,按照计算机专业应用型人才成长的规律,将C语言的授课分为初阶、进阶与高阶。为了加强教学效果、提升学生的综合素养,构建了进阶式的案例库和思辨库。
初阶:C语言基础阶段,重点放在C语言基本知识和基础编程能力培养方面。本阶段主要由授课教师对基础知识进行通透的讲解。进阶:C语言高级阶段,主要目标是加强学生的动手能力,培养编程习惯,提升编程思维。本阶段的培养方案与实训内容由企业工程师和学部教师共同制订。高阶:C语言的项目应用阶段,主要目标是培养学生大型软件的设计、开发、调试与集成等方面的能力。本阶段由企业工程师和学部教师授课,按照企业项目的实际开发流程,带领学生按照需求分析、概要设计、功能设计、详细设计、模块设计、测试案例、开发代码、项目集成与综合调试及测试等要求全流程地完成项目开发。
设计小组讨论、编程挑战等互动环节,提高学生的参与度和实践能力。针对学生的实际需求,适度调整理论知识的深度和广度,注重知识的实用性和应用性。设计具有针对性的习题和实践项目,巩固学生的理论知识,提高其解决问题的能力。提供扩展学习资源,鼓励学生进行自主学习和探索。
采用项目导向、案例驱动的教学方法,鼓励学生自主学习和合作学习。同时,利用数字化工具和平台,如在线课程、编程游戏、协作工具等,丰富教学手段,提高学生的学习兴趣,引导学生自主探索和思考,培养其良好的职业道德和价值观。
2.重设情境。搭建VR学习空间,开启沉浸式教学,使学生在元宇宙学习空间通过知识闯关,促进知识的内化。采用AI数字孪生助教、互动教学、角色扮演等,基于云端备授课一体化教学。使用人机交互课堂教学,要求学生在课堂中完成知识点互动游戏,AI在线测评,通过学习数据,便于教师了解学生的知识掌握情况。同时,给学生建立个人数字画像,并建立班级学生数据画像系统。通过数据分析,了解学生云课程的整体学习情况和知识点缺陷率。
3.创新教学模式。“C语言程序设计”课程教学模式单一陈旧、理论与实践难以深度融合,学生解决问题的能力与创新思维未得到系统培养。在线上教学平台建立“C语言程序设计”课程,将科学研究新进展、实践应用新成果、社会需求新变化、产业变革新技术融入课程教学内容。构建网络教学资源和平台,保障学生深入学习理论和实践课程,激发学生的学习动力。突出科技竞赛作为能力培养主渠道的作用,开放实验室,打通课堂内外,实现立体贯通的教学流程。深入网络学习空间的使用,构建线上线下融合教学的有效模式,重构教学资源,重组教学结构,优化教学流程,增强教学互动,推进教学常态化。课程教学与创新教育深度融合,采取任务驱动、案例导入、讲练结合、分组讨论等教学方法。
在线上教学中,通过线上教学平台开展在线作业、测验、考试、答疑、讨论等教学活动,并及时进行在线指导与测评。在线下课堂中,注重启发式讲授、互动式交流。采用自编教材和实验指导书。学生通过程序设计类实验辅助教学平台(PTA)完成上机实践,以巩固课堂知识点。教师的讲解内容注重实用性,安排了企业实训案例和典型例题,由浅入深,强化了学生对知识点、算法、编程方法与技巧的掌握。
线上与线下有机融合,采用信息技术手段评估考核。以教师为主导,以学生为主体,极大程度拓展了课程教学的时间和空间,让学生动起来,为学生自主学习能力的培养提供了基础和保障。采用“学问思辨行结”的六步一体化混合式教学。“学”是基础学习,课前教师分解目标和发布任务;学生自学和观看慕课,思考知识。“问”是探索创新,学生前测反馈,探究质疑;教师反馈归纳,调整授课内容。“思”是逻辑深究,课中教师创设情境,引导参与;学生积极参与,完成课堂任务、分级讨论和汇报交流。“辨”是讨论辨析,教师引导,评价激励;生生互评,提升动力。“行”是实践求证,教师通过项目驱动,激发兴趣;学生实践训练,拓展技能。“结”是学生自我评价、课后反思;教师点评、建议反馈。采用闭环学习教学模式,以螺旋上升的方式,引入项目挑战,增加拓展实践以解决高阶性问题,让学生体验“跳一跳才能够得着”的学习挑战,以契合应用型本科高校发展大众优质化教育的要求。
借助学习通管理学生的预习、作业情况;在学习群组鼓励学生提问和回答问题。教师通过学习通中的学习进度、课堂报告、学情统计和成绩统计等,掌握每名学生的学习动态,以便更好地调整教学方法和内容。
(二)完善学习监督与评估机制
完善学习监督与评估机制,促进人才培养质量的持续改进[3]。制定明确的学习目标与要求,通过线上作业、测验等方式监督学生的学习进度。同时,建立有效的评估机制,定期对学生的学习成果进行评价与反馈。结合过程性评价、诊断性评价、总结性评价三类评价方法,采用云评、教师评价、自我评价、学生评价和专家评审五种评价方式,融入五大能力指标。以综合课程成绩、项目挑战、平时成绩、竞赛获奖、团队精神等评价内容的评价模式,以解决传统学业评价“期末一考定成绩”的情况,将学生在实习实训、科技活动中制作的真实作品等作为专业课程的考核要素,突出创新与实践能力。多元全覆盖的评价模式,实现了教与学的及时反馈。
通过线上平台的数据分析功能,了解学生的学习情况和需求,为线下教学提供有针对性的指导。同时,通过线上论坛、QQ学习群等方式,加强师生之间的互动和交流,并定期安排线下辅导课,为学生提供面对面的指导与帮助。
通过制定明确的学习目标和要求,确保学生在线上和线下学习中都能够达到预期的学习效果[4]。建立有效的评估机制,对学生的学习成果进行定期评估,以便及时调整教学策略。
(三)加强技术支持与资源建设
高校应加大对线上教育平台的投入,完善技术支持体系,提高平台的稳定性和易用性,确保学生能够获得稳定、高效的学习体验[5]。“C语言程序设计”课程团队与企业合作共同开发优质的教学资源,在超星学习通建立了教学资源库。教学资源包括教学课件、微课、课堂练习、思维导图、知识图谱、知识点和例题解析等。其中,微课分小节讲解知识点,时长控制在5分钟左右,突出重点及难点,并将理论知识与工程实践紧密结合,注重对学生实践能力和创新能力的训练,以及思想品德的塑造,有效解决了程序设计类课程强调学科导向、忽视能力训练的问题,提高了教学效果,激发了学生的创新意识,提高了其创新能力。每个章节都安排了实验环节,实验包括实验目的、实验内容和实验步骤等。学生可以通过程序设计类实验辅助教学平台完成上机操作。