程序设计类课程的网络教学模式

摘要：程序设计类课程是机械电子工程专业的一类重要课程，可以提升学生的项目开发能力。为了提升程序设计类课程实验的教学实效，论文研究了在网络环境下程序设计类课程的教学设计方法，从课前、课中、课外、课后四个方面进行设计，课前调动学生的学习兴趣，课中利用网络平台设计教学方法，课外充分利用网络资源辅助教学，课后利用网络平台进行实践动手能力的考核,通过对学生的Matlab应用课程实际授课情况分析验证了本教学模式的可行性。

关键词：网络环境;程序设计类课程;教学改革;实践动手能力;

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伟大的教育家陶行知说过：“教师的职务是‘千教万教，教人求真’;学生的职务是‘千学万学，学做真人’。”“教任何功课，最终目的都在于达到不需要教。”这些至理名言告诉我们，教育的根本目的是在于培养人，培养真正学会学习的人。课堂教学是全面育人的主阵地，如何提高课堂教学的实效性，是每一位教师都要认真去思考、积极去探索、去实践的问题，有效的课堂是教育实践者的不懈追求，课堂教学的时间是有限的，要实现用最少的时间使学生获得最大的进步与发展，就必须提高课堂教学的实效性。实验教学对于提高学生的动手能力有不可替代的作用，近年来有大量关于实验教学的研究成果[1,2,3]。为了提高教学实效性，教育者们不断开展研究，20世纪80年代，美国和澳大利亚提出“产出的教育模式(Outcomes-based Education，缩写为OBE)”，提出学生学到了什么和是否成功远比怎样学习和什么时候学习重要，在OBE教育理念的引导下，教育工作者要不断思考要教学生什么(What)，为什么要教这些(Why)，用什么方法帮学生学习(What)，怎么知道学生学到了这些(How)，教育工作者纷纷将OBE理念融合到教学设计与改革中，不断提升教学效果;世界教育创新峰会(简称WISE)是目前世界范围内关注教育创新领域的国际会议，也是全球教育实践的风向标，WISE峰会重视人才的创新能力。

随着网络技术的发展，网络资源越来越丰富，“互联网+教育”已经写进第十三届全国人民代表大会第二次会议政府工作报告。随着教育信息化2.0时代的到来，学者们纷纷围绕教育新生态的构建开展研究。2014年5月，由网易与高教社“爱课程网”合作推出的大型开放式在线课程学习平台中国大学MOOC上线，它联合北京大学、复旦大学、浙江大学、新加坡国立大学、微软亚洲研究院等211所知名高校和机构推出精品大学课程，其中2020年4月正在进行的程序设计类课程275门;学堂在线是由清华大学研发出的中文MOOC(大规模开放在线课程，简称慕课)平台，于2013年10月10日正式启动，面向全球提供在线课程，目前学堂在线中程序设计类课程资源也有上千门。各大平台也纷纷推出网络在线学习平台，包括雨课堂，腾讯课堂，腾讯会议，钉钉等，可供教师和学生选择。

程序设计类课程是实践性非常强的课程，为了提高这类课程的教学实效性，施瓦布(Schwab)提出针对实践性课程的探究式学习理论，重视在探究中学习[4,5]，各高校也纷纷开展线上线下混合教学[6]，为了提升学生的程序设计能力，有的高校开展校企合作教育模式[7,8,9]，学生边学习边开展真实项目的体验。

总之，为了提高程序设计类课程实验的实效性，国内外都开展了大量的研究。教学实效性，主要是指通过教师在一段时间的教学后，学生所获得的具体进步或发展，2020年3月18日，陈宝生部长在《深入学习贯彻习近平总书记关于教育的重要论述》中指出：“建设社会主义现代化强国，发展是第一要务，创新是第一动力，人才是第一资源。”提高人才教育质量，提高教学实效性，是教育者们不断研究的问题。

2016年我国成为国际本科工程学位互认协议《华盛顿协议》的正式会员，程序设计类课程作为工程认证的重要课程类型之一，其课程实效性有重要的研究价值。

1 总体设计思路

网络环境下程序设计类课程教学设计，主要从课前、课中、课外、课后四方面入手，课前研究学生学习兴趣调动方法、课中设计教学环节、课外充分利用网络资源、课后总结评价，整个教学过程中教学平台、QQ等交流平台和丰富的网络资源是师生需要充分利用的网络平台，教师要巧妙利用教学设计及网络平台与学生端建立密切的学习联系，达到虽然不能面授，却在思维层面有密切的网络关系，形成教师与学生的隔空对话，实时掌握学生的学习效果，最终提升学生程序设计类课程的学习实效。

2 网络环境下教学过程

2.1 网络环境下课前学生学习兴趣的调动方法

在网络教学环境下，师生之间没有面对面的交流互动，为了调动学生的学习兴趣，教师要在课前做好充分的准备，为每一次课创设情境，课前用带有趣味性或演示性的方式明确本次课的主要任务，用课程任务的魅力去吸引学生，激发学生的自主学习热情。

2.2 程序设计类课程实验网络授课环节设计

学生在课堂的学习效果，是决定课堂教学是否有实效的关键，网络授课教师的角色变成了“网络主播”，学生成了“粉丝”，“粉丝”情况完全取决于“主播”的设计，“主播”无法约束学生中途开小差甚至离开课堂的现象，也无法及时发现并制止，如果授课环节设计不好，教学效果注定很差，要设计吸引学生的授课环节，首先精心研究教学日历的设计，确定每节课的主题，然后在课堂中综合运用授课软件，程序设计软件，QQ群，微信群，程序设计过程采用教师讲解、教师演示、学生在课堂中适当发言并利用QQ群活微信群图片打卡等形式完成，这样既可以实时监测学生的学习效果，还可以激发学生程序设计的积极性，也可以及时发现网络另一面不在状态的学生并及时采取措施，保障教学实效，针对程序设计类课程。

2.3 网络资源优化利用

目前程序设计类网络资源丰富，有些知识点的资源过剩，当学生想要学习某个知识点，利用网络资源进行搜索时，可能会得到少至几百条，多至几十万条资源链接，这些丰富的资源如何能让学生有效利用，是教师需要下功夫的地方，围绕授课内容，教师不仅要讲解清晰课内知识，还应该为学生选择并推荐本知识点发散的知识链接。

2.4 程序设计类课程实验考核方法

课程的考核要追求实用性，重视过程的考核，能力的考核，学生程序设计的能力不是通过一纸答卷就可以考核出来的，为了考核学生的实际能力，在平时授课过程中的考核设计，进行每个任务的考核，最后考核也需考核程序设计能力，可以以实际项目为目标让学生完成发散的程序设计，课题研究程序设计类课程的过程性考核模式，设计出过程性考核的详细考核指标及过程性考核和综合设计考核的关系。

3 教学过程实际效果

按照以上教学思路，在2020年上半年对2018级本科生的《MATLAB应用》课程实验开展了线上教学，课前和课后充分利用QQ群和与学生互动，课中利用雨课堂、腾讯课堂和QQ群完成授课，同学们也利用课外时间自行查阅网上资料进行学习，

本门课程针对MATLAB软件安装、MATLAB基础准备及入门知识、数组计算、程序设计、MATLAB绘图、Simulink交互式仿真集成环境、符号计算、数据的导入导出、图形用户界面GUI等几大内容进行了深入的学习，课前学生完成课堂准备工作，课中教师网络授课，同时与学生互动，实时完成老师布置的小任务，课后学生完成老师布置的作业并进行答疑，课中答疑、总结、交流。

QQ群中师生累计互动6300余次，其中教师课余时间在QQ群中发言400余次，课堂情况总结65次，作业布置16次，充分解答了学生在学习中遇到的问题，教学效果很好，最后的考核中每位学生提交了自己的作品，基于MATLAB的小项目，独立完成了项目的设计及程序的编写，根据项目难易，学生对程序的完成细致情况及同学们的平时表现，学生得到了代表自己真实编程水平的成绩，与常规的教学及考核模式相比，本文的教学效果良好，学生提交的作品水平层次大幅度提高。

4 总结

本文针对网络环境下程序设计类课程实验教学给出了设计思路，从课前、课中、课外、课后四个方面进行设计，课前调动学生的学习兴趣，课中利用网络平台设计教学方法，课外充分利用网络资源辅助教学，课后利用网络平台进行实践动手能力的考核，在这种设计下，可以最大程度保证网络教学效果，具体的教学内容还需针对不同的课程进行设计，具体的考核分值设计也需针对不同的知识点设定不同的权重，通过实际教学验证了本文方法的有效性。

参考文献

[1]刘亮元.基于OBE理念的天线课程工程实践教学研究[J].实验技术与管理,2020,10(4):197-200.

[2]杨宁,张进,马立香,等.“新工科”背景下“综合课程设计”实验课程多元化考核改革实践[J].实验技术与管理,2020,37(10)190-196.

[3]熊光明,龚建伟,陈慧岩.基于OBE理念的无人驾驶车辆课程实验平台设计[J].实验技术与管理,2019,36(12):182-185.

[4]袁利平,杨阳.施瓦布的“实践”概念及课程旨趣[J].全球教育展望,2020,49(1):17-26.

[5]何媛媛.施瓦布博雅教育思想研究[D].上海:上海师范大学2018.

[6]章望圆.基于混合式教学创新多媒体课件教学的思考[J].现代职业教育,2020(40):32-33.

[7]刘晓婧,陈杰,杜文意.校企合作背景下实训基地的教学模式研究与探讨[J].黑龙江教师发展学院学报,2020,39(10):39-42.

[8]谷东伟,李奇涵,崔高健,等.基于案例教学/研发过程的校企合作教学模式探究[J].实验室研究与探索,2020,39(7):207-210.

[9]唐新星，韩玲，岳晓峰.基于校企深度合作的机械类专业人才“3+1”培养模式构建[J].内燃机与配件,2019(20):261-262.