多主体激励交互的应用型本科C语言教学研究
作者: 艾兵 李新路 孙玉 高玲玲
摘要:应用型本科院校通常要求做到课程教学理论联系工程实际,注重学生社会实践型创新性和团队合作能力的培养。在传统C语言程序设计课程教学中,实践环节薄弱、学生参与度不高以及缺乏实际应用锻炼等问题仍然存在。鉴于此,提出了一种多主体激励交互的教学模式。该模式通过激励学生积极参与,并且采用情景式、项目导向和合作学习等方法,提高学生对C语言程序设计学习的兴趣和动力,使得课程教学更加符合应用型本科院校的人才培养目标。通过教学实践,验证了多主体激励交互式教学模式不仅可以提高C语言程序设计教学效果,而且有效激发学生学习主动性和积极性。
关键词:多主体交互;激励机制;C语言程序设计;应用型本科教学;学习动机
中图分类号:G642 文献标识码:A
文章编号:1009-3044(2024)24-0001-04
开放科学(资源服务)标识码(OSID)
0 引言
应用型本科院校秉持课程教学理论联系实际的办学理念,注重学生社会实践能力的培养,主要目标在于培养学生实际应用能力和解决实际问题的能力[1]。这一教育理念旨在更加全面地塑造学生,使其具备卓越的实际应用能力、敏捷的跨学科思维以及高效的团队协作素养。通过培养这些综合技能,学生能够更灵活、有力地应对社会的多样性需求和复杂挑战。C语言程序设计课程的实践性往往很强,通常作为应用型本科生所接触的第一门程序设计课程,其主要目标是锻炼学生的计算思维能与编程能力,从而提高学生的分析数据与求解问题水平。因此,C语言程序设计的教学质量不仅直接影响学生后续课程的学习,而且对培养学科交叉人才也产生着极其重要的影响。
研究背景:学生的程序设计能力培养通常是一个递进的过程,因此在C语言程序设计教学过程中,必须紧跟教学内容,由易到难,循序渐进。传统教学模式主要以实验结果考核为导向,故在应用型本科院校的C语言程序设计教学中,主要存在以下三方面的问题。首先,教学内容可能滞后于行业发展,未能及时更新与实际应用相关的知识和技能。其次,课程设置可能较为传统,未能充分贴合学生的实际需求和兴趣,导致学习积极性较低[2]。最后,实践环节薄弱,学生参与度不高,缺乏实际应用的锻炼,从而难以提升学生的实际操作水平。
多主体激励交互是一种基于合作与竞争的教学模式,通过设定任务和目标激发学生积极性[3]。在C语言程序设计课程的教学中引入多主体激励交互,不仅可以提高学生对这门课的学习兴趣,还能促进他们之间的合作与竞争。最后,通过对合肥大学软件工程专业学生的期末成绩数据进行收集与分析,为多主体激励交互的教学模式提供实证支持,为提升应用型本科软件工程专业的教学质量提供有益的经验和启示。
研究目的及意义:针对应用型本科院校C语言程序设计教学存在的实际问题,提出多主体激励交互的教学模式。一方面,多主体激励交互教学模式可以激发学生学习的兴趣和动力,促进学生之间的合作与竞争,加强教学过程中教师与学生的互动,从而提高C语言程序设计教学的实际效果;另一方面,通过多主体激励交互式课堂教学的实践探索,可以为其他课程的教学提供启示。整体而言,该研究为应用型本科高校的C语言程序设计课程教学改革提供了参考和借鉴。
1 当前程序设计课程教学不足之处
当前程序设计课程面临着内容更新滞后、适应科技发展趋势不足、整体设置与学生需求脱节、实践环节薄弱等挑战。因此,强调C语言的面向过程特色成为关键。同时,将实际应用情境融入课程设计,使学生更深入地理解计算机系统的底层工作原理,为将来从事实际应用开发奠定坚实基础[4]。然而,现有教学方式存在以下问题。
1.1教学方法中存在的不足之处
应用型本科院校往往更加注重人才的社会实践能力和创新能力培养,在此背景下,软件工程专业的课程教学需要结合本专业特点和需求,培养具有较强编程技术和工程实践案例经验的复合型人才。
然而,当前C语言程序设计的教学方法通常存在过度理论化、缺乏实际项目和案例分析不足等问题[5]。在教学设计上,应更加强调互动性和实践性,以更好地培养学生的实际编程能力。通过引入项目驱动和团队合作等教学方法,弥补课程过度理论化的缺陷,使学生能够在实际应用中熟练地运用所学的C语言知识。这种教学方式不仅能够使学生更深入地理解编程概念,还能够培养其团队协作和解决实际问题的能力,使其在面对真实编程挑战时更具信心和实际应对能力[6]。因此,应用型本科院校的C语言程序设计教学往往需要更加注重互动性和实践性,以确保学生在编程领域的学习经验更加贴近实际职业需求。
1.2学生参与的不足之处
C语言程序设计是软件工程等专业的基础课程和核心课程,也是一门实践性很强的学科。由于这门课实践性较强并且学习难度大,大部分软件工程专业的学生未能意识到其重要性而产生厌学情绪,主观能动性也调动不起来,或者仅仅停留在理论层面,这很大程度上会影响学生对这门课程的积极参与深度学习兴趣,从而造成学生难以掌握实际应用的技能[7]。
2 多主体激励交互的应用型本科C语言教学模式体系构建
作为全国应用型本科高校委员会副主席单位,合肥大学始终秉承“地方性、应用型、国际化”的办学理念。同时,作为安徽省应用型高校联盟常任主席单位,合肥大学坚持以应用型人才培养为核心,将产业、专业和就业需求融入教学体系改革,实现了应用型本科院校模块化教学系统的创新。这一系列改革旨在为地方和区域的可持续发展提供高素质的应用型人才储备[3]。
2.1多主体激励交互式教学
在传统的教学模式中,学生往往是被动的知识接受者,单一的教学模式可能会造成应用型本科院校的C语言程序设计教学内容与方法变得重复和单调,从而一定程度上无法保证学生的学习积极性。多主体激励式教学是一种注重多个学习者之间相互合作和竞争,通过设定任务和目标,激发学生兴趣和动力的教学方法,如图1所示。
在图1所示的教学模式中,学生不仅仅是个体学习者,还是一个共同体的一部分,彼此之间互相影响、合作、竞争,以期实现共同的学习目标[8]。这种教学方法强调学生之间的互动和合作,通过设计具有挑战性的任务和目标,激发学生的积极性和主动性。学生在实现个人学习目标的同时,通过与他人的互动获得额外的激励,形成一种集体动力,提高整体学习效果。
在多主体激励交互式教学中,教师担任引导者和支持者的关键角色,鼓励学生发挥创造力、分享经验,并为学生提供必要的支持和指导,培养学生的团队协作能力、问题解决能力和创新能力[9]。这种教学方法强调多主体性,包括学生、教师、同学和学习资源之间的互动,旨在创造一个多元的学习社区,推崇合作学习和积极的互动。根据应用型本科院校C语言程序设计课程教学现状,通过积极互动,学生能够更深入地理解学习内容,分享观点、提出问题、解决问题。激励性元素在其中扮演关键角色,通过奖励、目标设定、认可和挑战性任务激发学生的学习兴趣和动机,使其更积极地参与学习活动[10]。反馈机制有助于指导学习方向、纠正错误,并促进学习者的进步。此外,个性化学习也得到强调,根据学生的学习兴趣、学习风格和水平提供更有针对性的学习体验,以满足学生的个性化需求。技术支持方面,借助在线平台和工具,如在线讨论论坛、虚拟实验室和在线协作工具,创造更加灵活、更加便捷的学习环境,促进学生之间以及学生与教师之间的交互。将这种多主体激励交互式教学方法应用于应用型本科教学,可以更好地激发学生的学习兴趣,培养实际应用能力,提高团队协作和创新能力,从而更好地适应社会需求和挑战。
总体而言,多主体激励交互式教学是一种促进学生参与、合作和互动的教学方法,有效地促进学生综合能力和自主学习水平的提升,从而有助于学生向其他学科和工程领域扩展,进而培养具高水平的实践创新能力的工程技术人才。
2.2教学设计
应用型本科院校的C语言程序设计课程教学不仅要建立学生对程序设计的系统性认知,也要充分反映工程相关领域的应用实践。因此,采用面向课堂教学目标、核心教学方法和内容载体的课程教学设计,如图 2所示。
2.2.1 教学目标设定
为了激发学生的学习动力,针对应用型本科院校C语言程序设计课堂教学的特点,需要设定明确且具有挑战性的学习目标。这些目标可以包括完成特定的编程任务、掌握特定的编程技能,甚至是参与编程竞赛。目标的设定应该充分考虑学生的水平和兴趣,确保他们能够在努力达成目标的过程中获得满足感。同时,目标的实现还可以与奖励机制结合,例如通过完成任务获得虚拟徽章或积分,以提高学生积极性[11]。
2.2.2 教学内容设计
通过分析C语言程序设计教学的教学特点,结合合肥大学软件工程专业学生的实际学情,逐渐由易到难,层层深入地规划与重构教学内容。课程教学内容分为4个大部分,课程教学内容如表1所示。
2.2.3 教学方法
a)小组合作学习。小组合作学习是一种以学生为主体、以小组为单位,通过相互沟通、协作实现激励学习目标的教学方法,可以促进学生之间的无障碍沟通。在分组过程中结合合肥大学学生的C语言程序设计课程的课堂表现和学习情况,遵循“组间同质、组内异质”的分组原则,避免各组之间能力差异过大、从而对合作学习效果产生不良影响。
b)互动讨论与问题解决。在教学过程中,教师通过提问、讨论和问题解决的方式激发学生的思考和参与,培养学生的批判性思维能力和解决问题能力。同时,根据表1中C语言程序设计课程教学内容以及软件工程专业学生的学习特点,以设置开放性问题的形式为学生互动交流讨论提供机会,引导学生积极思考,从而获得解决问题的策略[12]。
c)案例分析与实践活动。案例分析和实践活动是将理论知识与实际情境结合的有效方式。通过引入典型的实际案例和实践活动,帮助学生将所学知识应用到实际问题中,培养学生的实践能力和创新思维;设计案例分析、编程实践等活动,让学生亲身体验和实践[13]。
2.3 教学评价方法建立
2.3.1 学生评价与反馈机制
为了增强应用型本科院校的学生对C语言程序设计课程的学习兴趣,设计一种实时反馈机制是至关重要的。通过在线编程平台或即时通信工具提供学生实时的编程反馈和对教师教学方式的反馈,指导学生们在学习过程中及时纠正错误与改进代码。此外,定期开展关于C语言程序设计课程的学习评估也是极为关键的。通过这些评估,学生可以了解自己在学习过程中的成绩表现,并从中汲取经验。
2.3.2 教师评估与改进措施
教师在教学过程中扮演着重要角色,需要及时评估教学效果并采取相应的改进措施。通过观察记录、学生对课堂教学方法的反馈、学生表现和学习成果等方式进行评估,及时调整教学策略和方法,以期达到最佳的学习效果。
3 实验设计与实施
为验证所提出的多主体激励交互式教学模式在C语言程序设计课程教学上是否优于传统的教学模式,设计实验进行比较。实验设计与实施过程如图3所示。
3.1实验设计
本研究的实验主要设置两个实验组,其中一个实验组采用多主体激励交互式教学模式进行C语言程序设计课程教学,另一个实验组则采用传统教学模式进行教学。
3.2实施过程
在实施过程中,教师根据表1 C语言程序设计课程的教学内容,采用多主体激励交互式教学方法进行C语言程序设计课程的教学。教师在教学过程中鼓励学生之间进行互动和合作,并且通过小组讨论、互动讲解和实践活动等多种形式,进一步引导学生主动参与和积极思考。
3.3数据收集与分析
3.3.1 数据采集
在实验中,通过课堂观察、学生问卷调查和学生学习成绩等方式收集数据。课堂观察记录学生的参与情况和互动程度,问卷调查收集对教学模式的评价和意见,学生学习成绩用于评估教学效果[14]。