DGBL 引领下中职计算机专业Python 课程的教学改革探索
作者: 吴振华
摘要:随着信息技术的飞速发展,计算机编程语言类教育的重要性日益凸显。然而,中职计算机专业编程语言教学过程中存在着教学方式陈旧、学生学习兴趣不足、持续发展能力欠缺等问题。文章以数字游戏化学习(DGBL) 理论为指导,探索在中职计算机专业Python课程中实施教学改革的有效途径,旨在重构教学内容,提升学生的计算思维能力,推动中职教育高质量发展。
关键词:DGBL;中职计算机专业;Python课程教学改革;计算思维
中图分类号:G642 文献标识码:A
文章编号:1009-3044(2025)05 -0159-03 开放科学(资源服务) 标识码(OSID) :
0 引言
随着信息技术的飞速发展,计算机相关专业的教育需求日益增加。中职计算机专业作为培养计算机应用人才的重要领域,承担着为社会输送技术人才的使命[1-2]。然而,传统的教学模式在实际操作中暴露出诸多问题,主要体现在以下几个方面:一是教师以“满堂灌”式教学模式为主,忽视学生的主动参与,导致学生对知识的理解停留在表面[3],语言类课程内容单一乏味,缺乏互动性和趣味性。二是学生可持续发展能力弱。这些问题不仅影响了学生的学习效果,也制约了中职教育的整体发展。
数字游戏化学习(DGBL) 作为一种新兴的教学理念,逐渐受到教育界的关注。DGBL通过将游戏元素融入教学过程,能够激发学生的学习兴趣,增强学习动机[4-5],有助于提高学习效果。游戏化教学不仅能吸引学生的注意力,还能通过实际操作提升他们的实践能力和创新思维。例如,在Python课程的教学中,可以通过设计与课程内容相关的游戏,让学生在游戏中进行编程实践,解决实际问题,从而加深对知识的理解。
1 中职计算机专业教学存在问题
中职计算机专业教学过程中普遍存在以下几个突出问题,这些问题对学生的学习效果和职业能力培养产生了不利影响。
1.1“ 满堂灌”式教学模式
当前的计算机专业语言类课程教学中普遍存在着被称为“满堂灌”的教学模式。在这种模式下,教师往往采取单向讲授的方式,将课程内容以知识传授为主,而忽视了实践环节的重要性。这种教学方式导致学生对知识的理解仅仅停留在表面,无法深入掌握其精髓。以Python课程为例,教师通常会集中讲解语法、函数等基础知识,却往往忽视了通过实际项目来巩固学生的理解与应用能力。这种教学方式不仅难以激发学生的学习热情,反而使得学生对课程的兴趣逐渐降低,甚至产生厌学情绪。
此外,由于课程缺乏互动性,学生在学习过程中常常感到孤独和无助。教师的单向讲授使得学生难以提出问题,进行讨论,从而降低了他们的参与感。学生在课堂上的被动状态,不仅影响了他们的学习效果,也使得教学氛围变得沉闷。学生在这种氛围中,往往无法充分发挥自己的潜力,也无法在学习过程中获得足够的成就感和满足感。
因此,亟须改进传统计算机专业语言课程教学方法,引入互动和实践元素,提升学习体验。教师应鼓励学生提问讨论,增强课堂互动性,提高学习兴趣和参与度。如此方能提升教学效果,培养更多具有实际应用能力的计算机专业人才。
1.2 学生持续发展能力弱
中职计算机专业的学生大多面临着学习能力和自主学习能力不足的问题。由于缺乏实践机会和项目经验,学生在完成课程后往往难以将所学知识转化为实际能力。此外,学生们在学习过程中往往缺乏自主探索的动力,这导致他们对知识的掌握仅限于课堂知识,无法形成系统的思维能力。尤其是在快速发展的技术环境中,这种持续发展能力的不足将严重制约学生的职业发展。
例如,在学习Python编程时,许多学生在完成课堂作业后缺乏进一步的学习动力,导致他们对编程的理解停滞不前。他们无法在课外进行自我学习和实践,缺乏对新技术的敏感度和适应能力。这样的情况不仅影响了学生的职业素养,也使他们在未来的就业市场中处于劣势。
总之,中职计算机专业在教学过程中存在的“满堂灌”式教学和学生持续发展能力弱的问题,迫切需要通过教学改革来加以解决。
2 中职计算机专业教学中的现实阻碍
近年来,中职计算机专业程序语言教学面临着诸多现实阻碍,主要体现在以下几个方面。
1) 教学内容单一枯燥:传统的教学模式缺乏创新和多样性,导致学生在学习过程中感到无聊和乏味,这种负面情绪直接影响了他们的学习效果和积极性。
2) 学生学习积极性低:部分学生对计算机课程的学习缺乏主动性,导致他们在知识掌握方面不够牢固,实践能力也相对不足。
3) 教师教学方式单一:缺乏对学生个性化需求的关注和理解,未能有效调动学生的学习积极性和参与度。
教学改革因现实阻碍而显重要,DGBL理论可助Python课程重构,形成游戏化教学与标准结合模式。此模式激发学习兴趣,提升参与度与实践力,提高教学质量与人才培养。学生于轻松氛围中掌握编程,增强解决问题能力,成为实操型计算机人才。
3 针对本课程实施教学策略
在中职计算机专业的Python课程教学改革中,针对之前提到的教学问题,提出以下实践对策,以期通过有效的方法提升教学质量,增强学生的学习动力和计算思维能力。
3.1 以赛促学,以赛促教,促进中职学校语言类课赛融通
1)“ 以赛促学,以赛促教”是一种有效的教学策略,通过组织各类编程竞赛与项目实践,让学生在竞争中学习,在学习中成长。首先,学校可以定期举办程序设计、算法竞赛等活动,将Python课程的学习与实际项目结合起来。例如,鼓励学生自主组队,利用所学知识设计出符合实际需求的项目,并在比赛中展示他们的成果。这样的竞赛不仅能够激励学生努力学习,还能帮助他们在实践中巩固知识。
2) 其次,教师在比赛过程中应积极参与,给予指导与支持,帮助学生在解决实际问题的过程中提升编程能力和团队合作精神。通过比赛,教师可以观察到学生在实际应用中的表现,并根据学生的需求调整教学内容,从而实现“以赛促教”的目标。此外,比赛结果也可以作为学生评价的重要依据[6-7],激励他们不断进步。
3) 最后,学校可以与企业合作,开展“校企联合”的编程大赛,让学生在真实的工作场景中锻炼自己的能力。这种方式不仅提升了学生的实践能力,还为他们提供了接触行业前沿技术的机会,增强了他们的就业竞争力。
3.2 在DGBL 引领下,根据岗位能力,以提升计算思维为目的,开发出数字游戏项目
DGBL理论指导数字游戏开发,提升学生计算思维。教师可据Python课程目标,设计结合课程的游戏项目,如编程解谜游戏。游戏趣味性强,锻炼学生逻辑与问题解决能力。如“猜数字”游戏,激发学习兴趣,巩固编程基础。实践如下:
明确游戏项目的学习目标,包括但不限于:掌握Python的基本语法(如变量赋值、条件判断、循环控制) 学习如何使用Python的random模块生成随机数。理解函数的概念,并学会定义和调用函数。练习基本的输入输出操作(使用input()和print()) 。
进行游戏规则说明,向学生介绍“猜数字”游戏的基本规则:计算机随机生成一个1到100之间的整数(不包括100) ;用户尝试猜测这个数字,每次猜测后,程序会提示猜测的数字是太高、太低还是正确;用户有固定次数(如10次) 的机会猜测,如果在机会用完前猜中,则游戏结束并显示恭喜信息;否则,显示正确答案并结束游戏。
展示游戏的基本框架,包括导入random模块、定义主函数、生成随机数、初始化猜测次数等。生成随机数:使random.randint(1, 100)生成随机数。用户输入:使用input()函数接收用户输入,并通过int()转换为整数。条件判断:使用if-elif-else结构判断用户的猜测与随机数的大小关系。循环控制:使用for循环控制用户的猜测次数。输出结果:使用print()函数输出游戏提示或结果。
学生动手实践,分组或独立编写:学生可以根据自己的能力选择独立编写或分组合作。逐步引导:在学生编写过程中,教师应适时提供指导和帮助,解答学生的疑问。代码审查:鼓励学生相互审查代码,或者提交给教师进行点评,以提高代码质量和编程技能。
评估与反馈,进行功能测试,要求学生运行自己的程序,并测试所有功能是否按预期工作。代码评估:根据代码的可读性、效率、正确性等方面进行评估。反馈与改进:提供具体的反馈意见,帮助学生识别并改进代码中的不足。
因材施教,设置不同的难度等级。为了满足不同水平学生的学习需求,教师可以在“猜数字”游戏中置不同的难度等级。
利用激励机制提高学习兴趣和参与度,在“猜数字”游戏中,教师可以利用积分、等级、徽章等激励机制来提高学生的学习兴趣和参与度。
通过这样一个完整的项目设计过程,学生不仅能够在实践中掌握Python编程的基础知识,还能够培养问题解决能力和创新思维。
其次,教师在设计游戏项目时,应注重与实际工作场景的结合。通过引入真实的工作场景,让学生在游戏中体验职业技能的运用,增强他们的实际操作能力。例如,可以设计一个模拟生产生活环境的游戏,让学生在游戏中进行数据分析、程序设计等,提升他们的综合素质。
为了更好地实现数字游戏化学习(DGBL) 在语言类课程中的应用,教师可以采取以下策略。
1) 教师可设计Python课程角色扮演游戏,让学生在愉悦氛围中学习编程。学生分组,分配不同编程任务,扮演项目经理、程序员、测试员等角色。项目经理协调任务,程序员编写代码,测试员检查代码。此方式助学生理解编程流程,培养团队合作能力。
2) 教师可以组织编程竞赛,激发学生的学习兴趣。竞赛可以分为个人赛和团队赛两种形式。个人赛要求学生在规定时间内完成特定的编程任务,以检验他们的独立编程能力。团队赛则需要学生们分工合作,共同完成一个较大的项目。通过竞赛,学生们不仅能提高编程技能,还能在紧张的氛围中锻炼自己的应变能力。
3) 教师还可以利用实际案例进行教学。例如,选取一些经典的Python项目案例,如数据分析、网络爬虫、自动化办公等,详细讲解这些项目的开发过程和关键点。通过分析这些案例,学生们不仅能了解Py⁃thon在实际中的应用,还能掌握一些实用的编程技巧。教师还可以邀请一些经验丰富的程序员来校举行讲座,分享他们的编程经验和心得,帮助学生们更好地理解编程的实际意义。
总之,数字游戏化学习(DGBL) 为语言类课程的教学提供了新的思路和方法[8]。融入游戏元素教学,教师能激趣提能,实现高效有趣学习。学校利用数字游戏资源,合作开发游戏项目,助学生理解语言应用,提升素养与创新能力。学生实践中发现问题并培养自主学习与团队精神。
4 游戏化学习的评价机制
教育过程中,教师应重视游戏化学习评价机制。传统考试无法全面反映学习效果,而游戏化学习通过激励机制能全面评价过程与成果。教师可据表现给予个性化反馈,促进学生进步。为完善评价机制,可采用多元化方法,如项目作业、团队合作等,以衡量学生综合能力。这些方法让教师更全面了解学生表现与进步。
此外,教师可以利用数据分析工具,实时跟踪学生在游戏化学习平台上的表现。通过分析学生的学习路径、完成任务的速度和质量,教师可以更准确地了解学生的学习需求和薄弱环节[9]。基于这些数据,教师可以调整教学策略,为学生提供更有针对性的支持和指导,帮助他们在学习过程中取得更好的成绩。
为进一步激发学生的积极性和参与度,教师还可以设计一些具有挑战性的任务和竞赛。通过设定明确的目标和奖励机制,学生在完成任务的过程中会更加投入和专注。同时,教师可以定期组织学生进行自我评价和同伴评价,培养他们的批判性思维和自我反思能力。通过这种方式,学生可以更好地了解自己的优点和不足,从而有针对性地进行改进。
最后,教师应重视与家长的沟通,将游戏化学习的评价结果及时反馈给家长。通过家长会、家访、微信等方式,教师可以让家长了解孩子在学习过程中的进步和不足,共同制定改进措施。这样,家长也能更好地支持孩子的学习,形成学校和家庭的良性互动,共同促进学生的全面发展。