面向对象程序设计课程教学改革与实践研究

2024-04-06 14:11张淼王善勤苗孟君
电脑知识与技术 2024年3期
关键词:教学实践教学改革

张淼 王善勤 苗孟君

关键词:面向对象程序设计;教学改革;教学实践

中图分类号:G424 文献标识码:A

文章编号:1009-3044(2024)03-0171-03

党的二十大制定了面向新时代的发展蓝图,提出要建设网络强国、数字中国,构建新一代信息技术、人工智能等一批新的增长引擎[1]。培养高素质的软件程序员是落实国家战略的重要措施。面向对象程序设计是计算机类专业重要的核心基础课程,旨在培养面向对象的程序设计思想和编程技能。对大部分学生来说,在短短一个学期内熟练掌握编程技能有一定挑战性。多数学生能听懂和理解知识点,但却在编程时无法将知识转化为技能。因此,如何培养学生举一反三的编程思维和实践能力是本课程亟须解决的问题。

本文以滁州职业技术学院软件技术专业为例,以面向对象程序设计课程为研究对象,进行教学研究分析和改革探索。

1 面向对象程序设计课程面临问题

1.1 学生实践能力弱

由于实验室设备有限、师资力量不足或者实际应用项目缺乏,许多职业院校计算机专业的学生在校期间接触到的真实项目和实践机会有限[2]。学生参与的实践项目通常质量和复杂度相对较低。一些实践项目仅是基础性的代码编写或简单的系统搭建,缺乏对真实行业项目的模拟,与行业实际需求和技术趋势脱节[3],造成学生在课程中学到的技能在实际职场中的应用性差。学生在面对实际问题时,解决问题的实践能力也相对较弱。

1.2 教学资源质量欠佳

由于受到传统教学方式的影响,教学资源仍然以纸质媒介和视频媒介为主,且纸质媒介占绝对主导地位。而计算机类课程编程工具、开发工具包及行业应用案例更新较快[4],传统教材跟不上新技术、新工艺、新标准的发展。同时,教师信息技术素养的局限造成开发出来的视频教学资源出现画面不清晰、重难点不突出的情况。整体上看,教学资源质量欠佳,不能满足多元化的需求。

1.3 教学手段单一

面向对象程序设计主要采用以教师为主体的讲授方式[5],教师先传授理论知识和基本概念,然后督促学生在实验室中进行实际的编程和操作,课堂互动环节较少。这种教学方法导致学生课堂参与度低,自主学习和独立解决问题的能力得不到充分锻炼,导致学生缺乏团队合作和项目管理的机会[6]。

1.4 教师行业经驗有限

信息技术的迅速发展和计算机科学领域的日益壮大对计算机专业教师提出了新的要求,不仅需要掌握深厚的专业知识,还需要具备一定的实践能力。然而现实中,部分学校缺乏与行业的深度合作,使得教师缺少行业实践经验[7],教师的综合能力往往滞后于行业发展,无法为学生传授最新的知识和技能。

2 课程改革思路

2.1 实施项目化教学,基于工作过程,培养职业精神

针对学生实践能力不足的问题,课程组实施项目化教学,以实际问题和场景为背景,激发学生学习兴趣,增加学习的主动性。

课程组与企业工程师共同制订课程群教学大纲,考虑到学生水平和需求不同,设计多层次、难度各异的项目资源——引导项目、实践项目、进阶项目和拓展项目。同时为实现课程之间的连贯性,同一个课程群可以共享一个教学项目。以基础项目“社区志愿者管理系统”为例,数据库应用技术承载项目的数据设计与实现,面向对象程序设计承载项目的业务逻辑实现,JavaWeb应用开发实现项目的服务器端设计,App 应用开发实现App端数据交互操作,最终实现一个完整项目的开发。

依据软件项目的开发流程“需求分析—系统设计—编码实现—系统测试—项目验收”对课程内容进行序化。学生在学习中体验企业典型工作流程,了解岗位需求。同时推荐学有余力的学生参与或承接产学研合作企业实际项目的开发,将理论与实践有机结合,使学生在掌握必备的操作技能和理论知识的同时,也有意识地培养其工匠精神和劳动精神,拓展了课堂的深度和维度。

2.2 建设多样化资源,依托信息化,拓展学习时空

课程组与企业工程师合作,开发了本课程的项目引导书、活页式任务单、数字资源、在线学习资源(国家高职专业资源库、本校学习平台)等,形成本课程“学材包”,满足学生“自我实现”需求。同时设计西游记系列动画、网络微课视频,增加了知识传授的趣味性,化抽象为具体,解决重难点,激发学生的学习兴趣,提高学生的学习主动性。通过学习平台的PC端和手机App,实现了课前、课中、课后全方位的互动交流、资源传送、过程监控、实时评价反馈,培养学生自主学习、合作学习的主观能动性,拓展了教学的时间和空间,提高了教学的延展性。

2.3 综合教学手段,更新教学方法,突出学生主体

在授课中发现,多数学生能听懂并理解知识点,但在编程时无法应用,直接完成实践项目有困难。因此设计教学“四入”环节:情境导入→任务切入→知识融入→项目深入(趣味项目引导+实践项目提升)。在知识融入环节之后,实践项目之前,特意设置引导项目,实施项目分层。通过趣味引导项目,启发学生探究规律,培养举一反三的编程思维,完成知识到技能的转化,然后再通过实践项目巩固提升,成功破解教学重难点。

同时在授课过程中灵活运用多种教学方法,如案例教学、任务驱动、讨论探究、分组协作等,以学生为主体、教师为主导,将理论与实践有机结合,充分体现“做中学、做中教”,使学生在掌握必备的操作技能和理论知识的同时,按照职业岗位要求递进培养其职业素质和职业能力。

2.4 强化师资建设,更新教学理念,提升实践能力

1) 更新教学理念。课程组创建计算机专业教师学习社区,促使教师之间分享经验、教学资源、课程设计等,形成共同学习的氛围,激发创新和合作。同时鼓励和支持教师参与持续的专业发展活动,如参加行业研讨会、培训课程、学术会议等,更新教学理念,了解最新的技术和教学方法;2) 通过企业锻炼提升教师的实践应用能力。专业教师通过参与实际项目或行业实习,持续深化和更新计算机科学领域的知识,掌握最新的技术工具和平台,从而更好地理解行业需求和趋势。

3 课程教学实践

根据专业标准、人才培养方案、课程标准,参考精选教材,基于理实一体的设计思路,将面向对象程序设计课程重组为2个学习情境,情景一:单实体基本业务逻辑实现;情景二:简单关系实体业务逻辑实现,共64课时。

教学实施过程中把教学环节设计为课前、课中、课后3部分,并明确教师和学生在各个教学环节中的任务,课中依照“四入”环节开展,实现混合式与项目式相融合的教学模式。

1) 课前准备。教师在在线教学平台上发布课程信息,包括:主题、学习目标、相关资源链接等,方便学生在课前学习,以便更好地理解当天的内容。

2) 课中实施。①情境导入:在课堂开始时,回顾上一堂课的内容,同时导入学习情境;②任务切入:通过当前解决方案中的问题引出本堂课的学习任务,激发学生的兴趣;③知识融入:教师通过在线平台共享讲解视频或幻灯片、编程示范等方式强调关键知识点,同时利用抢答、小组讨论等环节加深理论知识的理解,活跃课堂气氛;④项目融入:通过引导项目,启发学生举一反三的编程思维;通过实践项目,强化编程技能。

3) 课后巩固。教师发布当天的作业任务,可能是一个小型编程项目或者一些思考性的问题。同时提供延伸学习资源,鼓励学生参与第二课堂。

以情境二所选的“社区志愿者管理系统”编码实现环节中模块一任务一“使用继承优化实体类定义”为例(2学时),具体实施过程见表2。

课程改革实施后,通过对学习平台数据及问卷调查结果分析,课后理论检测平均分为90,较传统课堂提升7.5%;课中实操平均分为85分,较传统课堂提升6.9%;学生理论、实操成绩变化上升明显。同时由于课程实践中增加了工作岗位的体验,通过报告、讨论、阅读需求分析文档、制作匯报PPT等环节培养学生的分析、总结、沟通表达等软实力,软件工程综合素养显著提高。

4结束语

本文以面向对象程序设计教学为例,系统阐述从教学内容、教学模式、教学实施等环节的改革实践。坚持以学习者为中心,实施项目化教学、建设多样化资源、综合教学手段、强化师资建设,遵循学生认知规律,通过“四入”教学环节培养举一反三的编程思维,完成知识到技能的转化。应用成果表明,学生的学习兴趣、知识和技能水平较传统教学方式有了很大的提高。

【通联编辑:唐一东】

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