应用小组合作学习提升本科生编程实践能力

张海军

摘要：编程实践能力是信息技术类本科教学中的重点和难点，在教学实践中表现为很大一部分学生的编程能力弱，学困生数量多。论文应用小组合作学习模式，构建编程实践学习共同体，提升编程困难学生的动手能力。经过一个学期的实验，合作学习班级的编程不及格率较平行班降低了15.67%，优秀率提高了10.83%，可见小组合作学习对提升本科生的编程实践能力作用显著，该研究具有一定的参考价值。

关键词：合作学习；本科生；信息技术；编程能力

中图分类号：G424 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）19-0067-02

1 概述

编程能力是信息技术类本科生的一项重要实践技能，也是教学中的重点和难点，是体现信息技术类本科生培养质量的重要指标。但在教学实践中，针对程序设计类课程，如C语言程序设计、Java程序设计、算法设计与分析等类课程，本科生的动手实践能力有逐年下降的趋势，随着优秀本科生源流向东部发达地区，这种趋势在西部高校中表现更为突出。

一些西部本科高校，因师资力量和教学条件的限制，程序设计类课程多采用合堂授课方式，因课堂中的学生人数多，加之学生的主动性不高，任课教师很难兼顾所有学生的学习状况；在程序设计实验中，目前学生的编程实践能力总体较弱，很大一部分学生不能很好地完成实验作业，在提交给老师的编程作业中，存在较为严重的抄袭现象，很多同学都在“滥竽充数”，最终导致的结果是本科生的动手编程能力普遍较弱，且随着学生自律能力的降低，编程能力下降更加明显。

目前上述现象在作者所在学校中也比较普遍地存在，严重影响了本科生的培养质量。如何利用现有的师资力量和教学资源，提升信息技术类本科生的编程实践能力，是程序设计教学中值得普遍关注的问题，也是目前的一个教学难题。经过前期的大量教学研讨，并结合已有的教学经验，我们考虑应用小组合作学习模式来解决程序设计类课程教学中的困难。

2 研究目的

小组合作学习是在班级授课制背景上的一种教学方式，在承认课堂教学为基本教学组织形式的前提下，教师以学生学习小组为抓手，通过指导小组成员展开合作，发挥群体的积极性，提高个体的学习动力和能力，达到完成特定的教学任务的目的，在合作学习过程中学生的主动性、创造性会得以充分发挥。

在目前信息技术小组合作学习研究中，大量研究针对初中及高中的课堂教学，探讨了如何通过小组合作学习，提高课堂教学效果的方法，并针对现存问题，进行了大量探讨和分析，提出了解决策略。对大学课堂中的程序设计教学的小组合作学习模式也有所探讨，但主要集中在课程教学组织方面，对课后实践的合作学习研究较少。

针对程序设计类课程教学中的困难，应用小组合作学习模式，试图充分发挥课下小组研讨机制，通过组中的优秀学生组织和带动困难学生，在同学间解决学习中的困惑。利用有效的激励机制，让学习困难学生动起来，逐渐体验到编程的乐趣，并从一点点进步中获得成就感，不断提升动手编程能力；让自身基础较好的学生，通过合作学习研讨，进一步加深知识的理解和运用，提升程序设计能力，成为优秀学生。

本文的研究目的，是研究在高校程序设计类课程中，如何有效实施小组合作学习，提升全体学生的编程实践能力，特别是提升学习困难学生的编程实践能力。

3 小组合作学习模式在程序设计课程教学中的实施方法

针对前述问题，我们在教学实践中，充分考虑学生学习心理和学习习惯，发挥优秀学生的引领和组织作用，改革实验作业的检测和考核方式，充分调动每名同学自身的积极性，利用小组合作学习模式来提升全班同学的编程能力。具体做法是：

第一，将班级同学分成5个人左右的小组，设置组长1名，负责组织全组成员进行课后学习研讨和编程实践。因为组长要引领全组同学开展学习研讨，其人选非常关键，要求由全班集体推荐，选拔由编程能力强、组织能力和责任心强的“三强”同学担任。

第二，针对所布置的实验作业，采取小组汇报制，每组中的汇报人员，在小组中随机产生（组长除外），进行上机实验，并以该代表的成绩作为小组的本次实验成绩。这样做的主要目的是确保小组中每个成员都能很好地掌握实验要求，积极参与学习讨论，独立地完成实验。

第三，因组长负责组织全组进行合作学习，为提高其积极性，其实验成绩在全组平均成绩的基础上上浮20%；对于小组汇报代表，若该小组汇报成绩高于全班平均成绩，成绩上浮10%，否则下浮10%。

在小组合作学习过程中，主要发挥组长的引领作用，组长带领组员，进行编程实践，解决程序学习过程中的问题，提升全组整体的实践能力。

在目前的教学实践中，发现学生不太喜欢问老师问题，有的学生不敢问老师问题，认为问题太过简单，不好意思提问等等。当小问题积攒到后面，越来越多，那时向老师请教也不知从何入手了，最后也只能破罐子破摔，在做实验作业时也只能是抄和混。在小组合作中，学生间的交流要较师生之间的交流顺畅得多，小问题可以在小组内解决，对于难度较大的问题，可以由组长统一提交给授课教师解决，从而可以有效避免问题累积，有效提高学习效果。

程序设计类课程中的小组合作学习，既扩宽了各个层面学生研讨提高渠道，又有效提高了教学效率，从整体上提高学生编程实践能力。

4 实验及数据分析

我们在2012级的计算机专业本科生中进行了小组合作学习对比实验，实验运行时间为1个学期，小组合作学习方法和要求参照第3节方法。

合堂授课共有两个班级，人数为59人，授课内容为“Java程序设计”。选择第1个班级作为实验班（A班），第2个班级作为对比班（B班），其中，A班有31人，B班有28人，两个班学生的入学成绩以及目前的学习成绩，没有显著差异。按照前述操作方法，以期末考试成绩作为实验观测点，包括上机编程实验测试和理论测试两部分，共同用于观测小组合作学习效果，开展教学实验。

编程实验采用随机抽取实验题的方式进行，实验考试成绩数据参见表1所示。

从对比实验中可见，采用小组合作学习的A班，实验成绩不及格率比B班低了15.67%，及格率和优秀率分别比B班高了4.84%和10.83%。从对比数据中可见，小组合作学习对降低不及格率、提高优秀率作用显著，这也进一步说明了合作学习对于学习困难学生和优秀学生都具有非常显著的提升作用，特别是对困难学生的帮助作用更为显著。

理论考试采用全班统一笔试试卷的方式进行，理论考试数据参见表2所示。

根据对比实验数据可见，在理论考试中，A班的卷面不及格率较B班低了12.44%，而及格率和优秀率分别提高了-1.96%和14.4%，可见合作学习对于提升学习困难学生和优秀学生成绩的作用比较明显，也说明了在编程实验中合作学习对于编程理论学习具有巨大的推动和促进作用，动手实践能力的提升可有效加强学生对理论的理解和掌握。通过数据也可见，小组合作学习对于理论学习的作用，对成绩处于中间阶段学生的提升作用不大。

通过前面的数据分析可见，应用小组合作学习模式，可有效提高实验班学生的动手实践能力和理论能力，对优秀学生和学习困难学生有非常大的提升作用，特别是对学习困难学生动手编程能力，提升作用非常显著，这说明小组合作学习起到了巨大帮扶和互助作用。

5 结论和进一步工作

本论文重点论述了在高校程序设计类课程教学中存在的问题，通过分析研讨，应用小组合作学习模式，在本科生中进行为期一个学期的实验，通过对比分析实验数据表明，小组合作学习模式可有效减少学习困难学生的比例，提高学困生的编程实践能力，提高班级中优秀生的比例。从理论考试上看，小组合作学习也可有效提升实验班学生的理论基础能力。

但在实验过程中，部分小组组长的组织能力不足，小组合作学习的学习效果受到一定影响；在个别小组中，学习困难学生的主动性不够，对小组合作学习不配合，影响了小组的平时成绩，降低了小组学习的积极性。对于组长选择、小组成员的合理分配，使各个小组保持更高的学习积极性等问题，需在后续改进实施中多加考虑。

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