“赛证教融合”模式下精品课程建设研究

2022-12-31 08:13魏克俊高祥兰
教育教学论坛 2022年46期
关键词:程序设计竞赛知识点

魏克俊,高祥兰

(上海立达学院 信息学院,上海 201608)

引言

建设精品课程是高校人才培养的重要模式进步,涉及人才培养形式、人才培养方式、重点课程体系及教学知识点等一系列改革,也是高校将科学发展观、提高教学质量及以学生为本的原则落地的重要一环。精品课程建设的重点为“精”,其本质为细颗粒度的教与学,强调以学生为主体,以职业能力培养为重点。“赛证教融合”模式充分契合职业性、实践性和开放性的需求,细化教学内容,精细化教学知识点,以期建设更含有金量的特色课程。“Java程序设计”课程是计算机应用技术专业的一门重要的专业基础课,旨在培养学生掌握程序设计的方法和思想,初步理解面向对象的思想,为学生学习后续专业课程和将来从事软件开发、测试和设计等工作打好基础。

在Java语言的教学中,很多学生认为编程语言太理论化,不易于理解,缺少兴趣,而在教师真正讲解Java语言的面向对象特性及Java语言特性的过程中,当学生有兴趣主动学习时,却发现因基础知识理解不到位,甚至没有入门,跟不上新的学习进度,最终形成恶性循环,因此,只能放弃Java语言的进一步深入学习。从程序设计学习整体宏观上来看,主要有以下几点问题。

第一,学生对课程理解不足,没有积极性。学生大多首次接触编程,既没有基础,也没有算法思想,如果教师没有好好引导,会导致学生没有兴趣,不容易入门,影响后续专业课程的学习。

第二,教师能力受限,教学形式单一。部分教师缺乏对“Java程序设计”课程的整体把握,在教学过程中往往只注重语法结构知识的讲解,忽略面向对象知识的深入讲解及特定的编程思想的培养,而面向对象与类的概念又是编程语言的闪光点[1]。

第三,实践教学目的性不明确,未充分激励学生。多数课程设置了实践环节,但是连贯性及针对性不强,实践环节与实际应用脱节,没有形象化展现,所以,学生看不到具体的实际应用,学习没有动力,非常茫然,不易理解[2]。

从课程需求上可以看出,在编程入门课程学习过程中,学生会出现枯燥的直观感受,特别是在初期的理论学习过程中,会导致学生的兴趣结束在萌芽阶段。故以强有力的兴趣点逐渐引导学生进入状态,并采用激励措施的教学方案的实施势在必行。采用项目化的教学模式,有序地完成理论教学,再进入实践阶段,循序渐进地培养编程思维,结合算法展示可视化的成果。在学习过程中增加竞赛、考证等措施加强理论学习,注重实际项目应用,可以增强学生学习的动力,提高学习的兴趣,端正其学习态度,为后期的学习奠定良好的基础,并为职业规划提供保障。

一、以赛促教,以考证促学的教学模式研究

为提高教学质量,教育部与权威行业机构等相关部门设置了学科竞赛,以服务于教学。学科竞赛为学生巩固、拓展专业知识、丰富业余生活提供了平台。竞赛可以激发学生的学习热情,辅助学生学习,增长学生见识;竞赛获得的名次可以提高其学习的自信心,增强自主学习的能力,为专业课的学习打下坚实的基础,为以后的就业提供基础保障,因此,教师要多鼓励学生参加本专业的各种教育局或行业竞赛,并将竞赛内容融入平时的教学中[3],以鼓励学生有胆量去参赛,帮助学生顺利备赛与获奖。2019年,国务院印发的《国家职业教育改革实施方案》提出:“启动1+X证书制度试点。……鼓励职业院校学生在获得学历证书的同时,积极取得多类职业技能等级证书,拓展就业创业本领。”[4]学生学习知识的主要目标是能够找到对口的工作,对此,教师要选择比较贴切本专业的1+X证书项目,将需要的知识融入平常的教学,鼓励学生考证,以增加就业砝码。因此,要探索实践竞赛与考证双轨制计算机人才培养模式,推动创新驱动发展及竞赛、考证成果应用转化,以学科竞赛、考证培养学生的创新能力和人文精神,利用学科竞赛、考证激发学生的学习热情,增强学生的自主学习动力与科研创新意识,不断提升人才核心竞争力。

比赛与考证的本体为学生,而学生的知识大部分来源于教师的指导,因而教师的教案及教学模式直接影响到本体的比赛与考证结果值。学生比赛、考证与教师指导形成相辅相成的内循环辩证关系。一方面,教师按照知识点大纲展开辅导,细分知识点;另一方面,将比赛与考证大纲按照“Java程序设计”课程的知识点划分,综合性项目归纳到实践类的题库中。

(一)竞赛与考证考查知识点分析

竞赛以全国性蓝桥杯软件类Java组项目、全国职业技能竞赛和星光杯移动互联网开发项目为依托,1+X考证项目以大数据应用开发(Java)职业技能等级证书为最终落脚点。深度分析比赛考点,发现蓝桥杯软件类项目的考试内容主要包括程序设计基础、算法、数据结构三类,其题型较灵活;客观题主要考查理论知识,将算法及数据结构包含在内,对学生的要求较高。移动互联网开发项目需要学生具有扎实的基础与灵活的算法思想;考证项目考查的内容比较全面,理论基础要求较高,并与实际应用相关。在“Java程序设计”课程中,可以将算法加入教学中,竞赛和题库中大量的练习题为“Java程序设计”课程的实践教学提供了充足可选的方案,同时带有极强的实际应用性和可操作性。

分析1+X考证的考查点可以看出,1+X考证是循序渐进的形式,其证书从初级、中级到高级逐渐过渡,项目难度也逐渐增强。此项目可以针对不同学生的学习能力相匹配,同时,根据后期实践课程的进度情况,按照时间轴逐渐增强难度,提高学生的成就感,加深学生对理论知识的理解。

(二)项目驱动的理论教学

在课程设置方面,理论教学占50%,边讲边练,循序渐进,逐步提高学生的学习兴趣。在教学过程中,采用项目驱动的理论教学方式,将一个综合项目的实现分为多个模块,学生在学习某个知识点时即可完成项目中的某个任务[4],并在教师的带领下紧紧围绕一个任务活动中心,根据问题驱动,积极主动协作学习和自主探索知识。随着学习的深入,学生不断改进和完善各个任务,将知识点平滑过渡,在学期结束理论知识学完时,一个综合项目也就完成了[5]。对于理论基础知识,一方面可以通过考证题库进行巩固提高,题库中题量多而广,可以让学生全面理解各个知识点,并对知识点举一反三;另一方面,选择并使用本知识点的竞赛题目,将竞赛题目作为教学案例与练习,比如蓝桥杯竞赛题目一般包括情景设置,既具趣味性又有实用性[6],可以引导学生从情景中提出要点,找出解决方案,寻找合适的算法进行求解。在这个过程中,既教会了学生以后工作中如何从实际问题中分析解决,又提高了他们的解题兴趣。目前,教材上关于知识点的练习一般都是一些应用某个知识点的直观题目,不需要分析,直接解题即可,不利于培养学生分析问题的能力。蓝桥杯软件项目采取任务驱动模式,每道竞赛题都是一个待完成的任务,要求学生综合利用所学的数学知识、算法知识和程序设计知识,通过编写程序完成任务。在平常的教学中,采用这种任务驱动的方式比较容易激起学生的学习兴趣,促使学生将学习精力集中于问题中,且能够培养学生分析问题、综合应用所学知识解决问题的能力。全国职业技能大赛和星光杯竞赛项目是团体赛,考查的是学生利用多门课程的相关知识编写综合项目的能力,这个综合项目的适用性较强,在正常教学中延伸一些竞赛相关知识,能够让学生理解所学知识的实际应用,培养学生自学的能力,对明确职业定位有重要意义。另外,可以使学生不单纯为了期末考试而学习,会使学生拥有更远的目标,课堂主动学习的氛围也会更浓,形成良性循环。

(三)以赛促教的实践教学

当克服了理论部分相对枯燥的学习时,教师可让学生认识到最困难的时期已经过去,接下来会展开更有实际意义的知识学习,以提高学生士气,建立强大的自信。实践教学往往是学生最愿意花时间学习的,但是往往也会走入误区,接触简单项目的时候容易走入中道而止的怪圈,以为完全掌握了程序设计的精髓,其实将算法与数据结构的知识融入程序设计[7],并且灵活运用,甚至考虑程序的可读性、可移植性等优秀思维并不是那么简单。综合项目的设计可以参照竞赛赛题和考证题目,使其具有趣味性和实用性。在实训中,可以参考考证涉及的实操题,对某个应用项目涉及的各种知识点及知识点之间的关联性都需要理解,既学习了项目开发的步骤模式,又为考证增加了训练时间。课后,学生通过竞赛平台继续练习,平台能够自动评判正确与否,并且能覆盖不同难度等级习题,学生可以根据自己的能力选择合适的习题,培养创新思维能力。这种学习方式就不限于课堂内和教师讲解,可以实现课堂授课、课堂讨论、课后练习、项目实现,最终帮助学生考证通过。采用成果导向的教学理念,有助于培养学生解决复杂问题的综合能力和高级思维。

“Java程序设计”课程的实施立足于教学大纲,充分借助大数据题库,建立教师教学大数据库。同时,依托民办应用型新建本科教学过程监测系统,形成闭环的实践教学项目,建立教学反馈档案,梳理每一个学生的学习状态,用于确定最终参加竞赛的名单,而不是单纯通过一次专门的测试挑选优秀队员。

二、竞赛、1+X考证融合于“Java程序设计”精品课程建设的成果分析

根据竞赛及考证的特殊性,我们对“Java程序设计”课程进行深耕,进行了一系列的课程改革与实践。从2018年开始将竞赛融于课程设计,从2020年开始将1+X考证纳入课程改革的范畴,根据课程需要,精心挑选案例,同时考虑教学可实施性及学生可适用时间的安排,该课程的改革与实践取得显著成效。

(一)激发学生学习专业知识的兴趣与积极性

从学生调查结果来看,学生的兴趣点持续提升,从往年的学生抱怨,到当前的主动学习与积极探讨,学生明显表达出了对教学改革的认可。

1.巧妙引入,激发兴趣。兴趣是学好一门课程的关键,对于计算机相关专业的学生来说,“Java程序设计”这门基础课程非常关键。竞赛题目都有一定的情境设计,在故事中提出问题,这样就建立了一个利于学习的认知环境和心理环境,学生在良好的环境中容易产生探索知识的兴趣。在实训中可以参考竞赛题目,调动学生的学习兴趣和主动学习的积极性。在课程刚开始时,引导学生了解该课程要完成的任务,鼓励学生用所学的知识慢慢实现完成,作为首次接触的一门课程,最重要的是要让学生对此门课程产生浓厚的兴趣,进而产生强大的学习动力。可以将打印杨辉三角、背包等生活中经常使用到的案例移植到枯燥的理论教学中,以有效解决入门难的难题。

2.任务驱动,提高积极性。以往期末成绩结果会出现多种问题,学生会找出各种理由质疑其公平性。而竞赛与考证是硬性指标,竞赛名次及考证是否通过,都只有两项结果——是与否。按照竞赛与考证的强制要求指导学生,按照高水平的知识结构考验学生,更能体现教学的高阶性。同时,采取项目驱动、成果导向的改制,学生积极性得到极大的提升。

(二)丰富实践内容,提高学生实践动手能力

引入从竞赛与考证中提炼出的项目,可以丰富教学内容,并采取分组讨论的方式,提高学生自主学习、讨论实践的能力,锻炼其站在程序使用者的角度分析与解决问题的能力,以及在交流与尝试优化中发展动手能力。蓝桥杯竞赛的环境是自动评测,并提供了大量的练习题目和学习资源,可以使学生利用网络在任何时间、任何地点进行学习,增加了学生练习的时间,摆脱了课堂教学的时间限制。

(三)增强学生创新实践能力,提升教学质量

自采用新的教学模式后,学生参与各种竞赛的积极性明显增加,在各大赛中取得了良好的成绩。自2018年至今,我校每年都有学生参加蓝桥杯全国软件和信息技术专业人才大赛,都有学生获上海赛区一等奖,并获全国总决赛三等奖,同时,每届星光杯大赛都有学生参加并获奖,硕果累累。竞赛成果表明,这种教学模式有效促进了学生的实践能力,提升了学生的分析能力、设计能力和创新能力,从而提高了人才培养的质量。另外,获奖学生在以后的学习中更自律、认真,自学能力更强,在就业时其工作与专业非常对口。

大数据应用开发(Java)职业技能等级证书的考证项目从去年实施以来,通过率都在80%以上,增强了很多学生学习的信心,促使学生学习更加认真。

大数据及互联网的快速发展对学生接受知识效率的要求不断提高。而“Java程序设计”作为计算机专业的基础课程,如何帮助学生在入门的第一步脚踏实地,成为教育界必须重视的问题。本研究依托比赛与考证的内容与形式,赋能于教学,规划并实施“Java程序设计”课程方案,为将此打造成精品课程提供了强大的内能,同时以期将此方案扩展到计算机其他相关课程。

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