楊曄

(浙江警官職業(yè)學院，浙江 杭州 310018)

基于自組織理論的程序設計課堂教學研究

楊曄

(浙江警官職業(yè)學院，浙江 杭州 310018)

本文引入了自組織理論的概念，從自組織的角度審視程序設計課堂教學，解決目前程序設計課程教學過程中出現(xiàn)的學生被動學習等問題，建立以學生為中心的課堂教學系統(tǒng)，提高人才培養(yǎng)的質(zhì)量。在分析程序設計課堂教學自組織特征的基礎上，結合教學實踐，提出應該開放教學系統(tǒng)，促進學生協(xié)同交互，重視教學反饋。

自組織；他組織；程序設計課堂教學；漲落；開放性

1 引言

互聯(lián)網(wǎng)時代，開放的社會和資源，進一步解放人們的學習行為，越來越多的才子不用在學校里面接受課堂教學的熏陶，就可以通過自學脫穎而出。自組織，成為這個現(xiàn)象的熱點，引發(fā)了人們對傳統(tǒng)課堂教學方式的反思。自組織課堂教學從一種新的視野重新審視課堂教學模式，使課堂教學從他組織走向自組織，培養(yǎng)學生自主學習的能力，提高教育教學質(zhì)量，使學校教育跟上科學技術發(fā)展的腳步。

2 自組織理論概述

德國理論物理學家H.Haken認為，從組織的進化形式來看，可以把它分為他組織和自組織。他組織是依靠外部指令而形成的組織，而自組織是不存在外部指令，系統(tǒng)協(xié)調(diào)、自動地形成有序結構。從系統(tǒng)論的觀點來說，自組織是一個系統(tǒng)在內(nèi)在機制的驅(qū)動下，自行從簡單向復雜、從粗糙向細致方向發(fā)展，不斷提高自身的復雜度和精細度的過程。

自組織理論是20世紀60年代末期開始建立并發(fā)展起來的一種系統(tǒng)理論，它以復雜自組織系統(tǒng)的形成和發(fā)展為基本研究對象，分析系統(tǒng)是如何自動地從無序轉(zhuǎn)變成有序，從低級有序轉(zhuǎn)變成高級有序。自組織理論從一個新的角度審視課堂教學，解讀和分析這些理論，能夠使教師觀念轉(zhuǎn)變，除教學內(nèi)容、目標和規(guī)范之外，更關注學生的知識獲得的過程，更關注學生的學習能力和情況的培養(yǎng)，這對提高程序設計課堂教學質(zhì)量提供了強有力的理論支持。

3 對程序設計課堂教學現(xiàn)狀的反思

目前，很多高職院校都開設了程序設計類的課程，主要有《C語言程序設計》、《面向?qū)ο蟪绦蛟O計》和《ASP.NET應用程序開發(fā)》等。在現(xiàn)有教學現(xiàn)狀中，教師工作重點關注的是具有明確的教學目標、嚴謹有序的教學思路、規(guī)范的教學流程，良好的教學效果。在這樣的課堂中，教師的作用過于突出，學生一味服從教師的安排，始終充當著被設計、被控制、被決定的角色。學生則機械地接受教學內(nèi)容，主觀學習的意識不濃，缺乏創(chuàng)新探索精神，被動接受程序設計中語法和算法等知識。學生知識點掌握片面，遇到具體問題的時候不能和已學課程知識進行有效聯(lián)接，理論和實踐嚴重脫節(jié)，解決專業(yè)問題的能力比較差。有些學生在學校課堂上學不會的代碼，在培訓機構通過一段時間的集中訓練就能學會。這些問題都讓我們反思，我們的程序設計課堂教學系統(tǒng)應該有所調(diào)整和改變。

隨著教學的深入研究，我們發(fā)現(xiàn)當前環(huán)境下的課堂教學不能再被當作是一個簡單的他組織系統(tǒng)來進行教學設計，而是一個復雜的自組織系統(tǒng)，課堂教學活動設計應以提供服務于學生的學習為目標，使學生的學習行為從他人調(diào)控走向自我調(diào)控。學生對領域知識的獲取，不僅僅依靠教師的講授，而是學生自組織的結果。教師應該轉(zhuǎn)變思想，對教學設計要素從自組織系統(tǒng)的視角來分析和設計，為自組織課堂系統(tǒng)的生成和發(fā)展創(chuàng)造良好的外部條件，落實以學生為中心的理念，大大提升教學活動的效率和質(zhì)量。

4 程序設計課堂系統(tǒng)中的自組織特征

程序設計課堂教學系統(tǒng)是教育系統(tǒng)的一個子系統(tǒng)，是由教師、學生、教材、教學目標和教學環(huán)境等要素結合而成的復雜系統(tǒng)。該系統(tǒng)中的要素間會進行不同的交互作用，既相互聯(lián)系、相互促進、相互依賴，也相互制約、相互競爭。它具備自組織結構形成的條件要求，即系統(tǒng)必須具有開放性，系統(tǒng)必須遠離平衡態(tài)，系統(tǒng)內(nèi)部必須存在非線性相互作用機制和隨機漲落。

4.1 開放性特征

在開放狀態(tài)下，系統(tǒng)可以與外環(huán)境保持能量、物質(zhì)和信息的交換，從而形成負熵流，系統(tǒng)得以進入有序狀態(tài)，孤立系統(tǒng)最終會變成一個無序的死系統(tǒng)。程序設計課堂教學系統(tǒng)的開放主要表現(xiàn)在以下幾個方面：（1）教學內(nèi)容的開放性。程序設計課程往往具有內(nèi)容更新快、實踐性強的特點，因此教學內(nèi)容應該有一定的前瞻性，做好教學內(nèi)容更新的工作，淘汰舊的不實用的技術，引入軟件行業(yè)的最新理論與實踐成果，既能讓學生畢業(yè)后掌握軟件開發(fā)的當下實用技術，又能讓學生了解學科發(fā)展的前沿。（2）教學媒介和教學時空的開放性。目前程序設計課堂教學不再是學生獲取編碼知識和行業(yè)信息的唯一途徑，各大技術博客站點和培訓視頻教程等社會媒介提供了大量的信息可供學生課外自學。教師應該充分利用社會媒介，不斷更新升級教學手段與教學設備，才能為學生提供更為簡單方便的途徑學習編碼知識。

4.2 非線性協(xié)同特征

自組織根源于系統(tǒng)內(nèi)部各要素間的協(xié)同，協(xié)同的本質(zhì)是非線性交互的作用，它使系統(tǒng)的功能呈現(xiàn)出快速增長的非線性效果，引發(fā)系統(tǒng)發(fā)散性發(fā)展，使各子系統(tǒng)多樣性發(fā)展。程序設計課堂教學系統(tǒng)的非線性首先表現(xiàn)在學生、教師活動的非線性上，其次是在學生、教師、教材等子系統(tǒng)間交互作用上，最后表現(xiàn)在外界與課堂教學的交互上。自組織課堂教學過程中，學生可以根據(jù)自己的需求動態(tài)調(diào)整目標，增加學習積極性和主動探究的能力，學生之間的協(xié)同和競爭關系，促使教學形成一個有序的結構。教師對學生的教學，不僅僅關注內(nèi)容、過程的單一線性交互，而是根據(jù)學生的特點和掌握程度，及時調(diào)整設計，以滿足學生新的需求，形成一個自組織的學習組織。課堂與外界的交互，引入有效的負熵，比如行業(yè)對程序設計人才的要求、新技術對教學內(nèi)容的促進作用，都將起到促進作用，實現(xiàn)從無序向有序的自組織演化。

4.3 漲落現(xiàn)象

課堂教學系統(tǒng)中各要素的非線性相互作用，必然會產(chǎn)生漲落，而系統(tǒng)漲落機制促進系統(tǒng)各要素間協(xié)同與競爭，使系統(tǒng)從他組織轉(zhuǎn)向自組織。程序設計課堂教學系統(tǒng)中的漲落主要表現(xiàn)在學生個體學習狀態(tài)的漲落，以及課堂教學系統(tǒng)整體的漲落。學生通過不斷地與外界進行信息溝通，使得自己的技能系統(tǒng)、情感系統(tǒng)、認知系統(tǒng)等發(fā)生不斷漲落，逐漸得到自組織發(fā)展。而教學系統(tǒng)也在這樣的發(fā)展過程中，遵循有序到無序再到有序的演化路徑，不斷得到發(fā)展和優(yōu)化。程序設計課堂教學系統(tǒng)的自組織過程中從不斷偏離平衡，引發(fā)漲落，到達更高層次平衡，這樣的過程循環(huán)往復，漲落在這個過程中起到了關鍵的作用。

5 程序設計課堂中的自組織理論實踐

5.1 開放程序設計課堂教學系統(tǒng)

現(xiàn)有課堂系統(tǒng)教學內(nèi)容單純以PPT課件為載體，過于封閉、聚斂，開放性不夠。PPT課件僅僅能表達教師預定的教學內(nèi)容，無法采集學生對教學內(nèi)容的反饋信息，無法為教學內(nèi)容優(yōu)化提供方向。同時PPT課件分發(fā)和更新的速度較慢，成本較大。

我們在程序設計類課堂教學系統(tǒng)中，以博客為載體表達教學內(nèi)容，使授課內(nèi)容平面化、直觀化，并具有良好的開放性。每一次課以一篇博文的形式存儲下來，學生在課堂上有任何想法，都可以實時評價。這樣不僅記錄了教學內(nèi)容的動態(tài)變化，也提升了教學內(nèi)容的更新效率。而一篇博文僅存儲課堂教學環(huán)節(jié)的綱要記錄和知識點超鏈接博文。這樣實現(xiàn)了教學內(nèi)容的重復利用、教學環(huán)節(jié)的框架設計得到關注點分離。在知識點的設計上，更關注理論的應用，即通過案例來解釋語法。博客的推廣讓關注這門技術的愛好者也加入到學習中，讓學生感受到了一種不一樣的學習體驗。通過博客的方式，促進了教學系統(tǒng)的開放性，并且使教學資料得到了完整得保存。

5.2 開展基于競爭的協(xié)作性教學活動

目前的程序設計課堂教學，教師根據(jù)學校統(tǒng)一標準的教學規(guī)范安排教學活動，缺乏對學生知識基礎和學習特性的分析研究。很多情況下，教師僅僅根據(jù)自己的理解與認識準備課程，設計確定的教學內(nèi)容和教學組織，教學過程忽略學生學習興趣或狀態(tài)的漲落過程，很難實現(xiàn)與學生進行真正的非線性交互和協(xié)商。

我們通過對學生興趣愛好的分析和研究，在小組學習的基礎上，借鑒了網(wǎng)絡游戲的成功經(jīng)驗，通過設置任務、頭銜、經(jīng)驗值等游戲元素，將教學活動有機地組合起來，建立學生間的競爭和協(xié)同。例如課堂練習或課后作業(yè)可作為游戲中的任務，學生參與完成后獲得相應的積分，積分作為學生平時成績的評價依據(jù)。同時這也促進學生為完成任務，在論壇上討論與教學相關的問題，即通關秘籍。

5.3 從自組織的視角優(yōu)化教學評價

反饋是自組織系統(tǒng)的基本屬性，在教學系統(tǒng)的發(fā)展演化中扮演著重要的角色，它是引發(fā)課堂教學系統(tǒng)良性循環(huán)的關鍵環(huán)節(jié)。在程序設計課堂教學自組織評價過程中，我們通過對學生過程性的考核，引導學生在前期學習結果歸因分析的基礎上，不斷規(guī)劃自己的彌補性行為促進個體“擬種”突變。通過結合教師、同伴、自身等多元化主體進行考核，采用經(jīng)驗分享、幫助他人排錯等多元化評價形式，促進學習者群體的協(xié)同進步。通過加強系統(tǒng)文化和價值的反饋，通過創(chuàng)造積極的課堂教學氛圍、個體成功體驗的機會，幫助學生建立積極的自我反饋和歸因分析，引導個體建立積極的自我效能感，促進課堂教學系統(tǒng)的整體發(fā)展。

6 結語

隨著時代的發(fā)展和教育科學研究范式的變化，程序設計課堂教學從簡單范式向復雜范式轉(zhuǎn)變，充分認識程序設計課堂教學系統(tǒng)的復雜性，利用其內(nèi)含的自組織特性，可以讓程序設計課堂教學從簡單、封閉、線性的思維模式中走出來，為解決程序設計課堂教學實踐中遇到的具體問題提供支持，賦予課堂教學生命活力。程序設計課堂教學自組織倡導系統(tǒng)性的思考，注重激發(fā)每一個學生的自我意識，強調(diào)對學生自主能動性和個體間互動協(xié)同能力的培養(yǎng)，追求個體和系統(tǒng)的共同成長，它是課堂教學發(fā)展的趨勢。

[1]李大勇，周淑紅，王鑫．基于自組織理論的課堂教學設計思考[J].哈爾濱學院學報，2010．

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[4]夏濤．基于自組織理論的課堂教學研究[D]．華中師范大學，2013．

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The Research of Program Design Course Class Teaching Based on Self-Organization Theory

Yang Ye
(Zhejiang Police Vocational Academy,Hangzhou 310018,Zhejiang)

The Research of program design course class teaching based on self-organization theory.The paper introduced the concept of self-organization theory and designed the class teaching of program design from the viewpoint of the self-organization.It is tyring to solve the student’s passive learning and other problems that happened in the program design course class teaching.It is also trying to build the student-centered class teaching system and improve the quality of personel training to the high level.It analyzed the program design class teaching self-organization characteristics and teaching practice.Finally it provided some methods to build the self-organization,including opening teaching system and promoting students to do more collaborative interaction and paying attention to teaching feedback.

self-Organization;heter-Organization;program design course class teaching;fluctuate,openness

G642

A

：1008-6609(2015)12-0032-03

楊曄，女，浙江諸暨人，碩士，講師，研究方向：軟件開發(fā)測試與教育研究。

浙江省高等教育課堂教學改革項目課題成果，課題名稱：“基于自組織理論的程序設計課堂教學模式探索”，項目編號:kg2013855。