[摘 要]面向對象程序設計課程的教學積累了許多經(jīng)驗,但是在教學方式和教學效果上還需要新的提升。因此,教學團隊針對面向對象程序設計課程的重實踐、重應用的特點,探索新的教學模式——項目式教學。在教師指導下,學生獨立處理項目信息的收集、方案的設計和項目的實施,力求克服傳統(tǒng)教學中重理論、輕實踐的不足,實現(xiàn)教學的突破。文章從項目式教學的準備、教學設計、開展和考評機制等方面介紹了項目式教學在面向對象程序設計課程中的應用,也為其他課程開展項目式教學提供參考。
[關鍵詞]項目式教學;面向對象程序設計;課程改革
[中圖分類號]G434 [文獻標識碼]A [文章編號]1008-7656(2022)02-0043-05
引言
面向對象程序設計課程是在具備了基本的程序設計思想以及基本的程序邏輯的基礎上,基于編程語言繼續(xù)深入學習面向對象的程序設計思想及其實現(xiàn),是計算機軟件和大數(shù)據(jù)專業(yè)的核心課,是一門理論與實踐一體化的科目。該課程集理論和實踐為一體,理論性和實踐性都很強,在課程設計理念上,偏重對有關原理和理論知識的理解,注重理論聯(lián)系實際。在課程教學中,該課堂教學流程是:理論—實踐—理論。但是,由于受學生的知識基礎、理解能力、思維能力等因素的影響,教學效果不夠理想。尤其在教授“類”的高級特性、集合和泛型等難度較大的教學內容,很多學生難以理解和掌握相關專業(yè)知識。完成學習后,學生不能將零散的知識點融會貫通,也不能獨立地進行小型項目的開發(fā)。
針對以上情況,教師需要探索一種新的教學模式,以提升學生運用面向對象的思維分析問題、理解問題、解決問題的能力。經(jīng)過多次集體教研,教學組決定采用項目式教學,以《柳橙汁美食家管理系統(tǒng)》為貫穿項目案例,將項目開發(fā)過程與知識點的學習結合起來,同步推進,隨用隨學,邊學邊做。
一、項目式教學準備過程
面向對象程序設計課程采用的項目式教學是在教師指導下,以學生為中心,通過完成《柳橙汁美食家管理系統(tǒng)》為實踐性項目教學作準備。根據(jù)課程知識點設置,根據(jù)實際情況,將項目劃分成小的階段任務,以圍繞著Java OOP技能培養(yǎng)為主線,按照知識和技能由基礎到高級、由簡單到復雜、由單項到綜合的原則,分段階段逐步完成[1]。這就要求學生有一定的理論知識基礎,并運用已有的知識和經(jīng)驗,通過完成階段性項目,解決實際問題,進而促進綜合能力的發(fā)展。為了順利開展項目式教學,課程教學小組作了以下準備。
(一)項目的選擇和確定
項目選擇是影響項目式教學效果的關鍵環(huán)節(jié)。課程教學小組重視項目的選擇,遵循以下原則選擇項目。
1.緊密聯(lián)系基礎理論知識點。項目要能夠體現(xiàn)一個較為完整的理論知識體系,又能緊扣面向對象程序設計的所有理論知識點,這樣能讓學生在完成項目的過程中既可以不斷運用所學的基礎理論知識,又提升分析問題和解決問題的能力。
2.項目難度要適中。項目難度太大,學生完成不了,會有挫敗感,也會打擊學生的學習主動性。項目太容易又沒有挑戰(zhàn)性,難以提升學生的綜合能力。
3.適合三至五人的小組合作完成。小組合作,不僅培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作能力和溝通能力,還創(chuàng)建真實的項目開發(fā)場景,讓學生深入體驗項目開發(fā)的過程。
課程教學小組以《柳橙汁美食家管理系統(tǒng)》的小型軟件系統(tǒng)為載體,分階段、分層次、分模塊逐步完成,實現(xiàn)知識的傳授和技能的訓練。通過項目案例驅動教學活動的開展,通過項目案例將各個知識點、技能點貫穿起來,最終達到綜合應用的目的[2]。在項目教學設計上,突出技能培養(yǎng)和技能訓練,使學生在有限的時間里,完成項目案例,并獲得實踐技能。
(二)校本教材的開發(fā)
為了開展項目式教學,教學組提前一年進行以《柳橙汁美食家管理系統(tǒng)》為教學貫穿項目的校本教材開發(fā)。通過多次集中研討,將總項目劃分為若干個獨立的子項目(階段任務),每個子項目(階段任務)對應相關的知識點和技能點,并以此為基礎確定教材章節(jié),優(yōu)化項目,編寫教程。最終確定項目教學與實訓教學兩本校本教材的開發(fā),以《Java OOP項目式教程》作為主教材,以《Java OOP項目實訓指導》作為輔助教材。
1.《Java OOP項目式教程》按開發(fā)過程將《柳橙汁美食家管理系統(tǒng)》劃分為6個階段,將每個階段分別對應的知識點提煉出來 ,以需求為導向。通過分析問題,明確開發(fā)任務,激發(fā)學生求知欲。進而通過學習探究、實現(xiàn)任務及驗證成果等環(huán)節(jié),讓學生學習和掌握新知識,同時在此過程中完成項目實踐,掌握新技能并能實現(xiàn)應用。為了幫助學生深入理解和掌握Java面向對象程序設計,培養(yǎng)扎實的程序設計能力和初步的項目實戰(zhàn)能力,教材提供了詳細的項目概述、附錄等內容,并提供了大量的圖、表和程序代碼。
2.《Java OOP項目實訓指導》以貫穿項目案例《柳橙汁美食家管理系統(tǒng)》的開發(fā)過程為主線,指導學生完成設計、編碼、測試等軟件項目開發(fā)過程,這有利于幫助學生理解軟件的完成周期,能從項目整體的角度進行軟件系統(tǒng)的設計,并自上而下、分步實施,體驗完整的軟件開發(fā)流程,從而學會如何從項目的層面思考并解決現(xiàn)實問題。按照《柳橙汁美食家管理系統(tǒng)》的開發(fā)過程和功能模塊進行劃分,每個模塊即為一個開發(fā)階段,以完成階段任務為目標,通過實現(xiàn)思路、系統(tǒng)設計、算法設計、編程要點和測試與驗證等各方面的指導,使學生在理解的基礎上,能夠通過編程解決現(xiàn)實問題。該教材資料豐富且立體化,圖文并茂,能很好地展現(xiàn)項目框架結構及各要素之間的關系,深度剖析技術重點和難點,有助于學生深刻理解和強化記憶。
(三)對人才培養(yǎng)方案和課程標準進行了相應的修改
經(jīng)過對項目式教學的總結與評價,根據(jù)取得的教學成果,對照1+X培養(yǎng)目標,對下一年度的人才培養(yǎng)方案進行相應修改。項目式教學啟動前,教學小組就根據(jù)教學設計和將要實施的教學過程對課程標準進行了修改和調整。B415C67F-4F88-4754-B286-42A7633161CA
(四)建立網(wǎng)上教學資源
課程教學小組依托職教云平臺準備了豐富的學習資料:學習用的PPT、詳細的教案、針對知識點的題目練習、教學視頻等,為項目式教學提供了學習支持。
(五)思政元素的融入
本研究的項目式教學在準備的過程中融入了許多思政元素,包括轉變思想、實事求是、團隊精神等。面向對象語言是計算機語言,計算機思考問題和處理問題的方式與人類有所不同,要學好這門語言,就要轉變思想。首先,面向對象程序設計課程的知識點都來自日常生活,可以從現(xiàn)實中找到實例作為依托。其次,課程的代碼都是為現(xiàn)實服務的,離開了實際需求,項目的開發(fā)就沒有了意義。項目的開發(fā)需要團隊精神,每一個隊員通力合作才能保證項目的順利完成。
二、項目式課堂教學實踐
(一)教學設計
圍繞項目設計教學活動,推動教學過程。項目任務既是教學活動的切入點,也是最終教學成果的呈現(xiàn)。根據(jù)課程教學目標和教學內容,結合項目實際,將教學設計分為三個階段:模塊項目前期(包括制定方案和計劃,布置任務及基礎理論知識點的學習)、模塊項目中期、模塊項目后期(總結分析)。
(二)教學過程
1.布置項目階段性任務。根據(jù)開發(fā)過程劃分與課程基礎理論知識相關的階段性項目任務[3],并充分考慮到學生需要一個思維轉變和知識積累的階段,前期學習階段每四周完成一個模塊項目,后期每兩周完成一個模塊項目。經(jīng)過三周的知識積累,學生能夠自行完成模塊任務中的分析、設計甚至編碼測試過程。三周后會將模塊項目下發(fā)給學習小組。小組成員對任務進行分析,收集相關信息,對照教材了解相關知識點,并通過職教云的學習,統(tǒng)計哪些內容是能理解的,哪些內容存在困惑。教師通過課堂講解、答疑解惑和實踐練習,能夠確保學生自行完成需求分析和詳細設計,為后期編碼實現(xiàn)和測試驗證作準備。
2.課堂答疑解惑。首先是解答學生課前遇到困難的知識點;其次是按項目式教程,結合高職學生的特點,串講模塊項目涉及的基礎理論知識點,并運用實際生活案例進行剖析,培養(yǎng)分析問題和解決問題的思維習慣;接著進行一定的實踐訓練[4],通過技能訓練加強穩(wěn)固和強化,課堂案例也選擇了可以貫穿一個模塊項目知識點的實踐案例。實踐過程中不僅掌握了基礎理論知識,還能夠靈活運用,舉一反三,構建自己的知識體系,為獨立完成模塊項目的設計打下堅實的基礎。
3.模塊項目的實現(xiàn)。在每個階段的最后一次課程中對模塊項目進行適當?shù)姆治鲋v解,之后學習小組獨立完成編碼任務和測試部分。在這個過程中,教師指導學生解決編碼中遇到的問題,并啟發(fā)學生主動解決問題,在遇到共性的問題時可以通過控屏統(tǒng)一解決,并查找問題出現(xiàn)的原因和尋求解決的辦法,要關聯(lián)到對應的知識點上。
4.總結分享。這是一個升華的階段,讓小組里的每個學生都能認識到,大家都遇到過困難,而且都通過努力解決了問題,在促進相互學習的同時也增強了學生自信。
三、項目式教學的考核與評價
項目式教學的應用,制定了相對應的考核評價機制,從注重期末考核,轉向注重平時項目的完成過程的考核,占比情況:期末考核40%+模塊項目考核60%。
(一)平時模塊項目的完成情況考核評價
1.學習小組內部評價。每個模塊項目設定總分100分,按分工和完成的工作量確定占總分數(shù)的百分比,并按完成情況由組長打分。
2.小組間相互評價:模塊項目完成后,小組交換完成結果,互相評價,評價完之后與被評小組進行核實。
3.教師評價:根據(jù)最后結果的呈現(xiàn)及小組的匯報情況,結合完成過程,教師給出一個評價。
模塊項目考核成績(平時成績)=小組25%+互評25%+教師考核50%
(二)期末考核
期末考核為筆試+機試。筆試在考試庫進行考核,考核的是知識點。機試考核知識點在編程中的應用。期考成績=(筆試50%+機試50%)*60%+模塊項目考核成績*40%。
四、項目式教學的優(yōu)點
項目式教學在面向對象課程中的應用進行了一個學期,從作業(yè)提交情況來看,35%的學生能夠獨立完成《柳橙汁美食家管理系統(tǒng)》各個模塊的內容;50%的學生能夠完成主界面和商品信息列表、“類”的繼承、動態(tài)刪減等內容;15%的同學能夠獨立完成主界面、單條商品的顯示等方面的內容??偟膩碚f,項目式教學模式的優(yōu)點已經(jīng)凸顯出來,具體體現(xiàn)如下。
(一)充分調動學習積極主動性,提升自主學習能力
學生是學習的主體,在課堂教學過程中,學生的主動性表現(xiàn)為主動地參與教學活動。學生有無積極主動性,已成為能否完成教學目標的重要因素。自主學習是以學生作為學習的主體,通過學生獨立地分析、探索、實踐、質疑、創(chuàng)造等方法來實現(xiàn)學習目標。自主學習是所有能力中最重要的一種能力,有了這種能力之后,學生才能更全面的發(fā)展。學生有了自主能力就可以自主學習,獨立思考,可以自己學習新的知識,掌握新的技能。主動和自主的學習能力是學習過程中的關鍵因素。項目式教學通過任務分配,讓每個學生都有參與的機會,學生在此過程中找到一定的歸屬感和責任感,同時還能夠挖掘學生的潛能,如有些學生表達能力強,能代表小組進行講述;有些學生的Photoshop學得好,在PPT的設計和海報設計方面能承擔更多的任務。這不僅激發(fā)了學生的學習積極主動性,培養(yǎng)自主學習的能力,同時讓學生認識到自己的長處,找到發(fā)展的方向。
(二)教師綜合能力的提升
教師要在教學過程中關注學生的情感體驗,懂得將教學課堂與實際生活相結合,從學生感興趣的方面提出問題。這就要求教師主要了解學生的認知背景,不同背景的學生的學習節(jié)奏不盡相同。項目式教學的應用讓教師經(jīng)過了相關的培訓、與教研、校本教材的開發(fā)、項目的組織與實施等過程,在整套流程下來,教師的專業(yè)能力、組織能力、學習能力、團隊合作能力都得到了提升。教學組的教師帶領學生完成了《北部生態(tài)新區(qū)康養(yǎng)項目APP》《柳州市傳染病監(jiān)測預警信息平臺》的開發(fā),并榮獲學院青年教師教學能力大賽一等獎、自治區(qū)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽二等獎等多個獎項。
(三)提升了學生的綜合能力
學生的綜合能力是指學生的觀察能力、實踐能力、思維能力、整合能力和交流能力。問題解決能力是培養(yǎng)學生的重要指標,也是學生綜合實踐活動的核心價值之一,培養(yǎng)學生問題解決能力對提升學生綜合能力具有重要的意義。在本研究中學生除了完成《柳橙汁美食家管理系統(tǒng)》項目,還在教師的帶領下組成開發(fā)小組,利于課余時間完成了《北部生態(tài)新區(qū)康養(yǎng)項目APP》和《柳州市傳染病監(jiān)測預警信息平臺》的開發(fā)。在這個過程中,學生的專業(yè)能力得到了很大的提升。通過參與項目的開發(fā),激發(fā)學生的創(chuàng)造力、團隊合作能力、時間管理能力,不斷挖掘學生的領導力、計劃以及執(zhí)行項目的能力。學生積極參加省級專業(yè)大賽,如參加了一帶一路暨金磚國家技能發(fā)展與技術創(chuàng)新大賽,學生的綜合素質得到了提升。
由于項目式教學仍處于探索的過程,也凸顯出了一些問題:如個別學生由于基礎、學習能力不足,在小組中承擔的任務分工較為簡單。學生的任務完成情況難以做到時時監(jiān)督和引導,小組間的能力差距直接影響項目開發(fā)結果。
五、結語
項目式教學在面向對象課程中的應用,適當結合了傳統(tǒng)理論與實踐一體化的課堂、翻轉課堂和小組學習模式,將項目開發(fā)過程與基礎理論知識相結合,充分調動了學生的主動性,在一定程度上鍛煉了學生的團隊合作和溝通能力,提升了教師的教學水平和教學模式的創(chuàng)新。但是,它是一種新的教學模式教學實踐中的運用,還有待不斷探索,積累經(jīng)驗,逐步推廣。
[參考文獻]
[1]齊衛(wèi),王文青.項目式教學過程與效果評價[J].河北師范大學學報,2020(11):119-121.
[2]張力.項目式教學在《c#程序設計》課程教學中的應用[J].中國發(fā)明與專利,2019(12):73-76.
[3]崔慧娟.項目式教學在Oracle數(shù)據(jù)庫課程中的應用[J].科教文匯(下旬刊),2021(2):84-85.
[4]王健慶.項目式計算機實踐教學研究[J].福建電腦,2021(1):109-111.
[作者簡介]王麗娟,柳州城市職業(yè)學院講師,研究方向:計算機信息技術。
[責任編輯 韋志巧]B415C67F-4F88-4754-B286-42A7633161CA