汪永偉 蘇會(huì)芳 張玉臣 劉小虎 董書琴

1 信息工程大學(xué) 鄭州 450001 2 河南對(duì)外經(jīng)濟(jì)貿(mào)易職業(yè)學(xué)院 河南開(kāi)封 475002

0 引言

建構(gòu)主義理論認(rèn)為知識(shí)是人類對(duì)客觀世界在一定階段的認(rèn)知，而這種認(rèn)知會(huì)隨著環(huán)境的變化而變化，不同的人因?yàn)榄h(huán)境和經(jīng)驗(yàn)的不同，其對(duì)客觀世界的認(rèn)知也會(huì)有所差異[1]。當(dāng)前，由于信息技術(shù)在教育領(lǐng)域的廣泛運(yùn)用，教學(xué)環(huán)境成為一個(gè)以信息技術(shù)為支撐的開(kāi)放平臺(tái)，為教師的教學(xué)提供了更為豐富的教學(xué)手段，問(wèn)題探究式、網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)式成為主要的教學(xué)方式[2-6]。在基于信息技術(shù)的探究式教學(xué)中，教師充當(dāng)?shù)氖菍W(xué)習(xí)環(huán)境的創(chuàng)設(shè)者，其主要職責(zé)是基于信息技術(shù)重組教學(xué)內(nèi)容和信息資源，構(gòu)建教學(xué)場(chǎng)景，滿足學(xué)生學(xué)習(xí)的個(gè)性化和多樣化需求，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)和探索知識(shí)內(nèi)容，養(yǎng)成獨(dú)立思考的習(xí)慣，樹(shù)立起解決問(wèn)題的信心，學(xué)會(huì)團(tuán)隊(duì)協(xié)作的方法，完成教學(xué)中設(shè)置的任務(wù)，培養(yǎng)創(chuàng)新實(shí)踐能力[7-9]。針對(duì)實(shí)踐類課程創(chuàng)新性和實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，本文以計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程為例，設(shè)計(jì)了基于信息技術(shù)的探究式教學(xué)方法的實(shí)施流程，以客戶提出的需求為任務(wù)驅(qū)動(dòng)整個(gè)教學(xué)過(guò)程，教師作為課堂教學(xué)的調(diào)控者，引導(dǎo)學(xué)生圍繞目標(biāo)主題進(jìn)行任務(wù)分工和開(kāi)展探究活動(dòng)。通過(guò)基于信息技術(shù)的探究式教學(xué)方法的運(yùn)用，學(xué)生參與課堂教學(xué)活動(dòng)的積極性明顯提高，課程的教學(xué)效果有較大的提升。

1 教學(xué)設(shè)計(jì)

本次課程采用探究式教學(xué)方法，將課堂演繹為軟件設(shè)計(jì)公司，教師是客戶，學(xué)生是軟件設(shè)計(jì)公司開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)，有總架構(gòu)師、設(shè)計(jì)師、美工等組成。學(xué)生5人一個(gè)小組，成立設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，接受項(xiàng)目，詢問(wèn)客戶的需求與要求?？蛻籼峁┫嚓P(guān)信息與素材，提出待解決的問(wèn)題，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)查閱與客戶相關(guān)的資料，研究客戶背團(tuán)隊(duì)討論，協(xié)商軟件設(shè)計(jì)的內(nèi)容，簽訂合同；確定具體細(xì)節(jié)。制定至少3套方案供客戶選擇；與客戶進(jìn)行溝通，講解設(shè)計(jì)方案，修改、補(bǔ)充、確定方案；根據(jù)已定方案，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)軟件；客戶根據(jù)合同驗(yàn)收項(xiàng)目；團(tuán)隊(duì)反思此次任務(wù)的重難點(diǎn)，接受下一個(gè)任務(wù)。在教學(xué)中能提高學(xué)生綜合能力，使其順利走向工作崗位，比如，提高學(xué)習(xí)能力，會(huì)收集素材，能夠自我決策，會(huì)自主開(kāi)發(fā)小型軟件。讓學(xué)生策劃作品，激發(fā)創(chuàng)意，熟練應(yīng)用設(shè)計(jì)軟件。通過(guò)設(shè)計(jì)小組每個(gè)成員的分工協(xié)作和共同努力高質(zhì)量地完成設(shè)計(jì)任務(wù)，鍛煉學(xué)生在工作中與人溝通的技巧，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和知識(shí)的實(shí)際運(yùn)用能力。

1.1 教學(xué)內(nèi)容分析

典型信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)是計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程最后一章的內(nèi)容，綜合了需求分析、概要設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、程序開(kāi)發(fā)、程序測(cè)試等內(nèi)容，實(shí)用性較強(qiáng)，難度比較大。教學(xué)重點(diǎn)：理解、掌握程序開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)知識(shí)（理論）。教學(xué)難點(diǎn)：結(jié)合設(shè)計(jì)知識(shí)，開(kāi)發(fā)出信息系統(tǒng)軟件（技能）。

1.2 教學(xué)對(duì)象分析

計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程的開(kāi)課時(shí)間為二年級(jí)的夏季學(xué)期，學(xué)生已經(jīng)完成計(jì)算機(jī)程序開(kāi)發(fā)相關(guān)語(yǔ)言的學(xué)習(xí)，在程序開(kāi)發(fā)方面有一定的基礎(chǔ)，但在程序綜合設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)方面還沒(méi)有進(jìn)行系統(tǒng)性訓(xùn)練，綜合實(shí)踐能力還比較薄弱。學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)程序開(kāi)發(fā)方面的專業(yè)知識(shí)興趣濃厚，喜歡完成程序開(kāi)發(fā)后的成就感，喜歡觀察評(píng)論彼此的軟件作品，但對(duì)程序開(kāi)發(fā)的理論知識(shí)不感興趣，開(kāi)發(fā)軟件較為隨意，缺乏理論知識(shí)的引導(dǎo)。

1.3 教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)目標(biāo)：知道信息系統(tǒng)的含義、種類及設(shè)計(jì)流程，理解并掌握信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。

能力目標(biāo)：通過(guò)對(duì)比觀察，能夠歸納總結(jié)出信息系統(tǒng)的要點(diǎn)，能夠根據(jù)項(xiàng)目要求，使用Visual Studio完成程序的開(kāi)發(fā)。

情感目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生探究、合作、表達(dá)等能力。

1.4 教學(xué)設(shè)計(jì)思想

在教學(xué)中，注重提高學(xué)生的探究意識(shí)，針對(duì)總架構(gòu)師、設(shè)計(jì)師等角色的不同需求，加強(qiáng)理論知識(shí)的滲透和深入，采用案例分析、啟發(fā)引導(dǎo)、分組討論等具有探究式特征的教學(xué)方法培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力，提升學(xué)生的綜合素質(zhì)。

1.5 教學(xué)前的準(zhǔn)備

在基于信息技術(shù)的教學(xué)過(guò)程中，課前的準(zhǔn)備尤為重要，需要檢查信息化教學(xué)設(shè)備的狀態(tài)，并完成課堂教學(xué)所需要的軟硬件設(shè)置。在本次課程中，教師使用紅蜘蛛教學(xué)管理軟件完成對(duì)教學(xué)任務(wù)的發(fā)布、教學(xué)過(guò)程的監(jiān)控與教學(xué)效果的評(píng)價(jià)，學(xué)生使用Visual Studio工具軟件完成給出的設(shè)計(jì)任務(wù)。因此，課前教師需要檢查、測(cè)試各種工具軟件的設(shè)置是否正確，確保教學(xué)過(guò)程能夠順利實(shí)施。

在整個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)中，突出強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體作用，任務(wù)分解、角色分工都由學(xué)生自主完成，教師僅在關(guān)鍵環(huán)節(jié)作引導(dǎo)和調(diào)控，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)友好的探究學(xué)習(xí)氛圍，所提出的問(wèn)題源于工作和學(xué)生完成任務(wù)過(guò)程中面臨的難點(diǎn)和重點(diǎn)問(wèn)題，貼近現(xiàn)實(shí)，更能激發(fā)學(xué)生的探究欲望。

2 教學(xué)實(shí)施過(guò)程

2.1 教學(xué)流程

基于信息技術(shù)的素質(zhì)教育在計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程中采用探究式教學(xué)方法，以客戶提出的需求為任務(wù)驅(qū)動(dòng)整個(gè)教學(xué)過(guò)程，學(xué)生作為課堂教學(xué)主題，將任務(wù)進(jìn)行分解，通過(guò)團(tuán)隊(duì)協(xié)作共同完成任務(wù)和問(wèn)題求解。在此過(guò)程中，教師作為課堂教學(xué)的調(diào)控者，引導(dǎo)學(xué)生圍繞目標(biāo)主題進(jìn)行任務(wù)分工和開(kāi)展探究活動(dòng)，并在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)設(shè)置若干問(wèn)題開(kāi)展課堂互動(dòng)，吸引學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的注意力，使學(xué)生始終保持較高的創(chuàng)作熱情，提升教學(xué)效果。

2.2 教學(xué)實(shí)施（圖1）

圖1 基于信息技術(shù)的探究式教學(xué)方法實(shí)施流程

2.2.1 布置任務(wù)，創(chuàng)設(shè)情境

這一部分是探究式教學(xué)法的起點(diǎn)，首先，學(xué)生要明確本次課程的主要任務(wù)是什么，教材中知識(shí)內(nèi)容都能干些什么，有哪些內(nèi)容可以支撐本次課程所需要完成的任務(wù)。這里所提出的問(wèn)題和任務(wù)是是課程實(shí)施能否成功的關(guān)鍵，問(wèn)題和任務(wù)的質(zhì)量將直接影響課堂的教學(xué)效果，源自實(shí)際工作的問(wèn)題和任務(wù)更能吸引學(xué)生參與。課程的開(kāi)始，先向?qū)W生展示一個(gè)從網(wǎng)絡(luò)上下載的信息系統(tǒng)軟件，然后創(chuàng)設(shè)一個(gè)工作情境，引出項(xiàng)目任務(wù)及要求，給出軟件的應(yīng)用前景和價(jià)值，讓學(xué)生了解課程的作用和意義，使學(xué)生樹(shù)立起學(xué)好課程的堅(jiān)定信心，并激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。通過(guò)將要講授的內(nèi)容進(jìn)行分解，使其融入一個(gè)個(gè)任務(wù)之中，學(xué)生在完成任務(wù)過(guò)程中，通過(guò)獨(dú)立思考提升了自身的創(chuàng)新思維能力。

2.2.2 項(xiàng)目分析，任務(wù)分解

布置好任務(wù)后，教師先不急于講解如何完成任務(wù)，而是為學(xué)生普及軟件行業(yè)知識(shí)，進(jìn)行成功案例分析，讓學(xué)生分析比較優(yōu)秀作品與失敗作品的不同，討論優(yōu)秀作品的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，師生共同總結(jié)概括設(shè)計(jì)要點(diǎn)，分解任務(wù)要點(diǎn)，分析其包含哪些子任務(wù)，每個(gè)階段需要重點(diǎn)關(guān)注點(diǎn)有哪些，層層推進(jìn)，從而推導(dǎo)出完成軟件設(shè)計(jì)作品需要注意的關(guān)鍵要點(diǎn)和步驟，實(shí)現(xiàn)對(duì)本節(jié)課程要點(diǎn)的完全覆蓋。此外，概括的設(shè)計(jì)要點(diǎn)也將出現(xiàn)在項(xiàng)目評(píng)價(jià)中，作為理論知識(shí)的評(píng)價(jià)依據(jù)。最后，教師用多媒體演示關(guān)鍵位置的操作方法，給學(xué)生技術(shù)方面的指導(dǎo)。需要指出的是，對(duì)于某些任務(wù)，在這一步不可能把所有的問(wèn)題一次都提出來(lái)。一些問(wèn)題是曾經(jīng)學(xué)過(guò)知識(shí)的具體運(yùn)用，這些問(wèn)題可以在課程開(kāi)始的時(shí)候由教師提出供學(xué)生思考和解決；而對(duì)于一些任務(wù)中存在問(wèn)題，適合將其留作課中的引導(dǎo)問(wèn)題，并將其作為活躍氣氛、調(diào)節(jié)課程進(jìn)度的教學(xué)素材，在完成任務(wù)的過(guò)程中再去提出并解決相應(yīng)的問(wèn)題。

2.2.3 項(xiàng)目實(shí)施，協(xié)作完成

在這一階段，教師主要基于課前設(shè)計(jì)的問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生完成作品設(shè)計(jì)。學(xué)生則對(duì)完成作品比較迫切，最希望通過(guò)自己的努力形成獨(dú)特的構(gòu)思，快速地完成自己的作品設(shè)計(jì)。然而，在實(shí)施過(guò)程中往往會(huì)四處碰壁。這時(shí)候，教師可以基于提出的問(wèn)題，給出若干已有的經(jīng)典案例，啟迪學(xué)生的思維，供他們參考。學(xué)生需要做的工作包括三個(gè)方面。1）自選主題，用一個(gè)小的游戲互動(dòng)，照顧學(xué)生公平選題，省時(shí)省心，活躍了課堂氣氛，也活躍了學(xué)生思維，同時(shí)也暗示學(xué)生在工作中接受任務(wù)確實(shí)有一定的隨機(jī)性。2）自制計(jì)劃，小組根據(jù)主題進(jìn)行項(xiàng)目分析，自制計(jì)劃，明確分工。提高了各小組對(duì)整個(gè)項(xiàng)目任務(wù)的整體認(rèn)識(shí)，鍛煉了學(xué)生的組織規(guī)劃能力。3）合作完成項(xiàng)目，難點(diǎn)主要在操作步驟的銜接上，因此給學(xué)生提供“參考步驟”和“三問(wèn)方案”，讓學(xué)生在完成項(xiàng)目的過(guò)程中有所借鑒，鍛煉學(xué)生直面困難，克服困難的能力，幫助學(xué)生提升自己的能力素養(yǎng)。

2.2.4 作品分享，項(xiàng)目評(píng)價(jià)

根據(jù)自評(píng)表讓學(xué)生從知識(shí)、技術(shù)、素養(yǎng)等方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，方便學(xué)生自我檢查。既然給出了任務(wù)，就一定要檢查任務(wù)完成的情況。學(xué)生完成任務(wù)的情況，教師要及時(shí)進(jìn)行進(jìn)度檢查，并對(duì)完成情況做相應(yīng)記錄以作為課程過(guò)程性考核的依據(jù)。教師要根據(jù)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)對(duì)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)進(jìn)度進(jìn)行調(diào)整，對(duì)于完成效果未達(dá)預(yù)期的任務(wù)模塊進(jìn)一步提供教學(xué)資源供學(xué)生參考，也可以挑選階段任務(wù)完成較好的學(xué)生進(jìn)行展示分享或設(shè)置若干問(wèn)題供大家討論。對(duì)于公開(kāi)展示的作品，學(xué)生可根據(jù)規(guī)則和表格對(duì)彼此的作品進(jìn)行優(yōu)缺點(diǎn)分析和辯論評(píng)價(jià)，各小組成員可基于自己頭腦中建構(gòu)的設(shè)計(jì)知識(shí)和技能知識(shí)，暢所欲言，分享自己的觀點(diǎn)，點(diǎn)評(píng)他人的不足，通過(guò)思維的碰撞增加課堂的趣味性。多種評(píng)價(jià)方式，多元評(píng)價(jià)角度，鞏固所學(xué)知識(shí)，鍛煉表達(dá)能力的同時(shí)讓學(xué)生自我認(rèn)可和肯定，體會(huì)成功的快樂(lè)。

2.2.5 項(xiàng)目拓展，能力提升

學(xué)生完成全部任務(wù)后，教師可以展示一些優(yōu)秀的成功案例，提問(wèn)如何完成？鞏固并提升學(xué)生掌握的知識(shí)，給學(xué)生一個(gè)新的學(xué)習(xí)目標(biāo)。給學(xué)生推薦Visual Studio技術(shù)學(xué)習(xí)的相關(guān)網(wǎng)站和中國(guó)大學(xué)MOOC中的程序開(kāi)發(fā)課程。鼓勵(lì)學(xué)生思考優(yōu)秀案例的成功經(jīng)驗(yàn)，對(duì)本次課程的作品做出修改，進(jìn)一步提升自身的設(shè)計(jì)能力。舉反面例子，提醒學(xué)生提高自己的道德素養(yǎng)，禁止違法行為。

2.3 教學(xué)方法

為了調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性并培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，在計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)過(guò)程中采用探究式的教學(xué)方法，在課堂整體任務(wù)的設(shè)計(jì)上充分考慮問(wèn)題的趣味性、實(shí)用性等特征。在教學(xué)過(guò)程中，設(shè)置階段性的任務(wù)目標(biāo)，并通過(guò)表?yè)P(yáng)、獎(jiǎng)勵(lì)等手段引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成獨(dú)立思考的習(xí)慣，使其學(xué)會(huì)分析現(xiàn)象、抓住要點(diǎn)、洞察問(wèn)題本質(zhì)，具備自主探究的能力。在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生通過(guò)信息資料的搜集整合，新舊知識(shí)之間的對(duì)比分析，同學(xué)之間的交流碰撞，找到問(wèn)題的解決辦法，從而提升學(xué)生的問(wèn)題探究能力。在此過(guò)程中，不僅要讓學(xué)生明白學(xué)到什么知識(shí)內(nèi)容，還要讓學(xué)生知道遇到問(wèn)題如何去分析解決，以及所學(xué)知識(shí)在實(shí)際環(huán)境如何進(jìn)行實(shí)踐運(yùn)用。

2.4 信息技術(shù)支撐

本次教學(xué)實(shí)施使用的信息化手段和系統(tǒng)包括多媒體計(jì)算機(jī)、紅蜘蛛教學(xué)管理系統(tǒng)、投影設(shè)備和Visual Studio軟件。在課堂的開(kāi)始，利用紅蜘蛛教學(xué)管理軟件發(fā)布教學(xué)任務(wù)，通過(guò)Visual Studio軟件演示、講解優(yōu)秀作品，并在紅蜘蛛教學(xué)管理軟件中對(duì)教學(xué)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，及時(shí)掌控學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，實(shí)時(shí)發(fā)布階段性任務(wù)和問(wèn)題，驅(qū)動(dòng)并調(diào)控教學(xué)實(shí)施過(guò)程。

3 教學(xué)效果

通過(guò)在計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程中的運(yùn)用實(shí)踐，學(xué)生參與課堂教學(xué)活動(dòng)的積極性明顯提高，分組討論和集體辯論氣氛活躍，公平開(kāi)放的作品互評(píng)方式調(diào)動(dòng)了學(xué)生參與教學(xué)活動(dòng)的熱情，而且互評(píng)成績(jī)比較客觀公正。經(jīng)課后統(tǒng)計(jì)，學(xué)生對(duì)課堂教學(xué)的滿意度提升了16.8%，次任務(wù)的整體完成度相對(duì)于上一屆學(xué)生提升了21.3%，拓展性設(shè)計(jì)任務(wù)的完成率比較高，達(dá)到了28.9%，學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力整體有了較大提升。

4 結(jié)束語(yǔ)

學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)是新時(shí)期高等院校教育亟須解決的重點(diǎn)問(wèn)題。針對(duì)實(shí)踐類課程的特點(diǎn)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的現(xiàn)實(shí)需求，本文提出了以問(wèn)題探究等為主要特征的適應(yīng)信息化素質(zhì)教育的教學(xué)新模式，充分利用信息技術(shù)，綜合利用多種教學(xué)方法，突出強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體作用和創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)，取得了良好的教學(xué)效果，為高等院校開(kāi)展基于信息技術(shù)的高素質(zhì)人才培養(yǎng)和教學(xué)模式改革提供了初步探索。未來(lái)，隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，其對(duì)高等院校教育的支撐力度將會(huì)不斷加大，信息技術(shù)在高等院校教育中的融入程度必將更加緊密，且兩者之間的融合方式也會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化，因此，基于信息技術(shù)的教學(xué)方法研究將是一個(gè)持續(xù)的研究方向。