任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)法在程序設(shè)計復(fù)雜知識點(diǎn)教學(xué)中的應(yīng)用

郭克華，奎曉燕，雷 皓

（中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院，湖南 長沙 410083）

0 引 言

程序設(shè)計課程是計算機(jī)相關(guān)專業(yè)學(xué)生提高動手能力，提升實(shí)踐技能的重要內(nèi)容。近年來，如何提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，成為教學(xué)教改研究的熱點(diǎn)問題；而在實(shí)際教學(xué)的過程中，如何讓學(xué)生掌握復(fù)雜知識點(diǎn)，是授課教師面臨的重要問題。對于復(fù)雜知識點(diǎn)教學(xué)方法的研究，已經(jīng)在高校程序設(shè)計課程教學(xué)中起到了越來越重要的作用[1]。復(fù)雜知識點(diǎn)一般分布在程序設(shè)計課程的高級模塊中，這些知識點(diǎn)往往實(shí)踐性較強(qiáng)，教師備課較為復(fù)雜，需要課外花一定時間才能掌握，而由于課時量的限制，僅憑上課時間，無法很好地完成知識的講解。類似的知識點(diǎn)有Java Web程序設(shè)計中的“Ajax”、JavaEE程序設(shè)計中的“輕量級框架開發(fā)”“EJB”等。

因此，提升復(fù)雜知識點(diǎn)的教學(xué)效果顯得非常重要，但是傳統(tǒng)的教學(xué)方法，對于復(fù)雜知識點(diǎn)的教學(xué)存在課時量不夠、學(xué)生畏難情緒導(dǎo)致主動學(xué)習(xí)動機(jī)減弱、備課工作量較大、作業(yè)難以評估的問題。如果還采用傳統(tǒng)課堂講授、課后作業(yè)的教學(xué)模式，可能導(dǎo)致部分學(xué)生無法清楚地掌握知識的實(shí)質(zhì)，了解原理卻無法開發(fā)，造成了教學(xué)資源的浪費(fèi)[2]。

任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)法是翻轉(zhuǎn)課堂的一種有效組織方式，該教學(xué)方法的思想基礎(chǔ)是以“任務(wù)”為中心，通過讓學(xué)生完成“任務(wù)”來讓學(xué)生學(xué)會理論，而不是直接讓學(xué)生來學(xué)習(xí)理論并進(jìn)行講解，對學(xué)生任務(wù)的完成設(shè)計完善的量化評估體系，激發(fā)學(xué)生興趣，培養(yǎng)其自學(xué)能力和創(chuàng)新精神。

1 任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)法

1.1 教學(xué)法的提出

在程序設(shè)計課程中，復(fù)雜知識點(diǎn)不僅對于學(xué)生是學(xué)習(xí)難點(diǎn)，而且對于教師也是講授難點(diǎn)。一是課時量的問題，復(fù)雜知識點(diǎn)的講解，需要較多的背景知識，利用有限的課時，將其講透較難；二是學(xué)生主動性不夠的問題，學(xué)生在對復(fù)雜知識點(diǎn)的理解上，如果難度較大，則會導(dǎo)致部分學(xué)生上課失去主動學(xué)習(xí)的興趣；三是備課工作量的限制，有些復(fù)雜知識點(diǎn)，需要進(jìn)行預(yù)先開發(fā)原型系統(tǒng)，教師工作量較大；四是作業(yè)難批改，復(fù)雜知識點(diǎn)布置的作業(yè)，一般都有一些規(guī)模，教師難以針對具體情況進(jìn)行評分。

如果采用傳統(tǒng)課堂講授、課后作業(yè)的教學(xué)模式，會出現(xiàn)較大問題：首先從教師方來說，在課時量的限制下，無法深入講解，只能從教案的美觀、課堂的生動、視頻課程、開發(fā)師生交互平臺等方面下工夫；但從學(xué)生角度，如果上課無法接收有效的信息，就會完全變成被動學(xué)習(xí)，出現(xiàn)大量學(xué)生不聽課、玩手機(jī)、睡覺的情況，頂多關(guān)注一下教師講的一些故事。雖然理解了皮毛，課后還是無法進(jìn)行開發(fā)。

理想的課堂應(yīng)具有如下特征：學(xué)生的價值得到體現(xiàn)；學(xué)生的激情得到激發(fā)；學(xué)生不僅學(xué)知識，還鍛煉集體感、口才、合作度等綜合素質(zhì)；學(xué)生能學(xué)會老師沒教到或者不會的知識。因此，我們將傳統(tǒng)的“課堂學(xué)習(xí)—課后復(fù)習(xí)”，轉(zhuǎn)換為“課前預(yù)習(xí)—課上講解—完成任務(wù)—最終答辯”的模式。在這種情況下，教師和學(xué)生的功能轉(zhuǎn)換見圖1。

圖1 任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法中教師和學(xué)生的功能

值得一提的是，任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)不同于傳統(tǒng)項(xiàng)目式教學(xué)[3]，項(xiàng)目教學(xué)一般以整個項(xiàng)目為背景，可能到了課程末尾才能完成項(xiàng)目，而任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)，任務(wù)嵌入在課程之中；任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)也不同于傳統(tǒng)分組討論和教學(xué)[4]，任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)中，學(xué)生只參與項(xiàng)目開發(fā)和自己項(xiàng)目展示，不講解理論知識，理論知識點(diǎn)仍由教師講解；任務(wù)式教學(xué)也不是課程設(shè)計，而是貫穿于理論課教學(xué)中的小型任務(wù)。

1.2 驅(qū)動性任務(wù)的組織

表1是一個任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)法的一般組織過程。

每個任務(wù)，學(xué)生課后學(xué)習(xí)投入的時間約8～10小時，一般分為3～4人1組。任務(wù)驅(qū)動教學(xué)的精髓為：解決實(shí)際問題、燃起學(xué)生興趣、培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力、給學(xué)生展示機(jī)會。由于任務(wù)比理論更加容易被學(xué)生了解，并且任務(wù)可以復(fù)制，支持不斷迭代更新，一次設(shè)計，后期減少勞動量，可以降低教師備課的負(fù)擔(dān)，也提高學(xué)生的參與度。

表1 任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)法的組織過程

在對教師的要求上，若對內(nèi)容足夠熟悉，完成任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)不難，關(guān)鍵在于任務(wù)的設(shè)計和學(xué)生的參與；特別是針對程序設(shè)計課程，完全采用案例教學(xué)也不難，因?yàn)槌绦蛟O(shè)計課程本身就是要解決實(shí)際問題。

在課程的組織上，教師需要考慮如下問題：①任務(wù)的設(shè)計：需設(shè)計相對簡單的任務(wù)，1～2周的周期之內(nèi)能夠完成；②基礎(chǔ)理論的講解：能夠較清楚地講解基礎(chǔ)知識，推薦純編程教學(xué)模式，知識講解應(yīng)緊貼任務(wù)；③課時量：任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)方法理論上延長傳統(tǒng)教學(xué)方法課時1.5倍左右，課時可能不夠，因此，可將演示改為在實(shí)驗(yàn)課上進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)室需安排投影儀等設(shè)備；④成績評定：可以給組打分，與組內(nèi)評分相結(jié)合，保證公平性，在助教充足的情況下，可以考慮每個學(xué)生進(jìn)行演示。

2 任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)法的實(shí)踐

筆者以JavaWeb程序設(shè)計課程為例來闡述這個問題。JavaWeb程序設(shè)計是高校程序設(shè)計專業(yè)的一門專業(yè)選修課，對于從事基于Java的Web應(yīng)用開發(fā)并從事Web智能研究的學(xué)生，是一門基礎(chǔ)性課程。該課程學(xué)習(xí)之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了JavaSE的基本知識和基本的HTML、JavaScript語法以及常見的系統(tǒng)配置方法。以筆者2016年出版的《JavaWeb程序設(shè)計》[5]為例，該課程中較為復(fù)雜的知識點(diǎn)列于表2中。

表2 JavaWeb程序設(shè)計中的復(fù)雜知識點(diǎn)

2.1 驅(qū)動性任務(wù)的組織

針對以上5個復(fù)雜知識點(diǎn)，可以設(shè)計出整個課程周期中的5個重要任務(wù)，見表3。

每個任務(wù)在相應(yīng)學(xué)習(xí)之后可以安排。表4以任務(wù)2為例，描述了該任務(wù)的安排。

2.2 分組、評分的組織

為較好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，一般3～4人分為1組。必須與學(xué)生明確：任務(wù)完成情況與成績掛鉤、建立團(tuán)隊(duì)榮譽(yù)感、必須較好地完成自學(xué)內(nèi)容、在較短時間完成項(xiàng)目展示、時間不夠的，可采用視頻等方式展示。

每組評分標(biāo)準(zhǔn)如下：①功能性，主要考察所有功能是否實(shí)現(xiàn)；②界面友好性，主要考察界面是否具有較好的用戶體驗(yàn)；③展示的組織，主要考察PPT是否清晰，語言是否流暢得體。具體可根據(jù)任務(wù)的難易程度進(jìn)行分值比例權(quán)重的調(diào)整。

如果遇到任務(wù)需要持續(xù)1周以上的情況，可以在任務(wù)布置后接下來的1周繼續(xù)講課，答辯向后延續(xù)。成績的評定上，每組答辯10分鐘，可由其他組組長進(jìn)行打分最后平均。遇到大班的情況，可以每組答辯10分鐘，分好幾個群同時答辯，此時需要較多的助教參與。為避免大班情況下各群標(biāo)準(zhǔn)不一的問題，可建立適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)將群組分?jǐn)?shù)歸一化到同一個值。在組員的賦分上，可將組內(nèi)的分?jǐn)?shù)由組員自行分配，平均分保持不變即可。

3 實(shí)施效果與問題

3.1 實(shí)施效果

針對任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)方法，我們也設(shè)計了實(shí)驗(yàn)，隨機(jī)抽取2個班的本科學(xué)生，一個班（A班）采用“任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)方法”，一個班（B班）采用普通方法，表5顯示了問卷調(diào)查和期末考試的結(jié)果。

表3 針對5個復(fù)雜知識點(diǎn)的任務(wù)設(shè)計

表4 任務(wù)2的安排

表5 實(shí)施效果

從以上表格中可以看出，在采用任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)后，學(xué)生評教，表示壓力大，但滿意度廣泛提高；學(xué)生滿意度中，案例教學(xué)滿意點(diǎn)凸顯度最高；不過，期末考試班級平均分并未提高，高分（近滿分）學(xué)生反而減少；但是，不及格的學(xué)生數(shù)量減少了，極低分學(xué)生也減少；學(xué)生參加創(chuàng)新活動、競賽的比例顯著提高。雖然并未起到提高班級考試卷面平均分的作用，但提高了滿意度，降低了差生率，提高了學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。

3.2 可能存在的問題

任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)法取得了較好的效果，但是也存在以下幾個問題。

（1）不能設(shè)置太多的任務(wù)，也不能設(shè)置太難的任務(wù)；32學(xué)時的課程，3～5個案例即可；每個案例在1～2周必須能完成。

（2）必須重視學(xué)生價值觀的引導(dǎo)，具有展示積極性的學(xué)生在大多數(shù)，不積極的學(xué)生也會受到正面影響。

（3）任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)方法不適合大班上課，30人左右最好，60人左右就比較困難；如果對課程不熟悉或者不耐心組織，可能會導(dǎo)致無續(xù)情況的出現(xiàn)。

4 結(jié) 語

任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)法以“任務(wù)”為中心，通過讓學(xué)生完成“任務(wù)”來讓學(xué)生學(xué)會理論，借助完善的量化評估體系，可激發(fā)學(xué)生興趣，培養(yǎng)其自學(xué)能力和創(chuàng)新精神。實(shí)踐證明，該教學(xué)方法能夠加強(qiáng)學(xué)生對知識的理解，培養(yǎng)其綜合素質(zhì)，取得了較好的教學(xué)效果。