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“信息学院云端教学”线上教学案例分享1--《大学计算机基础——Python程序设计》

时间:2022-04-12   点击数:


2022年3月14日以来,为了防止疫情蔓延,校园采取封闭管理,所有课程教学转为线上授课,面对此次线上授课,大学计算机基础课程”达成共识,采用混合式教学,课前下发学习任务单,学生自学或预习准备,课中将线下授课改为云端授课,课后布置书面作业、拓展作业及下发拓展资料。面向全校部分文科专业的《大学计算机基础——Python程序设计》课程,依托超星泛雅平台+腾讯会议+班级QQ群,打造“云端课堂”,确保线上教学活动安全有序开展。


一、 教学设计

1、 课程简介

课程名称:大学计算机基础B——Python程序设计

课程类型:公共基础课

课程学时:32

授课人数:800

授课团队:彭涛、夏楠、刘子建、唐丽娜

2、教学目标:通过本课程的学习,使学生熟悉Python的基础语法及数据结构,为后续结合Python编程来解决各个领域中的特定问题打下基础;使学生深刻理解计算思维本质和特征,并提高学生知识交叉融合、求解问题的能力。

3、教学内容:Python语言概述、语法基础、程序流程控制、数据类型、输入和输出、函数和函数式编程。

4、教学方法:线上线下混合式教学

5、教学评价:加强过程性考核,课程最终成绩=线上自主学习成绩*30%+实验作业成绩*30%+期末考试成绩*40%。其中,线上自主学习成绩=视频学习40%+诊断性评价40%+线上交流与讨论20%。实验作业成绩为8次实验作业取平均分,期末考试为超星泛雅平台闭卷机考。


二、 教学实施

1、明确以“学”为中心的教学理念

在线教学过程中,如何调动学生的积极性?如何使学生有效地学习?如何知道学生学的怎么样?这就要求我们注重以“学”为中心的课程教学设计。以“学”为中心的教学设计是一种成果导向的反向设计思路。即,首先制定预期学习目标,然后设计相应的能够促进这一目标实现的学习活动,使得学习目标能够被实现。最后设计相应的学习测评,使教师可以判断学生的学业表现是否达到目标,并将这些判断转化为学生的平时成绩,给学生以及时的反馈和激励。课程秉持以“学”为中心的教学理念和“成果”导向的教学设计,采取问题导向、任务驱动的反向教学设计思路,具体教学实施方案如表1所示。

2、强化平台建设

为响应学校建设一流本科课程的号召,“大学计算机基础课程组”一直积极推进该课程线上课程的建设工作。依托超星泛雅平台,团队按照章节顺序已录制完成了69个视频,总时长845分钟,发布了6章的章节测验,并发布了8次实验作业。通过在线课程平台的建设,使得该门课程在正常的教学秩序下能够更好地做到线上线下混合,丰富教学手段,提高教学效果及质量。在疫情防控的特殊情况下,更能够有效发挥线上平台的优势,积极支撑和补充线上课程的教学,确保“云端课堂”的有效开展。课程主页如图1所示。

 

课程实施方案

 

 

课前线上学习

课中直播

课后学习

学习工具

超星学习通

腾讯会议,班级QQ群

超星学习通,班级QQ群

学习内容

1、把握学习目标

根据布鲁姆学习分类法分类

1、完成学习重点及难点的讲解

1、讨论互评

2、完成学习任务

观看在线视频及课件,参与讨论

2、已完成的讨论与作业的点评

2、综合性作业的完成

3、参与考核

完成章节测验

3、小组学习成果的交流

3、优秀作业的推荐与展示

学习主体

1、个人自学

教师领学

相互学习

2、相互启迪

学习督促

教师借助学习通的统计功能及时掌握学生的学习情况,并通过QQ群与学生进行交流从而实现学习督促。同时发挥学习委员及助教团的督促和引领作用。

 

 

Python程序设计课程门户

 

超星泛雅教学平台中,课程“章节”是学生线上学习的重要园地,本课程以每次课的学习目标、学习任务和活动、学习评价三部曲,进行线上课程的设计。把原来线下“学”为中心的课堂教学环节和教学活动尽可能逻辑性地展现在线上。每一章节都提供在线视频的讲解,提供在线学习资源。章节内容如图2所示。章节结束还提供章节测验,通过章节测验主要考察知识目标的达成度,特别是对于编程题,实现了系统自动评判加教师人为干预的方式,将教师从机械的批阅劳动中解放出来。章节测验内容如图3所示。

另外平台上还设置了线上讨论区,其用意是让学生成为学习的主体,锻炼学生的思维能力和语言组织、表达能力。这些讨论和作业充分利用了成果驱动的教学方法,保障了在线学习的质量,体现创新性、高阶性和挑战度要求。另外,一些精彩的作业在线上设置集中展示区,可以用榜样的力量带动学生的线上学习氛围。讨论内容如图4所示。

同时,通过平台的统计功能分析学生对线上课程资源的使用情况,统计学生学习状况,教师通过后台实时观察学生的学习情况,及时跟进学习进度缓慢的学生。平台统计模块如图5所示。

 

 

章节内容

 

 

3 章节测验

 

 

4 讨论区

 

 

5 平台统计模块

 

3、利用腾讯会议进行直播
  本课程章节内容都是提前几天开放,在学生课前自学线上学习内容,部分先进学生完成讨论和作业的基础上,课程按照教学课表安排的时间,借助腾讯会议进行课程的直播授课。为保证线上教学质量,居家教学的老师们,与线下教学一样,以热
情饱满的状态面对镜头,与学生们云端相聚。如图6所示。与学生讨论专题学习的重点、难点,帮助学生深入理解前期线上自学内容,并提供理论联系实际的程序案例分享,是一种线上半翻转式的教学模式。直播期间选择和点评已提交同学的作业和讨论区的讨论,节省了现场思考的时间。通过点评,促使学生反思自己的学习收获。最后进入课后的继续讨论和作业的互评阶段。




 
6 腾讯会议直播课


直播中为了加强教学互动,教师提前10分钟进入直播间,屏幕共享以后,利用超星学习通的活动功能,事先准备好所要开展的课堂活动,如签到、问卷、选人、随堂测验、问卷调查(可用于撰写每次课的课堂感悟)等,上课的时候随时发布这些活动。另外,直播中经常询问学生,听懂了或没听明白,学生可以在直播间的聊天区与教师进行互动。腾讯会议自动生成的回放录像也可帮助学生在课后反复观看复习。

另外,通过班级QQ群上传课程资料和发布通知,学生有问题也可以第一时间跟老师进行沟通,如图7和图8所示。

在坚持以学生为中心,讲好每一堂课的同时,教师们还不忘将思政元素融入课堂内外,通过问题讨论,提升同学们的爱国情怀,增强同学们的社会责任感和职业担当,培养同学们的工程伦理意识,将德智教育进行彻底融合,此外,老师们还针对当前疫情时期同学们可能会出现心理波动或消极情绪,积极引导,加强鼓励,让学生感受到来自教师们的关爱,将三全育人做到实处。

 

 

7 班级QQ群上传文件

 

8 班级QQ群发布通知及解答问题

 

4、开展合作学习

由于每节课的每个学习目标一般都对应了一个线上的讨论或思考,这些完全由教师批改不现实,意义也不大。我们采取了依靠学生的方法,首先是学生互评的方式,学生互评既是一个再次学习的过程,也是一个促进学生自我认识和认识他人的有效载体。在互评的基础上,再让学生推荐或自荐最优秀的作业集中展示。其次是采取小组合作学习的方式,我们让学生组成四人合作学习小组,通过小组合作讨论以后,作业的数量精简了,效果也极大提升了。再次,我们设置了助教团,每个教学班由8名左右学生自愿充当助教。课程助教团减轻了教师学习管理的压力,也给了学生提升管理、沟通、合作、创新能力的机会,同时以高度的责任感激发这些学生的学习兴趣,进而带动班级的课程学习氛围。

5、开展探究性学习

程序开发类的课程需要上机实践,本门课程16学时的实验课,每次实验课由学生自主完成老师提前发布的实验作业,每个实验一个主题,让学生理论联系实际解决某一类专门的问题。为了提高学生的计算思维及编程能力,所有的实验作业都为编程题,实现了系统自动批阅加教师人为干预的评价方式。作业如图9所示。实验课上教师通过腾讯会议及QQ群实现远程指导。学生实验情况如图10所示。

 

9 实验作业

 

 

10 学生在实验室自主完成作业

 

6、积极开展教学研讨

教师们利用教研室例会时间,通过QQ群,讨论课程开展过程中遇到的问题,讨论线上上课感受,相互介绍好的经验,取长补短。如图11所示。

三、教学效果

本课程通过以学为中心、成果导向的课程设计,把课前预习、课后复习,与课程直播有机地结合起来的网络教学方式,能够为学生提供全方位的学习支持和学习激励。相比传统课堂,由于能力为本、成果导向的学习目标明确,学习活动和考评方式设计合理,并使学生增加了课前、课后的学习活动和学习任务,还满足了线上泛在化的、个性化的学习要求。

尽管因为疫情的原因,线上教学对教师与学生的直接交流产生了影响,但是 线上教学同时也使教学时间、空间不仅限于课堂上,网络的隐匿性优势提升了学 习主动性。平时比较内向的同学因为网络的隐匿性优势,变得敢于向老师敞开心 扉,主动和老师交流。课后学生可以通过各种平台与教师开展在线讨论,学习时 间和空间得以拓展。对于教师来说虽然教学及课程辅导工作量有所增加,但学生 的学习热情让老师更有工作动力,最终呈现的作业效果均能达到预期的教学目标。学生的学习热情高涨,平时成绩普遍较高。如图12所示。

 

 

11 通过QQ群进行教学研讨

 

 

12 平时成绩表

 

四、总结

时穷节乃见,教育初心坚。计算机基础教学团队是一支“薪火相传”的团队,老一辈学者倡导的不忘初心、自强不息、精益求精的治学精神始终是团队的“底色”。团队坚持以学生为中心,坚持三全育人,坚持润物细无声的思政融入,在这个非常时期,团队里的每一份子必将立足本职工作,守好一段渠,种好责任田,团结一心,早日战“疫”成功。

编辑:侯岚亭

版权所有 2023 东北林业大学计算机与控制工程学院

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