以兴趣教学法为主导的编程基础课程改革研究

发布时间:2019-05-13  点击量:

作者:万青
  【摘要】在对编程基础教育发展现状进行调研的基础上,分析高职学生的特点和认知规律,以兴趣教学法为主导,设计以积木块和图形化编程方式开展编程基础教学的解决方案,解决学生对编程类课程积极性不高、排斥厌学的问题。
  【关键词】编程基础教学 兴趣教学法 积木块编程 图形化编程
  【基金项目】重庆工程职业技术学院教育教学改革研究项目:以兴趣教学法为主导的编程基础课程改革研究与实践(JG17
  2028)。
  【中图分类号】TP311.10-4 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2019)12-0056-01
  1.概述
  编程基础课程是一类课程的统称,采用的编程语言不尽相同,一般采用C语言、Java、Python、VB等。这类课程是高职信息技术类专业学生的必修课程,通过课程学习,能理解计算机程序的组成结构和执行流程,并运用结构化设计方法设计、编写、调试、运行程序,培养学生用计算思维方法分析和解决问题的能力。
  计算机编程语言具有模块化、抽象化的特点,多数学生在初学阶段比较吃力,只能记录、仿照老师写的程序,不容易理解这样做的原因,不能自己设计程序解决问题。久而久之,学生逐渐丧失学习兴趣。从高职学生自身特点来看,多数学生在以前的学习经历中有过挫败感,在基础教育阶段投入精力不够,在学习习惯和学习方法方面存在一些问题[1]。实施兴趣教学法的目的,是为了培养学生的自信心、责任感,激发创造性思维,锻炼实践手能力,让学生改变不良习惯,进入正常学习轨道。
  2.编程基础教育发展现状
  针对上述问题,本文从中小学的编程基础教育中寻找对策,探究在基础知识比较薄弱的情况下,如何开展编程基础教育的方法和途径。目前,国外比较流行的适合青少年编程的产品有Scratch、App Invertor、Blockly等。其中Scratch是由麻省理工学院开发的一款编程语言,可以创作出舞蹈、故事、音乐、游戏等互动式多媒体动画作品,功能强大,互动性强,适合7到12岁孩子学习;App Invertor是由一款由Google公司开发的 Android编程环境,抛弃复杂的程式代码而使用积木式的堆叠法来完成Android程序,适合15岁以上孩子学习。Blockly是一款Google公司针对青少年开发的积木式编程环境,并在此基础上开发出一系列Blockly Games(积木块编程游戏),适合12岁以上孩子学习。
  以上的编程基础教育软件产品主要突出简易性、趣味性、创造性。在不需要多少知识积累的基础上,就可以像搭积木一样,动手搭建一段程序,完成一个简单的游戏任务或一个简单的创意设计。
  3.高职编程基础课程改革方案
  3.1用积木编程游戏作为课程引入
  多数学生在成长过程中都有玩电脑游戏或其它形式游戏的愉快经历,通过游戏任务的形式引入课程,学生会觉得亲切、自然,在不知不觉中就进入面对问题、挑战困难的状态。
  图1对传统的字符界面编程和积木块编程进行了对比,字符界面編程总体比较抽象,包含较多的语法规则和英文单词,程序运行过程中容易出现错误,初学者会觉得枯燥乏味,没有成就感,学习的信心容易受到打击;而图形界面的积木式编程显得生动形象,任务目标明确,规则简单,在没有什么编程基础的情况下,通过积极思考和尝试,就可以解决问题,达成目标,保护了学习者的自信心。
  3.2积木编程向代码编程过渡
  和中小学的编程思维培养课程的目标不同,高职学生的最终培养目标是要能够用代码编程。在用积木块编程的同时,和对应的代码进行参照比对,可以自然过渡到代码编程。为了适应教学,对Google Blockly编程环境作了适当改造,增加代码比对功能,当选择一个积木块时,代码视图能高亮显示对应的代码块。
  此外,在教学内容编排上,逐步减少积木块的使用,增加代码录入。通过把一部分积木块替换为可以自由录入代码的万能积木块,设计程序填空题,让初学者逐渐适应自己录入代码的编程方式,从积木编程方式自然过渡到代码编程方式。
  3.3借助Processing编程平台展示图形化的执行结果
  除编程过程外,程序的输出结果也会影响学习者的情绪,图形化的输出结果比字符更具吸引力。通过比较,本文选自Processing作为编写、运行程序的平台。Processing 是一个开源的编程环境,为电子交互设计和数字媒体艺术提供支持。通过Processing开发平台,学生不需要系统地学习编程语法知识,也不需要较高英语水平,便可通过代码创作出图形或交互式界面。
  4.总结
  本文通过分析高职学生特点和认知规律,结合国外中小学编程基础教育的经验,以兴趣教学法为主导,设计出适合高职学生的编程基础教育课程改革方案,并付诸实践。对保护学生自信心,提高学习兴趣,提升学习效果方面起到一定作用。
  参考文献:
  [1]赵玉新.“95后”高职学生的特点及对策探索[J].产业与科技论坛,2015,14

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