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标题 基于Blackboard的《C++程序设计》PBL教改研究
范文 李志芳　牛琳


摘要摘要：通过对《C++程序设计》课程的PBL教改研究，分析了利用Blackboard教学平台辅助PBL进行课堂讨论的主要过程。从PBL讨论内容、讨论流程、资料设计、Blackboard平台应用、教学效果等几方面进行了探讨。
关键词关键词：C++；PBL；Blackboard；教学研究
DOIDOI：10.11907/rjdk.1431093
中图分类号：G436
文献标识码：A文章编号文章编号：16727800（2015）004016103
0引言
随着网络技术和现代教育技术的发展，网络教学平台提供了不同于传统教育的数字化资源供师生分享与交流，比较有名的是美国Blackboard公司开发的Blackboard教学平台[1]。该平台以教学、交流、共享为目标，深得广大师生好评。
基于PBL的计算机语言课程教学模式，是以问题为中心，以学生为主体，通过项目引导学生自主学习，融会贯通知识点和基本算法，提高综合程序设计能力[2]。充分利用Blackboard平台的交流、共享功能，将课堂讨论和网络虚拟平台相结合，可以在一定程度上拓展课堂讨论时空，弥补课堂讨论的不足，培养学生的合作、探索、创新精神和网络辅助自主学习的能力。
1混合模式课堂讨论设计
1.1课堂讨论对象分析
本课程授课对象为医学信息系的信息管理与信息系统专业本科二年级学生，学生在一年级已经完成了《VB.NET程序设计》课程的学习，基本掌握了程序设计语言的基础知识，具备一定的算法分析和程序开发能力。
1.2课堂讨论内容确定
通过教学实践得到PBL问题导向学习的两种情况：①未讲授知识点（医学PBL传统方法）；②对知识点的应用考察（计算机语言的常用方法）。所以该课程的PBL教改问题也分两种：①以未讲解小知识点为例考察自学能力，比如函数参数的地址传递；②以知识模块为例，比如，类和对象章节讲授结束后，考察学生的理解和应用能力。
根据知识模块的完整性、独立应用性和可扩展性，将课程划分为5个模块：①C++语言基础知识；②数组与字符串；③函数与指针；④类与对象；⑤继承与多态。针对这个5个模块，教师要详略不同地对要点和难点进行讲解，适当举例分析，编写合适的PBL案例。
1.3课堂讨论准备工作
第一步，分组。学生每4～5人组成一个小组，选出一名组长（有责任心的）。
第二步，教师集体备课，讨论案例及实施细节，如案例的知识点涵盖性、可扩展性，对案例的解析程度等，讨论环节中可能出现的问题及其应对策略，确定PBL案例（教师版）中的各项内容。
第三步，发布PBL案例（学生版）到Blackboard平台，并提供PBL课堂讨论要求、作业讨论要求及汇报形式，同时提供参考资料，如图1所示。
（1）提前一到两周布置案例，由学生小组自主选择及教师调剂，分配案例，选择相同和相似案例的小组组成一个大讨论组。
（2）为保证课堂讨论效果，教师要充分发挥好引导作用，采用多种方法，调动、鼓励小组学员积极发言。如增加平时成绩比重、推荐优秀小组成员、进行课堂讨论记录、考查小组成员参与度等，采用教师评分和小组互评等方法进行成绩统计。
第四步，引导学生课后自主学习，对题目进行分析，查阅教材及参考资料，组织组内讨论，发现问题，讨论并通过各种途径寻找解决方法。
1.4制定课堂讨论流程
基于Blackboard课堂讨论流程如图2所示。
（1）课堂讨论为3个学时，完成一到两个大组的汇报及讨论。前两天预交作业到PBL平台，课堂讨论中教师要注意启发，针对问题听取汇报小组是否修改及完善程度，引导学生讨论，并记录学生讨论时的表现。
（2）每一大组讨论结束时，教师要对讨论集中的典型问题给予解答，并对各小组完成情况进行点评。
（3）课堂讨论结束，要鼓励各小组继续完善作业，并在课后利用Blackboard平台进行讨论，对继续研究和完善的小组予以一定的加分。
1.5课堂讨论评分标准制定
课堂讨论成绩主要通过以下3个方面评定：①讨论作业完成及修改情况，包括PPT制作、案例实现方案、PBL汇报选项表的填写；②课堂讨论记录表、小组参与度、小组互评评分表和教师评分表[3]；③课后评价，对课堂讨论推荐的优秀小组及组内推荐的优秀成员给予加分。
最后将评分结果及优秀小组、优秀小组成员名单公布到Blackboard平台上。
2PBL资料编写
2.1课堂讨论要求、PPT制作规范、PBL选项汇总表
课堂讨论要求，包括小组PBL作业内容、小组成员发言人数及时间和PPT汇报包括：①小组成员介绍及分工；②所选题目描述，题目简要分析及已实现项目功能介绍；③组内讨论记录；④设计思路、算法描述及流程图；⑤解决问题及技术要点；⑥难点及其突破思路；⑦题目源代码展示并运行；⑧知识点总结、存在的问题等。
围绕PPT内容填写PBL选项汇总表，包括项目分解、拟解决的问题、 解决方法汇集、涉及知识点和技术以及如何获取这方面知识、项目实现重要环节描述（数据组织与表示、算法设计等）、小组自评。
2.2主要PBL成绩评定表
2.3PBL案例编写
PBL案例的编写格式，参考计算机语言PBL案例和医学PBL案例，分学生版和教师版，是引导学生自主学习的重要环节。一个好的、有效的案例设计，可以刺激学生广泛、全面地思考，将学习的知识与经验，解释与分析案例中的各个考查点和算法，进而查阅文献和网络资源，构建实现方案，达到自我学习的目标[4]。
2.3.1学生版
既有对经典案例的修改，也有对传统问题的延伸，让学生既有可参考的资料，又需要自己动脑动手理解所学知识点及算法，如对本课程重点（数组、函数、指针、类和对象、继承与多态）进行考查后，编写相关联案例[2-5]：
[案例1]编程求某班（假定有20名学生）计算机成绩的最高分、最低分，并能查找到任意分值的排名。
[案例2]使用面向对象程序设计方法，输入若干个学生的学号、姓名和3门课程的成绩；计算总分并按照总分排出名次，并能查找出任意排名的总分。
两个案例都要考查知识重点数组及其经典算法，案例1在第2、第3模块讨论，旨在考查结构化编程方法，数组、函数、指针等的使用；案例2稍作修改在第4、第5模块讨论，旨在考查学生面向对象编程思维，以及类和对象、继承或多态概念的理解。
3.3.2教师版
主要为主持PBL课堂讨论的教师提供指南，PBL不需要每个参与主持的教师都精通该知识模块，只要会分析算法，了解知识点用法，能引导学生讨论即可。教师版主要包含以下内容：
（1）学习目标，即考查知识点，以第4模块类和对象为例：① 面向对象程序设计方法；② C++语言类和对象的使用方法；③ C++语言中类的构造函数、静态成员概念及用法；④ C++语言中类的其它用法，This指针、Const修饰符、友元；⑤ 经典算法及自主学习能力的培养；⑥ 探求一题多解，培养发散性思维，利用网络资源协作学习。
（2）教学建议，即教学背景，包括本模块案例涉及课程内容、教学重点、适合的学生。
（3）参考资料。
（4）案例内容，每个模块的PBL讨论安排2～3个案例，5～6个小组参与。
（5）教学安排。
（6）案例解读及可能的解决方案，包括案例描述及细节解读、主要讨论方向（即思考问题/讨论要点）、教师参考意见、实现方案参考。
（7）教师总结。
3混合式课堂讨论教学效果分析
（1）在PBL教学中，学生的主要问题是查找学习所需资源，该混合式教学，有助于培养学生快速获取已有资源和查找有效网络资源的技能。
（2）培养学生成为合作式学习者，对团队有责任感。有效的交流、确立小组共同目标、鼓励团队精神、共同收获进步是必须掌握的技能。
（3）自主学习能力快速提升，成为有目的的学习者，关注学习目标和成果，养成积极思考的习惯，锻炼综合能力和创新能力。
（4）教师清晰、及时、有针对性的意见对学生很重要，通过和教师的沟通，既可以利用反馈改进学习，又能提升对教师的信任度。
（5）在PBL中，Blackboard平台具有教学管理、扩展教学时空的功效。一方面，可共享各种PBL讨论资料，如课堂讨论要求、参考资料、学生案例、预交作业、优秀作业展示等；另一方面，学生可通过Bb讨论区，与同学及教师进行交流和探讨。
4结语
有效使用PBL教学法和网络辅助平台，可以巩固教学效果，提高学生的算法分析和编程能力，培养学生自主学习能力，掌握自学计算机语言的技能。经过PBL教学改革，总结出如下几点供参考借鉴：
（1）PBL课时安排。此次实践中，5个知识模块的PBL讨论占总课时42%，突出的效果是学生的自主学习能力快速提升。存在的问题是，学习压力大，对知识点的掌握不够牢固、理解不够透彻，知识点运用不够恰当，解决问题方法有时牵强。同时，由于PBL讨论需要编写、整理和统计很多资料，给教师带来很大工作量。
建议：①类似该课程72学时/学期，适当安排3～4次案例讨论即可，每次在2～3个小组中讨论。根据学生准备情况适当调整课堂讨论时间；②评分方法适当简化，应该重过程轻结果。
（2）PBL案例编写。此次案例的编写主要参考上海交大医学部的PBL案例，分为学生案例与教师案例，效果良好。在学生版中增加对知识点考查和题目算法及延伸的提示；在教师版里充分编写各种准备资料，有助于教师能在最短的时间内胜任课堂讨论主持工作。
（3）提供计算机辅助学习（CAL）资源[4]。此次实践最需要改进的地方是对计算机辅助学习资源准备不足，如网络慕课（MOOC）、微课、精品课程教学视频、案例动画或游戏等。选择合适的计算机辅助教学资源，可以帮助学生理解重点难点，促进掌握与PBL案例相关的基础知识和算法细节。
（4）教师角色。教师不仅是信息提供者，还是引导者、督促者和反馈者，要会引导学习及讨论，可以提出开放式问题、监控小组讨论、鼓励批判性思维，培养学生合作式学习。同时，针对小组讨论容易出现忽视基础知识、没有学习资源、没有抓住主要问题、缺乏有效的记录、没有分配角色、缺乏对知识的再评估和积累等问题，教师要通过讨论中的各种交流机会，给予学生正确的提示与引导。
（5）讨论师生比例安排。经总结及参考其它高校PBL情况，课堂讨论师生比例控制在2到3个小组配1个教师比较适当。
参考文献参考文献：
[1]许桂芳. 基于Blackboard平台的实践课程混合式教学设计[C].西北、华南港澳地区高校教育技术2011年学术年会暨第17届清华教育信息化论坛论文集，2011：109112.
[2]张冬梅，刘远兴.基于PBL的C语言课程设计及学习指导[M]. 北京：清华大学出版社，2011：4659.
[3]化美艳.程序设计类课程PBL教学模式应用研究-以《VB程序设计为例》[D].沈阳：沈阳师范大学，2012：2835.
[4]SAMY AXER. 问题导向学习（PBL）指南[M].王维民，蔡景一，译.北京： 北京大学医学出版社，2012： 29111.
[5]庄波.面向对象程序设计案例精析（C++语言）[M].济南：山东大学出版社，2009：124.
责任编辑（责任编辑：杜能钢）
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更新时间：2024/12/22 23:01:34