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摘 要： 文章介绍了美国德州山姆.休斯敦州立大学计算机系“编程基础”课程中采用的教学方法和课程考核方式。介绍了教学中采用的混合式教学环境BlackBoard网络平台、协作式学习法、主动学习法和过程性考核标准。通过这些方法和手段，可以让教师更适应生活在当今这一数字时代的学生的学习习惯，改善和提高课堂教学质量。
关键词： 混合式教学; 协作式学习; 主动学习; 过程性考核
中图分类号：G642.4 文献标识码：A 文章编号：1006-8228（2021）03-114-03
Research on the teaching methods of "Programming Fundamentals"
course in American university
Wang Xiaona， Wu Weijiang， Liu Suzhuan， Zhao Jianhui， Wang Yan， Zhang Liying
（College of Information Science and Engineering， China University of Petroleum， Beijing 102249， China）
Abstract： This article introduces the teaching methods and course assessment methods used in the "Programming Fundamentals" course of the Computer Department of Texas Sam Houston State University. The BlackBoard network platform， collaborative learning method， active learning method and procedural assessment standards used in teaching are introduced. Through these methods and means， teachers can better adapt to the learning habits of students living in the digital age today， and improve and enhance the quality of classroom teaching.
Key words： blended teaching; collaborative learning; active learning; procedural assessment
0 引言
互聯网的发展和使用使得人们获取信息的方式发生了重大变化，同样高等教育领域的教学方法、教学手段也都发生了颠覆式的改变。当代的学习环境不再只是原来传统的教师课堂授课一种形式，已经是一种包罗各种学习平台和学习方式的混合式网络学习环境。通过混合式网络学习环境，学生的学习不用局限于在固定的时间和固定的课堂，可以自由的安排时间来学习。网络平台提供了很多的教学辅助手段，也提供了更方便地师生交流方式。为了更好的适应这种教学环境的变化，国内外的教师都在孜孜不倦的探索新的教学模式和教学方法。
1 背景介绍
山姆.休斯敦州立大学（俗称SHSU或Sam）是美国德克萨斯州亨茨维尔的一所公立大学。它成立于1879年，是德克萨斯州第三古老的公立大学。SHSU是德克萨斯州立大学系统的成员，学校设置有80多个本科，59个硕士专业和10个博士专业。计算机系设置了五个计算机本科专业和一个计算机辅修专业：计算机科学、计算科学（信息科学，IS）、计算科学（信息保障，IA）、计算机软件工程技术、数字和网络取证工程技术和计算机科学辅修;三个硕士专业：计算与信息科学、数字取证和信息保障与网络安全;一个博士专业：数字和网络法医学。另外该系还设置有两个在线硕士学位：数字取证和信息保障与网络安全。其中网络安全在线硕士连续五年被《美国新闻与世界报道》评为第一，在2018年25个最佳在线信息保障与网络安全硕士学位中排名第一。国家安全局（NSA）和国土安全部（DHS）已指定山姆·休斯敦州立大学为国家网络防御学士学位教育卓越中心（CAE-CDE）。
为了适应整个学习环境的变化，在程序设计类课程的教学中，山姆.休斯敦州立大学计算机系的教师们也在努力不断调整自己的教学策略和教学方法来应对网络课程的挑战。教师们采用各种各样的融合式教学方法吸引学生的兴趣，提高课堂的教学质量。在学习编程的初期，语法、语句、概念和逻辑比较简单，学生通过查阅教材和老师讨论等方式可以很容易解决学习中遇到的问题，但在后面高级编程阶段个人必须和团队合作在现代化的编程环境和工具中不断实践才是最好的学习方法[1]。在整个的教学过程中，为了更好的适应生长在数字时代的学生，老师重点要解决这些问题：①怎么在原来的传统教学方法中引入更适合新生代学生的现代化的教学方法;②怎么让学生的学习由被动式学习转变为主动式学习，使得学习更有趣;③怎么通过教师和学生的协作调动学生学习的积极性，提高课程教学质量;④考核方式需要怎样的变化，才能真正反映学生的学习效果。
2 教学实践
山姆.休斯敦州立大学（SHSU）的程序基础类课程开设了两门：“编程基础I”（Programming Fundamentals I）和“编程基础II”（Programming Fundamentals II）。两门课程都包含两部分的内容：课堂授课和实验课程。“编程基础I”通过Java语言介绍编程基础知识，主要内容包括计算机编程和软件开发方法的基本概念，包括数据类型，控制结构，函数，数组以及如何运行、调试和测试程序，该课程是四个学分，其中实验单独占一个学分。该门课程要求学生在学习之前要有基本的键盘操作和PC使用技能，通过学校规定的数学课程。该门课程的主要目标是让学生学会编写、测试并执行Java程序。“编程基础II”是“编程基础I”的延续，主要学习用抽象数据类型进行计算机程序的设计，实现和重用，还包括Java面向对象设计思想和设计模式。具体内容有基本的抽象数据类型列表、堆栈、队列和图，算法分析，搜索和排序。该课程也是四个学分，其中实验要单独占一个学分。学生通过实验要学会在多个编程环境中练习计算机编程。 2.1 通过BlackBoard学习平台实现从教学手段从传统到现代的转变
BlackBoard是一个由美国BlackBoard公司开发的数位教学平台。数位教学意指：数字化教学。老师和学生可以在多媒体、网络组成的平台内进行各种课程方面的交流。BlackBoard在线教学管理系统，正是以课程为中心集成网络“教”“学”的环境。教师可以在平台上开设网络课程，学习者可以自主选择要学习的课程并自主进行课程内容学习[2]。不同学习者之间以及教师和学习者之间可以根据教学的需要进行讨论、交流。BlackBoard为教师、学生提供了强大的施教和学习的网上虚拟环境，成为师生沟通的桥梁。
基于BlackBoard平台的教学模式是一种混合式学习教学模式。在这种教学模式下，学生在网络教育中的主体性会得到特别地重视，既能够发挥传统课堂教学的优势，又能发挥网络移动学习的优势[3]。尤其在新冠疫情期间，为了减少传播风险，美国高校很多课程采用线上课堂或线上线下混合课堂的模式，网络平台的使用更为重要。
课前教师通过平台把课程教学大纲、教学内容、教学视频、文档资料等分发给学生，学生可以提前预习相关内容，这使得教师在真正课堂上的分组讨论、难点讲解等效果更好，通过这个平台，也可以方便的实现师生之间的沟通。教师和学生通过平台可以进行视频对话，更好的实现个别指导。当传统课堂上不能实现面对面分组讨论时，也可以通过该平台实现远程讨论并记录下讨论情况，上传到平台，教师可以很方便的看到每组学生的讨论情况。教师也可以用平台提供的Kaltura插件方便的录制教学视频，丰富自己的教学资料。通过平台上教师提供的丰富的课程教学资料和教师设置的课程内容测试规则，大大提高了学生自己的自主学习能力，使被动教学变成了主动教学。学生在老师指导下，通过Internet查找资料来做更多的深入学习。使用现代化的混合教学模式既减轻了教师的负担（如BlackBoard平台提供了很多的统计功能，自动判分功能等），又提高了学生的主动学习兴趣。
2.2 采用Think-Pair-Share的方式创建主动学习的学习环境
主动学习是“一种学习方法，在这种方法中，学生会主动或体验性地参与学习过程，并且根据学生的参与程度，存在不同程度的主动学习。”Bonwell和Eison指出：“学生在做除消极倾听之外的其他事情时会参与就是主动学习。”主动学习的关键是要改变学生被动听，而是让学生主动思考的方式来学习。山姆.休斯敦州立大学的老师们原来也是采用案例教学法进行教课，教师先演示一个示例程序的编写，然后再让学生自己编写完成一个类似的程序，但后来发现这种方式学生太被动，往往演示时学生不注意听，实践编程时指导老师又要重复指导上课讲过的内容。后来教师们采用了一种相反的方式，先提出问题，让学生自己思考应该怎么做，让学生自己先在完成预习任务的基础上提出每个人的方案，再让他们和旁边同学结对子互相分享解决方案，互相评价对方的方案。最后老师再讲自己的解决方案，评价学生的解决方案，这就是Think-Pair-Share的教学方法。采用这种方法，学生课堂的专注度提高了，能主动思考解决问题的方法，有时一个题目得到很多解决方案，学生的学习兴趣得到了提高，在学习的过程中越学越喜欢学。
2.3 基于协作学习进行教学设计
协作学习（Collaborative Learning）是一种通过小组或团队的形式组织学生进行学习的策略。教师在BlackBoard平臺发布小组合作完成的题目，学生自己自由结合分组，组合好小组后，教师通过BlackBoard平台可以看到有几个小组，每组都有哪些成员。在教学中采用分组协作式教学模式，每位学生都能参与到整个学习的探索与发现过程中去，每个学生都完成不同的任务，在实现一个整体任务目标的前提下分工合作，进而完成学习目标，在这个过程中也培养了学生之间的团队合作精神和创新实践能力[4]。在这样的方式下，大部分学习都应由学生自主来完成，教师只需在学生的学习过程中通过BlackBoard平台加大监督力度，如要求学生将每次讨论视频记录上传，在学生出现问题并寻求帮助时给予一定的引导。在学习任务完成后，教师总结学生在学习中普遍存在的问题，有针对性的进行示范与解答。
2.4 通过过程考核提高教学质量
编程课程是计算机专业同学最基本的课程，也是后续课程最重要的基石。为了让学生对每个知识点都很好的掌握，让考核更全面化、精细化，教师非常注重学习过程的考核[5]。课堂出勤、章节测验、上机实验、课后作业、阶段考试、期中考试、期末考试和学术诚信等都会作为评分依据。表1列出了课程总成绩构成的分配比例。
每章学习完成后，教师都会通过BlackBoard发布一个小测验来检验学生的学习效果，一共有九次小测验。在整个课程的学习过程中，一般安排三次考试，每次考试考核的知识点都是不同的，难度也是逐步递增。这门课程教师对学生出勤和学术诚信[6]的考核很严格，如果学生连续缺席两次课或以上，就会收到警告;一旦发现学术诚信问题，将考试成绩记为0，并给予纪律处分。过程化考核改革是进一步提高本科人才培养质量的重要举措，也是改善教风、学风，激励师生提高课堂教学投入度，提升和检验课程教学效果，保证教学质量的有效手段。
3 结束语
在原来的传统教学方法中如何引入更适合新生代学生的现代化的教学方法;如何让学生的学习由被动式学习转变为主动式学习，使得学习更有趣;如何通过教师和学生的协作调动学生学习的积极性，提高课程教学质量;考核方式需要怎样的变化，才能真正反映学生的学习效果等是教师们在新时代课堂上需要不断思考的问题。不管国内还是国外，为了更好的适应信息化社会给教师教学带来的挑战，教师们在不断的学习、改进教学技术、教学策略、教学手段来提高学生的学习兴趣、激发学生的主动学习能力，保证教学质量。
参考文献（References）：
[1] 吴洪，戴波.美国罗格斯大学程序设计基础课程介绍[J].计算机教育，2014.17：102-105
[2] 由继禹.从Blackboard和Quality Matters看美国大学网络课程设计[EB/OL].https：//zhuanlan.zhihu.com/p/21285755，2016-06-01.
[3] 张丽英，孙雷，王晓娜，王燕，张岩.基于石大网络学习平台的混合式教学模式的探索[J].教育教学论坛，2018.46：173-175
[4] 王燕，王晓娜.基于创新人才培养的C语言探究式学习研究[J].计算机时代，2018.6：84-87
[5] 许真珍.美国高校计算机程序设计课程介绍及启示[J].计算机教育，2019.3：169-172
[6] 鲁琴，曹传晏.斯坦福大学程序设计入门类课程研究[J].计算机教育，2015.5：107-110
关键词： 混合式教学; 协作式学习; 主动学习; 过程性考核
中图分类号：G642.4 文献标识码：A 文章编号：1006-8228（2021）03-114-03
Research on the teaching methods of "Programming Fundamentals"
course in American university
Wang Xiaona， Wu Weijiang， Liu Suzhuan， Zhao Jianhui， Wang Yan， Zhang Liying
（College of Information Science and Engineering， China University of Petroleum， Beijing 102249， China）
Abstract： This article introduces the teaching methods and course assessment methods used in the "Programming Fundamentals" course of the Computer Department of Texas Sam Houston State University. The BlackBoard network platform， collaborative learning method， active learning method and procedural assessment standards used in teaching are introduced. Through these methods and means， teachers can better adapt to the learning habits of students living in the digital age today， and improve and enhance the quality of classroom teaching.
Key words： blended teaching; collaborative learning; active learning; procedural assessment
0 引言
互聯网的发展和使用使得人们获取信息的方式发生了重大变化，同样高等教育领域的教学方法、教学手段也都发生了颠覆式的改变。当代的学习环境不再只是原来传统的教师课堂授课一种形式，已经是一种包罗各种学习平台和学习方式的混合式网络学习环境。通过混合式网络学习环境，学生的学习不用局限于在固定的时间和固定的课堂，可以自由的安排时间来学习。网络平台提供了很多的教学辅助手段，也提供了更方便地师生交流方式。为了更好的适应这种教学环境的变化，国内外的教师都在孜孜不倦的探索新的教学模式和教学方法。
1 背景介绍
山姆.休斯敦州立大学（俗称SHSU或Sam）是美国德克萨斯州亨茨维尔的一所公立大学。它成立于1879年，是德克萨斯州第三古老的公立大学。SHSU是德克萨斯州立大学系统的成员，学校设置有80多个本科，59个硕士专业和10个博士专业。计算机系设置了五个计算机本科专业和一个计算机辅修专业：计算机科学、计算科学（信息科学，IS）、计算科学（信息保障，IA）、计算机软件工程技术、数字和网络取证工程技术和计算机科学辅修;三个硕士专业：计算与信息科学、数字取证和信息保障与网络安全;一个博士专业：数字和网络法医学。另外该系还设置有两个在线硕士学位：数字取证和信息保障与网络安全。其中网络安全在线硕士连续五年被《美国新闻与世界报道》评为第一，在2018年25个最佳在线信息保障与网络安全硕士学位中排名第一。国家安全局（NSA）和国土安全部（DHS）已指定山姆·休斯敦州立大学为国家网络防御学士学位教育卓越中心（CAE-CDE）。
为了适应整个学习环境的变化，在程序设计类课程的教学中，山姆.休斯敦州立大学计算机系的教师们也在努力不断调整自己的教学策略和教学方法来应对网络课程的挑战。教师们采用各种各样的融合式教学方法吸引学生的兴趣，提高课堂的教学质量。在学习编程的初期，语法、语句、概念和逻辑比较简单，学生通过查阅教材和老师讨论等方式可以很容易解决学习中遇到的问题，但在后面高级编程阶段个人必须和团队合作在现代化的编程环境和工具中不断实践才是最好的学习方法[1]。在整个的教学过程中，为了更好的适应生长在数字时代的学生，老师重点要解决这些问题：①怎么在原来的传统教学方法中引入更适合新生代学生的现代化的教学方法;②怎么让学生的学习由被动式学习转变为主动式学习，使得学习更有趣;③怎么通过教师和学生的协作调动学生学习的积极性，提高课程教学质量;④考核方式需要怎样的变化，才能真正反映学生的学习效果。
2 教学实践
山姆.休斯敦州立大学（SHSU）的程序基础类课程开设了两门：“编程基础I”（Programming Fundamentals I）和“编程基础II”（Programming Fundamentals II）。两门课程都包含两部分的内容：课堂授课和实验课程。“编程基础I”通过Java语言介绍编程基础知识，主要内容包括计算机编程和软件开发方法的基本概念，包括数据类型，控制结构，函数，数组以及如何运行、调试和测试程序，该课程是四个学分，其中实验单独占一个学分。该门课程要求学生在学习之前要有基本的键盘操作和PC使用技能，通过学校规定的数学课程。该门课程的主要目标是让学生学会编写、测试并执行Java程序。“编程基础II”是“编程基础I”的延续，主要学习用抽象数据类型进行计算机程序的设计，实现和重用，还包括Java面向对象设计思想和设计模式。具体内容有基本的抽象数据类型列表、堆栈、队列和图，算法分析，搜索和排序。该课程也是四个学分，其中实验要单独占一个学分。学生通过实验要学会在多个编程环境中练习计算机编程。 2.1 通过BlackBoard学习平台实现从教学手段从传统到现代的转变
BlackBoard是一个由美国BlackBoard公司开发的数位教学平台。数位教学意指：数字化教学。老师和学生可以在多媒体、网络组成的平台内进行各种课程方面的交流。BlackBoard在线教学管理系统，正是以课程为中心集成网络“教”“学”的环境。教师可以在平台上开设网络课程，学习者可以自主选择要学习的课程并自主进行课程内容学习[2]。不同学习者之间以及教师和学习者之间可以根据教学的需要进行讨论、交流。BlackBoard为教师、学生提供了强大的施教和学习的网上虚拟环境，成为师生沟通的桥梁。
基于BlackBoard平台的教学模式是一种混合式学习教学模式。在这种教学模式下，学生在网络教育中的主体性会得到特别地重视，既能够发挥传统课堂教学的优势，又能发挥网络移动学习的优势[3]。尤其在新冠疫情期间，为了减少传播风险，美国高校很多课程采用线上课堂或线上线下混合课堂的模式，网络平台的使用更为重要。
课前教师通过平台把课程教学大纲、教学内容、教学视频、文档资料等分发给学生，学生可以提前预习相关内容，这使得教师在真正课堂上的分组讨论、难点讲解等效果更好，通过这个平台，也可以方便的实现师生之间的沟通。教师和学生通过平台可以进行视频对话，更好的实现个别指导。当传统课堂上不能实现面对面分组讨论时，也可以通过该平台实现远程讨论并记录下讨论情况，上传到平台，教师可以很方便的看到每组学生的讨论情况。教师也可以用平台提供的Kaltura插件方便的录制教学视频，丰富自己的教学资料。通过平台上教师提供的丰富的课程教学资料和教师设置的课程内容测试规则，大大提高了学生自己的自主学习能力，使被动教学变成了主动教学。学生在老师指导下，通过Internet查找资料来做更多的深入学习。使用现代化的混合教学模式既减轻了教师的负担（如BlackBoard平台提供了很多的统计功能，自动判分功能等），又提高了学生的主动学习兴趣。
2.2 采用Think-Pair-Share的方式创建主动学习的学习环境
主动学习是“一种学习方法，在这种方法中，学生会主动或体验性地参与学习过程，并且根据学生的参与程度，存在不同程度的主动学习。”Bonwell和Eison指出：“学生在做除消极倾听之外的其他事情时会参与就是主动学习。”主动学习的关键是要改变学生被动听，而是让学生主动思考的方式来学习。山姆.休斯敦州立大学的老师们原来也是采用案例教学法进行教课，教师先演示一个示例程序的编写，然后再让学生自己编写完成一个类似的程序，但后来发现这种方式学生太被动，往往演示时学生不注意听，实践编程时指导老师又要重复指导上课讲过的内容。后来教师们采用了一种相反的方式，先提出问题，让学生自己思考应该怎么做，让学生自己先在完成预习任务的基础上提出每个人的方案，再让他们和旁边同学结对子互相分享解决方案，互相评价对方的方案。最后老师再讲自己的解决方案，评价学生的解决方案，这就是Think-Pair-Share的教学方法。采用这种方法，学生课堂的专注度提高了，能主动思考解决问题的方法，有时一个题目得到很多解决方案，学生的学习兴趣得到了提高，在学习的过程中越学越喜欢学。
2.3 基于协作学习进行教学设计
协作学习（Collaborative Learning）是一种通过小组或团队的形式组织学生进行学习的策略。教师在BlackBoard平臺发布小组合作完成的题目，学生自己自由结合分组，组合好小组后，教师通过BlackBoard平台可以看到有几个小组，每组都有哪些成员。在教学中采用分组协作式教学模式，每位学生都能参与到整个学习的探索与发现过程中去，每个学生都完成不同的任务，在实现一个整体任务目标的前提下分工合作，进而完成学习目标，在这个过程中也培养了学生之间的团队合作精神和创新实践能力[4]。在这样的方式下，大部分学习都应由学生自主来完成，教师只需在学生的学习过程中通过BlackBoard平台加大监督力度，如要求学生将每次讨论视频记录上传，在学生出现问题并寻求帮助时给予一定的引导。在学习任务完成后，教师总结学生在学习中普遍存在的问题，有针对性的进行示范与解答。
2.4 通过过程考核提高教学质量
编程课程是计算机专业同学最基本的课程，也是后续课程最重要的基石。为了让学生对每个知识点都很好的掌握，让考核更全面化、精细化，教师非常注重学习过程的考核[5]。课堂出勤、章节测验、上机实验、课后作业、阶段考试、期中考试、期末考试和学术诚信等都会作为评分依据。表1列出了课程总成绩构成的分配比例。
每章学习完成后，教师都会通过BlackBoard发布一个小测验来检验学生的学习效果，一共有九次小测验。在整个课程的学习过程中，一般安排三次考试，每次考试考核的知识点都是不同的，难度也是逐步递增。这门课程教师对学生出勤和学术诚信[6]的考核很严格，如果学生连续缺席两次课或以上，就会收到警告;一旦发现学术诚信问题，将考试成绩记为0，并给予纪律处分。过程化考核改革是进一步提高本科人才培养质量的重要举措，也是改善教风、学风，激励师生提高课堂教学投入度，提升和检验课程教学效果，保证教学质量的有效手段。
3 结束语
在原来的传统教学方法中如何引入更适合新生代学生的现代化的教学方法;如何让学生的学习由被动式学习转变为主动式学习，使得学习更有趣;如何通过教师和学生的协作调动学生学习的积极性，提高课程教学质量;考核方式需要怎样的变化，才能真正反映学生的学习效果等是教师们在新时代课堂上需要不断思考的问题。不管国内还是国外，为了更好的适应信息化社会给教师教学带来的挑战，教师们在不断的学习、改进教学技术、教学策略、教学手段来提高学生的学习兴趣、激发学生的主动学习能力，保证教学质量。
参考文献（References）：
[1] 吴洪，戴波.美国罗格斯大学程序设计基础课程介绍[J].计算机教育，2014.17：102-105
[2] 由继禹.从Blackboard和Quality Matters看美国大学网络课程设计[EB/OL].https：//zhuanlan.zhihu.com/p/21285755，2016-06-01.
[3] 张丽英，孙雷，王晓娜，王燕，张岩.基于石大网络学习平台的混合式教学模式的探索[J].教育教学论坛，2018.46：173-175
[4] 王燕，王晓娜.基于创新人才培养的C语言探究式学习研究[J].计算机时代，2018.6：84-87
[5] 许真珍.美国高校计算机程序设计课程介绍及启示[J].计算机教育，2019.3：169-172
[6] 鲁琴，曹传晏.斯坦福大学程序设计入门类课程研究[J].计算机教育，2015.5：107-110