基于協(xié)作學(xué)習(xí)的C語言程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革研究

[摘 要]針對(duì)當(dāng)前C語言實(shí)驗(yàn)教學(xué)中面臨的主要困難，結(jié)合基于建構(gòu)主義思想的協(xié)作學(xué)習(xí)特點(diǎn)，本文提出利用基于Wiki的網(wǎng)絡(luò)化協(xié)作實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，實(shí)施C語言程序設(shè)計(jì)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的新模式。介紹了基于Wiki協(xié)作學(xué)習(xí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)、關(guān)鍵環(huán)節(jié)和教學(xué)實(shí)踐過程。近年來的實(shí)施情況表明，該模式有利于提高C語言程序設(shè)計(jì)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。

[關(guān)鍵詞]C語言程序設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)教學(xué) Wiki協(xié)作學(xué)習(xí)

[中圖分類號(hào)] G642.0 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2013）24-0083-02

長期以來，C語言程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)一直是高校教學(xué)改革的重點(diǎn)之一。[1]利用基于Web 2.0的Wiki技術(shù)，近年來我們通過引入網(wǎng)絡(luò)化協(xié)作學(xué)習(xí)模式，探索進(jìn)一步豐富C語言程序設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段、提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的有效途徑，取得了良好效果。

一、建構(gòu)主義與協(xié)作學(xué)習(xí)

建構(gòu)主義強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，學(xué)生是認(rèn)知的主體，是知識(shí)意義的主動(dòng)建構(gòu)者，教師只發(fā)揮輔助、促進(jìn)作用。協(xié)作學(xué)習(xí)模式是一種比較突出地體現(xiàn)建構(gòu)主義思想的教學(xué)模式。[2]它通過建立學(xué)習(xí)小組，以對(duì)話、協(xié)商、討論形式開展學(xué)習(xí)。為實(shí)現(xiàn)特定的小組學(xué)習(xí)目標(biāo)，小組成員共享信息、觀點(diǎn)和認(rèn)知結(jié)構(gòu)，通過合作互助完成知識(shí)的意義建構(gòu)。

Wiki具有易用性、共享性、開放性和社會(huì)性等特點(diǎn)，目前基于Wiki的網(wǎng)絡(luò)化協(xié)作學(xué)習(xí)研究越來越受到人們的關(guān)注[3，4，5]。比如，課堂教學(xué)與Wiki知識(shí)庫相結(jié)合的雙平臺(tái)協(xié)作學(xué)習(xí)模式、基于Wiki的學(xué)習(xí)共同體、基于Moodle的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)模式的教學(xué)模式等為我們開展C語言程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革研究提供了有益參考。

二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)中面臨的主要困難

當(dāng)前，C語言程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)面臨的主要困難包括：

（一）加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)的困難

因近年來招生規(guī)模擴(kuò)大，不少班級(jí)人數(shù)超過50人，以致任課教師的教學(xué)壓力陡增，理論教學(xué)環(huán)節(jié)尚可勉強(qiáng)維持，但實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程則顯得不堪重負(fù)。通過增加實(shí)驗(yàn)輔助人員可在一定程度上緩解部分壓力，但因他們?nèi)狈?duì)學(xué)生特點(diǎn)的足夠了解，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)的效果大打折扣。

（二）滿足不同層次學(xué)生學(xué)習(xí)需求的困難

因?qū)W生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和能力差異明顯，要滿足不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需求存在困難。學(xué)生的兩極化趨勢(shì)突出，有的學(xué)生讀大學(xué)前已學(xué)習(xí)過基本的編程方法、學(xué)習(xí)興趣較濃，喜歡挑戰(zhàn)有難度的編程問題。而另一些學(xué)生在理解C語言的函數(shù)、遞歸、指針時(shí)顯得吃力。

（三）培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科競(jìng)賽能力的困難

目前，大學(xué)生程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽已成為省教育廳認(rèn)可的重要學(xué)科競(jìng)賽。C語言學(xué)習(xí)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維、協(xié)作能力等有關(guān)鍵作用。如何將傳統(tǒng)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)與學(xué)科競(jìng)賽能力培養(yǎng)目標(biāo)相接軌，具有一定難度。

三、基于Wiki協(xié)作學(xué)習(xí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)

針對(duì)以上問題，我們嘗試以基于Wiki的網(wǎng)絡(luò)化協(xié)作學(xué)習(xí)模式改革現(xiàn)有的C語言程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)如圖1所示。實(shí)驗(yàn)開始前由教師確定實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)、選定實(shí)驗(yàn)任務(wù)，并發(fā)布到面向所有學(xué)生的“主Wiki”。實(shí)驗(yàn)教學(xué)分組進(jìn)行，先由學(xué)生參考學(xué)習(xí)資源進(jìn)行課前預(yù)習(xí)，然后各小組從“主Wiki”自由選擇實(shí)驗(yàn)任務(wù)，各小組的任務(wù)可不相同。實(shí)驗(yàn)開始后以小組為單位，基于“小組Wiki”協(xié)作實(shí)驗(yàn)，組員可面對(duì)面對(duì)話或網(wǎng)絡(luò)交互協(xié)商和討論，可在“小組Wiki”共享自己的知識(shí)和成果，通過相互啟發(fā)、互助合作，實(shí)現(xiàn)共同學(xué)習(xí)。而教師通過教學(xué)巡視，有針對(duì)性地引導(dǎo)學(xué)生積極思考，適時(shí)答疑解惑，推動(dòng)學(xué)生自主強(qiáng)化知識(shí)的理解和運(yùn)用。

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圖1 基于Wiki協(xié)作學(xué)習(xí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)結(jié)束后各小組須提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告到“主Wiki”。教師再評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，評(píng)選優(yōu)秀實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并采取一定的激勵(lì)機(jī)制，獎(jiǎng)勵(lì)表現(xiàn)優(yōu)秀的學(xué)生或小組。實(shí)驗(yàn)過程中每名學(xué)生需充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性，通過組員的全力合作才能爭(zhēng)取最佳的實(shí)驗(yàn)成績，從而有利于促進(jìn)學(xué)生提高自主構(gòu)建知識(shí)的質(zhì)量。

四、實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)施的關(guān)鍵環(huán)節(jié)

為實(shí)現(xiàn)預(yù)期的教學(xué)改革目標(biāo)，基于協(xié)作學(xué)習(xí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)施過程中需注意以下關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

（一）合理構(gòu)建學(xué)習(xí)小組

小組規(guī)模以3～5人為宜，應(yīng)包括不同學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和能力的學(xué)生。研究表明，在研究性學(xué)習(xí)和探討式學(xué)習(xí)中，將不同性格和思維特點(diǎn)的學(xué)生混搭，通過思維撞擊和頭腦風(fēng)暴可獲得更好的學(xué)習(xí)效果。[6]小組長是非常重要的角色，他應(yīng)成績優(yōu)秀且領(lǐng)導(dǎo)力強(qiáng)。可在開學(xué)第一周內(nèi)組建學(xué)習(xí)小組，教師可召開討論會(huì)了解學(xué)生個(gè)性，組織邏輯測(cè)驗(yàn)、參考高考成績了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，再競(jìng)選若干候選小組長、組織其他學(xué)生報(bào)名，在教師協(xié)調(diào)下，考慮小組構(gòu)成的合理性后確定學(xué)習(xí)小組。

（二）營造競(jìng)賽式實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)氛圍

引入大學(xué)生程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽的競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，可有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。每次下發(fā)任務(wù)即啟動(dòng)一次競(jìng)賽，平臺(tái)支持實(shí)驗(yàn)計(jì)時(shí)和提醒，以及C程序在線編譯和評(píng)判功能。根據(jù)完成速度和程序執(zhí)行耗時(shí)評(píng)定成績。適當(dāng)?shù)募?lì)機(jī)制有利于營造更好的學(xué)習(xí)氣氛，比如，每次實(shí)驗(yàn)完成情況納入平時(shí)成績考核；每次表彰一個(gè)最優(yōu)小組，可給予一定的象征性物質(zhì)獎(jiǎng)勵(lì)。

（三）優(yōu)化實(shí)驗(yàn)任務(wù)

作為大學(xué)生接觸的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課，C語言程序設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)是建立基本編程素質(zhì)，培養(yǎng)計(jì)算思維能力，所以實(shí)驗(yàn)任務(wù)不能停留在基本概念的驗(yàn)證和傳統(tǒng)算法的復(fù)制，強(qiáng)度不宜過大、難度不宜過高。在融入大學(xué)生程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽試題時(shí)要進(jìn)行優(yōu)化，避免學(xué)生產(chǎn)生畏難心理，通過設(shè)計(jì)一些較貼近現(xiàn)實(shí)生活的計(jì)算問題，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓其體會(huì)到挑戰(zhàn)性和成就感。

五、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)作學(xué)習(xí)的教學(xué)實(shí)踐

教學(xué)實(shí)踐中使用的實(shí)驗(yàn)協(xié)作平臺(tái)如圖2所示。首頁即“主Wiki”區(qū)域，“實(shí)驗(yàn)任務(wù)發(fā)布”模塊展示了教師發(fā)布的習(xí)題。小組長完成選題后組員登錄即進(jìn)入“小組Wiki”頁面。組員可提交和修改任務(wù)代碼，系統(tǒng)自動(dòng)記錄版本狀態(tài)以及失敗次數(shù)，將其列入考核指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)過程中教師可進(jìn)入小組Wiki參與討論、巡視進(jìn)度，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題和不足并進(jìn)行輔導(dǎo)。實(shí)驗(yàn)評(píng)定后，可將正確答案發(fā)布到“主Wiki”。平臺(tái)也支持小組發(fā)布，由其他小組應(yīng)答的實(shí)驗(yàn)任務(wù)并對(duì)其手工評(píng)判，以便促進(jìn)小組間的學(xué)習(xí)交流。

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圖2 實(shí)驗(yàn)協(xié)作平臺(tái)

通過近年來的實(shí)踐，基于Wiki的協(xié)作學(xué)習(xí)模式取得了顯著效果。老師輔導(dǎo)實(shí)驗(yàn)的壓力得到緩解，小組長的積極性被調(diào)動(dòng)后帶動(dòng)了團(tuán)隊(duì)的學(xué)習(xí)進(jìn)步。通過融入大學(xué)生程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽試題，培養(yǎng)了學(xué)生的計(jì)算思維能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，為我校學(xué)生參加學(xué)科競(jìng)賽打下良好基礎(chǔ)。近三年來我校學(xué)生報(bào)名參加省級(jí)大學(xué)生程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽的人數(shù)持續(xù)增加，并在省級(jí)競(jìng)賽中多次獲獎(jiǎng)。

六、結(jié)語

作為一所應(yīng)用型本科院校，培養(yǎng)具有較強(qiáng)實(shí)踐能力、應(yīng)用分析能力的高素質(zhì)應(yīng)用型人才是我校教學(xué)改革研究的核心目標(biāo)。基于網(wǎng)絡(luò)化協(xié)作學(xué)習(xí)平臺(tái)開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，有利于提升C語言程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)效果，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。今后我們將根據(jù)教學(xué)實(shí)踐反饋情況，進(jìn)一步完善協(xié)作學(xué)習(xí)平臺(tái)，并通過對(duì)協(xié)作學(xué)習(xí)模式的深入研究不斷提升協(xié)作學(xué)習(xí)效果。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 呂風(fēng)杰，馬士明.C語言實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革初探[J].中國電力教育，2012，（10）：118-119.

[2] 賀東光，孫博文，孫百瑜.網(wǎng)絡(luò)教學(xué)協(xié)作學(xué)習(xí)模式的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)教育，2010，（2）：90-93.

[3] 潘慶紅.基于Wiki平臺(tái)的協(xié)作學(xué)習(xí)行為調(diào)查與分析[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2008，（7）：33-36.

[4] 王林發(fā).基于Wiki的學(xué)習(xí)共同體構(gòu)建策略研究[J].中國電化教育，2011，（9）：100-104.

[責(zé)任編輯：左 蕓]