基于混合式C語言程序設計實驗教學實踐與研究

桂林理工大學　楊呈永桂林電子科技大學信息科技學院　黎秋艷

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基于混合式C語言程序設計實驗教學實踐與研究

桂林理工大學楊呈永
桂林電子科技大學信息科技學院黎秋艷

【摘要】C語言程序設計課程作為理工科院校開設比較普遍的公共專業基礎課，在專業人才培養教學計劃中占有重要地位。由于該課程具有非常強的實踐性，除了掌握理論知識外，還要重點培養學生實踐程序設計能力，因此實驗教學就顯得非常重要。本文根據傳統實驗教學現狀分析，從理論基礎研究、方案設計、網絡教學平臺設計三個方面展開了混合式實驗教學改革研究與探索。實踐證明，C語言程序設計實驗教學結合混合式實驗教學有效的提高了教學效果，有一定推廣意義。

【關鍵詞】程序設計；實驗教學；混合教學

0　引言

C語言是國際計算機行業中比較流行的高級程序設計語言，C語言程序設計課程在我國高校本科教學的專業計劃中占有重要地位和作用，特別是大部分理工科院校都把C語言程序設計作為公共專業基礎課，也是理工科學生入門首選語言，為后續學習其他專業技能打下基礎。但是C 語言程序設計作為一門實踐性很強的課程，如果只是理論學習并不能達到培養學生的獨立編程的能力，學生必須理論和實踐緊密結合，通過大量的實踐上機訓練，才能在實踐中掌握理論基礎和程序設計的思想和方法，最終獨立設計編寫程序的應用能力。所以C語言程序設計實驗教學就成了本門課程的一個必要并且不可缺少的重要環節。

為了提高學生C語言實踐編程能力，需要任課教師積極去探索和改進教學方法。經過筆者多年的C語言程序設計實驗教學經歷，提出了C語言程序設計實驗教學改革的構建方案，即采用混合式實驗教學可以有效的提高學生實踐編程動手能力。

1　混合式學習理論基礎

“混合教學”（或混合式學習，Blended Learning）來源于傳統的課堂教學，它不是一個新概念，而是一個需不斷發展與擴充的概念。于2000年12月在由美國當代一流的教育專家和一流的技術專家起草的美國教育“技術白皮書”中提出觀點“E-learning”能很好地實現某些教育目標，Blended Learning 其本義是各種學習方式的混合。MargaretDriscoll 2002認為，混合學習指的是四個不同的概念：結合(combine)或混合(mix)多種網絡化技術如實時虛擬教室、自定步調學習、協作學習、流式視頻、音頻和文本實現教育目標。國內混合式學習最早是由何克抗教授在2003年12月召開的全球華人計算機教育應用第七屆大會上首次正式倡導的概念。他認為所謂Blended Learning就是要把傳統學習方式的優勢和數字化或網絡化學習的優勢結合起來。國際教育技術界在總結了將近十年的網絡教育實踐以后，提出了“混合式學習”是對“網絡學習（E-learning）”深入思考之后提出的新概念。

混合式教學核心是在“合適的”的時間為“合適的”人采用“合適的”學習技術和為適應“合適的”學習風格而傳遞“合適的”技能來優化與學習目標對應的學業成績；是將傳統面授教學與網絡教學進行有機結合的教學方式，是學習資源和不同學習環境如教室和虛擬的網絡環境的混合；不同學習方式和學習風格的混合。故采用混合式教學不僅從根本上改變教師的教學行為，能充分調動學生的學習主動性、創造性，從而提高學生的學習能力，優化教學過程，提高教學質量。

2　混合式實驗教學設計

2.1傳統C語言程序設計實驗教學現狀

傳統C語言實驗教學模式大多采用教師指導學生做實驗的方式，教師設計實驗指導書，在實驗課開課前把實驗指導書發給學生，在每個實驗課時學生照著實驗指導書做實驗，教師在課堂現場指導，實驗課結束后學生回去寫好實驗報告，然后提交給老師批閱。這種傳統實驗教學模式對于教師和學生來說面臨以下問題：

對于教師來說第一，教學方式單一化，在有限課堂教學時間內按照一個班三四十個學生一起實驗，2個學時的實驗課經常顧此失彼指導不到位。第二，作為一名負責的任課教師需要認真批改預習報告和總結報告，一個老師通常要指導五六個批次150人以上的實驗，這樣批改實驗報告工作量非常大。第三，根據傳統實驗模式，報告很難判斷是否抄襲，任課教師就很難監控實驗教學過程質量，自然也不能對學習者是否具備的有關知識與技能的基礎進行分析以及對相應的學習內容的認識與態度，不能教學對象進行綜合分析就無法做到因材施教，教學效果難以提高。

對于學生來說第一，通過調查和實踐在傳統模式實驗教學中大部分同學都是普遍對學習C 語言程序這門課感到困難、枯燥無味、被動式教學，缺乏主動學習意識。第二，每個實驗分配2個學時的實驗學時，如果學生沒有課前預習和課后總結是不能全面掌握實驗內容的。第三，由于教學方式和課后輔助學習資源單一，大部分學生都不善于主動與教師交流的習慣，使得學生在課后更不易得到老師及時的指導，學習效果非常不理想。一旦有某個知識點脫節就會造成整門課程學習的惡性循環。

2.2混合式C語言程序設計實驗教學方案設計

結合筆者多年來C語言實驗教學經驗，考慮到課程實踐影響因素的權重并組織專家評審組復審討論，歷經多次修訂后得到混合式C 語言程序設計實驗教學模式即“雙混合、五階梯”。

“雙混合”指教師線上線下主導和學生線下線上主體混合，線下傳統實驗教學課堂和線上網絡輔助實驗教學混合，學生個體自主學習和協同學習相結合為主的教學模式。

“五階梯”是針對C語言實驗教學的采用“階梯遞進”思想每個實驗每個學生都要經歷五階段，即預備引導階梯實驗、理論基礎階梯、設計引導階梯實驗、設計引導階梯實驗、實踐考核階梯實驗實踐教學。在每一個階梯設置不同的階梯目標并配有大量題庫除了完成規定任務目標外還可以供學生反復線上練習作為學生平時成績行為分析。這樣通過混合式實驗教學學生就能時時掌握本門課每個實驗知識點學習情況，任課老師也能整體掌握每個實驗知識點學生的學習情況。

表1　混合式實驗教學“五階梯”

2.3混合式實驗教學網絡平臺設計

根據混合式實驗教學需求分析和系統設計目標的要求，用戶對象主要由管理員、教師、學生，各個角色具有主要功能模塊如下：

管理員：管理員主要是指課程實驗的負責人。具體主要負責組織專業老師對實驗課程大綱規劃、實驗方案和內容設計管理。設計好實驗教學方案后對實驗分組、系統設置和學期、班級、用戶信息等基礎信息設置。對整個實驗教學進行跟蹤及結課后能通過系統對實驗教學質量分析，為下一次實驗教學內容方案設計做出輔助決策。

教師：教師主要是針對自己所負責實驗課程進行管理。每個任課教師都可以參與題庫的建設，機考管理、最主要功能是針對每個學生每個實驗進行蹤，對每個知識點進行統計分析，得出本次考試各個知識點總的正確率，從而分析出本批學生在哪些方面知識掌握較好或較差，并根據每個知識點階梯目標及時督查促進學生線上反復學習掌握實驗，同時統計各個實驗小組質量分析，為老師改進實驗方案提供輔助決策。

學生：學生作為實驗的學習對象，每個實驗都要根據混合式實驗設計方案在網絡平臺完成相應的任務，并且根據對每次實驗的評估和建議及時進行學習，直到達到目標為止。對于參加校考、區級等級考試、全國等級考試都設有目標水平，學生可以在教學平臺里面反復練習直到達到預期考試水平為主。

對于實驗課程每個階梯在學習結束后，教學平臺都有數據統計為教師教學服務和學生學習服務。例如在“理論基礎階梯”要求掌握一定的理論知識，這樣實驗開展起來才能達到事半功倍效果。首先任課老師建設初級入門水平的題庫供學生反復練習，方案設計本階段成績平時練習平均分占40%+實驗現場測試60%。平時練習平均分學生可以實驗前提前反復練習獲得，實驗現場測試只能在實驗課由老師統一測試獲得。例如循環結構程序設計題庫里面有while循環、do...while循環、for循環、循環嵌套、break和continue語句5大知識點題庫，每次練習分別從5個知識點隨機抽取5道題，每題4分，共20分，教學平臺記錄每次測試結果為老師提供教學決策和學生學習建議，效果如圖1所示：

圖1　實驗階梯學習數據統計圖

3　實驗結果與分析

2013-2014學年上學期，課題組對2012級通信工程專業C語言實驗教學7個班分成兩組，其中通信1、2、3、4班132人采用網絡混合式實驗教學和通信5、6、7班96人采用傳統課堂實驗教學，兩組教學各種考核的實驗數據如表2所示。

表2　相同專業應用實驗教學平臺班級與不應用班級教學考核情況

通過同年級相同專業實驗組比較，采用混合式實驗教學各個考核數據的合格率比傳統教學的要高10%。

4　結語

通過兩年的C語言程序設計實驗教學，將面授課堂與網絡教學平臺混合教學模式引入到實驗教學中改變了傳統單一實驗教學模式，通過混合教學可以針對學生學習情況跟蹤分析教師可以做出因材施教，指導更具有目的針對性。學生通過混合教學進行階梯學習和舉一反三實踐，學生在階梯任務的指引下有了明確目標，學習的空間和時間更加自由和靈活，有效的提高學生學習的主體性，自主學習的能力也得到了明顯的提高。

參考文獻

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楊呈永，男，廣西桂林人，碩士，講師，主要研究方向為Web智能開發及應用。

作者簡介：

基金項目：2013年廣西教育科學“十二五”規劃課題（編號：2013C136）。