基于學員行為模式的層次化教學研究

唐曉+陳新+程敏+涂文婕

（空軍預警學院 預警情報系，湖北 武漢430019）

摘 要：以C語言教學為例，提出通過采集和分析學員行為數據，對學員采取層次化教學，具體闡述層次化教學的3個主要階段，重點分析如何真實合理地對學員進行分層以及分層以后的教學如何進行，目的在于使教學深度和難度能適合每一名學員。

關鍵詞：行為模式；分層教學； C語言

1 背 景

隨著信息化社會的發展，計算機的使用和學習越來越普及。C語言課程已經不再只是計算機專業學員的必修課，而已經成為理工類專業的一門基礎課程。學習該門課程的學員基本上是大學低年級的學員，我們對學員情況進行調查分析，發現他們中一部分學員對計算機有一定學習基礎，而絕大多數則沒有任何學習基礎，學員層次參差不齊[1]。對于一門語言學習課程來說，如果前面的基礎知識沒學明白，那么后面的學習則可能無法進行下去，學習者漸漸就會產生放棄的念頭，導致無法完成正常的教學任務[2]。

層次化教學是按照學員的接收能力而進行的一種因材施教的教學方法。每名學員的接收能力和對知識的掌控能力都不一樣，因此教員根據不同學員對知識的反應實施教學活動，會更適合每一名學員對知識的學習和接收。

2 C語言課程教學所面臨的問題

C語言程序設計是一門典型的計算機程序設計語言，目前在教學上存在以下兩個方面的客觀問題。

（1）學員的個體差異性大。同一個授課期班的學員存在學習層次差異性較大的問題。首先，學員考學的渠道不同，有的學員是在普通高中通過高考入校的，有的學員是從部隊考學入校的；其次，不同學員對學習的態度和積極性也不同。如果對所有學員采用相同的課程教學方式和課堂練習內容，則會出現有的學員“吃不飽”而有的學員跟不上的情況。

（2）將學員按照層次分班教學也較為困難。一方面，將學員從期班的安排上完全分開，在授課時間、授課地點和授課教員的安排上存在一定的困難；另一方面，C語言程序設計對于大多數學員來說是一門全新的課程，不存在學習基礎好和基礎差的問題，因此在授課之前很難將學員分為好、中、差不同層次。

面對在一個期班內學員層次參差不齊的現實問題，我們可以采用在同一時間和地點按照學員的接受和掌握能力進行層次化教學的教學方法。

3 學員行為模式研究

如何對學員進行層次化是我們要考慮的主要問題。C語言程序設計是一門語言類學習課程，每位學員在學習過程中的接受能力和上手的反應速度快慢是不一樣的，有的學員接受能力差、有的學員的接受能力強，有的同學上手快、有的同學上手慢，但是這兩個方面又不是一定成正比的，因為面對一門計算機語言，絕大多數學員比較陌生，所以在與這個陌生感進行磨合時，學員的前期反應速度并不能非常恰當地反映學員學習的真實狀態，如有的學員雖然上手慢，但是一旦上手并度過了這個磨合期，學習速度就會呈現出直線上升的狀態，因此在對學員進行分層時，最好能實時掌握學員的學習狀態。我們可以對學員的行為模式進行研究，掌握學員的學習動態，更加貼近真實地反映學員的學習狀態。首先要收集這些學員的行為，建立學員行為模式庫；其次對這些行為進行分析；最后通過學員的行為分析得出學員當前的行為狀態并進行分層。

3.1 學員教學行為數據采集

學員教學行為數據采集的首要條件是所有學員的上課和練習均在機房進行，方便進行數據采集。在授課硬件設施上，教員采用教師機進行授課，與學員進行互動且必須保證每名學員有固定的機器；在授課過程中，采用邊學邊演練的方式，記錄下每位學員的所有練習過程和結果并將其存放在學員的行為模式庫中。因為所有的教學行為都可以依據一定的判斷標準進行評判，所以人們總是以教學目標的達成效果來表達對教學的價值追求[3]。

3.2 學員行為模式庫建立

教師可將這些龐大的學員教學行為過程保存起來，建立學員行為模式庫，包括以下內容：①學員現階段的層次分級；②與教員互動的過程，包括回答問題的積極性、回答問題的難度、答題過程、答題結果、答題速度、向教員提問的頻率、請求幫助的過程等；③授課過程中的習題演練過程，包括試題難度、答題時間、答題過程和正確程度；④階段性小結練習的答題過程，包括試題難度、答題時間、答題過程和正確程度；⑤測試過程的全程記錄。

教師應記錄下學員在整個授課過程中的行為過程并將其存放在學員行為模式庫中。

3.3 學員行為模式分析

這是一個非常復雜的過程，對采集到的學員教學過程中的行為進行數據分析，通過這些大數據，我們可以分析出學員真實的學習水平和學習狀態并以此為依據對學員進行層次劃分，該過程就是一個數據分析的過程。在具體的教學實施過程中，找對分層的時機和方式并且對不同層次的學員采用適合的教學方式，也是我們要研究的重點問題。

4 學員層次化教學研究

分層教學模式可以根據學員的實際情況采用不同的教學方法，能夠兼顧不同層次學生的需要[4]。我們將C語言程序設計課程的授課過程分為3個階段。

4.1 層次化教學第1階段

第1階段是C語言課程學習的開始，包括C語言開發軟件的學習以及對簡單的程序進行編寫調試。因為該階段對于絕大多數學員來說都是一個全新的開始，所以在這一階段的學習中，不區分層次，即同一期班中的每位學員所接受的學習內容是相同的。通過第一階段的學習，學員之間將會出現微小的差異性，如有的學員對開發軟件的學習較快，能很快掌握程序的編寫過程并能對簡單的程序進行輸入、調試、編譯和運行，而有的學員對軟件的操作能力較低，對開發軟件的陌生感較強。

4.2 層次化教學第2階段

第2階段進入基礎語法的學習階段。該階段正式進入C語言的學習中，主要是學習C語言的語法知識并結合具體的實例進行練習。通過這一階段的學習，學員之間的個體差異性將逐步體現出來并會在上機實習的過程中逐步體現出來，如對于同樣的問題，有的學員可以很快根據要求對程序進行編寫和調試，然后運行出正確的結果；有的學員在同學或者教員的幫助下可以基本完成要求，但是有的學員隨著學習難度加深，對學習的內容越來越不理解，很難單獨完成教學要求，因此，從這一階段開始，就要進行層次化教學模式。這一階段主要是采用分層練習的方式，將練習題分為基礎必會題、提高題和思考題，所有學員必須完成基礎必會題，學有余力的學員可以繼續完成提高題，而思考題則針對那些在完成前兩部分練習后仍然有精力的學員。

4.3 層次化教學第3階段

最后一個階段是綜合實習階段。在該階段，學員已經對C語言程序設計有一定的基礎，教員授課將變成輔助，學員在這一階段主要是將前面所學的知識進行靈活應用，完成較為復雜的綜合練習。由于采用的是小班化教學，人數并不是很多，可以對學員進行分組，以學員的能力水平和潛力傾向把學生科學地分為若干組[5]，由分到同一小組的學員共同完成一個項目的開發。完成一個項目所需完成的模塊很多，每個模塊同樣也可分基礎功能和提高功能兩個部分。完成基礎功能所需用到的知識點是教學大綱中要求學員必須掌握的知識點，所有學員必須完成該部分；提高功能部分所需用到的知識點是教學大綱中沒有作硬性要求的部分，或者是需要學員深度思考的問題，屬于附加部分，這部分不要求所有學員都能完成，只是提供給那些在順利完成基礎功能之后還有時間和精力，希望還能更深層次學習的學員來完成的，且這一部分可以由單個學員完成，也可以由同組的學員合作完成，作為加分項記錄到學員的平時成績中。在項目開發學習的過程中，同組的學員要互相幫助，發現問題并得出共同結果，這不僅有利于學員對知識進行學習，還能培養學員的團隊合作精神。

層次化教學的實施過程中，在每一個階段，保證每位學員都能掌握大綱中要求的基本內容，這樣才能循序漸進地推動課程的進度。C語言程序設計是一門程序設計課程，如果學員沒有掌握哪一個部分，就很有可能無法進行后面的學習；不理解的知識點越來越多也會讓學生失去學習的信心和興趣。可見，保證每位學員都能跟上學習進度，時刻保持著積極學習的態度，同時讓學有余力的學員能夠有更大的空間發揮自己的作用是層次化教學中必須考慮的問題。

5 學員在分層教學模式中的主觀能動性

根據所分的3個授課階段，學員所體現的作用不同。第1階段對于學員來說，是非常關鍵的起步階段，在這個階段里，每名學員接受的知識內容是相同的。從第2階段開始，學員之間的個體差異性逐漸體現出來，對學員的行為模式進行分析，根據學員的學習狀態可以將學員大概分為3個不同層次，在完成同樣的基礎性練習題時，第1層次的學員可以快速完成，第2層次的學員雖然可以完成，但是需要一定的時間，第3層次的學員則無法完成。隨著課程的推進，這種層次差別也來越明顯，除了前文提到的為不同層次的學生提供不同的練習內容以外，還可以發揮學員自身的作用，讓學有余力的學員擔當助教，幫助其他層次的學員，具體實施方法如下：通過每次上機實驗和測試，由學員自主報名并獲得教員認可后，確定幾名學員為本節課程的助教，幫助教員共同指導其他學員完成課程要求。使用學員助教完成課程教學的優點非常明顯：①有的學員對教員有距離感，遇到問題不愿意向教員詢問，更愿意與同學進行交流，因為這樣他們可以無所顧忌地提問，能更真實地說明他們的問題；②教員只有一個人，即使是小班化也很難顧及每一名學員，如果有助教幫助教員輔導其他學員，就能夠讓每位學員的問題及時得到解決；③學員之間都非常熟悉，這些助教比教員更了解其他學員，所以輔導起來更具有針對性；④對于擔當助教一職的學員，這更是一個非常好的學習機會，因為他們在輔導其他學員時會遇到各種各樣的問題，有些問題他們自己可能并沒遇到過，這樣就迫使他們不斷地學習并且不斷地解決遇到的新問題，而這整個過程是站在更高層次的學習過程。

6 評分機制

該課程需要有一套完整的評分機制。通過對學員的行為模式進行分析，我們可以對學員的學習過程作出客觀的評價。此外，每次的小結性練習測試都需要對每位學員進行評分，因為每次練習都會有不同層次的題目，所以學員完成的進度以及獨立完成的程度都是進行評分的依據，而擔任助教的學員將會根據其表現獲得額外加分。到了學期末，每位學員都會得到各自的平時成績，而該成績將是他們最終考核成績的一個重要組成部分；同時，通過分數也可以帶動學員的積極性，提高他們的學習熱情。

7 結 語

采用上述方法進行層次化教學的過程中，教員可以做到隨時掌握學員的學習狀態，找到適合每位學員的教學內容和教學方式，實現因材施教，更好地完成教學目標，但是也必須要考慮到實施過程中可能會出現的一些問題。首先，助教是學員中的一人，在學員中間肯定有與其關系好的學員和關系不好的學員，他們有可能將私人感情帶到課堂中，因此學員可能得不到公平的幫助機會；其次，在做練習題時，助教可能會對同學的作業大包大攬，直接幫忙完成，這樣不僅起不到任何提高學員學習效果的作用，還會帶來副作用。因此，不僅是確定助教人選非常重要，而且教員在實施過程中也不能完全放手，要充分發揮學員自己的主觀能動性，同時還要起到監督和引導的積極作用，讓課堂教學朝著積極的方向發展，真正提高所有學員的學習興趣。此外，在建立學員的行為模式庫和對學員的行為進行分析時，面臨著巨大的數據量和分析任務，這也是一項非常復雜的系統工程。

第一作者簡介：唐曉，女，講師，研究方向為大數據和智能計算，tangxiao@whu.edu.cn。

參考文獻：

[1] 劉青掌， 陳一永. 淺談軍校小班化教學[J]. 科技視界， 2014（21）： 131.

[2] 唐曉， 李強， 陳新， 等. 基于MOOC平臺的C語言課程教學模式研究[J]. 空軍預警學院學報， 2015（3）： 227-229.

[3] 馬建華. 新課程理念下的有效教學行為研究[D]. 西安： 陜西師范大學， 2004.

[4] 符祖峰， 王海英， 周士蕓， 等. C語言實驗教學中分層教學模式研究[J]. 教育教學論壇， 2015（34）： 277-278.

[5] 李茜. 以小組協作形式構建分層教學[J]. 大眾科技， 2015（4）： 172-173.

（編輯：宋文婷）