基于混合式學(xué)習(xí)的《C語言程序設(shè)計》課程教學(xué)研究

謝麗霞

摘要：針對《C語言程序設(shè)計》課程存在的問題進行教學(xué)改革試點，采用混合式學(xué)習(xí)模式，在課堂教學(xué)中應(yīng)用基于問題的教學(xué)模式和交互式教學(xué)方法，學(xué)習(xí)過程進行多次模塊測試和階段測試，與未進行教學(xué)改革的學(xué)生對比，取得了一定的效果。

關(guān)鍵詞：教學(xué)質(zhì)量；混合式學(xué)習(xí)；教學(xué)模式；課堂教學(xué)

中圖分類號：G423.07 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）20-0169-04

課堂教學(xué)是大學(xué)教學(xué)工作的主要任務(wù)，是大學(xué)生最主要的學(xué)習(xí)途徑，課堂教學(xué)不僅是傳授知識，而且是培養(yǎng)思維方式、創(chuàng)新能力和探索精神的重要途徑。因此，提高課堂教學(xué)質(zhì)量是提高教育質(zhì)量的重要方面。

一、要提高課堂教學(xué)質(zhì)量，應(yīng)開展多種教學(xué)模式，注重研究的重要性

1.基于研究的教學(xué)模式，將教學(xué)重點從過去知識的傳授轉(zhuǎn)移到以研究、探索為基礎(chǔ)的教學(xué)上來。[1]建立以探究為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)并將其貫穿于本科教育全過程，這是一種教育理念的轉(zhuǎn)變，即將學(xué)生從知識接受者轉(zhuǎn)變?yōu)橹R探究者，師生合作共同探索知識的文化。以探究為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)是一種學(xué)習(xí)理念的轉(zhuǎn)變，旨在促進學(xué)生主動學(xué)習(xí)，從“學(xué)會”向“會學(xué)”轉(zhuǎn)變。[2]基本方法是讓本科生參與科研項目，開展研究式學(xué)習(xí)，努力為學(xué)生的成長和發(fā)展創(chuàng)造各種機會，從而把合作性、問題性、實踐性三個維度有機地結(jié)合起來促使學(xué)生積極地投身學(xué)習(xí)。[2]讓學(xué)生成長為清晰思維，富有探索精神、創(chuàng)新能力、解決問題的能力和熟練掌握語言交流技巧的人。[3]

2.基于問題的教學(xué)模式（Problem-Based Learning），即以問題為基礎(chǔ)來開展教學(xué)過程的一種教學(xué)模式，把學(xué)習(xí)放到復(fù)雜的、有意義的問題情境中，通過讓學(xué)生解決現(xiàn)實世界中的問題來探究問題背后隱含的概念和原理，并發(fā)展自主學(xué)習(xí)的能力。[3]

3.實施以問題為基礎(chǔ)進行教學(xué)指導(dǎo)的交互式教學(xué)，主要分為以下兩種交互方式：（1）以教師講授為主的師生互動。為吸引學(xué)生的注意力，引導(dǎo)學(xué)生思考，教師講授過程中應(yīng)多采用提問、設(shè)問、啟發(fā)、自問自答等多種方法，并給學(xué)生留出足夠的思考空間。在提出問題、分析問題和解決問題的過程中，教師要把自己的思維過程、探索歷程呈現(xiàn)在學(xué)生面前，從而引導(dǎo)學(xué)生逐步學(xué)會思考問題、分析問題、解決問題的方法，以及發(fā)現(xiàn)問題和提出問題的方法。[4]（2）以研究探討為主的師生互動。對于有些比較復(fù)雜的問題，可以教師提出問題，學(xué)生分成小組進行討論研究，形成自己的觀點、意見和解決方案，然后在教師的指導(dǎo)下再把問題帶到全班進行討論，充分發(fā)揮學(xué)生分析問題、解決問題和語言交流表達的能力。強調(diào)學(xué)生的主體作用，將學(xué)生由被動學(xué)習(xí)者變成主動學(xué)習(xí)者，教師由課堂的操縱者、控制者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)的促進者、推進者和輔導(dǎo)者。[4]

二、《C語言程序設(shè)計》課程面臨的問題

《C語言程序設(shè)計》課程是我校非計算機多數(shù)理工類本科專業(yè)的計算機技術(shù)基礎(chǔ)課。在計算機基礎(chǔ)教育中通過訓(xùn)練和培養(yǎng)學(xué)生程序設(shè)計能力，使學(xué)生不但掌握了高級程序設(shè)計語言的知識、程序設(shè)計的技術(shù)和基本算法，更要深入理解并掌握程序設(shè)計的思維和方法，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題、探索和創(chuàng)新的能力以及計算思維和復(fù)合思維的能力。

C語言突出的特點是功能強且規(guī)則多、靈活性大，課程面對的是沒有任何程序設(shè)計基礎(chǔ)的大學(xué)一年級學(xué)生，學(xué)生普遍感到學(xué)習(xí)難度較大。雖然我們部分采用了案例化的教學(xué)方式，按知識點設(shè)計教學(xué)用例，突出重點，注重應(yīng)用，教學(xué)模式采用“課內(nèi)外一體化”，加強實踐環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力。設(shè)置實驗項目10個，除課內(nèi)實驗20學(xué)時外，還有課外20學(xué)時采用實驗室開放與學(xué)生自主學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)后期還安排了綜合性訓(xùn)練，以便引導(dǎo)不同程度的學(xué)生開展創(chuàng)造性思維，強化學(xué)生的應(yīng)用能力。期末采用題庫出題上機考試，機器自動閱卷。但目前《C語言程序設(shè)計》課程仍然存在很多問題。

1.許多學(xué)生以前從來沒有接觸過程序設(shè)計，對計算機的思維方式很難理解，C語言本身語法細節(jié)多、靈活性大，特別是在學(xué)習(xí)的初期，學(xué)生容易陷入細節(jié)當(dāng)中，經(jīng)常有學(xué)生反映聽課有困難。而目前學(xué)生素質(zhì)良莠不齊，部分學(xué)生缺乏主動學(xué)習(xí)的意識，同時外界誘惑又多，一旦發(fā)現(xiàn)課程有困難，不是去努力學(xué)習(xí)，而是直接放棄。上課時，部分學(xué)生不聽課、玩手機，甚至干脆逃課，越到期末逃課現(xiàn)象越嚴重，因為班級大、人數(shù)多（一般在120左右），課堂教學(xué)內(nèi)容多，教師沒有多余的時間對學(xué)生進行過多管理。

2.實驗課上，盡管每次實驗課安排兩個教師或一個教師一個助教，但機房大，總有部分學(xué)生偷偷上網(wǎng)、看電影、聊天或玩游戲，相當(dāng)一部分學(xué)生作業(yè)和實驗報告敷衍了事，抄襲或直接抄答案。

3.平時沒有有效手段監(jiān)督學(xué)生學(xué)習(xí)，部分學(xué)生容易放松對學(xué)習(xí)的要求，到期末才去看書，可是C語言是一門循序漸進的課程，需要花大量的時間編程實踐，到考試才臨時抱佛腳是來不及的，所以，期末不及格率一直比較高。

因此，《C語言程序設(shè)計》課程需要采用更好的教學(xué)模式，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性，采用有效的手段對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程進行管理，改革現(xiàn)有的實踐教學(xué)，發(fā)揮學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，滿足學(xué)生多層次學(xué)習(xí)的需求。

三、混合式學(xué)習(xí)（Blended Learning）在《C語言程序設(shè)計》課程中的應(yīng)用

為了解決《C語言程序設(shè)計》課程中存在的問題，今年筆者進行了教學(xué)改革試點，采用多種教學(xué)技術(shù)和學(xué)習(xí)系統(tǒng)同時使用的混合式學(xué)習(xí)教學(xué)模式。

（一）在課堂教學(xué)中采用基于問題的教學(xué)模式和基于問題的交互式教學(xué)方法

1.采用基于問題的教學(xué)模式。精心選取一個現(xiàn)實世界中相對復(fù)雜的大“問題”作為本學(xué)期學(xué)生們需要完成的綜合程序設(shè)計題目，在第一次課堂教學(xué)時將此問題提出，然后將大問題分解成若干小問題，調(diào)整傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容的先后順序，以每個小問題為導(dǎo)線，重新組織教學(xué)內(nèi)容。根據(jù)這些小問題再精心設(shè)計若干個相關(guān)的小問題，這若干個小問題力求既結(jié)合實際，又能涵蓋課程教學(xué)的要求，以“問題驅(qū)動”的方式來引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。“問題驅(qū)動”教學(xué)模式以“問題”為主線展開，重在分析數(shù)據(jù)的組織形式、算法設(shè)計和程序設(shè)計思路，以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和研究能力，同時講授其中所涉及的知識點。通過讓學(xué)生解決現(xiàn)實世界中的問題來探究問題背后隱含的概念和原理，并發(fā)展自主學(xué)習(xí)的能力。[3]到學(xué)期末時，再讓學(xué)生完成學(xué)期開始提出的大問題作為綜合程序設(shè)計，時間允許的情況下，讓學(xué)生分組展示自己的學(xué)習(xí)成果。

2.重新整合規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上已有的多媒體課件和資料，補充新的課件、練習(xí)題等資料。教師設(shè)計適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)進程，提出學(xué)生的學(xué)習(xí)進度、內(nèi)容和方式，學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺學(xué)習(xí)基礎(chǔ)理論。課堂教學(xué)時，教師實行“精講多練”，主要做重點的、帶有啟發(fā)性的講授，壓縮語法知識等的講解，強調(diào)學(xué)生自學(xué)能力的培養(yǎng)，將時間和重點更多地傾向案例和與學(xué)生的交流互動中。

3.實施以問題為基礎(chǔ)的交互式教學(xué)方法。在課堂教學(xué)上盡可能多地實施以問題為基礎(chǔ)的交互式教學(xué)方法。在一些比較復(fù)雜問題上，允許學(xué)生互相討論，然后在教師的指導(dǎo)下學(xué)生再將討論后得到的結(jié)果帶到全班討論，充分發(fā)揮學(xué)生分析問題的能力。問題式教學(xué)方法可以使學(xué)生建構(gòu)起寬厚而靈活的知識基礎(chǔ)，訓(xùn)練解決問題的技能，鍛煉組織能力、交流溝通能力和團隊合作能力，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的內(nèi)部動機和終生學(xué)習(xí)的能力。[4]

4.課堂教學(xué)中對學(xué)生要多用表揚鼓勵的態(tài)度。教師的課堂表揚不僅可以活躍課堂氣氛，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還可以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，形成積極的學(xué)習(xí)態(tài)度。

總之，在課堂教學(xué)中首先要激發(fā)學(xué)生對本課程的興趣；然后課堂上要注意教學(xué)方法設(shè)計，提升教學(xué)語言藝術(shù)，促進課堂交流，加強學(xué)生創(chuàng)新精神的培養(yǎng)；再次教學(xué)的內(nèi)容應(yīng)反映社會實踐，介紹當(dāng)今最新的研究內(nèi)容，把學(xué)生引到研究的最前沿；最后應(yīng)巧用表揚來提升教學(xué)效果。

（二）重視學(xué)生學(xué)習(xí)的過程監(jiān)督與管理，在學(xué)習(xí)過程中引入模塊測試和階段測試

現(xiàn)在的大學(xué)生大多是從中學(xué)繁重、高壓、被動的學(xué)習(xí)狀態(tài)中走過來的，很多學(xué)生并不適應(yīng)大學(xué)自主的學(xué)習(xí)方式，許多學(xué)生沒有主動學(xué)習(xí)的意識，并且總認為大學(xué)學(xué)習(xí)應(yīng)該很容易，大學(xué)生生活應(yīng)該以玩為主。特別是像《C語言程序設(shè)計》課程，絕大多數(shù)同學(xué)以前沒有接觸過任何程序設(shè)計語言，沒有計算思維概念，編程實際上是很枯燥的，程序設(shè)計在學(xué)習(xí)的初期有大量語法知識，程序又不能有任何錯誤，一部分學(xué)生上了幾次課后，覺得學(xué)習(xí)困難，就放棄了學(xué)習(xí)，到期末為了通過課程才重新拿起書本。可是程序設(shè)計不是短期突擊看看書就可以通過的課程，需要大量的編程實踐，在一個個問題的解決過程中才能逐漸掌握程序設(shè)計的語法知識，培養(yǎng)程序設(shè)計的思維方式和計算思維能力。為了加強學(xué)生學(xué)習(xí)過程的監(jiān)督和管理，根據(jù)課程的內(nèi)容設(shè)計了7次模塊測試和3次階段性測試。

依照課程的進度依次將7次模塊測試發(fā)布到本校的BB教學(xué)平臺上，在規(guī)定的時間內(nèi)學(xué)生在課外時間去自行完成測試，每個測試可以做兩次，取最高的成績作為測試的最終成績。由于BB教學(xué)平臺的限制，模塊測試中的試題題型為選擇題，每次測試完成后，教師統(tǒng)計分析每道測試，選擇學(xué)生錯誤較多的題目在課上分析講解。

將上機實踐課分成3個階段，在每一個階段的實踐課完成后利用現(xiàn)有的上機考試系統(tǒng)，在上機實踐課時進行階段性測試。教師精選本階段應(yīng)掌握的典型問題，采用程序設(shè)計、程序改錯和程序填空3種題型，進行開卷考試，考核學(xué)生本階段程序設(shè)計的學(xué)習(xí)情況，再根據(jù)階段測試完成的情況進行分析。

（三）建立多種輔導(dǎo)答疑渠道

為了方便學(xué)生隨時解答疑問，在第一次課便公布教師的辦公電話、手機、微信號和郵箱，設(shè)立每周一次辦公室答疑時間，組織網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上的輔導(dǎo)答疑，鼓勵學(xué)生相互解答問題，進行討論。

四、結(jié)果對比

2016年《C語言程序設(shè)計》課程期末考試為上機考試，題庫隨機出題，機器自動判卷，題型為選擇題20%，程序設(shè)計類題型80%。筆者今年共教授3個班的《C語言程序設(shè)計》，共計347人，平均成績?yōu)?8.22分，各分數(shù)段人數(shù)比例如表1所示。

除筆者的學(xué)生外，全年級其余學(xué)生共計1648人，平均成績?yōu)?4.04分，各分數(shù)段人數(shù)比例如表2所示。

由表1和表2看出筆者所授課班級和其余班級相比平均分高了4.18分，90分以上學(xué)生的比例高了8.1%；80—90分數(shù)段的人數(shù)低了0.8%；在低分數(shù)段，50—59分數(shù)段的學(xué)生筆者授課班級和其余班級相比少了6.9%；50以下分數(shù)段的學(xué)生筆者授課班級和其余班級相比少了3.3%。合計在高分數(shù)段（80分以上）筆者授課班級的人數(shù)比其他班級多了7.3%，在低分數(shù)段（60分以下）筆者授課班級的人數(shù)比其余班級少了10.2%，特別是50—59分數(shù)段的人數(shù)少得較多。圖1為筆者授課班級和其余班級不同分數(shù)段比例對比圖。

2015年筆者共教授2個班，合計209人，期末上機考試平均分為62.34，各分數(shù)段人數(shù)比例如表3所示。

近兩年筆者授課班級不同分數(shù)段比例對比如圖2所示。

今年筆者授課班級學(xué)生成績比去年有了較大增長，平均分增加了5.88分，由圖2可以看到今年90分以上的人數(shù)比例增加了14.6%，增加比例較大；而50—59分數(shù)段的人數(shù)減少了9.9%；但50分以下的人數(shù)只減少了2.8%。分析原因如下：（1）今年筆者在教學(xué)方式上做了一些改變，強調(diào)學(xué)生應(yīng)用混合學(xué)習(xí)方式，到網(wǎng)上教學(xué)平臺自主學(xué)習(xí)，課堂教學(xué)則使用了新的教案，采用了基于問題的教學(xué)模式，壓縮了部分語法的講解，把重點更多地傾向案例教學(xué)和與學(xué)生的交流互動上。（2）設(shè)置了7次BB教學(xué)平臺上的模塊測試和3次上機階段性程序設(shè)計測試，這10次平時測試從開學(xué)初到期末，平均不到2周一次，督促了學(xué)生平時的學(xué)習(xí)。所以在成績上有一定的進步，特別是90分以上的高分數(shù)段的學(xué)生增加較多，而50—59分較低分數(shù)段的學(xué)生減少較多。但是，成績雖然有進步，可進步不是很大，60分以下的學(xué)生比例仍然較高，特別是50分以下的學(xué)生，占了總數(shù)的20.2%，只比去年減少了2.8%，這說明今年采用的種種辦法對最差的20%左右的學(xué)生來說并沒有太大的用處。因為這些學(xué)生是基本不怎么學(xué)習(xí)的，網(wǎng)上教學(xué)平臺上的資料基本不看，到了課程的中后期逃課現(xiàn)象比較嚴重，自己很少編程，實驗課時玩游戲、看電影，有的被多次提醒仍不改正，實驗報告的程序經(jīng)常是錯的，時有抄襲或者干脆不交，甚至有少數(shù)學(xué)生連平時測試都不完成。

五、下一步教學(xué)改革計劃

今年的教學(xué)改革還有許多不完善的地方，比如：網(wǎng)上教學(xué)平臺上還缺乏視頻教學(xué)，學(xué)生在課下學(xué)習(xí)的主動性不大；BB教學(xué)平臺缺乏專人維護，小毛病比較多，有的功能不能滿足教學(xué)需求；程序設(shè)計課程最重要的是編程，目前仍然是交紙質(zhì)的實驗報告，教師沒有辦法檢查每個學(xué)生的每道題目是否都真的完成了，3次程序設(shè)計的階段測試還不足以監(jiān)管學(xué)生程序設(shè)計的全面情況；網(wǎng)上交流討論學(xué)生參與不積極；等等。

1.混合式學(xué)習(xí)往往需要投入更多的時間，需要額外的教學(xué)資源以及課程內(nèi)容來鼓勵學(xué)習(xí)者之間相互交流和互動，是對整個教與學(xué)系統(tǒng)進行重新設(shè)計，在面授學(xué)習(xí)和在線學(xué)習(xí)之間實現(xiàn)最佳的協(xié)同作用，因此下一步課程組準備進行MOOC混合式學(xué)習(xí)教學(xué)改革，MOOC是基于互聯(lián)網(wǎng)興起的，注重學(xué)習(xí)交互，被認為是在線學(xué)習(xí)的一種新形式，MOOC采取短視頻教學(xué)的方式可以有效利用碎片學(xué)習(xí)時間。MOOC可以作為教學(xué)的有效補充，教師規(guī)劃學(xué)生學(xué)習(xí)的進度、內(nèi)容，學(xué)生課下在規(guī)定的時間內(nèi)自行學(xué)習(xí)，教師面授的時候可以壓縮講授語法知識的時間，把更多的時間留給“問題”和與學(xué)生的交流討論上，可以更多地采用以研究為主、以學(xué)生為主的交互式教學(xué)方式，能夠更好地培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、解決問題的能力和創(chuàng)新能力。

2.開發(fā)“C語言學(xué)生作業(yè)在線提交系統(tǒng)”，今后實驗報告和編程作業(yè)將不再以紙質(zhì)形式交給教師，而是在規(guī)定的時間內(nèi)在網(wǎng)上在線提交，系統(tǒng)自動判卷。將教師從判紙質(zhì)實驗報告和作業(yè)的無用功中解放出來，教師的主要精力將放在出題和對學(xué)生的統(tǒng)計分析以及對學(xué)生的監(jiān)督管理上來，及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)動態(tài)，及時將結(jié)果反饋到課堂教學(xué)中，對學(xué)生進行管理和指導(dǎo)。

六、結(jié)語

在當(dāng)代社會，技術(shù)變化的速率遠遠超過了歷史上的任何一個時期。這使得19世紀以來以培養(yǎng)專業(yè)化人才為目標的大學(xué)教育體系遇到了越來越嚴峻的挑戰(zhàn)。[5]20年后，人們所面臨的問題，可能和今天的完全不同，人們以今天的知識和眼光也許根本無法理解那時候的世界。這就要求大學(xué)本科教育應(yīng)建立一種新的教學(xué)模式，不僅要教給學(xué)生具體的知識，更要通過有效的教學(xué)活動，激發(fā)學(xué)生的好奇心、熱情、勇氣和堅忍不拔的意志，培養(yǎng)學(xué)生獨立思考的能力和對不同文化的尊重和理解，提高發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、解決問題的能力和創(chuàng)新能力。對于今天的大學(xué)教育而言，這是更為基本的挑戰(zhàn)，也是社會對于大學(xué)畢業(yè)生素質(zhì)的要求。

參考文獻：

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