大數據環境下的C語言課程教學模式研究

范迎迎 汪江樺

摘要：大數據時代的到來使學生的學習方式發生了巨大的變化。為了順應大數據環境下的高校教育改革需要，文章針對高校C語言課程特征，結合教學目標與教學實踐，圍繞分析學習需求、制作教學資源、在線學習、面對面教學、教學評價五個方面，對大數據環境下的C語言課程翻轉課堂教學模式展開了探討與研究。

關鍵詞：大數據；C語言；翻轉課堂；教學模式

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2018）03-0136-02

Abstract：Big data era has made great changes in the way students learn. In order to adapt to the need of university education reform in big data environment， this paper aims at the characteristics of C language courses in colleges and universities， combining teaching objectives and teaching practice， Around the analysis of learning needs， production of teaching resources， online learning， face-to-face teaching， teaching evaluation five aspects， the big data environment of C language course flipped classroom teaching mode were discussed and studied.

Key words： big data； C language； flipped classroom； teaching mode

1 概述

進入21世紀以來，信息技術發展突飛猛進，基于互聯網、云計算的大數據處理技術逐漸滲透于各個領域，也為教育領域的革新開辟了新的局面。《教育信息化十年發展規劃（2011-2020）》[1]明確指出了信息技術在教育模式創新領域的重要性。在大數據時代背景下，隨著慕課、微課等教育資源的普及，互聯網上的學習資源越來越豐富，學生可以通過互聯網輕松地獲取到網絡平臺上的學習資源進行學習，而教師可以應用大數據挖掘技術對學生的學習行為進行挖掘與分析，從而實現個性化的教育服務。新技術的出現總是不斷推動著課堂教學模式的改革，這就給傳統的以教師為中心的教學模式帶來了巨大的沖擊，需要設計新的教學模式來適應大數據背景下的未來教育。翻轉課堂教學模式應運而生，改變了傳統課堂以教師為中心的“滿堂灌”的教學模式，為信息時代的高等教育提供了新的思路。

C語言課程是高校計算機專業的核心基礎性課程之一，在當前計算機相關技術領域中占據非常重要的位置，具有知識點多、邏輯性強、內容繁雜和抽象性高等特點[2]。在傳統的C語言課程教學中主要存在教學目標模糊、教學方法陳舊、學生理解困難、學習主動性欠缺等問題。為了解決上述問題，本文將結合理論與教學實踐，研究大數據環境下的C語言課程翻轉課堂教學模式。

2 翻轉課堂教學模式

2.1 翻轉課堂的概念

翻轉課堂又稱為顛倒課堂，是對傳統課堂教學模式的顛覆[3]。將課內以老師講授為主的教學活動和課外以學生自主學習為主的學習活動進行互換，它要求學生在課下通過觀看短視頻進行學習，在課堂上學生則專注于主動的探究與討論，充分調動學生的學習主動性，將學生從被動的聆聽者轉變為主動的學習者，從而使學生對所學內容有更深層次的理解；教師則從知識的講授者轉變為學習的引導者，不再占用課堂時間來照本宣科地講解知識，而是有效地運用科技手段制作教學視頻和學習材料給學生，讓學生在課外進行自主學習，促使他們的個性化學習，提高學生的自主學習能力和協作學習能力。

2.2 國內外研究現狀

自翻轉課堂被提出以來就受到了眾多教育學者的廣泛關注。不少國外學者對翻轉課堂的概念及教學實踐進行了研究。Kenneth[4]等將翻轉課堂定義為“教師在技術支持下，將直接學習從大群體的學習空間移到個人學習空間”；Davies[5]等在電子表格基礎課上實施翻轉課堂教學實踐，調動了學生的學習主動性性并得到了積極的反饋；Evseeva[6]等在他們的英語課上采用了翻轉課堂教學模式取得了較好的效果。

在2012 年前，國內對翻轉課堂的研究還處于理論探索層面上，而近幾年來，翻轉課堂也受到了國內教育學者的廣泛關注。楊春梅[7]等研究了翻轉課堂對高等教育的影響因素和應用情況；宋艷玲[8]等從認知負荷視角探究翻轉課堂，從而獲得了更好的學習效果；朱建平[9]結合大數據技術，提出了大數據背景下的個性化教育。雖然國內對于翻轉課堂的研究已經有了一定的經驗，但是由于起步較晚，目前還處于初級階段，而且還主要集中在中學，大學相對較少，需要進一步進行研究和探索。

3 教學模式研究

大數據環境下的翻轉課堂教學模式就是將大數據技術應用于教學模式的改革實踐中，教師可以通過大數據技術對學生學習行為數據分析，更好的掌握學生的學習情況。結合現有的研究成果，本文將大數據背景下的C語言課程翻轉課堂教學流程劃分為以下五個環節：分析學習需求、制作教學資源、在線學習、面對面教學、教學評價。

3.1 分析學習需求

C語言程序設計是一門面向過程的程序設計課程。由于理論性較強，知識點較多，所以學生理解起來比較吃力。如果僅采用傳統教師的教學模式，會讓學生感到單調乏味，無法從真正意義上提高教學效率。因此就需要依據學生的前期基礎和實際學習需求，對教學內容各部分的特點進行分析，并進行教學內容的設計，合理分配線上學習和課堂教學內容。

3.2 制作教學資源

學生在課前采用在線學習方式進行自主學習，在線平臺上發布的教學資源的質量直接影響著學生的學習效果，這就需要教師制作出高質量的教學資源。我們將教學資源的制作分為以下四點：

1） 梳理知識單元。教師需要對知識單元進行梳理，在梳理的過程中，力求將每個問題盡量分割的具體、短小，以便在有限時間內講解清楚，然后有計劃地放在在線平臺上。

2） 視頻制作。根據梳理好的知識單元，按照問題導入、問題分析、應用舉例的思路進行視頻的設計、錄制與后期制作，每段視頻的時間控制在10分鐘左右。

3） 交互式練習題。交互式練習題題型采用多種題型，在每段視頻講解后面配相關的練習題，用于幫助理解本知識單元的知識點。并且每周都配有與本周所授內容相匹配的綜合測試，測試學生掌握情況，并記錄學生的測試成績。

4） 添加題庫資源。為了考查學生的學習效果，需要加強對題庫的建設，利用在線考試系統對學生的學習情況進行測試，并記錄測試結果。

3.3 在線學習

在線學習是翻轉課堂中的重要環節。在本環節中，教師將制作好的教學資源發布到在線學習平臺上，由學生確定自己的學習目標，并根據自身情況安排學習時間和學習進度。在這種學習模式下，學生可以自己掌握學習節奏，可以隨時停下來思考，也可以和同學及老師進行在線交流，還可以通過在線平臺上的考試系統對本階段學習情況進行測試。在線學習環節通過豐富的學習資源和學習形式使得學習活動由枯燥乏味變得輕松自由。

在大數據背景下的在線學習平臺引入了大數據處理技術，學生在使用在線學習平臺進行學習的過程中，相關的學習行為會被采集，例如學生的學習時長、在線考試時完成每道題目所需的時間、考試成績等等。學生使用在線平臺進行學習時，學習數據不停地被記錄下來，當數據積累到一定程度時，可以利用系統提供的數據數據挖掘功能對學生的學習行為進行分析，根據分析結果可以對在線學習資源進行改進，也可以掌握學生的學習情況，自動為學生提供適合他們的教學資源，實現個性化教育。

3.4 面對面教學

面對面教學環節的關鍵問題是挖掘出學生在課前學習中遇到的問題，針對具體問題進行講解，從而提高整個教學效率。這就需要教師在課前對收集到的學生數據進行分析，及時掌握全班同學的整體學習效果，然后根據學生的掌握情況安排教學內容和進度，對多數同學都存在疑惑的內容進行重點講解，并根據個體學習行為的分析結果，給出相應的學習策略。在這一階段，教師充當引導者的角色，除了解決學生的問題外，還要設計探究式課題引導學生探索研究，并提供個性化的指導；學生則要與老師和同學交流自己在自主學習過程中遇到的問題，并與同學一起協作完成課題，提出問題的解決方案并動手實踐，最后將學習成果匯報給大家，由老師和其余同學進行評價并提出建議，最終實現知識內化。

3.5 教學評價

課后的教學評價工作在翻轉課堂教學模式的實施過程中也是極其重要的。這就需要建立與翻轉課堂相匹配的教學評價體系，大數據技術為翻轉課堂課后總結工作提供了有力的支撐，通過對學生在整個學習行為中產生的數據進行挖掘，得出該學生的學習行為分析結果，供教師進行教學效果的評價與反思。從學生的自主學習能力、團隊協作能力、創新能力、自我管理能力等多個方面進行評價，使用大數據技術為每位同學建立學習檔案，跟蹤學習過程，記錄與分析學習效果。教師根據評價結果進行反思，進一步完善教學過程，為下一次翻轉課堂教學模式的實施做準備。

4 總結

伴隨著大數據時代的到來，日漸成熟的數據分析與數據挖掘技術為翻轉課堂教學模式下的C語言課程建設提供了有力的技術支撐。在大數據技術的支撐下，教學模式日益完善，更能滿足學生個體學習的需要，能夠在更大程度上激發學生的學習欲望，促進學生開展自主學習，提高學生的協作能力以及創新能力。在下一步的研究中，將繼續優化教學模式，力求取得更好的教學效果。

參考文獻：

[1] 中共中央國務院.教育信息化十年發展規劃（2011-2020年[EB/OL].http：//www.moe.edu.cn/publicfiles/business/htmlfiles/moe/s3342/201203/xxgk_133322.html.2012-03-13.

[2] 董胡.基于翻轉課堂的《C語言程序設計》課程教學改革研究與實踐[J].微型電腦應用，2016（9）：18-19，27.

[3] 趙佳薈.國內外翻轉課堂研究綜述[J].語文學刊（外語教育教學），2016（11）：114-116，129.

[4] Kenneth Wong， David W. K. Chu. Is the Flipped Classroom Model Effective in the Perspectives of Students' Perceptions and Benefits？[C].Hybrid learning：Theory and practice：7th International Conference， ICHL 2014， Shanghai， China， August 8-10， 2014.

[5] DaviesRandall， Dean Douglas， Ball Nick.Flipping the classroom and instructional technology integration in a college-level information systems spreadsheet course[J].Educational Technology Research and Development.2013，61（4）：563-580.

[6] Evseeva A， Solozhenko A. Use of Flipped Classroom Technology in Language Learning [J]. Procedia-Social and Behavioral Sciences， 2015，206，205-209.

[7] 楊春梅.高等教育翻轉課堂研究綜述[J].江蘇高教，2016（1）：59-63.

[8] 宋艷玲，孟昭鵬，閆雅娟.從認知負荷視角探究翻轉課堂——兼及翻轉課堂的典型模式分析[J].遠程教育雜志，2014（1）：105-112.

[9] 朱建平，李秋雅.大數據對大學教學的影響[J].中國大學教學，2014（9）：41-44.