以團隊式自主學習為導向的計算機類課程教學改革研究

田莉霞　吳晨　王鵬

摘要：近年來隨著信息技術的迅速發展，各個行業模式都產生了重大變革，教育行業也不例外。將“互聯網+”技術、信息化手段與傳統教育形態有效融合，組建學生團隊，可以有效實現高效自主學習，提高學生創新能力及團隊協作能力，培養出符合社會發展需求的高素質人才。本文以C程序設計課程為例，汲取了混合式教學自主學習模式和基于團隊學習模式的優點，開展以團隊式自主學習為導向的計算機類課程教學改革。

關鍵詞：團隊式學習;自主學習;混合式教學;C程序設計

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）12-0020-05

Abstract： In recent years， with the rapid development of information technology， various industry models have brought about significant changes， education industry is no exception. Each school pays more and more attention to the cultivation of students' innovation ability and teamwork ability. Through the effective integration of "Internet +" technology and information means with traditional education form， efficient independent learning can be realized and high-quality talents meeting the needs of social development can be cultivated. Taking C programming course as an example， this paper draws on the advantages of hybrid teaching independent learning mode and team-oriented learning mode， and carries out the teaching reform of computer courses oriented by team-oriented independent learning.

Key words： Team learning; Autonomous learning; Mixed teaching; C Programming

1 引言

知識經濟時代，社會需要的是復合型人才，在傳統以教師為中心的“填鴨式”教學中，學生過于被動，這不利于復合型高素質人才的培養，不利于學生德智體美勞的全面發展，更不能適應社會發展對人才的需求。20世紀末至今，在我國教育模式經歷了多次變革，學習理念在不斷轉變，各院校越來越重視教育教學的方法與技巧，越來越多的教育從業人員意識到學生才是學習過程中的主角，學生為主教師為輔的教育理念得到廣泛認可、推廣及應用。

如何有效提升學生的自主學習能力，發展創新思維，很多職業院校已經在逐步探索，并開設專項課程予以實踐。通過實踐，筆者發現同樣的自主學習方法在不同的學生個體上表現出來的效果完全不同，差異很大，學生不能同步發展。因此，本文將基于團隊的學習模式與自主學習模式相結合進行實踐教學，用以解決學生自主學習發展不均衡的問題。學生團隊在教師引導下，通過討論、辯論、答疑等多種互動形式達到互幫互助、共同進步的效果。與此同時，在注重學生個性化培養、激發學生學習潛能的基礎上，加強學生團隊意識，提高協作能力。

2 相關概念

2.1自主學習

自主學習亦可叫作自我調節的學習，是以學生為主的一種學習方式，整個學習過程學生自己掌控，教師負責引導協助。學習開始，制定學習目標，選擇合適的學習方法，設定學習效果評價機制。學習過程中，學習進度、學習內容、學習重難點完全由學生自主掌握，包括學習效果評價，學習過程監測。學生掌握學習主動權，可以根據自身情況及時調整學習方案，教師只是負責適時指導，及時解決學生學習中遇到的困難。

本文以《C程序設計》課程為例，C程序課程內容比較抽象，邏輯性強，對于職業院校的學生來說，學習難度大，很多學生反映知識枯燥難懂，無法跟上課程進度。為了改變課程現狀，針對該課程進行教學改革，開展自主學習。利用互聯網+技術，融入信息化手段，采用混合式教學模式，針對學生課上、課下的不同學習需求，采取不同措施，開展不同的教學活動，激發學生學習興趣，提高學習效率，有效促進學生自主學習。

2.2混合式學習

混合式學習（B-learning）主要由課堂教學和在線學習這兩個核心部分構成，它既能發揮老師的引導作用，還最大程度上提高了學生的學習熱情，開發學習者創造能力，體現了學習者才是教學中主人翁的觀念，學習不再是被動的填鴨式，學生掌握學習的主動權。其中，教師的工作方式也發生了重大變化，教師在整個學習過程中扮演的角色、所起的作用都不同于以往傳統教學模式，教學不再局限于課堂，而是貫穿于課上課下整個教學活動中。何克抗教授將混合式學習定義為多種教學形式的融合，既繼承課堂講授模式優點，又具有E-Learning學習的特色，既要體現學生在教學中的重要性，又要給予教師監管教學的權利，既能夠減少學習成本，又能夠加強教學效果。對上述定義進行分析歸納，我們可以了解所謂混合式學習是指對多種教學手段、方法、資源、內容、形式、環境的有機整合，采用此種學習方式，應特別注意教學時間、教學媒體、教學方式及教學內容的選擇，以期達到最優的教學效果。正因混合式學習的這些特點，筆者組織學生采用混合式學習方式進行自主學習，本課程采用網絡學習平臺為超星學習通，制作并上傳微課、PPT、練習測試等數字資源，根據學生課前預習、課上學習、課后復習的不同需求針對性進行輔導，輔助學生完成自主學習。

2.3基于團隊的學習模式

20世紀70年代，Oklahoma 大學招收學生越來越多，為了保證教學質量不受影響，美國教授Michaelsen 提出了團隊學習模式（Team Learning）。這種全新的教學模式一經提出就引起了教育學者的廣泛關注，70年代至90年代期間，關于團隊教學的研究集中爆發。直至2002年，Michaelsen教授正式將團隊學習（Team Learning）模式定義為基于團隊的學習（Team-based? Learning）模式，這一模式很快在世界各國得到推廣應用。

本文分別汲取自主學習模式和基于團隊學習模式的優點，將二者有機融合，用團隊模式彌補學生個性發展不均衡的問題，用自主學習來解決團隊教學中出現的忽略學生個性發展的問題，這樣大大提高了自主學習效率，學生通過組隊互幫互助，共同進步。這里自主學習主要采用混合式教學模式，線上線下組隊，制作信息化教學資源，上傳至網絡平臺，幫助學生完成線上自主學習，線下教師進行針對性輔導總結。本研究以培養全面發展的創新型高素質IT人才為目標，在教學中堅持“學生為主，教師為輔”，在學習模式改革的道路上不斷摸索實踐，為職業院校計算機類課程學習模式探究與改革提供一定借鑒。

3 案例解析

筆者制作了C程序設計課程的微課、電子教案、課件PPT，創建了課程習題庫，發布課程問題討論，為學生提供線上自主學習資料。如圖1所示為在學習通平臺創建的C程序設計課程電子目錄，圖2為C語言的發展及其特點課程微課視頻及電子教案截圖。下面以C語言的遞歸調用這一章節為例，演示以團隊式自主學習為導向的計算機類課程教學具體實施步驟。

3.1線上課前學習

課前同學們線上組隊（5人一組），利用學習通網絡平臺進行學習和交流，自主制定學習目標，學習主要內容如下：

1）什么是遞歸？

2）怎樣使用遞歸？

學生主要針對以上問題進行討論、交流、學習。教師提前錄制好微課，學生在學習通上觀看微課等視頻資源，高效自主學習，課程開始以兩個小故事進行情景導入：

情景一：從前有座山這個故事大家都很熟悉，它是一個典型的“遞歸”故事，自己重復調用自己，可以無限次遞歸下去。當大人們肚中無故事而又要哄小孩時，常常講這個故事。我們把這個故事定義為Story（）函數，也就是Story（）函數反復直接的調用自己，如圖3所示。

情景二：鏡子A調用鏡子B，鏡子B又調用鏡子A，也就是A（）函數調用B（）函數， B（）函數又調用A（）函數，我們可以說A函數反復的間接調用自己。

總結遞歸概念：在調用一個函數的過程中又出現直接或間接地調用該函數本身，稱為函數的遞歸調用。調用分為直接調用和間接調用兩種，如下圖5所示為直接調用，圖6為間接調用。

通過課前線上自主學習，多數學生能夠掌握遞歸的概念，部分學生對遞歸的使用略感困難。鑒于以上情況，考慮線下課堂學習內容安排如下。

3.2線下課堂演示講解

線上學習提出新的問題：如何控制遞歸的結束。通過情景故事改編，總結出使用遞歸方法的解題步驟，即如何使用遞歸。我們把上面的講故事的過程包裝成Story函數，就會得到以下代碼，如圖7所示：

運行以上代碼，由于每個故事都是相同的，也就是每次重復運行相同的代碼，重復講相同的故事，而又沒有故事停止的條件，這導致遞歸程序進入永無停止的死循環模式。由此我們可以得出，對于遞歸必須要有結束條件，并且每遞歸一次，應該向程序循環結束條件邁進一步，以確保程序在有限次循環后正常結束。我們可以將以上故事進行修改，為小和尚添加一個年齡，每講一遍故事，小和尚年齡減一歲，因為沒有零歲的小和尚，為一歲的小和尚講完故事后，程序就會結束，不會進行無限遞歸即死循環，改編故事如圖8所示。

因此我們總結出遞歸問題解決方法如下：

第一步尋找遞歸公式，此案例中遞歸的終止條件及遞歸公式如下所示：

第二步使用恰當的選擇結構語句編程，選擇結構主要包括IF語句和SWITCH語句，如圖9所示：

故事改編后，新的代碼如圖10所示：

3.3隨堂練習，線下組隊完成任務（5人一組）

任務一：求第五個學生的年齡，如圖11所示。

在學生完成任務的過程中教師給予解析提示，幫助學生完成任務。具體代碼如下：

#include

int main（）

{ int age（int n）;

printf（"NO.5，age：%d＼n"，age（5））;

return 0;

}

int age（int n）

{ int c;

if（n==1）? ?c=10;

else? ? c=age（n-1）+2;

return（c）;

}

3.4歸納總結（線下課堂總結）

學生歸納，教師補充總結。遞歸可以將一個復雜問題簡單化，采用遞歸編寫程序代碼簡潔易懂，大大提高了程序的可讀性。但是，使用遞歸算法對系統內存空間消耗較大，程序運行時耗較長，從這一角度看，并不是所有問題都適用于遞歸算法?？偨Y思維導圖如圖12所示。

3.5課后線上任務提高：漢諾塔（Hanoi）問題（5人一組，自主完成）

Hanoi（漢諾）塔問題。古代有一個梵塔，塔內有3個座A、B、C，開始時A座上有64個盤子，盤子大小不等，大的在下，小的在上。有一個老和尚想把這64個盤子從A座移到C座，但規定每次只允許移動一個盤，且在移動過程中在3個座上都始終保持大盤在下，小盤在上。在移動過程中可以利用B座。要求編程序輸出移動盤子的步驟，如圖13所示。

在線下練習完成的基礎上，進一步提高難度，幫助學生更深入的理解C語言中函數的遞歸調用。此問題略有一定難度，學生可通過線上學習資料查詢，相互討論完成，過程中，教師可進行線上輔導，及時解決學生線上自主學習中遇到的問題。

3.6教學評價與反思（線上）

依據本節課的教學設計，通過團隊討論，綜合線上學習以及線下學習效果，采用學生評價與教師評價相結合、形成性評價與終結性評價相結合的評價機制。通過學生的實訓展示，進行學生之間的交流評價，同學們從任務完成情況、小組分工協作情況、程序設計思路和有無創新等不同角度進行評價，此過程中不僅可以使更多學生的學習長處得到弘揚，使更多的孩子得到激勵，還可以充分施展自己的才智，體現了學習過程的創造性。

4 團隊式自主學習模式的拓展與展望

通過C程序設計課程中團隊式自主學習模式使用前后學生學習情況對比來看，這種學習模式對于學生的自主學習能力、團隊協作能力及創新能力的提高都有顯著效果。團隊式自主學習模式還處于實踐研究探索階段，它是一個可塑性強、技術性強、包容開放的全新學習模式，還有很多亟待改進的地方，還有很大的完善空間。例如如何充分發揮混合式學習線上線下的優勢，不斷提高自主學習效率。再比如團隊的組建模式，在這次C語言的課程實踐中，團隊組建主要以單層分組為主，后面的課程實施中還可以采用多層次結構的團隊組建，即大團隊中再包含小團隊的形式，實施項目化分工，將大問題分解為若干小問題，逐一化解。同時，在團隊的人員構成上，除了學生團隊，還可以組建師生團隊，教師作為學習組的成員直接加入進學習組，不再是旁觀者的角色，第一時間解決學生學習過程中遇到的問題，同時還可以促進師生互動，形成良好的師生關系及學習氛圍。

本文通過對《C程序設計》課程實施的團隊式自主學習教學實踐，為計算機類課程自主學習模式提供科學實用且可操作性強的參考依據，使團隊式學習模式和混合式自主學習模式有機融合，為我國職業院校計算機類人才培養模式的改革提供有益借鑒。

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【通聯編輯：王力】