基于微課的綜合項目設計法在C語言實驗課程中的應用

張娟 蔣云峰 潘志方 盧路瑤 金鑫 朱秀委 趙碩峰

[摘 ? ? ? ? ? 要] ?C語言程序設計的實驗課程是高等院校課程體系中非常重要的計算機類公共基礎課。分析醫學類院校現有的實驗課程中存在的具體問題，制訂了針對性的改革優化方案：通過引入綜合項目設計法，以面對面教學和微課教學相結合的線上線下混合式教學為載體，設計了新的教學形式、教學用例和考核機制。該方案有望增強C語言程序設計實驗課程的教學效果，為高等院校其他課程的教學改革提供一種新方法。

[關 ? ?鍵 ? 詞] ?C語言程序設計;微課;綜合項目設計法;混合式教學

[中圖分類號] ?G642 ? ? ? ? ? ? ? ? [文獻標志碼] ?A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文章編號] ?2096-0603（2021）06-0100-02

C語言程序設計課程是高等院校課程體系中非常重要的計算機類公共基礎課，在整個程序設計類課程的教育中起著承上啟下的作用[1-2]。它是理工科學生學習程序設計類課程的入門課程，也為后續學習C#、C++、單片機等課程奠定了基礎。C語言程序設計課程非常注重實踐性，目的在于使學生熟練地閱讀程序，并運用結構化程序設計方法來設計、編寫、運行和調試C語言程序。目前，醫學類院校的C語言程序設計理論課程均配備實驗課程。我校目前有32課時的實驗課，旨在引導學生用C語言的思維去分析和解決復雜的醫學工程類問題，培養適應社會發展的生物醫學工程領域新時代的人才。

微課是“互聯網+教育”的產物，是新近涌現出來的一種在線課程開發模式[3]。隨著現代信息網絡技術的飛速發展以及電腦、智能手機的普及，微課在高等教育中扮演著越來越重要的角色。它旨在運用互聯網技術實現課堂教學視頻、練習測試、教師點評等輔助性教學資源，以時間短、體積小、學習效果好等特點迅速成為現代化的新型授課方式。它是將網絡在線學習與面對面教學相融合的重要手段[4]，即實現了互聯網學習和傳統教學的無縫對接。因此，微課的校園化是一個普遍現象。本文以我校生物醫學工程專業的C語言程序設計的實驗課程為例，初步探討如何將微課應用于醫學院校的本科教學。

一、C語言程序設計實驗課的教學現狀

經過長期調研發現，C語言程序設計實驗課程存在各種問題，原因主要包括學校對該課程的定位情況、課程形式和課程內容的設置、教學模式、考核機制等多個方面[5-7]。目前，從我校生物醫學工程專業現有的教學情況看，C語言程序設計的實驗課程存在以下三個問題。

（一）教學形式單一

目前仍采用傳統的教學形式：實驗課開始時，任課教師先對與本次實驗課程相關的理論內容進行簡略講解，主要采取板書和PPT的形式對知識點進行講授。然后學生在機房內獨自完成教師布置的編程題目，完成后學生通過網絡上傳于服務器。這種傳統的教學方法使學生和教師按部就班，略顯枯燥，學生的參與度不高，并且學生在學習的過程中會受到時間和空間的限制。

（二）實驗內容單薄

實驗用例以實驗教材上的題目為主，而實驗教材上的用例均為驗證性實驗和設計性實驗。這兩種實驗用例僅僅通過對基礎理論知識的重復和實驗驗證來加深學生對所學知識的掌握。并沒有給予學生接觸涉及醫學工程類項目的機會，使學生通常對學習該課程的意義較為模糊。這與本專業培養學生應用能力、分析問題和解決問題的能力的方案相違背。

（三）交流互動受限

教師和學生、學生和學生的交流更多的局限于課堂上。這使學生課外在自己的電腦上做實驗遇到問題時，無法與教師以及其他同學進行及時充分的交流。

（四）考核方式不佳

實驗考核結合考勤、平時實驗成績和實驗考試。而考勤和平時實驗成績不能完全反映學生的平時學習情況，這時由于部分學生的平時實驗是在他人的“幫助”下完成的，自己對實驗內容并不是完全理解。

二、基于微課的綜合項目設計法的改革思路

針對上述問題，結合我校的實際情況，需要對現有的C語言程序設計的實驗課程進行改革。通過引入微課、采用綜合項目設計教學法[8-9]，實現線上線下混合式教學，使C語言程序設計課程更容易被學生理解和掌握。

綜合項目設計法是指以綜合性的實驗項目為驅動，在驗證性實驗和設計性實驗的基礎上引入的綜合實驗需要能充分利用相應的理論知識點，且能有效地和現實生活中的常見例子結合起來，鍛煉學生理論聯系實際、分析問題、解決問題的能力。由于生物醫學工程專業旨在培養醫學工程類人才，因此，使用的綜合性實驗會偏向醫學領域。本次改革主要從以下三個方面進行。

1.建立實驗課程微課教學資源：在網絡平臺上建立一門C語言程序設計的實驗課程，包括實驗大綱、教案、微視頻（配套三類實驗用例相關及思考題）、師生互動答疑等資源共享，實現線上線下混合式教學。從而解決教學形式單一以及交流互動受限的問題。

2.引入綜合項目教學法：將驗證性實驗、設計性實驗和綜合性實驗三種實驗用例相結合，提高學生的實際編程能力和學習積極性，提升學生的自我學習能力。從而解決實驗內容單薄的問題。

3.建立新的考核機制，不光考慮實驗操作的準確性，還需要考慮學生的自主學習過程，盡可能地反映學生真實的學習情況。從而解決考核方式不佳的問題。

三、基于微課的綜合項目設計法的改革內容

基于上述改革思路，本文以C語言程序設計實驗課程為例，從教學形式、教學用例和考核機制三個方面提出改革。

（一）教學形式

采用傳統面對面教學與基于互聯網的微課教學相結合的教學形式。傳統教學以教師講課、學生聽課的方式進行，最大的優勢是可以面對面地互動交流。微課是“互聯網+教育”的產物，是傳統課堂的數據庫和資源庫，是傳統課堂的實驗和推廣基地，使學生可以根據自己的時間不斷地對視頻內容進行重復學習。兩者具體的結合方式為：首先，教師需要在網絡平臺（省在線平臺、校園平臺等）上發布微課學習資源，包括實驗大綱、實驗教案、微視頻。其次，學生在個人電腦或移動終端登錄網絡平臺進行網上自主學習。這些在網絡平臺上由任課教師建立起來的學習資料，需要學生在每次實驗課前進行自主學習。微視頻由教師自己錄制，內容包括對實驗內容相關理論知識的簡單梳理、提前布置的結合專業特殊性而選取的實驗用例、實驗課前有針對性的思考題。關于實驗用例，教師在微視頻里只需要給出實驗題目以及需要實現的功能及要求。而具體的算法設計由小組在實驗課堂上討論完成，并由每個學生單獨完成實驗內容。教師在實驗課堂上針對學生的問題給予適當的指導，可以充分發揮學生的能動性和創造性。這樣，學生在學習微視頻時，不再需要大量集中的時間，可以利用閑散時間反復、隨時觀看。可以讓學生提前了解實驗課內容并對關鍵性知識點進行復習和鞏固，充分培養學生的自主學習能力。同時，由于已對本次實驗課的內容有了了解，因而在面對面的實驗課堂上，學生可以高效、有針對性地與小組同學和老師進行討論，充分鍛煉學生獨立思考和溝通交流的能力。同時，建立網絡平臺的互動討論區，方便學生在課余時間交流互動，解決了傳統課堂存在的“由于課堂時間有限只能部分學生得到答疑”的問題。

（二）教學用例

生物醫學工程專業的特殊性使C語言程序設計在醫學上的用途更加廣泛。因此，針對生物醫學工程專業學生的C語言程序設計實驗課程，需要同時引入三種實驗用例：驗證性實驗用例、設計性實驗用例、綜合性實驗用例。這里的綜合性實驗用例是指和生物醫學工程專業所在的領域緊密結合，主要偏向于解決臨床醫學問題。這是因為驗證性實驗用例和設計性實驗用例是為了鞏固理論課所學的知識點，而綜合性實驗用例與實際問題相結合，是集案例轉化、問題分析、算法設計、編寫程序、程序調試為一體的綜合訓練，是在解決實際問題的過程中培養學生的思維能力和應用能力。這樣，學生在學習的過程中，不光學習到了C語言程序設計的理論知識和編程知識，也激發了學生學習這門課程的興趣，同時也讓學生對生物醫學工程專業有了更深入的了解。

（三）教學考核

采用線上考核與傳統實驗操作考核相結合的方法。除了傳統的實驗考勤和實驗操作打分外，教師還可以在平臺上跟蹤學生的學習過程，并對學生的線上學習情況進行全面把控，包括學習微視頻的情況、思考題的完成度、網絡平臺的交流互動活躍度。比如，教師可以查看每個學生對每部分微課的學習時間和學習頻率，查看每次實驗前布置的與本次實驗內容相關的思考題的完成度以及知識的掌握情況，還可以在平臺的互動區內了解到學生的發帖和回帖數量。對于在互動區內積極幫助他人答疑的學生適當地增加平時分。這樣可以充分考慮學生的平時表現，提高學生學習的主動性，也對樂于幫助他人答疑的學生是一種鼓勵。

四、結語

本文以生物醫學工程專業的C語言程序設計實驗課為例，敘述了微課教學在高等教育教學中的應用，提出一種結合綜合項目設計法的線上線下混合式教學模式。并針對C語言程序設計實驗課程設計新的教學大綱、教學方案、教學用例和考核機制。本課程為后續專業課程如面向對象程序設計、單片機原理與應用課程的學習和畢業設計的完成奠定堅實的基礎。由于計算機課程之間具有相似性和通用性，若本課題改革成功可以將其思路推廣到其他課程的教學中。

參考文獻：

[1]魯世清，杜新欣，柴磊.生物醫學工程專業C語言程序設計課程的融合教學研究[J].中國校外教育，2015（4）.

[2]趙翠榮.高校C語言程序設計課堂教學改革探索[J].湖南城市學院學院（自然科學版），2016（25）.

[3]李晶.微課在中職《C語言程序設計》課程教學中的應用探討[J].黑河教育，2020（5）.

[4]魏雯，趙展.混合式學習視域下高職“C語言程序設計"教學設計研究[J].內江科技，2018（11）.

[5]馬曉娟.C語言實驗課教學改革探究[J].軟件導刊（教育技術），2014（2）.

[6]高瑜，顏燁，符欲梅.交互式在線編程平臺下的程序類實踐課程教學研究與應用：以C語言程序實驗課為例[J].新教育時代電子雜志（教師版），2018（43）.

[7]樸燕姬，劉念.基于高校教學思路構建下的C語言上機實驗課探索[J].黑龍江科學，2019（1）.

[8]舒澤芳.特定行業工程項目驅動的《C程序設計》教學模式的研究[J].科技信息，2012（33）.

[9]王琴竹.基于應用能力培養的C語言實驗課教學改革[J].運城學院學報，2016（3）.

編輯 鄭曉燕

①基金項目：溫州醫科大學2019年課堂教學改革項目“基于慕課的綜合項目設計法在高級語言程序設計實驗課程中的應用”（教改課題編號：YBKG2019059，負責人：張娟）;溫州醫科大學2019年課堂教學改革項目“基于混合式教學的模擬電子技術課程改革研究”（教改課題編號：YBKG2019058，負責人：朱秀委）;工程認證導向下模擬電子技術課程OBE改革（項目號：JG2020100，主持人：趙碩峰）。

作者簡介：張娟（1986—），女，漢族，博士，講師，從事C語言程序課程教學多年，研究方向：醫學圖像處理。

通訊作者：趙碩峰（1982—），男，漢族，碩士，助教，從事電子技術教學多年，研究方向：智能醫療。