線上+線下混合式教學模式下C語言程序設計課程思政探索

滑夢荻

中國消防救援學院 北京 102202

0 引言

2017年12月，教育部印發《高校思想政治工作質量提升工程實施綱要》（以下簡稱《綱要》），在《綱要》中課程育人居于核心地位，要求“大力推動以‘課程思政’為目標的課堂教學改革，優化課程設置，修訂專業教材，完善教學設計，加強教學管理，梳理各門課程所蘊含的思想政治教育元素和所承載的思想政治教育功能，融入課堂教學各環節”[1]。C 語言程序設計是面向大一理工科專業開設的計算機基礎編程類課程。為適應線上+線下混合式教學模式，C 語言程序設計課程從教學大綱、教學組織形式、教學設計、教學方法、教學資源等方面都重新進行了設計與調整。為了更好地發揮課程思政的德育功能，混合模式下的課程思政元素勢必要進行相應的調整與選擇。

1 線上+線下混合式教學模式

學者何克抗教授[2]認為混合學習就是要把傳統課堂面對面教授的優勢和E-Learning 各自的優勢結合起來，在發揮教師主導作用（引導、啟發、監控）的同時，發揮學生的主體作用，體現學生的主動性、積極性和創造性。線上+線下混合式教學多以建構主義與聯通主義為基本理論基礎，對其作用的認知分為“代替論”和“促進論”兩種觀點[3]。無論是哪種觀點，線上+線下混合式教學模式對教學的正向作用都是毋庸置疑的。在新冠疫情期間，教育部印發的《應對新型冠狀病毒感染肺炎疫情工作領導小組辦公室關于在疫情防控期間做好普通高等學校在線教學組織與管理工作的指導意見》，明確指出疫情期間要實現“停課不停教、停課不停學”[4]。在這種背景下，線上+線下混合式教學迎來了新的機遇與挑戰。

C 語言程序設計是一門理論與實踐并重的基礎類課程。其中理論部分結構化、邏輯性較強，多為顯性知識。實踐部分多為理論部分的實踐應用，強調在實踐中使學生掌握程序設計的基本思路與方法，最終培養學生使用計算機解決實際問題的能力?；贑 語言程序設計課程理論部分自身的特點，理論部分適用于線上教學模式，充分利用線上教學資源（慕課、微課）進行理論教學。實踐部分采用線下教學模式--翻轉課堂的形式，開展基于項目、問題、案例的教學實踐。

1.1 線上教學資源的設計與應用

在線上教學模式下，為了保障教學效果，線上教學資源的設計與選用至關重要。C 語言程序設計理論部分采用微課、線上直播課、慕課相結合的模式。微課的設計與選用以校本微課為主，根據本校學生層次、學習風格對C 語言程序設計課程理論部分章節進行劃分，重新進行教學設計，時長為15 ～20 分鐘。

1.2 線上教學工具的設計與應用

線上教學工具選用雨課堂與騰訊會議。課前利用雨課堂發布預習知識點、教學課件，課中利用雨課堂發布課堂練習，利用彈幕功能實現與學生的互動，課后利用雨課堂發布課后作業，實現課堂數據統計與分析。利用騰訊會議直播功能進行實時教學、答疑解惑。

1.3 線下翻轉課堂的設計

線下翻轉課堂主要應用在C 語言程序設計課程的實踐部分，在線上理論教學的基礎上，利用線下翻轉課堂模式開展基于問題、項目、案例的實踐教學。

2 線上+線下教學模式下的課程思政

2.1 線上+線下混合式教學課程思政的一致性

2019年3月18日，習近平總書記在學校思想政治理論課教師座談會上的講話強調，要堅持把立德樹人作為中心環節，把思想政治工作貫穿教育教學全過程，實現全程育人、全方位育人，努力開創我國高等教育事業發展新局面。[5]“全程育人、全方位育人”的一個最終共同目標就是實現立德樹人。這就意味著在教學過程中無論講授哪個教學內容，采用哪種教學模式、選擇哪種教學方法都要保證立德樹人課程思政目標的一致性。約翰·比格斯提出的一致性建構理論認為，在一致性建構的教學系統中，所有環節都是相輔相成的，學習者能夠完全置身于一個支持性的學習系統中[6-7]。在一致性建構理論的指導下，所有教學環節不僅要保持教學目標的一致性，更要保證課程思政目標的一致性。

為適應線上+線下混合式教學模式，C 語言程序設計課程對教學大綱、課時分配、教學設計、教學課件重新進行了整理。

整個課程的教學設計采用了BOPPPS 教學模型的六個教學環節Bridge-in 引入、Objective 目標、Pre-assessment 前測、Participatory-Learning參與式學習、Post-assessment 后測、Summary 小結。并相應地對教學課件進行了統一設計制作。

2.1.1 線上與線下課程思政的一致性

在線上+線下混合式教學模式下，線上課程與線下課程一脈相承，相輔相成。兩者有相同的教學目標與課程思政目標。在C 語言程序設計課程中，每個章節都有一個課程思政主題，無論是線上課程還是線下課程都圍繞相同的課程思政目標開展教學。重點章節課程思政主題具體如下。

1）課程內容--程序設計與C 語言

①線上課程內容

C 語言的發展及特點；

程序設計的任務。

②線下課程內容

第一個C 語言程序；

C 語言程序運行步驟。

③課程思政主題

實踐是檢驗真理的唯一標準。

④課程思政內容

在TIOBE 2020-09 編程語言排行榜中，C 語言依然名列前茅。其根本原因在于：計算機系統的馮諾依曼結構體系與芯片的物理機制都沒有變。C 語言仍然是最接近匯編、機器語言的高級語言之一。經過這么多年的編程語言的迭代更替，C 語言仍然在編程語言中占有一席之地，C 語言經受住了歷史的檢驗。真理是能夠經受住歷史實踐的檢驗的。

運行第一個C 語言程序，在實踐中切身感受C語言的特點。

2）課程內容--常量與變量

①線上課程內容

變量的定義及屬性；

數據類型的作用與表示；

掌握常量、符號常量與常變量的定義與區別。

②線下課程內容

運用數據類型，實現簡單應用。

③課程思政主題

圓周率的歷史發展。

④課程思政內容

在我國，有關圓周率的最早記載是2000 多年前的中國古算書《周髀算經》。到了公元263年魏晉時期，數學家劉徽使用“割圓術”求得π 的近似值為3.1416。而到了公元480年的南北朝時期，數學家祖沖之將π 的近似值精確到了小數點后7 位。到了現代有了計算機等現代技術已將π 的近似值精確到超過小數點后62,831,853,071,79 6 位。

在上機實踐中思考：“在C 語言中π 是常量還是變量，應該如何表示？”運行第一個C 語言程序，在實踐中切身感受C 語言的特點。

3）課程內容--數據的輸入輸出

①線上課程內容

C 語言常用的數據輸入輸出方式；

格式字符的使用。

②線下課程內容

數據輸入輸出方式的實際應用。

③課程思政主題

溝通的重要性。

④課程思政內容

有一個秀才去買柴，他對賣柴的人說：“荷薪者過來！”賣柴的人聽不懂“荷薪者”（擔柴的人）三個字，但是聽得懂“過來”兩個字，于是把柴擔到秀才前面。秀才問他：“其價如何？”賣柴的人聽不太懂這句話，但是聽得懂“價”這個字，于是就告訴秀才價錢。秀才接著說：“外實而內虛，煙多而焰少，請損之。（你的木材外表是干的，里頭卻是濕的，燃燒起來，會濃煙多而火焰小，請減些價錢吧。）”賣柴的人由于聽不懂秀才的話，于是擔著柴就走了。C 語言中數據的輸入輸出在本質上就是與計算機溝通交流過程。只有用雙方都能理解的方式進行交流，才能達到溝通的目的。

在上機實踐中運行不同數據的輸入輸出語法格式，感受溝通的重要性。

4）課程內容--用switch 語句實現多分支選擇結構

①線上課程內容

switch 語句的一般形式；

switch 語句的注意事項；

break 語句的實際效果與用法；

default 子句的作用與用法；

switch 語句與if 語句之間的區別與聯系。

②線下課程內容

switch 語句的實際應用。

③課程思政主題

精準扶貧。

④課程思政內容

switch 語句最大的特點就是它的精確性。switch 語句與習近平總書記提出的精準扶貧重要思想類似。精準扶貧：是粗放扶貧的對稱，是指針對不同貧困區域環境、不同貧困農戶狀況，運用科學有效程序對扶貧對象實施精確識別、精確幫扶、精確管理的治貧方式。一般來說，精準扶貧主要是就貧困居民而言的，誰貧困就扶持誰。switch 語句中的條件帶有精確性，只有與之相等，程序才能執行后續的語句。if 語句則與粗放扶貧類似，只要輸入語句符合當前條件范圍，就后續程序予以執行。

在上機實踐中，通過同一編程題目分別用if語句與switch 語句實現來理解if 語句與switch語句的異同點。

5）課程內容--用while、do…while 語句實現循環

①線上課程內容

while 與do…while 語句的一般形式；

循環語句中語句順序對結果的影響；

while 與do…while 語 句 中 的break 和continue 的應用。

②線下課程內容

while 與do…while 語句的實際應用。

③課程思政主題

失之毫厘，謬以千里。

④課程思政內容

通過《禮記·經解》“《易》曰：‘君子慎始，差若毫厘，謬以千里?！敝小笆е晾?，謬以千里”的成語來引導學員認識到精確與嚴謹的重要性。同時引入當下時事熱點神舟十三號飛船回家（翟志剛、王亞平、葉光富組成的“太空出差3 人組”，在我國空間站工作了183 天，刷新了單次飛行任務太空駐留時間的紀錄），其中反推發動機啟動是整個著陸過程的一個關鍵步驟。神舟十三號飛船的返回艙經過空氣制動、降落傘減速后，在最后接觸地面的一瞬間，底部安裝的反推發動機會啟動，完成最后的減速剎車，將飛船穩穩地落在地上。而反推發動機需要在距離地面約1 米高的地方點火，不能早也不能晚，必須非常精準。

在上機實踐中，通過編程語句順序的調換得到不同的運行結果，理解循環語句中順序的重要性。

6）課程內容--用break 與continue 改變循環執行的狀態

①線上課程內容

break 與continue 的作用與區別；

使用break 與continue 控制程序流程的方法。

②線下課程內容

break 與continue 語句的實際應用。

③課程思政主題

積極尋求改變。

④課程思政內容

法國昆蟲學家法布爾曾經做過一個著名的實驗，稱之為“毛毛蟲實驗”：把許多毛毛蟲放在一個花盆的邊緣上，使其首尾相接，圍成一圈，在花盆周圍不遠的地方，撒了一些毛毛蟲喜歡吃的松葉。毛毛蟲開始一個跟著一個，繞著花盆的邊緣一圈一圈地走，一小時過去了，一天過去了，又一天過去了，這些毛毛蟲還是夜以繼日地繞著花盆的邊緣在轉圈，一連走了七天七夜，它們最終因為饑餓和精疲力竭而相繼死去。

在上機實踐中，理解break 與continue 在打破循環過程中的作用與區別。

7）課程內容--一維數組的定義和使用

①線上課程內容

一維數組的定義、初始化；

數組元素的引用。

②線下課程內容

一維數組的實際應用。

③課程思政主題

物以類聚，人以群分。

④課程思政內容

“物以類聚，人以群分”一句出自《戰國策·齊策三》。此書由西漢末劉向編定?！拔镆灶惥?，人以群分”指事物按照其種類而聚集到一起，成為一個系統，也指志同道合的人相聚成群，反之就分開，是朋友之間門當戶對、志同道合的統稱。

8）課程內容--二維數組的定義和使用

①線上課程內容

二維數組的創建和初始化；

二維數組的使用；

二維數組在內存中的存儲。

②線下課程內容

二維數組的實際應用。

③課程思政主題

楊輝三角。

④課程思政內容

楊輝三角，是二項式系數在三角形中的一種幾何排列。在歐洲，這個表叫做帕斯卡三角形。帕斯卡（1623-1662）是在1654年發現這一規律的，比楊輝要遲393年，比賈憲遲600年。楊輝三角是中國古代數學的杰出研究成果之一，它把二項式系數圖形化，把組合數內在的一些代數性質直觀地從圖形中體現出來，是一種離散型的數與形的結合。中國古代數學家在數學的許多重要領域中處于遙遙領先的地位。中國古代數學史曾經有自己光輝燦爛的篇章，而楊輝三角的發現就是十分精彩的一頁。

在上機實踐中，應用二維數組實現楊輝三角。

9）課程內容--函數的定義與調用

①線上課程內容

定義函數的一般形式；掌握函數調用的一般形式；函數聲明的一般形式；

函數調用時的數據傳遞；

函數調用的過程；

理解函數的返回值。

②線下課程內容

函數的實際應用。

③課程思政主題

授人以魚不如授之以漁。

④課程思政內容

函數實參與形參中的數據傳遞類似“授人以魚不如授之以漁”的原理。傳授給人既有知識，不如傳授給人學習知識的方法。道理其實很簡單，魚是做事的目的，捕魚是做事的手段，如果想永遠有魚吃，那就要真正學會捕魚的方法。如果把函數中實參類比是魚，形參就是捕魚的方法，有個形參的方法，任何實參中的數據都可以經過傳遞得到運算。

在上機實踐中，應用函數，理解實參與形參中的數據傳遞過程。

2.1.2 線上+線下混合式教學課程思政的實踐性

線上+線下混合式教學中的課程思政具有實踐性。首先線上課程以理論課程為主，線下課程以實踐課程為主。課程思政具有依附性，不僅依附于理論課程，也依附于實踐課程[8]。課程思政的最終目的不僅是影響學員的“知”，更要體現在學員的“行”上。課程思政的目的決定了課程思政的實踐性。其次，課程思政的隱性特征決定了在影響學員“知”的過程、效果以及程度上也帶有隱性特征。實踐課程中的課程思政元素與理論課程中的課程思政元素的關系不僅僅一脈相承、相輔相成，實踐課程中的課程思政更是對理論課程課程思政的延伸與升華。并且實踐課程的實踐性也將理論課程中課程思政的成效外顯化，反過來促進課程思政元素的影響效果。因此衡量課程思政成效的需求也要求課程思政具有實踐性。

2.2 線上+線下混合式教學課程思政的層次遞進性

線上+線下混合式教學課程思政具有層次遞進性。首先這種層次遞進性表現在理論到實踐的層次遞進。課程思政貫穿整個理論與實踐課程中，實踐課程是對理論課程所講授理論內容的實踐與檢驗。其次這種層次遞進性表現在課程思政的“知”與“行”，在理論課程中，課程思政元素多以教師口述、講授的方式傳遞給學習者，學習者對課程思政的認知停留在“知”的層面上。

在實踐課程中，課程思政元素多融于教師與學習者的實際行動中。在教師方面，課程思政元素從“言傳”升華到“身教”；在學習者方面，課程思政從“知”升華到了“行”。