“一優三創”構建“四層次”教學模式初探

白晶

［摘 要］在新工科背景下，本文針對傳統教學在C語言教學中所存在的問題，并結合網絡學習背景下大學生的生活習慣和性格特點，提出以“一優三創四層次”為導向的線上線下C語言混合教學方法。該教學方法重點研究如何優化教學內容，創新教學方法和評價機制，構建知識、能力、思維和價值觀網于C語言的線上線下教學體系中。實踐證明，該方法能加強學生對該門課程的知識體系構建并提高實踐動手能力，從而將學生的學習思維推向更高的層次，具有一定的借鑒價值。

［關鍵詞］新工科；線上線下混合式；C語言

［中圖分類號］D42文獻標志碼：A

“C語言程序設計”是醫學信息工程專業一門重要的專業基礎課。課程內容涉及眾多概念，既有普適的算法、結構化程序設計，又有特有的指針等知識。“C語言”長青不衰，像是C++、Java等語言在創造過程中或多或少都借鑒了C語言的語法規則，在程序設計類語言中占有極重要的地位，是培養學生基本編程思維、綜合創新能力的必須環節。傳統實驗教學模式主要存在以下幾點不足：課程內容錯綜復雜，彼此交織，教學設置上缺乏系統性與完整性；課時有限，線下課堂教學存在時空限制；驗證性實驗占比大，綜合、創新、開放性實驗較少，融醫藥學實驗項目缺乏；學生的差異化需求無法得到滿足，降低了學生學習編程的興趣；學習評價方式單一，缺少必需的過程化管理機制，無法全面掌握學生全流程學習情況。因此，在當前時代環境下，C語言程序設計課程專業教學亟須重新整合、優化、提精、出新。

1 線上線下混合式教學模式的研究現狀

2012年慕課（MOOC）在全世界興起，2013年中國也掀起了高定位、大力度、快發展的慕課浪潮。中國高校的超前識別、積極應變和主動求變，使得中國大學MOOC、學堂在線等慕課平臺、騰訊會議、釘釘等在線直播課堂百花齊放。目前，我國的線上教學又發展到線上線下混合教學階段，如清華大學的“融課堂”，哈工大的“異步學、同步練、多師聯合、多屏互動、領編領練”等教學模式。國外方面，包括美國高校在內使用的線上教學軟件比較多的是主打多人視頻會議的Zoom。總體來說，國內大多數關于線上線下教學的研究多集中于教學設計、學習體驗、評價設計等教學過程，或者聚焦于某一門課程［1］，很多教師認為慕課只是一種學習資源。同樣，盡管目前混合式教學的大規模展開，但存在實證研究較少、理論研究落后于實踐應用的問題。

2 “一優三創四層次”線上線下混合式教學模式的內涵

2020年以來，我國高校教育發生了翻天覆地的變化，各種教育革新層出不窮。在這一場教育的變革中，在線教育憑借其不受時空限制、支持個性化學習等優勢，成功助力高校應對疫情危機。筆者所在學校C語言程序設計在2020年開始順序有序地開展了線上教學的初步嘗試。目前，回歸課堂后，為了將線上教學與傳統教學優勢互補，也進行了線上線下混合式教學模式的嘗試性研究。

線上線下混合式教學主要通過課前導學、線上自主學習、課堂重難點講解、線上線下深度研討、過程性考核等方式，將傳統的“以教師講授為主”模式向“以學生自主學習為主”模式轉變，在預、學、導、議、思、練、結等環節中既能有效發揮教師的引導、啟發和主導作用，同時也可以充分調動學生學習的主動性、積極性和創造性，進而提高學習質量、改善思維習慣，保證教學目標能夠按時按質按量完成［3］。

在新技術不斷融入教學的當下，理工科課程領域必須尋找混合式教學有利于學習者的助力點。醫學信息工程專業的C語言程序設計課程經過幾年的積極嘗試和實踐，初步形成“一優三創四層次”線上線下混合式教學模式，最初主要針對理論教學，先知識后能力，后擴展到實踐教學，知識能力并重，進而順應大學教育發展的趨勢，即先能力后知識。

2.1 “一優”的含義

在“一優三創四層次”線上線下混合式教學模式中，“一優”指優化教學內容。學習好C語言要注意兩個方面。一是要培養學習的興趣，從簡單的引導開始，有了學習的興趣，才能夠真正掌握C語言。二是要養成良好的學習習慣，切忌“逼迫學習”，把學習當成負擔。那么在有限的教學時間里，教學內容的設置、教學路線的設計尤為重要。因此，針對醫學信息工程專業學生的學情特點，我校設計不同的學習路線，分為有基礎和無基礎的學生的學習路線。兩類學生分步走，分而合而分再合，最后都能順利完成學習任務。比如對于C語言的語法學習，對于無語言學習基礎的學生，教師就要有針對性地發布教學視頻、資料，入門為先，充分利用碎片化時間，讓他們盡快入門，盡快掌握基礎語法。同時，對于有語言基礎的學生，可以通過簡單的實例來學習語法，了解它的結構，快速復習和深入學習。比如變量，通過實例首先要了解變量的定義方式（格式），其意義是什么（定義變量有什么用）；其次要學習怎么去運用它（用什么形式去應用它）。

總之，C語言的教學內容繁雜，每一環缺失都會導致學生對本門語言認知上的欠缺，教學內容的優化就是化繁為簡，以簡馭繁的過程。醫學信息工程專業的C語言教學內容的基礎知識建設在超星學習通和慕課上，我們在超星學習通上創建課程學習班級，進行課件建設、章節建設及資料建設。在慕課上建立異步課堂，打破思維定式，教師不把課程教學與課堂教學畫等號，學生不把課程學習與課堂學習畫等號，通過異步課堂串聯課前、課中、課后，增強激勵學生自主學習的方式手段，讓學生針對課程內容進行持續深度的學習探索。以五星法建設線下案例融匯舊知新知，以基于本專業的微項目資源建設貫通知識鏈。

2.2 “三創”的含義

“三創”之一是創新教學模式——“互聯網+”。線下課堂多媒體呈現多元化教學相關內容，我校建設了超星學習通一平三端，用教室端、移動端、管理端實現智慧環境下教學新生態的構建。互聯網即時采集校外資源，創建學習通等教學平臺在線交流、發布教學內容、課堂投屏互動、課堂內容分享、分組教學、測試等。

“三創”之二是創新教學方法——合作學習。合作學習包括課上“團隊—共享”合作學習。大學課堂中自主探索與合作交流是學生學習的重要方式，小組要完成共同任務，明確責任分工與互助性學習。針對課前、中、后的不同問題，以團隊內部傾聽、交流、協作、分享。學習的主動權就輕松交到了學生自己的手里。

合作學習還包括“項目組”合作學習。在C語言的各階段學習中，教師會針對內容特點，挖掘教材內涵，結合課堂教學計劃，探索學生實踐動手中的運用困惑，把學生的興趣點融合到針對性的項目中。例如我校是中醫藥院校，雖然專業非醫非藥，但就專業特點而言，又和醫和藥有著密不可分的聯系，我們就盡量設置一些如藥品管理、醫療器械管理、中藥組方管理、傷寒病管理等這樣有醫藥特點的項目，讓學生的學習有暗示的歸屬感，既學習了C語言的專業知識，又結合專業特點掌握了醫藥工程的相關內容。我們提倡合理構建項目小組，結合學生的態度、認知、情感，構建項目組文化，凝聚組員間的向心力，為合作學習打下堅實基礎。

合作學習還包括課下“C-fan”合作學習。一個專業的學風和傳承是非常重要的。C語言的學習僅靠教師課堂教學、學生自我修學、同班互助共學是遠遠不夠的，學長的學習經驗是最真實有效的、快速進步的催化劑，我們組建課下C-fan小組，通過學長的經驗傳承，讓專業學生能快速有效地進入C語言的學習世界，有方可鑒，有路可循，有的放矢，有經可取。

“三創”之三是新評價機制——多元指向。評價一直是難題，評什么，怎么評。我們經過調研、考察、實踐，采取“1+x”的學生學習形成性評價考評機制，將學生品格素養、能力水平、學習成果等多方面因素都納入評價內容。比如學生在課堂的靈活度，普通作業、實踐作業、分組作業的管理，分組協同開發合作、任務跟蹤管理，作業、實踐、考試結果的多維度、多粒度導向統計等。

2.3 “四層次”的含義

“四層次”是指超星學習通、線上慕課等資源學習構建基礎知識網，線下案例教學構建能力網，線下研討構建思維網，團隊項目構建價值觀網。

3 “一優三創四層次”線上線下混合式教學模式的關鍵基點

3.1 基礎知識構建

必須假設學習者是“零基礎”，根據不同認知基礎的學習者繪制課程路線圖，設置不同的學習路徑，體現個體化學習，如圖1。

這樣，學生就可以自定節奏學習，盡可能利用好碎片時間，讓學生有更廣闊的學習空間，用最熱衷和嚴謹的心態，在規定時段內完成各階段的學習。同時，有了學習路線圖，學生可以根據不同的學習進度和效率選擇學習內容，而不是全專業步調必須一致，會的閑，不會的急。這樣，學生自己和自己，自己和他人有個比較，會看到差距，就會更好地調整學習步伐。

3.2 線下案例的建設

要依托學習者熟悉的案例激活舊知、示證新知、嘗試應用、融會貫通。

我們從學生熟悉的數學知識、生物學知識甚至歷史知識中，構建與C語言教學知識點契合的發展知識，為學生描繪一幅計算機語言學與學生人本認知學相勾連的知識圖譜、知識藍圖，盡量與現行的學校教育吻合，由舊知識融通新知識。因為學生是學習的主人，學生通過教師的引導，在自己先前經驗的基礎上主動構建對新知識、新問題的理解，從而形成具有語言信念和技能的個體，實現對新知的認知。

我們精選、精簡醫學信息工程領域項目，涉及醫療儀器、藥品管理、專家系統、醫院信息系統等眾多領域，按照譚浩強體系進行融入專業前沿，如藥品管理可用于C語言中表達式、數組、選擇、循環結構的教學，如圖2。

3.3 教學實踐

在學習通創建“C語言程序設計”線上課堂，本班學生根據班級碼加入此課堂。先依次開個小調查和課前小測。根據調查和測試結果進行雙向分組，分為兩個小組。

以循環結構內容為例，在完備學生理論知識的基礎上，我們依據學情分層次設置驗證性實驗、設計性實驗、綜合性實驗。教師提供清晰明確的實驗指導，同時充分利用一些在線仿真實驗平臺，加強師生、生生之間的溝通。通過在線實驗平臺記錄學生實驗全過程，精準教師實施全過程管理和全過程評價。學生的成績單不再是一串數字，而是一個實時、動態的“大數據”記錄——花了多少時間在什么知識點上，正在學什么，學得如何，能力如何，競爭力如何等。

例如，學到鏈表的內容，教師根據學生的學習情況，確定適合的項目，分配到小組中，我們設立兩個項目，一個是相對容易的通訊錄設計，一個是稍顯復雜的學生成績管理。根據學習數據，把項目分配給兩組，將相關的資源上傳學習通資料供學生參考、學習，同時在在線實踐平臺發布項目。

教師根據課程進度，實時監督學生的完成情況，利用在線實踐平臺的線上數據統計功能，可查看計算學生某知識點掌握情況，達到項目前、中、后全程教學管理的良好效果。

最后，以小組匯報的形式進行項目考核。選取帶有共性的錯誤點的項目3～5個，通過共同討論、糾錯，使大家再次加深鞏固鏈表知識點。選取小組中具有代表性的優質算法項目3～5個，向全體成員演示并解說。讓大家從別人的代碼里學習，從別人的視角里找到新的思路。

4 結語

本文在新工科背景下，結合醫學信息工程專業和學生的學習特點，提出了一種“一優三創四層次”線上線下C語言混合式教學模式。通過超星學習通和MOOC構建基礎知識網，基于不同層次學習者認知基礎，能實現學習內容差異；通過學習五星法建設線下案例，融匯舊知新知，構建能力網；在線下研討中對理論的一般規律進行探索，構建思維網；以基于醫學信息工程專業的微項目資源建設，貫通知識鏈，構建價值觀網。幫助理工科學生構建以能力、思維、素養、情感、價值觀為主線更為緊密的認知“四層次網”，融線上線下混合式教學的思想，為混合式教學助力理工科學習者提供了理論與現實依據。

參考文獻

［1］劉斌，張文蘭，江毓君. 在線課程學習體驗：內涵、發展及影響因素［J］. 中國電化教育，2016（10）：90-96.

［2］李倩倩，張隆基，武利，等. 基于成果導向的混合式教學質量提升策略研究［C］//第十七屆沈陽科學學術年會論文集. 沈陽：沈陽市科學技術協會，2020：2.

［3］張要軍，呂夢倩. 一流學科建設背景下線上線下混合式金課建設的探索與思考［J］. 教育現代化，2020（7）：125-127，135.