計算思維導論(C 語言）混合式教學模式的實踐探究

胡磊 汪鑫禹

關鍵詞：計算思維導論（C語言）；混合式教學；線上線下；課程改革

隨著計算機、人工智能以及互聯網技術的不斷發展，信息化和智能化在當今社會已經變成常態化。計算思維是一種科學的思維方式，是人們在信息化、智能化社會中生存與發展所必備的一種核心素養[1]。我國教育部高等學校大學計算機課程教學指導委員會在2016年指出，在今后“計算思維能力培養”將是大學計算機基礎教學的新常態[2]。由此可見，計算思維無論是在科學界，還是教育界都受到廣泛的關注，同時對于計算思維能力的培養也成為各大高校中計算機專業相關課程教改的關注重點。

1 課程背景

計算思維導論（C語言）課程是計算機類的學科基礎課，授課對象是計算機與軟件工程學院一年級學生。在整個教學實施的過程中發現一些問題：一是教學相關的資源比較陳舊，無法緊跟信息化時代的更新，并沒有充分運用現代教學技術和網絡教學資源；二是教師教學方法比較單一，整體的課堂氛圍不活躍，使學生對于編程不感興趣，導致學生在課堂上不能很好地吸收知識點；三是教學改革的問題，互聯網背景下混合式教學模式的興起，是互聯網與傳統課堂進行相互融合，但是大部分教師對混合式教學模式存在誤解，以為是課外使用線上資源，卻忽略課堂與互聯網的結合。綜上所述，本文將針對課前、課中、課后三階段進行教學設計，采用混合式教學模式進行教學實施，激發學生自主學習的能力，從而提高教學質量。

2 計算思維導論（C 語言）混合式教學模式優勢

混合式教學不僅指線上與線下的混合，還涉及學習環境、學習內容、教學方法、教學組織形式等多個方面的有機融合[3]?；旌鲜浇虒W優點總結如下：

1） 可以使學生利用碎片化的時間進行學習

信息化的迅速發展不僅帶來豐富的教學資源，也帶來各種各樣的電子設備。在教學上可以把電子設備充分利用起來，讓它不僅只是娛樂消遣的工具，也可以是學生學習的工具。讓學生通過電子設備把碎片化時間利用起來進行學習，從而使“教”與“學”可以發生在不同的時間地點，有利于提高學習效果。

2） 線上資源豐富，便于學生自主學習

在教學過程中合理有效地融入線上平臺以及網絡資源是時代所需，它不僅符合當今信息時代的潮流，而且豐富的線上課程資源也能滿足學生自主學習需求，在提高學習效率同時學生的技能掌握能力也有所提升。

3） 借助線上平臺整理數據，動態掌握學生學習狀況

教師通過對在線平臺的合理運用能夠實時掌握學生學習狀態，根據相關的學習數據進行分析，了解學生的學習情況，從而對教學內容以及教學方式進行適當調整，力求達到最好的教學效果。

3 計算思維導論（C 語言）混合式教學模式的實施

3.1 課程教學設計

計算思維導論（C語言）課程采用混合式的教學模式，在教學過程中本著“以學生為中心，以任務為驅動，以能力為導向”的教學理念，并以課堂實施三段為單位進行閉環設計，分別是課前、課中、課后。具體課程教學設計如下圖1所示。

在整個課程教學設計中，課前學生通過自主學習完成知識淺層的學習；課中通過教師的教學引導，進行知識點的深度加工和鞏固；課后學生通過教師布置的作業，進行自主探究從而擴充知識范圍。

3.2 教學活動實施

3.2.1 教學實施

計算思維導論（C語言）的課程目標是以計算思維能力培養為導向，以建模和仿真為中心，通過課堂教學與學生實踐相結合方式，讓學生具備抽象思維并能夠針對問題進行合理建模，從而培養學生在軟件開發過程中對知識綜合運用的能力。混合式教學模式是一種創新型教學模式，核心思想是“在實踐中學習”，即學生應在實際的情境中實現對新知識的構建[4]。因此，將計算思維編程能力的培養融入混合式教學過程，可有效實現該課程的教學目標，提高整體教學質量。綜上，針對計算思維導論（C語言）課程構建一種混合式教學模式，具體教學流程如圖2所示。

整個教學內容設計采用任務驅動與情境式教學方法，課中教學部分主要包括問題導入、你說我聽、需求分析與實現、“禾下乘涼夢”、隨堂練習、課堂實踐、布置作業等7個環節，使課前、課中、課后相互貫通。在整個課堂授課的過程中，采用分享交流、問題解析、教師講授、成果展示、課堂練習等多種手段綜合運用，并在教學內容中合理有效地引入思政元素，力求達到學院專業培養與思政教育的教學目標。

1） 課前線上教學（驅動）

首先，在課程開始之前教師會把該課程的基本信息通過平臺分享給學生，使學生提前了解該課程的學習內容、學習目標、考核說明、評分標準等基礎信息。這是讓學生了解該課程的關鍵一步，然后制定個人學習計劃，從而進行自主學習。

其次，學生在博思平臺進行線上學習，主要通過觀看相關課程資源，完成配套習題、進行基礎知識的學習和鞏固，同時以線上作業、網上答疑和討論交流的方式，開展基于網絡教學資源的研究性學習。

2） 課中線下教學（知識內化、促成）

課中，老師主要是對該章節的重難點以及學生在線上學習過程中遇到的問題進行討論分析，然后根據學生實際掌握情況，遵循因材施教的教學思想進行授課。

在授課的過程中，結合博思學習平臺的課程資源展開教學，在知識點講授的過程中，采用案例式教學模式，使理論概念的教學與工程實踐相結合，提高學生對專業的學習興趣；采用互動式教學方式，便于教師與學生交流互動，也有利于教師課內討論和課外答疑相結合的實施。

3） 課后教學（知識鞏固）

課后，學生需要做到自主學習與探究分析，同時學會知識遷移，用所掌握的專業知識去解決實際問題，達到學以致用的效果。

在課后學生可以利用博思智慧教學平臺為其提供的豐富學習資源，查找相關知識點，也可以根據自身學習情況對資源課程進行自主選擇和學習；老師通過發布視頻任務的方式，使其對知識點進行強化，如課后作業、測試題進行鞏固練習。同時，博思平臺能夠對學生整體數據進行綜合性的評價，便于教師實時掌握學生的學習狀況從而進行教學調整，做到教學的有的放矢。

3.2.2 課程思政融入

目前，國內各高校在編程相關的課程中融入思政建設實踐基本上還處于起步階段，雖然說在某些課程中已經出現一些有益的探索和實踐，但是還不夠系統，距達到課程思政的目標還是有段距離[5]。主要原因是前期缺少系統的、全面的設計，使思政元素與編程相關內容融合度不深，導致思政元素與課堂結合不夠緊密自然，協同效應難以體現。

計算思維導論（C語言）是計算機類的學科基礎課，融入思政的混合式教學可以結合本課程的自身特點，探索課程本身的思政元素，從而使思政元素融入課前、課中、課后，進而實現在課堂教學中全方位的育人。課前主要是線下課堂的準備工作，通過發布融入思政預習任務視頻或者文檔資料讓學生提前了解；課中需要根據各章節的差異性定制不同側重點，從而使思政元素以“潤物細無聲”的方式融入課堂中；課后在線編譯平臺發布測驗、問卷，分析學生學情，與學生交流關心學生思想動態、學習動態，對其進行價值引導。

3.2.3 課程成績評定方式

依托于博思智慧教學平臺具有整合數據、分析數據等多種功能，所以在整個評價實施的過程中采用線上與線下、平時與課終、自評與他評等混合的評價方式，盡可能全面考核學生的學習情況。

本課程考核環節包括平時考核、學習筆記和期末考核三大部分，分別占不同的分值比例，總評成績以百分計，滿分100分。各考核環節所占分值比例如下表1所示。

1） 平時考核（50%） 。平時考核是由階段考核、在線學習平臺考核兩大部分組成。其中，階段考核占平時考核的30%，課程共設置3次階段考核，全部為上機考核，學生階段性的考察便于教師對學生學習情況的掌握。在線學習平臺考核占平時考核的20%，主要根據學生完成在線平臺任務的情況綜合得分，主要包括測試、任務、作業等。

2）學習筆記（10%） 。通過多次抽樣檢查學生筆記的情況綜合給分，最終以平均分作為筆記的分數。

3）期末考核（40%） 。具有一票否決權，若期末卷面成績高于50分（含50分），會將卷面成績按比例計入課程總評成績；若低于50分則直接將具體卷面成績認定為課程最終成績。

4 課程教學評價及改革成效

4.1 解決的重點問題

1） 課程資源優化

與傳統式教學不同的是，混合式教學是把線上和線下兩種方式相互結合使用的，并不是把它們分開實施。其中，對于線上資源要求不同于線下資源，線下課堂授課過程中，老師可通過合適教學方法豐富課堂，提高學生興趣。但是，對于線上資源如若出現內容安排過多或過少都是不可取，以及簡單重復性的學習會影響學生的學習態度和學習積極性。因此，在整個課程資源優化的過程中要注意課程的合理安排，讓學生面對學習由督促式的“被動學習”轉為自主式的“主動學習”，從而達到提高學生學習興趣的目標。

2） 課程思政融入

對于程序設計類的課程，若想以“潤物細無聲”的方式把思想政治貫穿教學全過程，需要全面、靈活地運用各種教學方式，來加強課堂上的教學互動，使學生更加積極主動地參與課堂中，從而發揮課程育人的功能。

3） 教學模式改革

教學模式的改革需要根據學生實際情況以及學科特色等因素，形成一系列有針對性的改革措施，并初步形成較為完善的綜合過程考核評價體系，促進學生全面化和個性化的發展，解決學生在自主學習過程中出現的客觀性問題，實現學生全面化與個性化的過程考核。

4.2 教學評價

4.2.1 開展任務導向型教學，關注學生過程性發展

本課采用探究式教學方式，每個小組需要整理總結學習成果，并在課堂上進行匯報與分享。匯報并不僅是展示自己的學習結果，關注的是在學習過程中如何分析問題，解答疑惑，取得的進步及小組成員之間合作和創新的想法。

4.2.2 師生線上線下交流互動，構建學習共同體

老師通過借助線上平臺，合理分配課前、課中、課后的學習任務，鼓勵學生自主學習，多思考；課下與學生主動交流互動，組建教學團隊小組全程關注學生自主學習的過程，實時指導；在課堂上對大多數學生存在的疑惑進行答疑，增加學生歸屬感；利用線上交流達到個性化輔導，進一步拓展延伸。

4.2.3 教學活動有效性評估

教學活動有效性評估數據是以學生課前、課中、課后所參與教學活動的數據為依據進行綜合分析評價。例如，課前教師可以有針對性地發布課程任務，讓學生主動去了解本節課的知識點；課程作業也不局限于傳統的客觀性題目，適當增加程序設計題鍛煉學生編程能力，可以考查學生對理論知識的掌握，同時也能夠提高學生的編程思維能力。

4.3 改革成效

1） 滿足學生對個性化學習的需求。學生可以根據自身學習能力情況，借助線上平臺的課程資源自主選擇，自主完成課程任務學習和測試，滿足其對個性化學習的需求。

2） 教師教學模式的轉變。在傳統的教學模式中，是以教師、書本、課堂為中心，在授課的過程中總是老師的單向輸出，學生處于被動接受狀態。而混合式教學模式則是側重學生個人學習能力的培養，教師的角色演變為技術指導者，有助于營造自主性和探索性的教學環境和教學氛圍。

3） 助力教師精準化教學設計。通過對平臺的使用教師對學生評價工作量降低50%；課后批閱工作平臺提供自動化解決方案，釋放教師80%批閱工作量；降低教師因反復性工作帶來的工作量，將更多的時間投入到如何精心設計課堂教學環節中，備課效率顯著度提升。

4） 課程思政的融合。在授課的過程中發現融入思政元素的課堂教學，學生不僅對課堂的滿意程度有所提升，而且整體學習的積極性也有所提高，尤其在師生之間的互動以及學生完成作業率和質量上可以看出。

5 結束語

通過合理的教學設計、教學實施，使思政元素有機地融入課程的混合式教學中，課程的實施過程為拉近教師與學生距離創建了有利的環境，并且彌補了傳統教學中教師與學生互動不足的問題。在課堂上進行實踐操作，學生可通過實踐練習加深知識點記憶，教師則可以提升自身的教學技能和信息化技術能力。

整個混合式教學模式實施的主要目的是通過激發學生學習興趣讓其獲得更多的知識技能，從而提高自身分析能力以及實踐編程能力，由此可見良好的教學設計對提高混合式教學質量是至關重要的。在今后教學中，混合式教學模式的實施仍需進一步優化完善，從而進一步提高學生課堂的參與度和學習效果。