面向MOOC的程序設(shè)計(jì)語言課程教學(xué)設(shè)計(jì)

王之元　易曉東　李?yuàn)檴櫋⒎?/p>

摘要：計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語言的學(xué)習(xí)具有很強(qiáng)的實(shí)用性和普及性，隨著大規(guī)模在線課程（MOOC）的興起，計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語言成為適合作為MOOC的課程之一。文章探討如何利用MOOC這一工具，與校園教育相結(jié)合進(jìn)行課程設(shè)計(jì)。從概念圖、學(xué)習(xí)目標(biāo)、主動(dòng)學(xué)習(xí)和評(píng)價(jià)4個(gè)方面進(jìn)行研究，說明具體的建議和操作方法，為未來計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語言課程更好地適應(yīng)MOOC變革做好準(zhǔn)備。

關(guān)鍵詞：MOOC；課程設(shè)計(jì)；概念圖；學(xué)習(xí)目標(biāo)；主動(dòng)；評(píng)價(jià)

1、MOOC的興起

2012年是大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)公開課程（MassiveOpen Online Course，MOOC）元年，MOOC開始在美國(guó)興起，全球知名大學(xué)紛紛加入到MOOC浪潮中，中國(guó)的知名高校也不例外。與早期功能單一的在線教育不同，MOOC幾乎可以完成傳統(tǒng)大學(xué)的一切，包括教師按進(jìn)度授課、學(xué)生完成作業(yè)及考試乃至為學(xué)生頒發(fā)相應(yīng)證書或文憑等。

這種顛覆式的革命使人們?cè)絹碓揭庾R(shí)到MOOC將對(duì)傳統(tǒng)的大學(xué)教育產(chǎn)生巨大沖擊。在什么都全球化的今天，MOOC也將教育推上了全球化的舞臺(tái)，這種變化帶來的好處顯而易見，最明顯的一個(gè)特征是打破了教育壁壘，令教育資源平等化。這意味著在世界的任何一個(gè)角落，只要有網(wǎng)絡(luò)就可以接受世界上最好大學(xué)的課程教育。

國(guó)內(nèi)的教育家已經(jīng)認(rèn)識(shí)到MOOC帶來的巨大挑戰(zhàn)與機(jī)遇，國(guó)內(nèi)大學(xué)也已經(jīng)迅速行動(dòng)起來，努力避免淪為少數(shù)國(guó)內(nèi)外一流大學(xué)的代理機(jī)構(gòu)。作為大學(xué)教師，我們已經(jīng)深切感受到前所未有的緊迫感，并開始思考如何在MOOC革命的沖擊下設(shè)計(jì)和變革課程體系。

盡管MOOC不僅有視頻輔導(dǎo)材料還有互動(dòng)評(píng)估系統(tǒng)，大規(guī)模地沖擊著校園教育，但是質(zhì)疑的聲音仍然不絕于耳：有人提出這種MOOC的數(shù)字化教育并非等同于個(gè)性化學(xué)習(xí)，會(huì)導(dǎo)致教育的單一化、一致化和標(biāo)準(zhǔn)化，培養(yǎng)出的是思想僵化并只追求膚淺、通用知識(shí)的學(xué)生；還有人提出MOOC方式會(huì)讓學(xué)生缺乏壓力和動(dòng)力，因?yàn)閷W(xué)生可以多次選修一門課程，直到通過為止。然而，所有的這些質(zhì)疑都可以通過校園教育完成和彌補(bǔ)。“精品”的教學(xué)內(nèi)容和“明星”式的教師、個(gè)性化的教學(xué)和及時(shí)的互動(dòng)是MOOC背景下的必然趨勢(shì)。新興的教學(xué)模式和教學(xué)理念大量涌現(xiàn)，如研討型教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂、先解決問題后解釋、傳授學(xué)習(xí)方法和思維方法等。

計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語言課程如C語言課程，是一門受眾面廣、實(shí)用性強(qiáng)的課程，由于每個(gè)知識(shí)點(diǎn)相對(duì)簡(jiǎn)單和完整，因此它也是適合采用MOOC教學(xué)的計(jì)算機(jī)類課程之一。在新模式和理念的指導(dǎo)下，我們以程序設(shè)計(jì)語言特別是C語言為案例，對(duì)MOOC環(huán)境下課程的設(shè)計(jì)進(jìn)行一些初步探索和嘗試。

2、課程設(shè)計(jì)與實(shí)施

為了達(dá)到更好的教學(xué)效果，我們需要進(jìn)行充分的課程設(shè)計(jì)，為教師和學(xué)生制訂課程安排，對(duì)使用課程資料的整個(gè)活動(dòng)過程進(jìn)行描述。課程設(shè)計(jì)在教學(xué)過程中需要不斷修正和改進(jìn)，設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括活動(dòng)或反饋的要點(diǎn)、指導(dǎo)或討論的時(shí)間、調(diào)動(dòng)熱情的方法等。

教學(xué)過程應(yīng)該包含幾個(gè)階段一直是教育工作者不斷研究和總結(jié)的問題，目前比較公認(rèn)的是BOPPPS模型，該模型將教學(xué)過程劃分為引入（Bridge-in）、目標(biāo)（0bjective）、預(yù)評(píng)價(jià)（Pre.assessment）、參與學(xué)習(xí)（Participatory learning）、后評(píng)價(jià)（Post-assessment）和小結(jié)（Summary）6個(gè)部分，簡(jiǎn)稱為BOPPPS。

為了更好地實(shí)施BOPPPS模型，我們圍繞授課對(duì)象進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，需要考慮概念圖、學(xué)習(xí)目標(biāo)、主動(dòng)學(xué)習(xí)以及評(píng)價(jià)4個(gè)要素。其中，概念圖幫助構(gòu)建BOPPPS模型中的引入（B），建立課程之間的關(guān)系；學(xué)習(xí)目標(biāo)與BOPPPS模型中的目標(biāo)（0）緊密相關(guān)；主動(dòng)學(xué)習(xí)是為了更好地實(shí)施參與學(xué)習(xí)（P）；最后的評(píng)價(jià)體現(xiàn)在BOPPPS模型中的預(yù)評(píng)價(jià)（P）、后評(píng)價(jià)（P）和小結(jié)（S）。

可見，概念圖、學(xué)習(xí)目標(biāo)、主動(dòng)學(xué)習(xí)和評(píng)價(jià)4個(gè)要素貫穿課程實(shí)施過程中BOPPPS模型的始終，是增強(qiáng)教學(xué)效果和提高教學(xué)水平的重要保證。

3、適應(yīng)MOOC的c語言課程設(shè)計(jì)

3.1 概念圖

概念圖是進(jìn)行課程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，反映課程中各個(gè)知識(shí)點(diǎn)之間的組織關(guān)系。構(gòu)建概念圖使得教師在進(jìn)行課程設(shè)計(jì)時(shí)，能夠更好地梳理課程脈絡(luò)，突出重點(diǎn)內(nèi)容，從而指導(dǎo)課程的進(jìn)度安排。

教師在構(gòu)建概念圖時(shí)，首先需要挑選課程內(nèi)容中的關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)，形成概念并將其羅列出來，接著以層次、網(wǎng)絡(luò)等方式將這些概念關(guān)聯(lián)起來，形成概念圖。在課程教學(xué)過程中，需要不斷地對(duì)這些概念進(jìn)行必要的評(píng)價(jià)和修改，并形成新的概念圖。對(duì)同一課程而言，不同教師有不同的內(nèi)容組織方法和教學(xué)方法，因此會(huì)有不同的概念圖。即使是同一教師，隨著認(rèn)識(shí)的深入和時(shí)間的推移，也會(huì)令概念圖隨之變化。

對(duì)c語言課程而言，課程的關(guān)鍵概念或知識(shí)點(diǎn)比較明確，如語句、控制結(jié)構(gòu)、順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)、函數(shù)、遞歸函數(shù)、數(shù)組、指針、引用、結(jié)構(gòu)、if-else、switch、for、while等，需要先將其羅列出來。概念有不同的層次和范圍，即概念之間有隸屬或關(guān)聯(lián)關(guān)系，因此需要梳理這些概念之間的關(guān)系并建立概念圖，我們以控制結(jié)構(gòu)章節(jié)的概念子圖為例?？刂平Y(jié)構(gòu)概念圖如圖1所示。

容易看出，在控制結(jié)構(gòu)這一章中，知識(shí)點(diǎn)以層次式結(jié)構(gòu)組織。當(dāng)然，概念圖不都是層次式結(jié)構(gòu)，根據(jù)不同的理解能夠構(gòu)建出不同結(jié)構(gòu)的概念圖，教師在授課過程中可以根據(jù)學(xué)生的反饋進(jìn)行調(diào)整和修改。

3.2 學(xué)習(xí)目標(biāo)

學(xué)習(xí)目標(biāo)確定了期望學(xué)習(xí)者通過課程學(xué)習(xí)在一定條件下可觀察或可量化的新的知識(shí)、技能及情感。制訂這種定量化的學(xué)習(xí)目標(biāo)還有利于后期的課程設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)。

課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)通常能夠劃分為不同的層次。2005年，Bloom按照人的認(rèn)知層次將學(xué)習(xí)目標(biāo)由低到高逐漸劃分為記憶（remembering）、理解（understanding）、應(yīng)用（applying）、分析（analyzing）、評(píng)估（evaluating）、創(chuàng)新（creating）6個(gè)層次。Bloom建議針對(duì)課程內(nèi)容，在上述6個(gè)層次中定量地制訂相應(yīng)的學(xué)習(xí)目標(biāo)，提高可操作性。endprint

學(xué)習(xí)目標(biāo)有一定的表述規(guī)范，1962年，Mager提出制訂學(xué)習(xí)目標(biāo)應(yīng)包含3個(gè)要素：成效（學(xué)生能夠完成什么）、條件（何時(shí)/何地學(xué)生能夠完成）和標(biāo)準(zhǔn)（學(xué)生能夠做到的程度）。上述3個(gè)要素必須具體、可度量、明確而清晰，為的是便于教師實(shí)施和操作。

結(jié)合Bloom和Mager的理論，科學(xué)的方法應(yīng)是在Bloom的不同層次用Mager規(guī)范描述和制訂學(xué)習(xí)目標(biāo)。以控制結(jié)構(gòu)章節(jié)為例制訂的學(xué)習(xí)目標(biāo)見表l，其中認(rèn)知層次的學(xué)習(xí)目標(biāo)成效是學(xué)生能夠羅列出控制結(jié)構(gòu)的常用語句，條件是當(dāng)問到控制結(jié)構(gòu)章節(jié)內(nèi)容時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)是語句羅列的完整程度以及正確與否。在明確了不同層次的學(xué)習(xí)目標(biāo)后，教師和學(xué)生可以根據(jù)不同層次的需要分別制訂各自的主動(dòng)學(xué)習(xí)方案。

3.3 主動(dòng)學(xué)習(xí)

1978年，諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)得主赫伯特西蒙說過，“實(shí)踐與思考是學(xué)生學(xué)到知識(shí)的途徑，也是唯一的途徑”，這一點(diǎn)對(duì)于c語言課程尤為重要。學(xué)生想要具備相關(guān)領(lǐng)域中的計(jì)算機(jī)應(yīng)用開發(fā)能力以及利用計(jì)算機(jī)分析和解決問題的意識(shí)，必須主動(dòng)學(xué)習(xí)并動(dòng)手實(shí)踐。當(dāng)學(xué)生學(xué)會(huì)自己對(duì)問題進(jìn)行解釋，而不是被動(dòng)地聽教師講解時(shí)，學(xué)習(xí)效果會(huì)好很多。

主動(dòng)學(xué)習(xí)是指學(xué)生在課堂上主動(dòng)參與與課程相關(guān)的活動(dòng)，而不僅僅是被動(dòng)地看、聽和記筆記。主動(dòng)學(xué)習(xí)過程是以學(xué)生為主體的教學(xué)過程，是以激發(fā)學(xué)生的興趣為目標(biāo)，強(qiáng)調(diào)實(shí)踐和思考的教學(xué)方式。學(xué)生更多的是通過自主閱讀、書寫、討論、實(shí)驗(yàn)等方式達(dá)到學(xué)習(xí)目的。

課堂上的互動(dòng)是教師在授課過程中促使學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的主要方式之一。課程中互動(dòng)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)符合大腦工作規(guī)律，John Medina博士針對(duì)人類大腦進(jìn)行了一系列研究，他在注意力方面指出兩條規(guī)律和兩個(gè)限制：情感刺激規(guī)律和要點(diǎn)層次式規(guī)律以及單任務(wù)和10分鐘限制。因此，互動(dòng)不僅能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的課堂情緒，而且能夠?qū)⒄n堂劃分成多個(gè)短時(shí)（10分鐘）的子單元，更好地提高教學(xué)效率。互動(dòng)的方式很多，如可以回答問題、畫概念圖、作研討報(bào)告、討論、辯論、案例教學(xué)、頭腦風(fēng)暴、課堂練習(xí)、問卷調(diào)查等，其主旨就是要讓學(xué)生與教師互動(dòng)，達(dá)到激發(fā)興趣并主動(dòng)參與的目的。

我們提出一種新的教學(xué)模式，旨在設(shè)計(jì)課堂教學(xué)與MOOC相結(jié)合的主動(dòng)學(xué)習(xí)方案，因此提出“翻轉(zhuǎn)課堂”的學(xué)習(xí)模式：學(xué)生在課下通過MOOC視頻學(xué)習(xí)新的知識(shí)或內(nèi)容，課堂上進(jìn)行討論、練習(xí)或評(píng)述等。在具體操作時(shí)，教師需要給出具體的討論內(nèi)容和課程進(jìn)度并將學(xué)生編配分組?？紤]到人腦注意力的10分鐘規(guī)律，我們將50分鐘的課程劃分成5個(gè)階段，平均以10分鐘為一個(gè)階段進(jìn)入不同的教學(xué)流程。每進(jìn)入一個(gè)階段，相當(dāng)于對(duì)大腦進(jìn)行一次新的刺激，以引起新的興奮點(diǎn)和注意力。

具體來講，學(xué)生可以在下一次上課之前自行觀看MOOC視頻和預(yù)習(xí)書本內(nèi)容。第一節(jié)課的5個(gè)階段如下：（1）由學(xué)生講心得，可以畫出概念圖；（2）由其他組的學(xué)生對(duì)其進(jìn)行講評(píng)；（3）全體學(xué)生參與討論，互相提問并回答；（4）教師根據(jù)討論結(jié)果進(jìn)行總結(jié)和講評(píng)；（5）再由另一組學(xué)生講評(píng)上次布置的作業(yè)，然后教師布置新的作業(yè)。第二節(jié)課主要以實(shí)際動(dòng)手練習(xí)為主，教師布置課堂練習(xí)并進(jìn)行實(shí)踐性指導(dǎo)，學(xué)生可以隨時(shí)提問，由教師或教輔人員進(jìn)行一對(duì)一指導(dǎo)，在課程的最后10分鐘，教師進(jìn)行實(shí)踐講評(píng)和答疑。需要特別強(qiáng)調(diào)的是，每次的課堂表現(xiàn)都計(jì)人課程的平時(shí)成績(jī)中。

3.4 評(píng)價(jià)

評(píng)價(jià)是課程實(shí)施過程中階段性的量化考核，用以反映前一階段的教學(xué)效果。前期對(duì)于學(xué)習(xí)目標(biāo)的量化，就是為了能夠準(zhǔn)確而有效地進(jìn)行評(píng)價(jià)¨們，因此教學(xué)評(píng)價(jià)與制訂的學(xué)習(xí)目標(biāo)是緊密結(jié)合的。不同于傳統(tǒng)考試，評(píng)價(jià)的方式和目的更加多樣化。評(píng)價(jià)能夠?yàn)閷W(xué)生在學(xué)習(xí)過程中提供反饋，也能夠?yàn)榻處煫@得學(xué)生對(duì)教學(xué)方法的反饋。這些反饋能夠幫助教師及時(shí)調(diào)整課程內(nèi)容和進(jìn)度，為順利完成教學(xué)目標(biāo)提供支持。

根據(jù)要評(píng)價(jià)的對(duì)象，如課程實(shí)施、實(shí)驗(yàn)安排等，羅列出對(duì)象的不同評(píng)價(jià)條目；根據(jù)不同的學(xué)習(xí)目標(biāo)和授課對(duì)象分別劃分出高、中、低3個(gè)等級(jí)，還可以引人Bloom分類法，注明評(píng)價(jià)條目的所屬層次，繪制出表格，以此給出具體而明確的評(píng)價(jià)結(jié)果。例如，可以將表1中不同層次的學(xué)習(xí)目標(biāo)按照高、中、低3個(gè)層次打分，從而完成這一學(xué)習(xí)目標(biāo)的評(píng)價(jià)，控制結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)見表2。當(dāng)然，教師可以評(píng)價(jià)學(xué)生，學(xué)生也可以評(píng)價(jià)教師，教師根據(jù)不同的目的，均可以制訂評(píng)價(jià)方案以及時(shí)獲取反饋。

綜上所述，在MOOC背景下，筆者針對(duì)C語言課程的概念圖、學(xué)習(xí)目標(biāo)、主動(dòng)學(xué)習(xí)和評(píng)價(jià)4個(gè)要素進(jìn)行課程設(shè)計(jì)初探，給出了具體的設(shè)計(jì)方案、實(shí)施辦法及量化指標(biāo)，為未來c語言課程更好地適應(yīng)MOOC變革提供準(zhǔn)備。

4、結(jié)語

隨著MOOC的興起，傳統(tǒng)大學(xué)教育的觀念和方法都會(huì)隨之改變，如何應(yīng)對(duì)這一變化，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，培養(yǎng)基于深厚理論知識(shí)系統(tǒng)的實(shí)踐能力，是教師面臨的一項(xiàng)巨大挑戰(zhàn)。從筆者的教學(xué)實(shí)踐情況來看，這種教學(xué)設(shè)計(jì)方式確定了課程的實(shí)施方案及操作步驟，以提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性為導(dǎo)引，能夠及時(shí)獲得反饋，取得了很好的教學(xué)效果。

同時(shí)，這種新的模式也對(duì)教師提出更高要求，如在Bloom的不同層次下，針對(duì)4個(gè)要素制訂詳細(xì)可行及合理的計(jì)劃，這不僅需要教師更加精通相應(yīng)的課程內(nèi)容和結(jié)構(gòu)，而且能夠?qū)⑵渑c教育理論融會(huì)貫通。不斷地改進(jìn)和努力依然是教師的目標(biāo)，制定的課程設(shè)計(jì)計(jì)劃還需要我們?cè)陂L(zhǎng)時(shí)間的教學(xué)過程中不斷總結(jié)和完善。endprint