基于“雨課堂”的C語言課程教學(xué)設(shè)計(jì)

陳艷平 劉莎

摘要：C語言課程通常面向低年級(jí)本科生開設(shè)。由于其教學(xué)內(nèi)容涉及面廣，算機(jī)底層技術(shù)關(guān)系密切，低年級(jí)本科生通常還不具備相關(guān)的領(lǐng)域知識(shí)。所以，及時(shí)了解學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)的問題，對(duì)提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率具有積極作用?；凇坝暾n堂”的C語言課程教學(xué)設(shè)計(jì)通過連接師生的智能教學(xué)終端，支持師生多元實(shí)時(shí)互動(dòng)，提升學(xué)生的參與度?！坝暾n堂”能充分利用教學(xué)過程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)，賦予課題教學(xué)全新的體驗(yàn)，從而實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)時(shí)代的智慧教學(xué)。本文以雙鏈表操作為例，基于“雨課堂”設(shè)計(jì)一套有效的C語言課程教學(xué)過程，實(shí)踐證明，基于“雨課堂”的C語言課程教學(xué)設(shè)計(jì)能夠提升學(xué)生的參與互動(dòng)，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升課程的教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：“雨課堂”；教學(xué)設(shè)計(jì)；C語言；鏈表操作

中圖分類號(hào)：G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2018）23-0173-03

一、引言

C語言是一門基礎(chǔ)性很強(qiáng)的通用計(jì)算機(jī)編程語言，適用于計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院的所有專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)，是一門實(shí)用性、理論性很強(qiáng)的主干課程[1]。通過該門課程的學(xué)習(xí)，應(yīng)使學(xué)生掌握高級(jí)語言的語法構(gòu)成、重要基本概念、名詞和術(shù)語等。教學(xué)內(nèi)容主要包括：C語言程序設(shè)計(jì)的思想、編程的基本技巧和方法、結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)基本結(jié)構(gòu)的相關(guān)概念和應(yīng)用方法。通過上機(jī)實(shí)踐，理解和掌握C語言的基本語法，創(chuàng)建、編譯、連接的基本方法和程序調(diào)試的關(guān)鍵技術(shù)，為后續(xù)相關(guān)課程的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。教學(xué)內(nèi)容涉及計(jì)算機(jī)組成原理、匯編原理、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和操作系統(tǒng)等相關(guān)高年級(jí)教學(xué)課程內(nèi)容[2]。由于低年級(jí)學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的缺少，課堂講授和教學(xué)內(nèi)容安排中存在以下問題。

1.學(xué)生基礎(chǔ)參差不齊。C語言主要面向低年級(jí)本科生，作為新進(jìn)本科生，學(xué)生來源具有多樣性。很多學(xué)生在初中和高中期間的教學(xué)環(huán)境存在明顯的差異性，從而導(dǎo)致學(xué)生在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)上有明顯的區(qū)別。如果采用統(tǒng)一的口徑進(jìn)行教學(xué)，會(huì)忽略部分學(xué)生的教學(xué)需求。

2.關(guān)聯(lián)課程尚未開設(shè)。C語言是一門偏底層硬件的課程，如指針、字符表示、數(shù)據(jù)格式和輸入輸出等，涉及多門后續(xù)的課程，給教師教學(xué)和學(xué)生理解帶來一定的難度。

3.學(xué)生對(duì)計(jì)算思維還沒有概念，形象思維和邏輯思維可以看作是兩種傳統(tǒng)的思維模式。文學(xué)藝術(shù)等學(xué)科通過刻畫形象來表示事物內(nèi)在的本質(zhì)，數(shù)學(xué)等學(xué)科基于公理、定理、證明過程等方法來表示事物內(nèi)在的邏輯規(guī)律。計(jì)算思維則運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念和技術(shù)對(duì)問題進(jìn)行求解[3]。作為低年級(jí)學(xué)生，計(jì)算思維方面的訓(xùn)練相對(duì)還比較缺少。

4.教學(xué)模式以理論授課為主，加上學(xué)生多、課時(shí)少（以貴州大學(xué)為例共安排48學(xué)時(shí)）、教學(xué)內(nèi)容涉及面廣，所以授課過程中主要以教師講、學(xué)生聽為主，缺少師生之間有效的互動(dòng)機(jī)制。教學(xué)過程中教師得不到學(xué)生的及時(shí)反饋，學(xué)生有問題也不方便提問，從而導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性下降，教學(xué)效果不理想。

針對(duì)上述問題，本文探索基于“雨課堂”的C語言課程教學(xué)設(shè)計(jì)方法。下文將首先介紹基于“雨課堂”課程教學(xué)模式，然后以C語言中的雙向數(shù)據(jù)鏈表操作為例，基于“雨課堂”進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)并總結(jié)出現(xiàn)的問題，最后對(duì)本文進(jìn)行了簡要的總結(jié)。

二、“雨課堂”課程教學(xué)模式

“雨課堂”是清華大學(xué)在線教育辦公室和學(xué)堂在線共同推出的新型智慧教學(xué)工具?！坝暾n堂”通過智能終端實(shí)現(xiàn)師生之間的智能課堂在線互聯(lián)，提供大數(shù)據(jù)時(shí)代的智慧教學(xué)，包括師生多元實(shí)時(shí)互動(dòng)，教學(xué)全周期數(shù)據(jù)分析等。同時(shí)，基于智能客戶端，將課前—課上—課后的每一個(gè)環(huán)節(jié)都進(jìn)行整合，賦予教學(xué)過程全新的體驗(yàn)。“雨課堂”教學(xué)模式的全部功能基于PPT和微信操作平臺(tái)，具有輕量易用、操作便捷的特點(diǎn)[4]?；凇坝暾n堂”的課程教學(xué)模式如圖1所示。

“雨課堂”課程教學(xué)模式可以分成三個(gè)部分：課上：創(chuàng)新師生互動(dòng)；課下：輕松翻轉(zhuǎn)課堂；全景：個(gè)性數(shù)據(jù)報(bào)表。各部分功能可簡述如下。

1.課上：創(chuàng)新師生互動(dòng)。利用PPT課堂彈幕實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)課程在線討論，活躍班級(jí)氣氛。采用匿名反饋機(jī)制，學(xué)生可以匿名將問題反饋給授課教師，及時(shí)處理學(xué)生聽課過程中遇到的問題，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣?？梢噪S時(shí)組織限時(shí)課題測試，做點(diǎn)隨堂知識(shí)檢測，結(jié)果實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)。教學(xué)PPT在線同步，從而減少學(xué)生拍照抄寫的麻煩，專注聽課，積極思考。

2.課下：輕松翻轉(zhuǎn)課堂。教師可以利用智能終端隨時(shí)推送預(yù)習(xí)材料和語音講解，方便學(xué)生加深對(duì)課程內(nèi)容的理解。通過內(nèi)置的免費(fèi)名校慕課視頻，實(shí)現(xiàn)教學(xué)課程的橫向比較，擴(kuò)展學(xué)生的學(xué)習(xí)面。可設(shè)立難點(diǎn)報(bào)告反饋通道，提高學(xué)生聽課的參與度，培養(yǎng)學(xué)生思考問題的主動(dòng)性和自我解決問題的能力。教師采用課后推送作業(yè)題目，讓師生做到隨時(shí)溝通，實(shí)現(xiàn)師生互動(dòng)。

3.全景：個(gè)性數(shù)據(jù)報(bào)表?；凇坝暾n堂”的大數(shù)據(jù)采集和分析模塊，可以實(shí)現(xiàn)教學(xué)數(shù)據(jù)全周期采集和分析。充分利用“雨課堂”智能終端中產(chǎn)生的課程數(shù)據(jù)，量化學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)情況，能根據(jù)教師需要提高各種個(gè)性化的數(shù)據(jù)報(bào)表，幫助教師實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)教學(xué)。

三、基于“雨課堂”的教學(xué)設(shè)計(jì)

在本文中，我們以C語言中雙向數(shù)據(jù)鏈表的操作為例，闡述基于“雨課堂”的教學(xué)設(shè)計(jì)方法。雙向鏈表也叫雙鏈表，是鏈表的一種。在雙鏈表中，每個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)點(diǎn)中都有兩個(gè)指針，分別指向該節(jié)點(diǎn)的直接后繼和直接前驅(qū)。雙鏈表的操作包括鏈表的建立、節(jié)點(diǎn)的添加刪除和查找等基本功能。雙鏈表操作是C語言教學(xué)中的一個(gè)難點(diǎn)。根據(jù)我校歷年的考試情況分析，學(xué)生在這部分教學(xué)內(nèi)容中的學(xué)習(xí)效果不夠理想。本文在參與教學(xué)環(huán)節(jié)中，充分利用“雨課堂”提供的教學(xué)策略設(shè)計(jì)出教學(xué)互動(dòng)環(huán)節(jié)，通過連接師生的智能教學(xué)終端，實(shí)現(xiàn)師生多元實(shí)時(shí)互動(dòng)。利用課前—課上—課后的每一個(gè)環(huán)節(jié)，賦予課題教學(xué)全新的體驗(yàn)，保證學(xué)習(xí)者在教學(xué)過程中的參與度，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率。

1.導(dǎo)言。教學(xué)研究表明，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是提高學(xué)習(xí)效率的有效途徑[5]。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中碰上難點(diǎn)，如果不能解決，容易打擊學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。在“雨課堂”的教學(xué)中，通過實(shí)時(shí)課題互動(dòng)，及時(shí)了解學(xué)生的反饋，一方面能有針對(duì)性的解答學(xué)生的疑問，另一方面通過互動(dòng)，可以促進(jìn)師生的情感交流，提供教學(xué)質(zhì)量。在雙鏈表操作課題教學(xué)中，教學(xué)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在于利用與課題的課題彈幕和匿名反饋機(jī)制，提升學(xué)生的參與度，實(shí)現(xiàn)師生互動(dòng)，并設(shè)立知識(shí)點(diǎn)報(bào)告反饋通道，及時(shí)反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量，對(duì)難點(diǎn)、疑點(diǎn)進(jìn)行及時(shí)解答，從而培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升教學(xué)質(zhì)量。

2.學(xué)習(xí)目標(biāo)和內(nèi)容。本次教學(xué)的目標(biāo)需要通過課題講解，使學(xué)生理解雙向鏈表或循環(huán)鏈表的結(jié)構(gòu)，掌握雙向鏈表或循環(huán)鏈表的基本操作。在雙鏈表中，每個(gè)結(jié)點(diǎn)都有三個(gè)屬性：數(shù)據(jù)域、前序結(jié)點(diǎn)指針和后序結(jié)點(diǎn)指針。第一個(gè)結(jié)點(diǎn)的前序指針和最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)的后序指針均為空。鏈表操作的描述如表1所示。

3.教學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)施過程?；凇坝暾n堂”的教學(xué)設(shè)計(jì)通過連接師生的智能教學(xué)終端，支持師生多元實(shí)時(shí)互動(dòng)。本次課程的互動(dòng)式學(xué)習(xí)過程可以分為以下四個(gè)環(huán)節(jié)：（1）布置課前預(yù)習(xí)：首先利用“雨課堂”的課前預(yù)習(xí)功能布置課前預(yù)習(xí)。課前預(yù)習(xí)的資料主要以課題授課的PPT為主，也可以包括一些輔助資料。預(yù)習(xí)資料應(yīng)選擇一些基礎(chǔ)性較強(qiáng)、可自學(xué)的知識(shí)，內(nèi)容不宜過多，以免影響學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。本次課程，我們通過“雨課堂”的智能終端，提前把關(guān)于雙鏈表操作的教學(xué)PPT推送到學(xué)生手機(jī)端。（2）課堂互動(dòng)講授：在雙鏈表操作講授環(huán)節(jié)開啟課程彈幕。利用匿名反饋機(jī)制，學(xué)生遇到理解上的困難，可以以彈幕的方式匿名反饋給授課教師，教師實(shí)時(shí)查看彈幕并將該彈幕投至大屏幕，及時(shí)處理學(xué)生聽課過程中遇到的問題。通過彈幕和匿名反饋，基于PPT課堂彈幕實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)課程在線討論，可以活躍班級(jí)氣氛，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。（3）隨堂測試：利用“雨課堂”可以隨時(shí)組織限時(shí)課題測試，做點(diǎn)隨堂知識(shí)檢測，結(jié)果實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)。在授課前，針對(duì)雙鏈表的創(chuàng)建、查詢、插入和刪除準(zhǔn)備幾個(gè)小題目。利用“雨課堂”提供的機(jī)制，課前插入幾道題目，在課上發(fā)起限時(shí)小測。上課時(shí)，直接發(fā)送或限時(shí)發(fā)送單個(gè)習(xí)題。教師發(fā)送習(xí)題后，手機(jī)端出現(xiàn)學(xué)生的答題實(shí)況，公布學(xué)生答案分布并投影至大屏幕。根據(jù)作業(yè)情況，可以了解學(xué)生對(duì)教學(xué)點(diǎn)的理解情況。（4）課后數(shù)據(jù)分析：課程結(jié)束后，“雨課堂”會(huì)向教師手機(jī)端推送一個(gè)名為“課后小結(jié)”的消息，查看此消息，教師能夠通過本次課程的數(shù)據(jù)查看到授課詳情。產(chǎn)生的教學(xué)數(shù)據(jù)包括：習(xí)題作答數(shù)據(jù)、不懂反饋詳情、查看彈幕、查看投稿等。利用課題數(shù)據(jù)，創(chuàng)建個(gè)性數(shù)據(jù)報(bào)表，量化學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)情況。各種個(gè)性化的數(shù)據(jù)報(bào)表可以幫助教師評(píng)估教學(xué)質(zhì)量。

4.“雨課堂”模型教學(xué)反思。“雨課堂”作為一種比較新穎的教學(xué)模型，在教學(xué)過程中能有效支持師生之間的課題實(shí)時(shí)在線互動(dòng)，提升學(xué)生的參與度和學(xué)習(xí)的積極性。通過課上發(fā)起限時(shí)小測，限時(shí)答題，可以使任課教師在第一時(shí)間掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，使學(xué)生注意力大大提高?！坝暾n堂”的個(gè)性數(shù)據(jù)報(bào)表可以實(shí)現(xiàn)教學(xué)數(shù)據(jù)全周期采集和分析，量化學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)情況，能根據(jù)教師的需要，提高各種個(gè)性化的數(shù)據(jù)報(bào)表，幫助教師實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)教學(xué)。

通過教學(xué)過程的總結(jié)和反思，在使用“雨課堂”教學(xué)模型時(shí)需要注意以下幾點(diǎn)：（1）“雨課堂”教學(xué)模型作為一種新穎的教學(xué)方式，初期能夠激發(fā)學(xué)生的參與性和互動(dòng)性。教學(xué)后期，學(xué)生參與度明顯下降，互動(dòng)也逐漸變得程序化。（2）過多的彈幕和互動(dòng)會(huì)影響教學(xué)的進(jìn)度和流暢性，在一定程度上也會(huì)影響教學(xué)質(zhì)量。所以，任課教師需要在度上做好把握，不易頻繁使用。（3）匿名彈幕也會(huì)帶來一些問題，很多學(xué)生有意或無意會(huì)發(fā)一些與教學(xué)內(nèi)容無關(guān)的東西，給教學(xué)過程帶來干擾。

四、結(jié)語

在C語言課程教學(xué)中，本文基于“雨課堂”的教學(xué)模型，對(duì)C語言課程的教學(xué)過程進(jìn)行了教學(xué)設(shè)計(jì)。教學(xué)效果表明，“雨課堂”教學(xué)模型導(dǎo)入部分可以提升學(xué)生的參與度，提高教學(xué)過程中的師生互動(dòng)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo)。充分利用“雨課堂”中產(chǎn)生的課程數(shù)據(jù)，量化學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)情況，根據(jù)教師需要，提高各種個(gè)性化的數(shù)據(jù)報(bào)表，幫助教師實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)教學(xué)。教學(xué)實(shí)踐證明，基于“雨課堂”的教學(xué)模型可以有效促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)質(zhì)量。

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