“慕課”時(shí)代C語言程序設(shè)計(jì)混合式教學(xué)模式的研究

賈丙靜，葛 華，王傳安，李德勝

（安徽科技學(xué)院 信息與網(wǎng)絡(luò)工程學(xué)院，安徽 風(fēng)陽 233100）

近年來，“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)著教育方式的變革，不斷涌現(xiàn)新的學(xué)習(xí)方法。慕課（MOOCs）即大規(guī)模在線課程的出現(xiàn)，極大的影響了我國的高等教育[1]，目前很多研究者都在探討怎么應(yīng)用慕課改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式[2]。它主要是通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)視頻，將不同地域的學(xué)習(xí)者聯(lián)系起來,為混合式教學(xué)提供了寬松的學(xué)習(xí)環(huán)境。C語言程序設(shè)計(jì)是高校理工科相關(guān)專業(yè)必修的一門基礎(chǔ)課[3]，它是很多課程的前導(dǎo)，主要是講解程序設(shè)計(jì)的思想和方法，旨在培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維。但是，由于C語言涉及的知識(shí)點(diǎn)比較多，一直以來教與學(xué)的效果并不理想[4-5]。為此，在慕課時(shí)代下，C語言程序設(shè)計(jì)的教學(xué)要與時(shí)俱進(jìn)，將傳統(tǒng)的授課形式與慕課在線學(xué)習(xí)相融合，重新設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)、作業(yè)和答疑等環(huán)節(jié)，給學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供一定的條件，從而提高教學(xué)的效果。

1 慕課與傳統(tǒng)教學(xué)對(duì)比

1.1 講課的形式與內(nèi)容

目前C語言程序設(shè)計(jì)傳統(tǒng)的講課形式是多媒體為主，板書輔助，在指定的時(shí)間和地點(diǎn)，教師按照指定的教材和計(jì)劃講解各章節(jié)知識(shí)點(diǎn)，專門安排實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行實(shí)際操作。這種授課方法最大的優(yōu)點(diǎn)是老師可以直接了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，適當(dāng)?shù)牟捎锰釂柡鸵龑?dǎo)的方式提高學(xué)生的參與性，并及時(shí)調(diào)整授課進(jìn)度。缺點(diǎn)是講授內(nèi)容比較多，對(duì)于復(fù)雜概念和語法，學(xué)生很難掌握。慕課教學(xué)內(nèi)容多以“短視頻”的形式組織，而且一次課不超過15分鐘，重點(diǎn)圍繞某個(gè)知識(shí)點(diǎn)展開，通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)布，學(xué)生觀看的時(shí)間和地點(diǎn)不受限制。雖然靈活性比較高，但是互動(dòng)性比較少。

1.2 學(xué)習(xí)方法與環(huán)境

傳統(tǒng)教學(xué)形式下，學(xué)生的學(xué)習(xí)方法主要是多媒體課堂上被動(dòng)聽老師講課，課后提交作業(yè)，知識(shí)單向傳送，學(xué)習(xí)方法單一，無法根據(jù)自己的情況來選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容和進(jìn)度。在慕課學(xué)習(xí)過程中，學(xué)習(xí)自由度比較高，不懂的知識(shí)點(diǎn)可以反復(fù)觀看，在線提問或者和同學(xué)討論，適合個(gè)性化學(xué)習(xí)。它需要網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和電子設(shè)備，成功注冊(cè)學(xué)習(xí)賬號(hào)才能進(jìn)行慕課學(xué)習(xí)。但對(duì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力要求比較高，對(duì)于自控力不強(qiáng)的學(xué)生作用并不大。

1.3 效果評(píng)價(jià)方式

傳統(tǒng)的教學(xué)效果評(píng)價(jià)主要是看學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果，參考作業(yè)、期中和期末成績。但是很難監(jiān)督和評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)過程，學(xué)生也得不到及時(shí)的反饋。慕課教學(xué)中，老師可以通過在線作業(yè)平臺(tái)來檢測學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)或單元的學(xué)習(xí)情況，同時(shí)學(xué)生提交作業(yè)后也能看到自己的成績，及時(shí)彌補(bǔ)不足，加深知識(shí)點(diǎn)的理解。

2 混合式教學(xué)模式的設(shè)計(jì)

2.1 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

2.1.1 知識(shí)點(diǎn)劃分

C語言這門課程的教學(xué)內(nèi)容多、理論性強(qiáng)、較為抽象，為了充分利用傳統(tǒng)課堂和慕課教學(xué)的特點(diǎn)，需要合理的劃分教學(xué)內(nèi)容。其中變量、C程序結(jié)構(gòu)（選擇、分支、循環(huán)）和函數(shù)是課程的核心概念，因此，每一部分都可以選擇6-10個(gè)知識(shí)點(diǎn)制作成視頻上傳到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，而數(shù)組、指針和結(jié)構(gòu)體是該課程的難點(diǎn)，可以選擇8-12個(gè)知識(shí)點(diǎn)制作視頻，供課前學(xué)生自主學(xué)習(xí)，課后復(fù)習(xí)。課上，不再重復(fù)視頻內(nèi)容，主要講解知識(shí)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的案例和疑難問題。這樣即增加了課堂趣味性，又滿足學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)的需求。

2.1.2 視頻制作

視頻內(nèi)容講解獨(dú)立的基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)，按照教學(xué)目標(biāo)，由問題引入、知識(shí)講解和例題分析三部分組成，視頻長度應(yīng)控制在15分鐘左右。主要通過PPT講解，為了吸引學(xué)生的興趣，對(duì)于流程圖和程序算法添加相應(yīng)的動(dòng)畫，如循環(huán)、數(shù)組、函數(shù)等。對(duì)于需要展示代碼的部分，如指針部分，為了讓學(xué)生了解指針變量和普通變量的區(qū)別，可以打開開發(fā)環(huán)境展示程序運(yùn)行過程中變量值的變化。

2.2 改進(jìn)教學(xué)方法

2.2.1 翻轉(zhuǎn)課堂

翻轉(zhuǎn)課堂主要是學(xué)生在課外通過觀看教師制作的慕課視頻，學(xué)習(xí)了相關(guān)的知識(shí)后，回到課堂上師生之間面對(duì)面的交流溝通。為了保證翻轉(zhuǎn)課堂的成功，一方面，教師要對(duì)慕課學(xué)習(xí)內(nèi)容和進(jìn)度進(jìn)行檢查，主要是設(shè)計(jì)有針對(duì)性練習(xí)題，讓同學(xué)講解解題方法，分析代碼；另一方面，教師要對(duì)慕課內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充和提高，回答學(xué)生的問題及講解出錯(cuò)率比較高的作業(yè)并輔導(dǎo)上機(jī)實(shí)驗(yàn)。

2.2.2 案例教學(xué)

案例教學(xué)，是為了完成教學(xué)目標(biāo)，把課程中的知識(shí)點(diǎn)選擇典型的案例貫徹在講課過程中。在選取案例時(shí)，不僅涵蓋盡可能多的知識(shí)點(diǎn)，而且要有一定的連貫性和趣味性，能夠和學(xué)生的專業(yè)和實(shí)際生活相連。引導(dǎo)學(xué)生明確問題，建立數(shù)學(xué)模型，然后編程實(shí)現(xiàn)，逐步建立程序設(shè)計(jì)的思想。比如，講到循環(huán)問題時(shí)，可以設(shè)計(jì)案例“如何變成千萬富翁”，如果一個(gè)人一天存一份錢，存多少天后變成千萬富翁？存30天，能存多少錢？通過這些案例的靈活變化，讓學(xué)生充分理解所學(xué)的知識(shí)。

2.3 綜合評(píng)價(jià)

混合式教學(xué)模式下，課程的評(píng)價(jià)由慕課平臺(tái)、平時(shí)表現(xiàn)和期末考試三部分組成，慕課平臺(tái)評(píng)價(jià)包括實(shí)驗(yàn)和作業(yè)成績，這個(gè)是系統(tǒng)自動(dòng)完成。平時(shí)表現(xiàn)由老師根據(jù)翻轉(zhuǎn)課堂表現(xiàn)和平時(shí)出勤情況評(píng)定。傳統(tǒng)紙質(zhì)期末考試，占綜合評(píng)價(jià)的一部分。最后，計(jì)算出這三部分的加權(quán)和作為最終的成績。

3 實(shí)踐結(jié)果

安徽科技學(xué)院C語言MOOC學(xué)習(xí)平臺(tái)已經(jīng)投入使用，受到了大家的一致好評(píng)，調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。為了驗(yàn)證慕課平臺(tái)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的影響,本文首先對(duì)本校2015級(jí)選修C語言程序設(shè)計(jì)的1317名學(xué)生的慕課使用日志和他們的計(jì)算機(jī)水平考試成績進(jìn)行分析。使用日志里包括學(xué)生的登錄時(shí)間、作業(yè)提交次數(shù)和作業(yè)成績等信息，過濾休學(xué)、缺考的學(xué)生，最后得到1027名學(xué)生的數(shù)據(jù)，部分?jǐn)?shù)據(jù)如表1所示。對(duì)表1的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)所有考試成績不合格的學(xué)生在這一學(xué)期的慕課平臺(tái)作業(yè)平均提交次數(shù)為24.6，考試成績?yōu)楹细竦燃?jí)的學(xué)生的慕課平臺(tái)作業(yè)平均提交次數(shù)為28.7，而考試成績?yōu)閮?yōu)秀等級(jí)的學(xué)生的慕課平臺(tái)作業(yè)平均提交次數(shù)為32.1。所以，通過分析同一年級(jí)的學(xué)生使用慕課平臺(tái)的數(shù)據(jù)，可以看到合理有效的使用慕課平臺(tái)能提升學(xué)習(xí)效果。

表1 慕課平臺(tái)數(shù)據(jù)分析Tab.1 The data analysis of MOOCplatform

另一方面，再以2013級(jí)和2015級(jí)汽車服務(wù)專業(yè)的學(xué)生為研究對(duì)象，對(duì)比傳統(tǒng)的多媒體教學(xué)和混合式教學(xué)模式對(duì)學(xué)習(xí)效果的影響。其中2013級(jí)的學(xué)生主要是傳統(tǒng)的多媒體課堂教學(xué)為主，2015級(jí)的學(xué)生使用混合教學(xué)模式，對(duì)比他們的安徽省二級(jí)考試成績，結(jié)果如圖1所示。通過該專業(yè)學(xué)生的優(yōu)秀率、合格率和不合格率對(duì)比圖可以看到，采用混合式教學(xué)模式后，不合格率降低了7%，而優(yōu)秀率提高了7%，因此，可以發(fā)現(xiàn)這種教學(xué)方式對(duì)于基礎(chǔ)比較差的學(xué)生和優(yōu)秀的學(xué)生效果更明顯。

圖1 學(xué)生成績對(duì)比Fig.1 The comparison of student’s exam results

4 結(jié)束語

慕課為C語言的教學(xué)提供了一種新的思路，混合式教學(xué)模式結(jié)合了傳統(tǒng)教學(xué)和慕課教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)。老師和學(xué)生既有機(jī)會(huì)進(jìn)行面對(duì)面的交流，學(xué)生又可以根據(jù)自己的情況自由選擇學(xué)習(xí)的內(nèi)容和時(shí)間，為學(xué)生提供了更多的機(jī)會(huì)參與到課堂討論和編程實(shí)踐，老師也有更多的機(jī)會(huì)參與學(xué)生的學(xué)習(xí)過程。實(shí)踐證明，教學(xué)效果有了一定的提升。隨著慕課資源的豐富以及混合式教學(xué)模式的不斷成熟，將來對(duì)教學(xué)會(huì)帶來更大的影響。