新媒體環(huán)境下程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程混合式教學(xué)改革與實(shí)踐

梁婷婷，李春青，黃勇萍

（廣西民族師范學(xué)院 數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院，廣西 崇左 532200）

0 引 言

混合式教學(xué)（B-learning）是在線（online）和離線（offline）教學(xué)的一種整合，它是一種由面對(duì)面課堂教學(xué)和網(wǎng)上交互輔助教學(xué)形成的混合模式[1]。

美國(guó)教育部做過(guò)一個(gè)大規(guī)模在線調(diào)查，對(duì)比高校教學(xué)中開(kāi)展的三種教學(xué)模式效果，分別是：B-Learning模式、E-Learning模式和傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式。結(jié)果發(fā)現(xiàn)最受歡迎的是B-Learning，效果最低的是傳統(tǒng)大學(xué)課堂面對(duì)面教學(xué)模式。國(guó)外很多知名學(xué)者一致認(rèn)為，“混合式學(xué)習(xí)是最有效的學(xué)習(xí)方法，它增加了傳統(tǒng)課堂的趣味性，又解決了在線課程高退學(xué)率的尷尬處境?！盵2]

混合式教學(xué)既可以保留傳統(tǒng)教學(xué)的面對(duì)面互動(dòng)交流模式，又可以合理利用在線MOOCs 和微課等資源，它結(jié)合線上和線下教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，對(duì)推進(jìn)高校課堂教學(xué)改革有重要意義。

文獻(xiàn)[3]指出：“混合式教學(xué)的成功與教師、學(xué)生、教育資源以及高校的支持息息相關(guān)，在不同的教學(xué)環(huán)境與教學(xué)階段中，混合式教學(xué)模式也有所不同，并且會(huì)面臨不同的問(wèn)題”。影響混合式教學(xué)效果的因素有：在線學(xué)習(xí)平臺(tái)使用不充分、技術(shù)應(yīng)用困難、線上和線下答疑缺失、學(xué)習(xí)資源的不同步等因素，這些都會(huì)影響學(xué)生在混合式教學(xué)中的表現(xiàn)。教師需在現(xiàn)代教育技術(shù)的支持下，通過(guò)線上或者面授過(guò)程，獲取學(xué)生的學(xué)習(xí)行為及學(xué)習(xí)特征的數(shù)據(jù)，了解學(xué)生的需求，重構(gòu)和調(diào)整教學(xué)過(guò)程和方法，確保學(xué)生的專(zhuān)注度與學(xué)習(xí)的有效性。

1 教學(xué)改革目標(biāo)及意義

充分利用新媒體和混合式教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，構(gòu)建合理有效的新媒體環(huán)境下的混合式學(xué)習(xí)模式，并對(duì)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)進(jìn)行教學(xué)分析、設(shè)計(jì)和改革實(shí)踐，從而取得最優(yōu)化教學(xué)效果。主要的改革目標(biāo)包括以下3方面。

（1）做到4個(gè)轉(zhuǎn)變：以課堂教學(xué)為主轉(zhuǎn)變?yōu)檎n內(nèi)外結(jié)合、以教為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)為主、以實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證為主轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)例開(kāi)發(fā)訓(xùn)練為主、以結(jié)果評(píng)價(jià)為主轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)果過(guò)程評(píng)價(jià)結(jié)合。

（2）做到4個(gè)適當(dāng)：提供適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)資源，設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)活動(dòng)，在適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)階段，應(yīng)用適當(dāng)?shù)男旅襟w技術(shù)。

（3）提高學(xué)生4個(gè)能力：編程能力、合作和溝通交流能力、自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力。

新媒體環(huán)境下的混合式教學(xué)研究是一個(gè)非常值得研究的課題，新媒體技術(shù)的應(yīng)用影響著混合式教學(xué)的成功。新媒體技術(shù)支持師生間的多元互動(dòng)、資源的篩選和有效利用[4]。師生間的多元互動(dòng)，會(huì)提高學(xué)生的合作和溝通交流能力，資源的合理選擇和利用則有利于擴(kuò)大學(xué)生知識(shí)面、拓展思維空間，提高科學(xué)探索能力。

2 新媒體環(huán)境下的混合式教學(xué)模式

教學(xué)改革的主要內(nèi)容有：構(gòu)建適合新媒體環(huán)境下的高?；旌辖虒W(xué)設(shè)計(jì)模式，并對(duì)此模式和程序設(shè)計(jì)課程進(jìn)行分析和教學(xué)設(shè)計(jì)，主要包括分析、設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、實(shí)施和評(píng)價(jià)5個(gè)步驟，將傳統(tǒng)的物化學(xué)習(xí)環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)虛擬環(huán)境相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)兩者的相互補(bǔ)充、相互促進(jìn)，改善學(xué)校的教學(xué)效果。

2.1 新媒體環(huán)境下的混合式教學(xué)模式設(shè)計(jì)

應(yīng)用新媒體技術(shù)的教學(xué)模式設(shè)計(jì)主要分三大模塊，如圖1所示。

（1）教學(xué)分析階段，通過(guò)分析教學(xué)對(duì)象，將知識(shí)分為事實(shí)知識(shí)、原理知識(shí)和技能知識(shí)3種類(lèi)型，針對(duì)不同類(lèi)型的知識(shí)選擇合適的教學(xué)媒體與技術(shù)。

（2）教學(xué)設(shè)計(jì)階段，包括4個(gè)部分：①重構(gòu)教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)內(nèi)容：正視學(xué)生的水平差異，針對(duì)教學(xué)目標(biāo)，注重問(wèn)題的普遍性，梳理各章節(jié)的教學(xué)重難點(diǎn)，適度拆解、增刪、選用、調(diào)整和加工知識(shí)點(diǎn)，二次整合教材。②制定教學(xué)策略：設(shè)計(jì)多樣化的教學(xué)組織形式，綜合運(yùn)用任務(wù)驅(qū)動(dòng)、分組協(xié)作、討論辯論等教學(xué)方式。③設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程：設(shè)計(jì)課前、課中和課后3個(gè)階段教學(xué)活動(dòng)。包括篩選網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源和設(shè)計(jì)自主學(xué)習(xí)任務(wù)單；設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容和策劃研討活動(dòng)；編排測(cè)試內(nèi)容、學(xué)習(xí)反饋和形式設(shè)計(jì)。④調(diào)整學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)：綜合考核工程素養(yǎng)、自主學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)等方面的表現(xiàn)，結(jié)合教師評(píng)價(jià)和小組內(nèi)學(xué)生互評(píng)，進(jìn)行多元化評(píng)價(jià)。

（3）教學(xué)實(shí)施階段，包括教學(xué)資源的建設(shè)和共享，課前推送的自主學(xué)習(xí)清單，課中保證學(xué)生所學(xué)知識(shí)體系完整性的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生自主探究，指導(dǎo)學(xué)生合作學(xué)習(xí)，引入隨堂測(cè)試，檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)效果，課后鼓勵(lì)學(xué)生溝通，通過(guò)投票調(diào)研、知識(shí)測(cè)試、實(shí)驗(yàn)作業(yè)等形式反饋教學(xué)效果，并最終對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)行評(píng)價(jià)。教學(xué)實(shí)施流程如圖2所示。

2.2 程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的混合式教學(xué)實(shí)踐過(guò)程

以受眾面最廣的《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》課程為例，應(yīng)用上述的教學(xué)模式，進(jìn)行教學(xué)改革實(shí)踐。采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)進(jìn)行講練一體化，教師引導(dǎo)學(xué)生探究式地進(jìn)行實(shí)例開(kāi)發(fā)測(cè)試。篩選或制作優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源，利用當(dāng)前的數(shù)字化平臺(tái)或云盤(pán)共享所有的教學(xué)資源，利用智慧教學(xué)工具雨課堂或者超星學(xué)習(xí)通APP等，推送教學(xué)資料，包括課前預(yù)習(xí)任務(wù)單、面授的課件和課后習(xí)題測(cè)試等。同時(shí)，記錄和統(tǒng)計(jì)師生實(shí)時(shí)互動(dòng)的數(shù)據(jù)。最后，收集和整理教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中的各種信息，主要包括混合教學(xué)前后學(xué)生課堂表現(xiàn)、學(xué)習(xí)能力和小組協(xié)作評(píng)價(jià)，師生對(duì)混合教學(xué)方式的滿意度等，探討不同新媒體技術(shù)在程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程混合式教學(xué)中輔助學(xué)生自主學(xué)習(xí)、師生溝通、資源利用、學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)等方面的經(jīng)驗(yàn)和價(jià)值。最后完善教學(xué)模式設(shè)計(jì)，再次選擇實(shí)踐對(duì)象，實(shí)施教學(xué)改革實(shí)踐，分析、總結(jié)并推廣成果。

圖2 新媒體技術(shù)應(yīng)用于課程教學(xué)的實(shí)施流程

3 新媒體環(huán)境下的混合式教學(xué)探索與實(shí)踐

3.1 原理型知識(shí)混合式教學(xué)探索案例

函數(shù)的定義和調(diào)用是編程人員的必備知識(shí)，教材上“函數(shù)的定義和調(diào)用”這個(gè)內(nèi)容只是給出了格式及說(shuō)明，雖然有相應(yīng)的實(shí)例，但是實(shí)例間沒(méi)有聯(lián)系。筆者在教學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生即使很清楚函數(shù)的定義格式，在碰到實(shí)際問(wèn)題時(shí)，對(duì)于具體怎么定義函數(shù)的參數(shù)、返回值、函數(shù)體，調(diào)用函數(shù)時(shí)如何寫(xiě)實(shí)參及接收返回值等知識(shí)的應(yīng)用還是比較混淆的。

筆者設(shè)計(jì)了一個(gè)微課作品，重新編排了教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合情境教學(xué)法和任務(wù)驅(qū)動(dòng)法等教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生一步步的定義和調(diào)用函數(shù)。首先是以講故事這種有趣的方式引出函數(shù)的作用，然后結(jié)合實(shí)際生活中的幾個(gè)場(chǎng)景，由簡(jiǎn)到繁分析定義函數(shù)的三種形式，突破教學(xué)重點(diǎn)，同時(shí)用模型和多種動(dòng)畫(huà)來(lái)形象地說(shuō)明函數(shù)的參數(shù)、返回值、函數(shù)體等部分的關(guān)系和運(yùn)用，從而突破教學(xué)難點(diǎn)。教學(xué)環(huán)節(jié)和內(nèi)容見(jiàn)表1。

筆者在課前將9分鐘的微課發(fā)送給學(xué)生，并讓學(xué)生跟著微課的實(shí)戰(zhàn)演練，編寫(xiě)函數(shù)的定義和調(diào)用的程序，并自主編寫(xiě)程序完成思考題任務(wù)。課中，分3個(gè)階段進(jìn)行教學(xué)。

（1）面授答疑：針對(duì)學(xué)生的疑問(wèn)進(jìn)行解答。

問(wèn)：為什么明明有輸出代碼，卻沒(méi)有看到相應(yīng)輸出的內(nèi)容？

答：因?yàn)檩敵龃a在函數(shù)的定義部分，主函數(shù)中沒(méi)有調(diào)用該函數(shù)。打比方：?jiǎn)T工具備烹飪功能，但不是時(shí)刻都在烹飪，而是在老板發(fā)出指令，讓員工去烹飪的時(shí)候，才獲得烹飪功能帶來(lái)的成果。

（2）隨堂測(cè)試：利用雨課堂發(fā)布測(cè)試題，如給出三段語(yǔ)法有對(duì)有錯(cuò)的代碼，請(qǐng)選出語(yǔ)法格式正確的代碼，待學(xué)生答題完畢后，根據(jù)反饋，實(shí)時(shí)解答學(xué)生存在的問(wèn)題。給出一段程序，讓學(xué)生提交程序執(zhí)行結(jié)果。點(diǎn)名學(xué)生，讓學(xué)生回答哪些是形成、實(shí)參、返回值等部分。

（3）展示課前學(xué)生完成的主題實(shí)驗(yàn)的代碼，討論和點(diǎn)評(píng)。對(duì)學(xué)生編寫(xiě)的程序進(jìn)行簡(jiǎn)單分類(lèi)：無(wú)參無(wú)返回的函數(shù)、有參無(wú)返回的函數(shù)、有參有返回值的函數(shù)。將不同的程序展示給其他學(xué)生，讓學(xué)生討論和思考各種寫(xiě)法的函數(shù)的定義和調(diào)用代碼的區(qū)別。

3.2 技能知識(shí)的混合式教學(xué)探索案例

冒泡排序法是一個(gè)經(jīng)典的排序算法，涉及一維數(shù)組定義、引用及初始化的相關(guān)語(yǔ)法規(guī)則，并綜合應(yīng)用雙重循環(huán)及冒泡排序法的原理來(lái)解決問(wèn)題。教材上關(guān)于本節(jié)的內(nèi)容只是簡(jiǎn)單地介紹了冒泡排序法的原理，然后直接給出程序。若依靠教材的教學(xué)方式，學(xué)生往往不明白代碼如何得來(lái)，即使再碰到類(lèi)似問(wèn)題又不知該如何使用相關(guān)知識(shí)進(jìn)行分析及應(yīng)用。

筆者通過(guò)對(duì)教材上的內(nèi)容的深度挖掘和擴(kuò)充，設(shè)計(jì)與制作了一個(gè)微課視頻，以“創(chuàng)造問(wèn)題情境—確定問(wèn)題（任務(wù)）—制定解決方案—嘗試解決問(wèn)題—發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題—改進(jìn)解決方案—解決問(wèn)題—拓展問(wèn)題”為基本思路，充分利用動(dòng)漫人物和動(dòng)畫(huà)形象的展示知識(shí)點(diǎn)，突破教學(xué)重點(diǎn)，以“做中學(xué)，學(xué)中做”來(lái)引導(dǎo)學(xué)生觀察、思考和實(shí)踐，突破教學(xué)難點(diǎn)。通過(guò)約簡(jiǎn)、轉(zhuǎn)化、仿真等方法，分解復(fù)雜任務(wù)。教學(xué)環(huán)節(jié)和內(nèi)容見(jiàn)表2。

表1 函數(shù)的定義與調(diào)用微課視頻教學(xué)環(huán)節(jié)和內(nèi)容

同樣地，筆者在課前把微課發(fā)給學(xué)生，并讓學(xué)生編寫(xiě)和運(yùn)行5個(gè)人的身高升序程序，并自主編寫(xiě)10個(gè)財(cái)富數(shù)據(jù)降序程序。課中，分3個(gè)階段進(jìn)行教學(xué)。

（1）面授答疑：針對(duì)學(xué)生的疑問(wèn)進(jìn)行解答。

問(wèn)：雙重循環(huán)的外層變量i為什么從0開(kāi)始？能不能從1開(kāi)始？

答：變量i的值代表排序的趟數(shù)，從0還是從1開(kāi)始都可以，只要變化的次數(shù)是n-1次，并且內(nèi)層循環(huán)j的終值匹配上就好。

（2）隨堂測(cè)試：利用雨課堂發(fā)布測(cè)試題，如存儲(chǔ)5個(gè)人身高數(shù)據(jù)的一維數(shù)組的定義和初始化代碼正確的是？如何利用循環(huán)逆序輸出一維數(shù)組的所有數(shù)據(jù)？給出一段降序排列的程序，讓學(xué)生提交該程序的執(zhí)行結(jié)果。檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的應(yīng)用。

（3）主題實(shí)驗(yàn)及分組討論：分組學(xué)習(xí)插入排序法代碼，討論代碼的相似和不同之處，派不同的學(xué)生上臺(tái)簡(jiǎn)單講解插入排序法的原理和代碼執(zhí)行過(guò)程。

表2 冒泡排序法微課視頻教學(xué)環(huán)節(jié)和內(nèi)容

當(dāng)學(xué)生對(duì)插入排序法有了一定認(rèn)識(shí)后，課后再給出插入排序法的微課視頻，讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)，翻轉(zhuǎn)了常規(guī)的教學(xué)過(guò)程，讓學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握更加的深刻。

4 結(jié) 語(yǔ)

3個(gè)微課作品分別獲得第15—17屆廣西高校教育教學(xué)信息化大賽的二等獎(jiǎng)和三等獎(jiǎng)，說(shuō)明微課作品得到了同行教師的認(rèn)可。在給學(xué)生觀看和學(xué)習(xí)的過(guò)程中，學(xué)生表示作品兼具實(shí)用性和趣味性，并能夠主動(dòng)參與，學(xué)會(huì)運(yùn)用計(jì)算機(jī)解決專(zhuān)業(yè)問(wèn)題、學(xué)以致用、活學(xué)活用，提高了自己發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題和動(dòng)手實(shí)踐的能力。筆者立足于程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的教學(xué)現(xiàn)狀與新媒體環(huán)境的特點(diǎn)，充分結(jié)合各種新媒體技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，教學(xué)方式多樣且靈活，將程序設(shè)計(jì)教學(xué)滲透到日常網(wǎng)絡(luò)和智能終端的使用中，而不僅僅局限于面授課堂，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)空間、學(xué)習(xí)資源、學(xué)習(xí)方式的混合。

為培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才，對(duì)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，合理利用新媒體技術(shù)，根據(jù)新教學(xué)模式設(shè)計(jì)的課件、案例素材、源碼等資料共享在數(shù)字化學(xué)習(xí)平臺(tái)上，并通過(guò)學(xué)習(xí)任務(wù)單明確學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容、進(jìn)度、方式等，使得師生對(duì)資源進(jìn)行有效利用。促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)的“應(yīng)用、分析、評(píng)價(jià)和創(chuàng)造”等高階思維活動(dòng)，強(qiáng)化自主學(xué)習(xí)與協(xié)作學(xué)習(xí)。同時(shí)，利用智慧教學(xué)工具，便捷地推送各種學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)任務(wù)單，自動(dòng)收集和統(tǒng)計(jì)知識(shí)測(cè)試數(shù)據(jù)以及各種教學(xué)過(guò)程的數(shù)據(jù)，教師可根據(jù)情況調(diào)整教學(xué)，促進(jìn)教學(xué)相長(zhǎng)。全面提升學(xué)生的編程技能水平、綜合素質(zhì)、創(chuàng)新能力，真正做到科技服務(wù)于教育。