超星學(xué)習(xí)通視域下C 語言程序設(shè)計課程混合教學(xué)模式實踐

舒清錄，廖明梅

（滇西科技師范學(xué)院 智能與信息工程學(xué)院，云南 臨滄 677000）

0 引言

隨著移動通信、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等技術(shù)的快速發(fā)展，促進了很多傳統(tǒng)行業(yè)的變革、發(fā)展和融合。傳統(tǒng)教育模式面臨巨大的挑戰(zhàn)，在此背景下“互聯(lián)網(wǎng)+教育”運用而生。中華人民共和國教育部于2018 年4 月13 日正式提出《教育信息化2.0 行動計劃》，旨在加快教育現(xiàn)代化和教育強國建設(shè)，推進新時代教育信息化發(fā)展和升級。行動計劃的一個核心理念就是堅持信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合，培養(yǎng)適應(yīng)信息社會需要的創(chuàng)新型高素質(zhì)人才[1]。

C 語言程序設(shè)計課程強調(diào)對計算思維和基本程序設(shè)計能力的培養(yǎng)，是一門計算機類語言基礎(chǔ)課。但課程涉及的知識點多、面廣、表達形式豐富、內(nèi)容難易度差異較大、程序設(shè)計靈活、實踐性較強，加上學(xué)生邏輯思維層次不一，因而該課成為公認的比較難學(xué)的課程之一[2]，給學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來一定的困難。但此課程又會直接對后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和今后的編程思維產(chǎn)生很大的影響?，F(xiàn)階段的教學(xué)模式，沒有很好地調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，學(xué)生被動參與教學(xué)，教學(xué)過程還是以教師為中心，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力無法得到培養(yǎng)，想要達到國家對新時代人才的需求還有一定的差距。當(dāng)前學(xué)生是在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下成長起來的，對移動互聯(lián)技術(shù)有天生的好感，但傳統(tǒng)課程教學(xué)模式制約了學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)好的一面。因此，充分利用移動互聯(lián)技術(shù)和現(xiàn)代教育技術(shù)手段進行多元混合教學(xué)的課程改革勢在必行，也是當(dāng)前研究的熱點。

1 多元混合教學(xué)的內(nèi)涵和必要性

所謂的多元混合教學(xué)模式，就是將多種有效教學(xué)元素（如自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、課堂討論、階段成果匯報等）綜合起來混合實施，把網(wǎng)絡(luò)教學(xué)與課堂教學(xué)有機結(jié)合，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，達到教學(xué)效果的方式。該模式核心是通過在線教育彌補課堂教學(xué)的不足，降低學(xué)生對課堂教學(xué)的依賴性，讓學(xué)生成為課堂的主體，教師成為主導(dǎo)。

多元混合教學(xué)主要解決的問題：在教學(xué)活動上，如何使用在線學(xué)習(xí)輔助傳統(tǒng)教學(xué)；在教學(xué)資源組織上，如何相結(jié)合各種信息技術(shù)資源（如音、視頻）與傳統(tǒng)教材；在教學(xué)環(huán)境上，如何處理好線上與線下教學(xué)的聯(lián)結(jié)；在教學(xué)評價和反饋上，如何綜合評價學(xué)生。

基于多元混合教學(xué)模式的課程改革是社會大環(huán)境需求、學(xué)生學(xué)習(xí)個性化、學(xué)科發(fā)展的必然要求[3]。國家提出“互聯(lián)網(wǎng)+教育”模式，要將信息化技術(shù)引入教育教學(xué)活動過程，并對教育產(chǎn)生革命性的影響，助力教育現(xiàn)代化的實現(xiàn)?；ヂ?lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，教師不再是學(xué)生獲取知識的主要途徑，學(xué)生的認知行為模式和學(xué)習(xí)方式都發(fā)生了很大的變化，對學(xué)生的管理和評價變得更加困難。而課程對應(yīng)的課堂課時量少、內(nèi)容難易度差異較大、實踐多，很容易讓學(xué)生產(chǎn)生迷茫心理，而現(xiàn)有知識又很難解決實際問題，導(dǎo)致學(xué)習(xí)興趣不高。

2 超星學(xué)習(xí)通在課程輔助教學(xué)的必要性

超星泛雅一平三端網(wǎng)絡(luò)教學(xué)云平臺，同時支持教師端、移動端和管理端，這三端分別對應(yīng)課堂教學(xué)、學(xué)生自學(xué)和教務(wù)管理，涵蓋了課前、課中、課后、日常教學(xué)全過程。云平臺包括立體化教材、微慕課、題庫、作業(yè)、考試、PPT 資源、圖書、課件等資源，實現(xiàn)了課程資源與平臺的無縫對接。課堂中使用投屏、隨機提問、課堂小測試、在線問卷等多種課堂教學(xué)功能，既提高了課堂互動，又給教師帶來了高效便捷的體驗。后臺基于大數(shù)據(jù)分析，把學(xué)生參與教學(xué)的數(shù)據(jù)可視化，幫助教師數(shù)據(jù)統(tǒng)計。為課程的多元混合教學(xué)提供了良好的支撐，助力課堂教學(xué)改革和教學(xué)質(zhì)量的提高。

3 多元混合教學(xué)模式的實施

3.1 課前——線上自主學(xué)習(xí)

課前線上自主學(xué)習(xí)，是達成教學(xué)任務(wù)的第一步，也是關(guān)鍵的一步。目的是使學(xué)生對某個問題有一定的認知，或帶著問題參與課程教學(xué)。在C語言教學(xué)實踐中，根據(jù)教學(xué)大綱，為每個主題設(shè)計一個學(xué)習(xí)導(dǎo)圖[4]，教學(xué)設(shè)計圍繞此導(dǎo)圖實現(xiàn)，具體內(nèi)容見表1。

表1 課前學(xué)習(xí)導(dǎo)圖

教師提前把任務(wù)單、任務(wù)指導(dǎo)書、教學(xué)課件、預(yù)習(xí)微課以及對應(yīng)課前測試題分門別類上傳至云平臺，通過超星學(xué)習(xí)通自動通知功能告之學(xué)生，學(xué)生利用線上進行自主預(yù)習(xí)，完成相應(yīng)任務(wù)。教師課前重點完成好以下事情。

（1）布置的任務(wù)難度和數(shù)量應(yīng)當(dāng)適度，能使大部分學(xué)生經(jīng)過學(xué)習(xí)能學(xué)懂且應(yīng)當(dāng)在一定的時間內(nèi)能學(xué)完，這樣既能增強學(xué)生對課堂教學(xué)的期望，也讓學(xué)生體會學(xué)習(xí)的樂趣。

（2）盡可能給學(xué)生提供恰到好處的資料，避免學(xué)生花費大部分時間找資料。在教學(xué)中，推薦中國大學(xué)MOOC 網(wǎng)絡(luò)公開課的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源、寫得較好的個人博客，讓學(xué)生體會優(yōu)質(zhì)的輔導(dǎo)內(nèi)容。

（3）及時收集學(xué)生課外的自主學(xué)習(xí)成果（在線測試和電子作業(yè)），通過超星學(xué)習(xí)通及時了解學(xué)生學(xué)習(xí)的實際情況，教師在此基礎(chǔ)上調(diào)整課堂教學(xué)的安排，著力解決學(xué)生的難點，使教學(xué)活動更好地滿足學(xué)生學(xué)習(xí)需要。

（4）為了提高學(xué)生課前階段學(xué)習(xí)的積極性和參與度，為教學(xué)任務(wù)設(shè)置任務(wù)點，學(xué)生完成一個微視頻的觀看或發(fā)表自己的學(xué)習(xí)體會都能獲得一定積分計入平時成績。

3.2 課中——線下探究學(xué)習(xí)

（1）學(xué)生根據(jù)課前自主預(yù)習(xí)階段提出的問題，分析學(xué)生提交的學(xué)習(xí)結(jié)果，教師挑出幾個典型的問題，再通過超星學(xué)習(xí)通的搶答、隨機點名答題等方式，引導(dǎo)其他學(xué)生嘗試回答，并給一定的積分計入總成績。對于學(xué)生解釋不清或回答不準確的問題，教師利用5～10 分鐘在課堂上集中講解，完成學(xué)生對內(nèi)容的內(nèi)化。

（2）利用事先設(shè)計好的、有針對性的問題，引導(dǎo)讓學(xué)生展開討論。在此過程中教師采用任務(wù)驅(qū)動、隨機小組討論、頭腦風(fēng)暴等教學(xué)方式[5-6]，帶入程序=算法+數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的思想，引導(dǎo)學(xué)生不僅要完成程序的指定功能，還對存儲空間或執(zhí)行效率有要求。比如：在一個int 型的數(shù)組中，刪除其中所有值等于x的元素，假設(shè)數(shù)組的長度為n，逐步引導(dǎo)學(xué)生討論。

實現(xiàn)1：定義一個新的數(shù)組b[]，從頭到尾逐個掃描原數(shù)組a[]，把a中不是x值的元素放入b中且計數(shù)器count++，如此循環(huán)直到最后，數(shù)組b的前count個元素即目標元素。

實現(xiàn)2：從頭到尾逐個掃描原數(shù)組a，如果當(dāng)前元素是x，則把后面的都往前移動一個位置且計數(shù)器count++，如此循環(huán)直到最后，數(shù)組a中前k（n-count）個就是目標數(shù)據(jù)。

實現(xiàn)3：定義k=0 用于存儲下一個不是x的元素位置，從頭到尾逐個掃描原數(shù)組a，如果當(dāng)前元素不是x，則存到k位置，k++準備好下一個位置，如此循環(huán)直到最后，數(shù)組a的前k個元素即目標元素。

實現(xiàn)4：定義k=0 記錄數(shù)組中值為x的個數(shù)，從頭到尾逐個掃描原數(shù)組a，如果當(dāng)前元素a[i]是x則k++，否則a[i-k]=a[i]，如此循環(huán)直到最后，目標數(shù)據(jù)就是數(shù)組a中前（n-k）個。

實現(xiàn)1 和實現(xiàn)2 只關(guān)注了程序功能的實現(xiàn)，并沒有考慮程序的效率問題，其中實現(xiàn)1 的時間效率為O（n），空間效率為O（n）；實現(xiàn)2 的時間效率為O（n^2），空間效率為O（1）。實現(xiàn)3 和實現(xiàn)4 即考慮到時間效率又兼顧了空間效率，兩種實現(xiàn)的時間效率都為O（n），空間效率都為O（1）。從上面的實現(xiàn)來看，實現(xiàn)3 和實現(xiàn)4 是此問題的較優(yōu)解。

以上的實現(xiàn)需要教師的引導(dǎo)，學(xué)生以個體或小組參與，充分發(fā)揮探究式、進階式學(xué)習(xí)的優(yōu)勢。

（3）留出10 分鐘左右引導(dǎo)學(xué)生深層次探討、學(xué)習(xí)，延伸拓展相關(guān)知識。啟發(fā)學(xué)有余力的學(xué)生，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，擴展學(xué)生視野。比如上面的4 種實現(xiàn)都會導(dǎo)致數(shù)組有效元素的減少，而數(shù)組一旦定義其長度就固定。如何讓程序知曉現(xiàn)在真實數(shù)據(jù)的長度？上面的案例是通過k來決定，但是與數(shù)組本身沒有關(guān)系。最好的方法是定義結(jié)構(gòu)體，使數(shù)組和有效長度合二為一，形成一個整體，便于操作和理解。

在整個課堂教學(xué)中，利用移動教學(xué)的優(yōu)點，走到學(xué)生中間，發(fā)現(xiàn)學(xué)生問題，監(jiān)督學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，解決學(xué)習(xí)困難學(xué)生的問題，一方面可以增進師生的感情聯(lián)系，另外一方面減少學(xué)生利用手機完成一些與課堂無關(guān)的事情。而學(xué)生之間可以按照教師的要求進行討論探究式學(xué)習(xí)，讓整個課堂活躍起來，讓所有學(xué)生參與教學(xué)，從而提高教學(xué)質(zhì)量。

3.3 課后——線上差異化拓展與教學(xué)反饋、持續(xù)改進

總的來說，課后教學(xué)就是如何利用好教學(xué)現(xiàn)代教學(xué)工具，反思和總結(jié)課堂教學(xué)，促進課程持續(xù)改進；學(xué)生線上差異化拓展，實現(xiàn)個性化學(xué)習(xí)。

教師需要完成的任務(wù)：在超星學(xué)習(xí)通上發(fā)布鞏固學(xué)習(xí)完成課后作業(yè)（包括測試）；發(fā)布差異化拓展任務(wù)[5]，滿足不同層次學(xué)生的需求，實現(xiàn)知識技能的拓展；發(fā)布課堂知識點相關(guān)的討論，讓學(xué)生通過查閱各種資料進行答題；開展課程問卷，了解學(xué)生真實學(xué)習(xí)情況，進行教學(xué)反思，促進課堂教學(xué)改進；利用超星學(xué)習(xí)通大數(shù)據(jù)分析功能，了解每一個學(xué)生的學(xué)習(xí)情況（在線學(xué)習(xí)的時長、答題正確率、課后討論等），分析教學(xué)的難點和需要完善的地方，促進持續(xù)改進課程，提升課程教學(xué)質(zhì)量；并將以上評價綜合折成分數(shù)，記錄在學(xué)生的過程性考核體系中。

學(xué)生需要完成的任務(wù)：根據(jù)教師布置的任務(wù)，查閱相關(guān)資料完成課后任務(wù)；反饋和評價教師教學(xué)過程，讓教師了解學(xué)生真實的學(xué)習(xí)情況；利用超星學(xué)習(xí)通大數(shù)據(jù)分析功能，有針對性地改進學(xué)習(xí)方法、跟住學(xué)習(xí)進度、保質(zhì)學(xué)習(xí)內(nèi)容，提升學(xué)習(xí)效率。

3.4 課程評價體系

考慮以學(xué)生為主體的教學(xué)理念，必須重視評價過程，打破由期末考試一考定成績的評價模式。利用超星學(xué)習(xí)通平臺收集學(xué)生學(xué)習(xí)參與的數(shù)據(jù)，生成綜合成績，從根本上改變傳統(tǒng)的考核評價方式，加強學(xué)生的過程考核，更全方位地綜合評價學(xué)生。

根據(jù)課程的需要，采用過程性評價和總結(jié)性評價相結(jié)合的方式，其中過程性評價為40%，總結(jié)性評價為60%。過程考核（60%）=章節(jié)測試（20%）+平時成績（25%）+綜合作業(yè)（15%）。

對考核體系項目的補充說明如下。

（1）期末考試通過超星平臺以客觀題進行考試，占期末考試分的40%。期末考試客觀題不能簡單理解成選擇題，可以把程序閱讀題、一些經(jīng)典算法的計算題和算法實現(xiàn)題變成選擇題，學(xué)生要答對需要一定的思考和計算量，盡可能全面考查學(xué)生對各個內(nèi)容的掌握情況。

（2）每章測試必須在規(guī)定時間內(nèi)完成測試，可以進行兩次，在課外進行。

（3）平時成績含參與課程的教學(xué)活動、討論、課外學(xué)習(xí)、考勤、搶答、期中測試、與其他人互動交流等；期中測試，在課堂教師監(jiān)督下完成，只進行一次，完成后根據(jù)答題結(jié)果給一定的分數(shù)。

（4）綜合作業(yè)，完成一個較為綜合的作業(yè)，體現(xiàn)學(xué)生的編程和表述能力。學(xué)生按照規(guī)定的格式規(guī)范來完成程序的設(shè)計，課外完成并提交結(jié)果到平臺，任課教師批閱給出對應(yīng)分值。

4 教學(xué)實踐反思

1）超星學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺的優(yōu)勢。

把以教師為中心轉(zhuǎn)向以學(xué)生為中心。通過簽到討論、搶答等課堂活動，課程活躍度大大提高。通過在線課堂小測試、章節(jié)測試環(huán)節(jié)，系統(tǒng)自動評卷，學(xué)生可及時查看答題情況，對錯題進行分類二次處理。教師可以掌握學(xué)生的整體學(xué)習(xí)情況，及時了解自己教學(xué)質(zhì)量，促進教學(xué)反思、優(yōu)化課程[7]，克服了一些傳統(tǒng)課堂教學(xué)的痛點。通過查看任務(wù)點數(shù)完成情況、討論數(shù)、提出問題數(shù)、參加討論數(shù)等，幫助教師了解學(xué)生對課程的參與度，客觀上督促學(xué)生學(xué)習(xí)，提高教學(xué)效率。能及時、不受地域限制地隨時批作業(yè)和課程輔導(dǎo)答疑，方便了學(xué)生的學(xué)習(xí)。

2）超星學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺中的問題。

采用現(xiàn)代教育技術(shù)工具的主要目的是讓學(xué)生愛上學(xué)習(xí)、提高學(xué)習(xí)效果。各種平臺都只是助力教學(xué)變革的工具，不能迷信。超星學(xué)習(xí)通給教學(xué)帶來便利的同時，也存在一些問題。例如教師不能監(jiān)控學(xué)生終端，不能實時掌握學(xué)生的聽課情況，學(xué)生有可能在上課過程中利用手機進行與課程無關(guān)的活動。

盡管現(xiàn)有的簽到活動很豐富，有位置、手勢、二維碼等多種簽到方式，還是無法有效防止學(xué)生代簽。課程設(shè)定的任務(wù)點（如課外視頻自主學(xué)習(xí)），存在有些學(xué)生為了完成任務(wù)“刷課”現(xiàn)象。這就需要教師花費更多的精力和時間管理教學(xué)，減少學(xué)生代簽和“刷課”現(xiàn)象。

5 結(jié)語

C 語言程序設(shè)計課程通過采用多元混合教學(xué)模式，經(jīng)過一學(xué)期的使用，學(xué)生學(xué)習(xí)效果、任務(wù)完成率、學(xué)生參與率等都得到明顯提升，取得了較好的教學(xué)效果，應(yīng)該著力研究和應(yīng)用。但多元混合式教學(xué)并不意味著弱化課堂教學(xué)的作用，相反要強化課堂教學(xué)的重要作用，應(yīng)當(dāng)把教師作為對學(xué)生學(xué)習(xí)輔導(dǎo)者、評價者這一角色發(fā)揮到極致。