智能移動學習在C語言混合教學模式中應用研究

李志芳　李曉玲

摘要：隨著移動技術和在線智能移動教學平臺的快速發(fā)展，便捷、簡單、實時、針對性和互動性強的碎片化學習方式，已成為課前、課后自主學習和輔助課堂教學的重要形式。在C語言課程教學中不斷地實踐與總結，根據(jù)學生情況和教學目標，因材施教;選擇適合的智能移動在線輔助教學平臺，利用優(yōu)質的在線資源;合理安排教學，運用混合教學模式;以培養(yǎng)學生的自主學習和計算思維能力，改善教學效果。

關鍵詞：移動學習;C語言;微課;混合教學模式

中圖分類號：TP312 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8228（2020）08-105-04

0 引言

中國互聯(lián)網絡信息中心（CNNIC）發(fā)布的《第44次中國互聯(lián)網絡發(fā)展狀況統(tǒng)計報告》顯示，2019年6月，我國網民規(guī)模達8.54億，互聯(lián)網普及率達61.2%，網民使用手機上網的比例達99.1%，其中移動互聯(lián)網流量大幅增長。手機等移動智能終端作為教學輔助設備，是新教學模式下的一種發(fā)展趨勢。2006年以來中國高校一直不斷推動以數(shù)字化教學平臺為主導的網絡輔助教學，近幾年名校在線精品資源及智能移動教學平臺快速發(fā)展，移動技術與教育教學深度融合，建立了新型信息化教學環(huán)境，優(yōu)化了教學模式，促進了線上、線下混合式教學。

基于智能移動學習的各種教學模式改革，受到越來越多師生歡迎。通過移動設備，教師可以輕松安排教學，開展課前課內課后教學活動，如發(fā)布學習任務、共享學習資源、發(fā)布公告、查看各類數(shù)據(jù)統(tǒng)計等，督促學生學習;學生可以實時、反復學習課上課下資源，完成學習任務以及與老師實時互動等[1-3]。

1 常見智能移動學習平臺簡介

智能移動終端學習平臺的開發(fā)，給各種教學改革實踐提供了更多選擇。本校針對C語言教學主要應用了以下幾種常見平臺，這些平臺各有特色。

1.1 網絡課程Blackboard

起源于美國的Blackboard是一款支持百萬級用戶的網絡教學平臺。教師可以在平臺上開設網絡課程、建設課程資源、設計教學活動、在線批改作業(yè)，以及多種形式互動等。該平臺功能非常強大，可幫助教師有效地管理課程。Blackboard早期在國內高校中使用較多。本課程從2012年使用該平臺網頁版，建立了豐富的教學資源庫，開展了一系列教改活動。如今移動APP作為移動學習平臺首選。但實踐中發(fā)現(xiàn)其APP功能簡單且限制較多，雖然后期又推薦使用移動終端自適應瀏覽器，但仍存在不少問題，如兼容性差、不穩(wěn)定、速度慢、不便捷等。

1.2 云班課

云班課是一款免費且相對簡潔易操作、基于移動終端和網頁的互動智能教學工具，可以創(chuàng)建課程云班課，生成邀請碼，邀請學生加入。在課堂內外，老師可以隨時隨地管理教學資源，開展形式豐富的教學活動如在線簽到、投票問卷、答疑討論、以及測試數(shù)據(jù)分析等。突出特色是學生每次學習、參加活動，均可獲取經驗值，課設置權值形成學生的過程性評價。

與Blackboard相比，云班課的移動APP很小、功能完善、數(shù)據(jù)分析智能化、基本涵蓋日常教學需求。但隨著微信公眾號和微信小程序技術的快速發(fā)展，如課堂派、雨課堂等受到越來越多師生的喜愛。

1.3 課堂派

課堂派作為一種基于Web瀏覽器和微信公眾號的移動在線教學互動平臺.無需安裝任何程序，即可滿足日常教學需要，集課堂互動與課內課后教學管理于一體[4]。特色功能有①多樣化考勤，如二維碼、數(shù)字、GPS等;②形式豐富的課堂互動，如搶答、點名提問、隨機提問、試題互動、黑板等;③基于微信公眾號，方便師生完成大部分工作，如作業(yè)發(fā)布、提交以及批閱，試卷編輯，分析等等;④網頁版還可使用格式簡單的Word文檔，快速導入試題，創(chuàng)建試卷及導出Word試卷，大大減輕不同平臺下題庫遷移及試卷管理工作;⑤網頁版?zhèn)湔n區(qū)，有個人備課區(qū)和小組備課區(qū)?？梢詣?chuàng)建分類備課區(qū)，共享備課資源。課堂派是一個簡單、功能完整且細節(jié)人性化的智能在線教學管理平臺。

1.4 雨課堂

“雨課堂”是將課堂教學工具必備PPT和微信公眾號有效結合的新型教學平臺，功能簡單實用，上手快。雖然沒有課堂派功能豐富，它突出的特點是能便捷、簡單地實現(xiàn)師生多元實時互動，進行教學狀態(tài)和學習效果的動態(tài)監(jiān)測和實時數(shù)據(jù)分析，讓教師準確地了解每位學生課內外學習情況及對知識點的掌握程度[6]。課前，教師將微PPT、微視頻及微測試等，推送給學生，如圖1所示，實時了解和督促學生學習、查看學生測試數(shù)據(jù)，有學定教;課內，考勤、開展形式豐富的實時互動及試題分析等。雨課堂提供完整的數(shù)據(jù)支持，將課前一課上一課后的每一個環(huán)節(jié)都緊密結合，尤其適合翻轉課堂教學。

2 微課建設

微課以短小精干的視頻為載體，是對某個關鍵知識點或重要環(huán)節(jié)進行情景式、簡短、完整的移動式教學的重要載體。核心是微視頻，也可以包括微學習指南、微教案、微課件、微習題、微思考等[6]。優(yōu)質微課的核心是知識點的選取，合理的教案設計，以及錄制和后期處理。由于學生層次、師資、環(huán)境不同，根據(jù)實際需求，設定教學目標、調整教學方法、循序漸進、靈活地建設適合的微課資源。C語言是一門實踐性很強的課程，由易到難的任務驅動，在解決問題中學習，更有助于培養(yǎng)學生學習興趣和自主學習能力。

除了重難點基礎理論，本課程的特色是針對經典案例，設計錄制了20多個微課，主要使用錄屏和語音微課兩種形式，由淺入深供學生反復學習，讓學生在解決問題中，鞏固語法知識、學習常用算法、訓練程序設計能力。

（1）以π的近似值計算和國王的許諾為例，學習C語言數(shù)據(jù)類型溢出問題及通項分析、迭代算法;

（2）以雞兔同籠、百錢買百雞、水仙花數(shù)為例，學習窮舉算法;

（3）針對難點“函數(shù)”，通過如表l微課集，學習函數(shù)的意義、功能、形參和實參的存儲、設計及使用，以及函數(shù)設計和調用;

（4）以猴子吃桃、斐波那契數(shù)列、計算N！為例，學習并對比迭代和遞歸算法;

（5）以字符串加密、刪除、統(tǒng)計字符等為例，學習字符串的存儲、操作及指針的應用;

（6）以楊輝三角為例，學習C語言二維數(shù)組的存儲、表示及操作;

（7）以完整的學生成績管理系統(tǒng)為例，進一步學習結構體類型的意義、存儲和操作。

2.1 語音微課

語音微課是近幾年出現(xiàn)的一種更簡便、靈活的形式，也可以很好的結合互動環(huán)節(jié)，用于講透一個知識點、一個案例、試題、分享討論觀點、點評學員作業(yè)等。語音微課可以幫老師節(jié)省更多時間、精力，將重點放在教學內容設計上。例如雨課堂上傳PPT課件發(fā)布同時可直接使用手機錄制語音微課，類似微信語音聊天，但目前僅限手機終端查看，無法下載保存;而UMU更靈活，PC網頁和手機app均可在線錄制不多于9張圖片最長10分鐘的語音微課，錄制同時可簡單編輯動畫。錄制完成后不僅可以在UMU平臺發(fā)布，還支持下載和生成微課二維碼，微信掃描碼，注冊一個UMU賬號即可學習，還可以記筆記、點贊、評論等方式與老師。

2.2 優(yōu)質移動在線資源

（1）教材微課。例如高等教育出版社的哈爾濱工業(yè)大學和浙江大學“C語言程序設計”教材，部分重難點都有二維碼微課，可根據(jù)需要選擇。

（2）在線慕課資源。2019年《政府工作報告》明確提出發(fā)展“互聯(lián)網+教育”，促進優(yōu)質資源共享，名校在線精品課程不斷完善。如浙江大學、北京理工大學、哈爾濱工業(yè)大學的國家級精品課程有，“程序設計基礎CAP”、“程序設計入門-C語言”、“程序設計基礎”、“C語言程序設計進階”、“C語言程序設計精髓”等。實踐教學中，本課程挑選了部分適合自己教學目標和教學安排的微課，細化學習任務，既讓學生有機會跟名校名師學習，也開拓學生課后自主學習思路。同時解決了師資不足、重復建設問題，還能提升了任課教師專業(yè)素質。如浙江大學翁愷老師講的“算法與編程語言”、“為什么選擇C語言”，從多角度比較分析，思路清晰，說服力強。

3 基于智能移動學習的混合教學模式

3.1 翻轉課堂教學

翻轉課堂教學模式以現(xiàn)代教育技術為依托，將學生由原來知識被動的接受者轉變?yōu)橹鲃拥闹R構建者;學生更關注自主學習和合作學習，教師更專注對給定任務學生的學習情況，有針對性的準備教學過程。作為一種高效的課堂教學模式，2007年起源美國后被廣泛推廣[7]。在教改實踐初期也遇到了各種問題，如新生自控力差、自主學習能力薄弱、翻轉課堂內容挑選及節(jié)奏把控等，經過不斷總結和實踐，本課程目前主要采用課前自主學習翻轉課堂（如圖2所示）和課堂即時小翻轉兩種模式。

由于課堂時間有限，重難點的課前自主學習，能讓學生充分思考、討論，教師也可以提前了解學生主要存在的問題，有針對性的準備，提高課堂效率。

（1）為保證自主學習效果和學生參與度，采用小組（3-5人）合作學習。據(jù)美國早期科學研究成果“學習金字塔”證明，通過主動自學、做中學、討論、教給別人、立即用等的主動合作式學習，兩周內學習保持率可以達到70%[8]。

（2）角色轉換。通過智能移動教學平臺，學生自主學習微課、測試、實驗、思考題等，然后小組討論、總結、分工;作為學習協(xié)助者，教師設計自主學習資源、跟蹤、分析數(shù)據(jù)統(tǒng)計，實時了解學生學習情況，根據(jù)問題和教學經驗，組織課堂翻轉順利、有序開展;

（3）課堂上師生共建。小組匯報和課堂討論采取主動參與和隨機抽查方式，課程初期抽查為主，允許小組成員互助，隨著學生自主學習能力提升和知識體系構建，后期小組主動參與積極}生越來越高。

（4）細化小組合作、監(jiān)督機制和透明、合理的評分體系。有助于培養(yǎng)學生自律性，自主學習能力，以及在不同環(huán)節(jié)合作學習的持續(xù)參與意識和問題協(xié)作解決能力。課前自主學習任務有實驗和知識點總結兩種，評分項包括①匯報PPT，實驗要求包含題目分析、算法及流程圖、實現(xiàn)方案、主要問題及解決辦法、創(chuàng)新點、總結;而總結要求按老師布置問題，學習、梳理知識點并總結、舉例說明。②實驗報告包括組內分工及評分、實驗代碼及執(zhí)行結果、存在問題、算法和知識點小結。③小組討論記錄要求記錄討論問題、時間、地點、人員、照片。④課堂表現(xiàn)包括小組匯報和互助情況。其中前兩項占70%，后兩項占30%。每項分優(yōu)秀（9-10分）、良好（7—8分）、基本完成（6分）、未完成（<5分）四個等級。

此外，靈活的課堂即時小翻轉，將某個微知識點作為翻轉任務，如溫度轉換案例中增加輸入函數(shù)scanf0，限時學習其基本用法，以個人為單位，允許小組互助，以教材和教材微課為主要學習資源，既訓練學生自主學習和思考能力，又集中課堂注意力、活躍課堂氣氛。

3.2 傳統(tǒng)課堂

以雨課堂為例，在課件PPT中插入試題、問卷等互動環(huán)節(jié)，實時檢驗學生課堂學習效率。例如，C語言重難點“二維數(shù)組的存儲和初始化”授課中，插入若干個互動試題，課堂測試數(shù)據(jù)統(tǒng)計如圖3所示，可以看到學生的掌握率為73.6%。使用智能移動教學平臺課堂授課，實時跟蹤課堂學習情況和教學效果，一方面可以讓教師更合理設計教學內容、調整教學安排;另一方面，將學生的答題情況及詳情投屏，課堂互動效果好，及時解惑，激發(fā)學生學習動力，提高課堂交流效率。

4 結束語

針對“C語言”這門學習難度較大的入門編程課，傳統(tǒng)的基于在線教學平臺課下輔助教學模式，已不能激發(fā)學生學習興趣。根據(jù)教學目標和安排，靈活選擇智能移動教學平臺、設計微課、細化學習任務、持續(xù)和合理的評分、改革教學環(huán)節(jié)，能保證線上線下、課內課外有效銜接。問卷調查顯示，絕大部分學生喜歡基于移動學習的混合教學模式，比單純傳統(tǒng)課堂講授，課堂氣氛和學習效果更好，對知識點理解和記憶更深刻，有利于培養(yǎng)自主學習、團隊協(xié)作和基于計算機解決問題的能力;更多學生很喜歡針對常見問題、經典案例及算法的微課，與實際應用聯(lián)系，學習主動性更高，既鞏固語法知識、也培養(yǎng)了算法分析、編程能力。同時隨著學生學習模式建立，更有利于激發(fā)學生學習潛能和培養(yǎng)積極的學習態(tài)度。

參考文獻（References）：

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[3]翟偉芳，冀松，劉永立，盧秀麗.基于雨課堂教學平臺實現(xiàn)混合式教學[J].電腦知識與技術，2019.15：97-99

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[6]顧江，鄒全明，趙卓.“翻轉”微課制作的研究與思考[J].國際檢驗醫(yī)學雜志，2019.4： 501-503

[7]李文彬，楊勃，潘理，吳岳芬.基于微課的翻轉裸堂教學模式在《C語言程序設計》課程中的探索與實踐[J].現(xiàn)代計算機（專業(yè)版），2017.6：58-61

[8]邰鳳英，馬雪蓮，李青洋.合作式教學模式簡介[J].海外英語，2018.18：158-159.

基金項目：海南省高等學校教育教學改革研究項目“基于微課的翻轉課堂教學模式在《程序設計基礎》中的實踐研究”（Hnjg2016-34）

作者簡介：李志芳（1980-），女，山西大同人，碩士研究生，副教授，主要研究方向：人工智能、醫(yī)院信息系統(tǒng)、互聯(lián)網+醫(yī)療。