線上線下混合式教學(xué)模式在C++程序設(shè)計及應(yīng)用課程教學(xué)中的實踐

樊廣軍

摘? 要：近年來基于教學(xué)平臺基礎(chǔ)之上的線上線下混合式教學(xué)模式已經(jīng)發(fā)展成為廣受師生喜愛和依賴的一種新型教學(xué)方式，研究針對各自課程特點的線上線下混合式教學(xué)模式的應(yīng)用對于提升教學(xué)效果具有十分重大的意義。本文以C++程序設(shè)計及應(yīng)用課程教學(xué)為例，探討了基于"暢課"線上輔助教學(xué)平臺進行線上線下混合式教學(xué)的價值及方法；提出了利用多形式可移動設(shè)備（如手機APP、筆記本電腦等）編程環(huán)境及時完成C++編程實踐任務(wù)的方法，學(xué)生的編程能力得到了明顯的加強，教學(xué)效果也得到了有效提升。

關(guān)鍵詞：線上線下混合式教學(xué)；C++程序設(shè)計及應(yīng)用課程；教學(xué)平臺

中圖分類號：G642.0? ? 文獻標(biāo)識碼：A? ? 文章編號：1673-7164（2023）05-0132-04

C++程序設(shè)計課程是一門大多數(shù)非計算機專業(yè)學(xué)生的必修課程，該課程的學(xué)習(xí)也是大學(xué)期間內(nèi)唯一一次教學(xué)課時內(nèi)系統(tǒng)學(xué)習(xí)計算機程序設(shè)計語言的機會。作為最為常用的后續(xù)專業(yè)課程應(yīng)用程序開發(fā)語言，其幫助學(xué)生全面掌握后續(xù)學(xué)習(xí)內(nèi)容，所學(xué)的課程內(nèi)容能解決工程專業(yè)中編程問題，C++程序設(shè)計是工科學(xué)生必須培養(yǎng)的一種十分重要的能力。研究如何高效利用線上線下混合教學(xué)模式在這有限的課時內(nèi)以學(xué)生為中心，以產(chǎn)出為導(dǎo)向，持續(xù)改進教學(xué)方法、質(zhì)量控制機制，以保證每一位學(xué)生都能達到培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的要求是一項十分有意義的工作。

一、C++程序設(shè)計及應(yīng)用課程教學(xué)中存在的問題

（一）以“教師為中心”的教學(xué)模式

目前大多數(shù)學(xué)校都還是采用以課堂理論知識講授為主，上機實踐教學(xué)為輔，最后以平時過程考查成績和期末筆試考試成績綜合評定學(xué)生的學(xué)習(xí)效果的教學(xué)模式。這種以“教師為中心”的傳統(tǒng)教學(xué)方式導(dǎo)致學(xué)生在課堂上只是被動地學(xué)習(xí)和記憶，沒有自主思考和探索的時間，嚴重限制了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性［1］。除此之外，實際學(xué)習(xí)過程中學(xué)生也沒有多少時間去參與上機編譯調(diào)試程序，大多數(shù)情況下只得教師在課堂進行操作演示，這對于培養(yǎng)和提升學(xué)生的思維能力、編程能力是非常不利的，而這些能力又正好是工程技術(shù)人員運用計算機解決工程實際問題時最為重要的能力之一。隨著課程學(xué)習(xí)過程的推進，學(xué)生不得不考慮學(xué)習(xí)成績的評定影響，忙于記憶基本的語法知識和不斷地刷題，從而造成了學(xué)生重理論知識的學(xué)習(xí)考查，輕編程實踐能力培養(yǎng)的不利局面，嚴重影響了學(xué)生實際編程能力的提高。

（二）授課課時不足

目前高校開設(shè)的C++程序設(shè)計語言課程內(nèi)容復(fù)雜，需要學(xué)習(xí)的知識點繁多，而實際課程教學(xué)時間的安排卻是十分有限的，想要在這十分有限的課時內(nèi)完成所有的教學(xué)任務(wù)，教師不得不采用“滿堂灌”“填鴨式”的教學(xué)方式，這種教學(xué)方式使學(xué)生很難在這有限的教學(xué)時間里消化吸收教師所講授的內(nèi)容。隨著教學(xué)過程的推進，部分學(xué)習(xí)能力較弱的學(xué)生積累的問題會越來越多，導(dǎo)致他們最終失去學(xué)會C++編程技術(shù)的信心，嚴重影響教學(xué)效果。

（三）學(xué)生學(xué)習(xí)課程的個體差異

不同的學(xué)生在學(xué)習(xí)課程時的智力差異是客觀存在的，這些差異直接影響學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和認知能力［2］。學(xué)習(xí)能力強的學(xué)生通常都有很強的學(xué)習(xí)愿望，能主動自學(xué)，提前預(yù)習(xí)，很好地完成教師布置的各項學(xué)習(xí)任務(wù)，還能更進一步積極主動拓展自己的知識面，舉一反三等。而那些學(xué)習(xí)能力較弱的學(xué)生隨著本課程教學(xué)過程的推進，積累的問題越來越多，學(xué)好該課程的信心越來越弱，在課堂上主要表現(xiàn)為上課聽不懂，注意力無法集中在老師講課上；課后不愿去努力復(fù)習(xí)，也不能獨立自主地及時完成老師布置的課后作業(yè)。由于以上學(xué)生學(xué)習(xí)能力的不同也必將導(dǎo)致認知能力出現(xiàn)差異。在以“教師為中心”的傳統(tǒng)教學(xué)中，由于教學(xué)進度和教學(xué)課時的限制，教師不可能根據(jù)每個學(xué)生的差異因材施教，反復(fù)多次講解，這就導(dǎo)致學(xué)生最后積累的問題越來越多，失去學(xué)好本課程的信心。

二、基于暢課（Tronclass）教學(xué)平臺的線上線下混合式教學(xué)模式的實踐

（一）線上線下混合式教學(xué)模式的價值

所謂線上線下混合式教學(xué)模式主要是指利用先進的計算機技術(shù)，以網(wǎng)絡(luò)為主要平臺，將傳統(tǒng)課堂教學(xué)延伸和演變到虛擬的網(wǎng)絡(luò)空間當(dāng)中去的一種新型教學(xué)方式［3］。與傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式相比，在資源利用、教學(xué)時間和空間以及學(xué)生的喜愛程度上都有比較大的優(yōu)勢。

線上線下混合式教學(xué)模式將傳統(tǒng)線下課堂教學(xué)模式和新型的線上教學(xué)模式的優(yōu)勢緊密結(jié)合在一起，融會貫通，實現(xiàn)了兩者的優(yōu)勢互補［3］。

首先，學(xué)生可以自由地利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上發(fā)布的教學(xué)資源（如課堂教學(xué)PPT課件和教師對知識的講授視頻等）積極開展自主學(xué)習(xí)、進行線上討論、互動答疑及線上單元測試，獲取學(xué)習(xí)過程成績評價。這樣的線上教學(xué)模式充分地體現(xiàn)了以“學(xué)生為中心”教學(xué)理念，滿足了每一位學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)需求，學(xué)生可以利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺提供的教學(xué)資源，根據(jù)自己的學(xué)習(xí)情況和需求來自主地選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)時間，也極大地維護了學(xué)生參與課程學(xué)習(xí)的積極性，從而有效保證了學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量［4］。其次，線上教學(xué)平臺可以及時地發(fā)布和更新很多擴展的教學(xué)資源供學(xué)生學(xué)習(xí)利用，提升學(xué)習(xí)效果。最后，由于有了線上教學(xué)的輔助，課程教學(xué)可以采用翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)形式進行優(yōu)化改進［5］。在課前要求學(xué)生線上自主進行知識獲取，線下課堂上，教師根據(jù)課前線上討論和互動答疑的情況進行啟發(fā)式交互教學(xué)，提問研討，課堂教學(xué)結(jié)束前利用學(xué)生的移動設(shè)備（如手機、ipad、筆記本電腦等）進行線上隨堂測試，課后要求學(xué)生根據(jù)教師事先制定的測試評價量規(guī)參與互相評閱測試答題，相互提升學(xué)習(xí)效果。

（二）線上輔助教學(xué)平臺暢課中教學(xué)資源的構(gòu)建及學(xué)習(xí)管理

線上教學(xué)的暢課平臺功能較多，但具體課程的教學(xué)環(huán)境的構(gòu)建還需教師自己完成。根據(jù)教學(xué)需要主要完成以下三個方面的內(nèi)容：

1. 完善課程信息。完善課程信息的主要內(nèi)容包括課程的一般信息（課程名稱、課程代碼、授課教師、授課班級等）、課程簡介、評分方式、基本教材、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方法、報告要求、上課要求、討論要求等。

2. 維護教學(xué)班級。主要包括發(fā)布一些公告、新建課程教學(xué)QQ群、及時發(fā)布各個班級的章節(jié)測試時間及補考測試時間、及時評閱測試答卷并作出評閱意見等。

3. 設(shè)計教學(xué)框架。在進入新建的課程后，根據(jù)課程信息的章節(jié)功能為新建的課程添加章節(jié)目錄；在每個章節(jié)下面添加各個章節(jié)的教學(xué)錄播視頻、PPT教學(xué)課件、章節(jié)小測試作業(yè)及測試評價量規(guī)等教學(xué)資源；利用暢課平臺中的題庫新建功能新建各種測試題或作業(yè)的題庫。

（三）線上輔助教學(xué)環(huán)境的使用

由于課程知識點繁多，線下教學(xué)課時少，很多內(nèi)容沒有足夠的時間在線下進行課堂講授，所以非常有必要借助線上輔助教學(xué)平臺中的教學(xué)視頻、課件等資源，采用翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)形式，督促學(xué)生利用課余時間自主學(xué)習(xí)課程知識內(nèi)容。具體線上教學(xué)環(huán)境的使用可采用以下的方式：

1. 線上提供課前預(yù)習(xí)教學(xué)知識點的機會。利用課前時間借助暢課平臺線上教學(xué)資源對線下教學(xué)內(nèi)容進行預(yù)習(xí)是十分重要的。教師將每個章節(jié)的內(nèi)容提煉成若干個知識點，布置預(yù)習(xí)任務(wù)，學(xué)生利用課前時間在線完成教學(xué)視頻的觀看、教學(xué)課件的學(xué)習(xí)，并完成布置的小測試驗證學(xué)習(xí)效果，同時記錄難點和問題，并在教學(xué)QQ群里提交相關(guān)問題并進行討論。由于本課程的教學(xué)內(nèi)容比較繁多且難以理解，學(xué)生如果能借助線上平臺提供的教學(xué)資源提前預(yù)習(xí)這些學(xué)習(xí)內(nèi)容，就能在線下聽課時取得事半功倍的學(xué)習(xí)效果。

2. 要求學(xué)生通過線上教學(xué)資源完全自學(xué)部分內(nèi)容。由于教學(xué)內(nèi)容繁多，部分比較容易的教學(xué)內(nèi)容直接讓學(xué)生借助線上教學(xué)資源自學(xué)，在線下教學(xué)過程中通過小測試、隨堂測試及翻轉(zhuǎn)課堂等手段檢查學(xué)生自學(xué)的效果，這樣既可以培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力，又能節(jié)省課時講授其他更多更難的內(nèi)容。

3. 利用已建立的題庫適當(dāng)?shù)剡M行章節(jié)測試。章節(jié)測試作業(yè)是檢驗學(xué)生學(xué)習(xí)效果的重要環(huán)節(jié)，制定測評量規(guī)由學(xué)生相互評閱測試試卷，這樣既能督促學(xué)生及時地完成自學(xué)要求的內(nèi)容，也能有效地提升學(xué)習(xí)效果。

4. 針對少部分學(xué)習(xí)能力較弱的學(xué)生因材施教。盡管通過上述各種辦法可以提升大部分學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，但每個班總是有極少部分學(xué)生在學(xué)習(xí)該課程的過程中感覺困難。對于這部分學(xué)生，可以通過線上線下的個別輔導(dǎo)及督促其反復(fù)觀看教學(xué)視頻和課件PPT，完成相關(guān)章節(jié)難度較低的測試任務(wù)來提高其學(xué)習(xí)效果。

通過長期的線上教學(xué)暢課平臺的應(yīng)用，教學(xué)資源不斷得到積累豐富，教學(xué)效果也不斷得到提升，體現(xiàn)了持續(xù)改進提高的教學(xué)理念，受到學(xué)生的好評。

（四）線下課堂啟發(fā)式交互教學(xué)

課前預(yù)習(xí)獲取知識點是翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的前提，若課前在線預(yù)習(xí)充分，線下課堂教學(xué)中，教師只需在較短的時間里對教學(xué)知識點做一個總結(jié)性的回顧及復(fù)習(xí)鞏固，然后大部分的課堂教學(xué)時間即可用來啟發(fā)式交互教學(xué)，講解學(xué)生提問中涉及的普遍性疑難問題，對章節(jié)測試中出現(xiàn)的一些普遍性錯誤進行分析，對典型案例進行系統(tǒng)需求分析，案例系統(tǒng)功能設(shè)計及編程演示實踐教學(xué)，在課堂教學(xué)結(jié)束前利用學(xué)生手中的移動設(shè)備進行本次課堂教學(xué)內(nèi)容進行線上隨堂測試。在典型案例講解教學(xué)過程中注意貫穿團隊合作、交流和協(xié)作完成任務(wù)的思想 ，培養(yǎng)學(xué)生的交流與表達能力以及團隊協(xié)作能力。

三、多形式實驗環(huán)境教學(xué)實踐

本課程實驗教學(xué)課時數(shù)量安排非常有限，課時內(nèi)可以在學(xué)校的機房內(nèi)進行相應(yīng)的實驗課作業(yè)上機編程，但是由于大部分學(xué)生是初學(xué)C++程序設(shè)計，編程效率低下，實際情況是在有限的上機課時內(nèi)，很難讓所有學(xué)生全部完成所要求的上機編程作業(yè)，那么課外上機完成編程作業(yè)就不可避免。由于機房的使用時間緊張，學(xué)生不能隨時去機房上機編程?，F(xiàn)在的學(xué)生基本上每人都有手機，完全可以利用一些手機App（如C++編譯器）來編程運行作業(yè)程序，同樣可以達到理解C++編程知識，提升學(xué)生編程能力的效果。教師通過線下課堂教學(xué)介紹了一些用作C++編譯器的手機App后，學(xué)生便可以運用于自己的課后編程作業(yè)實踐中，效果很好，受到不少學(xué)生的歡迎。

四、線上線下混合式教學(xué)模式教學(xué)示例

以面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計第一次課的教學(xué)內(nèi)容類與對象為例，簡單闡述一下面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計思想、類的定義的本質(zhì)與對象的使用，最后結(jié)合綜合的案例完成知識點的翻轉(zhuǎn)課堂模式教學(xué)。

（一）課前課程教學(xué)設(shè)計

1. 課前梳理總結(jié)教學(xué)知識點，并制作相關(guān)的教學(xué)視頻，以便提供給學(xué)生自主學(xué)習(xí)

（1）面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計概述中要了解的重要知識點：①了解面向過程程序設(shè)計和面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的區(qū)別。②了解面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的幾個基本概念：類、對象、抽象、封裝、繼承、多態(tài)等。

（2）類與對象知識點：①C++中類的定義方法。②對象的創(chuàng)建，并通過對象訪問對象中成員的方法。③類中成員的訪問控制屬性有哪些？其各自特點是什么？

（3）構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)部分的重要知識點：①構(gòu)造函數(shù)的定義方法及作用、構(gòu)造函數(shù)的重載、帶默認參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)的定義方法。②析構(gòu)函數(shù)的定義方法、作用及調(diào)用順序。③拷貝構(gòu)造函數(shù)的定義及應(yīng)用場景。

（4）類中的特殊成員：①類的靜態(tài)數(shù)據(jù)成員、靜態(tài)成員函數(shù)。②const數(shù)據(jù)成員和成員函數(shù)。③類中的內(nèi)聯(lián)函數(shù)

2. 學(xué)生的自主學(xué)習(xí)

學(xué)生根據(jù)本章相關(guān)知識點的排列順序系統(tǒng)觀看對應(yīng)的視頻等教學(xué)資源，并回答相關(guān)章節(jié)中的提問、完成相關(guān)小測試。學(xué)生在自主學(xué)習(xí)的過程中自然會遇到各種各樣的疑問，及時回答學(xué)生的提問是提高學(xué)生學(xué)習(xí)效果非常重要的一個措施。學(xué)生學(xué)習(xí)C++編程過程遇到的問題通常有兩大類：一類是C++編程語法知識點問題；另一類則是編程練習(xí)過程中需要調(diào)試程序的問題。對于前類問題基本上要能實現(xiàn)隨問隨答，及時解決學(xué)生心中的疑問。對于后一類問題，程序中有的問題是比較明顯的語法錯誤，教師可以一眼頓穿地指出錯誤所在并給予糾正，但程序中有的問題是一些隱藏得比較深的邏輯問題，需要通過老師親自調(diào)試程序才能糾正，此時通?？梢圆捎闷聊还蚕砘騋Q的遠程協(xié)作功能幫助學(xué)生遠程調(diào)試程序，邊調(diào)試邊講解。學(xué)生印象深刻，編程能力可以得到顯著提升。

（二）課堂交互式教學(xué)

課堂交互式教學(xué)分三個環(huán)節(jié)：章節(jié)知識的重點、難點回顧總結(jié)，明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，鞏固學(xué)生自主學(xué)習(xí)效果；學(xué)生自主學(xué)習(xí)過程中討論提出的普遍性問題講解；典型案例的提出和分析。其中，第一個環(huán)節(jié)教學(xué)時，章節(jié)知識的重點、難點總結(jié)及學(xué)習(xí)目標(biāo)的確定主要來自教師的教學(xué)經(jīng)驗；第二個環(huán)節(jié)教學(xué)時，教師根據(jù)學(xué)生在課前自主學(xué)習(xí)過程中遇到的普遍性的問題給予集中性的課堂解答；第三個環(huán)節(jié)教學(xué)時，教師根據(jù)章節(jié)知識精選教學(xué)案例，模仿團隊開發(fā)模式和學(xué)生一起進行精講精練。教師根據(jù)精選的教學(xué)案例，講授系統(tǒng)需求分析、功能分析設(shè)計的過程，并給出可行的解決方案，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力；講授如何構(gòu)建教學(xué)案例的開發(fā)架構(gòu)；最后安排學(xué)生分組進行詳細設(shè)計及程序編寫?？傊?，圍繞這三個環(huán)節(jié)精心組織教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生一定能從教師的教學(xué)過程中學(xué)到教材上學(xué)不到的系統(tǒng)開發(fā)經(jīng)驗，有效提升學(xué)生團隊合作進行應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的能力。

五、結(jié)語

綜上所述，在C++程序設(shè)計語言的教學(xué)過程中采用線上線下混合式教學(xué)模式，多措并舉地開展教學(xué)實踐活動，對于學(xué)生鞏固所學(xué)的C++編程知識及提升編程能力方面是有明顯效果的。近年來的線上線下混合式教學(xué)實踐證明，要想在有限的課時內(nèi)完成如此多教學(xué)內(nèi)容的教學(xué)并取得良好的教學(xué)效果，采用線上線下混合式教學(xué)模式是一項有效的舉措，值得長期堅持探索推廣。

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（薦稿人：馬秋鳳，三亞城市職業(yè)學(xué)院公共教學(xué)部系主任，副教授）

（責(zé)任編輯：淳潔）