程序設(shè)計類課程線上線下混合式教學(xué)模式探索與實踐

李娜 金莉 鄧寒冰 王玨

*項目來源：遼寧省本科教改立項優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源建設(shè)與共享項目“線上線下授課模式下提高學(xué)生計算思維和程序設(shè)計能力的方法研究”（項目編號：2021-585）。

作者簡介：李娜，博士，講師；金莉，通信作者，博士，副教授；鄧寒冰，博士，副教授；王玨，講師。

DOI：10.3969/j.issn.1671-489X.2024.10.102

摘? 要? 在“互聯(lián)網(wǎng)+教育”背景下，以大學(xué)計算機程序設(shè)計類課程為改革對象，實施線上線下混合式教學(xué)模式改革。針對程序設(shè)計類課程的特點，探索信息化環(huán)境下線上教學(xué)資源建設(shè)、課堂教學(xué)設(shè)計、考核評價方式等領(lǐng)域的新思路、新方法，充分發(fā)揮線上教學(xué)和線下教學(xué)的優(yōu)勢，有效融合、補齊短板，增強教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞? “互聯(lián)網(wǎng)+教育”；線上線下混合式教學(xué)模式；程序設(shè)計類課程；高級語言程序設(shè)計

中圖分類號：G642.0? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2024）10-0102-04

0? 引言

2012年3月13日，教育部發(fā)布《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011—2020年）》，其中重要的一項內(nèi)容為“推進(jìn)信息技術(shù)與高等教育的深度融合，促進(jìn)教育內(nèi)容、教學(xué)手段和方法現(xiàn)代化，創(chuàng)新人才培養(yǎng)、科研組織和社會服務(wù)模式，推動文化傳承創(chuàng)新，促進(jìn)高等教育質(zhì)量全面提高”[1]。經(jīng)過十余年的發(fā)展，信息技術(shù)已經(jīng)深度融入高校的各項教學(xué)活動?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+教育”就是在信息化技術(shù)快速發(fā)展與高等教育深度融合的背景下，將互聯(lián)網(wǎng)科技與教育相結(jié)合的一種新的教育形式。

線上線下混合式教學(xué)是“互聯(lián)網(wǎng)+教育”背景下的一種全新教學(xué)模式，它由線上教學(xué)和線下教學(xué)兩個部分構(gòu)成：線上教學(xué)是指教師利用互聯(lián)網(wǎng)、計算機、移動終端、大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代信息化技術(shù)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，學(xué)生可以靈活地利用網(wǎng)絡(luò)平臺中的視頻、微課、習(xí)題、PPT、實例、討論等課程資源完成自主學(xué)習(xí)和參與討論；線下教學(xué)是指教師根據(jù)學(xué)生的線上學(xué)習(xí)與討論情況，有針對性地對學(xué)習(xí)中出現(xiàn)的問題進(jìn)行詳細(xì)講解，徹底解決學(xué)生自學(xué)中的困惑，幫助學(xué)生更好地掌握課程的重點和難點，完成相應(yīng)的教學(xué)目標(biāo)[2]。

程序設(shè)計類課程具有理論性和實踐性強的特點，需要全面掌握基礎(chǔ)理論知識后，采用靈活的教學(xué)手段在實踐操作中消化理論知識。程序設(shè)計類課程是計算機類專業(yè)的基礎(chǔ)課程，不僅要培養(yǎng)學(xué)生的程序設(shè)計技能，更要注重培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)密的邏輯思維能力、開闊的視野和豐富的想象力。

以教師為中心的傳統(tǒng)授課形式很難有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，學(xué)生學(xué)習(xí)缺少自主性和能動性，不利于建立良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。線上線下混合式教學(xué)模式借助網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，以情景和實踐教學(xué)為主線，配合線下一系列教學(xué)活動構(gòu)建學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)，讓學(xué)生能夠在完整的程序設(shè)計和開發(fā)過程中學(xué)習(xí)與鍛煉，幫助學(xué)生形成對程序設(shè)計的認(rèn)識體驗，構(gòu)建屬于自己的經(jīng)驗和知識體系[3]。

1? 教學(xué)模式改革

何克抗教授[4]指出：“混合式教學(xué)就是要把傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式的優(yōu)勢和網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)的優(yōu)勢結(jié)合起來，既要發(fā)揮教師引導(dǎo)、啟發(fā)、監(jiān)控教學(xué)過程的主導(dǎo)作用，又要充分體現(xiàn)學(xué)生作為學(xué)習(xí)過程主體的主動性、積極性與創(chuàng)造性?！币虼?，線上線下混合式教學(xué)應(yīng)更加注重以多種方式手段學(xué)習(xí)理論為指導(dǎo)，以鍛煉實踐能力為目標(biāo)，優(yōu)化教學(xué)手段和策略，設(shè)計符合混合式教學(xué)的新型模式。

根據(jù)線上線下混合式教學(xué)需求，對教學(xué)內(nèi)容重新進(jìn)行整合，根據(jù)內(nèi)容特點設(shè)計教學(xué)手段，如圖1所示。將教學(xué)內(nèi)容分為線上和線下兩個部分：

1）線上部分主要依托互聯(lián)網(wǎng)平臺，采用線上直播、微課視頻、線上答疑等方式，包含教學(xué)視頻、教學(xué)大綱、電子教案、練習(xí)題等資源，在更加靈活的時間內(nèi)不受空間限制地開展教學(xué)活動；

2）線下部分采用PPT授課、翻轉(zhuǎn)課堂、模仿教學(xué)、分組討論等方式開展教學(xué)活動，主要包括預(yù)習(xí)指導(dǎo)、重要知識點講解、線上線下答疑和知識擴展等內(nèi)容。

線上線下混合式教學(xué)模式改革主要體現(xiàn)在以下三個方面。

1.1? 課堂教學(xué)方式的改革

傳統(tǒng)的高校課堂教學(xué)模式依然沿用以教師為中心的填鴨式教學(xué)，但這種教學(xué)模式顯然已經(jīng)不適合在素質(zhì)教育環(huán)境下成長起來的新時代大學(xué)生?；旌鲜浇虒W(xué)模式的線下教學(xué)部分更加注重以學(xué)生為中心，強調(diào)情景和協(xié)作學(xué)習(xí)的關(guān)鍵作用，注重對學(xué)習(xí)環(huán)境的設(shè)計和信息資源的利用，教師主要是進(jìn)行答疑解惑和適當(dāng)?shù)姆较蛞龑?dǎo)[5]?；旌鲜浇虒W(xué)的課堂教學(xué)部分可以鞏固和內(nèi)化學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺所學(xué)知識，將學(xué)生為主角的翻轉(zhuǎn)課堂、模仿教學(xué)、分組討論等教學(xué)手段引入課堂，強調(diào)學(xué)生的參與感和互動性。

1.2? 注重學(xué)生的自主學(xué)習(xí)

自學(xué)能力和合作能力是大學(xué)生在大學(xué)期間需要重點培養(yǎng)的能力。線上線下混合式教學(xué)課程通常需要選擇適合的教學(xué)平臺，建設(shè)完善的線上教學(xué)資源，能夠滿足不同學(xué)習(xí)進(jìn)度、不同學(xué)習(xí)需求的學(xué)生對所學(xué)課程進(jìn)行預(yù)習(xí)、學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)。教師以問題為導(dǎo)向作出課前導(dǎo)學(xué)，學(xué)生通過線上資源完成自主學(xué)習(xí)，配合分組討論和項目實踐完成合作探究，提出學(xué)習(xí)中遇到的疑惑和問題，由課程教學(xué)團(tuán)隊在網(wǎng)絡(luò)平臺及時進(jìn)行在線答疑，整個線上教學(xué)過程可以從多個角度、多個方面鍛煉學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、自主學(xué)習(xí)和團(tuán)隊協(xié)作等能力。

1.3? 多元化考核方式

傳統(tǒng)考核方式存在局限性，無法全面反映學(xué)生的學(xué)習(xí)效果及真實水平。線上線下混合式教學(xué)模式采用過程性學(xué)習(xí)與評價，從多個角度對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)效果進(jìn)行量化評價。課程考核成績包括兩大部分：一部分是線上學(xué)習(xí)成績，滿分100分，占總成績的50%；另一部分是線下學(xué)習(xí)成績，滿分100分，也占總成績的50%。線上學(xué)習(xí)部分包括課程視頻完成情況、章節(jié)練習(xí)完成情況、訪問次數(shù)、實踐、在線討論和作業(yè)等。線下學(xué)習(xí)部分包括學(xué)生課堂表現(xiàn)、實驗、期中考試和期末考試。多樣化、多角度、過程性的考核方式讓學(xué)生更加注重平時的學(xué)習(xí)和積累，避免傳統(tǒng)模式下期末考試決定一切的片面性。

2? 教學(xué)改革對比實驗

高級語言程序設(shè)計課程作為計算機專業(yè)極具代表性的程序設(shè)計類課程，通過學(xué)習(xí)一種典型的程序設(shè)計語言C語言，建立起程序設(shè)計概念，理解結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計思想，初步掌握程序設(shè)計的基本方法和技巧。2021年秋季學(xué)期開始進(jìn)行線上線下混合式教學(xué)改革，選擇高級語言程序設(shè)計課程作為改革對象，授課對象為計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)二年級學(xué)生。筆者選用中國大學(xué)MOOC（慕課）國家精品課程在線學(xué)習(xí)平臺作為課程的網(wǎng)絡(luò)平臺，選用東北大學(xué)高可寧教學(xué)團(tuán)隊建設(shè)的高級語言程序設(shè)計課程網(wǎng)絡(luò)資源作為課程的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源。高可寧教學(xué)團(tuán)隊對C語言的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了深入的梳理和重建，制作了豐富且高質(zhì)量的微課視頻、題型多樣化的章節(jié)練習(xí)和隨堂測試等，將網(wǎng)絡(luò)資源引入教學(xué)過程，可以有效地幫助學(xué)生完成預(yù)習(xí)、自學(xué)和復(fù)習(xí)等工作。

根據(jù)程序設(shè)計類課程的特點和學(xué)校計算機專業(yè)的需求，凝練和整理出高級語言程序設(shè)計課程部分基礎(chǔ)知識章節(jié)作為學(xué)生自學(xué)內(nèi)容，通過網(wǎng)絡(luò)平臺視頻資源、習(xí)題和隨堂測試完成自學(xué)和自測。以項目設(shè)計為載體，選取課程中設(shè)計類知識點貫穿項目設(shè)計過程，其中為了獲得基本技能和知識驗證型的內(nèi)容，學(xué)習(xí)者個體差異較小的實踐活動采用線下方式完成，便于對學(xué)生的共性問題進(jìn)行現(xiàn)場指導(dǎo)。其中設(shè)計性的內(nèi)容部分采用線上平臺+分組討論的方式完成，以自主學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)為主，充分發(fā)揮學(xué)生的主動性、合作性和創(chuàng)新性，著力培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力和素養(yǎng)。根據(jù)程序設(shè)計類課程的特點，課堂教學(xué)采用傳統(tǒng)教學(xué)和討論為主的翻轉(zhuǎn)式教學(xué)相結(jié)合的方式，不同的方法和手段可以推進(jìn)知識內(nèi)化，讓學(xué)生完全成為課堂的主角，由被動地接收知識變成主動地獲取知識。經(jīng)過2021年秋季學(xué)期的教學(xué)改革后，學(xué)生分析問題與解決問題的能力、程序設(shè)計能力、交流溝通能力、表達(dá)能力均有提升，期中考試和期末考試成績也比沒有引入網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源之前有一定程度的提高。

為了能夠更好地掌握線上線下混合式教學(xué)模式對教學(xué)效果的影響，2022年秋季學(xué)期，對選修高級語言程序設(shè)計課程的學(xué)生進(jìn)行分組教學(xué)實驗。將參加實驗的學(xué)生分為A、B兩組，共計60人，組別的劃分依據(jù)開課之前對學(xué)生的問卷調(diào)查情況。通過分析和總結(jié)調(diào)查問卷的答卷情況，有自學(xué)經(jīng)歷或者喜歡自主學(xué)習(xí)的學(xué)生為A組，28人；其他學(xué)生為B組，32人。A組學(xué)生主要采用線上學(xué)習(xí)和線下學(xué)習(xí)相結(jié)合的模式進(jìn)行授課，線上學(xué)習(xí)部分是基于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的教學(xué)資源進(jìn)行自學(xué)和練習(xí)，線下學(xué)習(xí)部分包括翻轉(zhuǎn)課堂、課堂討論、課堂答疑等；B組學(xué)生主要采用傳統(tǒng)課堂面授的教學(xué)模式進(jìn)行授課。

教學(xué)對比實驗將16周的課程分為兩個周期：1～10周作為第一個教學(xué)實驗周期，對A組學(xué)生采用線上與線下混合式教學(xué)模式，對B組學(xué)生采用傳統(tǒng)線下教學(xué)模式；11～16周作為第二個教學(xué)實驗周期，對A組和B組學(xué)生均采用線上和線下混合式教學(xué)模式。

該學(xué)期第10周針對兩組學(xué)生進(jìn)行期中考試測驗，A組學(xué)生的平均成績?yōu)?8.9分，優(yōu)良率為39.23%；B組學(xué)生的平均成績?yōu)?1.2分，優(yōu)良率為30.65%，A組平均成績高于B組成績8.7分。期中考試結(jié)束后，課程組教師對考試結(jié)果進(jìn)行總結(jié)和分析。僅從期中考試成績反映，A組學(xué)生在第一個教學(xué)實驗周期的學(xué)習(xí)效果要優(yōu)于B組學(xué)生，分析出現(xiàn)該結(jié)果的主要原因包括：

1）調(diào)查問卷的分組方式將具有較高求知欲望和較好自學(xué)能力的學(xué)生劃分到A組；

2）有別于傳統(tǒng)教學(xué)的新穎教學(xué)模式激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情；

3）豐富的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源開闊了學(xué)生視野；

4）更多時間成本的投入優(yōu)化了學(xué)習(xí)效果；

5）翻轉(zhuǎn)課堂和分組討論的學(xué)習(xí)模式鍛煉了學(xué)生的團(tuán)隊合作能力。

該學(xué)期第18周針對兩組學(xué)生進(jìn)行期末考試測驗，A組學(xué)生的平均成績?yōu)?8.123分，B組學(xué)生的平均成績?yōu)?5.119分，B組學(xué)生在第二個教學(xué)實驗周期更換了教學(xué)模式后，成績也有了較大程度的提高。因為不同教學(xué)周期，不同組別的學(xué)生成績采用不同的記分方式，所以，僅采用期中和期末考試成績作為兩組實驗結(jié)果的比較。僅參考期中考試和期末考試成績，表明線上線下混合式教學(xué)模式實驗應(yīng)用效果良好。

3? 實驗結(jié)果分析

經(jīng)過2021年秋季學(xué)期和2022年秋季學(xué)期兩個學(xué)期的教學(xué)模式改革后，取得的教學(xué)效果能夠一定程度上反映線上線下混合式教學(xué)對學(xué)生學(xué)習(xí)能力的提升和學(xué)習(xí)成績的提高均具有積極正向的作用。

3.1? 授課模式的轉(zhuǎn)變激發(fā)了學(xué)生的主動學(xué)習(xí)熱情

線上線下混合式教學(xué)創(chuàng)設(shè)了師生互動平臺，營造了師生平等交流的和諧氛圍，采用現(xiàn)代大學(xué)生喜歡的彈幕、點贊、留言板等網(wǎng)絡(luò)交流方式，充分提高了所有學(xué)生的教學(xué)參與度。新的教學(xué)模式打破傳統(tǒng)課堂教學(xué)的壁壘，轉(zhuǎn)變課堂主體，真正實現(xiàn)“學(xué)生為中心，教師為輔助”的角色轉(zhuǎn)變，讓學(xué)生真正把學(xué)習(xí)當(dāng)作自己的事情而積極參與。

3.2? 網(wǎng)絡(luò)平臺資源的充分利用滿足了學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)需求，增強了學(xué)習(xí)效果

包括微課視頻、章節(jié)練習(xí)、作業(yè)、討論等豐富的網(wǎng)絡(luò)資源幫助學(xué)生實現(xiàn)個性化的學(xué)習(xí)，滿足了不同類型、不同進(jìn)度學(xué)生對課程學(xué)習(xí)的實際需求。網(wǎng)絡(luò)平臺還可以有效地克服教學(xué)時間和空間的限制，讓學(xué)有余力的學(xué)生有了更多投入課下的時間和精力。多元化的學(xué)習(xí)方式還能幫助學(xué)生更好地理解和掌握課程內(nèi)容，得到更好的學(xué)習(xí)體驗，增強課程學(xué)習(xí)效果。

3.3? 過程性學(xué)習(xí)的考核方式彌補了傳統(tǒng)應(yīng)試性考試的不足

網(wǎng)絡(luò)平臺視頻觀看情況、作業(yè)和習(xí)題完成情況均設(shè)置為任務(wù)點，學(xué)生通過完成任務(wù)點獲取分?jǐn)?shù)，每一次的學(xué)習(xí)和練習(xí)都是對最終期末成績的積累。日常的成績積累與期末考試成績按比例組合得到該課程的總成績，避免了傳統(tǒng)考試方式的片面性。

4? 結(jié)束語

線上線下混合式教學(xué)作為一種新穎的教學(xué)模式，具備很多突出的優(yōu)勢。

首先，該模式可以在很大程度上實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的共享，彌補很多高校在部分弱勢課程上教育資源的不足；

其次，使用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺突破了傳統(tǒng)教學(xué)模式在課程學(xué)習(xí)時間和空間上的局限性；

再次，應(yīng)用新的教學(xué)模式，如翻轉(zhuǎn)課堂、分組討論等，由傳統(tǒng)教學(xué)模式的以教師為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為中心，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性高；

最后，多樣化的課程考核方式，實現(xiàn)學(xué)生的過程性學(xué)習(xí)評價，評價更科學(xué)、全面。

推進(jìn)高等教育改革，創(chuàng)新高校人才培養(yǎng)機制。線上線下混合式教學(xué)是充分推廣高校優(yōu)質(zhì)教育資源的有效途徑，不僅增強了高校間的交流與合作，更加優(yōu)化了課程教學(xué)效果，是一種適合現(xiàn)代高等教育的新型教學(xué)模式。

5? 參考文獻(xiàn)

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