基于慕課的編程類課程混合式教學(xué)模式研究與實(shí)踐

李素若

摘要摘要：為了解決傳統(tǒng)課堂教學(xué)中教師“滿堂灌”，學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)、學(xué)習(xí)興趣不高的問(wèn)題，以《C++程序設(shè)計(jì)》課程為例，采用慕課線上學(xué)習(xí)和課堂討論相結(jié)合的混合式教學(xué)方式，完成該課程的混合式教學(xué)模式的設(shè)計(jì)和實(shí)施。結(jié)果表明：采用與慕課相結(jié)合的混合式教學(xué)，可以大大提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，進(jìn)一步增強(qiáng)師生之間的互動(dòng)；并且，教與學(xué)的空間和時(shí)間得到了擴(kuò)展、延伸，學(xué)生成績(jī)得到了大幅度提高。該成果對(duì)其它課程采用混合式教學(xué)具有一定的參考價(jià)值和指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：混合式教學(xué)；慕課；編程類課程；C++

DOIDOI：10.11907/rjdk.162291

中圖分類號(hào)：G434文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)文章編號(hào)：16727800（2017）001018903

引言

程序設(shè)計(jì)課程作為計(jì)算機(jī)類專業(yè)的一門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課，目前國(guó)內(nèi)高校主要采用課堂教學(xué)和上機(jī)實(shí)踐相結(jié)合的方式授課。教師在課堂上的主要精力是講解各個(gè)知識(shí)點(diǎn)，缺乏算法設(shè)計(jì)和實(shí)踐的傳授，導(dǎo)致學(xué)生的實(shí)際編程能力薄弱；而學(xué)生在未完全理解理論知識(shí)點(diǎn)的同時(shí)，又被要求去閱讀大量的程序代碼，教學(xué)效果當(dāng)然不會(huì)很理想，同時(shí)也無(wú)法很好地進(jìn)行課堂互動(dòng)?？蓪⒛秸n理念應(yīng)用于程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)，教師提供相關(guān)教學(xué)視頻資源，學(xué)生在課前觀看預(yù)習(xí)，課堂上教師結(jié)合視頻組織學(xué)生討論互動(dòng)，圍繞重點(diǎn)講解加深學(xué)生的理解。

1慕課

1.1慕課及其特點(diǎn)

慕課（MOOC，Massive Open Online Course），英文直譯“大規(guī)模開(kāi)放的在線課程”，最近幾年國(guó)內(nèi)這種在線課程的開(kāi)發(fā)模式出現(xiàn)井噴式發(fā)展。慕課采用線上線下相結(jié)合的教學(xué)模式，學(xué)生按照要求完成線上任務(wù)，并且在規(guī)定時(shí)間參與線下教學(xué)、討論、實(shí)踐環(huán)節(jié)，最后完成線上考核。學(xué)生根據(jù)自身情況制定相應(yīng)的學(xué)習(xí)計(jì)劃，學(xué)習(xí)時(shí)間比較自由，還可以在線聽(tīng)名校名師講課，但是互動(dòng)較少，這種學(xué)習(xí)模式更依賴于學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。慕課的主要特點(diǎn)如下：

（1）開(kāi)放程度高。慕課平臺(tái)是基于互聯(lián)網(wǎng)的，對(duì)全球開(kāi)放，除獲得課程合格證書(shū)或得到學(xué)分需要注冊(cè)繳費(fèi)外，其它均可直接參與學(xué)習(xí)，但注冊(cè)用戶可以參加各個(gè)討論區(qū)。開(kāi)放性還體現(xiàn)在課程建設(shè)或活動(dòng)組織方面，人人都可以為慕課提供學(xué)習(xí)資源和話題，也都可以參與各種學(xué)習(xí)交流活動(dòng)。

（2）規(guī)模較大。慕課參與人數(shù)動(dòng)輒幾千上萬(wàn)，除了正式學(xué)習(xí)者，也包含各種臨時(shí)學(xué)習(xí)者。

（3）靈活性強(qiáng)。慕課在內(nèi)容和形式方面要開(kāi)放得多，慕課的內(nèi)容不僅限于傳統(tǒng)的學(xué)科和專業(yè)，更貼近學(xué)習(xí)者的生活和需求，更注重綜合性、普適性、生成性，更重視學(xué)習(xí)過(guò)程中的互動(dòng)而不是灌輸。評(píng)價(jià)方式也更靈活多元，比如更多地引入同伴互評(píng)等。

1.2慕課與其它網(wǎng)絡(luò)課程的區(qū)別

慕課、精品資源共享課、精品視頻公開(kāi)課及微課都屬于網(wǎng)絡(luò)課程，網(wǎng)絡(luò)課程主要由網(wǎng)絡(luò)課程資源和網(wǎng)絡(luò)課程活動(dòng)兩塊組成的，過(guò)去網(wǎng)絡(luò)課程大都由學(xué)?；蛏鐣?huì)上培訓(xùn)機(jī)構(gòu)完成，主要是為學(xué)校或特定機(jī)構(gòu)的教學(xué)服務(wù)，一般需要注冊(cè)登錄才能使用。校園內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)課程，大都是輔助課堂教學(xué)的；而遠(yuǎn)程支持的教育系統(tǒng)多以獨(dú)立形式存在為主。慕課與其它網(wǎng)絡(luò)課程的主要區(qū)別如表1所示。

2混合式教學(xué)模式設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)

“混合式教學(xué)”是當(dāng)前國(guó)際教育技術(shù)發(fā)展的新動(dòng)向。即將傳統(tǒng)面對(duì)面教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)ELearning兩者優(yōu)勢(shì)相結(jié)合，借助互動(dòng)性強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)，構(gòu)建大量在線學(xué)習(xí)視頻，供學(xué)生自主學(xué)習(xí)；同時(shí)通過(guò)面對(duì)面的課堂互動(dòng)討論，為學(xué)生答疑解惑，培養(yǎng)學(xué)生綜合能力。隨著慕課在高等教育領(lǐng)域的擴(kuò)散，混合教學(xué)的內(nèi)涵與前慕課時(shí)期相比，發(fā)生了改變。它已不是簡(jiǎn)單的傳統(tǒng)課堂教學(xué)優(yōu)勢(shì)與數(shù)字化教學(xué)優(yōu)勢(shì)的結(jié)合，而是更為復(fù)雜的線上教學(xué)系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)與實(shí)體課堂教學(xué)系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)的結(jié)合，包括不同學(xué)習(xí)理論、學(xué)習(xí)者、教師、學(xué)習(xí)環(huán)境、教學(xué)方式等多重的結(jié)合[13]。當(dāng)前我國(guó)高?；旌鲜浇虒W(xué)設(shè)計(jì)模型如圖1所示。

價(jià)提供了方便的交流平臺(tái)，在每個(gè)視頻的旁邊都設(shè)有對(duì)應(yīng)的討論區(qū)，可以提問(wèn)題，與其他學(xué)習(xí)者一起討論，或是得到授課教師的解答。學(xué)習(xí)者和教師可以相互評(píng)價(jià)主要采用BBS在線問(wèn)答或電子郵件的方式，有一定的局限性，不能進(jìn)行暢通的溝通，不能及時(shí)解決學(xué)習(xí)者的疑難問(wèn)題，會(huì)影響學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性沒(méi)有沒(méi)有圖1混合式教學(xué)設(shè)計(jì)模型3基于慕課的混合式教學(xué)模式設(shè)計(jì)與實(shí)施

3.1前期分析

3.1.1學(xué)習(xí)對(duì)象分析

《C++程序設(shè)計(jì)》課程是計(jì)算機(jī)類專業(yè)的一門(mén)重要的專業(yè)課，另外很多非計(jì)算機(jī)專業(yè)如通信、電子、應(yīng)用數(shù)學(xué)等專業(yè)也開(kāi)設(shè)了這門(mén)課程。計(jì)算機(jī)類專業(yè)的《C++程序設(shè)計(jì)》課程總學(xué)時(shí)是64學(xué)時(shí)，其中理論教學(xué)44學(xué)時(shí)，上機(jī)實(shí)驗(yàn)20學(xué)時(shí)。荊楚理工學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的學(xué)生，在學(xué)習(xí)了C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)后，再安排學(xué)習(xí)C++程序設(shè)計(jì)。

本次研究對(duì)象是荊楚理工學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)大二學(xué)生，從總體上看這部分學(xué)生自學(xué)能力較差，學(xué)習(xí)上習(xí)慣于面授，他們的學(xué)習(xí)過(guò)程主要由授課教師來(lái)控制，缺乏自主性，但是對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的新生事物很感興趣，具有較強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用能力，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)課程學(xué)習(xí)和討論都可以輕松應(yīng)付。

3.1.2教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容

《C++程序設(shè)計(jì)》課程要求學(xué)生理解C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的三大特性，掌握C++對(duì)C的擴(kuò)充，掌握類和對(duì)象的定義和使用，掌握類的派生和繼承，掌握虛函數(shù)和多態(tài)性，掌握運(yùn)算符重載，掌握C++的輸入輸出流，理解C++的模板和異常處理。本課程除了講授C++程序設(shè)計(jì)外，還需向?qū)W生灌輸面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的概念，為學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)《Java程序設(shè)計(jì)》、《C#程序設(shè)計(jì)》等其它面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言打好基礎(chǔ)。

在教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在學(xué)習(xí)《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》和《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》中，教師一直在給學(xué)生灌輸結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)思想，即“自頂向下、模塊化設(shè)計(jì)、逐步求精”，而在C++學(xué)習(xí)過(guò)程中，又要求學(xué)生建立基于類和模板的“自底向上”面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)思想，造成學(xué)生學(xué)習(xí)困難。同時(shí)，部分學(xué)生沒(méi)有學(xué)好《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》和《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》，使得他們?cè)凇禖++程序設(shè)計(jì)》學(xué)習(xí)中更加困難，對(duì)于這部分學(xué)生則需在教學(xué)中適當(dāng)補(bǔ)充《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》和《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》相關(guān)知識(shí)。

3.1.3教學(xué)條件與環(huán)境

開(kāi)展混合式教學(xué)，意味著教師和學(xué)生必須在線上和課堂完成教學(xué)，這就需要提供一定的場(chǎng)所和網(wǎng)絡(luò)條件[4]。目前，荊楚理工學(xué)院絕大多數(shù)教室都是多媒體教室，配有投影儀、音響和話筒，教室和機(jī)房都可以連接外網(wǎng)，完全滿足課堂或線上教學(xué)的條件。線上學(xué)習(xí)主要是兩種途徑：一是學(xué)生注冊(cè)教師推薦的慕課網(wǎng)站，利用網(wǎng)站提供的功能加入到自己創(chuàng)建的討論組，方便在線學(xué)習(xí)時(shí)相互討論；二是利用QQ建群的功能，創(chuàng)建課程學(xué)習(xí)討論群，利用QQ群里的聊天、公告、文件和活動(dòng)等功能，可以實(shí)現(xiàn)師生和學(xué)生之間的互動(dòng)與討論、學(xué)習(xí)交流、資源共享，以及學(xué)生自主學(xué)習(xí)與課程設(shè)計(jì)小組合作。教師可通過(guò)QQ群可以發(fā)布相關(guān)的課程資源，如群郵件、群文件和公告等，學(xué)生可利用QQ隨時(shí)下載這些資源。開(kāi)課之前調(diào)查發(fā)現(xiàn)，學(xué)生幾乎都在使用智能手機(jī)，并且都有自己的QQ號(hào)，上網(wǎng)和聊天沒(méi)有任何障礙，因此建立學(xué)習(xí)討論群不存在任何問(wèn)題。

3.2教學(xué)資源設(shè)計(jì)與選擇

在開(kāi)課前，課程組將本課程的教學(xué)內(nèi)容劃分為6個(gè)部分，包括預(yù)備知識(shí)、數(shù)據(jù)封裝（類和對(duì)象）、繼承、多態(tài)性、輸入輸出、模板等，針對(duì)每部分混合式教學(xué)的不同要求，準(zhǔn)備了大量的課件、音頻和視頻資料。網(wǎng)上自主學(xué)習(xí)資源的選擇主要有兩種，一是視頻教學(xué)選擇“中國(guó)大學(xué)MOOC”平臺(tái)，由西南交通大學(xué)趙英良教授主講的《計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)（C++）》，每周授課約2學(xué)時(shí)，教學(xué)內(nèi)容在14周完成；二是精品課程選擇由課程組自主建設(shè)的《C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)》網(wǎng)站，主要為學(xué)生提供部分教學(xué)視頻、課件、習(xí)題庫(kù)和在線測(cè)試，同時(shí)也是開(kāi)課前學(xué)生先導(dǎo)學(xué)習(xí)的主要資源。教學(xué)開(kāi)始后，課程組將通過(guò)QQ群不時(shí)發(fā)布教學(xué)大綱、教學(xué)進(jìn)程表、課件、教案、上機(jī)指導(dǎo)手冊(cè)等最新的教學(xué)資源。

3.3混合式教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)與實(shí)施

《C++程序設(shè)計(jì)》混合式教學(xué)作為荊楚理工學(xué)院教學(xué)改革立項(xiàng)項(xiàng)目，得到學(xué)校各方面的支持，但原則上要嚴(yán)格執(zhí)行該課程教學(xué)大綱的要求，即在規(guī)定的課時(shí)內(nèi)完成教學(xué)大綱所規(guī)定的內(nèi)容。《C++程序設(shè)計(jì)》課程總共64學(xué)時(shí)，理論教學(xué)44學(xué)時(shí)，上機(jī)實(shí)驗(yàn)20學(xué)時(shí)，為了在規(guī)定的課時(shí)之內(nèi)完成教學(xué)任務(wù)，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容以及現(xiàn)有條件能滿足的教學(xué)形式，對(duì)課程各部分的混合式教學(xué)方式及課時(shí)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，如表2所示。

表2《C++程序設(shè)計(jì)》混合式教學(xué)形式與課時(shí)安排教學(xué)內(nèi)容混合式教學(xué)形式及課時(shí)課堂講授在線學(xué)習(xí)課堂討論小組討論上機(jī)實(shí)驗(yàn)合計(jì)C語(yǔ)言知識(shí)預(yù)習(xí)1405面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)思想概述21126C對(duì)C++擴(kuò)充22127類和對(duì)象2411816繼承與派生22149多態(tài)性與虛函數(shù)2211410模板22105C++輸入輸出221106合計(jì)1320472064其中，課堂教學(xué)主要是對(duì)線上學(xué)習(xí)內(nèi)容的補(bǔ)充和深化；課堂討論主要是集中對(duì)線上學(xué)習(xí)中遇到的問(wèn)題進(jìn)行答疑，對(duì)具有共性的問(wèn)題進(jìn)行集中討論；開(kāi)課之前將全班分成若干個(gè)小組，每組成員3～5人，并指定1名組長(zhǎng)，主要針對(duì)學(xué)習(xí)中暴露的問(wèn)題和疑問(wèn)進(jìn)行討論，有時(shí)也就任課教師提出的問(wèn)題進(jìn)行討論；上機(jī)實(shí)驗(yàn)主要是依據(jù)教學(xué)大綱的要求集中完成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。

3.4教學(xué)考核與評(píng)估

該課程考核由平時(shí)考核、上機(jī)考核和期末考核3部分構(gòu)成，其中平時(shí)考核占30%，上機(jī)考核占20%，期末考核占50%。每部分考核的具體內(nèi)容和要求如表3所示。

4實(shí)施效果與評(píng)估

基于慕課的《C++程序設(shè)計(jì)》混合式教學(xué)實(shí)施以后，受到學(xué)生的普遍歡迎，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和成績(jī)都有大幅度的提高。分別以2013級(jí)和2014級(jí)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)各1個(gè)班的學(xué)生為研究對(duì)象，對(duì)《C++程序設(shè)計(jì)》課程成績(jī)進(jìn)行對(duì)比，如圖2所示。其中2013級(jí)的學(xué)生采用傳統(tǒng)以課堂為主的教學(xué)方式，2014級(jí)學(xué)生采用混合式教學(xué)方式，學(xué)生人數(shù)都為52人。課程學(xué)習(xí)結(jié)束后，對(duì)2014級(jí)學(xué)生進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查，37.3%的學(xué)生對(duì)混合式教學(xué)方式表示“非常喜歡”，51.6%的學(xué)生表示“喜歡”，其他人持中性態(tài)度。從學(xué)生反饋情況看，超過(guò)八成的學(xué)生認(rèn)為混合式教學(xué)提高了自己學(xué)習(xí)編程的興趣，增強(qiáng)了自主學(xué)習(xí)能力，以及團(tuán)隊(duì)合作與團(tuán)隊(duì)內(nèi)部溝通能力。

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