SPOC模式下探索程序設計類課程教學研究
——以“C語言程序設計”為例

范莉莉，劉 濤

(安徽工程大學 計算機與信息學院，安徽 蕪湖 241000)

SPOC模式下探索程序設計類課程教學研究
——以“C語言程序設計”為例

范莉莉，劉 濤

(安徽工程大學 計算機與信息學院，安徽 蕪湖 241000)

SPOC模式融合了實體課堂與在線教育形式，已成為高校教育教學改革的重要方向。如何應用SPOC模式進行C語言程序設計課程教學，發揮其教學優勢是探討SPOC模式的關鍵。文章分析了SPOC模式的優勢，闡述了現階段C語言課程教學中存在的問題。應用SPOC模式將C語言課程教學過程分為分析教學對象、制定教學目標、組織教學內容、開展教學實踐活動、評價與反思五部分，并剖析了組織教學的設計內容。該教學模式的探討，對計算機語言類的課程教學改革具有一定的參考意義。

SPOC模式；C語言程序設計；教學研究；在線教育；教學模式

0 引言

MOOC/SPOC課程作為“互聯網+教育”的典型代表，使得課程的組織、教學、考核等產生了巨大變化。同時作為一種具有互聯網產品特征的教學手段和形式，也將進一步推動高等教育的大眾化、全球化和個性化，以及教學方法的根本變革，其作用和影響將是長遠和深刻的[1]。

SPOC在完成MOOC與實體課堂教學的結合過程中，相比于傳統課堂教學和MOOC，SPOC體現了諸多新型的特點[2]。SPOC含義為小規模在線私有課程，它將MOOC資源本地化，創建MOOC和傳統課堂相結合的教學環境，充分挖掘提高教學質量的潛力。SPOC跳出了完全在線教育或傳統教育的禁錮，打破了傳統教學中時間和空間的限制，教學方式更為多樣化，能更好地促進教學模式的創新及教學效率的提高。SPOC模式，將在線教學引進傳統課堂，可以使教師更好地利用課堂時間進行有效教學，使學生更好地利用業余時間進行在線學習。既有利于共享優質MOOC資源，又能夠發揮SPOC集約化、小眾化等在線學習的特點，使線下課堂變得更加生動、靈活[3]。

C語言程序設計課程是高校的專業基礎課程，應用廣泛，因此針對該課程的教學研究探索，是很多高校的教育教學研究熱點。文獻[4]結合本校實際情況，通過對C語言課程雙語教學的研究，探索其在地方本科院校實施的可行性及有效方案。文獻[5]從電氣信息類專業C語言的教學實踐出發，以提高學生的學習興趣為出發點，提出了一些理論和實踐相結合的教學改革方法。文獻[6]分別從C語言課程實驗過程中遇到的問題著手，分別提出了針對C語言實驗的案例教學改革方法。文獻[7]提出將漸進式案例驅動教學法應用于C語言教學，并以實踐為例說明該方法的教學效果。文獻[8]將MOOC引入C語言教學，開展線上/線下混合式學習，并對學生的學習行為、體驗和效果等進行了分析。文獻[9]將KM教學法應用于C語言課程教學中，研發了KMC輔助教學平臺，有助于促進學生反復強化知識結構、牢固掌握知識體系，并取得了良好的教學效果。

C語言程序設計課程屬于計算機語言類課程，具有語法規則多、概念抽象、實踐性強等特點，在傳統課堂教學方法和教學手段下，學生很難掌握每個知識點。尤其對大學一年級學生來說，初次接受編程，沒有相關的計算機知識基礎，很難跟上老師的上課節奏，導致學習興趣越來越低，進而影響到后續相關課程的學習。為更好地推動C語言程序設計課程的學習，將SPOC模式引入課堂教學，來進一步提高C語言程序設計課程教學的有效性。

1 C語言程序設計課程教學現狀

C語言程序設計是很多高校的計算機公共基礎課程，總學時為60左右，一般理論課36學時，實驗課24學時。按照該課程教學內容的范圍、深度以及理論和實踐必須達到的質量標準，總學時偏少。由于C語言課程的難度及特殊性，在學校規定的課時不能滿足教學需要的情況下，教師授課只能采取兩種方案：一是教師只講大概框架，大量細節需要學生自學；二是教師將主要內容都講到，但不得不講得很快。這兩種方案都會導致C語言程序設計課程教學中出現一些問題：

(1)學生只用課堂時間進行學習遠遠不夠，必須利用業余時間來自學大量內容。但這樣實施的效果并不令人滿意，因為大多數同學沒有較好的自制力。他們認為C語言知識難懂，自己看書學習有難度，更重要的是他們不會長期堅持。

(2)由于課堂時間有限，教師只能采用灌輸法將主要知識快速講完，教師在講述知識時不能留給學生充分思考的時間，這就導致學生只能被動地接受老師的問題及解決方案，不會主動思考并提出不同的解決思路。而且學生沒有足夠的時間消化所學知識，導致教學效果并不顯著。

(3)因時間限制導致編程訓練偏少，只能解決一些課程中常見的例題，很多與重點概念相關的應用實例無法敘述或展開。這就使得C語言課程的學習很難應用到其他專業課程中來解決實際問題。

(4)C語言程序設計一般在大一下學期或大二上學期階段開課，對學生來說是初次接觸程序設計。由于本身不具備相關的計算機基礎知識，導致在課堂教學中接受率低，影響了學習興趣，并對該課程產生了畏懼心理。

以上問題是在C語言程序設計教學中普遍存在的，既不利于提高教學質量，更不利于學生興趣的培養和計算機應用能力的提高。

2 SPOC模式下程序設計類課程的教學探討

針對C語言程序設計課程特點，結合SPOC模式的教學優勢，構建了基于SPOC模式的C語言課程教學過程，主要分為分析教學對象、制定教學目標、組織教學內容、開展教學實踐活動、評價與反思五個方面，具體內容與關系如圖1所示。

圖1 基于SPOC模式的程序設計類課程教學過程

2.1 分析教學對象

學生是教學對象的主體，只有做好教學對象的分析，設計出的教學資源和方法才有針對性。前期教學對象分析工作是否充分，是后期課程教學是否成功的關鍵因素。分析教學對象工作主要分析學生的年級、專業、預備知識、學習風格及學習特征、后期需求等。年級不同導致學生對新事物的接受程度不一樣，相關知識的基礎層次也不一樣；專業不同導致學生所學習的課程體系不一樣，對相關知識和技能的掌握程度不一樣；預備知識的不同決定了學生在學習C語言過程中的難易程度。對學習風格及學習特征的分析主要是了解學生對課程的認知、偏好及個性差異等。后期需求主要決定了學生對該門課程的學習期望及后期潛力。SPOC模式主要針對的是不同專業和年級的大學生，因此要分析他們的特點，有針對性地進行后期的教學模式設計。

2.2 制定教學目標

教學對象層次的不同意味著教師要制定不同的教學目標。教師除了要根據教學大綱來設計學生的學習目標外，還要根據教學對象的特點對學習目標加以區分。要確定不同層次的學生應完成的學習任務和應達到的學習效果，為后面的教學活動設計和教學評價提供指導。在SPOC模式下，除了要制定課程總體的學習目標外，還要對各部分學習內容進行細化，制定出單元目標，保證學生能夠順利完成不同層次的目標，以達到更好的教學效果。

2.3 組織教學內容

教學內容的組織方式關系著課程教學能否順利進行，因此合理組織教學影響著后期課程教學的效果。教學內容要根據不同的學習目標制定，需要促進教學資源的有效利用，體現出SPOC模式教學的優勢。教師在這一過程中要注重資源的整合、篩選，需啟發學生深層的思維發展，注重學生的探究過程，挖掘學生學習的潛力。組織教學內容主要從教學資源設計、問題設計、學習活動設計、實踐活動設計、教學策略設計等方面進行。

2.3.1 教學資源設計

教學資源設計是教學組織過程中的首要任務。合理教學資源的選擇、豐富教學資源的供給為教學組織活動提供了先決條件。教學資源應該滿足不同層次學生的需求，內容應盡量廣泛，可以包括教學視頻庫、素材視頻庫、資料庫、案例庫、任務庫、試題庫等。教學視頻是 SPOC 教學資源的核心，SPOC課程的教學視頻可以是已有的優秀的MOOC、公開課、國家精品課程等，教師可以將合適的教學資源應用于 SPOC 教學中，實現優質資源的共享。教師也可以根據自己的課程教學需要，自己制作教學視頻。教學視頻不宜太長，一般為幾分鐘。一個視頻講解一個知識點或一個問題，視頻中可以嵌入小問題。這樣不僅可以保證學生更好地利用碎片時間學習，還有利于學生對零散知識點的掌握。

2.3.2 問題設計

問題設計可以體現出教師的教學能力，有效的問題設計對培養學生的專業能力起著促進作用。教學視頻中嵌入的問題不宜太難，應針對視頻中涉及的知識點進行考查，目的是檢驗學生是否真正完成了視頻的學習。這主要是對學生的學習進度進行監督，促使學生按時完成課前任務。實體課堂中的問題設計要有深度、啟發性，可以是所學知識的深度應用，也可以是不同問題的解決思路。這主要是對學生的學習深度進行考查，激發學生的能動性，培養學生舉一反三、解決實際問題的能力。

2.3.3 學習活動設計

學習活動設計是教學內容組織的核心模塊，多樣化的學習活動有利于提高學生的知識接受程度。學習活動要按照課前活動、課堂活動和課后活動進行詳細設計。課前活動，包括教師布置任務、學生觀看視頻、完成預習作業、網絡交流等；課堂活動，包括教師提出問題、學生思考問題、獨立解決問題、協作交流問題、成果匯報等；課后活動，包括應用拓展、復習、考試、評價等。

2.3.4 實踐活動設計

實踐活動設計是學習活動設計的輔助模塊，加強實踐活動使得知識不局限于理論，有利于培養學生的動手能力。實驗課前要求教師制定實驗內容，提出實驗要求。對于設計步驟或內容較為復雜的實驗，可以錄制視頻加以解說。實驗內容應包括基礎實驗、加強實驗、應用拓展實驗三類。基礎實驗主要針對基礎知識點，檢查學生對基礎知識的接受程度。加強實驗主要鍛煉學生應用基礎知識解決簡單的實際問題的能力。應用拓展實驗要結合實際應用，需進行詳細算法設計并編制一定代碼量的程序才能完成的實驗。主要考查學生綜合運用多個知識點，系統分析解決問題的能力，是加強實驗的深度鍛煉。三類不同的實驗題目，旨在培養學生完成不同層次的階段目標、靈活地將理論應用于實踐的能力。

2.3.5 教學策略設計

良好的教學策略設計是教學內容組織的保障，教學內容的實施離不開有效的教學策略設計。教師需要根據各學院、各專業的學生情況，靈活更新SPOC資料，并根據教學任務和教學目標，制定不同的教學策略。比如哪些內容需要預習、哪些知識需要自學、哪些問題需要討論、哪些任務需要實驗，哪些方法需要調整等，這些策略的改變必然要求教學工具和手段也要相應改變。因此，SPOC 模式下開展的教學策略要根據線上和線下的不同特點而制定，常見的混合式教學策略有：基于問題的混合式學習、基于專題的混合式學習、基于案例的混合式學習、基于研究性學習的混合式學習、基于任務的混合式學習等五種[10]。

2.4 開展教學實踐活動

開展教學實踐活動是教學過程最重要的一步，教學實踐的開展情況決定著課程教學的成功與否。根據SPOC教學模式，將活動劃分為教學和實踐兩部分。

教學活動的流程為：教師選取合適的教學資料提供給學生，要求學生自學視頻或相關資料，給學生布置課前作業；學生利用課余時間，通過教學平臺觀看視頻或學習相關資料，并在線完成相關作業；教師在教學平臺上監控學生的學習進展和作業情況；學生向教師提問，與其他同學討論；教師檢查學生的學習情況，與學生交流、答疑；小組討論并匯報成果；教師根據不同層次的學生布置不同的課后拓展作業，進一步提升學生的應用能力。

實踐活動的流程為：教師制定實驗要求，布置實驗任務；學生通過課程教學平臺了解實驗內容，按提示觀看教學視頻，對實驗的理論知識或操作步驟進行自主學習，提前思考并寫出算法。之后要自行完成基礎實驗和加強實驗，并在線提交。應用拓展實驗部分要提前組隊設計實驗方案，各小組討論求解實驗題目的方法和遇到的問題，然后學生在課程教學平臺上完成實驗內容。教學平臺根據學生實驗完成情況自動評分，最后教師總結求解實驗題目的多種方法和學生遇到的共性問題，統一組織討論。

2.5 評價與反思

多樣化的評價指標有利于學生成績的公平公正，SPOC模式克服了傳統教學過程中考核的單一性、繁瑣性。SPOC模式下考核依據有：1)學生在教學平臺上的活動參與情況：觀看視頻、學習課件、完成作業、網上交流、拓展學習等。2)實體課堂中學生的表現、小組討論參與程度、拓展學習完成情況等。3)課堂考試。老師根據學生的具體表現，參考考核依據，最終做出考核評價。

反思活動貫穿整個教學始終，教師可根據學生在教學活動中呈現出的問題，依據實際情況調整教學對象的層次、教學目標、教學進度等，并對教學環節中的內容、手段、方法等進行總結和優化，進一步完善教學模式，提高教學效果。

3 結語

SPOC模式作為一種新型的授課模式，實現了線上和實體課堂混合教學，不僅發揮了傳統課堂中教師的主導作用，真正做到了以學生為中心，而且對學生的學習過程加強了管理。SPOC模式下，教師可以利用課堂教學將重點轉到問題抽象、思路引導、方法講授等方面，進而培養學生的創新思維和專業能力。作為高校教師，在教學改革方面應積極探索嘗試新方法、新思路，全面提高學生的綜合能力和整體素質。

[1]何欽銘.通過MOOC/SPOC課程推動課程教學方法的根本變革[J].計算機教育，2016(1)：10-11.

[2]黃海風，劉培國，唐波，等.SPOC：高校混合教學新模式[J].高等教育研究學報，2016，39(2)：43-48.

[3]陳然，楊成.SPOC混合學習模式設計研究[J].中國遠程教育，2015(5)：42-47.

[4]張坤，李成.地方本科院校在C語言雙語教學上的探索和思考[J].黃山學院學報，2016(3)：116-118.

[5]王孝平，董秀成，謝維成.提高電氣信息類專業學生C語言學習能力的教學方法探索[J].高等教育研究(成都)，2012(2)：37-40.

[6]劉鈞.C語言實驗的改革探索[J].皖西學院學報，2010(2)：69-71.

[7]吳海峰，連飛，朱世娟.“C語言”漸進式案例驅動教學法[J].安慶師范學院學報(自然科學版)，2014(3)：135-137.

[8]楊穎，曹紅兵，王詩兵，等.基于MOOC的C語言程序設計課程混合式教學探究[J].阜陽師范學院學報(自然科學版)，2015(4)：116-121.

[9]周穎，李葆萍，馬超，等.基于KM教學法的知識圖開發、教學及評估研究——以《C語言》為例[J].中國電化教育，2016(8)：87-92.

[10]楊麗，張立國.SPOC在傳統高校教學中的應用模式研究[J].現代教育技術，2016，26(5)：56-62.

Research on the Teaching of Programming Course in SPOC Mode— Taking “C Language Programming” as an Example

FAN Lili, LIU Tao

(SchoolofComputerandInformation,AnhuiPolytechnicUniversity,Wuhu241000,China)

The SPOC mode combines the real classroom and online education, which has become an important direction of the reform of higher education. How to use SPOC model for teaching C language programming course, to play its teaching advantages is the key to explore the SPOC model. This paper analyzes the advantages of the SPOC model and explains the problems existing in the teaching of C language. The paper classifies the teaching process of C language into five parts by using SPOC model: analyzing teaching objects, formulating teaching goals, organizing teaching contents, carrying out teaching practice, evaluation and reflection, and analyzes the design content of organization teaching. The discussion of the teaching mode has certain reference significance to the reform of the course of computer language.

SPOC model; C language programming; teaching research; online education; teaching mode

2017-02-27

安徽省精品資源共享課程(2016gxk012)；安徽省重大教學改革研究項目(2015zdjy042)的階段性研究成果。

范莉莉(1982-)，女，山東萊蕪人，講師，碩士，研究方向：軟件工程、機器學習等。通信作者：劉濤(1973-)，女，安徽六安人，教授，碩士生導師，研究方向：軟件工程、信息安全、物聯網、機器學習等。

TP393.09

A

1009-9735(2017)02-0025-04