基于混合式學習的《C語言程序設計》課程教學研究

謝麗霞

摘要：針對《C語言程序設計》課程存在的問題進行教學改革試點，采用混合式學習模式，在課堂教學中應用基于問題的教學模式和交互式教學方法，學習過程進行多次模塊測試和階段測試，與未進行教學改革的學生對比，取得了一定的效果。

關鍵詞：教學質量；混合式學習；教學模式；課堂教學

中圖分類號：G423.07 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）20-0169-04

課堂教學是大學教學工作的主要任務，是大學生最主要的學習途徑，課堂教學不僅是傳授知識，而且是培養思維方式、創新能力和探索精神的重要途徑。因此，提高課堂教學質量是提高教育質量的重要方面。

一、要提高課堂教學質量，應開展多種教學模式，注重研究的重要性

1.基于研究的教學模式，將教學重點從過去知識的傳授轉移到以研究、探索為基礎的教學上來。[1]建立以探究為基礎的學習并將其貫穿于本科教育全過程，這是一種教育理念的轉變，即將學生從知識接受者轉變為知識探究者，師生合作共同探索知識的文化。以探究為基礎的學習是一種學習理念的轉變，旨在促進學生主動學習，從“學會”向“會學”轉變。[2]基本方法是讓本科生參與科研項目，開展研究式學習，努力為學生的成長和發展創造各種機會，從而把合作性、問題性、實踐性三個維度有機地結合起來促使學生積極地投身學習。[2]讓學生成長為清晰思維，富有探索精神、創新能力、解決問題的能力和熟練掌握語言交流技巧的人。[3]

2.基于問題的教學模式（Problem-Based Learning），即以問題為基礎來開展教學過程的一種教學模式，把學習放到復雜的、有意義的問題情境中，通過讓學生解決現實世界中的問題來探究問題背后隱含的概念和原理，并發展自主學習的能力。[3]

3.實施以問題為基礎進行教學指導的交互式教學，主要分為以下兩種交互方式：（1）以教師講授為主的師生互動。為吸引學生的注意力，引導學生思考，教師講授過程中應多采用提問、設問、啟發、自問自答等多種方法，并給學生留出足夠的思考空間。在提出問題、分析問題和解決問題的過程中，教師要把自己的思維過程、探索歷程呈現在學生面前，從而引導學生逐步學會思考問題、分析問題、解決問題的方法，以及發現問題和提出問題的方法。[4]（2）以研究探討為主的師生互動。對于有些比較復雜的問題，可以教師提出問題，學生分成小組進行討論研究，形成自己的觀點、意見和解決方案，然后在教師的指導下再把問題帶到全班進行討論，充分發揮學生分析問題、解決問題和語言交流表達的能力。強調學生的主體作用，將學生由被動學習者變成主動學習者，教師由課堂的操縱者、控制者轉變為學生學習的促進者、推進者和輔導者。[4]

二、《C語言程序設計》課程面臨的問題

《C語言程序設計》課程是我校非計算機多數理工類本科專業的計算機技術基礎課。在計算機基礎教育中通過訓練和培養學生程序設計能力，使學生不但掌握了高級程序設計語言的知識、程序設計的技術和基本算法，更要深入理解并掌握程序設計的思維和方法，培養學生發現問題、分析問題、解決問題、探索和創新的能力以及計算思維和復合思維的能力。

C語言突出的特點是功能強且規則多、靈活性大，課程面對的是沒有任何程序設計基礎的大學一年級學生，學生普遍感到學習難度較大。雖然我們部分采用了案例化的教學方式，按知識點設計教學用例，突出重點，注重應用，教學模式采用“課內外一體化”，加強實踐環節，培養學生的動手能力。設置實驗項目10個，除課內實驗20學時外，還有課外20學時采用實驗室開放與學生自主學習，學習后期還安排了綜合性訓練，以便引導不同程度的學生開展創造性思維，強化學生的應用能力。期末采用題庫出題上機考試，機器自動閱卷。但目前《C語言程序設計》課程仍然存在很多問題。

1.許多學生以前從來沒有接觸過程序設計，對計算機的思維方式很難理解，C語言本身語法細節多、靈活性大，特別是在學習的初期，學生容易陷入細節當中，經常有學生反映聽課有困難。而目前學生素質良莠不齊，部分學生缺乏主動學習的意識，同時外界誘惑又多，一旦發現課程有困難，不是去努力學習，而是直接放棄。上課時，部分學生不聽課、玩手機，甚至干脆逃課，越到期末逃課現象越嚴重，因為班級大、人數多（一般在120左右），課堂教學內容多，教師沒有多余的時間對學生進行過多管理。

2.實驗課上，盡管每次實驗課安排兩個教師或一個教師一個助教，但機房大，總有部分學生偷偷上網、看電影、聊天或玩游戲，相當一部分學生作業和實驗報告敷衍了事，抄襲或直接抄答案。

3.平時沒有有效手段監督學生學習，部分學生容易放松對學習的要求，到期末才去看書，可是C語言是一門循序漸進的課程，需要花大量的時間編程實踐，到考試才臨時抱佛腳是來不及的，所以，期末不及格率一直比較高。

因此，《C語言程序設計》課程需要采用更好的教學模式，提高學生學習的興趣和積極性，采用有效的手段對學生的學習過程進行管理，改革現有的實踐教學，發揮學生自主學習能力，滿足學生多層次學習的需求。

三、混合式學習（Blended Learning）在《C語言程序設計》課程中的應用

為了解決《C語言程序設計》課程中存在的問題，今年筆者進行了教學改革試點，采用多種教學技術和學習系統同時使用的混合式學習教學模式。

（一）在課堂教學中采用基于問題的教學模式和基于問題的交互式教學方法

1.采用基于問題的教學模式。精心選取一個現實世界中相對復雜的大“問題”作為本學期學生們需要完成的綜合程序設計題目，在第一次課堂教學時將此問題提出，然后將大問題分解成若干小問題，調整傳統教學內容的先后順序，以每個小問題為導線，重新組織教學內容。根據這些小問題再精心設計若干個相關的小問題，這若干個小問題力求既結合實際，又能涵蓋課程教學的要求，以“問題驅動”的方式來引導學生學習。“問題驅動”教學模式以“問題”為主線展開，重在分析數據的組織形式、算法設計和程序設計思路，以培養學生創新能力和研究能力，同時講授其中所涉及的知識點。通過讓學生解決現實世界中的問題來探究問題背后隱含的概念和原理，并發展自主學習的能力。[3]到學期末時，再讓學生完成學期開始提出的大問題作為綜合程序設計，時間允許的情況下，讓學生分組展示自己的學習成果。

2.重新整合規劃網絡教學平臺上已有的多媒體課件和資料，補充新的課件、練習題等資料。教師設計適當的教學進程，提出學生的學習進度、內容和方式，學生利用網絡教學平臺學習基礎理論。課堂教學時，教師實行“精講多練”，主要做重點的、帶有啟發性的講授，壓縮語法知識等的講解，強調學生自學能力的培養，將時間和重點更多地傾向案例和與學生的交流互動中。

3.實施以問題為基礎的交互式教學方法。在課堂教學上盡可能多地實施以問題為基礎的交互式教學方法。在一些比較復雜問題上，允許學生互相討論，然后在教師的指導下學生再將討論后得到的結果帶到全班討論，充分發揮學生分析問題的能力。問題式教學方法可以使學生建構起寬厚而靈活的知識基礎，訓練解決問題的技能，鍛煉組織能力、交流溝通能力和團隊合作能力，培養學生自主學習的內部動機和終生學習的能力。[4]

4.課堂教學中對學生要多用表揚鼓勵的態度。教師的課堂表揚不僅可以活躍課堂氣氛，激發學生的學習興趣，還可以調動學生學習的積極性，形成積極的學習態度。

總之，在課堂教學中首先要激發學生對本課程的興趣；然后課堂上要注意教學方法設計，提升教學語言藝術，促進課堂交流，加強學生創新精神的培養；再次教學的內容應反映社會實踐，介紹當今最新的研究內容，把學生引到研究的最前沿；最后應巧用表揚來提升教學效果。

（二）重視學生學習的過程監督與管理，在學習過程中引入模塊測試和階段測試

現在的大學生大多是從中學繁重、高壓、被動的學習狀態中走過來的，很多學生并不適應大學自主的學習方式，許多學生沒有主動學習的意識，并且總認為大學學習應該很容易，大學生生活應該以玩為主。特別是像《C語言程序設計》課程，絕大多數同學以前沒有接觸過任何程序設計語言，沒有計算思維概念，編程實際上是很枯燥的，程序設計在學習的初期有大量語法知識，程序又不能有任何錯誤，一部分學生上了幾次課后，覺得學習困難，就放棄了學習，到期末為了通過課程才重新拿起書本。可是程序設計不是短期突擊看看書就可以通過的課程，需要大量的編程實踐，在一個個問題的解決過程中才能逐漸掌握程序設計的語法知識，培養程序設計的思維方式和計算思維能力。為了加強學生學習過程的監督和管理，根據課程的內容設計了7次模塊測試和3次階段性測試。

依照課程的進度依次將7次模塊測試發布到本校的BB教學平臺上，在規定的時間內學生在課外時間去自行完成測試，每個測試可以做兩次，取最高的成績作為測試的最終成績。由于BB教學平臺的限制，模塊測試中的試題題型為選擇題，每次測試完成后，教師統計分析每道測試，選擇學生錯誤較多的題目在課上分析講解。

將上機實踐課分成3個階段，在每一個階段的實踐課完成后利用現有的上機考試系統，在上機實踐課時進行階段性測試。教師精選本階段應掌握的典型問題，采用程序設計、程序改錯和程序填空3種題型，進行開卷考試，考核學生本階段程序設計的學習情況，再根據階段測試完成的情況進行分析。

（三）建立多種輔導答疑渠道

為了方便學生隨時解答疑問，在第一次課便公布教師的辦公電話、手機、微信號和郵箱，設立每周一次辦公室答疑時間，組織網絡教學平臺上的輔導答疑，鼓勵學生相互解答問題，進行討論。

四、結果對比

2016年《C語言程序設計》課程期末考試為上機考試，題庫隨機出題，機器自動判卷，題型為選擇題20%，程序設計類題型80%。筆者今年共教授3個班的《C語言程序設計》，共計347人，平均成績為68.22分，各分數段人數比例如表1所示。

除筆者的學生外，全年級其余學生共計1648人，平均成績為64.04分，各分數段人數比例如表2所示。

由表1和表2看出筆者所授課班級和其余班級相比平均分高了4.18分，90分以上學生的比例高了8.1%；80—90分數段的人數低了0.8%；在低分數段，50—59分數段的學生筆者授課班級和其余班級相比少了6.9%；50以下分數段的學生筆者授課班級和其余班級相比少了3.3%。合計在高分數段（80分以上）筆者授課班級的人數比其他班級多了7.3%，在低分數段（60分以下）筆者授課班級的人數比其余班級少了10.2%，特別是50—59分數段的人數少得較多。圖1為筆者授課班級和其余班級不同分數段比例對比圖。

2015年筆者共教授2個班，合計209人，期末上機考試平均分為62.34，各分數段人數比例如表3所示。

近兩年筆者授課班級不同分數段比例對比如圖2所示。

今年筆者授課班級學生成績比去年有了較大增長，平均分增加了5.88分，由圖2可以看到今年90分以上的人數比例增加了14.6%，增加比例較大；而50—59分數段的人數減少了9.9%；但50分以下的人數只減少了2.8%。分析原因如下：（1）今年筆者在教學方式上做了一些改變，強調學生應用混合學習方式，到網上教學平臺自主學習，課堂教學則使用了新的教案，采用了基于問題的教學模式，壓縮了部分語法的講解，把重點更多地傾向案例教學和與學生的交流互動上。（2）設置了7次BB教學平臺上的模塊測試和3次上機階段性程序設計測試，這10次平時測試從開學初到期末，平均不到2周一次，督促了學生平時的學習。所以在成績上有一定的進步，特別是90分以上的高分數段的學生增加較多，而50—59分較低分數段的學生減少較多。但是，成績雖然有進步，可進步不是很大，60分以下的學生比例仍然較高，特別是50分以下的學生，占了總數的20.2%，只比去年減少了2.8%，這說明今年采用的種種辦法對最差的20%左右的學生來說并沒有太大的用處。因為這些學生是基本不怎么學習的，網上教學平臺上的資料基本不看，到了課程的中后期逃課現象比較嚴重，自己很少編程，實驗課時玩游戲、看電影，有的被多次提醒仍不改正，實驗報告的程序經常是錯的，時有抄襲或者干脆不交，甚至有少數學生連平時測試都不完成。

五、下一步教學改革計劃

今年的教學改革還有許多不完善的地方，比如：網上教學平臺上還缺乏視頻教學，學生在課下學習的主動性不大；BB教學平臺缺乏專人維護，小毛病比較多，有的功能不能滿足教學需求；程序設計課程最重要的是編程，目前仍然是交紙質的實驗報告，教師沒有辦法檢查每個學生的每道題目是否都真的完成了，3次程序設計的階段測試還不足以監管學生程序設計的全面情況；網上交流討論學生參與不積極；等等。

1.混合式學習往往需要投入更多的時間，需要額外的教學資源以及課程內容來鼓勵學習者之間相互交流和互動，是對整個教與學系統進行重新設計，在面授學習和在線學習之間實現最佳的協同作用，因此下一步課程組準備進行MOOC混合式學習教學改革，MOOC是基于互聯網興起的，注重學習交互，被認為是在線學習的一種新形式，MOOC采取短視頻教學的方式可以有效利用碎片學習時間。MOOC可以作為教學的有效補充，教師規劃學生學習的進度、內容，學生課下在規定的時間內自行學習，教師面授的時候可以壓縮講授語法知識的時間，把更多的時間留給“問題”和與學生的交流討論上，可以更多地采用以研究為主、以學生為主的交互式教學方式，能夠更好地培養學生發現問題、提出問題、分析問題、解決問題的能力和創新能力。

2.開發“C語言學生作業在線提交系統”，今后實驗報告和編程作業將不再以紙質形式交給教師，而是在規定的時間內在網上在線提交，系統自動判卷。將教師從判紙質實驗報告和作業的無用功中解放出來，教師的主要精力將放在出題和對學生的統計分析以及對學生的監督管理上來，及時發現學生的學習動態，及時將結果反饋到課堂教學中，對學生進行管理和指導。

六、結語

在當代社會，技術變化的速率遠遠超過了歷史上的任何一個時期。這使得19世紀以來以培養專業化人才為目標的大學教育體系遇到了越來越嚴峻的挑戰。[5]20年后，人們所面臨的問題，可能和今天的完全不同，人們以今天的知識和眼光也許根本無法理解那時候的世界。這就要求大學本科教育應建立一種新的教學模式，不僅要教給學生具體的知識，更要通過有效的教學活動，激發學生的好奇心、熱情、勇氣和堅忍不拔的意志，培養學生獨立思考的能力和對不同文化的尊重和理解，提高發現問題、提出問題、分析問題、解決問題的能力和創新能力。對于今天的大學教育而言，這是更為基本的挑戰，也是社會對于大學畢業生素質的要求。

參考文獻：

[1]宋建曉.美國高等教育發展經驗及其對福建省的啟示[J].莆田學院學報，2016，23（1）：89-94.

[2]時彥.美國研究型大學本科教學改革的經驗與理念[J].教育教學論壇，2014，（8）：44-46.

[3]劉寶存.美國研究型大學基于問題的學習模式[J].中國高教研究，2004，（10）：60-62.

[4]李俊卿.提高課堂教學質量培養大學生的創新能力[J].中國大學教學，2010，（1）：56-58.

[5]李立國.工業4.0時代的高等教育人才培養模式[J].清華大學教育研究，2016，37（1）：6-15.