“慕課”時代C語言程序設(shè)計混合式教學(xué)模式的研究

賈丙靜，葛 華，王傳安，李德勝

（安徽科技學(xué)院 信息與網(wǎng)絡(luò)工程學(xué)院，安徽 風(fēng)陽 233100）

近年來，“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)的發(fā)展推動著教育方式的變革，不斷涌現(xiàn)新的學(xué)習(xí)方法。慕課（MOOCs）即大規(guī)模在線課程的出現(xiàn)，極大的影響了我國的高等教育[1]，目前很多研究者都在探討怎么應(yīng)用慕課改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式[2]。它主要是通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)視頻，將不同地域的學(xué)習(xí)者聯(lián)系起來,為混合式教學(xué)提供了寬松的學(xué)習(xí)環(huán)境。C語言程序設(shè)計是高校理工科相關(guān)專業(yè)必修的一門基礎(chǔ)課[3]，它是很多課程的前導(dǎo)，主要是講解程序設(shè)計的思想和方法，旨在培養(yǎng)學(xué)生的計算思維。但是，由于C語言涉及的知識點比較多，一直以來教與學(xué)的效果并不理想[4-5]。為此，在慕課時代下，C語言程序設(shè)計的教學(xué)要與時俱進，將傳統(tǒng)的授課形式與慕課在線學(xué)習(xí)相融合，重新設(shè)計教學(xué)內(nèi)容、實驗、作業(yè)和答疑等環(huán)節(jié)，給學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供一定的條件，從而提高教學(xué)的效果。

1 慕課與傳統(tǒng)教學(xué)對比

1.1 講課的形式與內(nèi)容

目前C語言程序設(shè)計傳統(tǒng)的講課形式是多媒體為主，板書輔助，在指定的時間和地點，教師按照指定的教材和計劃講解各章節(jié)知識點，專門安排實驗課進行實際操作。這種授課方法最大的優(yōu)點是老師可以直接了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，適當(dāng)?shù)牟捎锰釂柡鸵龑?dǎo)的方式提高學(xué)生的參與性，并及時調(diào)整授課進度。缺點是講授內(nèi)容比較多，對于復(fù)雜概念和語法，學(xué)生很難掌握。慕課教學(xué)內(nèi)容多以“短視頻”的形式組織，而且一次課不超過15分鐘，重點圍繞某個知識點展開，通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)布，學(xué)生觀看的時間和地點不受限制。雖然靈活性比較高，但是互動性比較少。

1.2 學(xué)習(xí)方法與環(huán)境

傳統(tǒng)教學(xué)形式下，學(xué)生的學(xué)習(xí)方法主要是多媒體課堂上被動聽老師講課，課后提交作業(yè)，知識單向傳送，學(xué)習(xí)方法單一，無法根據(jù)自己的情況來選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容和進度。在慕課學(xué)習(xí)過程中，學(xué)習(xí)自由度比較高，不懂的知識點可以反復(fù)觀看，在線提問或者和同學(xué)討論，適合個性化學(xué)習(xí)。它需要網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和電子設(shè)備，成功注冊學(xué)習(xí)賬號才能進行慕課學(xué)習(xí)。但對學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力要求比較高，對于自控力不強的學(xué)生作用并不大。

1.3 效果評價方式

傳統(tǒng)的教學(xué)效果評價主要是看學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果，參考作業(yè)、期中和期末成績。但是很難監(jiān)督和評價學(xué)習(xí)過程，學(xué)生也得不到及時的反饋。慕課教學(xué)中，老師可以通過在線作業(yè)平臺來檢測學(xué)生對知識點或單元的學(xué)習(xí)情況，同時學(xué)生提交作業(yè)后也能看到自己的成績，及時彌補不足，加深知識點的理解。

2 混合式教學(xué)模式的設(shè)計

2.1 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

2.1.1 知識點劃分

C語言這門課程的教學(xué)內(nèi)容多、理論性強、較為抽象，為了充分利用傳統(tǒng)課堂和慕課教學(xué)的特點，需要合理的劃分教學(xué)內(nèi)容。其中變量、C程序結(jié)構(gòu)（選擇、分支、循環(huán)）和函數(shù)是課程的核心概念，因此，每一部分都可以選擇6-10個知識點制作成視頻上傳到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，而數(shù)組、指針和結(jié)構(gòu)體是該課程的難點，可以選擇8-12個知識點制作視頻，供課前學(xué)生自主學(xué)習(xí)，課后復(fù)習(xí)。課上，不再重復(fù)視頻內(nèi)容，主要講解知識點對應(yīng)的案例和疑難問題。這樣即增加了課堂趣味性，又滿足學(xué)生個性化學(xué)習(xí)的需求。

2.1.2 視頻制作

視頻內(nèi)容講解獨立的基礎(chǔ)知識點，按照教學(xué)目標，由問題引入、知識講解和例題分析三部分組成，視頻長度應(yīng)控制在15分鐘左右。主要通過PPT講解，為了吸引學(xué)生的興趣，對于流程圖和程序算法添加相應(yīng)的動畫，如循環(huán)、數(shù)組、函數(shù)等。對于需要展示代碼的部分，如指針部分，為了讓學(xué)生了解指針變量和普通變量的區(qū)別，可以打開開發(fā)環(huán)境展示程序運行過程中變量值的變化。

2.2 改進教學(xué)方法

2.2.1 翻轉(zhuǎn)課堂

翻轉(zhuǎn)課堂主要是學(xué)生在課外通過觀看教師制作的慕課視頻，學(xué)習(xí)了相關(guān)的知識后，回到課堂上師生之間面對面的交流溝通。為了保證翻轉(zhuǎn)課堂的成功，一方面，教師要對慕課學(xué)習(xí)內(nèi)容和進度進行檢查，主要是設(shè)計有針對性練習(xí)題，讓同學(xué)講解解題方法，分析代碼；另一方面，教師要對慕課內(nèi)容進行補充和提高，回答學(xué)生的問題及講解出錯率比較高的作業(yè)并輔導(dǎo)上機實驗。

2.2.2 案例教學(xué)

案例教學(xué)，是為了完成教學(xué)目標，把課程中的知識點選擇典型的案例貫徹在講課過程中。在選取案例時，不僅涵蓋盡可能多的知識點，而且要有一定的連貫性和趣味性，能夠和學(xué)生的專業(yè)和實際生活相連。引導(dǎo)學(xué)生明確問題，建立數(shù)學(xué)模型，然后編程實現(xiàn)，逐步建立程序設(shè)計的思想。比如，講到循環(huán)問題時，可以設(shè)計案例“如何變成千萬富翁”，如果一個人一天存一份錢，存多少天后變成千萬富翁？存30天，能存多少錢？通過這些案例的靈活變化，讓學(xué)生充分理解所學(xué)的知識。

2.3 綜合評價

混合式教學(xué)模式下，課程的評價由慕課平臺、平時表現(xiàn)和期末考試三部分組成，慕課平臺評價包括實驗和作業(yè)成績，這個是系統(tǒng)自動完成。平時表現(xiàn)由老師根據(jù)翻轉(zhuǎn)課堂表現(xiàn)和平時出勤情況評定。傳統(tǒng)紙質(zhì)期末考試，占綜合評價的一部分。最后，計算出這三部分的加權(quán)和作為最終的成績。

3 實踐結(jié)果

安徽科技學(xué)院C語言MOOC學(xué)習(xí)平臺已經(jīng)投入使用，受到了大家的一致好評，調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。為了驗證慕課平臺對學(xué)生學(xué)習(xí)效果的影響,本文首先對本校2015級選修C語言程序設(shè)計的1317名學(xué)生的慕課使用日志和他們的計算機水平考試成績進行分析。使用日志里包括學(xué)生的登錄時間、作業(yè)提交次數(shù)和作業(yè)成績等信息，過濾休學(xué)、缺考的學(xué)生，最后得到1027名學(xué)生的數(shù)據(jù)，部分數(shù)據(jù)如表1所示。對表1的數(shù)據(jù)進行分析，可以發(fā)現(xiàn)所有考試成績不合格的學(xué)生在這一學(xué)期的慕課平臺作業(yè)平均提交次數(shù)為24.6，考試成績?yōu)楹细竦燃壍膶W(xué)生的慕課平臺作業(yè)平均提交次數(shù)為28.7，而考試成績?yōu)閮?yōu)秀等級的學(xué)生的慕課平臺作業(yè)平均提交次數(shù)為32.1。所以，通過分析同一年級的學(xué)生使用慕課平臺的數(shù)據(jù)，可以看到合理有效的使用慕課平臺能提升學(xué)習(xí)效果。

表1 慕課平臺數(shù)據(jù)分析Tab.1 The data analysis of MOOCplatform

另一方面，再以2013級和2015級汽車服務(wù)專業(yè)的學(xué)生為研究對象，對比傳統(tǒng)的多媒體教學(xué)和混合式教學(xué)模式對學(xué)習(xí)效果的影響。其中2013級的學(xué)生主要是傳統(tǒng)的多媒體課堂教學(xué)為主，2015級的學(xué)生使用混合教學(xué)模式，對比他們的安徽省二級考試成績，結(jié)果如圖1所示。通過該專業(yè)學(xué)生的優(yōu)秀率、合格率和不合格率對比圖可以看到，采用混合式教學(xué)模式后，不合格率降低了7%，而優(yōu)秀率提高了7%，因此，可以發(fā)現(xiàn)這種教學(xué)方式對于基礎(chǔ)比較差的學(xué)生和優(yōu)秀的學(xué)生效果更明顯。

圖1 學(xué)生成績對比Fig.1 The comparison of student’s exam results

4 結(jié)束語

慕課為C語言的教學(xué)提供了一種新的思路，混合式教學(xué)模式結(jié)合了傳統(tǒng)教學(xué)和慕課教學(xué)的優(yōu)點。老師和學(xué)生既有機會進行面對面的交流，學(xué)生又可以根據(jù)自己的情況自由選擇學(xué)習(xí)的內(nèi)容和時間，為學(xué)生提供了更多的機會參與到課堂討論和編程實踐，老師也有更多的機會參與學(xué)生的學(xué)習(xí)過程。實踐證明，教學(xué)效果有了一定的提升。隨著慕課資源的豐富以及混合式教學(xué)模式的不斷成熟，將來對教學(xué)會帶來更大的影響。