“C++語言程序設(shè)計”線上線下混合教學(xué)模式探索與實(shí)踐

吳粉俠，李 紅，唐云凱

（咸陽師范學(xué)院 計算機(jī)學(xué)院 陜西 咸陽 712000）

0 引言

當(dāng)前信息技術(shù)飛速發(fā)展，在信息技術(shù)與教育教學(xué)的深度融合中，催生了一系列以慕課為代表的在線課程“建、用、學(xué)、管”的中國經(jīng)驗(yàn)和中國模式。線上線下混合教學(xué)就是將線上慕課微課學(xué)習(xí)與線下課堂教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)方式，強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為主，充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性，借助線上教學(xué)資源與信息技術(shù)，達(dá)到高效獲取知識的效果，結(jié)合課堂的思維訓(xùn)練達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生計算思維能力，創(chuàng)新思維能力，最終達(dá)到人才培養(yǎng)的目標(biāo)[1]。

“C++語言程序設(shè)計”是計算機(jī)學(xué)科的一門實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課，既有面向過程的編程思想，又有面向?qū)ο蟮木幊趟枷耄瑫r具有編程思想，在整個課程體系中下接專業(yè)基礎(chǔ)教育，上承專業(yè)核心能力培養(yǎng)，可以為后繼專業(yè)核心課程VC++，Qt C++等奠定良好基礎(chǔ)[2]。而這門課程傳統(tǒng)的教學(xué)中存在不少問題，很難真正達(dá)到課程的教學(xué)目標(biāo)。

1 C++程序設(shè)計在傳統(tǒng)教學(xué)中存在的問題

1.1 重理論，輕實(shí)踐

C++語言中的編程概念，編程思想相對于Java語言，C#語言來說是最多的，也是學(xué)生感覺學(xué)習(xí)最吃力的部分，所以在常規(guī)的64學(xué)時的教學(xué)中，一般都會將40學(xué)時用于理論知識的講授，僅將24學(xué)時用于實(shí)踐教學(xué)。這樣的處理好似加大了理論，降低了難度，但事實(shí)上是，學(xué)生對理論的學(xué)習(xí)、理解，應(yīng)用是建立在實(shí)踐中的，只有多實(shí)踐，那些理論才能內(nèi)化。所以教學(xué)效果并不好。

1.2 課程難，課時少

C++語言既有C語言的全部特點(diǎn)，又增加了面向?qū)ο蟮木幊趟枷耄cC語言，Java語言相比，學(xué)習(xí)難度更大。但隨著計算機(jī)學(xué)科的發(fā)展，有很多新的課程，為了兼顧課程的完備性，所以C++語言被壓縮到48學(xué)時，甚至32學(xué)時。原本64學(xué)時要講完都很吃力的課程，被壓縮以后，教學(xué)難度更大了[3]。

1.3 疑問多，答疑少

學(xué)生僅聽課是不會有太多問題的，但做程序時問題就特別多，一個小錯誤都可能耗學(xué)生幾個小時的時間，不僅降低了學(xué)習(xí)效率，也打擊了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。而教師也很難保證課后對學(xué)生輔導(dǎo)答疑。因此，學(xué)生入門階段產(chǎn)生的疑問若不能及時有效地解決，后續(xù)學(xué)習(xí)就成問題。

2 構(gòu)建線上線下混合教學(xué)模式

目前，網(wǎng)絡(luò)在線學(xué)習(xí)是互聯(lián)網(wǎng)＋教育的一種常見學(xué)習(xí)形態(tài)，它將教、學(xué)、管、考融為一體，這種形態(tài)若是沒有線下教育做輔助，教學(xué)效果是大打折扣，若線下教學(xué)配合得當(dāng)，則會事半功倍。

本文所提出線上線下混合教學(xué)模式，是指將線上自主學(xué)習(xí)與線下教師指導(dǎo)相結(jié)合的教學(xué)模式，該模式是隨著信息化技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展探索并形成的一種新的教學(xué)模式。線上線下混合教學(xué)模式是以行為主義和構(gòu)建主義學(xué)習(xí)理論為指導(dǎo)，借助現(xiàn)代教育技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和信息技術(shù)等多種技術(shù)手段對教學(xué)資源進(jìn)行優(yōu)化組織、融合、呈現(xiàn)和運(yùn)用，將傳統(tǒng)面對面的課堂教學(xué)，實(shí)踐實(shí)操與網(wǎng)絡(luò)在線教學(xué)進(jìn)行深度融合，以尋求兩者優(yōu)勢互補(bǔ)，從而實(shí)現(xiàn)最佳教學(xué)效率和效果的一種教學(xué)模式。這種教學(xué)模式不受時空限制，既可以發(fā)揮教師組織、指導(dǎo)、啟發(fā)、監(jiān)控教學(xué)過程的作用，又能充分調(diào)動學(xué)生的主動性、積極性與創(chuàng)造性[4]。

2.1 線上教學(xué)活動

當(dāng)前，線上學(xué)習(xí)平臺有：學(xué)堂在線、中國大學(xué)慕課、學(xué)習(xí)通、智慧樹等。本文所建設(shè)的“C++語言程序設(shè)計”課程是搭建在智慧樹學(xué)習(xí)平臺上的。

本課程教學(xué)資源建設(shè)是建立在深挖教材，重構(gòu)內(nèi)容，精心組織的基礎(chǔ)上的，且教材、視頻、習(xí)題、測試是一體化的，是同步建設(shè)的。因此線上教學(xué)內(nèi)容完全適合培養(yǎng)學(xué)生的教學(xué)要求，教學(xué)目標(biāo)。

學(xué)生在線活動有線上視頻學(xué)習(xí)，線上章節(jié)測試，線上提問答疑，線上考試。線上視頻學(xué)習(xí)過程中有與知識點(diǎn)相關(guān)的彈題，可檢測學(xué)生這個點(diǎn)上的掌握程序，也可防止學(xué)生刷課。為了達(dá)到更好的聽課效果，筆者要求學(xué)生線上聽課記筆記，寫程序，這樣本來要求在線上的知識性學(xué)習(xí)，驗(yàn)證性學(xué)習(xí)就完全可以在線上完成。線上章節(jié)測試也是對基本理論，基本知識的測試，是筆者根據(jù)教學(xué)內(nèi)容精心設(shè)計的。對于學(xué)生在線上學(xué)習(xí)過程中遇到的問題，可以在平臺上提問，學(xué)生互答。線上考試以客觀測試為主。

教師線上活動有檢查學(xué)生在線學(xué)習(xí)的進(jìn)度、檢查學(xué)生在問答區(qū)的互動、檢查學(xué)生線上測試成績。檢查學(xué)生在學(xué)習(xí)中的難點(diǎn)，檢查學(xué)生的章節(jié)測試成績，查看學(xué)生個體的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，通過這些數(shù)據(jù)就可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)中存在的問題，可以對其進(jìn)行個別關(guān)注，個性化指導(dǎo)，這種指導(dǎo)不僅能指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，還能增進(jìn)師生情感交流，讓學(xué)生感受到老師對他的重視。在問答區(qū)，教師可以對學(xué)生的回答進(jìn)行評價、點(diǎn)贊、補(bǔ)充、選擇優(yōu)秀的問題設(shè)置精華帖，優(yōu)秀答案置頂，必要時發(fā)布話題，引導(dǎo)學(xué)生分析問題，討論問題，培養(yǎng)學(xué)生分析問題，解決問題的能力。

2.2 線下教學(xué)活動

線上是知識性學(xué)習(xí)為主，線下是算法思維能力訓(xùn)練，編程思想、編程能力的訓(xùn)練，線上偏重知識，線下啟發(fā)思維。

線下教學(xué)活動展主要包含檢查學(xué)生的線上學(xué)習(xí)效果、線下的思維訓(xùn)練、線下答疑輔導(dǎo)，線下考核。

線上學(xué)習(xí)效果的檢查：首先，檢查學(xué)生的學(xué)習(xí)筆記，發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的難點(diǎn)問題；其次，檢查學(xué)生視頻課中的課堂程序，結(jié)合線上檢查情況，匯總收集整理課堂教學(xué)中的重點(diǎn)難點(diǎn)。最后，針對發(fā)現(xiàn)的問題重點(diǎn)講解，幫助學(xué)生理解知識。

線上思維訓(xùn)練，以任務(wù)驅(qū)動，案例教學(xué)，小組討論多種教學(xué)方法開展。可根據(jù)章節(jié)要求設(shè)計一些相對綜合的，課堂上能完成的案例，讓學(xué)生分組討論，合作完成；也可以結(jié)合教材中每章的大案例，深入講解，以任務(wù)驅(qū)動，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立完成，最終達(dá)到知識應(yīng)用，能力培養(yǎng)的目標(biāo)。

線下輔導(dǎo)答疑針對的是學(xué)生在編寫程序中遇到的各種問題。每個同學(xué)的基礎(chǔ)不一樣，學(xué)習(xí)能力不一樣，學(xué)習(xí)中遇到的問題也不一樣，由于基本內(nèi)容都在線上完成了，線下就有了更多的時間解決學(xué)生個體的問題。在這個過程中，不僅解答學(xué)生的問題，還要教會學(xué)生解決問題的辦法，加深學(xué)生對基本編程技術(shù)的理解。

線下考核形式多樣，主要有隨堂考核、作品展示、期末上機(jī)考試。對于沒有大案例的教學(xué)內(nèi)容，課堂考核通過刪掉課堂案例中的核心知識點(diǎn)對應(yīng)的代碼，讓學(xué)生補(bǔ)全代碼的形式進(jìn)行，通過這種方式，強(qiáng)迫學(xué)生把代碼理解透，把知識點(diǎn)掌握。對于合作性的大案例，則讓小組展示講解程序，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊合作，溝通表達(dá)能力。期末上機(jī)考試，使用萬維考試系統(tǒng)，依大綱要求，分配出題知識點(diǎn)，組卷體現(xiàn)課程考核的重難點(diǎn)。借助編譯環(huán)境，是對學(xué)生編程能力，讀程序能力，解決問題能力作真正的考查。

3 線上線下混合教學(xué)模式實(shí)踐

2019—2020學(xué)年，筆者所在學(xué)校軟件工程專業(yè)與計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)5個本科班均開設(shè)32學(xué)時的“C++程序設(shè)計單列實(shí)驗(yàn)課”，為了在不降低教學(xué)目標(biāo)的情況下，在32學(xué)時授完這門課程，筆者將混合模式應(yīng)用到了本學(xué)期的教學(xué)中。線上教學(xué)平臺是智慧樹在線教育平臺，視頻課課程名是“C++程序設(shè)計”。線上課程內(nèi)容是基于科學(xué)出版社筆者所編著的教材《C++程序設(shè)計案例教程》，視頻內(nèi)容對教材內(nèi)容作了二次優(yōu)化與重構(gòu)，教學(xué)內(nèi)容不僅包含了面向過程面向?qū)ο蟮幕局R（函數(shù)，數(shù)組，指針，類與對象，繼承與派生，運(yùn)算符重載），同時包含了泛型程序設(shè)計思想（函數(shù)模板，類模板，容器，迭代器，函數(shù)對象，算法等），授課內(nèi)容如圖1所示。

圖1 C++程序設(shè)計完整教學(xué)內(nèi)容

由于所有內(nèi)容都有微課視頻，所以該課程是完全的線上線下混合教學(xué)。教學(xué)過程分為課前、課上、課后三個階段。課前，學(xué)生按教師要求線上自主學(xué)習(xí)指定教學(xué)內(nèi)容，手寫筆記，完成驗(yàn)證性程序。課堂上教師答疑，檢查，重點(diǎn)講解，必要的情況下采用任務(wù)驅(qū)動，案例教學(xué)，分組討論等教學(xué)方式，加深學(xué)生對理論知識的理解與應(yīng)用。課后，完成章節(jié)測試及每一章節(jié)的綜合案例[5]。完整的教學(xué)過程如圖2所示。

圖2 線上線下混合教學(xué)過程

4 教學(xué)效果

該課程的線上線下混合教學(xué)模式在我校已經(jīng)實(shí)施了2個學(xué)期了，涉及學(xué)生180人。本學(xué)期結(jié)課后，通過微信發(fā)放調(diào)查問卷，通過對線上資源質(zhì)量、線上教學(xué)管理、線下教學(xué)管理、課堂互動等30個問題進(jìn)行了調(diào)查，調(diào)查結(jié)果表明學(xué)生對線上線下混合教學(xué)模式認(rèn)可度高，比較喜歡這種教學(xué)模式。部分問題調(diào)查問卷結(jié)果如表1所示。

表1 調(diào)查問卷中部分問題的調(diào)查結(jié)果

5 結(jié)語

本文探索了“C++程序設(shè)計”課程的線上線下混合教學(xué)模式。該教學(xué)模式是以學(xué)生為主體的教學(xué)模式，教師在教學(xué)中起引導(dǎo)，指導(dǎo)，督促的作用，經(jīng)一年的實(shí)踐驗(yàn)證，確實(shí)能調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，更利于學(xué)生個性化的學(xué)習(xí)，能更好地滿足不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)，總體教學(xué)效果能夠得到極大改善，與傳統(tǒng)教學(xué)及相比，主要優(yōu)點(diǎn)有：

（1）信息呈現(xiàn)生動活潑，信息量大。微課信息量相當(dāng)于傳統(tǒng)教學(xué)中2倍的信息量。

（2）不受時空限制，更容易培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

（3）教師線下的個別指導(dǎo)，更利于學(xué)生深入理解理論知識。

（4）利于培養(yǎng)學(xué)生分析問題解決問題的能力。

（5）線下教學(xué)更側(cè)重于思維訓(xùn)練，更處于培養(yǎng)學(xué)生的計算思維能力和創(chuàng)新能力。

（6）多維度的考核，能更準(zhǔn)確的檢測學(xué)生的編程知識和編程能力。