線上線下混合式教學模式在C++程序設計及應用課程教學中的實踐

樊廣軍

摘? 要：近年來基于教學平臺基礎之上的線上線下混合式教學模式已經發展成為廣受師生喜愛和依賴的一種新型教學方式，研究針對各自課程特點的線上線下混合式教學模式的應用對于提升教學效果具有十分重大的意義。本文以C++程序設計及應用課程教學為例，探討了基于"暢課"線上輔助教學平臺進行線上線下混合式教學的價值及方法；提出了利用多形式可移動設備（如手機APP、筆記本電腦等）編程環境及時完成C++編程實踐任務的方法，學生的編程能力得到了明顯的加強，教學效果也得到了有效提升。

關鍵詞：線上線下混合式教學；C++程序設計及應用課程；教學平臺

中圖分類號：G642.0? ? 文獻標識碼：A? ? 文章編號：1673-7164（2023）05-0132-04

C++程序設計課程是一門大多數非計算機專業學生的必修課程，該課程的學習也是大學期間內唯一一次教學課時內系統學習計算機程序設計語言的機會。作為最為常用的后續專業課程應用程序開發語言，其幫助學生全面掌握后續學習內容，所學的課程內容能解決工程專業中編程問題，C++程序設計是工科學生必須培養的一種十分重要的能力。研究如何高效利用線上線下混合教學模式在這有限的課時內以學生為中心，以產出為導向，持續改進教學方法、質量控制機制，以保證每一位學生都能達到培養標準的要求是一項十分有意義的工作。

一、C++程序設計及應用課程教學中存在的問題

（一）以“教師為中心”的教學模式

目前大多數學校都還是采用以課堂理論知識講授為主，上機實踐教學為輔，最后以平時過程考查成績和期末筆試考試成績綜合評定學生的學習效果的教學模式。這種以“教師為中心”的傳統教學方式導致學生在課堂上只是被動地學習和記憶，沒有自主思考和探索的時間，嚴重限制了學生學習的主動性［1］。除此之外，實際學習過程中學生也沒有多少時間去參與上機編譯調試程序，大多數情況下只得教師在課堂進行操作演示，這對于培養和提升學生的思維能力、編程能力是非常不利的，而這些能力又正好是工程技術人員運用計算機解決工程實際問題時最為重要的能力之一。隨著課程學習過程的推進，學生不得不考慮學習成績的評定影響，忙于記憶基本的語法知識和不斷地刷題，從而造成了學生重理論知識的學習考查，輕編程實踐能力培養的不利局面，嚴重影響了學生實際編程能力的提高。

（二）授課課時不足

目前高校開設的C++程序設計語言課程內容復雜，需要學習的知識點繁多，而實際課程教學時間的安排卻是十分有限的，想要在這十分有限的課時內完成所有的教學任務，教師不得不采用“滿堂灌”“填鴨式”的教學方式，這種教學方式使學生很難在這有限的教學時間里消化吸收教師所講授的內容。隨著教學過程的推進，部分學習能力較弱的學生積累的問題會越來越多，導致他們最終失去學會C++編程技術的信心，嚴重影響教學效果。

（三）學生學習課程的個體差異

不同的學生在學習課程時的智力差異是客觀存在的，這些差異直接影響學生的學習能力和認知能力［2］。學習能力強的學生通常都有很強的學習愿望，能主動自學，提前預習，很好地完成教師布置的各項學習任務，還能更進一步積極主動拓展自己的知識面，舉一反三等。而那些學習能力較弱的學生隨著本課程教學過程的推進，積累的問題越來越多，學好該課程的信心越來越弱，在課堂上主要表現為上課聽不懂，注意力無法集中在老師講課上；課后不愿去努力復習，也不能獨立自主地及時完成老師布置的課后作業。由于以上學生學習能力的不同也必將導致認知能力出現差異。在以“教師為中心”的傳統教學中，由于教學進度和教學課時的限制，教師不可能根據每個學生的差異因材施教，反復多次講解，這就導致學生最后積累的問題越來越多，失去學好本課程的信心。

二、基于暢課（Tronclass）教學平臺的線上線下混合式教學模式的實踐

（一）線上線下混合式教學模式的價值

所謂線上線下混合式教學模式主要是指利用先進的計算機技術，以網絡為主要平臺，將傳統課堂教學延伸和演變到虛擬的網絡空間當中去的一種新型教學方式［3］。與傳統課堂教學模式相比，在資源利用、教學時間和空間以及學生的喜愛程度上都有比較大的優勢。

線上線下混合式教學模式將傳統線下課堂教學模式和新型的線上教學模式的優勢緊密結合在一起，融會貫通，實現了兩者的優勢互補［3］。

首先，學生可以自由地利用網絡教學平臺上發布的教學資源（如課堂教學PPT課件和教師對知識的講授視頻等）積極開展自主學習、進行線上討論、互動答疑及線上單元測試，獲取學習過程成績評價。這樣的線上教學模式充分地體現了以“學生為中心”教學理念，滿足了每一位學生的個性化學習需求，學生可以利用網絡教學平臺提供的教學資源，根據自己的學習情況和需求來自主地選擇學習內容、學習時間，也極大地維護了學生參與課程學習的積極性，從而有效保證了學生的學習質量［4］。其次，線上教學平臺可以及時地發布和更新很多擴展的教學資源供學生學習利用，提升學習效果。最后，由于有了線上教學的輔助，課程教學可以采用翻轉課堂的教學形式進行優化改進［5］。在課前要求學生線上自主進行知識獲取，線下課堂上，教師根據課前線上討論和互動答疑的情況進行啟發式交互教學，提問研討，課堂教學結束前利用學生的移動設備（如手機、ipad、筆記本電腦等）進行線上隨堂測試，課后要求學生根據教師事先制定的測試評價量規參與互相評閱測試答題，相互提升學習效果。

（二）線上輔助教學平臺暢課中教學資源的構建及學習管理

線上教學的暢課平臺功能較多，但具體課程的教學環境的構建還需教師自己完成。根據教學需要主要完成以下三個方面的內容：

1. 完善課程信息。完善課程信息的主要內容包括課程的一般信息（課程名稱、課程代碼、授課教師、授課班級等）、課程簡介、評分方式、基本教材、教學目標、教學方法、報告要求、上課要求、討論要求等。

2. 維護教學班級。主要包括發布一些公告、新建課程教學QQ群、及時發布各個班級的章節測試時間及補考測試時間、及時評閱測試答卷并作出評閱意見等。

3. 設計教學框架。在進入新建的課程后，根據課程信息的章節功能為新建的課程添加章節目錄；在每個章節下面添加各個章節的教學錄播視頻、PPT教學課件、章節小測試作業及測試評價量規等教學資源；利用暢課平臺中的題庫新建功能新建各種測試題或作業的題庫。

（三）線上輔助教學環境的使用

由于課程知識點繁多，線下教學課時少，很多內容沒有足夠的時間在線下進行課堂講授，所以非常有必要借助線上輔助教學平臺中的教學視頻、課件等資源，采用翻轉課堂的教學形式，督促學生利用課余時間自主學習課程知識內容。具體線上教學環境的使用可采用以下的方式：

1. 線上提供課前預習教學知識點的機會。利用課前時間借助暢課平臺線上教學資源對線下教學內容進行預習是十分重要的。教師將每個章節的內容提煉成若干個知識點，布置預習任務，學生利用課前時間在線完成教學視頻的觀看、教學課件的學習，并完成布置的小測試驗證學習效果，同時記錄難點和問題，并在教學QQ群里提交相關問題并進行討論。由于本課程的教學內容比較繁多且難以理解，學生如果能借助線上平臺提供的教學資源提前預習這些學習內容，就能在線下聽課時取得事半功倍的學習效果。

2. 要求學生通過線上教學資源完全自學部分內容。由于教學內容繁多，部分比較容易的教學內容直接讓學生借助線上教學資源自學，在線下教學過程中通過小測試、隨堂測試及翻轉課堂等手段檢查學生自學的效果，這樣既可以培養學生的自學能力，又能節省課時講授其他更多更難的內容。

3. 利用已建立的題庫適當地進行章節測試。章節測試作業是檢驗學生學習效果的重要環節，制定測評量規由學生相互評閱測試試卷，這樣既能督促學生及時地完成自學要求的內容，也能有效地提升學習效果。

4. 針對少部分學習能力較弱的學生因材施教。盡管通過上述各種辦法可以提升大部分學生的學習效果，但每個班總是有極少部分學生在學習該課程的過程中感覺困難。對于這部分學生，可以通過線上線下的個別輔導及督促其反復觀看教學視頻和課件PPT，完成相關章節難度較低的測試任務來提高其學習效果。

通過長期的線上教學暢課平臺的應用，教學資源不斷得到積累豐富，教學效果也不斷得到提升，體現了持續改進提高的教學理念，受到學生的好評。

（四）線下課堂啟發式交互教學

課前預習獲取知識點是翻轉課堂教學的前提，若課前在線預習充分，線下課堂教學中，教師只需在較短的時間里對教學知識點做一個總結性的回顧及復習鞏固，然后大部分的課堂教學時間即可用來啟發式交互教學，講解學生提問中涉及的普遍性疑難問題，對章節測試中出現的一些普遍性錯誤進行分析，對典型案例進行系統需求分析，案例系統功能設計及編程演示實踐教學，在課堂教學結束前利用學生手中的移動設備進行本次課堂教學內容進行線上隨堂測試。在典型案例講解教學過程中注意貫穿團隊合作、交流和協作完成任務的思想 ，培養學生的交流與表達能力以及團隊協作能力。

三、多形式實驗環境教學實踐

本課程實驗教學課時數量安排非常有限，課時內可以在學校的機房內進行相應的實驗課作業上機編程，但是由于大部分學生是初學C++程序設計，編程效率低下，實際情況是在有限的上機課時內，很難讓所有學生全部完成所要求的上機編程作業，那么課外上機完成編程作業就不可避免。由于機房的使用時間緊張，學生不能隨時去機房上機編程。現在的學生基本上每人都有手機，完全可以利用一些手機App（如C++編譯器）來編程運行作業程序，同樣可以達到理解C++編程知識，提升學生編程能力的效果。教師通過線下課堂教學介紹了一些用作C++編譯器的手機App后，學生便可以運用于自己的課后編程作業實踐中，效果很好，受到不少學生的歡迎。

四、線上線下混合式教學模式教學示例

以面向對象程序設計第一次課的教學內容類與對象為例，簡單闡述一下面向對象程序設計思想、類的定義的本質與對象的使用，最后結合綜合的案例完成知識點的翻轉課堂模式教學。

（一）課前課程教學設計

1. 課前梳理總結教學知識點，并制作相關的教學視頻，以便提供給學生自主學習

（1）面向對象程序設計概述中要了解的重要知識點：①了解面向過程程序設計和面向對象程序設計的區別。②了解面向對象程序設計的幾個基本概念：類、對象、抽象、封裝、繼承、多態等。

（2）類與對象知識點：①C++中類的定義方法。②對象的創建，并通過對象訪問對象中成員的方法。③類中成員的訪問控制屬性有哪些？其各自特點是什么？

（3）構造函數和析構函數部分的重要知識點：①構造函數的定義方法及作用、構造函數的重載、帶默認參數的構造函數的定義方法。②析構函數的定義方法、作用及調用順序。③拷貝構造函數的定義及應用場景。

（4）類中的特殊成員：①類的靜態數據成員、靜態成員函數。②const數據成員和成員函數。③類中的內聯函數

2. 學生的自主學習

學生根據本章相關知識點的排列順序系統觀看對應的視頻等教學資源，并回答相關章節中的提問、完成相關小測試。學生在自主學習的過程中自然會遇到各種各樣的疑問，及時回答學生的提問是提高學生學習效果非常重要的一個措施。學生學習C++編程過程遇到的問題通常有兩大類：一類是C++編程語法知識點問題；另一類則是編程練習過程中需要調試程序的問題。對于前類問題基本上要能實現隨問隨答，及時解決學生心中的疑問。對于后一類問題，程序中有的問題是比較明顯的語法錯誤，教師可以一眼頓穿地指出錯誤所在并給予糾正，但程序中有的問題是一些隱藏得比較深的邏輯問題，需要通過老師親自調試程序才能糾正，此時通常可以采用屏幕共享或QQ的遠程協作功能幫助學生遠程調試程序，邊調試邊講解。學生印象深刻，編程能力可以得到顯著提升。

（二）課堂交互式教學

課堂交互式教學分三個環節：章節知識的重點、難點回顧總結，明確學習目標，鞏固學生自主學習效果；學生自主學習過程中討論提出的普遍性問題講解；典型案例的提出和分析。其中，第一個環節教學時，章節知識的重點、難點總結及學習目標的確定主要來自教師的教學經驗；第二個環節教學時，教師根據學生在課前自主學習過程中遇到的普遍性的問題給予集中性的課堂解答；第三個環節教學時，教師根據章節知識精選教學案例，模仿團隊開發模式和學生一起進行精講精練。教師根據精選的教學案例，講授系統需求分析、功能分析設計的過程，并給出可行的解決方案，培養學生的邏輯思維能力；講授如何構建教學案例的開發架構；最后安排學生分組進行詳細設計及程序編寫。總之，圍繞這三個環節精心組織教學內容，學生一定能從教師的教學過程中學到教材上學不到的系統開發經驗，有效提升學生團隊合作進行應用系統開發的能力。

五、結語

綜上所述，在C++程序設計語言的教學過程中采用線上線下混合式教學模式，多措并舉地開展教學實踐活動，對于學生鞏固所學的C++編程知識及提升編程能力方面是有明顯效果的。近年來的線上線下混合式教學實踐證明，要想在有限的課時內完成如此多教學內容的教學并取得良好的教學效果，采用線上線下混合式教學模式是一項有效的舉措，值得長期堅持探索推廣。

參考文獻：

［1］ 陳晉音，俞山青，毛國紅. 面向C++程序設計課程的翻轉課堂教學改革［J］. 計算機教育，2015（19）：39-44.

［2］ 張素真，楊學鋒，曹東燕，等. 基于MOOC的線上線下混合式教學探討［J］. 黑龍江科學，2021，12（13）：1-3+7.

［3］ 賈凌杉. 基于教學平臺線上線下混合式教學模式C語言課程改革［J］. 科技資訊，2021，19（11）：29-31.

［4］ 李繁. 基于MOOC環境下的高校計算機基礎教學改革研究［J］. 大學，2021（15）：60-62.

［5］ 朱小艷，劉俊男. 線上線下混合式教學模式在C語言課程中的應用［J］. 信息與電腦（理論版），2019，31（24）：250-251.

（薦稿人：馬秋鳳，三亞城市職業學院公共教學部系主任，副教授）

（責任編輯：淳潔）