基于混合式C语言程序设计实验教学实践与研究

桂林理工大学　杨呈永桂林电子科技大学信息科技学院　黎秋艳



基于混合式C语言程序设计实验教学实践与研究

桂林理工大学杨呈永
桂林电子科技大学信息科技学院黎秋艳

【摘要】C语言程序设计课程作为理工科院校开设比较普遍的公共专业基础课，在专业人才培养教学计划中占有重要地位。由于该课程具有非常强的实践性，除了掌握理论知识外，还要重点培养学生实践程序设计能力，因此实验教学就显得非常重要。本文根据传统实验教学现状分析，从理论基础研究、方案设计、网络教学平台设计三个方面展开了混合式实验教学改革研究与探索。实践证明，C语言程序设计实验教学结合混合式实验教学有效的提高了教学效果，有一定推广意义。

【关键词】程序设计；实验教学；混合教学

0　引言

C语言是国际计算机行业中比较流行的高级程序设计语言，C语言程序设计课程在我国高校本科教学的专业计划中占有重要地位和作用，特别是大部分理工科院校都把C语言程序设计作为公共专业基础课，也是理工科学生入门首选语言，为后续学习其他专业技能打下基础。但是C 语言程序设计作为一门实践性很强的课程，如果只是理论学习并不能达到培养学生的独立编程的能力，学生必须理论和实践紧密结合，通过大量的实践上机训练，才能在实践中掌握理论基础和程序设计的思想和方法，最终独立设计编写程序的应用能力。所以C语言程序设计实验教学就成了本门课程的一个必要并且不可缺少的重要环节。

为了提高学生C语言实践编程能力，需要任课教师积极去探索和改进教学方法。经过笔者多年的C语言程序设计实验教学经历，提出了C语言程序设计实验教学改革的构建方案，即采用混合式实验教学可以有效的提高学生实践编程动手能力。

1　混合式学习理论基础

“混合教学”（或混合式学习，Blended Learning）来源于传统的课堂教学，它不是一个新概念，而是一个需不断发展与扩充的概念。于2000年12月在由美国当代一流的教育专家和一流的技术专家起草的美国教育“技术白皮书”中提出观点“E-learning”能很好地实现某些教育目标，Blended Learning 其本义是各种学习方式的混合。MargaretDriscoll 2002认为，混合学习指的是四个不同的概念：结合(combine)或混合(mix)多种网络化技术如实时虚拟教室、自定步调学习、协作学习、流式视频、音频和文本实现教育目标。国内混合式学习最早是由何克抗教授在2003年12月召开的全球华人计算机教育应用第七届大会上首次正式倡导的概念。他认为所谓Blended Learning就是要把传统学习方式的优势和数字化或网络化学习的优势结合起来。国际教育技术界在总结了将近十年的网络教育实践以后，提出了“混合式学习”是对“网络学习（E-learning）”深入思考之后提出的新概念。

混合式教学核心是在“合适的”的时间为“合适的”人采用“合适的”学习技术和为适应“合适的”学习风格而传递“合适的”技能来优化与学习目标对应的学业成绩；是将传统面授教学与网络教学进行有机结合的教学方式，是学习资源和不同学习环境如教室和虚拟的网络环境的混合；不同学习方式和学习风格的混合。故采用混合式教学不仅从根本上改变教师的教学行为，能充分调动学生的学习主动性、创造性，从而提高学生的学习能力，优化教学过程，提高教学质量。

2　混合式实验教学设计

2.1传统C语言程序设计实验教学现状

传统C语言实验教学模式大多采用教师指导学生做实验的方式，教师设计实验指导书，在实验课开课前把实验指导书发给学生，在每个实验课时学生照着实验指导书做实验，教师在课堂现场指导，实验课结束后学生回去写好实验报告，然后提交给老师批阅。这种传统实验教学模式对于教师和学生来说面临以下问题：

对于教师来说第一，教学方式单一化，在有限课堂教学时间内按照一个班三四十个学生一起实验，2个学时的实验课经常顾此失彼指导不到位。第二，作为一名负责的任课教师需要认真批改预习报告和总结报告，一个老师通常要指导五六个批次150人以上的实验，这样批改实验报告工作量非常大。第三，根据传统实验模式，报告很难判断是否抄袭，任课教师就很难监控实验教学过程质量，自然也不能对学习者是否具备的有关知识与技能的基础进行分析以及对相应的学习内容的认识与态度，不能教学对象进行综合分析就无法做到因材施教，教学效果难以提高。

对于学生来说第一，通过调查和实践在传统模式实验教学中大部分同学都是普遍对学习C 语言程序这门课感到困难、枯燥无味、被动式教学，缺乏主动学习意识。第二，每个实验分配2个学时的实验学时，如果学生没有课前预习和课后总结是不能全面掌握实验内容的。第三，由于教学方式和课后辅助学习资源单一，大部分学生都不善于主动与教师交流的习惯，使得学生在课后更不易得到老师及时的指导，学习效果非常不理想。一旦有某个知识点脱节就会造成整门课程学习的恶性循环。

2.2混合式C语言程序设计实验教学方案设计

结合笔者多年来C语言实验教学经验，考虑到课程实践影响因素的权重并组织专家评审组复审讨论，历经多次修订后得到混合式C 语言程序设计实验教学模式即“双混合、五阶梯”。

“双混合”指教师线上线下主导和学生线下线上主体混合，线下传统实验教学课堂和线上网络辅助实验教学混合，学生个体自主学习和协同学习相结合为主的教学模式。

“五阶梯”是针对C语言实验教学的采用“阶梯递进”思想每个实验每个学生都要经历五阶段，即预备引导阶梯实验、理论基础阶梯、设计引导阶梯实验、设计引导阶梯实验、实践考核阶梯实验实践教学。在每一个阶梯设置不同的阶梯目标并配有大量题库除了完成规定任务目标外还可以供学生反复线上练习作为学生平时成绩行为分析。这样通过混合式实验教学学生就能时时掌握本门课每个实验知识点学习情况，任课老师也能整体掌握每个实验知识点学生的学习情况。

表1　混合式实验教学“五阶梯”

2.3混合式实验教学网络平台设计

根据混合式实验教学需求分析和系统设计目标的要求，用户对象主要由管理员、教师、学生，各个角色具有主要功能模块如下：

管理员：管理员主要是指课程实验的负责人。具体主要负责组织专业老师对实验课程大纲规划、实验方案和内容设计管理。设计好实验教学方案后对实验分组、系统设置和学期、班级、用户信息等基础信息设置。对整个实验教学进行跟踪及结课后能通过系统对实验教学质量分析，为下一次实验教学内容方案设计做出辅助决策。

教师：教师主要是针对自己所负责实验课程进行管理。每个任课教师都可以参与题库的建设，机考管理、最主要功能是针对每个学生每个实验进行踪，对每个知识点进行统计分析，得出本次考试各个知识点总的正确率，从而分析出本批学生在哪些方面知识掌握较好或较差，并根据每个知识点阶梯目标及时督查促进学生线上反复学习掌握实验，同时统计各个实验小组质量分析，为老师改进实验方案提供辅助决策。

学生：学生作为实验的学习对象，每个实验都要根据混合式实验设计方案在网络平台完成相应的任务，并且根据对每次实验的评估和建议及时进行学习，直到达到目标为止。对于参加校考、区级等级考试、全国等级考试都设有目标水平，学生可以在教学平台里面反复练习直到达到预期考试水平为主。

对于实验课程每个阶梯在学习结束后，教学平台都有数据统计为教师教学服务和学生学习服务。例如在“理论基础阶梯”要求掌握一定的理论知识，这样实验开展起来才能达到事半功倍效果。首先任课老师建设初级入门水平的题库供学生反复练习，方案设计本阶段成绩平时练习平均分占40%+实验现场测试60%。平时练习平均分学生可以实验前提前反复练习获得，实验现场测试只能在实验课由老师统一测试获得。例如循环结构程序设计题库里面有while循环、do...while循环、for循环、循环嵌套、break和continue语句5大知识点题库，每次练习分别从5个知识点随机抽取5道题，每题4分，共20分，教学平台记录每次测试结果为老师提供教学决策和学生学习建议，效果如图1所示：

图1　实验阶梯学习数据统计图

3　实验结果与分析

2013-2014学年上学期，课题组对2012级通信工程专业C语言实验教学7个班分成两组，其中通信1、2、3、4班132人采用网络混合式实验教学和通信5、6、7班96人采用传统课堂实验教学，两组教学各种考核的实验数据如表2所示。

表2　相同专业应用实验教学平台班级与不应用班级教学考核情况

通过同年级相同专业实验组比较，采用混合式实验教学各个考核数据的合格率比传统教学的要高10%。

4　结语

通过两年的C语言程序设计实验教学，将面授课堂与网络教学平台混合教学模式引入到实验教学中改变了传统单一实验教学模式，通过混合教学可以针对学生学习情况跟踪分析教师可以做出因材施教，指导更具有目的针对性。学生通过混合教学进行阶梯学习和举一反三实践，学生在阶梯任务的指引下有了明确目标，学习的空间和时间更加自由和灵活，有效的提高学生学习的主体性，自主学习的能力也得到了明显的提高。

参考文献

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[5]陈瑞增.信息化环境下高校混合式学习探索与实践[D].华中师范大学,2014.

杨呈永，男，广西桂林人，硕士，讲师，主要研究方向为Web智能开发及应用。

作者简介：

基金项目：2013年广西教育科学“十二五”规划课题（编号：2013C136）。