基于学员行为模式的层次化教学研究

唐晓+陈新+程敏+涂文婕

（空军预警学院 预警情报系，湖北 武汉430019）

摘 要：以C语言教学为例，提出通过采集和分析学员行为数据，对学员采取层次化教学，具体阐述层次化教学的3个主要阶段，重点分析如何真实合理地对学员进行分层以及分层以后的教学如何进行，目的在于使教学深度和难度能适合每一名学员。

关键词：行为模式；分层教学； C语言

1 背 景

随着信息化社会的发展，计算机的使用和学习越来越普及。C语言课程已经不再只是计算机专业学员的必修课，而已经成为理工类专业的一门基础课程。学习该门课程的学员基本上是大学低年级的学员，我们对学员情况进行调查分析，发现他们中一部分学员对计算机有一定学习基础，而绝大多数则没有任何学习基础，学员层次参差不齐[1]。对于一门语言学习课程来说，如果前面的基础知识没学明白，那么后面的学习则可能无法进行下去，学习者渐渐就会产生放弃的念头，导致无法完成正常的教学任务[2]。

层次化教学是按照学员的接收能力而进行的一种因材施教的教学方法。每名学员的接收能力和对知识的掌控能力都不一样，因此教员根据不同学员对知识的反应实施教学活动，会更适合每一名学员对知识的学习和接收。

2 C语言课程教学所面临的问题

C语言程序设计是一门典型的计算机程序设计语言，目前在教学上存在以下两个方面的客观问题。

（1）学员的个体差异性大。同一个授课期班的学员存在学习层次差异性较大的问题。首先，学员考学的渠道不同，有的学员是在普通高中通过高考入校的，有的学员是从部队考学入校的；其次，不同学员对学习的态度和积极性也不同。如果对所有学员采用相同的课程教学方式和课堂练习内容，则会出现有的学员“吃不饱”而有的学员跟不上的情况。

（2）将学员按照层次分班教学也较为困难。一方面，将学员从期班的安排上完全分开，在授课时间、授课地点和授课教员的安排上存在一定的困难；另一方面，C语言程序设计对于大多数学员来说是一门全新的课程，不存在学习基础好和基础差的问题，因此在授课之前很难将学员分为好、中、差不同层次。

面对在一个期班内学员层次参差不齐的现实问题，我们可以采用在同一时间和地点按照学员的接受和掌握能力进行层次化教学的教学方法。

3 学员行为模式研究

如何对学员进行层次化是我们要考虑的主要问题。C语言程序设计是一门语言类学习课程，每位学员在学习过程中的接受能力和上手的反应速度快慢是不一样的，有的学员接受能力差、有的学员的接受能力强，有的同学上手快、有的同学上手慢，但是这两个方面又不是一定成正比的，因为面对一门计算机语言，绝大多数学员比较陌生，所以在与这个陌生感进行磨合时，学员的前期反应速度并不能非常恰当地反映学员学习的真实状态，如有的学员虽然上手慢，但是一旦上手并度过了这个磨合期，学习速度就会呈现出直线上升的状态，因此在对学员进行分层时，最好能实时掌握学员的学习状态。我们可以对学員的行为模式进行研究，掌握学员的学习动态，更加贴近真实地反映学员的学习状态。首先要收集这些学员的行为，建立学员行为模式库；其次对这些行为进行分析；最后通过学员的行为分析得出学员当前的行为状态并进行分层。

3.1 学员教学行为数据采集

学员教学行为数据采集的首要条件是所有学员的上课和练习均在机房进行，方便进行数据采集。在授课硬件设施上，教员采用教师机进行授课，与学员进行互动且必须保证每名学员有固定的机器；在授课过程中，采用边学边演练的方式，记录下每位学员的所有练习过程和结果并将其存放在学员的行为模式库中。因为所有的教学行为都可以依据一定的判断标准进行评判，所以人们总是以教学目标的达成效果来表达对教学的价值追求[3]。

3.2 学员行为模式库建立

教师可将这些庞大的学员教学行为过程保存起来，建立学员行为模式库，包括以下内容：①学员现阶段的层次分级；②与教员互动的过程，包括回答问题的积极性、回答问题的难度、答题过程、答题结果、答题速度、向教员提问的频率、请求帮助的过程等；③授课过程中的习题演练过程，包括试题难度、答题时间、答题过程和正确程度；④阶段性小结练习的答题过程，包括试题难度、答题时间、答题过程和正确程度；⑤测试过程的全程记录。

教师应记录下学员在整个授课过程中的行为过程并将其存放在学员行为模式库中。

3.3 学员行为模式分析

这是一个非常复杂的过程，对采集到的学员教学过程中的行为进行数据分析，通过这些大数据，我们可以分析出学员真实的学习水平和学习状态并以此为依据对学员进行层次划分，该过程就是一个数据分析的过程。在具体的教学实施过程中，找对分层的时机和方式并且对不同层次的学员采用适合的教学方式，也是我们要研究的重点问题。

4 学员层次化教学研究

分层教学模式可以根据学员的实际情况采用不同的教学方法，能够兼顾不同层次学生的需要[4]。我们将C语言程序设计课程的授课过程分为3个阶段。

4.1 层次化教学第1阶段

第1阶段是C语言课程学习的开始，包括C语言开发软件的学习以及对简单的程序进行编写调试。因为该阶段对于绝大多数学员来说都是一个全新的开始，所以在这一阶段的学习中，不区分层次，即同一期班中的每位学员所接受的学习内容是相同的。通过第一阶段的学习，学员之间将会出现微小的差异性，如有的学员对开发软件的学习较快，能很快掌握程序的编写过程并能对简单的程序进行输入、调试、编译和运行，而有的学员对软件的操作能力较低，对开发软件的陌生感较强。

4.2 层次化教学第2阶段

第2阶段进入基础语法的学习阶段。该阶段正式进入C语言的学习中，主要是学习C语言的语法知识并结合具体的实例进行练习。通过这一阶段的学习，学员之间的个体差异性将逐步体现出来并会在上机实习的过程中逐步体现出来，如对于同样的问题，有的学员可以很快根据要求对程序进行编写和调试，然后运行出正确的结果；有的学员在同学或者教员的帮助下可以基本完成要求，但是有的学员随着学习难度加深，对学习的内容越来越不理解，很难单独完成教学要求，因此，从这一阶段开始，就要进行层次化教学模式。这一阶段主要是采用分层练习的方式，将练习题分为基础必会题、提高题和思考题，所有学员必须完成基础必会题，学有余力的学员可以继续完成提高题，而思考题则针对那些在完成前两部分练习后仍然有精力的学员。

4.3 层次化教学第3阶段

最后一个阶段是综合实习阶段。在该阶段，学员已经对C语言程序设计有一定的基础，教员授课将变成辅助，学员在这一阶段主要是将前面所学的知识进行灵活应用，完成较为复杂的综合练习。由于采用的是小班化教学，人数并不是很多，可以对学员进行分组，以学员的能力水平和潜力倾向把学生科学地分为若干组[5]，由分到同一小组的学员共同完成一个项目的开发。完成一个项目所需完成的模块很多，每个模块同样也可分基础功能和提高功能两个部分。完成基础功能所需用到的知识点是教学大纲中要求学员必须掌握的知識点，所有学员必须完成该部分；提高功能部分所需用到的知识点是教学大纲中没有作硬性要求的部分，或者是需要学员深度思考的问题，属于附加部分，这部分不要求所有学员都能完成，只是提供给那些在顺利完成基础功能之后还有时间和精力，希望还能更深层次学习的学员来完成的，且这一部分可以由单个学员完成，也可以由同组的学员合作完成，作为加分项记录到学员的平时成绩中。在项目开发学习的过程中，同组的学员要互相帮助，发现问题并得出共同结果，这不仅有利于学员对知识进行学习，还能培养学员的团队合作精神。

层次化教学的实施过程中，在每一个阶段，保证每位学员都能掌握大纲中要求的基本内容，这样才能循序渐进地推动课程的进度。C语言程序设计是一门程序设计课程，如果学员没有掌握哪一个部分，就很有可能无法进行后面的学习；不理解的知识点越来越多也会让学生失去学习的信心和兴趣。可见，保证每位学员都能跟上学习进度，时刻保持着积极学习的态度，同时让学有余力的学员能够有更大的空间发挥自己的作用是层次化教学中必须考虑的问题。

5 学员在分层教学模式中的主观能动性

根据所分的3个授课阶段，学员所体现的作用不同。第1阶段对于学员来说，是非常关键的起步阶段，在这个阶段里，每名学员接受的知识内容是相同的。从第2阶段开始，学员之间的个体差异性逐渐体现出来，对学员的行为模式进行分析，根据学员的学习状态可以将学员大概分为3个不同层次，在完成同样的基础性练习题时，第1层次的学员可以快速完成，第2层次的学员虽然可以完成，但是需要一定的时间，第3层次的学员则无法完成。随着课程的推进，这种层次差别也来越明显，除了前文提到的为不同层次的学生提供不同的练习内容以外，还可以发挥学员自身的作用，让学有余力的学员担当助教，帮助其他层次的学员，具体实施方法如下：通过每次上机实验和测试，由学员自主报名并获得教员认可后，确定几名学员为本节课程的助教，帮助教员共同指导其他学员完成课程要求。使用学员助教完成课程教学的优点非常明显：①有的学员对教员有距离感，遇到问题不愿意向教员询问，更愿意与同学进行交流，因为这样他们可以无所顾忌地提问，能更真实地说明他们的问题；②教员只有一个人，即使是小班化也很难顾及每一名学员，如果有助教帮助教员辅导其他学员，就能够让每位学员的问题及时得到解决；③学员之间都非常熟悉，这些助教比教员更了解其他学员，所以辅导起来更具有针对性；④对于担当助教一职的学员，这更是一个非常好的学习机会，因为他们在辅导其他学员时会遇到各种各样的问题，有些问题他们自己可能并没遇到过，这样就迫使他们不断地学习并且不断地解决遇到的新问题，而这整个过程是站在更高层次的学习过程。

6 评分机制

该课程需要有一套完整的评分机制。通过对学员的行为模式进行分析，我们可以对学员的学习过程作出客观的评价。此外，每次的小结性练习测试都需要对每位学员进行评分，因为每次练习都会有不同层次的题目，所以学员完成的进度以及独立完成的程度都是进行评分的依据，而担任助教的学员将会根据其表现获得额外加分。到了学期末，每位学员都会得到各自的平时成绩，而该成绩将是他们最终考核成绩的一个重要组成部分；同时，通过分数也可以带动学员的积极性，提高他们的学习热情。

7 结 语

采用上述方法进行层次化教学的过程中，教员可以做到随时掌握学员的学习状态，找到适合每位学员的教学内容和教学方式，实现因材施教，更好地完成教学目标，但是也必须要考虑到实施过程中可能会出现的一些问题。首先，助教是学员中的一人，在学员中间肯定有与其关系好的学员和关系不好的学员，他们有可能将私人感情带到课堂中，因此学员可能得不到公平的帮助机会；其次，在做练习题时，助教可能会对同学的作业大包大揽，直接帮忙完成，这样不仅起不到任何提高学员学习效果的作用，还会带来副作用。因此，不仅是确定助教人选非常重要，而且教员在实施过程中也不能完全放手，要充分发挥学员自己的主观能动性，同时还要起到监督和引导的积极作用，让课堂教学朝着积极的方向发展，真正提高所有学员的学习兴趣。此外，在建立学员的行为模式库和对学员的行为进行分析时，面临着巨大的数据量和分析任务，这也是一项非常复杂的系统工程。

第一作者简介：唐晓，女，讲师，研究方向为大数据和智能计算，tangxiao@whu.edu.cn。

参考文献：

[1] 刘青掌， 陈一永. 浅谈军校小班化教学[J]. 科技视界， 2014（21）： 131.

[2] 唐晓， 李强， 陈新， 等. 基于MOOC平台的C语言课程教学模式研究[J]. 空军预警学院学报， 2015（3）： 227-229.

[3] 马建华. 新课程理念下的有效教学行为研究[D]. 西安： 陕西师范大学， 2004.

[4] 符祖峰， 王海英， 周士芸， 等. C语言实验教学中分层教学模式研究[J]. 教育教学论坛， 2015（34）： 277-278.

[5] 李茜. 以小组协作形式构建分层教学[J]. 大众科技， 2015（4）： 172-173.

（编辑：宋文婷）