SPOC模式下探索程序设计类课程教学研究——以“C语言程序设计”为例

范莉莉，刘 涛

(安徽工程大学 计算机与信息学院，安徽 芜湖 241000)

SPOC模式下探索程序设计类课程教学研究
——以“C语言程序设计”为例

范莉莉，刘 涛

(安徽工程大学 计算机与信息学院，安徽 芜湖 241000)

SPOC模式融合了实体课堂与在线教育形式，已成为高校教育教学改革的重要方向。如何应用SPOC模式进行C语言程序设计课程教学，发挥其教学优势是探讨SPOC模式的关键。文章分析了SPOC模式的优势，阐述了现阶段C语言课程教学中存在的问题。应用SPOC模式将C语言课程教学过程分为分析教学对象、制定教学目标、组织教学内容、开展教学实践活动、评价与反思五部分，并剖析了组织教学的设计内容。该教学模式的探讨，对计算机语言类的课程教学改革具有一定的参考意义。

SPOC模式；C语言程序设计；教学研究；在线教育；教学模式

0 引言

MOOC/SPOC课程作为“互联网+教育”的典型代表，使得课程的组织、教学、考核等产生了巨大变化。同时作为一种具有互联网产品特征的教学手段和形式，也将进一步推动高等教育的大众化、全球化和个性化，以及教学方法的根本变革，其作用和影响将是长远和深刻的[1]。

SPOC在完成MOOC与实体课堂教学的结合过程中，相比于传统课堂教学和MOOC，SPOC体现了诸多新型的特点[2]。SPOC含义为小规模在线私有课程，它将MOOC资源本地化，创建MOOC和传统课堂相结合的教学环境，充分挖掘提高教学质量的潜力。SPOC跳出了完全在线教育或传统教育的禁锢，打破了传统教学中时间和空间的限制，教学方式更为多样化，能更好地促进教学模式的创新及教学效率的提高。SPOC模式，将在线教学引进传统课堂，可以使教师更好地利用课堂时间进行有效教学，使学生更好地利用业余时间进行在线学习。既有利于共享优质MOOC资源，又能够发挥SPOC集约化、小众化等在线学习的特点，使线下课堂变得更加生动、灵活[3]。

C语言程序设计课程是高校的专业基础课程，应用广泛，因此针对该课程的教学研究探索，是很多高校的教育教学研究热点。文献[4]结合本校实际情况，通过对C语言课程双语教学的研究，探索其在地方本科院校实施的可行性及有效方案。文献[5]从电气信息类专业C语言的教学实践出发，以提高学生的学习兴趣为出发点，提出了一些理论和实践相结合的教学改革方法。文献[6]分别从C语言课程实验过程中遇到的问题着手，分别提出了针对C语言实验的案例教学改革方法。文献[7]提出将渐进式案例驱动教学法应用于C语言教学，并以实践为例说明该方法的教学效果。文献[8]将MOOC引入C语言教学，开展线上/线下混合式学习，并对学生的学习行为、体验和效果等进行了分析。文献[9]将KM教学法应用于C语言课程教学中，研发了KMC辅助教学平台，有助于促进学生反复强化知识结构、牢固掌握知识体系，并取得了良好的教学效果。

C语言程序设计课程属于计算机语言类课程，具有语法规则多、概念抽象、实践性强等特点，在传统课堂教学方法和教学手段下，学生很难掌握每个知识点。尤其对大学一年级学生来说，初次接受编程，没有相关的计算机知识基础，很难跟上老师的上课节奏，导致学习兴趣越来越低，进而影响到后续相关课程的学习。为更好地推动C语言程序设计课程的学习，将SPOC模式引入课堂教学，来进一步提高C语言程序设计课程教学的有效性。

1 C语言程序设计课程教学现状

C语言程序设计是很多高校的计算机公共基础课程，总学时为60左右，一般理论课36学时，实验课24学时。按照该课程教学内容的范围、深度以及理论和实践必须达到的质量标准，总学时偏少。由于C语言课程的难度及特殊性，在学校规定的课时不能满足教学需要的情况下，教师授课只能采取两种方案：一是教师只讲大概框架，大量细节需要学生自学；二是教师将主要内容都讲到，但不得不讲得很快。这两种方案都会导致C语言程序设计课程教学中出现一些问题：

(1)学生只用课堂时间进行学习远远不够，必须利用业余时间来自学大量内容。但这样实施的效果并不令人满意，因为大多数同学没有较好的自制力。他们认为C语言知识难懂，自己看书学习有难度，更重要的是他们不会长期坚持。

(2)由于课堂时间有限，教师只能采用灌输法将主要知识快速讲完，教师在讲述知识时不能留给学生充分思考的时间，这就导致学生只能被动地接受老师的问题及解决方案，不会主动思考并提出不同的解决思路。而且学生没有足够的时间消化所学知识，导致教学效果并不显著。

(3)因时间限制导致编程训练偏少，只能解决一些课程中常见的例题，很多与重点概念相关的应用实例无法叙述或展开。这就使得C语言课程的学习很难应用到其他专业课程中来解决实际问题。

(4)C语言程序设计一般在大一下学期或大二上学期阶段开课，对学生来说是初次接触程序设计。由于本身不具备相关的计算机基础知识，导致在课堂教学中接受率低，影响了学习兴趣，并对该课程产生了畏惧心理。

以上问题是在C语言程序设计教学中普遍存在的，既不利于提高教学质量，更不利于学生兴趣的培养和计算机应用能力的提高。

2 SPOC模式下程序设计类课程的教学探讨

针对C语言程序设计课程特点，结合SPOC模式的教学优势，构建了基于SPOC模式的C语言课程教学过程，主要分为分析教学对象、制定教学目标、组织教学内容、开展教学实践活动、评价与反思五个方面，具体内容与关系如图1所示。

图1 基于SPOC模式的程序设计类课程教学过程

2.1 分析教学对象

学生是教学对象的主体，只有做好教学对象的分析，设计出的教学资源和方法才有针对性。前期教学对象分析工作是否充分，是后期课程教学是否成功的关键因素。分析教学对象工作主要分析学生的年级、专业、预备知识、学习风格及学习特征、后期需求等。年级不同导致学生对新事物的接受程度不一样，相关知识的基础层次也不一样；专业不同导致学生所学习的课程体系不一样，对相关知识和技能的掌握程度不一样；预备知识的不同决定了学生在学习C语言过程中的难易程度。对学习风格及学习特征的分析主要是了解学生对课程的认知、偏好及个性差异等。后期需求主要决定了学生对该门课程的学习期望及后期潜力。SPOC模式主要针对的是不同专业和年级的大学生，因此要分析他们的特点，有针对性地进行后期的教学模式设计。

2.2 制定教学目标

教学对象层次的不同意味着教师要制定不同的教学目标。教师除了要根据教学大纲来设计学生的学习目标外，还要根据教学对象的特点对学习目标加以区分。要确定不同层次的学生应完成的学习任务和应达到的学习效果，为后面的教学活动设计和教学评价提供指导。在SPOC模式下，除了要制定课程总体的学习目标外，还要对各部分学习内容进行细化，制定出单元目标，保证学生能够顺利完成不同层次的目标，以达到更好的教学效果。

2.3 组织教学内容

教学内容的组织方式关系着课程教学能否顺利进行，因此合理组织教学影响着后期课程教学的效果。教学内容要根据不同的学习目标制定，需要促进教学资源的有效利用，体现出SPOC模式教学的优势。教师在这一过程中要注重资源的整合、筛选，需启发学生深层的思维发展，注重学生的探究过程，挖掘学生学习的潜力。组织教学内容主要从教学资源设计、问题设计、学习活动设计、实践活动设计、教学策略设计等方面进行。

2.3.1 教学资源设计

教学资源设计是教学组织过程中的首要任务。合理教学资源的选择、丰富教学资源的供给为教学组织活动提供了先决条件。教学资源应该满足不同层次学生的需求，内容应尽量广泛，可以包括教学视频库、素材视频库、资料库、案例库、任务库、试题库等。教学视频是 SPOC 教学资源的核心，SPOC课程的教学视频可以是已有的优秀的MOOC、公开课、国家精品课程等，教师可以将合适的教学资源应用于 SPOC 教学中，实现优质资源的共享。教师也可以根据自己的课程教学需要，自己制作教学视频。教学视频不宜太长，一般为几分钟。一个视频讲解一个知识点或一个问题，视频中可以嵌入小问题。这样不仅可以保证学生更好地利用碎片时间学习，还有利于学生对零散知识点的掌握。

2.3.2 问题设计

问题设计可以体现出教师的教学能力，有效的问题设计对培养学生的专业能力起着促进作用。教学视频中嵌入的问题不宜太难，应针对视频中涉及的知识点进行考查，目的是检验学生是否真正完成了视频的学习。这主要是对学生的学习进度进行监督，促使学生按时完成课前任务。实体课堂中的问题设计要有深度、启发性，可以是所学知识的深度应用，也可以是不同问题的解决思路。这主要是对学生的学习深度进行考查，激发学生的能动性，培养学生举一反三、解决实际问题的能力。

2.3.3 学习活动设计

学习活动设计是教学内容组织的核心模块，多样化的学习活动有利于提高学生的知识接受程度。学习活动要按照课前活动、课堂活动和课后活动进行详细设计。课前活动，包括教师布置任务、学生观看视频、完成预习作业、网络交流等；课堂活动，包括教师提出问题、学生思考问题、独立解决问题、协作交流问题、成果汇报等；课后活动，包括应用拓展、复习、考试、评价等。

2.3.4 实践活动设计

实践活动设计是学习活动设计的辅助模块，加强实践活动使得知识不局限于理论，有利于培养学生的动手能力。实验课前要求教师制定实验内容，提出实验要求。对于设计步骤或内容较为复杂的实验，可以录制视频加以解说。实验内容应包括基础实验、加强实验、应用拓展实验三类。基础实验主要针对基础知识点，检查学生对基础知识的接受程度。加强实验主要锻炼学生应用基础知识解决简单的实际问题的能力。应用拓展实验要结合实际应用，需进行详细算法设计并编制一定代码量的程序才能完成的实验。主要考查学生综合运用多个知识点，系统分析解决问题的能力，是加强实验的深度锻炼。三类不同的实验题目，旨在培养学生完成不同层次的阶段目标、灵活地将理论应用于实践的能力。

2.3.5 教学策略设计

良好的教学策略设计是教学内容组织的保障，教学内容的实施离不开有效的教学策略设计。教师需要根据各学院、各专业的学生情况，灵活更新SPOC资料，并根据教学任务和教学目标，制定不同的教学策略。比如哪些内容需要预习、哪些知识需要自学、哪些问题需要讨论、哪些任务需要实验，哪些方法需要调整等，这些策略的改变必然要求教学工具和手段也要相应改变。因此，SPOC 模式下开展的教学策略要根据线上和线下的不同特点而制定，常见的混合式教学策略有：基于问题的混合式学习、基于专题的混合式学习、基于案例的混合式学习、基于研究性学习的混合式学习、基于任务的混合式学习等五种[10]。

2.4 开展教学实践活动

开展教学实践活动是教学过程最重要的一步，教学实践的开展情况决定着课程教学的成功与否。根据SPOC教学模式，将活动划分为教学和实践两部分。

教学活动的流程为：教师选取合适的教学资料提供给学生，要求学生自学视频或相关资料，给学生布置课前作业；学生利用课余时间，通过教学平台观看视频或学习相关资料，并在线完成相关作业；教师在教学平台上监控学生的学习进展和作业情况；学生向教师提问，与其他同学讨论；教师检查学生的学习情况，与学生交流、答疑；小组讨论并汇报成果；教师根据不同层次的学生布置不同的课后拓展作业，进一步提升学生的应用能力。

实践活动的流程为：教师制定实验要求，布置实验任务；学生通过课程教学平台了解实验内容，按提示观看教学视频，对实验的理论知识或操作步骤进行自主学习，提前思考并写出算法。之后要自行完成基础实验和加强实验，并在线提交。应用拓展实验部分要提前组队设计实验方案，各小组讨论求解实验题目的方法和遇到的问题，然后学生在课程教学平台上完成实验内容。教学平台根据学生实验完成情况自动评分，最后教师总结求解实验题目的多种方法和学生遇到的共性问题，统一组织讨论。

2.5 评价与反思

多样化的评价指标有利于学生成绩的公平公正，SPOC模式克服了传统教学过程中考核的单一性、繁琐性。SPOC模式下考核依据有：1)学生在教学平台上的活动参与情况：观看视频、学习课件、完成作业、网上交流、拓展学习等。2)实体课堂中学生的表现、小组讨论参与程度、拓展学习完成情况等。3)课堂考试。老师根据学生的具体表现，参考考核依据，最终做出考核评价。

反思活动贯穿整个教学始终，教师可根据学生在教学活动中呈现出的问题，依据实际情况调整教学对象的层次、教学目标、教学进度等，并对教学环节中的内容、手段、方法等进行总结和优化，进一步完善教学模式，提高教学效果。

3 结语

SPOC模式作为一种新型的授课模式，实现了线上和实体课堂混合教学，不仅发挥了传统课堂中教师的主导作用，真正做到了以学生为中心，而且对学生的学习过程加强了管理。SPOC模式下，教师可以利用课堂教学将重点转到问题抽象、思路引导、方法讲授等方面，进而培养学生的创新思维和专业能力。作为高校教师，在教学改革方面应积极探索尝试新方法、新思路，全面提高学生的综合能力和整体素质。

[1]何钦铭.通过MOOC/SPOC课程推动课程教学方法的根本变革[J].计算机教育，2016(1)：10-11.

[2]黄海风，刘培国，唐波，等.SPOC：高校混合教学新模式[J].高等教育研究学报，2016，39(2)：43-48.

[3]陈然，杨成.SPOC混合学习模式设计研究[J].中国远程教育，2015(5)：42-47.

[4]张坤，李成.地方本科院校在C语言双语教学上的探索和思考[J].黄山学院学报，2016(3)：116-118.

[5]王孝平，董秀成，谢维成.提高电气信息类专业学生C语言学习能力的教学方法探索[J].高等教育研究(成都)，2012(2)：37-40.

[6]刘钧.C语言实验的改革探索[J].皖西学院学报，2010(2)：69-71.

[7]吴海峰，连飞，朱世娟.“C语言”渐进式案例驱动教学法[J].安庆师范学院学报(自然科学版)，2014(3)：135-137.

[8]杨颖，曹红兵，王诗兵，等.基于MOOC的C语言程序设计课程混合式教学探究[J].阜阳师范学院学报(自然科学版)，2015(4)：116-121.

[9]周颖，李葆萍，马超，等.基于KM教学法的知识图开发、教学及评估研究——以《C语言》为例[J].中国电化教育，2016(8)：87-92.

[10]杨丽，张立国.SPOC在传统高校教学中的应用模式研究[J].现代教育技术，2016，26(5)：56-62.

Research on the Teaching of Programming Course in SPOC Mode— Taking “C Language Programming” as an Example

FAN Lili, LIU Tao

(SchoolofComputerandInformation,AnhuiPolytechnicUniversity,Wuhu241000,China)

The SPOC mode combines the real classroom and online education, which has become an important direction of the reform of higher education. How to use SPOC model for teaching C language programming course, to play its teaching advantages is the key to explore the SPOC model. This paper analyzes the advantages of the SPOC model and explains the problems existing in the teaching of C language. The paper classifies the teaching process of C language into five parts by using SPOC model: analyzing teaching objects, formulating teaching goals, organizing teaching contents, carrying out teaching practice, evaluation and reflection, and analyzes the design content of organization teaching. The discussion of the teaching mode has certain reference significance to the reform of the course of computer language.

SPOC model; C language programming; teaching research; online education; teaching mode

2017-02-27

安徽省精品资源共享课程(2016gxk012)；安徽省重大教学改革研究项目(2015zdjy042)的阶段性研究成果。

范莉莉(1982-)，女，山东莱芜人，讲师，硕士，研究方向：软件工程、机器学习等。通信作者：刘涛(1973-)，女，安徽六安人，教授，硕士生导师，研究方向：软件工程、信息安全、物联网、机器学习等。

TP393.09

A

1009-9735(2017)02-0025-04