基于混合式学习的《C语言程序设计》课程教学研究

谢丽霞

摘要：针对《C语言程序设计》课程存在的问题进行教学改革试点，采用混合式学习模式，在课堂教学中应用基于问题的教学模式和交互式教学方法，学习过程进行多次模块测试和阶段测试，与未进行教学改革的学生对比，取得了一定的效果。

关键词：教学质量；混合式学习；教学模式；课堂教学

中图分类号：G423.07 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）20-0169-04

课堂教学是大学教学工作的主要任务，是大学生最主要的学习途径，课堂教学不仅是传授知识，而且是培养思维方式、创新能力和探索精神的重要途径。因此，提高课堂教学质量是提高教育质量的重要方面。

一、要提高课堂教学质量，应开展多种教学模式，注重研究的重要性

1.基于研究的教学模式，将教学重点从过去知识的传授转移到以研究、探索为基础的教学上来。[1]建立以探究为基础的学习并将其贯穿于本科教育全过程，这是一种教育理念的转变，即将学生从知识接受者转变为知识探究者，师生合作共同探索知识的文化。以探究为基础的学习是一种学习理念的转变，旨在促进学生主动学习，从“学会”向“会学”转变。[2]基本方法是让本科生参与科研项目，开展研究式学习，努力为学生的成长和发展创造各种机会，从而把合作性、问题性、实践性三个维度有机地结合起来促使学生积极地投身学习。[2]让学生成长为清晰思维，富有探索精神、创新能力、解决问题的能力和熟练掌握语言交流技巧的人。[3]

2.基于问题的教学模式（Problem-Based Learning），即以问题为基础来开展教学过程的一种教学模式，把学习放到复杂的、有意义的问题情境中，通过让学生解决现实世界中的问题来探究问题背后隐含的概念和原理，并发展自主学习的能力。[3]

3.实施以问题为基础进行教学指导的交互式教学，主要分为以下两种交互方式：（1）以教师讲授为主的师生互动。为吸引学生的注意力，引导学生思考，教師讲授过程中应多采用提问、设问、启发、自问自答等多种方法，并给学生留出足够的思考空间。在提出问题、分析问题和解决问题的过程中，教师要把自己的思维过程、探索历程呈现在学生面前，从而引导学生逐步学会思考问题、分析问题、解决问题的方法，以及发现问题和提出问题的方法。[4]（2）以研究探讨为主的师生互动。对于有些比较复杂的问题，可以教师提出问题，学生分成小组进行讨论研究，形成自己的观点、意见和解决方案，然后在教师的指导下再把问题带到全班进行讨论，充分发挥学生分析问题、解决问题和语言交流表达的能力。强调学生的主体作用，将学生由被动学习者变成主动学习者，教师由课堂的操纵者、控制者转变为学生学习的促进者、推进者和辅导者。[4]

二、《C语言程序设计》课程面临的问题

《C语言程序设计》课程是我校非计算机多数理工类本科专业的计算机技术基础课。在计算机基础教育中通过训练和培养学生程序设计能力，使学生不但掌握了高级程序设计语言的知识、程序设计的技术和基本算法，更要深入理解并掌握程序设计的思维和方法，培养学生发现问题、分析问题、解决问题、探索和创新的能力以及计算思维和复合思维的能力。

C语言突出的特点是功能强且规则多、灵活性大，课程面对的是没有任何程序设计基础的大学一年级学生，学生普遍感到学习难度较大。虽然我们部分采用了案例化的教学方式，按知识点设计教学用例，突出重点，注重应用，教学模式采用“课内外一体化”，加强实践环节，培养学生的动手能力。设置实验项目10个，除课内实验20学时外，还有课外20学时采用实验室开放与学生自主学习，学习后期还安排了综合性训练，以便引导不同程度的学生开展创造性思维，强化学生的应用能力。期末采用题库出题上机考试，机器自动阅卷。但目前《C语言程序设计》课程仍然存在很多问题。

1.许多学生以前从来没有接触过程序设计，对计算机的思维方式很难理解，C语言本身语法细节多、灵活性大，特别是在学习的初期，学生容易陷入细节当中，经常有学生反映听课有困难。而目前学生素质良莠不齐，部分学生缺乏主动学习的意识，同时外界诱惑又多，一旦发现课程有困难，不是去努力学习，而是直接放弃。上课时，部分学生不听课、玩手机，甚至干脆逃课，越到期末逃课现象越严重，因为班级大、人数多（一般在120左右），课堂教学内容多，教师没有多余的时间对学生进行过多管理。

2.实验课上，尽管每次实验课安排两个教师或一个教师一个助教，但机房大，总有部分学生偷偷上网、看电影、聊天或玩游戏，相当一部分学生作业和实验报告敷衍了事，抄袭或直接抄答案。

3.平时没有有效手段监督学生学习，部分学生容易放松对学习的要求，到期末才去看书，可是C语言是一门循序渐进的课程，需要花大量的时间编程实践，到考试才临时抱佛脚是来不及的，所以，期末不及格率一直比较高。

因此，《C语言程序设计》课程需要采用更好的教学模式，提高学生学习的兴趣和积极性，采用有效的手段对学生的学习过程进行管理，改革现有的实践教学，发挥学生自主学习能力，满足学生多层次学习的需求。

三、混合式学习（Blended Learning）在《C语言程序设计》课程中的应用

为了解决《C语言程序设计》课程中存在的问题，今年笔者进行了教学改革试点，采用多种教学技术和学习系统同时使用的混合式学习教学模式。

（一）在课堂教学中采用基于问题的教学模式和基于问题的交互式教学方法

1.采用基于问题的教学模式。精心选取一个现实世界中相对复杂的大“问题”作为本学期学生们需要完成的综合程序设计题目，在第一次课堂教学时将此问题提出，然后将大问题分解成若干小问题，调整传统教学内容的先后顺序，以每个小问题为导线，重新组织教学内容。根据这些小问题再精心设计若干个相关的小问题，这若干个小问题力求既结合实际，又能涵盖课程教学的要求，以“问题驱动”的方式来引导学生学习。“问题驱动”教学模式以“问题”为主线展开，重在分析数据的组织形式、算法设计和程序设计思路，以培养学生创新能力和研究能力，同时讲授其中所涉及的知识点。通过让学生解决现实世界中的问题来探究问题背后隐含的概念和原理，并发展自主学习的能力。[3]到学期末时，再让学生完成学期开始提出的大问题作为综合程序设计，时间允许的情况下，让学生分组展示自己的学习成果。

2.重新整合规划网络教学平台上已有的多媒体课件和资料，补充新的课件、练习题等资料。教师设计适当的教学进程，提出学生的学习进度、内容和方式，学生利用网络教学平台学习基础理论。课堂教学时，教师实行“精讲多练”，主要做重点的、带有启发性的讲授，压缩语法知识等的讲解，强调学生自学能力的培养，将时间和重点更多地倾向案例和与学生的交流互动中。

3.实施以问题为基础的交互式教学方法。在课堂教学上尽可能多地实施以问题为基础的交互式教学方法。在一些比较复杂问题上，允许学生互相讨论，然后在教师的指导下学生再将讨论后得到的结果带到全班讨论，充分发挥学生分析问题的能力。问题式教学方法可以使学生建构起宽厚而灵活的知识基础，训练解决问题的技能，锻炼组织能力、交流沟通能力和团队合作能力，培养学生自主学习的内部动机和终生学习的能力。[4]

4.课堂教学中对学生要多用表扬鼓励的态度。教师的课堂表扬不仅可以活跃课堂气氛，激发学生的学习兴趣，还可以调动学生学习的积极性，形成积极的学习态度。

总之，在课堂教学中首先要激发学生对本课程的兴趣；然后课堂上要注意教学方法设计，提升教学语言艺术，促进课堂交流，加强学生创新精神的培养；再次教学的内容应反映社会实践，介绍当今最新的研究内容，把学生引到研究的最前沿；最后应巧用表扬来提升教学效果。

（二）重视学生学习的过程监督与管理，在学习过程中引入模块测试和阶段测试

现在的大学生大多是从中学繁重、高压、被动的学习状态中走过来的，很多学生并不适应大学自主的学习方式，许多学生没有主动学习的意识，并且总认为大学学习应该很容易，大学生生活应该以玩为主。特别是像《C语言程序设计》课程，绝大多数同学以前没有接触过任何程序设计语言，没有计算思维概念，编程实际上是很枯燥的，程序设计在学习的初期有大量语法知识，程序又不能有任何错误，一部分学生上了几次课后，觉得学习困难，就放弃了学习，到期末为了通过课程才重新拿起书本。可是程序设计不是短期突击看看书就可以通过的课程，需要大量的编程实践，在一个个问题的解决过程中才能逐渐掌握程序设计的语法知识，培养程序设计的思维方式和计算思维能力。为了加强学生学习过程的监督和管理，根据课程的内容设计了7次模块测试和3次阶段性测试。

依照课程的进度依次将7次模块测试发布到本校的BB教学平台上，在规定的时间内学生在课外时间去自行完成测试，每个测试可以做两次，取最高的成绩作为测试的最终成绩。由于BB教学平台的限制，模块测试中的试题题型为选择题，每次测试完成后，教师统计分析每道测试，选择学生错误较多的题目在课上分析讲解。

将上机实践课分成3个阶段，在每一个阶段的实践课完成后利用现有的上机考试系统，在上机实践课时进行阶段性测试。教师精选本阶段应掌握的典型问题，采用程序设计、程序改错和程序填空3种题型，进行开卷考试，考核学生本阶段程序设计的学习情况，再根据阶段测试完成的情况进行分析。

（三）建立多种辅导答疑渠道

为了方便学生随时解答疑问，在第一次课便公布教师的办公电话、手机、微信号和邮箱，设立每周一次办公室答疑时间，组织网络教学平台上的辅导答疑，鼓励学生相互解答问题，进行讨论。

四、结果对比

2016年《C语言程序设计》课程期末考试为上机考试，题库随机出题，机器自动判卷，题型为选择题20%，程序设计类题型80%。笔者今年共教授3个班的《C语言程序设计》，共计347人，平均成绩为68.22分，各分数段人数比例如表1所示。

除笔者的学生外，全年级其余学生共计1648人，平均成绩为64.04分，各分数段人数比例如表2所示。

由表1和表2看出笔者所授课班级和其余班级相比平均分高了4.18分，90分以上学生的比例高了8.1%；80—90分数段的人数低了0.8%；在低分数段，50—59分数段的学生笔者授课班级和其余班级相比少了6.9%；50以下分數段的学生笔者授课班级和其余班级相比少了3.3%。合计在高分数段（80分以上）笔者授课班级的人数比其他班级多了7.3%，在低分数段（60分以下）笔者授课班级的人数比其余班级少了10.2%，特别是50—59分数段的人数少得较多。图1为笔者授课班级和其余班级不同分数段比例对比图。

2015年笔者共教授2个班，合计209人，期末上机考试平均分为62.34，各分数段人数比例如表3所示。

近两年笔者授课班级不同分数段比例对比如图2所示。

今年笔者授课班级学生成绩比去年有了较大增长，平均分增加了5.88分，由图2可以看到今年90分以上的人数比例增加了14.6%，增加比例较大；而50—59分数段的人数减少了9.9%；但50分以下的人数只减少了2.8%。分析原因如下：（1）今年笔者在教学方式上做了一些改变，强调学生应用混合学习方式，到网上教学平台自主学习，课堂教学则使用了新的教案，采用了基于问题的教学模式，压缩了部分语法的讲解，把重点更多地倾向案例教学和与学生的交流互动上。（2）设置了7次BB教学平台上的模块测试和3次上机阶段性程序设计测试，这10次平时测试从开学初到期末，平均不到2周一次，督促了学生平时的学习。所以在成绩上有一定的进步，特别是90分以上的高分数段的学生增加较多，而50—59分较低分数段的学生减少较多。但是，成绩虽然有进步，可进步不是很大，60分以下的学生比例仍然较高，特别是50分以下的学生，占了总数的20.2%，只比去年减少了2.8%，这说明今年采用的种种办法对最差的20%左右的学生来说并没有太大的用处。因为这些学生是基本不怎么学习的，网上教学平台上的资料基本不看，到了课程的中后期逃课现象比较严重，自己很少编程，实验课时玩游戏、看电影，有的被多次提醒仍不改正，实验报告的程序经常是错的，时有抄袭或者干脆不交，甚至有少数学生连平时测试都不完成。

五、下一步教学改革计划

今年的教学改革还有许多不完善的地方，比如：网上教学平台上还缺乏视频教学，学生在课下学习的主动性不大；BB教学平台缺乏专人维护，小毛病比较多，有的功能不能满足教学需求；程序设计课程最重要的是编程，目前仍然是交纸质的实验报告，教师没有办法检查每个学生的每道题目是否都真的完成了，3次程序设计的阶段测试还不足以监管学生程序设计的全面情况；网上交流讨论学生参与不积极；等等。

1.混合式学习往往需要投入更多的时间，需要额外的教学资源以及课程内容来鼓励学习者之间相互交流和互动，是对整个教与学系统进行重新设计，在面授学习和在线学习之间实现最佳的协同作用，因此下一步课程组准备进行MOOC混合式学习教学改革，MOOC是基于互联网兴起的，注重学习交互，被认为是在线学习的一种新形式，MOOC采取短视频教学的方式可以有效利用碎片学习时间。MOOC可以作为教学的有效补充，教师规划学生学习的进度、内容，学生课下在规定的时间内自行学习，教师面授的时候可以压缩讲授语法知识的时间，把更多的时间留给“问题”和与学生的交流讨论上，可以更多地采用以研究为主、以学生为主的交互式教学方式，能够更好地培养学生发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的能力和创新能力。

2.开发“C语言学生作业在线提交系统”，今后实验报告和编程作业将不再以纸质形式交给教师，而是在规定的时间内在网上在线提交，系统自动判卷。将教师从判纸质实验报告和作业的无用功中解放出来，教师的主要精力将放在出题和对学生的统计分析以及对学生的监督管理上来，及时发现学生的学习动态，及时将结果反馈到课堂教学中，对学生进行管理和指导。

六、结语

在当代社会，技术变化的速率远远超过了历史上的任何一个时期。这使得19世纪以来以培养专业化人才为目标的大学教育体系遇到了越来越严峻的挑战。[5]20年后，人们所面临的问题，可能和今天的完全不同，人们以今天的知识和眼光也许根本无法理解那时候的世界。这就要求大学本科教育应建立一种新的教学模式，不仅要教给学生具体的知识，更要通过有效的教学活动，激發学生的好奇心、热情、勇气和坚忍不拔的意志，培养学生独立思考的能力和对不同文化的尊重和理解，提高发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的能力和创新能力。对于今天的大学教育而言，这是更为基本的挑战，也是社会对于大学毕业生素质的要求。

参考文献：

[1]宋建晓.美国高等教育发展经验及其对福建省的启示[J].莆田学院学报，2016，23（1）：89-94.

[2]时彦.美国研究型大学本科教学改革的经验与理念[J].教育教学论坛，2014，（8）：44-46.

[3]刘宝存.美国研究型大学基于问题的学习模式[J].中国高教研究，2004，（10）：60-62.

[4]李俊卿.提高课堂教学质量培养大学生的创新能力[J].中国大学教学，2010，（1）：56-58.

[5]李立国.工业4.0时代的高等教育人才培养模式[J].清华大学教育研究，2016，37（1）：6-15.