混合学习理论在C语言课程教学中的研究与实践
2017-05-30王琦潘磊邓秀慧汪峥
王琦 潘磊 邓秀慧 汪峥
摘 要:C语言是一门在各个高校中广泛开设的热门公共基础课程,传统教条化的课堂教学已无法满足学生日益多元化的学习需求。新兴的网络学习(移动学习、泛在学习、翻转课堂等)虽然弥补了传统教学的不足,却不能完全取而代之。文章探索如何将混合学习理论引入C语言课程的教学中,整合利用现有教学资源和技术来优化重组教学环节,切实提高教学质量,达到学以致用。
关键词:C语言;课堂教学;网络学习;混合学习
中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:2096-000X(2017)23-0034-03
Abstract: C language is a popular public basic course which is widely opened in various colleges and universities. The traditional dogmatic classroom teaching has been unable to meet the increasingly diverse learning needs of students. The emerging network learning (such as M-Learning, Ubiquitous Learning, Flipped Classroom, etc.) has made up for the shortcomings of traditional teaching, but can not completely replace it. This paper explores how to introduce the theory of blended learning into the teaching of C language course, and integrates the existing teaching resources and technology to optimize the reorganization of teaching steps, in order to improve the quality of teaching and achieve the application of knowledge.
Keywords: C language; classroom teaching; network learning; blended learning
隨着互联网技术的不断变革,掀起了教育和学习领域的多次改革。传统教条化的课堂教学已无法满足学生日益多元化的学习需求,学生的求知欲和主动性都受到压抑,导致学生“学而不会”。学习是一种深层学习,是对知识的感悟,是将新、旧知识重构的过程。只有学生在遇到真实问题并积极求解时,学习才会是有效的。[1][2]因此,必须将新的教学理念和方法引入到高校日常的教学中,推动新兴技术与高等教育的深度融合,促进教学内容、手段和方法的现代化,优化教学环境,改善教学效果。
一、C语言课程的教学现状
C语言是一门在各个高校中广泛开设的热门公共基础课程。它是一种通用的计算机编程语言,知识涉及广且内容抽象,需要学生具有编程思维和应用能力。它作为一种解决实际问题的工具,不能作为纯理论的课程来学习。传统C语言课程教学时,教师在课堂上机械、平淡地讲解语法知识,学生完全处于被动地灌输状态。即便教师在课堂上使用多媒体技术取代了黑板板书,也只是照本宣科的一种翻版,并不能改进原本的教学方式。教师不能针对C语言课程学习的特点,以及学生的不同情况来灵活设计不同的教学方案,枯燥、单一的学习目标和学习形式使得C语言课程的教学缺乏有效地交流和创新,学生大多只能死记硬背所有的知识点,这样就压抑了他们学习的热情和自主性。[3]同样,在C语言课程的实践教学中,学生通常也只能对书本上的一些示例代码进行模拟编程,无法对语言深刻理解,缺乏从实际项目入手分析和解决问题的能力,不能培养他们独立动手编程的能力,也不利于思维和创新精神的发展。这些教学现状都违背了学习C语言课程的初衷,如何将新的教学理念和方法引入日常的教学中、为学生提供个性化的学习成为当前C语言课程改革的一项迫切任务[4]。
二、混合学习理念
信息技术的应用普及,出现了基于网络学习的创新教学模式。利用网络的优势来突破教育资源配置的瓶颈,结合现下泛在学习、微课、MOOC等新兴技术使得更多的人能共享优质的教学资源,网络学习的环境变得日益成熟。但是,纯粹单一的网络学习不利于学生对知识的系统学习和掌握,以及师生之间的交流和互动,也缺少对学生自主学习过程的有效监控。它虽然弥补了传统教学的不足,却不能完全取而代之。因此,混合学习(B-Leaming)应运而生。[5]混合学习有着坚实的理论基础,在国外各大高校的应用相对成熟。在我国,混合学习亦得到了语言培训、IT培训等多方面的广泛应用,但其在高校教学中的运用仍处于探索阶段。黄荣怀教授认为混合式学习的实质是“在‘适宜的时间,契合‘恰当的学习手段,向‘合适的学习者传授‘符合的知识,从而达到最优的学习效果”[6]。混合学习将不同的学习理论、学习资源、学习环境和学习方式进行混合,有机地整合了课堂学习(C-Learning)和在线学习(E-Learning)的双重优势,通过二者的相互补充、相互促进,优化教学过程,实现教学目标[7]。将混合学习应用于C语言课程的教学,既融合了网络教学方式的先进性,也保留了传统教学方式的优点,学生可以自主和个性化的学习,达到最佳的学习效果。
三、C语言课程的混合教学实践
当前高校学生自我意识和批判性较强,成长环境和知识水平层次不一。对于C语言课程的教学,如果同一班级,甚至同一年级都是按照统一标准化的教学进度,仍然只采用教师课堂讲授和学生上机验证为辅的传统教学方式,则具备编程基础的学生会觉得教学进度过慢,导致他们学习慵懒。而从未接触过高级语言的学生,则会因为基础较差而跟不上教学进度,从而失去学习的信心。但若课程只采用网络方式学习,学生的自我约束和控制能力普遍不足,在遇到较难主题时也无法得到及时地交流和解答,所学内容很难融会贯通,同样不能有效地完成教学目标。因此,个性化的教学需求渐渐产生。混合学习将“网络学习”和“传统教学”融为一体,帮助学生深层理解和掌握知识点,给学生提供自主学习。它保证了教师对课程的引导、启发和监控以及师生间的交流和反馈,同时又培养和激发了学生自身的主动性、积极性和创造性。混合学习受到越来越多高校的重视,将其引入C语言课程的教学改革势在必行[4]。
混合学习是一种多元化的“融合”理论,包含各种不同的教学模式和方法。翻转课堂(Flipped Classroom)在上课前就把知识提前传递给学生,而课堂上为学生释疑解惑,消化知识,实现课外学习课内练习的翻转教学,极大地发挥了学生的自主学习能力。移动学习(M-Leaming)综合了网络学习(Web-based Learning)和分布式学习(Distributed Learning),是利用移动计算设备,在互联网环境下随时随地进行个性化学习的一种方式。泛在学习(U-Learning)基于泛在计算(ubiquitous computing)技术,旨在让不同学生不受时间和地点以及设备的限制可以获得任何的知识和内容,使终身学习成为可能。近几年兴起的优质开放教育资源,如网络视频公开课、微课等为学生自主学习提供了丰富的来源。将这些资源与一些兴起的教学手段相融合,保证了学生自主学习的外部环境条件。
我们尝试在互联网环境下研究基于混合学习理念的教学改革,探索如何将混合学习引入C语言课程的教学中,有效整合与利用现有教学资源和技术来优化和重组教学环节,提供多渠道师生交互方式,开展协作学习,提出适合我校学生的C语言课程混合学习新模式,切实提高该课程的教学质量,达到学以致用。
混合学习是一种运用了各种学习形式的综合学习方案,要想切实可行,首先要分析影响教学效果的关键因素,为后续教学提供依据。学生是学习的主体,学生的不同特征、已有知识和技能以及学习风格和偏好等都将直接影响后面课堂教学和自主学习的效果。我们采取问卷调查、Email邮件、谈话聊天等多种形式,力求从不同侧面多渠道的了解所有学生的真实情况。通过调查表明,我校学生普遍熟悉计算机,均能够熟练地操作计算机,但极少有学生接触或学习过编程语言,且多数学生仅将它当成一种休闲方式,自我控制能力较差。因此,如何正确引导不同层次学生使用适合的方式来学习C语言,提高学习效率和质量成为首要研究的问题。
基于学生的不同特征,针对C语言课程特有知识体系,我们详细分析课程特征、教师条件、已有教学策略和学习环境,明确教学的三维目标,总體规划和设计课程。根据授课学生的不同基础和专业,明确教师和学生应分别承担的角色和任务,确定学习过程中师生间信息沟通的策略。同时,结合学习需要和课程目标,安排相应教学章节的活动顺序,确定实践项目和组织形式,将特定的教学内容逐步分解为具体的任务,配置好课堂学习、在线学习、实践教学和协作学习等多种教学活动的时间比例关系,设计好学习评价方法,提供混合教学的完整过程。我们根据侧重点的不同,分别进行两类不同的实际教学尝试。
一方面以课堂教学为主的混合学习。教师根据课程性质和知识点分布,采用教学导入的方式使学生在学习初期就从文字上直观全局地了解课程的内容、目标、方式和渠道、成绩评定等,使学生可以根据各自不同的特性合理安排好学习的计划步骤和侧重点。教师利用即时通信工具、网盘、云平台、MOOC等多种渠道,把所有相关的教学文档(大纲、教案、课件等)和素材(音频、动画、视频等)资料提前分享给学生,力求不同的学生使用不同的混合方式,引导和激发学生的探究兴趣,使适合的学生在恰当的时机和环境下学习到适当的内容,实现个性化的推荐学习,使学生在进入课堂之前,就通过自主学习熟知教学内容及需掌握的知识点,并能自主归纳和解决难点问题。教师再通过课堂教学的形式突出、强调学习内容的重点和难点,深化知识点的应用,并通过师生互动为学生释疑解惑。在传统的课堂教学中引入优质共享的教育资源,对于易于理解的学习内容(如顺序程序、分支结构等知识点)尽量采取自主学习,逐渐增加学习难度,让学生逐步适应独立学习的节奏,强化网络环境下的自主学习和协作学习。对于理论性强、难于掌握的学习内容(如数组、指针、文件等知识点)采取在教室中讲课或小组讨论的方式学习,设计好教学内容和案例,实现知识的“内化吸收”。
另一方面以学生自主学习为主的混合学习,通过设计有效的实践活动单元(如信息管理系统、成绩管理系统等综合性课题)将协作学习(Collaborative Learning)与课堂教学结合起来,学生以小组或团队合作的形式进行学习。教师布置具体细则(分组、日程安排、考核评定等),并通过典型案例向学生陈述任务,让学生深刻理解要求,使学生举一反三,提高自主学习能力。学生按照各自不同的学习习惯和节奏,“混合”和“综合”线上线下多渠道的资源自主学习,利用以往经验和已有知识,研究分析课题,明确重点、难点和关键因素,重构知识,寻找解决方法。根据任务的主题、专业背景、兴趣爱好和个人意愿进行分组,制定计划和实施步骤、分配角色及时间,并推举一位组长协调各项工作,在任务完成后撰写报告。在此过程中,教师密切关注每组学生的学习过程,适时组织控制各小组的学习进度,不放任自流,并利用QQ群、定期会议等各种“真实”或“虚拟”的沟通渠道,确保各小组的协调和交流,帮助学生解决遇到的实际问题,分享收获和体验,完成实践活动单元的学习。这种教学模式强调“协作”和“交互”,发挥学生自身的积极性和主动性,促进其相互竞争、取长补短,培养团队合作和协商能力。
混合教学是一种在不同情境下运用了各种形式和传递媒介来学习的方式,传统的评价方式很难对这样的混合学习进行有效地评价,我们需要从学生的学习能力、课堂表现和小组协作等各方面做出客观的评价。结合C语言课程的特点,我们提出一种新的混合评价(Blended Assessment)方式,采取多角度、多角色的教学效果评价机制,从课程的学习过程和学习结果两个方面进行综合梳理、总结,配比好各个评价标准间的比例。在学习过程中引入对学生的考核评估,可以根据评价结果分析学生的状态、变化,及时调整教学策略,这样的机制也使评价更加科学和合理。评价机制主要包括以下内容:
课堂学习的评价。这是传统教学中使用频率最高的评价方式,以学生在整个听课过程中积极思考和踊跃答题的程度为依据评价,但这些都很难具体量化衡量,本文采用考勤和课堂综合表现等进行宏观评价。
網络自主学习的评价。混合教学中,融入了多种新兴教学手段,如移动学习、泛在学习以及翻转课堂等,利用了海量的线上线下课程资源以及互联网进行网络自主学习,需要对学生网络自主学习的自控力和独立创新能力进行评价,让学生客观量化地了解自己的学习过程。本文主要从学生对学习资源的点击浏览次数和播放时间、提问和交流的次数、以及对其他同学发布信息的关注等方面综合评定,这些在一定程度上反映出学生对于知识研究的深入程度。
单元活动的评价。我们针对活动过程和完成情况制定评价标准,采用自我评价、小组评价和教师评价等多种评价主体,得出每个单元活动的综合评分,最终将所有评分的均方差计入总评。自我评价有利于提高学生自我意识和参与性,与小组评价相结合,有助于同学间的相互交流、学习、协商和思想的碰撞,实现优势互补和共同提升,是一种有效的激励方式。教师的参与可以客观地评价所有同学在活动单元中的表现,防止部分学生评价的主观性。
作业和报告的评价。教师根据不同的教学内容,指定书面和在线作业,根据学生完成的质量评分。同时,学生在每次活动单元结束后撰写总结报告,有利于形成学生的成就感,分享各自学习经历和成果。
课程考核的评价。采用命题考试、大作业等考核评价方式是检验学习效果最有效和普遍的手段,通过随堂测验、期中和期末考试等形式综合评定学生的成绩,更好地督促学生积极主动学习。
综上所述,教师全局地把握整个教学工作的流程,从“前期分析”开始,依次完成“混合教学”和“混合评价”,从而在教与学的活动中综合运用各种教学方式和资源实现最终的教学目标。
四、结束语
混合教学方式将传统的面对面教学和虚拟的网络学习相结合,融会了教师和学生、课堂和课外、理论和实践、线上和线下,实现了优势互补,形成了全新的教学模式。我们探索如何将混合学习引入C语言课程的教学和实践中,使学习资源、过程和成果更加自主,加强学生和教师之间的互动沟通,促使学生积极自主去学习,提升学生的自我意识,培养学生的自制力和创新能力,为越来越多的学生带来优化的学习效果。
参考文献:
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