基于移动互联网络的程序设计类课程混合式学习框架研究

2017-12-25李颖

计算机时代 2017年12期

李颖

摘要：移动互联网络的发展为程序设计类课程教学模式改革带来了新的契机。如何利用互联网络环境下的各种资源和工具培养学生的程序设计能力和创新思维是当前程序设计类课程教学中亟待解决的问题。文章基于建构主义学习和混合学习理论，以程序设计类课程的学习方式为研究对象，探索建立一个基于移动互联网络的混合式学习框架，并详细阐述了框架各部分的构建思路和功能。

关键词：移动互联网络；程序设计；建构主义；混合学习框架

中图分类号：G420 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2017）12-79-03

Research on hybrid learning framework of programming courses based on mobile Internet

Li Ying

（Department of Information Engineering， Shandong Management University， Jinan， Shandong 250357， China）

Abstract： The development of mobile Internet brings opportunities for the reform of the teaching mode of programming courses. How to use the various resources and tools on the Internet to improve the programming ability and creative thinking of students is a problem to be solved in the teaching of programming courses. Based on the theories of constructivism and blended learning， this paper takes the learning modality of the programming courses as research object and explores the establishment of a hybrid learning framework based on mobile Internet. The construction idea and function of the framework is introduced in this paper.

Key words： mobile Internet； programming； constructivism； hybrid learning framework

0 引言

隨着移动互联网络的发展和智能终端设备的普及，中国迈入了移动互联网络时代，而在校大学生则是移动互联网络时代的重要参与者。根据中国互联网络信息中心（CNNIC）2017年发布的第39次《中国互联网络发展状况统计报告》显示，截至2016年12月，中国网民规模达7.31亿，其中学生群体规模最大，占比为25.0%。大学生群体已经在广泛地使用移动互联网络随时随地的获取知识、传播信息以及社交等。基于移动互联网络的学习模式已经成为激发学生学习兴趣，引导学生养成自主合作学习能力的一种有效手段。因此，基于移动互联网络的学习模式改革与创新对人才培养具有现实意义，也成为当下研究的热点问题。

程序设计类课程是计算机、电子信息、信管等专业的核心课程。该类课程主要讲授程序设计语言、数据结构知识、算法思想等内容，培养学生的软件设计与开发能力、团队合作意识以及创新精神[1]。在教学实践中发现，由于课程本身的特点，对于初次接触程序设计的学生来讲，该类课程的学习难度相对较大。学生常常感到课程知识枯燥难懂，产生畏难情绪。因此，探索适合学生的学习形式，激发他们的学习兴趣至关重要。以移动互联网络的发展为契机，目前程序设计类课程出现了多种全新的学习形式。一些学者[2-6]对基于移动互联网络的程序设计类课程教学方式和学生自主学习能力的培养进行了探索，网络课程、移动学习平台、微博、微信等多种平台和工具已经在该类课程的教学中得到应用。然而，移动互联网络环境下，网络开放共享课程数目众多，微信、微博、QQ等工具不胜枚举，如何对它们进行有效的筛选、组织和使用，以及移动网络环境下的教学方式如何与传统教学方式有效融合仍是值得研究的问题。

本文通过对移动互联网络环境下的资源与传统教学方式的有效融合问题进行研究，探索建立一个程序设计类课程混合式学习框架，旨在帮助学生产生学习兴趣，促进其自主学习和合作学习。

1 基于移动互联网络的混合式学习框架构建理念

以培养学生的自主合作学习能力为目标，基于移动互联网络的混合式学习框架应体现以下理念：

⑴ 建构主义学习

由瑞士学者让·皮亚杰最早提出的建构主义学习理论认为，学习的过程是学生与物质世界相互作用，主动探索和发现，自己建构知识的过程。学生在与物质世界相互作用的过程中，主动进行信息加工，搭建属于自己的知识结构，发展自身的认知能力。在这个过程中，教师对学生的学习起指导、帮助和促进作用。

建构主义学习理论认为“情境”、“协作”、“会话”和“意义建构”是学习环境中的四大要素。基于移动互联网络的混合式学习框架中，教学素材和教学工具的组织、筛选和使用应有助于建构理想的教学情境，使学生在与现实贴近的情境中学习，帮助学生形成学习动机。与教师的交流，学习伙伴之间的相互协作应贯穿整个学习过程的始终。学习框架应帮助学生高效率高质量地完成意义建构的最终学习目标。

⑵ 混合学习

在建构主义学习思想的指导下，出现了结合多种学习方式的“混合学习”（Blended Learning）模式[7]。该模式是指将传统的课堂教学模式与视听媒体教学相结合，计算机辅助教学与面对面的教师教学相结合，学生自主学习与学生之间合作学习相结合等。一方面充分发挥教师在教学过程中的引导、启发和监督作用，另一方面突出学生的主体地位，充分调动学生在学习过程中的主动性和创造性。

基于移动互联网络的混合式学习框架应充分体现混合学习的思想，教师在课堂应将传统教学方式与现代化的教学手段相结合，灵活运用多种形式的教学素材，调动学生课堂学习的积极性；课下引导学生充分利用丰富的网络课程资源和各种交互工具、认知工具，由被动的接受知识转为主动探索知识。同时，鼓励学生通过学科竞赛、参与企业项目等方式，综合运用所学知识解决现实问题。总之，混合式学习框架为学生自主探索式学习、互动合作式学习、学科综合式学习提供强有力的支持。

2 基于移动互联网络的混合式学习框架构建思路

根据程序设计类课程的特点，结合移动互联网络技术的发展和大学阶段学生的学习能力，以充分体现学生的主体地位和教师的引导作用为指导思想，本文提出了针对程序设计类课程的“混合式学习”框架，如图1所示。该框架主要包括课堂学习、在线学习、学科竞赛、实践项目和移动学习平台五部分。

课堂学习课堂学习是大学生学习知识的主要方式，也是学生与教师面对面交流的直接途径，所以它是混合式学习框架的核心组成部分。教师对课程知识点有着较为深刻的把握，通过直接的讲解和近距离地互动交流，可以方便学生快速直接地掌握抽象的理论知识。教师应充分利用网络教学环境，将传统的文字知识扩展为图像、音频、视频、动画等多种形式。例如，对一些抽象的算法，可以通过动画演示的方式使学生对其思想有更加直观形象的认识。对于程序设计语言类课程，教师可以采用边讲解边演示的方式，与学生共同探讨编程思路，还能让学生直观地看到规范的编程习惯。

在线学习随着网络技术和智能终端设备的快速发展，在线学习受到越来越多学生的欢迎。其优点主要包括：①学习时间、空间高度灵活。在移动互联网络环境下，学生可以通过手机、平板电脑等设备充分利用课间、睡前、乘坐交通工具的零碎时间进行学习。②能充分发挥学生的主观能动性。学生可以随时随地学习自己感兴趣的知识，对课堂学习的难点问题，可以通过互联网方便地查阅相关资料，探索解决办法。伴随着大规模开放式网络课程MOOCs的快速发展，Meta-MOOC、Deep Learning MOOC、Massive Open Online Labs等在线学习新样式相继出现[8]，使在线学习的资源和形式更加丰富多样。此外，一些优秀的网络课程资源平台，如爱课程、网易公开课、腾讯课堂、计蒜客等为学生提供了更加广阔的学习空间。

学科竞赛学科竞赛是学生运用专业知识分析问题解决问题的综合性活动，是培养学生实践能力和创新能力的有效手段。目前各级组织举办的学科竞赛种类繁多，与程序设计类课程相关的主要有软件设计大赛、数学建模竞赛、数据挖掘竞赛、大学生科技创新大赛等。这些竞赛所设题目与实际应用紧密相关，涉及知识面广，学生可以组队开发一个软件、产品或解决一个实际问题。通过学科竞赛，可以调动学生学习的积极性，提高学生分析问题解决问题的能力，培养学生的创新精神和团队意识。此外，一些学科竞赛提供了大量的在线公开题库，任课教师可以根据教学计划和学生对知识的掌握情况，选取部分题目作为课下练习题或上机实验题。通过完成这些题目，一方面帮助学生巩固知识，另一方面激发学生设计程序的兴趣，使学生感受到程序设计的魅力。

实践项目参加实践项目是程序设计类课程学习过程中的重要环节，是培养学生工程素养和创新能力的重要手段。高校应加强与企业的合作，让学生利用课余时间参与到企业的实际项目中去，承担部分工作。利用移动互联网络环境，通过网络视频会议、远程培训等手段，使学生能够在线与企业工程师交流，获取一线开发经验。通过参与企业项目，可以使学生在学习的过程中了解社会需求，促使学生带着问题主动学习，在解决实际问题的过程中丰富理论知识，积累实践经验。

移动学习平台移动学习平台是混合式学习框架的重要支撑，是移动学习创新发展的主要推动力。目前，主流的移动学习平台包括微信、QQ、微博等。以微信為例，它是一款具有平台架构、社交属性、通讯功能的移动应用软件。利用微信的推送功能，能够以文字、图片、音频、视频等形式向学生推送知识点、疑难解答、课程通知、练习题目等内容。微信的即时通讯功能有助于学生之间、学生与老师之间随时随地的互动交流，形成协作化的学习模式。通过微信的朋友圈可以分享资源和学习体会。利用微信的自动回复功能可以实现课程信息导航、知识点查询、获取资源等。另外，除了使用现有的移动学习平台，教师可以和学生一起开发建设个性化的移动应用平台，这些平台更加贴近学生的需求，受欢迎程度更高，同时，开发移动应用平台的过程也能培养学生的软件设计能力和创新思维。

3 结束语

移动互联网络环境丰富了程序设计类课程的学习方式。本文以建构主义学习和混合学习理论为指导，提出构建基于移动互联网络的程序设计类课程混合式学习框架。该框架以课堂学习为核心，融合在线学习、学科竞赛、校企合作实践项目等形式，注重移动应用平台的综合运用。本框架的构建有利于提高学生的自主学习和协作学习能力，激发学生对程序设计类课程的学习兴趣，提高学习效率。另外，本学习框架对于提高学生的实践水平，培养学生的团队合作意识和创新精神具有实际意义。

在本文提出的混合式学习框架中，教师应引导学生选择并灵活运用适合自身的学习形式，以实现学生的自主学习和高效学习，在学生遇到问题时应给予及时的指导和帮助，因此，教师发挥着至关重要的作用。如何充分发挥教师在本学习框架中的引导促进作用，将是我们下一步深入研究的问题。

参考文献（References）：

[1] 马雪英，王桂平.以能力为导向的程序设计类课程教学体系[J].

计算机教育，2011.4：74-78

[2] 贺晶晶.基于OJ平台的C程序设计混合式教学实践探究[J].

计算机时代，2017.6：58-60

[3] 闫会娟.互联网时代自主学习能力培养的教学模式构建——

以程序设计类课程为例[J].电子商务，2016.8：85-86

[4] 袁芬.基于微信公众平台的翻转课堂教学改革与实践——以

ASP.NET程序设计课程为例[J].中国教育信息化，2016.12：36-39

[5] 李媛媛，李艳辉，沙继东.高职自主学习型课堂教学模式的构

建与实施——以程序设计课为例[J].中国成人教育，2014.10.