线上线下混合式教学模式在C++程序设计及应用课程教学中的实践

樊广军

摘  要：近年来基于教学平台基础之上的线上线下混合式教学模式已经发展成为广受师生喜爱和依赖的一种新型教学方式，研究针对各自课程特点的线上线下混合式教学模式的应用对于提升教学效果具有十分重大的意义。本文以C++程序设计及应用课程教学为例，探讨了基于"畅课"线上辅助教学平台进行线上线下混合式教学的价值及方法；提出了利用多形式可移动设备（如手机APP、笔记本电脑等）编程环境及时完成C++编程实践任务的方法，学生的编程能力得到了明显的加强，教学效果也得到了有效提升。

关键词：线上线下混合式教学；C++程序设计及应用课程；教学平台

中图分类号：G642.0    文献标识码：A    文章编号：1673-7164（2023）05-0132-04

C++程序设计课程是一门大多数非计算机专业学生的必修课程，该课程的学习也是大学期间内唯一一次教学课时内系统学习计算机程序设计语言的机会。作为最为常用的后续专业课程应用程序开发语言，其帮助学生全面掌握后续学习内容，所学的课程内容能解决工程专业中编程问题，C++程序设计是工科学生必须培养的一种十分重要的能力。研究如何高效利用线上线下混合教学模式在这有限的课时内以学生为中心，以产出为导向，持续改进教学方法、质量控制机制，以保证每一位学生都能达到培养标准的要求是一项十分有意义的工作。

一、C++程序设计及应用课程教学中存在的问题

（一）以“教师为中心”的教学模式

目前大多数学校都还是采用以课堂理论知识讲授为主，上机实践教学为辅，最后以平时过程考查成绩和期末笔试考试成绩综合评定学生的学习效果的教学模式。这种以“教师为中心”的传统教学方式导致学生在课堂上只是被动地学习和记忆，没有自主思考和探索的时间，严重限制了学生学习的主动性［1］。除此之外，实际学习过程中学生也没有多少时间去参与上机编译调试程序，大多数情况下只得教师在课堂进行操作演示，这对于培养和提升学生的思维能力、编程能力是非常不利的，而这些能力又正好是工程技术人员运用计算机解决工程实际问题时最为重要的能力之一。随着课程学习过程的推进，学生不得不考虑学习成绩的评定影响，忙于记忆基本的语法知识和不断地刷题，从而造成了学生重理论知识的学习考查，轻编程实践能力培养的不利局面，严重影响了学生实际编程能力的提高。

（二）授课课时不足

目前高校开设的C++程序设计语言課程内容复杂，需要学习的知识点繁多，而实际课程教学时间的安排却是十分有限的，想要在这十分有限的课时内完成所有的教学任务，教师不得不采用“满堂灌”“填鸭式”的教学方式，这种教学方式使学生很难在这有限的教学时间里消化吸收教师所讲授的内容。随着教学过程的推进，部分学习能力较弱的学生积累的问题会越来越多，导致他们最终失去学会C++编程技术的信心，严重影响教学效果。

（三）学生学习课程的个体差异

不同的学生在学习课程时的智力差异是客观存在的，这些差异直接影响学生的学习能力和认知能力［2］。学习能力强的学生通常都有很强的学习愿望，能主动自学，提前预习，很好地完成教师布置的各项学习任务，还能更进一步积极主动拓展自己的知识面，举一反三等。而那些学习能力较弱的学生随着本课程教学过程的推进，积累的问题越来越多，学好该课程的信心越来越弱，在课堂上主要表现为上课听不懂，注意力无法集中在老师讲课上；课后不愿去努力复习，也不能独立自主地及时完成老师布置的课后作业。由于以上学生学习能力的不同也必将导致认知能力出现差异。在以“教师为中心”的传统教学中，由于教学进度和教学课时的限制，教师不可能根据每个学生的差异因材施教，反复多次讲解，这就导致学生最后积累的问题越来越多，失去学好本课程的信心。

二、基于畅课（Tronclass）教学平台的线上线下混合式教学模式的实践

（一）线上线下混合式教学模式的价值

所谓线上线下混合式教学模式主要是指利用先进的计算机技术，以网络为主要平台，将传统课堂教学延伸和演变到虚拟的网络空间当中去的一种新型教学方式［3］。与传统课堂教学模式相比，在资源利用、教学时间和空间以及学生的喜爱程度上都有比较大的优势。

线上线下混合式教学模式将传统线下课堂教学模式和新型的线上教学模式的优势紧密结合在一起，融会贯通，实现了两者的优势互补［3］。

首先，学生可以自由地利用网络教学平台上发布的教学资源（如课堂教学PPT课件和教师对知识的讲授视频等）积极开展自主学习、进行线上讨论、互动答疑及线上单元测试，获取学习过程成绩评价。这样的线上教学模式充分地体现了以“学生为中心”教学理念，满足了每一位学生的个性化学习需求，学生可以利用网络教学平台提供的教学资源，根据自己的学习情况和需求来自主地选择学习内容、学习时间，也极大地维护了学生参与课程学习的积极性，从而有效保证了学生的学习质量［4］。其次，线上教学平台可以及时地发布和更新很多扩展的教学资源供学生学习利用，提升学习效果。最后，由于有了线上教学的辅助，课程教学可以采用翻转课堂的教学形式进行优化改进［5］。在课前要求学生线上自主进行知识获取，线下课堂上，教师根据课前线上讨论和互动答疑的情况进行启发式交互教学，提问研讨，课堂教学结束前利用学生的移动设备（如手机、ipad、笔记本电脑等）进行线上随堂测试，课后要求学生根据教师事先制定的测试评价量规参与互相评阅测试答题，相互提升学习效果。

（二）线上辅助教学平台畅课中教学资源的构建及学习管理

线上教学的畅课平台功能较多，但具体课程的教学环境的构建还需教师自己完成。根据教学需要主要完成以下三个方面的内容：

1. 完善课程信息。完善课程信息的主要内容包括课程的一般信息（课程名称、课程代码、授课教师、授课班级等）、课程简介、评分方式、基本教材、教学目标、教学方法、报告要求、上课要求、讨论要求等。

2. 维护教学班级。主要包括发布一些公告、新建课程教学QQ群、及时发布各个班级的章节测试时间及补考测试时间、及时评阅测试答卷并作出评阅意见等。

3. 设计教学框架。在进入新建的课程后，根据课程信息的章节功能为新建的课程添加章节目录；在每个章节下面添加各个章节的教学录播视频、PPT教学课件、章节小测试作业及测试评价量规等教学资源；利用畅课平台中的题库新建功能新建各种测试题或作业的题库。

（三）线上辅助教学环境的使用

由于课程知识点繁多，线下教学课时少，很多内容没有足够的时间在线下进行课堂讲授，所以非常有必要借助线上辅助教学平台中的教学视频、课件等资源，采用翻转课堂的教学形式，督促学生利用课余时间自主学习课程知识内容。具体线上教学环境的使用可采用以下的方式：

1. 线上提供课前预习教学知识点的机会。利用课前时间借助畅课平台线上教学资源对线下教学内容进行预习是十分重要的。教师将每个章节的内容提炼成若干个知识点，布置预习任务，学生利用课前时间在线完成教学视频的观看、教学课件的学习，并完成布置的小测试验证学习效果，同时记录难点和问题，并在教学QQ群里提交相关问题并进行讨论。由于本课程的教学内容比较繁多且难以理解，学生如果能借助线上平台提供的教学资源提前预习这些学习内容，就能在线下听课时取得事半功倍的学习效果。

2. 要求学生通过线上教学资源完全自学部分内容。由于教学内容繁多，部分比较容易的教学内容直接让学生借助线上教学资源自学，在线下教学过程中通过小测试、随堂测试及翻转课堂等手段检查学生自学的效果，这样既可以培养学生的自学能力，又能节省课时讲授其他更多更难的内容。

3. 利用已建立的题库适当地进行章节测试。章节测试作业是检验学生学习效果的重要环节，制定测评量规由学生相互评阅测试试卷，这样既能督促学生及时地完成自学要求的内容，也能有效地提升学习效果。

4. 针对少部分学习能力较弱的学生因材施教。尽管通过上述各种办法可以提升大部分学生的学习效果，但每个班总是有极少部分学生在学习该课程的过程中感觉困难。对于这部分学生，可以通过线上线下的个别辅导及督促其反复观看教学视频和课件PPT，完成相关章节难度较低的测试任务来提高其学习效果。

通过长期的线上教学畅课平台的应用，教学资源不断得到积累丰富，教学效果也不断得到提升，体现了持续改进提高的教学理念，受到学生的好评。

（四）线下课堂启发式交互教學

课前预习获取知识点是翻转课堂教学的前提，若课前在线预习充分，线下课堂教学中，教师只需在较短的时间里对教学知识点做一个总结性的回顾及复习巩固，然后大部分的课堂教学时间即可用来启发式交互教学，讲解学生提问中涉及的普遍性疑难问题，对章节测试中出现的一些普遍性错误进行分析，对典型案例进行系统需求分析，案例系统功能设计及编程演示实践教学，在课堂教学结束前利用学生手中的移动设备进行本次课堂教学内容进行线上随堂测试。在典型案例讲解教学过程中注意贯穿团队合作、交流和协作完成任务的思想 ，培养学生的交流与表达能力以及团队协作能力。

三、多形式实验环境教学实践

本课程实验教学课时数量安排非常有限，课时内可以在学校的机房内进行相应的实验课作业上机编程，但是由于大部分学生是初学C++程序设计，编程效率低下，实际情况是在有限的上机课时内，很难让所有学生全部完成所要求的上机编程作业，那么课外上机完成编程作业就不可避免。由于机房的使用时间紧张，学生不能随时去机房上机编程。现在的学生基本上每人都有手机，完全可以利用一些手机App（如C++编译器）来编程运行作业程序，同样可以达到理解C++编程知识，提升学生编程能力的效果。教师通过线下课堂教学介绍了一些用作C++编译器的手机App后，学生便可以运用于自己的课后编程作业实践中，效果很好，受到不少学生的欢迎。

四、线上线下混合式教学模式教学示例

以面向对象程序设计第一次课的教学内容类与对象为例，简单阐述一下面向对象程序设计思想、类的定义的本质与对象的使用，最后结合综合的案例完成知识点的翻转课堂模式教学。

（一）课前课程教学设计

1. 课前梳理总结教学知识点，并制作相关的教学视频，以便提供给学生自主学习

（1）面向对象程序设计概述中要了解的重要知识点：①了解面向过程程序设计和面向对象程序设计的区别。②了解面向对象程序设计的几个基本概念：类、对象、抽象、封装、继承、多态等。

（2）类与对象知识点：①C++中类的定义方法。②对象的创建，并通过对象访问对象中成员的方法。③类中成员的访问控制属性有哪些？其各自特点是什么？

（3）构造函数和析构函数部分的重要知识点：①构造函数的定义方法及作用、构造函数的重载、带默认参数的构造函数的定义方法。②析构函数的定义方法、作用及调用顺序。③拷贝构造函数的定义及应用场景。

（4）类中的特殊成员：①类的静态数据成员、静态成员函数。②const数据成员和成员函数。③类中的内联函数

2. 学生的自主学习

学生根据本章相关知识点的排列顺序系统观看对应的视频等教学资源，并回答相关章节中的提问、完成相关小测试。学生在自主学习的过程中自然会遇到各种各样的疑问，及时回答学生的提问是提高学生学习效果非常重要的一个措施。学生学习C++编程过程遇到的问题通常有两大类：一类是C++编程语法知识点问题；另一类则是编程练习过程中需要调试程序的问题。对于前类问题基本上要能实现随问随答，及时解决学生心中的疑问。对于后一类问题，程序中有的问题是比较明显的语法错误，教师可以一眼顿穿地指出错误所在并给予纠正，但程序中有的问题是一些隐藏得比较深的逻辑问题，需要通过老师亲自调试程序才能纠正，此时通常可以采用屏幕共享或QQ的远程协作功能帮助学生远程调试程序，边调试边讲解。学生印象深刻，编程能力可以得到显著提升。

（二）课堂交互式教学

课堂交互式教学分三个环节：章节知识的重点、难点回顾总结，明确学习目标，巩固学生自主學习效果；学生自主学习过程中讨论提出的普遍性问题讲解；典型案例的提出和分析。其中，第一个环节教学时，章节知识的重点、难点总结及学习目标的确定主要来自教师的教学经验；第二个环节教学时，教师根据学生在课前自主学习过程中遇到的普遍性的问题给予集中性的课堂解答；第三个环节教学时，教师根据章节知识精选教学案例，模仿团队开发模式和学生一起进行精讲精练。教师根据精选的教学案例，讲授系统需求分析、功能分析设计的过程，并给出可行的解决方案，培养学生的逻辑思维能力；讲授如何构建教学案例的开发架构；最后安排学生分组进行详细设计及程序编写。总之，围绕这三个环节精心组织教学内容，学生一定能从教师的教学过程中学到教材上学不到的系统开发经验，有效提升学生团队合作进行应用系统开发的能力。

五、结语

综上所述，在C++程序设计语言的教学过程中采用线上线下混合式教学模式，多措并举地开展教学实践活动，对于学生巩固所学的C++编程知识及提升编程能力方面是有明显效果的。近年来的线上线下混合式教学实践证明，要想在有限的课时内完成如此多教学内容的教学并取得良好的教学效果，采用线上线下混合式教学模式是一项有效的举措，值得长期坚持探索推广。

参考文献：

［1］ 陈晋音，俞山青，毛国红. 面向C++程序设计课程的翻转课堂教学改革［J］. 计算机教育，2015（19）：39-44.

［2］ 张素真，杨学锋，曹东燕，等. 基于MOOC的线上线下混合式教学探讨［J］. 黑龙江科学，2021，12（13）：1-3+7.

［3］ 贾凌杉. 基于教学平台线上线下混合式教学模式C语言课程改革［J］. 科技资讯，2021，19（11）：29-31.

［4］ 李繁. 基于MOOC环境下的高校计算机基础教学改革研究［J］. 大学，2021（15）：60-62.

［5］ 朱小艳，刘俊男. 线上线下混合式教学模式在C语言课程中的应用［J］. 信息与电脑（理论版），2019，31（24）：250-251.

（荐稿人：马秋凤，三亚城市职业学院公共教学部系主任，副教授）

（责任编辑：淳洁）