“一优三创”构建“四层次”教学模式初探

白晶

［摘 要］在新工科背景下，本文针对传统教学在C语言教学中所存在的问题，并结合网络学习背景下大学生的生活习惯和性格特点，提出以“一优三创四层次”为导向的线上线下C语言混合教学方法。该教学方法重点研究如何优化教学内容，创新教学方法和评价机制，构建知识、能力、思维和价值观网于C语言的线上线下教学体系中。实践证明，该方法能加强学生对该门课程的知识体系构建并提高实践动手能力，从而将学生的学习思维推向更高的层次，具有一定的借鉴价值。

［关键词］新工科；线上线下混合式；C语言

［中图分类号］D42文献标志码：A

“C语言程序设计”是医学信息工程专业一门重要的专业基础课。课程内容涉及众多概念，既有普适的算法、结构化程序设计，又有特有的指针等知识。“C语言”长青不衰，像是C++、Java等语言在创造过程中或多或少都借鉴了C语言的语法规则，在程序设计类语言中占有极重要的地位，是培养学生基本编程思维、综合创新能力的必须环节。传统实验教学模式主要存在以下几点不足：课程内容错综复杂，彼此交织，教学设置上缺乏系统性与完整性；课时有限，线下课堂教学存在时空限制；验证性实验占比大，综合、创新、开放性实验较少，融医药学实验项目缺乏；学生的差异化需求无法得到满足，降低了学生学习编程的兴趣；学习评价方式单一，缺少必需的过程化管理机制，无法全面掌握学生全流程学习情况。因此，在当前时代环境下，C语言程序设计课程专业教学亟须重新整合、优化、提精、出新。

1 线上线下混合式教学模式的研究现状

2012年慕课（MOOC）在全世界兴起，2013年中国也掀起了高定位、大力度、快发展的慕课浪潮。中国高校的超前识别、积极应变和主动求变，使得中国大学MOOC、学堂在线等慕课平台、腾讯会议、钉钉等在线直播课堂百花齐放。目前，我国的线上教学又发展到线上线下混合教学阶段，如清华大学的“融课堂”，哈工大的“异步学、同步练、多师联合、多屏互动、领编领练”等教学模式。国外方面，包括美国高校在内使用的线上教学软件比较多的是主打多人视频会议的Zoom。总体来说，国内大多数关于线上线下教学的研究多集中于教学设计、学习体验、评价设计等教学过程，或者聚焦于某一门课程［1］，很多教师认为慕课只是一种学习资源。同样，尽管目前混合式教学的大规模展开，但存在实证研究较少、理论研究落后于实践应用的问题。

2 “一优三创四层次”线上线下混合式教学模式的内涵

2020年以来，我国高校教育发生了翻天覆地的变化，各种教育革新层出不穷。在这一场教育的变革中，在线教育凭借其不受时空限制、支持个性化学习等优势，成功助力高校应对疫情危机。笔者所在学校C语言程序设计在2020年开始顺序有序地开展了线上教学的初步尝试。目前，回归课堂后，为了将线上教学与传统教学优势互补，也进行了线上线下混合式教学模式的尝试性研究。

线上线下混合式教学主要通过课前导学、线上自主学习、课堂重难点讲解、线上线下深度研讨、过程性考核等方式，将传统的“以教师讲授为主”模式向“以学生自主学习为主”模式转变，在预、学、导、议、思、练、结等环节中既能有效发挥教师的引导、启发和主导作用，同时也可以充分调动学生学习的主动性、积极性和创造性，进而提高学习质量、改善思维习惯，保证教学目标能够按时按质按量完成［3］。

在新技术不断融入教学的当下，理工科课程领域必须寻找混合式教学有利于学习者的助力点。医学信息工程专业的C语言程序设计课程经过几年的积极尝试和实践，初步形成“一优三创四层次”线上线下混合式教学模式，最初主要针对理论教学，先知识后能力，后扩展到实践教学，知识能力并重，进而顺应大学教育发展的趋势，即先能力后知识。

2.1 “一优”的含义

在“一优三创四层次”线上线下混合式教学模式中，“一优”指优化教学内容。学习好C语言要注意两个方面。一是要培养学习的兴趣，从简单的引导开始，有了学习的兴趣，才能够真正掌握C语言。二是要养成良好的学习习惯，切忌“逼迫学习”，把学习当成负担。那么在有限的教学时间里，教学内容的设置、教学路线的设计尤为重要。因此，针对医学信息工程专业学生的学情特点，我校设计不同的学习路线，分为有基础和无基础的学生的学习路线。两类学生分步走，分而合而分再合，最后都能顺利完成学习任务。比如对于C语言的语法学习，对于无语言学习基础的学生，教师就要有针对性地发布教学视频、资料，入门为先，充分利用碎片化时间，让他们尽快入门，尽快掌握基礎语法。同时，对于有语言基础的学生，可以通过简单的实例来学习语法，了解它的结构，快速复习和深入学习。比如变量，通过实例首先要了解变量的定义方式（格式），其意义是什么（定义变量有什么用）；其次要学习怎么去运用它（用什么形式去应用它）。

总之，C语言的教学内容繁杂，每一环缺失都会导致学生对本门语言认知上的欠缺，教学内容的优化就是化繁为简，以简驭繁的过程。医学信息工程专业的C语言教学内容的基础知识建设在超星学习通和慕课上，我们在超星学习通上创建课程学习班级，进行课件建设、章节建设及资料建设。在慕课上建立异步课堂，打破思维定式，教师不把课程教学与课堂教学画等号，学生不把课程学习与课堂学习画等号，通过异步课堂串联课前、课中、课后，增强激励学生自主学习的方式手段，让学生针对课程内容进行持续深度的学习探索。以五星法建设线下案例融汇旧知新知，以基于本专业的微项目资源建设贯通知识链。

2.2 “三创”的含义

“三创”之一是创新教学模式——“互联网+”。线下课堂多媒体呈现多元化教学相关内容，我校建设了超星学习通一平三端，用教室端、移动端、管理端实现智慧环境下教学新生态的构建。互联网即时采集校外资源，创建学习通等教学平台在线交流、发布教学内容、课堂投屏互动、课堂内容分享、分组教学、测试等。

“三创”之二是创新教学方法——合作学习。合作学习包括课上“团队—共享”合作学习。大学课堂中自主探索与合作交流是学生学习的重要方式，小组要完成共同任务，明确责任分工与互助性学习。针对课前、中、后的不同问题，以团队内部倾听、交流、协作、分享。学习的主动权就轻松交到了学生自己的手里。

合作学习还包括“项目组”合作学习。在C语言的各阶段学习中，教师会针对内容特点，挖掘教材内涵，结合课堂教学计划，探索学生实践动手中的运用困惑，把学生的兴趣点融合到针对性的项目中。例如我校是中医药院校，虽然专业非医非药，但就专业特点而言，又和医和药有着密不可分的联系，我们就尽量设置一些如药品管理、医疗器械管理、中药组方管理、伤寒病管理等这样有医药特点的项目，让学生的学习有暗示的归属感，既学习了C语言的专业知识，又结合专业特点掌握了医药工程的相关内容。我们提倡合理构建项目小组，结合学生的态度、认知、情感，构建项目组文化，凝聚组员间的向心力，为合作学习打下坚实基础。

合作学习还包括课下“C-fan”合作学习。一个专业的学风和传承是非常重要的。C语言的学习仅靠教师课堂教学、学生自我修学、同班互助共学是远远不够的，学长的学习经验是最真实有效的、快速进步的催化剂，我们组建课下C-fan小组，通过学长的经验传承，让专业学生能快速有效地进入C语言的学习世界，有方可鉴，有路可循，有的放矢，有经可取。

“三创”之三是新评价机制——多元指向。评价一直是难题，评什么，怎么评。我们经过调研、考察、实践，采取“1+x”的学生学习形成性评价考评机制，将学生品格素养、能力水平、学习成果等多方面因素都纳入评价内容。比如学生在课堂的灵活度，普通作业、实践作业、分组作业的管理，分组协同开发合作、任务跟踪管理，作业、实践、考试结果的多维度、多粒度导向统计等。

2.3 “四层次”的含义

“四层次”是指超星学习通、线上慕课等资源学习构建基础知识网，线下案例教学构建能力网，线下研讨构建思维网，团队项目构建价值观网。

3 “一优三创四层次”线上线下混合式教学模式的关键基点

3.1 基础知识构建

必须假设学习者是“零基础”，根据不同认知基础的学习者绘制课程路线图，设置不同的学习路径，体现个体化学习，如图1。

这样，学生就可以自定节奏学习，尽可能利用好碎片时间，让学生有更广阔的学习空间，用最热衷和严谨的心态，在规定时段内完成各阶段的学习。同时，有了学习路线图，学生可以根据不同的学习进度和效率选择学习内容，而不是全专业步调必须一致，会的闲，不会的急。这样，学生自己和自己，自己和他人有个比较，会看到差距，就会更好地调整学习步伐。

3.2 线下案例的建设

要依托学习者熟悉的案例激活旧知、示证新知、尝试应用、融会贯通。

我们从学生熟悉的数学知识、生物学知识甚至历史知识中，构建与C语言教学知识点契合的发展知识，为学生描绘一幅计算机语言学与学生人本认知学相勾连的知识图谱、知识蓝图，尽量与现行的学校教育吻合，由旧知识融通新知识。因为学生是学习的主人，学生通过教师的引导，在自己先前经验的基础上主动构建对新知识、新问题的理解，从而形成具有语言信念和技能的个体，实现对新知的认知。

我们精选、精简医学信息工程领域项目，涉及医疗仪器、药品管理、专家系统、医院信息系统等众多领域，按照谭浩强体系进行融入专业前沿，如药品管理可用于C语言中表达式、数组、选择、循环结构的教学，如图2。

3.3 教学实践

在学习通创建“C语言程序设计”线上课堂，本班学生根据班级码加入此课堂。先依次开个小调查和课前小测。根据调查和测试结果进行双向分组，分为两个小组。

以循环结构内容为例，在完备学生理论知识的基础上，我们依据学情分层次设置验证性实验、设计性实验、综合性实验。教师提供清晰明确的实验指导，同时充分利用一些在线仿真实验平台，加强师生、生生之间的沟通。通过在线实验平台记录学生实验全过程，精准教师实施全过程管理和全过程评价。学生的成绩单不再是一串数字，而是一个实时、动态的“大数据”记录——花了多少时间在什么知识点上，正在学什么，学得如何，能力如何，竞争力如何等。

例如，学到链表的内容，教师根据学生的学习情况，确定适合的项目，分配到小组中，我们设立两个项目，一个是相对容易的通讯录设计，一个是稍显复杂的学生成绩管理。根据学习数据，把项目分配给两组，将相关的资源上传学习通资料供学生参考、学习，同时在在线实践平台发布项目。

教师根据课程进度，实时监督学生的完成情况，利用在线实践平台的线上数据统计功能，可查看计算學生某知识点掌握情况，达到项目前、中、后全程教学管理的良好效果。

最后，以小组汇报的形式进行项目考核。选取带有共性的错误点的项目3～5个，通过共同讨论、纠错，使大家再次加深巩固链表知识点。选取小组中具有代表性的优质算法项目3～5个，向全体成员演示并解说。让大家从别人的代码里学习，从别人的视角里找到新的思路。

4 结语

本文在新工科背景下，结合医学信息工程专业和学生的学习特点，提出了一种“一优三创四层次”线上线下C语言混合式教学模式。通过超星学习通和MOOC构建基础知识网，基于不同层次学习者认知基础，能实现学习内容差异；通过学习五星法建设线下案例，融汇旧知新知，构建能力网；在线下研讨中对理论的一般规律进行探索，构建思维网；以基于医学信息工程专业的微项目资源建设，贯通知识链，构建价值观网。帮助理工科学生构建以能力、思维、素养、情感、价值观为主线更为紧密的认知“四层次网”，融线上线下混合式教学的思想，为混合式教学助力理工科学习者提供了理论与现实依据。

参考文献

［1］刘斌，张文兰，江毓君. 在线课程学习体验：内涵、发展及影响因素［J］. 中国电化教育，2016（10）：90-96.

［2］李倩倩，张隆基，武利，等. 基于成果导向的混合式教学质量提升策略研究［C］//第十七届沈阳科学学术年会论文集. 沈阳：沈阳市科学技术协会，2020：2.

［3］张要军，吕梦倩. 一流学科建设背景下线上线下混合式金课建设的探索与思考［J］. 教育现代化，2020（7）：125-127，135.