线上线下混合式教学在“程序设计基础”课程中的应用研究

摘要：为了提高高职类计算机应用技术专业学生的自学能力、实践能力、软件开发能力，文章以程序设计基础课程为载体，重构了知识网络，提出了抽象知识具象化，使用场景案例化的线上线下的混合式教学体系，并阐述了实施过程、课程效果及教学反思。

关键词：混合式教学；线上线下；程序设计；教学体系

中图分类号：G642 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2024）27-0124-03

随着移动互联网信息技术的迅猛发展，特别是各类在线教育平台的兴起，教育与信息技术的深度融合催生了基于MOOC、SPOC的在线教学与翻转课堂相结合的线上线下混合式教学模式。此模式优势显著，网络平台汇聚了丰富的课程资源，如视频教程、在线测试、实验动画、虚拟仿真实验等，使学生能灵活利用碎片时间进行学习。教师在线下课堂与学生深入互动，针对学习难点进行解答；同时，通过平台数据分析掌握学情，及时沟通并提供个性化指导。这一模式已在实际教学中广泛应用，有效提升了教学质量，增强了学生的学习能力、实践能力及创新力[1]。本文主要研究了线上线下混合式教学在程序设计基础课程中的应用。

1 教育信息化的主要教学模式

1.1 翻转课堂

翻转课堂的核心在于学生通过观看短小精悍的在线视频，提前自主学习课程内容，根据个人情况安排学习进度，整理学习收获并提出疑问，随后在课堂上进行展示交流、实践练习及完成作业。教师则负责解答疑问、组织小组讨论并布置预习任务。此模式以学生为中心，强调主动性，允许学生根据自身情况灵活安排学习时间与地点，教师则扮演指导者、帮助者及学习活动的组织者角色，整合优质资源，激发学生学习的积极性和主动性。然而，翻转课堂对教师的信息素养和课程设计能力提出了更高要求，且学生需具备较强的学习主动性和自律性，否则可能影响教学效果。

1.2 MOOC

MOOC[2]是大规模网络开放课程，是面向社会公众的免费开放式的网络课程，课程主要来自世界名校，有Coursera、Udacity、edX三大课程平台。国内的在线MOOC平台主要有学堂在线、中国大学MOOC、智慧树、学银在线等。相较于传统教育，MOOC打破了时间和空间的限制，允许学生根据个人学习进度自主学习，对不理解的内容可反复观看，更具个性化。然而，MOOC要求学生具备较高的自控力，这恰是高职学生普遍缺乏的，导致通过率相对较低。此外，MOOC学习中的问题难以及时解决，缺乏面对面的情感交流。

1.3 SPOC

SPOC（Small Private Online Course） 作为小规模限制性在线课程，其“Small”意味着学生规模通常控制在几十至几百人之间，而“Private”则强调了对学生的准入条件进行限制，仅允许符合要求的申请者加入课程。SPOC课程巧妙地融合了课堂教学与在线教学的优势，形成了一种独特的混合式学习模式。在此模式下，学习者需提前通过在线平台预习教师发布的视频内容，随后在课堂上就未完全掌握的知识点与教师进行深入讨论，并共同完成课堂学习任务。SPOC模式不仅让教师重新聚焦于校园教学，还使他们成为线上线下课程资源的有效整合者与翻转课堂的积极实施者。在课堂上，教师不仅负责指导学生学习，还积极组织分组讨论，为学生提供个性化的学习指导和支持，共同解决学习中的难题。这种教学模式极大地激发了教师的教学热情和课堂活力，同时也为学生的深入学习创造了有利条件，使他们能够获得更加个性化和专业的指导。

2 计算机应用技术专业课程应用线上线下混合式教学的必要性

计算机应用技术专业的专业课程种类繁多，且课程难度较大，入门门槛较高。因此，该专业要求学生具备扎实的数学基础和较强的逻辑思维能力。然而，目前，高职高专学生的数学基础相对较为薄弱，甚至部分学校存在文理兼收的情况，导致学生间的基础差异较大。部分学生尚未适应大学的学习环境和学习方式，仍然沿用高中的学习思维与习惯。通过问卷调查，文章总结了学生面临的学习困难的主要原因。

1） 学生间的个人认知系统存在差异，而课堂教学进度和材料一般是统一的。教师在授课时往往难以兼顾每个学生的认知空白点，导致部分学生难以跟上教学节奏，感觉上课内容晦涩难懂，进而造成学习脱节，影响后续课程的学习。

2） 即便学生能够理解所学内容，但由于缺乏项目实践练习，他们不清楚知识的实际应用场景和方式，以及对后续课程的关联作用。这导致他们缺乏深入学习的动力，实践机会少，到后续课程需要应用时，已遗忘大部分内容，既影响了学习进度，又打击了学习积极性。

3） 随着一些课程课时的不断压缩，教师在授课时面临两难选择：要么缩减教学内容，可能影响后续课程的连贯性；要么加快授课进度，但这会让基础薄弱的学生更加难以跟上。许多学生因此感到学习全程如同“云里雾里”，专业知识掌握得不扎实、不透彻。

程序设计基础作为培养程序开发工程人员的专业基础课程，也是计算机应用技术专业的第一门专业入门课程，其重要性不言而喻。教师在教授这门课程时，不仅要注重培养学生的编程能力，还要初步培养他们分析问题和解决问题的能力。

基于上述原因，计算机专业课程采用线上线下混合式教学模式显得尤为适合。这种模式能够充分发挥信息技术教学手段的优势，提高课堂教学效果。它以学生为中心，结合翻转课堂的理念，通过传智播客的在线教学平台提前发放预习视频，课中由教师集中解决授课重点和难点，课后则利用线上资源库进行巩固。课程结束后，学生还可以通过头歌在线编程平台持续学习，形成线上线下相融合的混合式教学体系。此外，采用项目式教学、小组互助、案例教学等教学方法，有助于培养学生的逻辑思维、自主学习能力、实践操作能力以及团队协作能力[2]。

3《 程序设计基础》线上线下混合式教学体系

3.1 课程设计原则与知识网络重构[3]

1） 课程的知识点视频应全面覆盖本门课程的必要知识点，并针对学生的个体性认知差异，补充尽可能多的先修知识学习资料，以便学生能够有针对性地学习，弥补自身基础的不足。

2） 针对不同基础的学生，应提供不同的学习路径，以节省学习时间，让学生有更多精力进行更深入的学习。

3） 提供详细的课程核心知识点资料，便于学生选择和查找，从而提高学习效率。

4） 知识网络重构。

3.2 抽象知识具象化，使用场景案例化

计算机专业的知识体系较为抽象，程序的执行过程又具有很强的隐蔽性，导致学生难以直观理解其具体操作过程，进而难以从已有的抽象认知中理解新的抽象概念。授课时，应让学生明确，程序设计中涉及的抽象知识实际上是用来解决或映射现实问题的。因此，应从现实世界出发，将抽象概念具象化，帮助学生深化对抽象知识的理解，同时，还需将知识的使用场景案例化，使学生明确知识的应用方式和场合。案例设计应兼顾实用案例与经典案例的组合。具体设计如表1所示。

3.3 线下项目小组讨论构建软件开发思维

通过课程项目的完成，小组须深入剖析待解决问题，并据此给出项目的总体设计，进而对设计进行模块分解，实现各模块的核心算法、数据结构及代码编写，并最终进行功能测试。这一过程不仅培养了学生的自学能力和团队协作能力，还增强了其责任感。

4 教学实施

4.1 以学生为中心

课堂上，学生应聚焦于解决重点和难点知识，课前则通过在线视频预习基本知识点。教师通过课堂提问、当堂测试、章节测试及调查问卷等方式，直接交流以掌握学生的学习情况，并据此及时调整授课内容和教学手段。总体上，应增加学生课堂练习时间和师生交流时间，以锻炼学生的表达能力，培养其学习的主动性和自主性。同时，课下的在线作业和预习视频应适量，避免给学生造成过大压力，导致厌学情绪，进而影响其学习积极性。

4.2 项目驱动学习

教学课程以项目驱动为核心，遵循“项目分析-教师演示-提出问题-学生模仿-课堂总结提高”的流程组织教学。整个课程围绕项目案例展开，每个教学单元均完成项目中特定的工作任务，最终完成一个综合项目开发[4]。

项目以小组形式进行，包括思路分析、模块分类、代码编写、项目测试等环节。各项目组长负责任务分解，组员分工合作，通过小组讨论分享思路、提出意见，共同完成项目。此过程旨在培养学生的团队协作精神和责任心。教师应及时跟进项目进度，定期检查，并组织答辩，由项目小组长负责评定项目成员成绩。

4.3 在线平台学习

本课程采用传智播客的在线教学平台。教师根据教学内容整合知识点，录制或选用线上视频，供学生利用碎片化时间观看，并在学习任务清单上标注疑问，反馈给老师。根据章节知识点创建在线试题库，题型涵盖单选、多选、判断、问答及编程题。课堂测试、章节测试及试卷均基于该题库整合而成。

线上平台提供课程相关课件、教学大纲、核心知识点及教案等教学文件。考试系统支持按知识点和题型组卷，教师可随机抽取题目组成试卷，实现课前测、课堂测和课后测。通过大量练习，学生可掌握所需知识点。平台的数据统计功能可分析视频观看、测试及作业完成情况，教师据此与学生交流分析，指导其学习改进，并形成线上综合评定。

5 考核内容和方法

程序设计基础是培养程序开发工程人员的语言学习的基础课程，共40个学时，理论20学时，实验20 学时。要完成10次实验作业，当堂完成，限时提交。期末总成绩的构成：10%的课堂表现+10%的在线测试+20%实践成绩+10%项目成绩+50%期末考试。

多元化的过程考核体系旨在全面反映学生的综合能力和实践能力，通过综合各项成绩，动态把握学生学习情况，全面考核其学习水平，激发其学习积极性。考核内容包括随堂测试、课前测试、章节测试、项目协作完成情况以及期末考试对理论知识的掌握情况。

本教学方案自2022年3月春季学期起实施，教学效果显著提升，学生的编程能力和项目思维水平明显提高，尤其激发了学生的学习兴趣和积极性。

6 反馈与改进

在实施翻转课堂时，需加强课堂组织能力，确保及时处理学生问题，并鼓励学生积极参与问题和项目讨论，这是课堂成功的关键[5]。后续教学中，应定期与学生交流学习情况，引导其自主改进不足，实现自主学习。同时，根据学生反馈及时调整教学内容和方法，结合专业发展更新试题库，并补充学生感兴趣的知识。

参考文献：

[1] 张策，谷松林，徐晓飞，等.MOOC教学试点学院探究：以哈尔滨工业大学（威海）计算机学院为例[J].中国大学教学，2018（11）：38-42.

[2] 李骏扬，于海琴.线上线下混合式教学与多层次认知网络构建的融合：以“计算机程序设计” 课程为例[J].东南大学学报（哲学社会科学版），2021，23（S1）：149-153.

[3] 王妍，杜秀华，杨蕊，等.基于OBE的工程图学混合式教学新体系[J].图学学报，2021，42（4）：696-702.

[4] 刘允涛，刘悦.高职计算机公共实训课线上线下混合式教学改革[J].实验技术与管理，2020，37（6）：243-245.

[5] 刘雨薇，李茹.线上线下混合式教学在“算法设计与分析” 课程中的应用研究[J].教育理论与实践，2021，41（9）：62-64.

【通联编辑：代影】

基金项目：郑州澍青医学高等专科学校骨干教师培养计划（项目编号：2022ssgg06）