程序设计混合式教学模式改革

田红磊 李昕 刘昕 李传秀

【摘要】以教师面对面教授为主的单一化课堂无法满足学生学习多样化的需求，作为计算机基础教育的必修课程之一，程序设计课程在培养学生的自主学习能力上具有极其重要的意义。本文以程序设计课程为例，结合网络平台与传统课堂进行混合式教学模式改革，提高课程的教学效果。

【关键词】“互联网+”  线上线下  混合式教学

【基金项目】中国石油大学（华东）教学改革项目“程序设计‘线上学习+线下教学的混合式个性化教学模式改革”（HJ201810）;

中国石油大学（华东）研究性教学改革项目“Lattice自主学习体系的研究”（YK201611）。

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2018）42-0228-02

一、前言

随着近几年信息技术的飞速发展，微课、MOOC、翻转课堂等在线教学方式已经在教学中得到应用[1-4]。这些新型的教学方式弥补了传统教学方式“以教师为主”的不足，上课前充足的学习时间和灵活的学习方式为掌握式学习提供了保障，能够极大地缩减学生间的差距并激发学习动力，提高了教学效果。但是新的教学方式也存在着不足，最主要的不足是这些教学方式以其教学内容为中心，没有充分考虑学生的个性需求[5]，没有充分按照不同学生的个性化需求来推荐学习资源，造成学生学习兴趣较低，学习效果不明显的问题。

针对新生开设的程序设计课程，全校每年大约有四千名学生学习该课程，而不同学生的个性化差異却很大，不同环境成长的学生具有的知识结构差距很大，学生新接受的知识结构差距也很大。因此，虽然程序设计课程目前已经取得了较好的效果，也得到了学生的认可，但在课程的实际教学过程中仍然面临着因个性化差异引起的巨大问题与挑战。本文以程序设计课程为例研究和探索混合式教学模式[3]，在线上开设“网络课堂”，在线下开设“传统课堂”，两种教学过程相互补充、相互延伸、相互配合，引导学生进行个性化学习。

二、课程教学资源建设

（1）知识点碎片化，建设课程微课资源

将整个课程按照章节顺序划分为相对独立且相互关联的多个知识点，针对分解出的每个知识点设计成一个5-15分钟的微课。对每个微课设置明确的知识点属性，尽量做到能够根据知识点的设置选择出不同的微课资源。

每个学生通过课程知识点的选择构成一个课程知识集，每个同学的课程知识集是不同的，从而实现向每个学生推荐不同的课程微课资源组合，按照课程章节顺序进行排列形成每个个体独特的微课链，根据课程进度动态调整微课链，实现学生个性化的课程学习。同时，在微课资源的帮助下，教师可以采用多种教学资源和教学方式来呈现知识点，通过多渠道交流了解每一位学生对知识点的理解程度，发现偏差及时纠正，达到更好的教学效果。

（2）实验题库层次化，建设分类分层实验教学体系

为了适应不同层次的学生的特点，通过增加不同难度的题目构建基础型、设计型、探究型三个层次的实验教学内容，三个不同层次实验内容题目数量的比例为2：2：1，分类分层的实验教学体系章节截图如图1所示，按照知识点的属性进行分类，尽可能让不同层次的学生在程序设计过程中都有所付出、有所收获，达到因材施教的效果。

基础型实验题目主要考查学生对基础语法知识点的掌握情况，学生在线上自学微视频时进行练习，学生根据知识点的选择进行基于知识点的实验题目练习，增强基础语法知识点的掌握;设计型实验题目主要考查学生对知识点的综合应用的掌握情况，学生在线下实验课堂中进行练习，有问题及时向老师提问，对实验题目做题人数进行统计，突出比较典型的案例，学生根据知识点的重要性在实验课上进行练习，增加知识点的广度;探究型实验题目精选带有创新型的题目，包含多个语法、多个算法，主要用于培养学生的综合应用能力，解决实际问题的能力、计算思维能力，增加知识深度的掌握，这部分题目对学生不做要求，学有余力的同学进行练习。每个学生通过不同的选择构成不一样的实验题目组合，通过个性化学习实现课程培养目标。

（3）教学资源整合化，建设线上个性化学习平台

在已有的知码开门课程资源网站（http：//program.upc.edu.cn/）基础上将教学资源整合建设线上自主学习平台，系统功能如图2所示，为学生提供个性化服务。其中学习资源模块包含教师对不同知识点讲解的微视频、课件、典型案例讲解、分类分层的实验题库等学习资源，学习反馈模块以在线测验为主，辅以在线答疑、在线时间、编程排名等自主学习活动。平台根据学生的个性化需求，给学生用户推荐不同的微课知识链和实验题目组合，并将学习情况反馈给学生，为学生的个性化学习提供支持。

三、混合式教学模式教学设计

围绕“以学生为中心”的教学目标，设计“线上学习+线下教学”的混合式教学模式，如图3所示。在“线上学习+线下教学”的混合式教学新模式下，学生参与到教学过程中，是主动学习，并且每个学生可以根据自己的实际情况进行个性化的学习，体现了以学生为中心的教学理念;课程的理论教学和实践教学同时进行，学生在学习理论知识的同时可以进行实践练习，增强了学生的实践动手能力，提高了学生的学习积极性，达到更好的教育效果，实现了课程教学的个性化培养目标。

（1）以案例教学为中心组织教学内容

为了突出程序设计语言的应用性，按照程序设计语言的特点和以往的教学经验，打破语法界限，按照案例组织教学内容，将语法内容分散到案例中，将课程的教学内容划分为两部分：基础语法教学、案例教学。

线上教学内容主要是基础语法知识点，以自主学习为主。教师上课前在网络平台上上传学习资料，设置任务，对于每个任务都设置相应的知识点考核，指导学生学习相应的资料完成基础语法实验并自测进行自我考核，在上课前打好基础，将不懂的问题记录好，等待教师答疑。

线下教学内容主要是案例教学，以讨论为主，师生讨论、生生讨论。以案例带动学习，教师通过案例引出知识点，引导学生发现问题、分析问题、解决问题，鼓励学生通过已有的知识点进行推导和总结，揭示案例所涉及的语法和規则，提出解决问题的思路及途径，为学生指出重点和难点，同时学生通过完成设计型实验达到对所学知识的巩固。

（2）混合式个性化教学课时安排

目前课程总学时为80课时，在混合式个性化教学模式下课时具体安排如表1所示，线上教学25课时用于学生完成基础知识点的学习及自测，线下教学23课时用于案例教学，师生讨论、答疑解惑、知识的运用和拓展，实验教学40课时用于学生实践动手能力的提高，线上课时占课程总课时的1/3左右，在课时安排上保证了个性化教学的教学效果。

（3）过程与能力考核为主的考核体系

以国内外先进的教学理论为指导，提出“以编促学”、“以考带学”的《程序设计》课程的分阶段、累加式考核方式，以学习过程和实践能力考核为主，激发学生上机编写程序和调试程序的积极性，有效解决目前“重语法轻算法”和“重结果轻过程”的问题，同时改变传统的“一卷定乾坤”的状态。

过程考核主要考核学生学习过程中对课程基本知识点的掌握程度，主要包括线上教学学生学习过程中进行的自测、线下教学学生参加的问题讨论以及实验教学的编程排名，能力考核主要考核学生对整个章节、整个课程的综合掌握程度、逻辑思维能力、解决实际问题的能力，主要包括随堂章节上机测验、期末上机考试。期末总成绩构成如下：总成绩=期末考试50%+随堂测验20%+课堂讨论10%+线上自测成绩10%+编程排名10%

四、总结

在混合式教学模式下，学生获得个性化的学习体验并得到充分发展，能够提高学生的学习积极性，培养学生自主学习的能力，提高教学质量。以自学为主的线上教学用于学生个性化的课程基础知识学习，充实学生课外的学习资源，减小学生之间的知识结构差距;以讨论为主的线下教学通过分析案例和测验解决不同学生的问题促进学生深入掌握所学知识，提高学生运用知识解决问题的综合能力;分类分层的实验教学体系用于学生个性化的实验教学环节，尽可能让不同层次的学生在学习过程中都有所付出、有所收获，体会到编程的乐趣，逐渐提高自己的编程能力，同时保证了学生编程的针对性，避免学生花费大量时间在不必要的题目上。

参考文献：

[1]曾琦.“互联网+”与个性化的学与教[J].中国教师.2017（1）：63-64.

[2]李晓红.翻转课堂在计算机程序设计类课程中的应用探究[J].教学园地.2014（18）：29-31.

[3]王春辉，刘志国，俞宗佐.基于MOOC平台的混合式教学模式探索——以C语言程序设计公共课为例[J].内蒙古师范大学学报.2015（7）：144-146.

[4]苏小红.基于“MOOC+SPOC”的混合式教学的探索与实践.中国大学教学.2015（7）：60-65.

[5]张金宏.“互联网+”背景下大学英语个性化教学模式探索.新余学院学报.2016（6）：147-149.

作者简介：

田红磊（1980-），女，山东潍坊人，中国石油大学（华东）计算机与通信工程学院讲师，工学硕士，从事程序设计语言教学研究。