呂 娜，張 琎，張芊茜，史桂嫻

（濟南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院，山東 濟南 250022）

0 引 言

“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)的使用為網(wǎng)絡(luò)教學(xué)帶來了歷史性的變革，成為現(xiàn)代化教育教學(xué)發(fā)展的里程碑[1]。MOOC是一種大型的網(wǎng)上開放課程，它有自己的學(xué)習(xí)和管理系統(tǒng)，蘊含豐富的課程資源，包括短片、練習(xí)題、討論、補充材料、測試等[2]。在MOOC課程中，學(xué)生不受時空的限制，“碎片化”時間得以有效地利用，在整個學(xué)習(xí)過程中學(xué)生的主體地位得以凸顯，自主學(xué)習(xí)能力得到了鍛煉。因此，MOOC課程在“互聯(lián)網(wǎng)+”的時代背景下愈來愈受到高校師生的青睞。

不是所有人都能勝任MOOC課程的學(xué)習(xí)，除要求能夠熟練使用網(wǎng)絡(luò)平臺外，還要求學(xué)習(xí)者具備一系列的個人品質(zhì)，涵蓋自我鞭策與管制、高效的時間管理、在線獨立工作、在線協(xié)作的能力等[3]；有些學(xué)生正是由于缺乏頑強的意志力，不能順利完成MOOC課程的研習(xí)。傳統(tǒng)的面對面授課在學(xué)習(xí)氛圍的營造和價值觀的塑造等方面是網(wǎng)絡(luò)教學(xué)無法替代的。為了充分發(fā)揮大學(xué)傳統(tǒng)教學(xué)和 MOOC教學(xué)的各自優(yōu)勢，積極地革新大學(xué)教育的教學(xué)與管理模式，“網(wǎng)絡(luò)開放課程 + 本地大學(xué)面對面授課”相結(jié)合的混合教學(xué)成為當(dāng)前大學(xué)教育研究的熱點[2]。線上線下的混合教學(xué)模式是指通過網(wǎng)絡(luò)平臺，教師（本?；騇OOC 教師）“線上”提供習(xí)題、課件、視頻等教學(xué)資源，學(xué)生線上自主學(xué)習(xí)，根據(jù)在線數(shù)據(jù)的反饋，教師可以離線選擇內(nèi)容，實現(xiàn)在線學(xué)習(xí)與課堂教學(xué)的整合[4]。混合式教學(xué)模式強調(diào)了學(xué)生的中心地位，學(xué)習(xí)過程化被動為主動；教師成為教學(xué)過程的組織和引導(dǎo)者，更注重對學(xué)生學(xué)習(xí)效能的反饋。

1 程序設(shè)計類課程的混合教育模式內(nèi)涵

程序設(shè)計課程是計算機與信息類專業(yè)的主干課程，包括C、C++、Java編程等。它通常配備一套完整的實驗課程，要求學(xué)生在學(xué)習(xí)中要有主動性和動手能力。這類課程的教學(xué)目標(biāo)是通過編寫應(yīng)用程序培養(yǎng)學(xué)生分析問題和求解問題的能力，繼而塑造其計算思維和創(chuàng)新思維。

傳統(tǒng)的教學(xué)模式主要以教師講授為主，容易陷入“灌輸課堂”的模式，使學(xué)生失去學(xué)習(xí)的興趣；而單純網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的模式對學(xué)生的自控能力要求較高，無法根據(jù)每一個學(xué)生的情況做到因材施教，無法在教學(xué)過程中根據(jù)學(xué)生的反饋調(diào)整教學(xué)進(jìn)度與深度。因此，將兩種教學(xué)模式相結(jié)合，整合優(yōu)質(zhì)的線上資源，充分發(fā)揮線下課堂的優(yōu)勢，設(shè)計適合程序設(shè)計類課程的混合教學(xué)模式，使得兩者相互促進(jìn)、相得益彰，就成為目前計算機教育研究的熱門問題。

借助收集網(wǎng)絡(luò)平臺的各種數(shù)據(jù)，教師能夠輕松把控課前、課中、課后各階段學(xué)生學(xué)習(xí)的進(jìn)度和深度；學(xué)生可以通過在線網(wǎng)絡(luò)課堂進(jìn)行自學(xué)、查看網(wǎng)上作業(yè)的反饋以及參與討論等，學(xué)生網(wǎng)上作業(yè)的評價結(jié)果和討論區(qū)的參與熱度將作為最終課程結(jié)果的一部分。通過實施這種混合式教學(xué)形式，教師可以更輕松地教學(xué)，學(xué)生更快樂地學(xué)習(xí)，使得教與學(xué)化繁為簡，從“教師核心”逐步向“學(xué)生核心”的教學(xué)模式轉(zhuǎn)變。在此教學(xué)模式下，凸顯了兩大核心價值導(dǎo)向：一是強調(diào)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)；二是注重學(xué)生解決實際問題的能力培養(yǎng)。在信息化的時代背景下，信息的獲取變得容易，而把相關(guān)信息搜集起來加工提煉進(jìn)而能夠解決實際問題的能力反而變得難能可貴。

2 程序設(shè)計類課程的混合教學(xué)模型

2.1 程序設(shè)計類課程的教學(xué)內(nèi)容與目標(biāo)

程序設(shè)計類課程是介紹設(shè)計、編寫和調(diào)試程序時涉及的基本方法和技術(shù)，往往以某一種高級程序設(shè)計語言為例貫穿整個課程?；谒惴ㄅc程序設(shè)計的要旨，引入設(shè)計和實現(xiàn)一個完整的程序所涉及的基本知識和基本方法，培育學(xué)生通過編程最終解決實際問題的能力。

2.2 混合教學(xué)模式探討

在傳統(tǒng)的程序設(shè)計類課程教學(xué)模式中，教師的大部分時間都在解釋基本概念、基本語法以及編寫簡單程序，通過布置相應(yīng)的上機練習(xí)來強化學(xué)生對理論知識的理解和應(yīng)用。這種灌輸式的教育模式將學(xué)生置于知識被動接受者的位置，學(xué)生自身的內(nèi)在學(xué)習(xí)動力和創(chuàng)造性沒能被充分地激發(fā)。

網(wǎng)絡(luò)在線課程與本地大學(xué)面授課程相結(jié)合的教學(xué)模式是指使用優(yōu)質(zhì)的MOOC課程教學(xué)資源，在大學(xué)課堂里展開班級教學(xué)。得益于先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，在傳統(tǒng)教學(xué)中難以解決的人數(shù)多、課時少、學(xué)生學(xué)習(xí)主動性欠缺、師生交流與互動不足、實踐反饋能力薄弱等問題都能夠找到新的解決方案。

程序設(shè)計類課程的混合教學(xué)模式基本教學(xué)流程主要分為課前準(zhǔn)備、參與式教學(xué)、上機實踐和總結(jié)評價4個模塊，如圖1所示。C語言程序設(shè)計課程64學(xué)時左右，是大學(xué)生接觸的第一門計算機編程基礎(chǔ)課程。在C語言的傳統(tǒng)教學(xué)中，由于概念和規(guī)則繁多，初學(xué)者普遍反映學(xué)習(xí)困難，期末考試不及格率高[5]。結(jié)合C語言程序設(shè)計中學(xué)生普遍感覺最難學(xué)的“指針與函數(shù)”這一知識點，筆者介紹實施混合教學(xué)模式的具體方法。

圖1 混合教學(xué)模式流程圖

2.2.1 課前準(zhǔn)備

在課前籌備階段，教師需要進(jìn)行深入研究和分析教學(xué)內(nèi)容，樹立教學(xué)的知識目標(biāo)和能力目標(biāo)，抓住教學(xué)重點與難點，劃分課下自學(xué)部分和課堂講授部分，以便引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。編制項目化教學(xué)任務(wù)和詳細(xì)的學(xué)習(xí)要求，提供教學(xué)微視頻、預(yù)習(xí)課件、課前測試等資源形成課前自主學(xué)習(xí)包，通過QQ群推送給學(xué)生，以便學(xué)生進(jìn)行課前自學(xué)。

學(xué)生拿到課前自主學(xué)習(xí)包后，按照學(xué)習(xí)要求觀看視頻、課件等學(xué)習(xí)資料，制定學(xué)習(xí)目標(biāo)，完成課前測試。通過課前測試，可以很好地讓學(xué)生自己評估預(yù)習(xí)效果，找到學(xué)習(xí)的難點或障礙，以便提高后續(xù)課堂教學(xué)的效率。教師可借由收集課前測試結(jié)果，根據(jù)學(xué)生的趣味與實力，繼而適時地更新講課內(nèi)容的深度與進(jìn)度。

在這個階段，把“教師講授”變成“學(xué)生學(xué)習(xí)”最重要的一步就是設(shè)定學(xué)習(xí)目標(biāo)。學(xué)習(xí)目標(biāo)必須是具體明確的陳述，包含學(xué)習(xí)對象、學(xué)習(xí)內(nèi)容、何種情況及掌握程度等組成部分。學(xué)生只有樹立了明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)，才能擁有積極的學(xué)習(xí)狀態(tài)。

以C語言課程為例，教師制定本次教學(xué)的學(xué)習(xí)目標(biāo)為掌握指針作為函數(shù)參數(shù)的特點及其與主調(diào)函數(shù)之間的值傳遞關(guān)系。教師提供北京理工大學(xué)李鳳霞教授的“C 語言程序設(shè)計”MOOC網(wǎng)址，選擇特定章節(jié)要求學(xué)生觀看；提供考查關(guān)于指針的基本概念的預(yù)習(xí)測試題目供學(xué)生自測，幫助其回顧“指針”這一知識點。

實驗課的課前準(zhǔn)備要求教師編寫好實驗指導(dǎo)書，制訂實驗內(nèi)容，提出實驗要求，如有特殊的操作要求，可給出詳細(xì)的實驗步驟，必要時可錄制微視頻加以講解或說明。實驗題目可在實驗課前發(fā)布給學(xué)生，這樣學(xué)生可以提前準(zhǔn)備，提高實驗課的效率。

2.2.2 參與式教學(xué)

根據(jù)上一階段學(xué)生的測試與交流討論，課堂教學(xué)活動可有針對性地對共性問題進(jìn)行講解。在互動環(huán)節(jié)應(yīng)用兩種互動模式，一種是教師與學(xué)生之間的互動，另一種是學(xué)生之間的討論。應(yīng)用任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法，由教師安排學(xué)生進(jìn)行分組討論、匯報，以深化和完善教學(xué)內(nèi)容。任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法是一種基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的教學(xué)法，將再現(xiàn)式教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)樘骄渴綄W(xué)習(xí)，它是一種以解決問題、完成任務(wù)為目標(biāo)的多維互動式的教學(xué)理念，強調(diào)學(xué)生在任務(wù)解決過程中的積極性與主動性[6]。

任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法的關(guān)鍵是設(shè)計一個好的任務(wù)，需要把握以下幾點：第一，生動有趣（encourage），例如，結(jié)合生活實際或?qū)I(yè)相關(guān)的問題，激起學(xué)生的思考和求知欲，可以取得顯著的效果；第二，可回答但沒有限制性的答案（limitless），給學(xué)生留有思考和創(chuàng)新的空間，實現(xiàn)任務(wù)的開放與延伸；第三，難度適中（moderate dif fi culty），要結(jié)合學(xué)生實際的知識水平和能力狀況，任務(wù)既不能過于簡單，以至于沒有任何挑戰(zhàn)性；又不能難度過大，使得學(xué)生無法獲得成就感。

C語言課堂教學(xué)中，根據(jù)學(xué)生預(yù)習(xí)測試題目的反饋情況，先有選擇地回顧一下關(guān)于“指針”的概念。通過“在自定義函數(shù)中交換兩個值的大小”這一具體案例引入本次課程的內(nèi)容。通過分析這一案例，引導(dǎo)學(xué)生理解無論自定義函數(shù)中形式參數(shù)如何改變，其值都無法傳遞給實際參數(shù)。因此，我們需要引入指針變量作為函數(shù)參數(shù)來解決這個問題。通過這個案例把指針變量做函數(shù)參數(shù)的語法形式講解清楚后，拋出一個實際任務(wù)讓學(xué)生分小組討論完成，從而驅(qū)動學(xué)生主動參與到學(xué)習(xí)活動并把剛剛學(xué)到的知識應(yīng)用起來。例如，編寫一個自定義函數(shù)實現(xiàn)同時計算得到兩個數(shù)的最大公約數(shù)和最小公倍數(shù)，并總結(jié)如何使用指針變量做函數(shù)參數(shù)去改變主調(diào)函數(shù)中變量的值。小組討論的結(jié)果以口頭報告的形式呈現(xiàn)，通過小組間打分獲得評價。評價時可提供表1所示的評量表，使得小組評價盡量客觀，便于回饋。大班教學(xué)中應(yīng)用“翻轉(zhuǎn)課堂”往往會受到人數(shù)、場地等的限制，小組匯報時可隨機抽取2～3組進(jìn)行。

2.2.3 上機實踐

在程序設(shè)計課程中，為了提高編程能力，熟練掌握調(diào)試技術(shù)，計算機實踐是整個教學(xué)過程中最重要的環(huán)節(jié)[7]。實驗可根據(jù)目標(biāo)層次不同劃分為基礎(chǔ)知識實驗、應(yīng)用實驗和拓展實驗。學(xué)生在上機時根據(jù)自己設(shè)定的目標(biāo)有選擇地完成對應(yīng)層次的實驗題目。教師在指導(dǎo)實驗時既要注重培養(yǎng)學(xué)生獨立解決問題的能力，又要幫助他們建立解決困難的信心?；A(chǔ)實驗和應(yīng)用實驗要求學(xué)生獨立完成，拓展實驗則允許學(xué)生小組討論完成。

表1 小組打分評量表

課堂教學(xué)和上機實踐兩個教學(xué)環(huán)節(jié)完成后，再布置課后測試練習(xí)，以了解學(xué)生的學(xué)習(xí)成效以及是否達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)。

C語言程序設(shè)計的實驗評判系統(tǒng)采用ACM和拼題A（pintia.cn）的在線測評系統(tǒng)，方便學(xué)生及時獲得反饋結(jié)果和教師統(tǒng)計實驗完成情況。通常，課前預(yù)習(xí)測試和課后作業(yè)也在拼題A網(wǎng)站上布置，如圖2所示。實驗題目在ACM在線測評系統(tǒng)上布置的情況如圖3所示。

圖2 拼題A網(wǎng)站布置作業(yè)情況

圖3 ACM在線測評系統(tǒng)布置實驗情況

2.2.4 評價總結(jié)

教學(xué)活動的最后一個環(huán)節(jié)是評價總結(jié)。這一環(huán)節(jié)至關(guān)重要，也通常是教師和學(xué)生最容易缺失的部分。通過評價總結(jié)得到的分析與思考又指導(dǎo)著下一輪教學(xué)活動的展開，它使得整個教學(xué)活動成為一個完整的閉環(huán)。在整個教學(xué)活動中，“教”與“學(xué)”能力的提升，取決于這一環(huán)節(jié)的質(zhì)量。

教師可根據(jù)學(xué)生的課前自測成績、課堂教學(xué)中的表現(xiàn)、實驗的完成情況、課后測試練習(xí)等，對學(xué)生這一階段的學(xué)習(xí)做出綜合評價。評價的目的有3個：一是將學(xué)生的學(xué)習(xí)活動評分等級作為平時成績的依據(jù)；二是收集學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，作為保證質(zhì)量機制，給教師提供反饋，幫助提升教學(xué)質(zhì)量；三是激起學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，通過反饋幫助其查漏補缺，提高學(xué)習(xí)質(zhì)量。對于以小組形式完成的翻轉(zhuǎn)課堂任務(wù)、拓展實驗等，可設(shè)置組內(nèi)、組間學(xué)生互評，促進(jìn)學(xué)生互相學(xué)習(xí)交流。

在評價時可使用詳細(xì)客觀的以學(xué)習(xí)表現(xiàn)為基準(zhǔn)反映學(xué)習(xí)成效的評量指標(biāo)，收集教學(xué)過程中的各種數(shù)據(jù)，包括課堂表現(xiàn)、測驗結(jié)果、實驗情況等，避免主觀的成見或既定印象，同時能夠節(jié)省教師在評估和提供反饋所需的時間。評價主要分為3類：一是診斷性評價，用來衡量學(xué)生的預(yù)習(xí)成果，以便有針對性地展開教學(xué)；二是形成性評價，用來為學(xué)習(xí)過程提供反饋，決定學(xué)習(xí)進(jìn)展；三是總結(jié)性評價，主要用于決定學(xué)生在本門課程上的目標(biāo)達(dá)成度。這3類評價的詳細(xì)的評價對象、依據(jù)和目標(biāo)詳見表2。

3 結(jié) 語

在程序設(shè)計類課程中應(yīng)用線上線下混合式教學(xué)，使得學(xué)生可不受學(xué)習(xí)時間與空間的限制，更容易使用“碎片化”時間；通過線上輔導(dǎo)與面對面的小范圍交流互動，加強了師生之間、學(xué)生之間的情感，提升了學(xué)習(xí)效果；將教學(xué)資源以更加合理的順序有計劃地進(jìn)行組織，學(xué)生可按計劃循序漸進(jìn)地學(xué)習(xí)；整個學(xué)習(xí)過程凸顯了學(xué)生的主體地位，強調(diào)和培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。對整個教學(xué)活動的評價更加科學(xué)，對學(xué)生學(xué)習(xí)的評價不再主要依據(jù)最后的期末考試，而是伴隨整個課程分階段進(jìn)行，加強了對學(xué)生學(xué)習(xí)過程的管理。評價的形式也多樣化了，由線上、線下綜合構(gòu)成，除了教師評價，還有學(xué)生互評。期待本研究構(gòu)建的混合教學(xué)模式可以為程序設(shè)計類課程的教學(xué)開辟新的思路，進(jìn)一步為高校其他課程的教學(xué)改革提供參考。

表2 量化評價方法