摘? 要：在“新工科”背景下，高職教育的工科類人才培養(yǎng)重點應(yīng)放在邏輯思維能力以及綜合實踐能力的提升上。程序設(shè)計類課程傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)，已不能滿足培養(yǎng)高素質(zhì)綜合型人才的需要，應(yīng)嘗試創(chuàng)新性教學(xué)改革。基于“新工科”理念的基本內(nèi)涵，文章以C語言程序設(shè)計課程為例，在教學(xué)模式、教學(xué)方式、考核評價等方面對線上線下深度融合的教學(xué)模式的組織和實施進(jìn)行探索研究。通過對教學(xué)實施效果的評估，發(fā)現(xiàn)課程的教學(xué)改革對提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和核心能力作用顯著。

關(guān)鍵詞：新工科；程序設(shè)計課程；線上線下

中圖分類號：TP39；G434? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? 文章編號：2096-4706（2023）20-0181-05

Teaching Practice Research on the Integrated Online and Offline Programming Courses under the Context of Emerging Engineering Education

—Taking C Language Programming as an Example

PAN Lian

（Heyuan Polytechnic， Heyuan? 517000， China）

Abstract： The focus of cultivating engineering talents in higher vocational education should be on improving their logical thinking and comprehensive practical ability under the context of “Emerging Engineering Education”. The conventional “Cramming” teaching of programming courses can no longer meet the need of cultivating high-quality and all-round talents， so we should try innovative teaching reform. Based on the basic connotation of “Emerging Engineering Education” concept， this paper takes C Language Programming course as an example to explore and research the organization and implementation of integrated online and offline teaching mode from the aspects of teaching mode， teaching methods， assessment and evaluation. Through the evaluation of teaching implementation effect， it is found that the teaching reform of this course has contributed significantly to the improvement of students' learning motivation and their core competencies.

Keywords： Emerging Engineering Education; programming course; online and offline

0? 引? 言

2017年2月，教育部發(fā)布《教育部高等教育司關(guān)于開展新工科研究與實踐的通知》，并于次年3月發(fā)布《教育部辦公廳關(guān)于公布首批“新工科”研究與實踐項目的通知》，啟動“新工科研究與實踐”項目[1-3]。項目的啟動，為高等職業(yè)教育的工科教學(xué)改革提供了方向。

工業(yè)4.0時代的到來，使人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)得到快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用[4]。這對現(xiàn)代經(jīng)濟、社會和人們的生活方式都產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，促使一些傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)向智能化升級或轉(zhuǎn)型。人工智能和各產(chǎn)業(yè)的融合，要求相關(guān)崗位的從業(yè)人員必須具備一定程度的利用程序設(shè)計知識進(jìn)行實踐和創(chuàng)新的能力。高職教育中的C/C++程序設(shè)計、Java編程基礎(chǔ)、Python程序設(shè)計等程序設(shè)計類課程作為計算機基礎(chǔ)教育的核心必修課程，為學(xué)生在后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)，在計算機專業(yè)群人才培養(yǎng)的課程體系中有著舉足輕重的地位。把握“新工科”的內(nèi)涵，以能力培養(yǎng)作為導(dǎo)向，圍繞“以學(xué)生為中心”探索程序設(shè)計類課程的教學(xué)改革，對培養(yǎng)高技能、高素質(zhì)的綜合型人才，具有重要的意義。

1? C語言程序設(shè)計課程的教學(xué)現(xiàn)狀

C語言程序設(shè)計是一門理論性和邏輯性都較強的課程，充分的上機實踐訓(xùn)練是學(xué)生掌握程序設(shè)計思想、提高編程能力的必要前提。在目前的教學(xué)中，存在一些共性問題[5-7]。

1.1? 操作實踐課時不足

受課時數(shù)的限制，課程的理論學(xué)習(xí)和操作實踐的安排很難達(dá)到平衡。為了保證教學(xué)計劃能在規(guī)定時間內(nèi)完成，教師往往只能在課堂上更多地講授基本的概念、語法知識，代碼原理，這就導(dǎo)致學(xué)生在課堂上的思考和練習(xí)時間少，實踐不能自主完成、動手能力差，分析問題和解決復(fù)雜問題的能力和高階思維沒能得到培養(yǎng)。

1.2? 課程內(nèi)容和資源同質(zhì)化

學(xué)生的計算機基礎(chǔ)個體差異較大。課程開設(shè)在大一的第一學(xué)期，一些學(xué)生在入學(xué)前沒有多少信息技術(shù)基礎(chǔ)，對計算機的使用還僅停留在休閑娛樂方面；但中職生源的學(xué)生在入學(xué)前就已掌握了一定的編程知識，具備一定的信息素養(yǎng)，同質(zhì)化課程學(xué)習(xí)對于這部分學(xué)生而言缺乏“挑戰(zhàn)度”，不能滿足他們進(jìn)一步的學(xué)習(xí)需求。

1.3? 理論和實踐脫節(jié)

課程內(nèi)容和專業(yè)應(yīng)用結(jié)合不夠緊密，大一的學(xué)生還沒有接觸過實際的應(yīng)用項目，認(rèn)識不到學(xué)習(xí)編程語言對他們后續(xù)的專業(yè)課程學(xué)習(xí)和今后的職業(yè)發(fā)展的重要性，導(dǎo)致學(xué)習(xí)動力不足，不能有效激發(fā)學(xué)習(xí)激情。

2? 線上線下相融合的混合教學(xué)模式

“新工科”建設(shè)需要“以學(xué)生為中心”積極探索多元化的教學(xué)模式，如利用翻轉(zhuǎn)課堂、雨課堂提高學(xué)生的課堂參與度；通過在線學(xué)習(xí)平臺開展線上和線下深度融合的混合教學(xué)模式提高教學(xué)的質(zhì)量。其中的混合教學(xué)模式是利用信息技術(shù)，通過在線學(xué)習(xí)平臺發(fā)布課程學(xué)習(xí)資源、互動答疑、問卷和作業(yè)，將線下集中學(xué)習(xí)和線上自主學(xué)習(xí)有效結(jié)合[8]。教師通過平臺能實時對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行全過程跟蹤，及時掌握每個學(xué)生個體的學(xué)習(xí)反饋，并根據(jù)發(fā)現(xiàn)的問題改進(jìn)教學(xué)方法和手段?；诔蔷W(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的混合教學(xué)模式的教學(xué)實施過程如圖1所示。

3? C語言程序設(shè)計混合教學(xué)模式的教學(xué)改革

3.1? 課前線上構(gòu)建

實施混合式教學(xué)模式的C語言程序設(shè)計課程在課前需經(jīng)過學(xué)情分析、課程整體設(shè)計和課程的單元設(shè)計三個階段。在學(xué)情分析中，教師對學(xué)生的學(xué)情、混合教學(xué)的環(huán)境進(jìn)行分析；教師在課程的整體設(shè)計中結(jié)合C語言在專業(yè)人才培養(yǎng)課程體系中的地位和作用、課程的教學(xué)現(xiàn)狀、課程的信息等，以學(xué)生職業(yè)能力培養(yǎng)和就業(yè)為導(dǎo)向，重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容、設(shè)計課程導(dǎo)學(xué)內(nèi)容和劃分教學(xué)單元；針對課程單元的設(shè)計需要確定教學(xué)目標(biāo)和重難點、制定教學(xué)計劃、選擇任務(wù)案例、設(shè)計教學(xué)過程、整合教學(xué)活動需要的資源[9]。在這三個階段完成之后，教師通過“超星學(xué)習(xí)通”教學(xué)平臺發(fā)布學(xué)習(xí)目標(biāo)和任務(wù)以及視頻、微課、PPT課件、案例習(xí)題、算法實踐等學(xué)習(xí)資源，如圖2所示。學(xué)生在超星平臺上接收任務(wù)，使用線上資源自主學(xué)習(xí)、完成操作練習(xí)和知識點測試，如圖3所示，遇到問題時可利用多種線上工具與老師和同學(xué)針對問題進(jìn)行探討交流，學(xué)生在線上學(xué)習(xí)的過程中可以根據(jù)自身情況自主控制學(xué)習(xí)的節(jié)奏和針對相關(guān)內(nèi)容反復(fù)學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)效率得到提升。

3.2? 課中線下教學(xué)

在線下課堂，教師首先針對課前線上學(xué)生預(yù)習(xí)和任務(wù)的情況進(jìn)行點評，指出存在的問題，引導(dǎo)學(xué)生分析問題和解決問題，使學(xué)生通過這個環(huán)節(jié)修正對知識點的認(rèn)知偏差和加深理解。隨后教師通過情境導(dǎo)入，提出任務(wù)，學(xué)生在教師的引導(dǎo)下通過頭腦風(fēng)暴明確問題，共同分析和分解問題，提出解決方案，待方案擬定，以小組為單位分工合作編寫程序。在這個過程，需要學(xué)生反復(fù)地調(diào)試和完善程序，教師予以指導(dǎo)和幫助。任務(wù)完成后由小組代表展示成果和分享經(jīng)驗，如圖4所示。采用分組完成和匯報的教學(xué)組織方式，學(xué)生在小組中代碼設(shè)計、代碼調(diào)試、代碼注釋和匯報講解的分工明確，全員參與，相互協(xié)作。在小組匯報的過程中，組間相互觀摩學(xué)習(xí)和評分，相互激勵，共同成長。把課堂交給學(xué)生，真正做到符合“新工科”教育理念的“以學(xué)生為中心”，使學(xué)生的算法思維、算法分解和調(diào)試的能力得到培養(yǎng)。

3.3? 課后線上構(gòu)建

課后教師在線上推送作業(yè)，考慮到學(xué)生的信息技術(shù)和編程能力存在個體差異，作業(yè)分為基礎(chǔ)和提高兩個級別?；A(chǔ)作業(yè)完成需掌握基本概念、語法，具備解決較為簡單的編程問題的動手能力；提高作業(yè)是綜合實踐題，部分是全國計算機等級考試二級C語言模塊的考證題或競賽真題，要求學(xué)生不僅基礎(chǔ)扎實，還需具備較強的編程動手能力、自主學(xué)習(xí)的能力和創(chuàng)新能力?；A(chǔ)作業(yè)需要每位學(xué)生獨立完成，提高作業(yè)由學(xué)生自由選擇單獨或小組形式完成。通過分層作業(yè)的設(shè)置，因材施教，使得每一位學(xué)生獲得成功的體驗，擺脫課程的學(xué)習(xí)焦慮，增強自信，提高學(xué)習(xí)的興趣。教師在課后通過多種交流渠道如超星平臺發(fā)布學(xué)習(xí)調(diào)查問卷，面談等，收集學(xué)生的問題和感悟，了解學(xué)生的需求，再采用多種方式如組織線上討論、錄制微課等方式幫助學(xué)生解決問題深化理解，使教學(xué)不局限于傳統(tǒng)線下課堂，將學(xué)生的學(xué)習(xí)在時間和空間上延伸。

3.4? 監(jiān)測學(xué)習(xí)和改進(jìn)教學(xué)

在混合教學(xué)模式中，教師通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的教師端，除了推送教學(xué)資源和發(fā)布教學(xué)活動，還可以在教學(xué)全過程進(jìn)行教與學(xué)行為的監(jiān)測和分析。學(xué)生也可以在學(xué)生端了解自身的學(xué)習(xí)行為相關(guān)數(shù)據(jù)，通過及時反思和調(diào)整提升學(xué)習(xí)效果。

在課前線上，教師及時通過超星平臺了解和掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)行為相關(guān)數(shù)據(jù)和導(dǎo)學(xué)評測數(shù)據(jù)，對學(xué)生的知識基礎(chǔ)、導(dǎo)學(xué)學(xué)習(xí)情況等學(xué)情分析，精準(zhǔn)識別學(xué)生的認(rèn)知水平、預(yù)測學(xué)生學(xué)習(xí)潛在的問題，對教學(xué)設(shè)計和策略做出調(diào)整，并適時做出學(xué)習(xí)干預(yù)。學(xué)生通過平臺推送數(shù)據(jù)客觀認(rèn)識自己，調(diào)整學(xué)習(xí)策略。

在課中線下，教師結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)行為、學(xué)習(xí)軌跡、情感表現(xiàn)和課堂實時測評掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)偏好、學(xué)習(xí)進(jìn)程和存在的知識缺陷，及時了解學(xué)生進(jìn)一步的學(xué)習(xí)需求，調(diào)整教學(xué)策略，并且為有特殊學(xué)習(xí)需求的個體定制個性化的學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)路徑。

在課后線上，教師通過平臺評測數(shù)據(jù)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)達(dá)成度、學(xué)習(xí)預(yù)期和滿意度。若學(xué)生的學(xué)習(xí)產(chǎn)出評估以及學(xué)習(xí)增值評估達(dá)到“閾值”，將觸發(fā)學(xué)習(xí)質(zhì)量預(yù)警，需要及時調(diào)整教與學(xué)的行為。

通過課前學(xué)情預(yù)測、課中實時監(jiān)測、課后提升改進(jìn)這三個階段，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺輔助實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)效果的診斷和促進(jìn)，驅(qū)動有效的教與學(xué)，提升了教學(xué)效果。

4? 評價方式

教學(xué)評價包含過程性評價、增值評價和終結(jié)性評價，如圖5所示。過程性評價關(guān)注和檢測學(xué)生在學(xué)習(xí)全過程中的學(xué)習(xí)質(zhì)量；增值評價關(guān)注學(xué)生的發(fā)展“增量”，借助現(xiàn)代信息技術(shù)關(guān)注不同學(xué)生的縱向成長，在教學(xué)過程中探索并開展了個性化指導(dǎo)和評價，激勵和促進(jìn)了學(xué)生學(xué)習(xí)，取得良好效果；期末考核評價關(guān)注學(xué)生理論和實踐能力的考核。

增值評價主要評價學(xué)生經(jīng)過一段時間的學(xué)習(xí)后，其協(xié)作能力、創(chuàng)新能力、分析能力、職業(yè)能力和素養(yǎng)、安全操作等智力因素和學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)方法、興趣和努力程度等非智力因素的提升情況[10]。學(xué)生的瀏覽時長、學(xué)習(xí)時段、測驗結(jié)果、作業(yè)成績、課程積分等在線學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)為增值評價提供了主要依據(jù)，再結(jié)合調(diào)查問卷所得的自評、互評數(shù)據(jù)、教師對學(xué)生個體的行為觀察評價數(shù)據(jù)，為增值評價形成較為全面的科學(xué)的數(shù)據(jù)支撐。在課程的開始之初，學(xué)生完成學(xué)習(xí)背景和學(xué)習(xí)基礎(chǔ)測試，生成初始學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)創(chuàng)建初始學(xué)習(xí)檔案；教師根據(jù)初始學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的分析結(jié)果，調(diào)整教學(xué)策略，結(jié)合群體集中輔導(dǎo)和個體精準(zhǔn)輔導(dǎo)，完善課程教學(xué)資源，學(xué)生在教師的引導(dǎo)和網(wǎng)絡(luò)平臺的輔助下，逐步完成課程全程的學(xué)習(xí)和測驗，相關(guān)數(shù)據(jù)動態(tài)形成階段性的學(xué)習(xí)結(jié)果檔案；最后通過挖掘和分析數(shù)據(jù)形成學(xué)生個體的成長曲線，獲得學(xué)生的增值評價的結(jié)果。

5? 實施結(jié)果評估

通過將指標(biāo)數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)化處理，為學(xué)生提供多維立體的課業(yè)成長畫像，讓學(xué)生通過對比，能看到自己的進(jìn)步、不足以及目前自己的課業(yè)水平在整個學(xué)習(xí)群體中的位置?；旌辖虒W(xué)模式的開展、信息化手段的合理運用、小組成員之間的“傳、幫、帶”、貼近專業(yè)的驅(qū)動案例的使用等教學(xué)手段的實施，有效突破學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié)，學(xué)情分析時重點關(guān)注的幾位同學(xué)進(jìn)步明顯，學(xué)生群體的三維目標(biāo)順利達(dá)成，如圖6和圖7所示。

通過實施混合教學(xué)模式教學(xué)改革，改良課程的考評模式，85%以上的學(xué)習(xí)者在課程總體評價、課程思政融入、對課程的學(xué)習(xí)興趣自評等方面給出了80分以上的評價（滿分100分）。課程的教學(xué)質(zhì)量得到了全面的提升，對比改革前2018—2020年度課程69%的通過率（樣本人數(shù)1 000人），改革兩年來課程通過率均值達(dá)87%以上，標(biāo)準(zhǔn)差也由改革前的17%降到了11%。二級C語言程序設(shè)計的考證通過率從25%提升至38%。

6? 結(jié)? 論

程序設(shè)計類課程使用混合式教學(xué)模式的改革，符合新工科建設(shè)理念下的人才培養(yǎng)要求，能有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在教學(xué)評價中引入了增值評價，借助現(xiàn)代信息技術(shù)關(guān)注不同學(xué)生的縱向成長，為學(xué)生個體創(chuàng)建成長檔案。通過“一生一案”，跟蹤和觀察學(xué)生的學(xué)生成長過程，根據(jù)個體差異調(diào)整分組方案、任務(wù)設(shè)置和教學(xué)方法等教學(xué)策略，進(jìn)一步推進(jìn)因材施教，促進(jìn)學(xué)生個性化發(fā)展。通過評估2021級和2022級的實施效果，發(fā)現(xiàn)學(xué)生在知識和原理的掌握程度、編寫和調(diào)試程序的能力、職業(yè)素養(yǎng)和操作規(guī)范等方面都有明顯的提升，教學(xué)效果得到師生的一致好評。

參考文獻(xiàn)：

[1] 鐘登華.新工科建設(shè)的內(nèi)涵與行動 [J].高等工程教育研究，2017（3）：1-6.

[2] 吳愛華，楊秋波，郝杰.以“新工科”建設(shè)引領(lǐng)高等教育創(chuàng)新變革 [J].高等工程教育研究，2019（1）：1-7+61.

[3] 黃澤文.“新工科”課程思政的時代蘊涵與發(fā)展路徑 [J].西南大學(xué)學(xué)報：社會科學(xué)版，2021，47（3）：162-168.

[4] 蔣宗禮.新工科建設(shè)背景下的計算機類專業(yè)改革 [J].中國大學(xué)教學(xué)，2017（8）：34-39.

[5] 趙滿坤，徐天一，張文彬，等.新工科背景下程序設(shè)計類課程教學(xué)改革探索 [J].計算機教育，2023（2）：149-152.

[6] 馬巧梅，楊秋翔，何志英.基于新工科理念的程序設(shè)計基礎(chǔ)課程教學(xué)改革與實踐 [J].計算機時代，2020（6）：91-94.

[7] 沈振乾，馮志紅.新工科背景下電子類專業(yè)C語言課程實驗教學(xué)設(shè)計 [J].計算機教育，2022（12）：248-252.

[8] 韓素芬，王惠.線上線下混合教學(xué)模式實施的關(guān)鍵環(huán)節(jié)與有效方法研究 [J].無線互聯(lián)科技，2020，17（7）：99-101+106.

[9] 任煥海.基于“學(xué)習(xí)通”平臺的軟件工程專業(yè)實踐課程教學(xué)實施——以C語言程序設(shè)計為例 [J].現(xiàn)代信息科技，2022，6（11）：176-179+184.

[10] 余琴，楊陽.基于大數(shù)據(jù)的在線課程增值評價設(shè)計 [J].阜陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2022，33（1）：65-67.

作者簡介：潘戀（1983—），女，漢族，廣東河源人，講師，高級工程師，本科，研究方向：程序設(shè)計、計算機基礎(chǔ)教育。

收稿日期：2023-06-20

基金項目：全國高等院校計算機基礎(chǔ)教育研究會計算機基礎(chǔ)教育教學(xué)研究項目（2022-AFCEC-314）