基于慕課的編程類課程混合式教學模式研究與實踐

李素若

摘要摘要：為了解決傳統(tǒng)課堂教學中教師“滿堂灌”，學生被動學習、學習興趣不高的問題，以《C++程序設(shè)計》課程為例，采用慕課線上學習和課堂討論相結(jié)合的混合式教學方式，完成該課程的混合式教學模式的設(shè)計和實施。結(jié)果表明：采用與慕課相結(jié)合的混合式教學，可以大大提高學生學習的積極性和學習興趣，提高學生自主學習能力，進一步增強師生之間的互動；并且，教與學的空間和時間得到了擴展、延伸，學生成績得到了大幅度提高。該成果對其它課程采用混合式教學具有一定的參考價值和指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：混合式教學；慕課；編程類課程；C++

DOIDOI：10.11907/rjdk.162291

中圖分類號：G434文獻標識碼：A文章編號文章編號：16727800（2017）001018903

引言

程序設(shè)計課程作為計算機類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，目前國內(nèi)高校主要采用課堂教學和上機實踐相結(jié)合的方式授課。教師在課堂上的主要精力是講解各個知識點，缺乏算法設(shè)計和實踐的傳授，導(dǎo)致學生的實際編程能力薄弱；而學生在未完全理解理論知識點的同時，又被要求去閱讀大量的程序代碼，教學效果當然不會很理想，同時也無法很好地進行課堂互動?？蓪⒛秸n理念應(yīng)用于程序設(shè)計課程教學，教師提供相關(guān)教學視頻資源，學生在課前觀看預(yù)習，課堂上教師結(jié)合視頻組織學生討論互動，圍繞重點講解加深學生的理解。

1慕課

1.1慕課及其特點

慕課（MOOC，Massive Open Online Course），英文直譯“大規(guī)模開放的在線課程”，最近幾年國內(nèi)這種在線課程的開發(fā)模式出現(xiàn)井噴式發(fā)展。慕課采用線上線下相結(jié)合的教學模式，學生按照要求完成線上任務(wù)，并且在規(guī)定時間參與線下教學、討論、實踐環(huán)節(jié)，最后完成線上考核。學生根據(jù)自身情況制定相應(yīng)的學習計劃，學習時間比較自由，還可以在線聽名校名師講課，但是互動較少，這種學習模式更依賴于學生的自主學習能力。慕課的主要特點如下：

（1）開放程度高。慕課平臺是基于互聯(lián)網(wǎng)的，對全球開放，除獲得課程合格證書或得到學分需要注冊繳費外，其它均可直接參與學習，但注冊用戶可以參加各個討論區(qū)。開放性還體現(xiàn)在課程建設(shè)或活動組織方面，人人都可以為慕課提供學習資源和話題，也都可以參與各種學習交流活動。

（2）規(guī)模較大。慕課參與人數(shù)動輒幾千上萬，除了正式學習者，也包含各種臨時學習者。

（3）靈活性強。慕課在內(nèi)容和形式方面要開放得多，慕課的內(nèi)容不僅限于傳統(tǒng)的學科和專業(yè)，更貼近學習者的生活和需求，更注重綜合性、普適性、生成性，更重視學習過程中的互動而不是灌輸。評價方式也更靈活多元，比如更多地引入同伴互評等。

1.2慕課與其它網(wǎng)絡(luò)課程的區(qū)別

慕課、精品資源共享課、精品視頻公開課及微課都屬于網(wǎng)絡(luò)課程，網(wǎng)絡(luò)課程主要由網(wǎng)絡(luò)課程資源和網(wǎng)絡(luò)課程活動兩塊組成的，過去網(wǎng)絡(luò)課程大都由學?；蛏鐣吓嘤?xùn)機構(gòu)完成，主要是為學?；蛱囟C構(gòu)的教學服務(wù)，一般需要注冊登錄才能使用。校園內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)課程，大都是輔助課堂教學的；而遠程支持的教育系統(tǒng)多以獨立形式存在為主。慕課與其它網(wǎng)絡(luò)課程的主要區(qū)別如表1所示。

2混合式教學模式設(shè)計理論基礎(chǔ)

“混合式教學”是當前國際教育技術(shù)發(fā)展的新動向。即將傳統(tǒng)面對面教學和網(wǎng)絡(luò)ELearning兩者優(yōu)勢相結(jié)合，借助互動性強的網(wǎng)絡(luò)學習平臺，構(gòu)建大量在線學習視頻，供學生自主學習；同時通過面對面的課堂互動討論，為學生答疑解惑，培養(yǎng)學生綜合能力。隨著慕課在高等教育領(lǐng)域的擴散，混合教學的內(nèi)涵與前慕課時期相比，發(fā)生了改變。它已不是簡單的傳統(tǒng)課堂教學優(yōu)勢與數(shù)字化教學優(yōu)勢的結(jié)合，而是更為復(fù)雜的線上教學系統(tǒng)優(yōu)勢與實體課堂教學系統(tǒng)優(yōu)勢的結(jié)合，包括不同學習理論、學習者、教師、學習環(huán)境、教學方式等多重的結(jié)合[13]。當前我國高?；旌鲜浇虒W設(shè)計模型如圖1所示。

價提供了方便的交流平臺，在每個視頻的旁邊都設(shè)有對應(yīng)的討論區(qū)，可以提問題，與其他學習者一起討論，或是得到授課教師的解答。學習者和教師可以相互評價主要采用BBS在線問答或電子郵件的方式，有一定的局限性，不能進行暢通的溝通，不能及時解決學習者的疑難問題，會影響學習者的學習積極性和主動性沒有沒有圖1混合式教學設(shè)計模型3基于慕課的混合式教學模式設(shè)計與實施

3.1前期分析

3.1.1學習對象分析

《C++程序設(shè)計》課程是計算機類專業(yè)的一門重要的專業(yè)課，另外很多非計算機專業(yè)如通信、電子、應(yīng)用數(shù)學等專業(yè)也開設(shè)了這門課程。計算機類專業(yè)的《C++程序設(shè)計》課程總學時是64學時，其中理論教學44學時，上機實驗20學時。荊楚理工學院計算機科學與技術(shù)專業(yè)的學生，在學習了C語言程序設(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)后，再安排學習C++程序設(shè)計。

本次研究對象是荊楚理工學院計算機科學與技術(shù)專業(yè)大二學生，從總體上看這部分學生自學能力較差，學習上習慣于面授，他們的學習過程主要由授課教師來控制，缺乏自主性，但是對網(wǎng)絡(luò)中的新生事物很感興趣，具有較強的網(wǎng)絡(luò)運用能力，對于網(wǎng)絡(luò)課程學習和討論都可以輕松應(yīng)付。

3.1.2教學目標和內(nèi)容

《C++程序設(shè)計》課程要求學生理解C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的三大特性，掌握C++對C的擴充，掌握類和對象的定義和使用，掌握類的派生和繼承，掌握虛函數(shù)和多態(tài)性，掌握運算符重載，掌握C++的輸入輸出流，理解C++的模板和異常處理。本課程除了講授C++程序設(shè)計外，還需向?qū)W生灌輸面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的概念，為學生后續(xù)學習《Java程序設(shè)計》、《C#程序設(shè)計》等其它面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計語言打好基礎(chǔ)。

在教學實踐過程中發(fā)現(xiàn)，學生在學習《C語言程序設(shè)計》和《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》中，教師一直在給學生灌輸結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計思想，即“自頂向下、模塊化設(shè)計、逐步求精”，而在C++學習過程中，又要求學生建立基于類和模板的“自底向上”面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計思想，造成學生學習困難。同時，部分學生沒有學好《C語言程序設(shè)計》和《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》，使得他們在《C++程序設(shè)計》學習中更加困難，對于這部分學生則需在教學中適當補充《C語言程序設(shè)計》和《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》相關(guān)知識。

3.1.3教學條件與環(huán)境

開展混合式教學，意味著教師和學生必須在線上和課堂完成教學，這就需要提供一定的場所和網(wǎng)絡(luò)條件[4]。目前，荊楚理工學院絕大多數(shù)教室都是多媒體教室，配有投影儀、音響和話筒，教室和機房都可以連接外網(wǎng)，完全滿足課堂或線上教學的條件。線上學習主要是兩種途徑：一是學生注冊教師推薦的慕課網(wǎng)站，利用網(wǎng)站提供的功能加入到自己創(chuàng)建的討論組，方便在線學習時相互討論；二是利用QQ建群的功能，創(chuàng)建課程學習討論群，利用QQ群里的聊天、公告、文件和活動等功能，可以實現(xiàn)師生和學生之間的互動與討論、學習交流、資源共享，以及學生自主學習與課程設(shè)計小組合作。教師可通過QQ群可以發(fā)布相關(guān)的課程資源，如群郵件、群文件和公告等，學生可利用QQ隨時下載這些資源。開課之前調(diào)查發(fā)現(xiàn)，學生幾乎都在使用智能手機，并且都有自己的QQ號，上網(wǎng)和聊天沒有任何障礙，因此建立學習討論群不存在任何問題。

3.2教學資源設(shè)計與選擇

在開課前，課程組將本課程的教學內(nèi)容劃分為6個部分，包括預(yù)備知識、數(shù)據(jù)封裝（類和對象）、繼承、多態(tài)性、輸入輸出、模板等，針對每部分混合式教學的不同要求，準備了大量的課件、音頻和視頻資料。網(wǎng)上自主學習資源的選擇主要有兩種，一是視頻教學選擇“中國大學MOOC”平臺，由西南交通大學趙英良教授主講的《計算機程序設(shè)計（C++）》，每周授課約2學時，教學內(nèi)容在14周完成；二是精品課程選擇由課程組自主建設(shè)的《C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》網(wǎng)站，主要為學生提供部分教學視頻、課件、習題庫和在線測試，同時也是開課前學生先導(dǎo)學習的主要資源。教學開始后，課程組將通過QQ群不時發(fā)布教學大綱、教學進程表、課件、教案、上機指導(dǎo)手冊等最新的教學資源。

3.3混合式教學活動設(shè)計與實施

《C++程序設(shè)計》混合式教學作為荊楚理工學院教學改革立項項目，得到學校各方面的支持，但原則上要嚴格執(zhí)行該課程教學大綱的要求，即在規(guī)定的課時內(nèi)完成教學大綱所規(guī)定的內(nèi)容?！禖++程序設(shè)計》課程總共64學時，理論教學44學時，上機實驗20學時，為了在規(guī)定的課時之內(nèi)完成教學任務(wù)，根據(jù)教學內(nèi)容以及現(xiàn)有條件能滿足的教學形式，對課程各部分的混合式教學方式及課時進行重新設(shè)計，如表2所示。

表2《C++程序設(shè)計》混合式教學形式與課時安排教學內(nèi)容混合式教學形式及課時課堂講授在線學習課堂討論小組討論上機實驗合計C語言知識預(yù)習1405面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計思想概述21126C對C++擴充22127類和對象2411816繼承與派生22149多態(tài)性與虛函數(shù)2211410模板22105C++輸入輸出221106合計1320472064其中，課堂教學主要是對線上學習內(nèi)容的補充和深化；課堂討論主要是集中對線上學習中遇到的問題進行答疑，對具有共性的問題進行集中討論；開課之前將全班分成若干個小組，每組成員3～5人，并指定1名組長，主要針對學習中暴露的問題和疑問進行討論，有時也就任課教師提出的問題進行討論；上機實驗主要是依據(jù)教學大綱的要求集中完成相應(yīng)的實驗。

3.4教學考核與評估

該課程考核由平時考核、上機考核和期末考核3部分構(gòu)成，其中平時考核占30%，上機考核占20%，期末考核占50%。每部分考核的具體內(nèi)容和要求如表3所示。

4實施效果與評估

基于慕課的《C++程序設(shè)計》混合式教學實施以后，受到學生的普遍歡迎，學生的學習興趣和成績都有大幅度的提高。分別以2013級和2014級計算機科學與技術(shù)專業(yè)各1個班的學生為研究對象，對《C++程序設(shè)計》課程成績進行對比，如圖2所示。其中2013級的學生采用傳統(tǒng)以課堂為主的教學方式，2014級學生采用混合式教學方式，學生人數(shù)都為52人。課程學習結(jié)束后，對2014級學生進行問卷調(diào)查，37.3%的學生對混合式教學方式表示“非常喜歡”，51.6%的學生表示“喜歡”，其他人持中性態(tài)度。從學生反饋情況看，超過八成的學生認為混合式教學提高了自己學習編程的興趣，增強了自主學習能力，以及團隊合作與團隊內(nèi)部溝通能力。

。

參考文獻：

[1]黃懷榮，周躍良，王迎.混合式學習理論與實踐[M].北京：高等教育出版社，2006：2137.

[2]候勝天，干永和，王海星.基于慕課資源的混合式教學課程改革實踐[J].中國醫(yī)學倫理學，2015，28（5）：815817.

[3]湯儷瑾，黃金滿.基于慕課的思想政治理論課混合式教學實踐研究[J].思想理論教育導(dǎo)刊，2015，202（10）：101103.

[4]易慶竑.基于慕課的翻轉(zhuǎn)課堂及其教學結(jié)構(gòu)研究[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2015，25（4）：94100.

[5]李媛媛，艾賢明.與傳統(tǒng)課堂結(jié)合的混合式學習模式探究[J].軟件導(dǎo)刊，2014（11）：8081.