混合式教學(xué)模式下的編程類課程改革研究

張敏 馬文英

摘? ?要：混合式編程類課程如何在線上視頻課程和線下課堂教學(xué)中獲取好的平衡點是文章探究的問題。針對編程基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生，文章提出3方面的混合式教學(xué)策略，在“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法設(shè)計”課程教學(xué)實踐中采集豐富的數(shù)據(jù)，充分驗證了教學(xué)方法的有效性。

關(guān)鍵詞：混合式;編程類課程;教學(xué)策略

近年來，隨著在線開放課程的迅猛發(fā)展，對于編程類課程，學(xué)生可以方便地從各類在線開放平臺獲取基礎(chǔ)知識和基本原理。但是學(xué)生普遍反映“聽懂容易編碼難”，體現(xiàn)了在線課程在實踐訓(xùn)練方面的欠缺與不足。如何把線上課程與線下訓(xùn)練有效地結(jié)合起來，給授課教師帶來了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)[1]，應(yīng)激勵其積極探索各種能提高學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率的教學(xué)方法[2-4]。

本文立足于成都信息工程大學(xué)的校級平臺課程“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法設(shè)計”，在承擔(dān)在線開放精品課程建設(shè)的同時，關(guān)注一般本科院校的編程類基礎(chǔ)課程在混合式教學(xué)中存在的實際問題，通過反復(fù)實踐，驗證了教學(xué)策略的有效性。

1? ? 教學(xué)現(xiàn)狀及難點分析

編程類課程在通信電子類專業(yè)學(xué)生畢業(yè)能力訓(xùn)練要求中占相當(dāng)大的比重，歷屆畢業(yè)生反饋的問卷調(diào)查結(jié)果表明，學(xué)生對編程類課程在課程學(xué)時延長、實驗環(huán)節(jié)增強(qiáng)等方面有強(qiáng)烈的訴求。在低年級開設(shè)的基礎(chǔ)編程課程，比如C語言程序設(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法設(shè)計，不少學(xué)生反映難度較大，尤其在推行在線開放課程建設(shè)的過程中，授課教師也遇到了線上、線下工作量倍增以及與授課效果提升不匹配的問題。為此，課程團(tuán)隊深入調(diào)研討論，總結(jié)出了學(xué)時有限、學(xué)生基礎(chǔ)薄弱、師生互動交流少3個方面的原因。

1.1? 學(xué)時有限，翻轉(zhuǎn)課堂有難度

以“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法設(shè)計”課程為例，按照有限的學(xué)時規(guī)劃，一般而言，單個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的某一基本操作，從原理到代碼講解大約只能分配10 min;考慮低年級同學(xué)的平均水平，代碼部分需要重復(fù)講解2～3次加學(xué)生復(fù)現(xiàn)才能基本掌握，需要的時間保守估計20 min。如果按照學(xué)時規(guī)劃，大部分學(xué)生只能停留在理解原理的層次。

如果加入翻轉(zhuǎn)課堂，對學(xué)生在算法實際應(yīng)用和編程語言變換等方面提高要求，學(xué)時更是捉襟見肘。線上課程的視頻并沒有很好地為線下課程服務(wù)助力，反而給學(xué)生帶來雙倍學(xué)時收獲未增的壓力。

1.2? 編程基礎(chǔ)薄弱

編程類課程的特點以及課程面對的學(xué)生基礎(chǔ)情況，決定了編程實踐成為學(xué)生理解知識和獲得學(xué)習(xí)成就感的主要途徑之一，但薄弱的編程能力基礎(chǔ)和畏難情緒是行課過程中最大的攔路虎。

從行課過程和評教結(jié)果來看，學(xué)生普遍反映理論知識都已理解，但是上機(jī)實驗和機(jī)考卻無從下手，主要是學(xué)生對編寫復(fù)雜程序缺乏自信。在程序調(diào)試的技巧和方法上也缺乏訓(xùn)練，還有部分學(xué)生因為學(xué)習(xí)惰性，存在抄襲和照搬同學(xué)代碼的不良習(xí)慣。

1.3? 交互比傳統(tǒng)課堂減少

鑒于前文所提的問題，授課教師必然花更多的時間在講解上，從而留給學(xué)生反饋學(xué)習(xí)情況和難點的時間更加有限，形成了教師怕講不夠、學(xué)生吸收不了、遺留很多問題、沒有時間交流、學(xué)生懶于反饋、授課效果不佳、教師補(bǔ)充講解這樣的惡性循環(huán)。

在編程類課程有限的學(xué)時、較高的難度、學(xué)生的積極性、師生交流的有效性等各因素取得較好的平衡點，是本文探索改革途徑的目標(biāo)所在。

2? ? 解決措施及效果

回顧近幾年的混合式教學(xué)歷程，筆者發(fā)現(xiàn)解決問題的根本在于統(tǒng)籌安排線上和線下的教學(xué)內(nèi)容，充分地利用學(xué)生的有效學(xué)習(xí)時間。在教學(xué)實踐中，提出了以下3方面的策略和方法。

2.1? 信息工具輔助預(yù)習(xí)

課程組通過“雨課堂”提前把知識點短視頻推送到學(xué)生手機(jī)端，同時推送視頻相關(guān)的題目，其中包括單選題146道、多選題31道、問卷題8道，學(xué)生提交即可判分和獲得正確答案，形成閉環(huán)反饋，幫助他們及時糾正和查漏補(bǔ)缺，教師也從“雨課堂”獲取實時得分?jǐn)?shù)據(jù)，分析總結(jié)學(xué)生知識點掌握情況和薄弱環(huán)節(jié)，有針對性地查漏補(bǔ)缺。為模擬課前自主預(yù)習(xí)，安排了一次試點課時測驗結(jié)果。

該試點課時用于前半學(xué)期知識點的復(fù)習(xí)，在學(xué)生觀看視頻后，立刻利用“雨課堂”發(fā)布題目，學(xué)生限時2～5 min答題，學(xué)生的得分情況如圖1所示;在1～2周后進(jìn)行的半期隨堂測驗中，學(xué)生的客觀題得分情況如圖1所示的虛點曲線所示。

從中曲線對比可以看出，視頻配題對學(xué)生理解掌握知識點助益情況與半期測驗成績分布情況基本吻合。

2.2? 增設(shè)編程專題講解

考慮學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的差異和編程基礎(chǔ)的參差不齊情況，課程組老師開展了編程專題講解的第二課堂，以“線下+線上”混合的方式展開。

線下第二課堂，要求編程題目完成有困難的部分同學(xué)參與專題講解，其余同學(xué)根據(jù)自身情況自愿參與，通過黑板分析算法原理、白板逐行擴(kuò)寫代碼、核心模塊講解后停留時間給學(xué)生補(bǔ)充完整代碼的方式，引導(dǎo)學(xué)生從零構(gòu)建代碼，這一教學(xué)方式在提升學(xué)生興趣和編程自信方面取得的顯著效果令人驚喜。

線上第二課堂把常用的關(guān)鍵算法，尤其是學(xué)生自己脫書實現(xiàn)仍有困難的，比如排序、單鏈表的操作等算法，按照線下課堂講解的方式錄制成視頻，通過“雨課堂”和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺推送給學(xué)生。另外，還錄制了程序調(diào)試技巧的專題視頻，幫助學(xué)生克服畏難情緒。

表1展示了最近一學(xué)期期末考試的算法設(shè)計題目得分情況，從表1可以看出，未開展編程專題講解的平行班與試點班在編程題目上的得分拉開了一定的差距，定量地證明了該教學(xué)方法的有效性。

2.3? 課前回顧+課后小測

因為重構(gòu)的預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)分擔(dān)了部分課堂授課內(nèi)容，利用調(diào)配出來的空余時間，授課教師設(shè)置了課前回顧和“牛刀小試”的課后小測環(huán)節(jié)，一般在課終5 min，采用“雨課堂”進(jìn)行選擇題和問卷題的發(fā)布和限時作答。

此外，課程組老師在重點知識點講解完成之后，通過核心算法默寫、課堂練習(xí)、隨機(jī)抽問等各種方式，一方面了解學(xué)生知識點掌握情況，另一方面也對課堂注意力有一定提升，師生交互也大幅增加。2018—2019（1）學(xué)期安排了5次課后小測，當(dāng)堂學(xué)生注意力明顯較好。

這些教學(xué)方法的試行，都是在自主預(yù)習(xí)保證課堂學(xué)時重新調(diào)度分配的前提下完成。

3? ? 結(jié)語

課程組老師利用“雨課堂”教學(xué)工具，設(shè)計并實施了3項具體教學(xué)策略，開展的混合式教學(xué)改革，提升了學(xué)生對編程課程新學(xué)習(xí)模式的接受度，增強(qiáng)了學(xué)生編程自信，增加了師生交流和互動，采集了學(xué)生對知識掌握情況的數(shù)據(jù)，用于推進(jìn)下一步的改革。

在后續(xù)的改革中，課程組預(yù)期擴(kuò)大課前預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)比重，線下課堂著重傾向于編程專題講解，進(jìn)一步解決翻轉(zhuǎn)課堂問題，給在線開放課程建設(shè)背景下的混合式教學(xué)提出一種行之有效的新思路。

[參考文獻(xiàn)]

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