計算思維導(dǎo)論(C 語言）混合式教學(xué)模式的實踐探究

胡磊 汪鑫禹

關(guān)鍵詞：計算思維導(dǎo)論（C語言）；混合式教學(xué)；線上線下；課程改革

隨著計算機、人工智能以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，信息化和智能化在當(dāng)今社會已經(jīng)變成常態(tài)化。計算思維是一種科學(xué)的思維方式，是人們在信息化、智能化社會中生存與發(fā)展所必備的一種核心素養(yǎng)[1]。我國教育部高等學(xué)校大學(xué)計算機課程教學(xué)指導(dǎo)委員會在2016年指出，在今后“計算思維能力培養(yǎng)”將是大學(xué)計算機基礎(chǔ)教學(xué)的新常態(tài)[2]。由此可見，計算思維無論是在科學(xué)界，還是教育界都受到廣泛的關(guān)注，同時對于計算思維能力的培養(yǎng)也成為各大高校中計算機專業(yè)相關(guān)課程教改的關(guān)注重點。

1 課程背景

計算思維導(dǎo)論（C語言）課程是計算機類的學(xué)科基礎(chǔ)課，授課對象是計算機與軟件工程學(xué)院一年級學(xué)生。在整個教學(xué)實施的過程中發(fā)現(xiàn)一些問題：一是教學(xué)相關(guān)的資源比較陳舊，無法緊跟信息化時代的更新，并沒有充分運用現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源；二是教師教學(xué)方法比較單一，整體的課堂氛圍不活躍，使學(xué)生對于編程不感興趣，導(dǎo)致學(xué)生在課堂上不能很好地吸收知識點；三是教學(xué)改革的問題，互聯(lián)網(wǎng)背景下混合式教學(xué)模式的興起，是互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)課堂進(jìn)行相互融合，但是大部分教師對混合式教學(xué)模式存在誤解，以為是課外使用線上資源，卻忽略課堂與互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合。綜上所述，本文將針對課前、課中、課后三階段進(jìn)行教學(xué)設(shè)計，采用混合式教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)實施，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，從而提高教學(xué)質(zhì)量。

2 計算思維導(dǎo)論（C 語言）混合式教學(xué)模式優(yōu)勢

混合式教學(xué)不僅指線上與線下的混合，還涉及學(xué)習(xí)環(huán)境、學(xué)習(xí)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)組織形式等多個方面的有機融合[3]?；旌鲜浇虒W(xué)優(yōu)點總結(jié)如下：

1） 可以使學(xué)生利用碎片化的時間進(jìn)行學(xué)習(xí)

信息化的迅速發(fā)展不僅帶來豐富的教學(xué)資源，也帶來各種各樣的電子設(shè)備。在教學(xué)上可以把電子設(shè)備充分利用起來，讓它不僅只是娛樂消遣的工具，也可以是學(xué)生學(xué)習(xí)的工具。讓學(xué)生通過電子設(shè)備把碎片化時間利用起來進(jìn)行學(xué)習(xí)，從而使“教”與“學(xué)”可以發(fā)生在不同的時間地點，有利于提高學(xué)習(xí)效果。

2） 線上資源豐富，便于學(xué)生自主學(xué)習(xí)

在教學(xué)過程中合理有效地融入線上平臺以及網(wǎng)絡(luò)資源是時代所需，它不僅符合當(dāng)今信息時代的潮流，而且豐富的線上課程資源也能滿足學(xué)生自主學(xué)習(xí)需求，在提高學(xué)習(xí)效率同時學(xué)生的技能掌握能力也有所提升。

3） 借助線上平臺整理數(shù)據(jù)，動態(tài)掌握學(xué)生學(xué)習(xí)狀況

教師通過對在線平臺的合理運用能夠?qū)崟r掌握學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)，根據(jù)相關(guān)的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，從而對教學(xué)內(nèi)容以及教學(xué)方式進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，力求達(dá)到最好的教學(xué)效果。

3 計算思維導(dǎo)論（C 語言）混合式教學(xué)模式的實施

3.1 課程教學(xué)設(shè)計

計算思維導(dǎo)論（C語言）課程采用混合式的教學(xué)模式，在教學(xué)過程中本著“以學(xué)生為中心，以任務(wù)為驅(qū)動，以能力為導(dǎo)向”的教學(xué)理念，并以課堂實施三段為單位進(jìn)行閉環(huán)設(shè)計，分別是課前、課中、課后。具體課程教學(xué)設(shè)計如下圖1所示。

在整個課程教學(xué)設(shè)計中，課前學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)完成知識淺層的學(xué)習(xí)；課中通過教師的教學(xué)引導(dǎo)，進(jìn)行知識點的深度加工和鞏固；課后學(xué)生通過教師布置的作業(yè)，進(jìn)行自主探究從而擴充知識范圍。

3.2 教學(xué)活動實施

3.2.1 教學(xué)實施

計算思維導(dǎo)論（C語言）的課程目標(biāo)是以計算思維能力培養(yǎng)為導(dǎo)向，以建模和仿真為中心，通過課堂教學(xué)與學(xué)生實踐相結(jié)合方式，讓學(xué)生具備抽象思維并能夠針對問題進(jìn)行合理建模，從而培養(yǎng)學(xué)生在軟件開發(fā)過程中對知識綜合運用的能力?；旌鲜浇虒W(xué)模式是一種創(chuàng)新型教學(xué)模式，核心思想是“在實踐中學(xué)習(xí)”，即學(xué)生應(yīng)在實際的情境中實現(xiàn)對新知識的構(gòu)建[4]。因此，將計算思維編程能力的培養(yǎng)融入混合式教學(xué)過程，可有效實現(xiàn)該課程的教學(xué)目標(biāo)，提高整體教學(xué)質(zhì)量。綜上，針對計算思維導(dǎo)論（C語言）課程構(gòu)建一種混合式教學(xué)模式，具體教學(xué)流程如圖2所示。

整個教學(xué)內(nèi)容設(shè)計采用任務(wù)驅(qū)動與情境式教學(xué)方法，課中教學(xué)部分主要包括問題導(dǎo)入、你說我聽、需求分析與實現(xiàn)、“禾下乘涼夢”、隨堂練習(xí)、課堂實踐、布置作業(yè)等7個環(huán)節(jié)，使課前、課中、課后相互貫通。在整個課堂授課的過程中，采用分享交流、問題解析、教師講授、成果展示、課堂練習(xí)等多種手段綜合運用，并在教學(xué)內(nèi)容中合理有效地引入思政元素，力求達(dá)到學(xué)院專業(yè)培養(yǎng)與思政教育的教學(xué)目標(biāo)。

1） 課前線上教學(xué)（驅(qū)動）

首先，在課程開始之前教師會把該課程的基本信息通過平臺分享給學(xué)生，使學(xué)生提前了解該課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)目標(biāo)、考核說明、評分標(biāo)準(zhǔn)等基礎(chǔ)信息。這是讓學(xué)生了解該課程的關(guān)鍵一步，然后制定個人學(xué)習(xí)計劃，從而進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。

其次，學(xué)生在博思平臺進(jìn)行線上學(xué)習(xí)，主要通過觀看相關(guān)課程資源，完成配套習(xí)題、進(jìn)行基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)和鞏固，同時以線上作業(yè)、網(wǎng)上答疑和討論交流的方式，開展基于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的研究性學(xué)習(xí)。

2） 課中線下教學(xué)（知識內(nèi)化、促成）

課中，老師主要是對該章節(jié)的重難點以及學(xué)生在線上學(xué)習(xí)過程中遇到的問題進(jìn)行討論分析，然后根據(jù)學(xué)生實際掌握情況，遵循因材施教的教學(xué)思想進(jìn)行授課。

在授課的過程中，結(jié)合博思學(xué)習(xí)平臺的課程資源展開教學(xué)，在知識點講授的過程中，采用案例式教學(xué)模式，使理論概念的教學(xué)與工程實踐相結(jié)合，提高學(xué)生對專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣；采用互動式教學(xué)方式，便于教師與學(xué)生交流互動，也有利于教師課內(nèi)討論和課外答疑相結(jié)合的實施。

3） 課后教學(xué)（知識鞏固）

課后，學(xué)生需要做到自主學(xué)習(xí)與探究分析，同時學(xué)會知識遷移，用所掌握的專業(yè)知識去解決實際問題，達(dá)到學(xué)以致用的效果。

在課后學(xué)生可以利用博思智慧教學(xué)平臺為其提供的豐富學(xué)習(xí)資源，查找相關(guān)知識點，也可以根據(jù)自身學(xué)習(xí)情況對資源課程進(jìn)行自主選擇和學(xué)習(xí)；老師通過發(fā)布視頻任務(wù)的方式，使其對知識點進(jìn)行強化，如課后作業(yè)、測試題進(jìn)行鞏固練習(xí)。同時，博思平臺能夠?qū)W(xué)生整體數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合性的評價，便于教師實時掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況從而進(jìn)行教學(xué)調(diào)整，做到教學(xué)的有的放矢。

3.2.2 課程思政融入

目前，國內(nèi)各高校在編程相關(guān)的課程中融入思政建設(shè)實踐基本上還處于起步階段，雖然說在某些課程中已經(jīng)出現(xiàn)一些有益的探索和實踐，但是還不夠系統(tǒng)，距達(dá)到課程思政的目標(biāo)還是有段距離[5]。主要原因是前期缺少系統(tǒng)的、全面的設(shè)計，使思政元素與編程相關(guān)內(nèi)容融合度不深，導(dǎo)致思政元素與課堂結(jié)合不夠緊密自然，協(xié)同效應(yīng)難以體現(xiàn)。

計算思維導(dǎo)論（C語言）是計算機類的學(xué)科基礎(chǔ)課，融入思政的混合式教學(xué)可以結(jié)合本課程的自身特點，探索課程本身的思政元素，從而使思政元素融入課前、課中、課后，進(jìn)而實現(xiàn)在課堂教學(xué)中全方位的育人。課前主要是線下課堂的準(zhǔn)備工作，通過發(fā)布融入思政預(yù)習(xí)任務(wù)視頻或者文檔資料讓學(xué)生提前了解；課中需要根據(jù)各章節(jié)的差異性定制不同側(cè)重點，從而使思政元素以“潤物細(xì)無聲”的方式融入課堂中；課后在線編譯平臺發(fā)布測驗、問卷，分析學(xué)生學(xué)情，與學(xué)生交流關(guān)心學(xué)生思想動態(tài)、學(xué)習(xí)動態(tài)，對其進(jìn)行價值引導(dǎo)。

3.2.3 課程成績評定方式

依托于博思智慧教學(xué)平臺具有整合數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)等多種功能，所以在整個評價實施的過程中采用線上與線下、平時與課終、自評與他評等混合的評價方式，盡可能全面考核學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。

本課程考核環(huán)節(jié)包括平時考核、學(xué)習(xí)筆記和期末考核三大部分，分別占不同的分值比例，總評成績以百分計，滿分100分。各考核環(huán)節(jié)所占分值比例如下表1所示。

1） 平時考核（50%） 。平時考核是由階段考核、在線學(xué)習(xí)平臺考核兩大部分組成。其中，階段考核占平時考核的30%，課程共設(shè)置3次階段考核，全部為上機考核，學(xué)生階段性的考察便于教師對學(xué)生學(xué)習(xí)情況的掌握。在線學(xué)習(xí)平臺考核占平時考核的20%，主要根據(jù)學(xué)生完成在線平臺任務(wù)的情況綜合得分，主要包括測試、任務(wù)、作業(yè)等。

2）學(xué)習(xí)筆記（10%） 。通過多次抽樣檢查學(xué)生筆記的情況綜合給分，最終以平均分作為筆記的分?jǐn)?shù)。

3）期末考核（40%） 。具有一票否決權(quán)，若期末卷面成績高于50分（含50分），會將卷面成績按比例計入課程總評成績；若低于50分則直接將具體卷面成績認(rèn)定為課程最終成績。

4 課程教學(xué)評價及改革成效

4.1 解決的重點問題

1） 課程資源優(yōu)化

與傳統(tǒng)式教學(xué)不同的是，混合式教學(xué)是把線上和線下兩種方式相互結(jié)合使用的，并不是把它們分開實施。其中，對于線上資源要求不同于線下資源，線下課堂授課過程中，老師可通過合適教學(xué)方法豐富課堂，提高學(xué)生興趣。但是，對于線上資源如若出現(xiàn)內(nèi)容安排過多或過少都是不可取，以及簡單重復(fù)性的學(xué)習(xí)會影響學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)積極性。因此，在整個課程資源優(yōu)化的過程中要注意課程的合理安排，讓學(xué)生面對學(xué)習(xí)由督促式的“被動學(xué)習(xí)”轉(zhuǎn)為自主式的“主動學(xué)習(xí)”，從而達(dá)到提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的目標(biāo)。

2） 課程思政融入

對于程序設(shè)計類的課程，若想以“潤物細(xì)無聲”的方式把思想政治貫穿教學(xué)全過程，需要全面、靈活地運用各種教學(xué)方式，來加強課堂上的教學(xué)互動，使學(xué)生更加積極主動地參與課堂中，從而發(fā)揮課程育人的功能。

3） 教學(xué)模式改革

教學(xué)模式的改革需要根據(jù)學(xué)生實際情況以及學(xué)科特色等因素，形成一系列有針對性的改革措施，并初步形成較為完善的綜合過程考核評價體系，促進(jìn)學(xué)生全面化和個性化的發(fā)展，解決學(xué)生在自主學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)的客觀性問題，實現(xiàn)學(xué)生全面化與個性化的過程考核。

4.2 教學(xué)評價

4.2.1 開展任務(wù)導(dǎo)向型教學(xué)，關(guān)注學(xué)生過程性發(fā)展

本課采用探究式教學(xué)方式，每個小組需要整理總結(jié)學(xué)習(xí)成果，并在課堂上進(jìn)行匯報與分享。匯報并不僅是展示自己的學(xué)習(xí)結(jié)果，關(guān)注的是在學(xué)習(xí)過程中如何分析問題，解答疑惑，取得的進(jìn)步及小組成員之間合作和創(chuàng)新的想法。

4.2.2 師生線上線下交流互動，構(gòu)建學(xué)習(xí)共同體

老師通過借助線上平臺，合理分配課前、課中、課后的學(xué)習(xí)任務(wù)，鼓勵學(xué)生自主學(xué)習(xí)，多思考；課下與學(xué)生主動交流互動，組建教學(xué)團(tuán)隊小組全程關(guān)注學(xué)生自主學(xué)習(xí)的過程，實時指導(dǎo)；在課堂上對大多數(shù)學(xué)生存在的疑惑進(jìn)行答疑，增加學(xué)生歸屬感；利用線上交流達(dá)到個性化輔導(dǎo)，進(jìn)一步拓展延伸。

4.2.3 教學(xué)活動有效性評估

教學(xué)活動有效性評估數(shù)據(jù)是以學(xué)生課前、課中、課后所參與教學(xué)活動的數(shù)據(jù)為依據(jù)進(jìn)行綜合分析評價。例如，課前教師可以有針對性地發(fā)布課程任務(wù)，讓學(xué)生主動去了解本節(jié)課的知識點；課程作業(yè)也不局限于傳統(tǒng)的客觀性題目，適當(dāng)增加程序設(shè)計題鍛煉學(xué)生編程能力，可以考查學(xué)生對理論知識的掌握，同時也能夠提高學(xué)生的編程思維能力。

4.3 改革成效

1） 滿足學(xué)生對個性化學(xué)習(xí)的需求。學(xué)生可以根據(jù)自身學(xué)習(xí)能力情況，借助線上平臺的課程資源自主選擇，自主完成課程任務(wù)學(xué)習(xí)和測試，滿足其對個性化學(xué)習(xí)的需求。

2） 教師教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變。在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，是以教師、書本、課堂為中心，在授課的過程中總是老師的單向輸出，學(xué)生處于被動接受狀態(tài)。而混合式教學(xué)模式則是側(cè)重學(xué)生個人學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)，教師的角色演變?yōu)榧夹g(shù)指導(dǎo)者，有助于營造自主性和探索性的教學(xué)環(huán)境和教學(xué)氛圍。

3） 助力教師精準(zhǔn)化教學(xué)設(shè)計。通過對平臺的使用教師對學(xué)生評價工作量降低50%；課后批閱工作平臺提供自動化解決方案，釋放教師80%批閱工作量；降低教師因反復(fù)性工作帶來的工作量，將更多的時間投入到如何精心設(shè)計課堂教學(xué)環(huán)節(jié)中，備課效率顯著度提升。

4） 課程思政的融合。在授課的過程中發(fā)現(xiàn)融入思政元素的課堂教學(xué)，學(xué)生不僅對課堂的滿意程度有所提升，而且整體學(xué)習(xí)的積極性也有所提高，尤其在師生之間的互動以及學(xué)生完成作業(yè)率和質(zhì)量上可以看出。

5 結(jié)束語

通過合理的教學(xué)設(shè)計、教學(xué)實施，使思政元素有機地融入課程的混合式教學(xué)中，課程的實施過程為拉近教師與學(xué)生距離創(chuàng)建了有利的環(huán)境，并且彌補了傳統(tǒng)教學(xué)中教師與學(xué)生互動不足的問題。在課堂上進(jìn)行實踐操作，學(xué)生可通過實踐練習(xí)加深知識點記憶，教師則可以提升自身的教學(xué)技能和信息化技術(shù)能力。

整個混合式教學(xué)模式實施的主要目的是通過激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣讓其獲得更多的知識技能，從而提高自身分析能力以及實踐編程能力，由此可見良好的教學(xué)設(shè)計對提高混合式教學(xué)質(zhì)量是至關(guān)重要的。在今后教學(xué)中，混合式教學(xué)模式的實施仍需進(jìn)一步優(yōu)化完善，從而進(jìn)一步提高學(xué)生課堂的參與度和學(xué)習(xí)效果。