基于網(wǎng)絡(luò)課程的C++程序設(shè)計語言混合式教學(xué)改革實(shí)踐

徐紅云，徐 成

（華南理工大學(xué) 計算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院，廣州 廣東 5100061）

0 引 言

為了促進(jìn)教育公平，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的共享，國家與地方投入了大量的財力和物力進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)課程資源建設(shè)。網(wǎng)絡(luò)課程也經(jīng)歷了精品課程、精品資源共享課程、精品視頻開放課程和大規(guī)模在線開放課程（簡稱MOOC）等發(fā)展階段。利用網(wǎng)絡(luò)課程資源開展教學(xué)改革，提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率，是廣大教育工作者正在研究的熱點(diǎn)問題之一。

1 混合式教學(xué)改革方案設(shè)計

混合式教學(xué)(blending learning)是把傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式的優(yōu)勢和e-learning(即數(shù)字化或網(wǎng)絡(luò)化)的優(yōu)勢結(jié)合起來，使二者的優(yōu)勢互補(bǔ)，以使學(xué)生獲得最佳的學(xué)習(xí)效果[1]。網(wǎng)絡(luò)課程的建設(shè)為混合式教學(xué)的開展打下了良好的基礎(chǔ)。基于網(wǎng)絡(luò)課程，不少教育工作者在研究和實(shí)踐混合式教學(xué)改革方法，文獻(xiàn)[2]提出大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)MOOC與翻轉(zhuǎn)課堂結(jié)合的新型教學(xué)模式；文獻(xiàn)[3]提出在線教學(xué)、課堂教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)和效果評價四位一體的教學(xué)模式，并將之運(yùn)用到大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)中。

1.1 開課概況

C++程序設(shè)計語言同時包含面向過程和面向?qū)ο蟮奶卣?，被廣泛地作為程序設(shè)計語言的教學(xué)語言在計算機(jī)類和非計算機(jī)類專業(yè)開設(shè)。華南理工大學(xué)的C++程序設(shè)計語言課程設(shè)置情況見表1，其中計算機(jī)類專業(yè)除了開設(shè)兩門C++程序設(shè)計語言課程外，還開設(shè)了一門實(shí)踐課——高級語言程序設(shè)計大作業(yè)；非計算機(jī)類普通班只在第2學(xué)期開設(shè)C++程序設(shè)計基礎(chǔ)，非計算機(jī)類教改班（包括創(chuàng)新班和卓越班等）在前兩學(xué)期開設(shè)C++程序設(shè)計語言，分別講授面向過程的部分和面向?qū)ο蟮牟糠?；計算機(jī)類輔修班的開課情況與計算機(jī)類主修專業(yè)的開課情況相同。

1.2 混合式教學(xué)改革方案設(shè)計與實(shí)施

C++程序設(shè)計語言混合式教學(xué)主要從在線學(xué)習(xí)、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)、上機(jī)實(shí)驗(yàn)和課程評價4個方面來落實(shí)。

1.2.1 在線學(xué)習(xí)

在線學(xué)習(xí)主要依托華南理工大學(xué)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)課程資源來實(shí)現(xiàn)。任課教師在學(xué)期初的第一堂課即公布該學(xué)期各周的在線學(xué)習(xí)任務(wù)，并要求在該周的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)之前完成在線學(xué)習(xí)任務(wù)，提交視頻學(xué)習(xí)自查表，表2為2016級計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)1班下文簡稱“計科1班”某學(xué)生在觀看教材11.5節(jié)文件處理有關(guān)視頻內(nèi)容后，填寫提交的自查表。

表1　C++程序設(shè)計語言課程設(shè)置一覽表

表2　視頻學(xué)習(xí)自查表填表日期：2017年4月10日

1.2.2 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)

任課教師通過批閱學(xué)生提交的自查表，即可比較全面地了解學(xué)生在線學(xué)習(xí)的情況及存在的問題，如通過批閱表2所示的視頻學(xué)習(xí)自查表，教師即可獲得某學(xué)生學(xué)習(xí)11.5小節(jié)的情況：觀看視頻資源用時87min，完成了對應(yīng)章節(jié)的所有同步練習(xí)，學(xué)習(xí)過程中的疑問列在主要問題欄目，對完成本小節(jié)在線學(xué)習(xí)任務(wù)的自評分是85分。通過對所有自查表的評閱，將自查表中所列主要問題進(jìn)行分類匯總，并作為課堂教學(xué)中討論環(huán)節(jié)的議題。討論時，由沒有提出相應(yīng)知識點(diǎn)問題的學(xué)生來回答提問的學(xué)生，教師起到引導(dǎo)和補(bǔ)充回答的作用，充分發(fā)揮同學(xué)們的主動性，課堂氣氛比較活躍，效果較好。

1.2.3 上機(jī)實(shí)驗(yàn)

上機(jī)實(shí)驗(yàn)采用兩種模式進(jìn)行，第一種是完成課堂教學(xué)后，立即進(jìn)行上機(jī)實(shí)驗(yàn)。此時，任課教師團(tuán)隊(duì)根據(jù)本次課堂教學(xué)內(nèi)容的知識點(diǎn)，提前設(shè)計好上機(jī)任務(wù)，要求學(xué)生在規(guī)定的時間里完成程序設(shè)計和程序調(diào)試，并把調(diào)試通過的源程序和測試結(jié)果截圖形成一份文檔提交到網(wǎng)絡(luò)課程平臺。第二種模式在課堂教學(xué)和上機(jī)實(shí)驗(yàn)的時間上沒有強(qiáng)相關(guān)性，一般是在一章內(nèi)容的教學(xué)完成后，安排一次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)題目部署在OJ（在線測評系統(tǒng)）上、斷外網(wǎng)，集中到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，并要求在規(guī)定的時間內(nèi)完成[4]。

1.2.4 課程評價

良好的課程評價機(jī)制有利于保障課程的教學(xué)質(zhì)量，期評成績的組成為：上機(jī)實(shí)驗(yàn)30%，課堂表現(xiàn)和在線學(xué)習(xí)10%，期末考試60%，并且只有各個部分都在及格線（60分）以上含及格線，期評成績才能評及格。

2 改革試點(diǎn)效果

對華南理工大學(xué)2015級計算機(jī)輔修班（下文簡稱“輔修班”），計科1班和2016級工程力學(xué)創(chuàng)新班、化學(xué)類創(chuàng)新班、電氣工程及自動化卓越班（下文簡稱“創(chuàng)新班”）3個不同性質(zhì)的教學(xué)班級進(jìn)行試點(diǎn)研究，比較分析教學(xué)改革效果。

2.1 3個教改班同一學(xué)期期末考試成績對比

圖1列出2016—2017第1學(xué)期輔修班、計科1班高級語言程序設(shè)計（C++）（1）和創(chuàng)新班的C++程序設(shè)計基礎(chǔ)的期末考試成績分布情況。由圖1可見，參加教改的3個教學(xué)班中，成績優(yōu)良率（即80分以上）最高的是計科1班，然后是輔修班，最低的是非計算機(jī)專業(yè)創(chuàng)新班。

圖1 面向過程部分成績比較

2.2 連續(xù)兩屆教改班與非教改班期末考試成績對比

圖2—圖4分別顯示了連續(xù)的兩屆學(xué)生期末考試成績分布情況。2016級計科1班和創(chuàng)新班參加了教改，2015級沒有參加；2015級輔修班參加了教改，2014級沒有參加。由圖2可見，2016級創(chuàng)新班期末考試成績的優(yōu)良率接近50%，而2015級創(chuàng)新班的優(yōu)良率不足35%。由圖3可見，2016級計科1班的期末考試成績優(yōu)良率接近80%，而2015級計科1班的優(yōu)良率不足43%。由圖4可見，2015級輔修班的期末考試成績優(yōu)良率超過53%，而2014級的優(yōu)良率不足38%?？偟膩碚f，參加教改的3個教學(xué)班與沒有參加教改的對應(yīng)專業(yè)的3個教學(xué)班相比，成績的優(yōu)良率都有所提高。

圖2　2015級創(chuàng)新班與2016級創(chuàng)新班成績分布對比

圖3　2015級計科1班與2016級計科1班成績分布

圖4　2014級輔修班和2015級輔修班期末考試成績分布

3 調(diào)查與討論

課程結(jié)束后、期末考試之前對3個進(jìn)行教改的教學(xué)班進(jìn)行了問卷調(diào)查，調(diào)查內(nèi)容及結(jié)果如下所示。

1）教學(xué)方式偏向調(diào)查。

此問題是針對學(xué)生對傳統(tǒng)教學(xué)方式（即教師先進(jìn)行課堂授課，然后布置課后編程作業(yè)）和混合式教學(xué)方式偏向的調(diào)查，3個班的調(diào)查結(jié)果如圖5所示，其中A代表偏向接受傳統(tǒng)教學(xué)方式，B代表偏向接受混合教學(xué)方式。由圖5可見，2016級創(chuàng)新班和2016級計科1班接受傳統(tǒng)教學(xué)方式的學(xué)生比例超過了混合式教學(xué)方法的學(xué)生比例，而2015級輔修班接受混合式教學(xué)方式的學(xué)生比例高于接受傳統(tǒng)教學(xué)方式的學(xué)生比例。主要原因是2016級是大學(xué)一年級新生，接受傳統(tǒng)教學(xué)方式是慣性，進(jìn)入大學(xué)后，各方面都需要重新調(diào)整和適應(yīng)，對于新的教學(xué)方式的適應(yīng)性和接受程度自然就差一些。

2）不接受混合式教學(xué)方式的原因調(diào)查。

不接受混合式教學(xué)方式的原因包括學(xué)習(xí)任務(wù)重，沒有時間提前配合老師的要求完成視頻自學(xué)和沒有課前按照老師的要求完成預(yù)習(xí)的習(xí)慣兩個選項(xiàng)。3個班的調(diào)查結(jié)果如圖6所示，A代表前者，B代表后者。圖6表明，學(xué)習(xí)任務(wù)重，沒有時間提前配合老師的要求完成自學(xué)是多數(shù)學(xué)生不接受混合式教學(xué)方式的原因，尤其是輔修班，超過70%的學(xué)生都選擇了該原因。因?yàn)檩o修班學(xué)生除了要修讀主修專業(yè)的課程外，還要安排業(yè)余時間（晚上、周末）修讀輔修專業(yè)的課程，所以他們普遍課程多，負(fù)擔(dān)重。選擇沒有課前按要求完成預(yù)習(xí)習(xí)慣占比最高的是創(chuàng)新班，主要是因?yàn)榉怯嬎銠C(jī)專業(yè)創(chuàng)新班學(xué)生認(rèn)為計算機(jī)公共基礎(chǔ)課跟他們所修讀的專業(yè)關(guān)系不大，所以對該課程各個環(huán)節(jié)的重視程度不夠。

圖5　教學(xué)方式接受程度調(diào)查結(jié)果統(tǒng)計

圖6　不接受混合式教學(xué)方式的原因

3）視頻完成情況調(diào)查。

圖7是對3個班學(xué)生視頻觀看的完成情況的比例調(diào)查統(tǒng)計。圖7表明，創(chuàng)新班60%以上的學(xué)生完成視頻學(xué)習(xí)的比例低于60%。從而進(jìn)一步說明，非計算機(jī)專業(yè)創(chuàng)新班的學(xué)生相對來說，對本課程的重視程度是低于計算機(jī)類專業(yè)學(xué)生的，這也印證了圖1中創(chuàng)新班的學(xué)習(xí)成績優(yōu)良率低于計科1班和計算機(jī)專業(yè)輔修班的統(tǒng)計結(jié)果。

4）課程視頻有用率調(diào)查。

針對課程視頻有用率的調(diào)查給出了主要靠課程視頻來完成本課程的學(xué)習(xí)；借助課程視頻和課堂講解，較好地掌握了本課程的內(nèi)容；靠看教材和課堂講授，才掌握了課程內(nèi)容；靠看教材，才掌握了課程的內(nèi)容4個選項(xiàng)，分別對應(yīng)圖8中的A、B、C、D。從圖8可知，3個班都有超過50%的學(xué)生認(rèn)為課程視頻對他們學(xué)習(xí)本課程有幫助。輔修班中64.71%的學(xué)生認(rèn)為采用本文混合式教學(xué)方式，有助于他們掌握課程的教學(xué)內(nèi)容，計科班的這個比例是57.41%，創(chuàng)新班的是43.24%。特別值得注意的是，3個教學(xué)班中完全靠看視頻完成課程學(xué)習(xí)的學(xué)生比例都低于10%。

圖7　視頻自學(xué)完成情況調(diào)查

圖8　課程視頻有用率調(diào)查

4 結(jié) 語

華南理工大學(xué)的教學(xué)改革表明，采用混合式教學(xué)方法教學(xué)，對不同年級不同專業(yè)的學(xué)生，在教學(xué)方法上要區(qū)別對待，如對非計算機(jī)專業(yè)的新生，要盡量把關(guān)鍵的教學(xué)活動放在翻轉(zhuǎn)課堂和集中實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，對其課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)效果不能有太高的期望；對計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)輔修班學(xué)生，借助網(wǎng)絡(luò)課程資源開展教學(xué)效果較好，有助于他們利用零碎的業(yè)余時間開展課程學(xué)習(xí)，翻轉(zhuǎn)課堂和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的學(xué)時比重可以降低一些；對計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)主修專業(yè)的學(xué)生，采用正常的混合式教學(xué)方式教學(xué)效果較好。

參考文獻(xiàn)：

[1]何克抗. 從Blending Learning看教育技術(shù)理論的新發(fā)展[J]. 國家教育行政學(xué)院學(xué)報, 2005(9): 37-48, 79.

[2]劉欣欣, 徐紅云. 大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)的MOOC教學(xué)實(shí)踐[J]. 計算機(jī)教育, 2017(1): 14-17.

[3]陳希亮, 姜峰, 賴俊, 等. 基于混合式教學(xué)模式的大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)改革研究[J]. 計算機(jī)教育, 2016(6): 143-146.

[4]徐紅云, 江捷斯, 周釩. 基于競教結(jié)合的“高級語言程序設(shè)計”實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革實(shí)踐[J]. 實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理, 2012(10): 165-168.