張巍娜
(赤峰學院 計算機與信息工程學院,內(nèi)蒙古 赤峰 024000)
C語言以其得天獨厚的特點早已成為眾多高校大一新生的必修課程.其在教學中的作用主要體現(xiàn)在:①體現(xiàn)信息技術(shù)的發(fā)展;②符合計算機應用的要求;③培養(yǎng)包括計算思維在內(nèi)的科學思維.以赤峰學院為例,每年有計算機專業(yè)新生約200人,面向全校的公共選修課學生約50人,其他專業(yè)選修學生約50人,全??傆嫵^300人要進行C語言課程的學習.
然而在多年的教學實踐中發(fā)現(xiàn),很多學生動手能力差,歸納總結(jié)能力不強,大多數(shù)能通過學習,掌握一些基本知識點已經(jīng)是不錯的效果,絕大多數(shù)學生不能通過該課程學習達到鍛煉思維、掌握程序設(shè)計之美、領(lǐng)悟程序設(shè)計之妙的高度.因此在近三年的教學過程當中本人做了很多教學改革、探索,為學生展現(xiàn)C語言之美,力爭獲得更好的教學效果.
應用型本科院校,特別是校企合作辦學專業(yè)生源質(zhì)量相對不高.以赤峰學院為例,赤峰學院計算機與信息工程學院下設(shè)的計算機科學與技術(shù)(服務(wù)外包方向)專業(yè)、信息與計算科學(智能移動開發(fā)方向)專業(yè)、計算機科學與技術(shù)(阿里云云計算開發(fā)方向)專業(yè)等均為校企合作專業(yè),入學時就同企業(yè)簽訂就業(yè)協(xié)議,對口就業(yè),屬于高收費專業(yè),學生入學成績基本集中在內(nèi)蒙古自治區(qū)普通理科本科二批分數(shù)線左右.很多學生學習習慣不夠好,主要體現(xiàn)在,自控力不強,拖延癥比較嚴重,學習的推理能力、歸納總結(jié)能力不夠.
C語言是一門經(jīng)久不衰的程序設(shè)計語言,幾乎是國內(nèi)每個計算機專業(yè)學生的入門語言,自身有很多優(yōu)秀的特點,而其中有些特點,比如語法限制不太嚴格,程序設(shè)計自由度大等,既是C語言的魅力所在,也是C語言讓初學者頭疼的地方.特別是很多學生對于如何從現(xiàn)實世界的事物、關(guān)系中抽離、概括出數(shù)學模型,并將之用程序設(shè)計語言表達出來深感無從下手,而這種技能,不是記憶一個兩個知識點所能解決的,是需要大量的、反復的練習,并從中總結(jié)、歸納、領(lǐng)悟的.
綜合以上兩方面,在教學中常常會發(fā)現(xiàn)存在如下突出問題:
①學生解決實際問題能力弱.C程序設(shè)計實踐性很強,但對大一新生,初次接觸程序設(shè)計,在理解上通常會有較多困難.而傳統(tǒng)的教學模式下,教師在課堂上需要花費很多的時間講解各個知識點,減少了算法設(shè)計和實踐的傳授,從而導致學生遇到問題沒有思路,實際編程能力薄弱.
②理論理解和實踐動手不能很好地結(jié)合.由于課程時間、形式的限制,學生在還未完全理解、消化理論知識點時,就需要去閱讀、編輯實例代碼,課堂互動受限,教學效果大打折扣.
慕課(MOOC,Massive Open Online Course)的出現(xiàn)為解決上述問題提供了很好的契機.MOOC經(jīng)較長時間孕育于2008年被首次提出,自2013年進入中國并得以井噴式發(fā)展.慕課的核心理念是對學習者個性化興趣、偏好的尊重,為學習者提供自主選擇與自主探究的時間與空間,使得學習者能夠充分利用碎片化時間便捷地獲取優(yōu)質(zhì)的學習資源.在結(jié)構(gòu)上,MOOC由“微課視頻”“練習”和“討論”三大部分組成,其中微課視頻是學習內(nèi)容傳遞的最重要形式;在技術(shù)上,MOOC需要網(wǎng)絡(luò)平臺和視頻制作技術(shù)的支持.基于C語言課程存在的問題和課程自身的特點,它非常適合在課前預先進行不受時間、地點限制的碎片化的網(wǎng)絡(luò)學習,以此作為課堂教學的有益補充,而這正是慕課的最大的優(yōu)勢所在.
目前國際上知名的Coursera、Edx和Udacity三大慕課平臺已經(jīng)與世界級著名高校合作推出眾多優(yōu)質(zhì)慕課課程.2013年以來,國內(nèi)涌現(xiàn)出中國大學MOOC、智慧樹、學堂在線、好大學在線、果殼網(wǎng)MOOC學院等多家慕課平臺,這些平臺和國內(nèi)一流高校已經(jīng)聯(lián)合推出了多門受眾廣、評價高的C語言MOOC課程.
然而,在各大慕課平臺開設(shè)慕課的多為知名研究型高校的精英團隊,起點較高.以“中國大學MOOC”上到目前為止已開課次數(shù)高達9次的哈爾濱工業(yè)大學《C語言程序設(shè)計精髓》(國家精品)為例,該課程內(nèi)容全面,深入淺出,設(shè)計精良,將教學的知識性、藝術(shù)性、啟發(fā)性體現(xiàn)得淋漓盡致.本人在2015-2016學年第1學期的教學實踐中,結(jié)合該課程進行了MOOC與傳統(tǒng)教學模式相結(jié)合的教學實踐探索,并進行了調(diào)查問卷總結(jié),發(fā)現(xiàn)雖然超過90%的同學認可MOOC的學習形式,但能完成并真正適應現(xiàn)有慕課平臺學習形式的學生實屬鳳毛麟角.并且,該課程涉及的知識點遠超過了校企合作專業(yè)的大綱設(shè)定,這也讓很多學生在學習過程中一頭霧水,也就直接導致了較低的完成率.當然慕課的低完成率不僅是本校MOOC教學實踐中存在的一個突出問題,也是困擾MOOC發(fā)展的一個具有普遍性的難點.
于是在2016-2017學年第1學期的C語言教學實踐中,本人又進行了以合作企業(yè)的銳聘學院為平臺的MOOC教學實踐,引入了銳聘學院的“ATM模擬系統(tǒng)”的實訓項目.通過線下、線上相結(jié)合的方式,在臨近學期結(jié)束的時候,用該實訓項目完成對整門課程的總結(jié)歸納,效果較好,但是由于該慕課平臺缺少合適的基礎(chǔ)知識點的MOOC課程,教學效果仍然有提高空間.
因此綜合現(xiàn)有慕課平臺的C語言課程,還不能完全滿足本校應用型本科院校,校企合作專業(yè)學生的學習需求.
綜上所述,為獲得更好的教學效果,根據(jù)校企合作專業(yè)學生學習特點,依據(jù)MOOC理念從C語言課程內(nèi)容中抽離出核心知識點,設(shè)計出一套系統(tǒng)適應本層次學生、基礎(chǔ)、全面、具有足夠的趣味性、引人入勝的C語言程序設(shè)計微課程應用與教學,同時結(jié)合現(xiàn)有MOOC平臺的實訓課程是非常必要的.
具體實施方案如下:
本實踐改革包括四個階段:研究的準備階段,理論研究階段,課程設(shè)計教學實踐階段以及總結(jié)評析階段.每一個階段完成相應的研究內(nèi)容,根據(jù)各階段研究的具體研究內(nèi)容釆取相應的研究方法.整個研究過程如圖1所示:
圖1 研究過程與內(nèi)容
在準備階段,針對應用型本科院校學生學習層次、學習習慣等進行系統(tǒng)分析,總結(jié)出適合本層學生的學習規(guī)律,為著力研究解決“如何教學生去學習”的問題做準備.綜合文獻資料中MOOC學習的問題及解決方案,綜合各大慕課平臺上的課程資源,體驗借鑒.
在理論研究階段主要任務(wù)是在MOOC理念的指導下,找到相關(guān)的理論知識作為支撐.在理論層面上深刻分析適合本層學生的學習方法,核心是探討慕課教學模式的本質(zhì),遵循人類認知規(guī)律,探討程序設(shè)計教學中計算思維的思維原理、思維方法的應用及計算思維能力的培養(yǎng)方法.
4.3.1 碎片化知識點
本階段首先分離出C語言程序設(shè)計課程的主要知識點,將知識點碎片化,選擇最具代表性,最重要的知識點,分割成若干獨立的教學單元.
4.3.2 教學設(shè)計
對各單元進行教學設(shè)計找到能吸引學習者的切入點進而進行微課程制作.
4.3.3 微課程制作
微課程開發(fā)制作的具體過程分為五個步驟:①策劃腳本,包括圖像、字幕、解說、音樂、以及所有內(nèi)容的時間規(guī)劃;②選擇工具,根據(jù)具體內(nèi)容和教師的具體情況,選擇拍攝與剪輯或錄屏與剪輯以及專業(yè)的微課程制作加工工具;③多媒體采集,采集清晰的視頻、圖像素材;④二次加工,加入片頭、字幕、標注、視頻剪輯、變焦和配音等后期效果,達到畫面精美,精確表達,有聲有色,引人入勝;⑤整合發(fā)布.
4.3.4 教學實踐
該套微課程將應用于2018-2019第一學期的C語言程序設(shè)計課程中,以進行實證研究.隨時收集應用后的反饋意見,對微課程視頻進行修訂.因此上述微課程制作的五個步驟將交錯進行,即在教學實踐中邊制作邊完善.
該階段主要是對設(shè)計出的微課程資源的教學及實踐效果進行分析、評價和總結(jié).即在每輪教學完成之后設(shè)置一定的測試或問卷,根據(jù)學生完成情況進行分析、評價和總結(jié).
在完成本項目之后,下一步計劃對一套完整慕課的另外兩個組成部分,“慕課練習”和“討論活動”進行深入研究,將來完成一套適合應用型本科院校校企合作學生層次的完整的C語言在線慕課課程,并上線運行.
在成績評定上采用過程化考評方法,每學期多次的階段性筆試及上機測驗,更科學、更能激勵學生的學習積極性.C語言程序設(shè)計課程,已經(jīng)連續(xù)三年采取過程化考試模式,在“程序設(shè)計的三種基本結(jié)構(gòu)”“數(shù)組”“指針”等幾個重要內(nèi)容節(jié)點上增加階段性考試,使學生的學習效果大大提高.目前計劃2018-2019第一學期的C語言課程不再采用紙質(zhì)試卷,所有的階段性考試全部采用考試系統(tǒng)進行考核.
到目前,很多同學表示微課程與課堂教學相結(jié)合的教學形式比純粹的MOOC更容易完成,期待有更多的微課程,教學中采用了微課程的班級本課程及格率、及優(yōu)秀比例明顯高于其他班級.教學相長,在教學中需要不斷進行實踐探索才能獲得更好的教學效果.