基于項目驅動的“翻轉課堂”教學模式的《C程序設計》課程教學的探索

◇重慶文理學院電子信息與電氣工程學院 向 靜 楊文耀 李 杰

《C程序設計》課程是電子信息類專業(yè)的基礎課，本課程為后繼課程的學習奠定基礎?；谥貞c文理學院電子信息與電氣工程學院電子信息類大類招生具體情況，本文指出在該課程的教學內(nèi)容、教學設置等方面會遇到的問題。結合以本為本的教學理念和現(xiàn)代化的教學手段，旨在培養(yǎng)適合學生分析和解決問題的能力。

1 引言

5G時代的來臨，信息時代和數(shù)據(jù)將迎來爆炸式增長。2020年疫情的出現(xiàn)，使得網(wǎng)購、線上教學的地位顯得日益突出，這些都離不開程序的開發(fā)與使用?！禖程序設計》課程是大多數(shù)理工科專業(yè)的專業(yè)基礎必修課，它在整個編程語言體系中的基礎性，決定了它在教學中的重要地位。C語言是世界上應用最廣泛的計算機語言之一，具有發(fā)揮出高級編程語言的功用，還具有匯編語言的優(yōu)點。學生學習C語言，可以提高學生自身的邏輯思維能力，還能提高自己的專業(yè)技能，為今后工作打下基礎?！禖程序設計》課程是我院電子信息科學與技術、信息工程以及微電子科學與工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎必修課。更好地為《微機原理與接口技術》《單片機原理及應用》《嵌入式系統(tǒng)設計》和《C++面向對象設計》等后續(xù)課程的學習奠定基礎。

2 《C程序設計》課程現(xiàn)狀和存在的問題

《C程序設計》課程是我院開設課程中極其重要的一門課，其課程內(nèi)容十分豐富。課程內(nèi)容主要包括基礎理論知識和程序開發(fā)編寫兩部分。本門課程有64課時，對于一門新的且十分重要的專業(yè)基礎課程的學習來說，教學時間依然十分緊張。其原因珠寶包括兩個方面：第一，《C程序設計》本身是存在較為龐大的知識體系，且課程內(nèi)容十分豐富；第二，程序設計的關鍵環(huán)節(jié)在于學生實際操作練習程序，而每個程序項目均需要1～2節(jié)課的時間由學生自己自己動手練習，因此理論講解的時間進一步被壓縮。

綜上所述，目前《C程序設計》的教學過程面臨著較大的挑戰(zhàn)。一方面，如何能夠讓學生在有限的時間，學到最為有用的知識，是需要解決的重要問題，對于一名教師來說更是值得深思的問題。另一方面，如何進行時間合理的分配，使得學生既掌握基礎理論知識，又能熟練進行程序開發(fā)，實現(xiàn)理論與實踐兩不誤。本文基于“翻轉課堂”教學模式，旨在以學生為主體，教師通過精心地設計項目，引導學生在課下學習，充分調(diào)動學生的積極性，培養(yǎng)學生的團隊合作能力。

3 基于項目的翻轉課堂教學模式設計

3.1 教學準備工作

《C程序設計》課程是一門十分重要的專業(yè)基礎課程，教師在網(wǎng)絡上找到大量的相關學習課程，用來熟練課程內(nèi)容和知識重難點。一般情況下，本課程會有幾名老師同時上課，應該向其他老師學習，多問多看多思考。向學生展示在電子信息類專業(yè)的地位和國內(nèi)外產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀，提高學生的“專業(yè)”自信心。電子信息類產(chǎn)業(yè)屬于信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)，在信息產(chǎn)業(yè)中處于支柱和核心地位，是國家信息化戰(zhàn)略發(fā)展的基礎。我國對電子信息類專業(yè)人才的需求較大，電子信息類專業(yè)是一個新型的蓬勃發(fā)展的專業(yè)。

（1）電子信息類相關知識、科普視頻和動畫等的準備，培養(yǎng)學生對電子信息專業(yè)的興趣。向學生展示電子信息給予現(xiàn)在人們的生活和工作帶來的巨大變化和國內(nèi)外研發(fā)現(xiàn)狀。一方面，使學生能夠了解到電子信息行業(yè)正在蓬勃發(fā)展。另一方面，學生可以了解我國目前在信息產(chǎn)業(yè)所面臨的問題，以及國家急需培養(yǎng)的人才類型，結合自身實際，做好個人規(guī)劃。

（2）借助學習通APP建立知識題庫和各章節(jié)課堂練習、作業(yè)題庫。采用線上線下混合的方式，實施《C程序設計》課程理論教學工作。

（3）根據(jù)《C程序設計》課程內(nèi)容邏輯框架，設計出8個項目，且確保每個項目的難以程度適中，以確保學生不會以為太難或者太簡單而失去學習興趣。

將相關材料以及項目內(nèi)容和要求上傳至學習通中，供學生了解學習，使學生明確學習目的。

3.2 理實一體化教學，“翻轉課堂”模式

《C程序設計》課程內(nèi)容十分豐富，因此64課時無法把C語言的全部知識詳細進行講解。通過課題組的多次討論，本門課的開展要堅持以“理論夠用”的原則，實施理實一體化教學，引入“翻轉課堂”模式，采用項目驅動式教學模式，將理論知識和實踐操作融為一體，能夠使學生更好地掌握C程序設計的基礎知識，且熟練地應用Visual C++6.0進行程序開發(fā)和設計。教學模式主要分為四大部分：課前分組和學生自學知識，課上內(nèi)化知識和完成項目，課后靈活應用知識點，教師點評。

通過引入“翻轉課堂”的項目驅動式教學模式實施教學過程的具體步驟如下。

（1）理論知識學習。①在學習通APP上發(fā)布預習視頻和任務；②在課堂上，通過前期激勵教學和問題引導的方式，以學生回答問題和講解知識點為主，展開基本理論知識教學工作；③通過學習通上發(fā)放課堂作業(yè)，計時完成作業(yè)，并對提前完成作業(yè)的同學進行口頭表揚；④展示每題學生的正確率情況，如圖2所示。以抽學生回答問題的形式，完成課堂作業(yè)評講工作；⑤教師用2～5分鐘時間，總結本節(jié)課內(nèi)容，布置課后作業(yè)，鞏固本節(jié)課學習內(nèi)容。

圖1 理論課程教學流程圖

圖2 學生隨堂練習的正確率情況

（2）實驗分組和前期準備。①使用Visual C++6.0，學生自行練習程序例題；②以4～5人為一組，將學生進行分組；③教師根據(jù)課程內(nèi)容提供項目和部分參考資料，由學生組內(nèi)討論并選擇實操項目；④由小組學生自學項目相關資料后，討論完成項目。

（3）課上內(nèi)化知識和完成項目。通過抽簽方法選取1～2名學生向全班同學講解項目實操流程，本組成員可以對項目內(nèi)容進行補充。其他同學可以提出疑問，先由分組學生進行答疑，如果不能作為課后思考題，學生查詢資料和與教師討論后，再進行答疑。

圖3 任務驅動的實訓課程教學流程圖

（4）課后靈活應用知識點。教師提供2個類似的項目，由同學根據(jù)上課新學習的知識點，單獨完成項目，規(guī)定時間上交程序。此外，在本節(jié)課結束后，公開說明下節(jié)課的學習內(nèi)容，使得學生有時間預習下節(jié)課內(nèi)容，為下節(jié)課順利開展奠定基礎。

（5）教師點評。教師檢查學生項目完成情況，并進行講解，鞏固新知識，并解決學生實際操作過程中存在的問題。通過“翻轉課堂”式的項目驅動教學方法，鍛煉學生團隊合作能力、分析和解決問題的能力。通過抽簽的方式選擇學生代表進行講解，保證每個學生都會積極參與到項目完成的過程中去。同時，學生不會因為老師強行點名而有抵觸情緒。此外，同組學生可以主動進行補充說明，給予愿意主動展示自己的同學機會。在《C程序設計》課程教學實施過程中，設立課堂教學激勵機制，以問題引導為主，教師講授為輔的方式，提高學生積極性，培養(yǎng)學生的獨立思考的能力。對于積極回答問題、闡明觀點的學生，給予一定的平時成績加分，同時教師應該進行口頭表揚，增加學生的自信心，引導學生多思考問題和分析問題，培養(yǎng)學生對C語言的學習興趣。

3.3 評價學生學習效果

通過項目完成情況和積極進行課后交流，了解學生學習和知識掌握情況。此外，為避免學生尷尬，采用不記名問卷調(diào)查的形式向學生咨詢對教師上課的建議，認真整理學生對教師教學過程的意見和建議，有助于教師快速地提升自己和更好的進行以后的教學活動。

4 結語

通過播放時事報告和相關視頻資料，加強學生對本專業(yè)和本課程的認識。利用線上熟悉課程內(nèi)容和知識點，多與課程相關教師之間多交流分析，學習教學技能，確定了本課程的教學重點，突出了本課程的特色。采用理實一體化教學，優(yōu)化課程教學設置，使學生熟練掌握該課程的理論知識，并很好地理解版圖設計原理。結合基于“翻轉課堂”的項目教學法、問題引導法和激勵教學，確保了學生能夠熟練地《C程序設計》課程內(nèi)容。最終，將學生培養(yǎng)分析和解決問題的能力，以及團隊合作能力。