王詠梅，楊 靜，宋 莉，張 敏

（1.合肥師范學(xué)院計算機(jī)學(xué)院,安徽合肥230031;2.池州學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院,安徽池州247000;3.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)信息與計算機(jī)學(xué)院，安徽合肥，230036）

在“互聯(lián)網(wǎng)+”時代，隨著云計算、大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)的發(fā)展及其在教育教學(xué)中的推廣應(yīng)用，信息技術(shù)與教學(xué)模式深度融合，教學(xué)過程的評價與反饋，教學(xué)互動與教學(xué)數(shù)據(jù)處理方式不斷創(chuàng)新發(fā)展，從微課、MOOC到翻轉(zhuǎn)課堂再到智慧課堂等，新型的教學(xué)模式被不斷引入，以期提升教學(xué)效果。

微課和MOOC都是以接受型學(xué)習(xí)為主，適合作為一種教學(xué)補(bǔ)充，適合異地學(xué)習(xí)和假期學(xué)習(xí)等。翻轉(zhuǎn)課堂則是把學(xué)習(xí)流程進(jìn)行了“翻轉(zhuǎn)”，它在課前完成信息傳遞，以幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，在課堂上有針對性的進(jìn)行互動，以直接指導(dǎo)和建議式學(xué)習(xí)模式完成知識的吸收內(nèi)化。這種方式雖然比傳統(tǒng)教學(xué)模式有了很大進(jìn)步，但也難以了解學(xué)生的個體差異性，難以解決學(xué)習(xí)的被動性問題。為了啟迪學(xué)生智慧，培養(yǎng)學(xué)生主動學(xué)習(xí)和創(chuàng)新學(xué)習(xí)的能力，智慧課堂應(yīng)運(yùn)而生。

1 C語言課程教學(xué)現(xiàn)狀

1.1 理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)很難達(dá)到平衡

C語言教學(xué)需要理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相互依存、相互促進(jìn)。實(shí)踐教學(xué)具有直觀性和創(chuàng)造性，通過上機(jī)實(shí)踐，學(xué)生可以更直觀地理解和掌握編程知識。但在實(shí)際教學(xué)過程中，如果課前沒有掌握較充分的理論知識，學(xué)生上機(jī)前準(zhǔn)備不足，上機(jī)時又要動手編程，又要調(diào)試，還要自己判斷語法錯誤，而C語言語法靈活，學(xué)生往往面對問題不知道如何下手，只能求助于老師。機(jī)房通常只有一位輔導(dǎo)老師，導(dǎo)致學(xué)生問問題時排隊等待，課堂教學(xué)的效率和質(zhì)量都大打折扣。如果上機(jī)前用較多課時講解語法細(xì)節(jié)，學(xué)生又會覺得自己長時間淹沒在細(xì)節(jié)中，看不到算法實(shí)現(xiàn)的整體思想，會感覺課程枯燥乏味。

1.2 教學(xué)內(nèi)容多，學(xué)時不足

目前，各高校非計算機(jī)專業(yè)的《C語言程序設(shè)計》課時大都為64學(xué)時，其中理論課和實(shí)驗(yàn)課各占一半。但是對于非計算機(jī)專業(yè)學(xué)生來說，沒有算法的相關(guān)知識做基礎(chǔ)，教師要在有限的時間內(nèi)把復(fù)雜、繁多的C語言的語法規(guī)則高質(zhì)量地教給學(xué)生，壓力較大，理論課時不足；另一方面，C語言是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，語法的靈活應(yīng)用，算法的實(shí)施都要經(jīng)過上機(jī)調(diào)試驗(yàn)證，30多個實(shí)驗(yàn)學(xué)時也明顯不足。

1.3 學(xué)習(xí)內(nèi)容抽象，興趣難以引發(fā)

C語言的一些基本概念，如數(shù)據(jù)類型，涉及到數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的存儲形式和數(shù)值范圍，比較抽象難懂，各種運(yùn)算符和表達(dá)式的結(jié)合性和優(yōu)先級更是瑣碎枯燥。教師授課時，長時間講解這些概念規(guī)則和例題，如果不與具體的程序?qū)崿F(xiàn)結(jié)合起來，很難引起學(xué)習(xí)興趣。

1.4 交互方式單一，反饋不及時

上課交流互動一般是老師提問，學(xué)生回答，因?yàn)檎n時有限，只能是部分學(xué)生回答問題，代表不了大多數(shù)同學(xué)的問題，交流方式單一。下課時布置作業(yè)，下堂課提交作業(yè)，老師批改，下下堂課學(xué)生才能看到老師的意見，學(xué)生作業(yè)出現(xiàn)的問題也要等下下堂課才能講解，延時較長，并且因?yàn)檎n時原因，任課老師一般都會選擇共性問題講解，而個性問題常會被忽略。這種單一的交流和延時的反饋導(dǎo)致學(xué)習(xí)效率低下。

2 C語言智慧課堂教學(xué)模式建構(gòu)

2.1 智慧課堂的教學(xué)流程

表1 傳統(tǒng)課堂和智慧課堂教學(xué)流程比較分析表

智慧課堂的課堂流程和結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)課堂不同。傳統(tǒng)的C語言教學(xué)遵循“5+4模式”，即由教師課前備課，課中講授、提問、布置作業(yè)，課后批改作業(yè)五個步驟和學(xué)生課前預(yù)習(xí)，課中聽講、個別學(xué)生回答問題，課后完成作業(yè)四個環(huán)節(jié)形成“課前、課中、課后”課堂教學(xué)循環(huán)。這種模式導(dǎo)致現(xiàn)在的C語言教學(xué)出現(xiàn)瓶頸，而智慧課堂由于大數(shù)據(jù)、動態(tài)學(xué)習(xí)評價和云計算等信息技術(shù)的運(yùn)用，教學(xué)流程發(fā)生了變化，理想的智慧課堂是“8+8”模式。由表1可看出教師的“教”和學(xué)生的“學(xué)”各有八個環(huán)節(jié)，師生之間的互動交流比傳統(tǒng)教學(xué)流程更立體更多樣，反饋也更加及時[1]。這種8+8模式是一種理想模型，事實(shí)上，基于信息技術(shù)云平臺，智慧課堂的“教”與“學(xué)”可以相互滲透融合?，F(xiàn)在智慧課堂還在起步階段，做的比較有名的訊飛皆成智慧課堂平臺，采用的是“三段十步”的教學(xué)模式，如圖1所示。

圖1 智慧課堂三段十步教學(xué)模式

2.2 C語言智慧課堂課前階段——學(xué)情分析是核心

C語言課的傳統(tǒng)課堂課前任務(wù)就是教師備課和學(xué)生預(yù)習(xí)，備課是針對全體學(xué)生進(jìn)行，只考慮共性，對學(xué)生的學(xué)情了解主要靠經(jīng)驗(yàn)和直觀感受，所以教學(xué)目標(biāo)設(shè)定具有一定盲目性。智慧課堂的課前則主要是學(xué)情分析，在學(xué)情分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行預(yù)習(xí)測評和教學(xué)設(shè)計。教學(xué)中的數(shù)據(jù)是教學(xué)效果的最顯著的指標(biāo)，大數(shù)據(jù)時代，在學(xué)校內(nèi)部存在著海量數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可能來自LMS（學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)）、CMS（內(nèi)容管理系統(tǒng)）、博客、微博、學(xué)生檔案庫、個人主頁等。最常見的數(shù)據(jù)信息如學(xué)號、姓名、性別、年齡、認(rèn)知能力、性格、學(xué)習(xí)期望、愛好、特長以及文化、經(jīng)濟(jì)和社會生活背景等，老師可以利用這些信息基于信息技術(shù)平臺建立規(guī)范的學(xué)生特征檔案。而學(xué)生每次課預(yù)習(xí)測評成績、課堂實(shí)時評測成績、互動時長、作業(yè)成績、知識點(diǎn)掌握程度分析等動態(tài)數(shù)據(jù)，可以用來建立學(xué)習(xí)檔案。從學(xué)生的特征檔案表中，教師可以了解到學(xué)生一些學(xué)習(xí)特征，查閱學(xué)生以往相關(guān)知識掌握情況，方便老師精準(zhǔn)地掌握學(xué)情。參照學(xué)生特征檔案和學(xué)習(xí)檔案，教師決定如何安排本次課的相關(guān)內(nèi)容。由于學(xué)生學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)效果以動態(tài)數(shù)據(jù)的形式保存下來，C語言教學(xué)可以更多依賴教學(xué)中的客觀數(shù)據(jù)進(jìn)行決策，真正做到“以學(xué)生為中心”，有的放矢地制定教學(xué)設(shè)計，以學(xué)定教。在了解了學(xué)情的基礎(chǔ)上，老師可以有針對性地設(shè)計預(yù)習(xí)內(nèi)容，根據(jù)學(xué)生的個體差異，分層次向?qū)W生推送多種學(xué)習(xí)資源，包括富媒體資源，微課資源、動畫、圖片等，滿足學(xué)生個性化學(xué)習(xí)需要。

2.3 C語言智慧課堂課中階段——多方互動是關(guān)鍵

C語言智慧課堂的課中階段包括情景創(chuàng)設(shè)、探究學(xué)習(xí)、實(shí)時檢測和總結(jié)提升。教師用預(yù)習(xí)測評結(jié)果及反饋的主要問題開展情景創(chuàng)設(shè)以導(dǎo)入新課，例如自加運(yùn)算自減運(yùn)算中，用自加號在變量前和自加號在變量后參與運(yùn)算時變量的變化情況創(chuàng)設(shè)一個簡單的flash動畫以導(dǎo)入新課。在預(yù)習(xí)階段出現(xiàn)的普遍問題，教師重點(diǎn)精講或引導(dǎo)大家討論，對一些個別學(xué)生出現(xiàn)的問題，老師用強(qiáng)帶弱分組的形式在小組內(nèi)討論解決，老師點(diǎn)評。而在掌握了基礎(chǔ)知識后，老師針對不同層次再次分組，對不同組提出不同的探究要求，要求小組討論協(xié)同完成。此時小組成員由于處于相同層次的認(rèn)知水平，目標(biāo)高度一致，從而行動高度統(tǒng)一，由于有清晰的個體責(zé)任，協(xié)作過程中，組員以主動、積極的狀態(tài)投入學(xué)習(xí)，C語言枯燥的語法和程序算法在討論中變得生動形象。由于C語言的靈活性，一種問題可以有多種解決算法，每種算法可以應(yīng)用不同的語法知識，組員在經(jīng)歷抉擇、構(gòu)想、發(fā)現(xiàn)中討論出不同的算法，經(jīng)歸納、總結(jié)可以得出最優(yōu)算法，在討論算法的過程中也必然討論到相應(yīng)的語法應(yīng)用，這些語法知識在應(yīng)用中得以靈活鞏固。同時每個小組成員在評價的過程中形成自己的認(rèn)識，并為任務(wù)的完成貢獻(xiàn)出了自己最大的智慧。

在每個過程中，由于個性化教學(xué)和立體化多層互動，能及時發(fā)現(xiàn)每個學(xué)生的學(xué)習(xí)快慢程度，動態(tài)調(diào)整分組。任務(wù)完成后，通過信息技術(shù)平臺，教師向不同組推送實(shí)時檢測，平臺及時反饋測評結(jié)果。老師通過結(jié)果對學(xué)生知識的掌握情況進(jìn)行分析，并即時點(diǎn)評錯因，給出正確答案。不同組對自己的探究任務(wù)進(jìn)行總結(jié)，老師在大家總結(jié)的基礎(chǔ)上進(jìn)行總結(jié)提升。這個過程最關(guān)鍵的是互動——師生互動、生生互動等。智慧課堂使互動變得立體化、多樣化、高效化、即時化。交流協(xié)作、問題探究和意義建構(gòu)在互動過程中得以實(shí)現(xiàn)，學(xué)生的智慧在互動中得以生成和發(fā)展。

2.4 C語言智慧課堂課后階段——個性化輔導(dǎo)是重點(diǎn)

在課后階段。C語言智慧課堂教學(xué)不再統(tǒng)一布置作業(yè)，而是依據(jù)每個學(xué)生課前和課中學(xué)習(xí)情況推送個性化復(fù)習(xí)資料。例如學(xué)習(xí)能力弱一些的推送一些驗(yàn)證性的程序，學(xué)習(xí)能力強(qiáng)一些的推送一些局部獨(dú)立完成的程序，能力更強(qiáng)的推送一些相關(guān)拓展學(xué)習(xí)的資料等并提出設(shè)計編程要求或者綜合性編程要求。學(xué)生通過平臺隨時將作業(yè)提交給系統(tǒng)，系統(tǒng)對作業(yè)即時反饋，客觀題直接給出對錯，主觀題由于答案不唯一，教師可以利用系統(tǒng)隨時錄制作業(yè)批改微課，推送給有相同問題的學(xué)生，進(jìn)行個性化輔導(dǎo)。學(xué)生也可以利用云平臺與老師、同學(xué)討論交流學(xué)習(xí)感受和學(xué)習(xí)疑問，進(jìn)行總結(jié)反思，并記錄在學(xué)生的動態(tài)學(xué)習(xí)檔案中，成為下次課的參考依據(jù)。

2.5 C語言智慧課堂的教學(xué)評價——過程性考核數(shù)據(jù)更科學(xué)

C語言教學(xué)的學(xué)習(xí)評價一般由平時成績、實(shí)驗(yàn)成績和期末考試成績?nèi)齻€部分組成。以往的平時成績和實(shí)驗(yàn)成績只能依靠作業(yè)、實(shí)驗(yàn)報告和老師的直觀感受，而智慧課堂每次課前、課中和課后都記錄有測評數(shù)據(jù)、學(xué)習(xí)變化情況等大量與教學(xué)評價有關(guān)的動態(tài)數(shù)據(jù)，以這些過程性數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，給出的評價變得更科學(xué)、更客觀真實(shí)。

2.6 C語言智慧課堂教學(xué)模式的優(yōu)勢

相對于傳統(tǒng)課堂的教學(xué)模式，C語言智慧課堂有以下優(yōu)點(diǎn)：在學(xué)情分析的基礎(chǔ)上，分層推送教學(xué)資源，兼顧了不同學(xué)生的個體差異，學(xué)生在適合自己的學(xué)習(xí)資源中學(xué)習(xí)更有成就感，更能得到愉悅的情感體驗(yàn)，更易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情；智慧課堂分組討論方便易行，學(xué)生在強(qiáng)帶弱的分組討論中，基礎(chǔ)好的學(xué)生知識得到了進(jìn)一步的鞏固，基礎(chǔ)弱的學(xué)生得到了幫助，知識也進(jìn)一步提升，提高了時間利用率，彌補(bǔ)了學(xué)時不足的問題；在探求分組學(xué)習(xí)、實(shí)時測評、小組總結(jié)中提高了學(xué)生主動學(xué)習(xí)和創(chuàng)新學(xué)習(xí)的能力，老師也可以從討論過程中了解每個學(xué)生，完善每個學(xué)生的特征檔案和學(xué)習(xí)檔案；多種學(xué)習(xí)資源的實(shí)時推送平衡了理論與實(shí)踐學(xué)習(xí)，例如富媒體和微視頻的應(yīng)用，執(zhí)行過程及結(jié)果可以實(shí)時呈現(xiàn)，學(xué)生感覺枯燥的語法知識變“活”了，動畫和圖片的使用使得抽象的知識形象化，變得更容易理解，也提高了學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)C語言的興趣；交互方式多樣立體，作業(yè)反饋及時，課后老師個性化輔導(dǎo)等，都大大提高了C語言課程的教學(xué)和學(xué)習(xí)效率。

3 結(jié)束語

智慧教育是教育信息化的新境界、新訴求[2]。智慧課堂是信息化聚焦于教學(xué)的產(chǎn)物。如何利用智慧課堂解決C語言教學(xué)中出現(xiàn)的問題，在教學(xué)中真正實(shí)現(xiàn)智慧教育，是一個不斷探索的過程，需要我們在實(shí)踐中不斷地總結(jié)完善。