張巍娜
(赤峰學(xué)院 計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院,內(nèi)蒙古 赤峰 024000)
C語言以其得天獨(dú)厚的特點(diǎn)早已成為眾多高校大一新生的必修課程.其在教學(xué)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(jì)算機(jī)應(yīng)用的要求;③培養(yǎng)包括計(jì)算思維在內(nèi)的科學(xué)思維.以赤峰學(xué)院為例,每年有計(jì)算機(jī)專業(yè)新生約200人,面向全校的公共選修課學(xué)生約50人,其他專業(yè)選修學(xué)生約50人,全??傆?jì)超過300人要進(jìn)行C語言課程的學(xué)習(xí).
然而在多年的教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),很多學(xué)生動(dòng)手能力差,歸納總結(jié)能力不強(qiáng),大多數(shù)能通過學(xué)習(xí),掌握一些基本知識點(diǎn)已經(jīng)是不錯(cuò)的效果,絕大多數(shù)學(xué)生不能通過該課程學(xué)習(xí)達(dá)到鍛煉思維、掌握程序設(shè)計(jì)之美、領(lǐng)悟程序設(shè)計(jì)之妙的高度.因此在近三年的教學(xué)過程當(dāng)中本人做了很多教學(xué)改革、探索,為學(xué)生展現(xiàn)C語言之美,力爭獲得更好的教學(xué)效果.
應(yīng)用型本科院校,特別是校企合作辦學(xué)專業(yè)生源質(zhì)量相對不高.以赤峰學(xué)院為例,赤峰學(xué)院計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院下設(shè)的計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)(服務(wù)外包方向)專業(yè)、信息與計(jì)算科學(xué)(智能移動(dòng)開發(fā)方向)專業(yè)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)(阿里云云計(jì)算開發(fā)方向)專業(yè)等均為校企合作專業(yè),入學(xué)時(shí)就同企業(yè)簽訂就業(yè)協(xié)議,對口就業(yè),屬于高收費(fèi)專業(yè),學(xué)生入學(xué)成績基本集中在內(nèi)蒙古自治區(qū)普通理科本科二批分?jǐn)?shù)線左右.很多學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣不夠好,主要體現(xiàn)在,自控力不強(qiáng),拖延癥比較嚴(yán)重,學(xué)習(xí)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(jì)語言,幾乎是國內(nèi)每個(gè)計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的入門語言,自身有很多優(yōu)秀的特點(diǎn),而其中有些特點(diǎn),比如語法限制不太嚴(yán)格,程序設(shè)計(jì)自由度大等,既是C語言的魅力所在,也是C語言讓初學(xué)者頭疼的地方.特別是很多學(xué)生對于如何從現(xiàn)實(shí)世界的事物、關(guān)系中抽離、概括出數(shù)學(xué)模型,并將之用程序設(shè)計(jì)語言表達(dá)出來深感無從下手,而這種技能,不是記憶一個(gè)兩個(gè)知識點(diǎn)所能解決的,是需要大量的、反復(fù)的練習(xí),并從中總結(jié)、歸納、領(lǐng)悟的.
綜合以上兩方面,在教學(xué)中常常會(huì)發(fā)現(xiàn)存在如下突出問題:
①學(xué)生解決實(shí)際問題能力弱.C程序設(shè)計(jì)實(shí)踐性很強(qiáng),但對大一新生,初次接觸程序設(shè)計(jì),在理解上通常會(huì)有較多困難.而傳統(tǒng)的教學(xué)模式下,教師在課堂上需要花費(fèi)很多的時(shí)間講解各個(gè)知識點(diǎn),減少了算法設(shè)計(jì)和實(shí)踐的傳授,從而導(dǎo)致學(xué)生遇到問題沒有思路,實(shí)際編程能力薄弱.
②理論理解和實(shí)踐動(dòng)手不能很好地結(jié)合.由于課程時(shí)間、形式的限制,學(xué)生在還未完全理解、消化理論知識點(diǎn)時(shí),就需要去閱讀、編輯實(shí)例代碼,課堂互動(dòng)受限,教學(xué)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(jī).MOOC經(jīng)較長時(shí)間孕育于2008年被首次提出,自2013年進(jìn)入中國并得以井噴式發(fā)展.慕課的核心理念是對學(xué)習(xí)者個(gè)性化興趣、偏好的尊重,為學(xué)習(xí)者提供自主選擇與自主探究的時(shí)間與空間,使得學(xué)習(xí)者能夠充分利用碎片化時(shí)間便捷地獲取優(yōu)質(zhì)的學(xué)習(xí)資源.在結(jié)構(gòu)上,MOOC由“微課視頻”“練習(xí)”和“討論”三大部分組成,其中微課視頻是學(xué)習(xí)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(diǎn),它非常適合在課前預(yù)先進(jìn)行不受時(shí)間、地點(diǎn)限制的碎片化的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí),以此作為課堂教學(xué)的有益補(bǔ)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(xué)MOOC、智慧樹、學(xué)堂在線、好大學(xué)在線、果殼網(wǎng)MOOC學(xué)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(jià)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(tuán)隊(duì),起點(diǎn)較高.以“中國大學(xué)MOOC”上到目前為止已開課次數(shù)高達(dá)9次的哈爾濱工業(yè)大學(xué)《C語言程序設(shè)計(jì)精髓》(國家精品)為例,該課程內(nèi)容全面,深入淺出,設(shè)計(jì)精良,將教學(xué)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(xué)年第1學(xué)期的教學(xué)實(shí)踐中,結(jié)合該課程進(jìn)行了MOOC與傳統(tǒng)教學(xué)模式相結(jié)合的教學(xué)實(shí)踐探索,并進(jìn)行了調(diào)查問卷總結(jié),發(fā)現(xiàn)雖然超過90%的同學(xué)認(rèn)可MOOC的學(xué)習(xí)形式,但能完成并真正適應(yīng)現(xiàn)有慕課平臺學(xué)習(xí)形式的學(xué)生實(shí)屬鳳毛麟角.并且,該課程涉及的知識點(diǎn)遠(yuǎn)超過了校企合作專業(yè)的大綱設(shè)定,這也讓很多學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中一頭霧水,也就直接導(dǎo)致了較低的完成率.當(dāng)然慕課的低完成率不僅是本校MOOC教學(xué)實(shí)踐中存在的一個(gè)突出問題,也是困擾MOOC發(fā)展的一個(gè)具有普遍性的難點(diǎn).
于是在2016-2017學(xué)年第1學(xué)期的C語言教學(xué)實(shí)踐中,本人又進(jìn)行了以合作企業(yè)的銳聘學(xué)院為平臺的MOOC教學(xué)實(shí)踐,引入了銳聘學(xué)院的“ATM模擬系統(tǒng)”的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目.通過線下、線上相結(jié)合的方式,在臨近學(xué)期結(jié)束的時(shí)候,用該實(shí)訓(xùn)項(xiàng)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(diǎn)的MOOC課程,教學(xué)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(yīng)用型本科院校,校企合作專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)需求.
綜上所述,為獲得更好的教學(xué)效果,根據(jù)校企合作專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)特點(diǎn),依據(jù)MOOC理念從C語言課程內(nèi)容中抽離出核心知識點(diǎn),設(shè)計(jì)出一套系統(tǒng)適應(yīng)本層次學(xué)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(jì)微課程應(yīng)用與教學(xué),同時(shí)結(jié)合現(xiàn)有MOOC平臺的實(shí)訓(xùn)課程是非常必要的.
具體實(shí)施方案如下:
本實(shí)踐改革包括四個(gè)階段:研究的準(zhǔn)備階段,理論研究階段,課程設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)踐階段以及總結(jié)評析階段.每一個(gè)階段完成相應(yīng)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(yīng)的研究方法.整個(gè)研究過程如圖1所示:
圖1 研究過程與內(nèi)容
在準(zhǔn)備階段,針對應(yīng)用型本科院校學(xué)生學(xué)習(xí)層次、學(xué)習(xí)習(xí)慣等進(jìn)行系統(tǒng)分析,總結(jié)出適合本層學(xué)生的學(xué)習(xí)規(guī)律,為著力研究解決“如何教學(xué)生去學(xué)習(xí)”的問題做準(zhǔn)備.綜合文獻(xiàn)資料中MOOC學(xué)習(xí)的問題及解決方案,綜合各大慕課平臺上的課程資源,體驗(yàn)借鑒.
在理論研究階段主要任務(wù)是在MOOC理念的指導(dǎo)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(xué)生的學(xué)習(xí)方法,核心是探討慕課教學(xué)模式的本質(zhì),遵循人類認(rèn)知規(guī)律,探討程序設(shè)計(jì)教學(xué)中計(jì)算思維的思維原理、思維方法的應(yīng)用及計(jì)算思維能力的培養(yǎng)方法.
4.3.1 碎片化知識點(diǎn)
本階段首先分離出C語言程序設(shè)計(jì)課程的主要知識點(diǎn),將知識點(diǎn)碎片化,選擇最具代表性,最重要的知識點(diǎn),分割成若干獨(dú)立的教學(xué)單元.
4.3.2 教學(xué)設(shè)計(jì)
對各單元進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)找到能吸引學(xué)習(xí)者的切入點(diǎn)進(jìn)而進(jìn)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(gè)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(shí)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(biāo)注、視頻剪輯、變焦和配音等后期效果,達(dá)到畫面精美,精確表達(dá),有聲有色,引人入勝;⑤整合發(fā)布.
4.3.4 教學(xué)實(shí)踐
該套微課程將應(yīng)用于2018-2019第一學(xué)期的C語言程序設(shè)計(jì)課程中,以進(jìn)行實(shí)證研究.隨時(shí)收集應(yīng)用后的反饋意見,對微課程視頻進(jìn)行修訂.因此上述微課程制作的五個(gè)步驟將交錯(cuò)進(jìn)行,即在教學(xué)實(shí)踐中邊制作邊完善.
該階段主要是對設(shè)計(jì)出的微課程資源的教學(xué)及實(shí)踐效果進(jìn)行分析、評價(jià)和總結(jié).即在每輪教學(xué)完成之后設(shè)置一定的測試或問卷,根據(jù)學(xué)生完成情況進(jìn)行分析、評價(jià)和總結(jié).
在完成本項(xiàng)目之后,下一步計(jì)劃對一套完整慕課的另外兩個(gè)組成部分,“慕課練習(xí)”和“討論活動(dòng)”進(jìn)行深入研究,將來完成一套適合應(yīng)用型本科院校校企合作學(xué)生層次的完整的C語言在線慕課課程,并上線運(yùn)行.
在成績評定上采用過程化考評方法,每學(xué)期多次的階段性筆試及上機(jī)測驗(yàn),更科學(xué)、更能激勵(lì)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性.C語言程序設(shè)計(jì)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(jì)的三種基本結(jié)構(gòu)”“數(shù)組”“指針”等幾個(gè)重要內(nèi)容節(jié)點(diǎn)上增加階段性考試,使學(xué)生的學(xué)習(xí)效果大大提高.目前計(jì)劃2018-2019第一學(xué)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(jìn)行考核.
到目前,很多同學(xué)表示微課程與課堂教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)形式比純粹的MOOC更容易完成,期待有更多的微課程,教學(xué)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(xué)相長,在教學(xué)中需要不斷進(jìn)行實(shí)踐探索才能獲得更好的教學(xué)效果.