曹雪能，吳雪，周鮮鮮，穆寬林

（安徽財經(jīng)大學(xué)，安徽蚌埠 233030）

0 引言

從20 世紀(jì)80 年代初開始，計算機教學(xué)開始在我國高等院校相關(guān)專業(yè)推廣普及。隨著時代的發(fā)展，信息技術(shù)和國民經(jīng)濟的發(fā)展也突飛猛進，因此需要大批既熟悉自身專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域知識，又能熟練應(yīng)用計算機的新一代專業(yè)人才。計算機基礎(chǔ)教育牽涉的專業(yè)面廣、人數(shù)多，對我國社會各大行業(yè)、各種領(lǐng)域的計算機發(fā)展水平影響很大。C語言課程又是計算機基礎(chǔ)課程的一部分，在計算機基礎(chǔ)教育和應(yīng)用中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。其課堂教學(xué)質(zhì)量的優(yōu)劣嚴(yán)重影響學(xué)生對今后專業(yè)課的學(xué)習(xí)以及在計算機等領(lǐng)域的開發(fā)能力和技術(shù)水平。由此看來，無論是計算機專業(yè)還是非計算機專業(yè)的學(xué)生，唯有學(xué)習(xí)并掌握了計算機編程，才能清楚計算機的工作原理，更好地激發(fā)科學(xué)思維，強化分析和解決問題的技能，最終才能具備利用計算機對實際問題進行系統(tǒng)分析、設(shè)計和編程的能力。

1 C語言教學(xué)存在的問題及其原因分析

1.1 存在問題

1）教學(xué)目標(biāo)與市場需求不同步。

2）傳統(tǒng)的教學(xué)模式教育出的學(xué)生缺乏將技能應(yīng)用于實際的能力，缺乏實踐能力與自主創(chuàng)新能力。知識或可通過教學(xué)環(huán)節(jié)而傳授，但技能必須通過實踐訓(xùn)練才能養(yǎng)成。不充分的實訓(xùn)將會導(dǎo)致學(xué)生“茶壺煮餃子——肚子里有貨倒不出”。

3）教學(xué)方法與認(rèn)知規(guī)律不適應(yīng)。

1.2 造成以上三點的原因

1）由于C 語言涵蓋了大量的基礎(chǔ)知識，例如：數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形式、運算符、表達式、三種基本結(jié)構(gòu)、數(shù)組元素、函數(shù)調(diào)用等，每個知識點均具有大量繁雜的語法規(guī)則，這就使得教師在教學(xué)時過于關(guān)注語法細節(jié)，讓課堂的教學(xué)不是以程序設(shè)計思想和方法為主要目標(biāo)，而是以程序設(shè)計語言為主導(dǎo)來開展教授內(nèi)容；學(xué)生在學(xué)習(xí)C語言各個知識點的時候也覺得比較枯燥，缺乏計算思維和邏輯思維能力，僅是機械記憶，導(dǎo)致前后所學(xué)知識點不能系統(tǒng)、連貫地融合在一起，更不會活學(xué)活用、舉一反三，掌握規(guī)律。隨著時間的推移，課程量的累積，知識量的增加，學(xué)生更加容易將所學(xué)知識點混淆、變得云里霧里，遇到問題不知道怎么去設(shè)計算法、編程思維難以轉(zhuǎn)換、更不知怎么用編程解決。長此以往，學(xué)生會出現(xiàn)學(xué)習(xí)困難、成績下滑以及厭倦學(xué)習(xí)，對學(xué)習(xí)這門課的主動性和積極性也不足。

2）課堂教學(xué)方式過于單一化，更多的是教師采用語言的闡述方式，學(xué)生被動地接受理論知識，使得學(xué)生并不能通過這些講解分析問題、設(shè)計算法和構(gòu)造程序，并且在整個課程的學(xué)習(xí)過程中教師也很少引入綜合性的教學(xué)案例。

3）C 語言課程內(nèi)容全面、知識點繁多、實踐性強，需要教師在保證教學(xué)質(zhì)量的同時需要留給學(xué)生足夠的時間進行大量的編程練習(xí)來保證學(xué)生的學(xué)習(xí)效果?，F(xiàn)在絕大多數(shù)高校C 語言課程理論授課課時是36 課時，實驗為18課時，這就導(dǎo)致學(xué)生上機進行大量編程訓(xùn)練的時間較少，也很少有機會實踐掌握程序設(shè)計的相關(guān)理論、方法。事實上，如何設(shè)計一個程序?qū)τ趧側(cè)腴T的學(xué)生來說是一個很大的挑戰(zhàn)。

4）學(xué)生基礎(chǔ)水平層次不一。由于區(qū)域性、學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)習(xí)能力的差異性，每個同學(xué)對知識點的掌握程度參差不齊。少數(shù)同學(xué)入學(xué)前可能接觸過程序設(shè)計，因此對C語言的學(xué)習(xí)效果最好；大部分學(xué)生在入學(xué)前沒有接觸過程序設(shè)計，但是他們有比較好的學(xué)習(xí)策略，能理解C 語言的相應(yīng)知識點，思維也緊跟教師的教學(xué)節(jié)奏，努力學(xué)習(xí)，所以學(xué)習(xí)效果也不錯；考慮到有一部分學(xué)生入學(xué)前鑒于各種各樣的原因不了解計算機編程，這樣在上課前就沒有了充足的準(zhǔn)備，也沒有很好的學(xué)習(xí)方法以及接受能力，初學(xué)C語言覺得晦澀難懂，處于似懂非懂甚至完全不懂的狀態(tài)，學(xué)習(xí)效果不佳。

2 C語言改革與創(chuàng)新措施

為了解決C語言在教學(xué)過程中存在的問題，通過實踐探索，提出了“線上線下+翻轉(zhuǎn)課堂”混合式教學(xué)模式，打造“云課堂”。充分調(diào)動學(xué)生的主動性和積極性，培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的計算思維能力和創(chuàng)新思維能力，以下是改革的內(nèi)容：

1）改善教學(xué)方式，適當(dāng)?shù)Z法細節(jié)，多引用一些較有趣的舉例來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣同時達到活躍課堂的目的。專注于編程思想和方法，去掉比較復(fù)雜、比較難理解、很少用到、不太標(biāo)準(zhǔn)的部分。引導(dǎo)學(xué)生，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。通過例題中語法結(jié)構(gòu)的示例題，讓學(xué)生體驗分析問題、程序性思維和構(gòu)造的方法。在課程教學(xué)中，經(jīng)常引入綜合性的教學(xué)案例，使學(xué)生認(rèn)識到如何分析和逐步提煉所要解決的問題。并編譯合適的程序?qū)栴}進行實現(xiàn)。較難的思想理可以利用多媒體輔助教學(xué)：例如冒泡排序，選擇排序等，可以通過制作小視頻或動畫演示化靜為動，寓教于樂，將抽象問題形象化，與學(xué)生實現(xiàn)課上互動，現(xiàn)實演示的方法，加深對該程序的印象并得到一個充分的理解。

2）增加上機練習(xí)。在課堂上，學(xué)生可以帶電腦上課，讓學(xué)生可以一邊學(xué)理論，一邊自己動手實驗，實現(xiàn)每一堂課都有“理論+實踐”的教學(xué)目的。讓學(xué)生有足夠的上機時間，有更多的時間動手編寫程序，同時可為學(xué)生推薦PTA等編程練習(xí)網(wǎng)頁，這樣學(xué)生才能通過大量的編程掌握程序設(shè)計的相關(guān)理論和方法。由于學(xué)生接受能力的參差不齊，在設(shè)計課程以及選編題目的時候，必須遵循因材施教的原則，根據(jù)學(xué)生水平的不同，針對不同水平的學(xué)生提出不同的要求。鼓勵同學(xué)多多利用CSDN 等開放社區(qū)，在CSDN 中尋找自己上課不清楚的知識點，也可在其中尋找優(yōu)質(zhì)的源碼，利用群智的思想解決問題。也可以向同專業(yè)學(xué)長學(xué)姐請教，從而得到共同進步的效果。

3）將教學(xué)重心放在分析解決問題的能力與計算機編程能力的培養(yǎng)上[1]。將分解、遞歸、迭代、回溯、動態(tài)規(guī)劃、貪心算法等計算思維融入C語言的設(shè)計教學(xué)中，讓學(xué)生學(xué)會從計算機的角度去思考程序怎樣運行，比如通過順序結(jié)構(gòu)，把復(fù)雜的過程拆分成一系列更為簡潔的工作過程，簡化程序，降低程序負荷量；通過循環(huán)，復(fù)雜問題的處理將被拆分成一系列相似的處理，使學(xué)者更容易看懂程序；在實驗課中，要求學(xué)生能夠?qū)ふ页鲥e誤程序，找到問題所在，并能夠自主解決。；同時教師可以對學(xué)生平時練習(xí)時常出現(xiàn)的操作性錯誤進行歸納總結(jié)，讓學(xué)生對問題有更好的理解；鼓勵學(xué)生學(xué)好英語，當(dāng)前大部分的編程環(huán)境為Dev-C++，出錯原因的提示均為英語，由此看來學(xué)好英語對提升學(xué)生的編程能力有著至關(guān)重要的作用；在教學(xué)過程中，教師可以對一個問題提出多種解決措施，舉一反三，開拓學(xué)生的思維，培養(yǎng)學(xué)生自主思考的習(xí)慣以及編程的技巧和方法。

4）加強實踐環(huán)節(jié)。如：①給定學(xué)生充足自由的完成作業(yè)時間，學(xué)生可以在老師設(shè)置的時間內(nèi)完成作業(yè)并提交。然后上傳自己的源代碼文件。通過學(xué)習(xí)通等在線評判系統(tǒng)對學(xué)生的代碼進行評估，并給出相應(yīng)的評判結(jié)果。假如學(xué)生提交的程序代碼有誤，系統(tǒng)會自動打回，并顯示出錯原因，然后學(xué)生可以繼續(xù)修改代碼再重新提交；②組織比賽，以項目和競賽為目標(biāo)提升學(xué)生的創(chuàng)新能力。教師可以多多鼓勵學(xué)生參加一些編程比賽，例如：藍橋杯、計算機能力挑戰(zhàn)賽、程序設(shè)計大賽等等。以調(diào)動課堂氛圍和學(xué)生的學(xué)習(xí)動力。多參加比賽對于學(xué)生鞏固編程知識以及提高編程能力有著很大的幫助，同時也能提高學(xué)生對該課程的自信心，勇于超越自我；③利用PTA 程序設(shè)計類實驗輔助教學(xué)平臺，鼓勵學(xué)生在平臺練習(xí)與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的編程題目，加大學(xué)生實踐量，從而讓學(xué)生構(gòu)成相關(guān)邏輯，便于對學(xué)習(xí)內(nèi)容有更深層次的理解；④通過留一些具有挑戰(zhàn)性以及新穎性的題目，以供有興趣的同學(xué)選作，并鼓勵同學(xué)們相互協(xié)作，共同討論解決問題，充分調(diào)動學(xué)生對該課程的興趣，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新性，增強學(xué)生的成就感。

5）增加課程趣味性，讓學(xué)生喜歡學(xué)習(xí)該課程。嘗試讓同學(xué)做一些簡單的小游戲，類似于控制臺游戲或貪吃蛇等小游戲，與此同時也可以將一些枯燥乏味的打印程序改為讓學(xué)生打印心形、打印一間房子、打印?；盏?，賦予程序一定的趣味性，教師不妨設(shè)計一類闖關(guān)小游戲，游戲設(shè)定關(guān)卡攻略設(shè)定為C 語言的習(xí)題，用此方法來激勵同學(xué)們的學(xué)習(xí)。開啟“實踐+理論”模式，使課程生動形象，吸引同學(xué)們的注意力，讓教學(xué)過程成為一個師生互動，相互促進相互學(xué)習(xí)的過程。

為了實現(xiàn)上述所述的四個改革目標(biāo)，本文將會提出“線上線下+翻轉(zhuǎn)課堂”混合教學(xué)模式，搭配“理論+實踐”的教學(xué)思想。以“教師為副學(xué)生為主”的教育理念，打造全新的C 語言課堂。同時以超星學(xué)習(xí)通、中國大學(xué)MOOC、PTA等相關(guān)實驗教學(xué)平臺為線上輔助，結(jié)合教師多種多樣的教學(xué)方式，從而達到本次改革的目標(biāo)，在課堂上真正實現(xiàn)趣味教學(xué)，讓學(xué)生認(rèn)為學(xué)習(xí)C語言簡單有趣，提高學(xué)生對C語言編程的積極性。

1）基于“線上線下+翻轉(zhuǎn)課堂”混合教學(xué)模式

①混合教學(xué)模式首先離不開線上教學(xué)平臺，慕課具有廣泛的開放性所以學(xué)生只需要一臺電腦就可以隨時隨地進行線上學(xué)習(xí)，同時也可根據(jù)學(xué)生的不同喜好、不同興趣選擇適合自己的課程，讓每一位同學(xué)都能匹配到適合自己的老師，是一種高效的自主學(xué)習(xí)工具[2]。超星學(xué)習(xí)通（以下簡稱學(xué)習(xí)通）也具有豐富的學(xué)習(xí)資源，而且是集資源管理、課程學(xué)習(xí)和辦公應(yīng)用于一身的線上教學(xué)平臺[3]。PTA程序設(shè)計類實驗輔助教學(xué)平臺(以下簡稱PTA）可以提供大量有關(guān)C語言的練習(xí)，具有豐富的題庫，讓同學(xué)們形成獨立思考的習(xí)慣。因此，慕課、學(xué)習(xí)通以及PTA 可以為學(xué)生創(chuàng)造更為方便的學(xué)習(xí)環(huán)境[4]。并且，學(xué)習(xí)通有兩個終端：教師端和學(xué)生端。教師可以在學(xué)習(xí)通上激活課程、班級，通知學(xué)生加入培養(yǎng)方案中相對應(yīng)的課程和班級中。同時，教師可以隨時將學(xué)習(xí)資料等上傳到學(xué)習(xí)通，學(xué)生也能及時接收教師上傳的資料，保證學(xué)生能積極參與其中。教師也可以在課堂上靈活使用學(xué)習(xí)通組織活動，比如實時簽到、選人、隨堂測試、作業(yè)設(shè)計、討論和投票等，與此同時，學(xué)生可以在手機等移動設(shè)備上接收到教師發(fā)布的活動，教師也能根據(jù)學(xué)生的參與情況了解學(xué)生的學(xué)情。線上線下教學(xué)設(shè)計如圖1所示。

圖1 “線上線下”智慧教學(xué)

②翻轉(zhuǎn)課堂的本質(zhì)便是混合教學(xué)模式，通過對課堂內(nèi)與課堂外教學(xué)時間比例的改變，結(jié)合“理論+實踐”的教學(xué)方法，從而解決傳統(tǒng)教學(xué)方式與線上教學(xué)方式無法相互結(jié)合的難題。讓課堂的主體轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生，老師只起到對學(xué)生的問題答疑解難的作用。將學(xué)習(xí)知識的過程化被動為主動[5]，提高學(xué)生的自律性。在此種教學(xué)模式下，課前，教師可以通過慕課和學(xué)習(xí)通等教學(xué)平臺發(fā)布學(xué)習(xí)資料和課程視頻，讓學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)、完成相關(guān)知識點的測試；課堂上，一部分時間教師和學(xué)生則用來討論與解決課前預(yù)習(xí)時所遇到的疑難雜問同時講解相對應(yīng)的知識點，在講解過程中，暫時用不到的生僻知識，可以略講，不然會導(dǎo)致學(xué)生聽不懂，降低課堂教學(xué)效率。另一部分時間，教師出1～2道綜合性的題目，讓學(xué)生以相互交流、分組討論等方式來分析問題、設(shè)計算法以及編寫相應(yīng)的程序。課后，讓學(xué)生通過課上的提升測試，總結(jié)、鞏固和補充知識，同時，教師可以在學(xué)習(xí)通發(fā)布作業(yè)和知識的測試，讓學(xué)生的規(guī)定的時間內(nèi)提交作業(yè)，主觀題由教師批閱，客觀題系統(tǒng)會根據(jù)建題庫時給定的答案自動批閱。根據(jù)學(xué)生的作答情況，以及輔助系統(tǒng)記錄每位學(xué)生的答題情況，因材施教，教師可以對教學(xué)過程隨時作出調(diào)整。這樣不僅調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，也彌補實踐課時的不足。讓每位同學(xué)都能學(xué)好C語言。具體實施如圖2所示。

圖2 “線上線下+翻轉(zhuǎn)課堂”混合教學(xué)模式

2）考核方式變革

這種“線上線下+翻轉(zhuǎn)課堂”混合教學(xué)模式克服了之前在傳統(tǒng)教學(xué)中對教學(xué)效果實施細粒度評價的難度[6]。通過學(xué)習(xí)通可以記錄所有學(xué)生整學(xué)期的學(xué)習(xí)情況，包括簽到、討論、測試、作業(yè)、互動等。教師可以通過學(xué)習(xí)通中的統(tǒng)計部分設(shè)置每個考核點所對應(yīng)的權(quán)重，然后學(xué)習(xí)通根據(jù)教師設(shè)置的情況自動計算學(xué)生每個目標(biāo)相對應(yīng)的成績，從而實現(xiàn)細粒度分析。對于C語言課程，平時成績和期末成績分別占40%和60%。教師可以將平時成績設(shè)置n個考核點，再對每個考核點設(shè)置相對應(yīng)的權(quán)重，如圖3所示。

圖3 平時成績計算方法

Wn為第n 個考核點的平均得分，Sn為第n 個考核點所占成績的百分比。例如，平時成績滿分為40 分（100×40%），那么第4個考核點的滿分為10分。假設(shè)第4個考核點有6次隨堂測試，每次的滿分為100分，總分便為600 分，如果某一位同學(xué)的6 次測試總成績?yōu)?20分，即平均分為520/6=86.7分，那么這位同學(xué)第4個考核點的得分為86.7×25%×40%=8.67分。這樣的考核方式以及平時成績的計算方法比較公平、公正、公開。學(xué)生可以隨時隨地查看自己的平時成績，方便又快捷。對于學(xué)生的學(xué)習(xí)過程進行了一個合理的評價。這樣的“線上線下+翻轉(zhuǎn)課堂”混合教學(xué)模式不僅讓成績透明化，而且對提高教學(xué)效果也起到非常關(guān)鍵的作用。

3）實施效果

選取了2021 級統(tǒng)計類1、統(tǒng)計類2 班進行了對比性教學(xué)。2021 級統(tǒng)計類1 班50 人，采用傳統(tǒng)教學(xué)模式，以下簡稱“傳統(tǒng)”班。2021 級統(tǒng)計類2 班50 人，采用混合教學(xué)模式，簡稱“混合”班。“傳統(tǒng)”班和“混合”班的學(xué)生之前均沒接觸過C 程序，因此，學(xué)習(xí)基礎(chǔ)相當(dāng)。而且，這兩個班的教師、教學(xué)目標(biāo)均相同。根據(jù)這一學(xué)期的教學(xué)成果，對最終的相關(guān)教學(xué)數(shù)據(jù)進行了對比和分析?！皞鹘y(tǒng)”班和“混合”班的綜合成績見表1?？梢钥闯?，“混合”班平均成績比“傳統(tǒng)”班高出了11.96 分，優(yōu)秀人數(shù)高出11 人，良好人數(shù)相等。不及格人數(shù)“傳統(tǒng)”班3人，“混合”班0人。由此可以看出，“混合”班的成績明顯比“傳統(tǒng)”班好。

表1 “傳統(tǒng)班”和“混合班”的綜合成績對比情況

3 結(jié)束語

綜上所述，本文采用“線上線下+翻轉(zhuǎn)課堂”混合教學(xué)模式對C語言課程進行了改革研究，這種新型的教學(xué)模式不僅提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)動機，增加了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，更培養(yǎng)了學(xué)生編程、調(diào)試、分析、解決問題的能力。打破了以教師為核心的傳統(tǒng)教學(xué)模式。在這種混合教學(xué)模式下，通過重構(gòu)教學(xué)體系、利用線上教學(xué)平臺、改革考核模式等方式真正體現(xiàn)了以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主體的教學(xué)理念，提高了學(xué)生的自主探究能力，鍛煉了學(xué)生將知識更好地應(yīng)用于實踐之中，同時也為學(xué)生以后的專業(yè)課學(xué)習(xí)提供了有效的學(xué)習(xí)方法。今后，我們將根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，進一步完善教學(xué)體系，總結(jié)改革經(jīng)驗，總結(jié)出更好的教學(xué)方法，充分利用這種先進的教學(xué)模式，始終致力于課程教學(xué)的創(chuàng)新和改革，全方位提高C語言課程的教學(xué)質(zhì)量。