以能力为导向的C语言课程混合式教学模式实践与探索

张菁 ，龙正吉  

(西南大学 电子信息工程学院，重庆 400715)

 

[摘 要] 混合式教学现已成为高等学校教学设计与信息技术深度融合的热点发展方向。在C语言程序设计课程教学中，以OBE教学理念为导向，紧扣“以学生为中心”的思路，将线上线下教学有机融合，构建“教育理念、教学目标、教学目的、教学内容、教学资源、教学方法、教学考核评价”的七位一体全新教学体系，以达到提升教学效能和人才培养质量的目标。最后分析了效果、存在的问题和持续改进措施。

[关键词] 混合式教学；OBE；翻转课堂

[中图分类号]：G642.0     [文献标识码]：A    

 

［基金项目］2019年度重庆市高等教育教学改革研究项目（重点项目）“以学生能力为导向的”C语言程序设计”翻转课堂研究与实践”（192001）

［作者简介］张菁（1968—），女，四川双流人，硕士，西南大学电子信息工程学院副教授，主要从事数据管理研究；龙正吉（1977—），男，重庆长寿人，在读博士，西南大学电子信息工程学院讲师，主要从事模式识别研究。

 

Practice and Exploration of Competence-oriented Blended Teaching Mode in C Language Cause

ZHANG Jing, LONG Zheng-ji

(School of Electronics & information Engineering, Southwest University, Chongqing, 400715, China)

Abstract: Blended teaching has become a hot development direction of the deep integration of teaching design and information technology in universities and colleges. According to the characteristics of C language programming cause, we constructed a new teaching system, which was students-centered and guided by OBE teaching idea. The new teaching system was deeply and reasonably combined with online and offline teaching model and was integrated with seven elements of “education idea, teaching goal, teaching aim, teaching content, teaching resources, teaching methods, teaching evaluation”, so as to improving the teaching efficiency and the cultivation quality of education. Finally, the existing problems are analyzed and continuous improvement measures are proposed.

Keyword: blended teaching; OBE; flipped classroom

 

随着信息化技术在教育教学中的应用和推广，传统的课堂教学模式也因此迎来了巨大的挑战。特别是疫情助推了线上教学后，利用互联网技术助力教育教学，已经不仅仅停留在使用信息技术作为教学的辅助工具，而是如何更好更深入地利用它提高教学和人才培养的质量。在各高校恢复线下授课后，很多教师结合线上和线下的教学经验和特点，更加积极地探索以线上线下为代表的混合式教学模式。混合式教学指教师对教学过程进行精心设计，学生利用线上资源进行课外学习，师生利用线下课堂进行互动、讨论等提升学习成效，使得学生发生混合式学习行为，并训练学生的创新意识和团队合作精神^[1]。

在C语言程序设计课程教学中首先以工程专业认证的OBE导向为指导，利用线上线下混合教学模式结合翻转课堂等多种教学方法，进行“以学生学为中心”的教学改革和实践探索。力求从最根本的教育教学理念改革出发，进而引导教育目标和教学目的更新、教学结构的改变、教学手段的创新、信息技术的融合、课程内容的提炼和考核形式的修改等诸多方面。这些也正是当下社会及高校教师亟待深入解决的问题。

1 构建以OBE教育理念为导向的七位一体全新教学体系

人才培养的质量和成效，其中最根本最重要取决定性作用的是其指导思想，即教育的理念。教育理念是人们追求的教育理想，它是建立在教育规律的基础之上的，能正确地反映教育的本质和时代的特征，科学地指明前进方向^[2]。所以，教育教学的关键第一步，是要有科学先进的教育理念指导，才能培养出高质量的人才，推动社会进步。因此在C语言程序设计混合式教学课程中，确定了以先进OBE教学理念为指导原则。

随着现代科学技术的新发展，教育理念从面向课程的教育CBE逐渐转向成果导向的教育OBE（Outcome based education，亦称能力导向教育、产出导向教育或需求导向教育）。OBE是指教学设计和教学实施的目标是学生通过教育过程最后所取得的学习成果（Learning outcomes）^[3]。OBE强调三个核心理念，要求突出以学生发展为中心，成果（即学生解决问题的能力）导向教育和完善的持续改进体系（即基于系统评价的反馈和基于评价的改进）^[4]。这一理念代表了工程教育改革的前卫方向。

在C语言程序设计课程中首先彻底更新根植于课程的教育教学理念，以OBE强调培养人才能力为导向，从混合式教学模式出发，改进教学目标和与之相关联的教学目的，进一步由教学内容、教学方法、教学资源和教学考核评价有机融合的教学实施过程完成。构建了C语言课程的“教育理念、教学目标、教学目的、教学内容、教学资源、教学方法、教学考核评价”七位一体全新教学体系。如图1所示。

 

图 1 C语言程序设计课程七位一体教学体系

首先在OBE理念指导下，确定了C语言的教学目标是培养信息产业和社会需要的，实践能力强、创新能力强、具有全球化意识，保持终身学习能力的高素质复合型新工科人才。本着“成才为主，专业为辅”的指导思想和新工科的要求，结合C语言程序设计课程的特点，建立以下三个C语言课程教学目的。人才目的：使学生具有较高的终身自主学习能力、创新能力、信息获取能力、解决问题能力以及团队合作能力和健康人格。专业目的：通过C语言课程的学习，掌握结构化算法设计思想、原理和表示，建立起计算思维方法，掌握程序设计的思路和方法，跟踪最新的相关技术。技术目的：熟练运用C语言和相关开发软件，掌握程序的编辑、链接、调试和运行的方法和步骤，能将所学知识应用到实际问题，从而能够从事初步的程序设计工作，并为进一步学习其它后续课程打下良好基础。逐步形成独立发现问题、分析问题和实际解决问题的能力。

在OBE教学理念指导下，确定了C语言课程以上教学目标、教学目的后，要取得好的教学效果，还需要由后续介绍的教学内容、教学资源、教学方法、教学考核评价等的有机结合和支撑来实施完成。

2 线上线下教学内容的整合和丰富的课程网络资源

线上教学内容应该是突出课程整体知识架构，引导关键点，突出重点。因此C语言线上课程教学内容组织按专题 — 模块 — 知识点三个层次展开。首先确定不同的教学内容模块，再按照模块录制相关的知识点教学视频，围绕知识点展开相应的拓展阅读、自学内容、习题库等教学资源的组织。学生自学线上内容，可以充分发挥他们的学习主动性、积极性，提高学习兴趣、终身自主学习能力。结合线上教学视频的内容，重新组织线下教学内容，使二者可以科学合理结合，线上内容注重基础知识，线下内容强调知识的应用和解决问题能力的培养，学生通过学习达到具有计算思维能力和编程解决一定实际问题的能力。符合OBE的成果导向要求。

C语言课程网站资源建立在超星平台上，同时在手机APP学习通上也可以同步使用，依托此平台进行线上线下教学和管理非常方便高效。线上课程网站建设的内容有课前导读、教学视频、课件、学习辅助资料和试题库等。

C语言课程课前导读包括该知识模块的学习目的、任务、重难点提示和学习完成后的习题等。要求学生在学习之前阅读，目的是让学生在学习前对学习内容有整体印象和了解，并在学习过程中关注重难点，带着问题观看视频时能有的放矢。其中学习任务和问题的制订较为关键，利用它充分引导学生完成学习任务，既要掌握基本概念和原理，也包括理解、分析、应用、甄别、评价、综合等高阶目标，还要包括创新思维、实践思维等OBE目标，增加课程的能力导向。授课视频已录制完成了49个知识点的讲解视频，基本涵盖了课程的基础内容和关键应用，突出了课程的整体知识架构。已建设了含有约800个试题的题库，对每个知识模块的内容，基础知识部分有合适的选择题、填空题等，但根据OBE的能力成果导向，提供了更多的编程题、综合题和简答题等。

3 教学方法和手段的创新——融合了翻转课堂等互动式教学方法的线下教学

混合式教学过程主要包括学生线上自主学习和教师引导的线下学习。“以学生为中心”，即以学生学习成效、需求、能力点为中心，在线下应用多种参与式教学方法，突出学生的主体地位，达到OBE的要求。在进行C语言程序设计课程的教学过程中，主要由以下两个部分完成。

3.1 C语言程序设计课程科学合理的线上线下学习安排

在混合式教学过程中，教学环节更为复杂多样，科学安排线上线下的学习内容和过程至关重要。本课程在空间上利用线上和线下，在时间上充分科学安排课前、课中和课后的教学和学习任务，二者有机结合，同时教师和学生密切配合，达到掌握知识的点和面的目的。如图2所示。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                  线    上                           线   下

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

图2 C语言课程混合式教学课前、课中、课后同线上线下的结合安排

线上教学的实施充分利用网络等现代科技教育资源和手段来辅助教学，在线上及时回答学生问题、讨论等保证线上学习效果。线下主要针对难点和综合性知识以及学生提出的问题，充分应用以下介绍的多种教学方法进行，使线上线下教学相结合充分发挥作用，提高教学质量。

3.2 C语言程序设计课程中基于翻转课堂等互动式教学方法的线下教学

线上教学的缺陷是教学视频都是事先录制好的，缺少面对面课堂那种师生即时互动的在场感、体验感和融入感。由于线下面授的时间有限，如何充分利用它与线上自主学习结合，使其达到高效产出是比较困难和关键的。本课程线下面授以学生为中心，应用多种参与式教学方法和手段（翻转课堂、探究式、任务式、案例式和合作式等），改变在过去课堂教学过程中以教师为中心而导致的学生学习主动性不高、参与度不足、能力提升少等问题，力求达到知识内化的深度学习和综合能力的提升。以下分别给予介绍。

3.2.1 以知识点为中心的翻转课堂教学模式

翻转课堂（Flipped Classroom），顾名思义就是对传统课堂教学程序的一种颠倒。 在教学中，它仍保留了信息传递和知识内化两个步骤，但与传统课堂教学相反，它将信息传递过程放在课外， 主要借助视频和音频资料， 由学生自主完成。 知识内化在课堂上进行，学生与教师面对面，在指导与讨论中练习、问答和讨论以巩固知识^[5]。它可以最大化利用面对面的教学时间提高师生、生生的互动性，充分促进学生的深度学习及个性化教学，避免线上学习的浅层学习，是配合线上自主学习的最有力的线下教学方法。

在C语言课程的教学中，翻转课堂制定的技术路线是“围绕知识点提出任务和问题à学生自主线上学习à课堂学生讲解à教师学生补充并提问à全班交流总结”。把讲台让给学生，学生从被动接受知识变为主动地参与对知识的理解，充分实施了以学生为中心的宗旨。例如对循环程序设计这一知识点，首先给出课前的学习任务是掌握循环结构程序的本质特征，实现循环程序的三种语句及其执行过程，能应用三种语句编写代码解决一般的循环结构问题。在课堂上让学生上台讲解，关键是教师要对学生的实际讲解发现问题，引导其深入讲解，同时由学生和教师提出问题，老师和其他学生再进行补充讲解和讨论总结。如此可以充分挖掘学生自身的各方面潜在能力，全面发挥学生学习的主体性，知识得以真正内化而牢固掌握。最重要的是这种方式可以地充地激发深度学习，高效地提高自主终身学习能力、创新能力、信息获取能力、解决问题的能力和自信心等。如果能较好地与线上教学融合，是实施OBE的高效教学方法。但翻转课堂需要教师做更多的工作和制定周密的教学计划，以及学生的高度配合。

3.2.2 以案例为依托的案例教学法。

此方法以“案例呈现à自主分析思考à小组讨论à教师或学生讲解à知识展开à教师点评或学生总结” 为技术路线。提出综合案例问题，要求用程序设计完成，调动学生积极思考，各种知识点综合围绕案例展开，将枯燥的知识活化在案例中，学生容易记住，取到事半功倍的效果。应用知识综合解决问题能力也得以提升。

3.2.3 以问题为中心的讨论式教学法。

以“教师或学生提出问题à学生分小组讨论à教师引导à解决问题”为技术路线进行。充分发挥学生的质疑能力，以提出的问题为中心展开，通过课堂或网上的讨论区进行讨论，层层剖析问题自身所蕴含的基本知识与专业思维。旨在通过问题分析能够帮助学生逐渐形成自主理性分析问题和质疑的好习惯。此方法参与性强，对训练学生形成较强的独立思维和创造性思维等方面具有良好效果。

3.2.4 任务和竞赛为导向的合作式学习。

这种教学方法以“布置综合任务或参加竞赛à自主组成团队à学生团队完成任务à团队代表讲解à全班交流总结” 为技术路线。通过完成综合性任务或参加竞赛，促进学生理论联系实际，积极动手实践，提高综合解决问题能力、团队合作能力等，同时促进人格健康发展。

4 考核评价——促进持续改进的综合考核评价体系

与混合式教学相适应的课程的考核也做了改变，不再单一，而是采用过程评价与结果评价相结合方式，做到考核评价全称化。一方面注重过程评价，另一方面也关注结果评价。C语言课程制订了线上线下的多元考核内容、考核比例和考核方式。考核成绩包括三大部分：线下期末考试、平时成绩、实验成绩，分别占60%、25%和15%。其中平时成绩包括：授课视频收看完成情况、线上线下作业、线上测试、上机测验、课堂表现、线上参与度等。充分利用互联网学习平台的功能监督和督促学生按时按量收看授课视频、引导学生积极进行混合式学习。课堂表现包括翻转课堂表现、发言、回答问题和提问、小组参与度等，通过课堂表现和上机测验，促进知识的应用和编程能力等的提高，以达到OBE的能力产出要求，同时对中间过程的各种考核情况进行分析，及时不断调整教学以达到持续改进的目标。

对于混合式教学，学生有一部分内容要自主学习，本课程充分依托互联网技术的教学管理和监管过程保障学习的质量。通过设定教学视频收看的截止时间和节点提问、提交的作业或实验报告等的截止时间来保障学习任务的按时按量完成。利用在线测试保障学习的质量。此外还利用讨论区和QQ、ZOOM等其它软件的优势功能提供线上讨论的便捷和及时灵活性。

5 结语

5.1 课程教学效果

通过C语言两个学期的教学实践发现，学生对混合式教学模式比较接受，年轻学生对互联网应用得心应手。线上学习更大程度地做到了个性化，利用手机APP学习可以在时间空间安排上灵活掌握，不懂的问题可以反复观看视频，或者在收看时按暂停健，思考清楚后再继续。能力好的学生可以学的更快更多，这些都是课堂面授无法做到的。从学情统计看，绝大部分学生能够充分利用自主时间按时完成授课视频的收看和部分主观题作业解答。在课程面授环节，翻转课堂等教学方法的引入，大部分学生都积极参与，课堂变得很活跃，极大地促进了学生的参与度和深度学习，思考得更深、更广，学到的东西更多，记得更牢固，课堂效率大大提升。学生满意度问卷调查数据反映了学生对此教学的认可和接受，如表1所示。

表1 C语言程序设计学生课程满意度问卷调查结果

满意程度	人数	比例（%）
非常满意	27	55.1%
满意	20	40.8%
不满意	2	4.0%
非常不满意	0	0.0%

本课程教学成体系完整，层次递进，教学多样化。从学生期末考评结果看，应用该教学模式后，学生的平均成绩得到提升，对考核综合能力部分的题得分较高，验证了此教学模式的有效性。

5.2 课程面临的问题和持续改进分析

虽然学生反映可以灵活安排时间通过线上学习基础知识，有更多的时间学习难点和重点。但还是发现对于自觉性较差的学生，在线学习时可能开小差不认真，个别学生不按时完成线上学习，影响后续的跟进，课堂中的参与度也不高。对这种情况，以后的教学中将采取以下措施更严格地监督和持续改进：对没有按时按量完成视频收看的情况，大大加大平时成绩的扣减分数；增加针对知识节点的线上小测试，计入平时成绩，以避免自学时不认真到位；在授课视频中加入更多的节点问题，学生必须回答正确才能继续收看，这样可以避免收看时开小差，未循序渐进。

部分学生对这样的教学方式有抵触情绪，因为增加了学习负担，需要他们做很多 “额外”的工作。今后在学生正式开始学习之前，教师提前告知这种教学方式的价值和重要意义，帮助学生深刻认识到对其自身终身发展的有益之处。帮助学生积极主动地参与、调控自己的学习过程。

这样参与式的教学方式并不是普遍适用的，它更适合小班教学。在两个班级中的实施中，一个实验班低于10人，学生的自觉性和翻转课堂等的实施都非常好。另一个班有50 人，线下课堂难以有充足的时间让每个同学都更多的参与，难免会忽略一部分人，以后会将教学班级人数控制在30人以内。

总之，在当今信息化时代，教学沟通手段多样化，传统的教学模式已经不能满足教学的需求。混合式教学模式可以充分借助网络学习平台，灵活安排时间，让课堂的呈现方式更加灵活。通过在C语言程序设计混合式教学中，实施“以学生为中心”基于翻转课堂等的教学方法，更大程度地激发学生的学习积极性，并使学生在学到知识的同时培养提高综合能力和素质，促进学生全面终身发展。但由于混合式教学模式还不够成熟健全，如何加强线上线下两种教学模式和不同教学方法的融合，取得更好的教学效果和人才培养的质量，都有待在具体不同的课程中进一步探索实践和完善。

 

参考文献：

[1] 于歆杰. 论混合式教学的六大关系论[J]. 中国大学教学, 2019(5): 4-18.

[2] 王冀生. 现代大学的教育理念[J]. 中国高教研究,1999(2):11-12.

[3] 李志义，解析工程教育专业认证的成果导向理念[J]. 中国高等教育，2014(17): 7-10.

[4] 李家春, 熊冬青. 计算机程序设计课程混合式在线教学设计与实施[J]. 计算机教育, 2021(2): 3-8.

[5] 黄美初, 沈敏敏. 翻转课堂与MOOCs在开放大学教学中的有效结合研究——太极四重嵌套式的翻转课堂与

MOOCs相结合架构初探[J]. 远程教育杂志，2015(2):62-70.