智慧课堂在高级语言程序设计上机教学中的实践

朱春媚　刘保军

[摘 要]随着信息技术的高速发展，智慧课堂的理念和实践是当今教育界研究的热点。针对高级语言程序设计上机教学的课程特点，充分利用上机实验室的信息设备优势，采用小组合作学习、任务驱动教学、网络学习和多元化考核等教学手段，创建上机教学的智慧课堂，实现学生主动学习、合作学习和快乐学习。

[关键词]智慧课堂 高级语言程序设计 上机教学

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2015）08-0125-02

一、引言

在信息技术高速发展，全面建设智慧城市、智慧校园的大背景下，传统的课堂教学也面临着变与不变的外部挑战。[1]新兴技术的不断冲击，使得课堂教学不再是师生间单一的教与学关系，更多的是师生间平等的对话与互动，传统课堂已无法满足教育需要。将信息技术与教育深度融合，优化教育模式，已经成为一种必然的趋势， 由此智慧课堂这一新的教学模式便应运而生了。智慧课堂是指充分利用信息化技术，以引导学生的高度参与以及主动性的充分发挥，以自主地发现问题、研究问题和解决问题为主要学习形式，是以培养多样化、高素质、创新型人才为目标的教学方式。[2]相对以教师为中心的传统课堂，智慧课堂强调以学生为中心，注重学生的主动学习、合作学习和快乐学习。[3]

作为高校理工科电子、计算机等相关专业的一门重要基础课程，高级语言程序设计的目标是培养学生的程序设计理念、掌握程序设计的基本方法，培养学生熟练使用C语言编程解决实际问题的能力，为后续程序设计课程的学习和应用打下扎实的理论和实践基础。[4]学生是否具有较高的编程能力和良好的编辑习惯是衡量其对该课程掌握程度的一个重要指标，而编程能力的提高和编程习惯的养成离不开上机实践，因此上机实践是高级语言程序设计教学中的一个至关重要的环节。[5]

本文针对高级语言上机教学的课程特点和存在问题，充分利用上机实验室的信息设备优势，将信息技术与教育深度融合，实现上机教学的智慧课堂。

二、教学现状和问题

一般院校的高级语言程序设计理论课和上机课的比例为1∶1，由32学时理论课和32学时上机课组成。上机课目前多采用传统的“教师讲授—教师演示—学生上机练习”的教学模式，主要存在以下问题：

（1）学生编程的信心和积极性有待提高。高级语言程序设计的开课时间设在大一的第二个学期，此时绝大部分学生对计算机软硬件知识缺乏全面了解，再加上C语言本身学习起来有难度，使学生不能很快掌握算法的思维特点，编程能力、调试能力普遍较差，增加了C语言上机学习的难度。很多学生在上机的过程中非但没有对编程产生兴趣，反而还产生惧怕心理，进而放弃学习。

（2）学生自主分析问题、解决问题的能力有待提高。目前上机教学模式以教师“教”为中心，学生过多依赖于实验指导书和教师，基本处于被动接受状态。在上机课中常出现“写程序就抄书，出现问题等老师”的现象，分析错误、动手调试本是最能发挥学生能动作用的环节，现在却由教师来承担，往往导致学生离开指导书和教师就写不出程序、调试不了程序的局面，很难培养学生在程序设计上的创新能力和逻辑思维能力。

（3）机房得天独厚的信息技术环境没有得到充分的利用。一般机房都配备有计算机、高速局域网和多媒体教学管理软件，具备开展智慧课堂的条件。以我院机房为例，采用的是海光多媒体软件，海光多媒体软件是一款实现在电子教室、多媒体网络教室或者电脑教室中进行多媒体网络教学的非常好的软件，集电脑教室的同步教学、控制、管理、音视频广播、网络考试等功能于一体，并能同时实现屏幕监视和远程控制等网络管理的目的，其核心功能包括教师演示、学生示范、语音教学、遥控辅导、屏幕录制、屏幕回放、提交作业、电子抢答和文件传输等。但目前该软件主要用于教师演示和收发文件，现有的信息技术设备没有得到充分的利用，信息技术改变教育方式没有得到充分的体现。

三、智慧课堂开展内容

针对以上情况，本文将充分利用机房的信息技术环境优势，将信息技术与教学深度融合，通过分组合作学习、任务驱动教学、网络学习和多元化考核等教学手段，创建高级语言程序设计上机教学的智慧课堂，实现学生主动学习、合作学习和快乐学习。

（一）小组合作学习

针对部分学生不能单独完成编程及缺少兴趣的问题，采用分组学习的教学模式，每次上机课将学生分为4人一组，每组学生通过合作学习共同完成一个实验任务。小组合作学习一方面更能突出学生的主体地位，培养学生主动参与的意识，激发学生的学习兴趣；另一方面学得好的学生可以带动其他学生，在达到学习均衡的同时，也培养了学生的合作能力和团队精神。

分组合作学习的关键是有效地组织学生学习，没有组织的学习会使课堂变得嘈杂、分散，所以合理划分小组是分组合作学习的首要前提。主要考虑两种分组方式，第一种是学生自愿组合，第二种是教师按学生的基础分组。第一种分组方式有利于调动学生合作学习的积极性，激起学生学习的兴趣，但是自由式的小组组合很可能出现分组不均衡的现象，即学习基础好的学生分在一组，学习基础薄弱的学生分在一组；第二种分组方式需要教师在全面了解学生的前提下，根据班级内的情况，有意识地将不同基础、不同类别的学生分到一组，使班级小组间基本上是相似的、均衡的。综合考虑两种分组方式的优缺点，可交替采用两种方式进行分组。

小组划分后需进行合理分工，每一组选择一个组长，组长协助教师组织任务攻关工作，同时监督组员，避免出现“蹭组”现象。组长的选择要考虑学生的成绩、与同学间的关系等因素，可采用自由推选的方式，给每个学生改变角色和锻炼的机会，进而提高其学习兴趣。

（二）任务驱动教学

在上机实验过程中，以完成一个具体的任务为线索，把教学内容隐含在每个任务之中，要求学生在具体的任务驱动下，在讨论和对话的氛围中，进行自主学习和协作学习。这样学生在完成任务的过程中始终处于主体地位，不仅提高了学生的积极性，也培养了学生的探索与创新精神。任务完成后，随机挑选或通过海光多媒体软件的“电子抢答”功能选出若干小组，通过软件的“学生演示”功能进行演示，并引导学生进行总结和改进。

在任务驱动教学中，任务设计的质量直接关系到教学效果。在设计任务时，要以学生为中心，根据学生的实际情况和学生感兴趣的方向来设置任务，同时要注意高级语言知识点的系统性和连贯性，将理论课的知识点融入上机任务中，使学生在完成任务的过程中，既巩固已学过的内容，又探索新知识，实现总体的教学目标。

例如，在练习C语言控制结构中的选择结构时，任务设计为：设计一个程序，输入某年某月某日，要求计算出这一天是该年的第几天。学生拿到任务后，分组讨论程序思路，教师通过管理软件随机选择若干小组听取他们的设计思路，根据回答情况进行引导，学生得到以下正确思路并编程实现：

1.从键盘上读入3个整数，分别作为年、月、日。练习输入函数。

2.要计算出某天是当年的第几天，应该将当年中本月之前所有月份的天数相加，再加上本月的天数。根据所输的月份练习switch选择结构。

3.考虑闰年问题，二月是一个特殊月，如该年是闰年，则二月有29天，否则，便是28天。根据所输的年份练习if选择结构。

4.输出答案。练习输出函数。

这个有趣的任务让学生在讨论中学会了选择结构的使用方法，并了解了switch和if这两种常用的选择结构的区别，且巩固了前面学习的输入输出函数知识点。

（三）网络学习

为学生提供丰富的网络学习资源。利用海光多媒体软件的录制和回放功能，可以在执行“教师演示”播放教师机上的屏幕画面的同时，将播放的图像画面以动画影像的形式录制下来，跟不上教学进度的学生可通过“回放”学习。将录制的视频、课件、参考资料和课外拓展练习资料等上传到课程群，提供丰富的网络学习资源，让学生学习不受时间、地点的限制，实现全方位学习。

（四）多元化考核方式

考核方式对学生有重要的学习方向引导作用，在智慧课堂的教学模式中，采用多元化考核方式，进一步调动学生的学习主动性和积极性。学生的上机成绩由三部分组成：课堂表现考核，由教师根据学生的分组表现、课堂展示和任务完成情况给出成绩，占总成绩的30%；组内考核，每次实验由小组长根据组员的表现打分，最后取平均分，占总成绩的20%；期末上机考试，占总成绩的50%，对学生的总体掌握情况进行测评。

四、结语

本文充分利用了机房得天独厚的信息技术环境，采用小组合作学习、任务驱动教学、网络学习和多元化考核等教学手段，创建了高级语言程序设计上机教学的智慧课堂。实践证明，该教学方法深受学生的欢迎，有效提高了学生的积极性，取得了良好的教学效果。

[ 注 释 ]

[1] 黄荣怀，张进宝，胡永斌，等.智慧校园：数字校园发展的必然趋势[J].开放教育研究，2012（4）：12-17.

[2] 吴晓静，傅岩.智慧课堂教学的基本理念[J].教育探索，2009（9）：6.

[3] 祝智庭，贺斌.智慧教育：教育信息化的新境界 [J].电化教育研究，2012（12）：13.

[4] 谭浩强.C程序设计[M].北京：清华大学出版社，2005.

[5] 丁海燕，邹疆，邱莎.C语言实验教学体系及改革措施[J].实验技术与管理，2010（11）：179-181.

[责任编辑：覃侣冰]