大数据环境下的C语言课程教学模式研究

范迎迎 汪江桦

摘要：大数据时代的到来使学生的学习方式发生了巨大的变化。为了顺应大数据环境下的高校教育改革需要，文章针对高校C语言课程特征，结合教学目标与教学实践，围绕分析学习需求、制作教学资源、在线学习、面对面教学、教学评价五个方面，对大数据环境下的C语言课程翻转课堂教学模式展开了探讨与研究。

关键词：大数据；C语言；翻转课堂；教学模式

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2018）03-0136-02

Abstract：Big data era has made great changes in the way students learn. In order to adapt to the need of university education reform in big data environment， this paper aims at the characteristics of C language courses in colleges and universities， combining teaching objectives and teaching practice， Around the analysis of learning needs， production of teaching resources， online learning， face-to-face teaching， teaching evaluation five aspects， the big data environment of C language course flipped classroom teaching mode were discussed and studied.

Key words： big data； C language； flipped classroom； teaching mode

1 概述

進入21世纪以来，信息技术发展突飞猛进，基于互联网、云计算的大数据处理技术逐渐渗透于各个领域，也为教育领域的革新开辟了新的局面。《教育信息化十年发展规划（2011-2020）》[1]明确指出了信息技术在教育模式创新领域的重要性。在大数据时代背景下，随着慕课、微课等教育资源的普及，互联网上的学习资源越来越丰富，学生可以通过互联网轻松地获取到网络平台上的学习资源进行学习，而教师可以应用大数据挖掘技术对学生的学习行为进行挖掘与分析，从而实现个性化的教育服务。新技术的出现总是不断推动着课堂教学模式的改革，这就给传统的以教师为中心的教学模式带来了巨大的冲击，需要设计新的教学模式来适应大数据背景下的未来教育。翻转课堂教学模式应运而生，改变了传统课堂以教师为中心的“满堂灌”的教学模式，为信息时代的高等教育提供了新的思路。

C语言课程是高校计算机专业的核心基础性课程之一，在当前计算机相关技术领域中占据非常重要的位置，具有知识点多、逻辑性强、内容繁杂和抽象性高等特点[2]。在传统的C语言课程教学中主要存在教学目标模糊、教学方法陈旧、学生理解困难、学习主动性欠缺等问题。为了解决上述问题，本文将结合理论与教学实践，研究大数据环境下的C语言课程翻转课堂教学模式。

2 翻转课堂教学模式

2.1 翻转课堂的概念

翻转课堂又称为颠倒课堂，是对传统课堂教学模式的颠覆[3]。将课内以老师讲授为主的教学活动和课外以学生自主学习为主的学习活动进行互换，它要求学生在课下通过观看短视频进行学习，在课堂上学生则专注于主动的探究与讨论，充分调动学生的学习主动性，将学生从被动的聆听者转变为主动的学习者，从而使学生对所学内容有更深层次的理解；教师则从知识的讲授者转变为学习的引导者，不再占用课堂时间来照本宣科地讲解知识，而是有效地运用科技手段制作教学视频和学习材料给学生，让学生在课外进行自主学习，促使他们的个性化学习，提高学生的自主学习能力和协作学习能力。

2.2 国内外研究现状

自翻转课堂被提出以来就受到了众多教育学者的广泛关注。不少国外学者对翻转课堂的概念及教学实践进行了研究。Kenneth[4]等将翻转课堂定义为“教师在技术支持下，将直接学习从大群体的学习空间移到个人学习空间”；Davies[5]等在电子表格基础课上实施翻转课堂教学实践，调动了学生的学习主动性性并得到了积极的反馈；Evseeva[6]等在他们的英语课上采用了翻转课堂教学模式取得了较好的效果。

在2012 年前，国内对翻转课堂的研究还处于理论探索层面上，而近几年来，翻转课堂也受到了国内教育学者的广泛关注。杨春梅[7]等研究了翻转课堂对高等教育的影响因素和应用情况；宋艳玲[8]等从认知负荷视角探究翻转课堂，从而获得了更好的学习效果；朱建平[9]结合大数据技术，提出了大数据背景下的个性化教育。虽然国内对于翻转课堂的研究已经有了一定的经验，但是由于起步较晚，目前还处于初级阶段，而且还主要集中在中学，大学相对较少，需要进一步进行研究和探索。

3 教学模式研究

大数据环境下的翻转课堂教学模式就是将大数据技术应用于教学模式的改革实践中，教师可以通过大数据技术对学生学习行为数据分析，更好的掌握学生的学习情况。结合现有的研究成果，本文将大数据背景下的C语言课程翻转课堂教学流程划分为以下五个环节：分析学习需求、制作教学资源、在线学习、面对面教学、教学评价。

3.1 分析学习需求

C语言程序设计是一门面向过程的程序设计课程。由于理论性较强，知识点较多，所以学生理解起来比较吃力。如果仅采用传统教师的教学模式，会让学生感到单调乏味，无法从真正意义上提高教学效率。因此就需要依据学生的前期基础和实际学习需求，对教学内容各部分的特点进行分析，并进行教学内容的设计，合理分配线上学习和课堂教学内容。

3.2 制作教学资源

学生在课前采用在线学习方式进行自主学习，在线平台上发布的教学资源的质量直接影响着学生的学习效果，这就需要教师制作出高质量的教学资源。我们将教学资源的制作分为以下四点：

1） 梳理知识单元。教师需要对知识单元进行梳理，在梳理的过程中，力求将每个问题尽量分割的具体、短小，以便在有限时间内讲解清楚，然后有计划地放在在线平台上。

2） 视频制作。根据梳理好的知识单元，按照问题导入、问题分析、应用举例的思路进行视频的设计、录制与后期制作，每段视频的时间控制在10分钟左右。

3） 交互式练习题。交互式练习题题型采用多种题型，在每段视频讲解后面配相关的练习题，用于帮助理解本知识单元的知识点。并且每周都配有与本周所授內容相匹配的综合测试，测试学生掌握情况，并记录学生的测试成绩。

4） 添加题库资源。为了考查学生的学习效果，需要加强对题库的建设，利用在线考试系统对学生的学习情况进行测试，并记录测试结果。

3.3 在线学习

在线学习是翻转课堂中的重要环节。在本环节中，教师将制作好的教学资源发布到在线学习平台上，由学生确定自己的学习目标，并根据自身情况安排学习时间和学习进度。在这种学习模式下，学生可以自己掌握学习节奏，可以随时停下来思考，也可以和同学及老师进行在线交流，还可以通过在线平台上的考试系统对本阶段学习情况进行测试。在线学习环节通过丰富的学习资源和学习形式使得学习活动由枯燥乏味变得轻松自由。

在大数据背景下的在线学习平台引入了大数据处理技术，学生在使用在线学习平台进行学习的过程中，相关的学习行为会被采集，例如学生的学习时长、在线考试时完成每道题目所需的时间、考试成绩等等。学生使用在线平台进行学习时，学习数据不停地被记录下来，当数据积累到一定程度时，可以利用系统提供的数据数据挖掘功能对学生的学习行为进行分析，根据分析结果可以对在线学习资源进行改进，也可以掌握学生的学习情况，自动为学生提供适合他们的教学资源，实现个性化教育。

3.4 面对面教学

面对面教学环节的关键问题是挖掘出学生在课前学习中遇到的问题，针对具体问题进行讲解，从而提高整个教学效率。这就需要教师在课前对收集到的学生数据进行分析，及时掌握全班同学的整体学习效果，然后根据学生的掌握情况安排教学内容和进度，对多数同学都存在疑惑的内容进行重点讲解，并根据个体学习行为的分析结果，给出相应的学习策略。在这一阶段，教师充当引导者的角色，除了解决学生的问题外，还要设计探究式课题引导学生探索研究，并提供个性化的指导；学生则要与老师和同学交流自己在自主学习过程中遇到的问题，并与同学一起协作完成课题，提出问题的解决方案并动手实践，最后将学习成果汇报给大家，由老师和其余同学进行评价并提出建议，最终实现知识内化。

3.5 教学评价

课后的教学评价工作在翻转课堂教学模式的实施过程中也是极其重要的。这就需要建立与翻转课堂相匹配的教学评价体系，大数据技术为翻转课堂课后总结工作提供了有力的支撑，通过对学生在整个学习行为中产生的数据进行挖掘，得出该学生的学习行为分析结果，供教师进行教学效果的评价与反思。从学生的自主学习能力、团队协作能力、创新能力、自我管理能力等多个方面进行评价，使用大数据技术为每位同学建立学习档案，跟踪学习过程，记录与分析学习效果。教师根据评价结果进行反思，进一步完善教学过程，为下一次翻转课堂教学模式的实施做准备。

4 总结

伴随着大数据时代的到来，日渐成熟的数据分析与数据挖掘技术为翻转课堂教学模式下的C语言课程建设提供了有力的技术支撑。在大数据技术的支撑下，教学模式日益完善，更能满足学生个体学习的需要，能够在更大程度上激发学生的学习欲望，促进学生开展自主学习，提高学生的协作能力以及创新能力。在下一步的研究中，将继续优化教学模式，力求取得更好的教学效果。

参考文献：

[1] 中共中央国务院.教育信息化十年发展规划（2011-2020年[EB/OL].http：//www.moe.edu.cn/publicfiles/business/htmlfiles/moe/s3342/201203/xxgk_133322.html.2012-03-13.

[2] 董胡.基于翻转课堂的《C语言程序设计》课程教学改革研究与实践[J].微型电脑应用，2016（9）：18-19，27.

[3] 赵佳荟.国内外翻转课堂研究综述[J].语文学刊（外语教育教学），2016（11）：114-116，129.

[4] Kenneth Wong， David W. K. Chu. Is the Flipped Classroom Model Effective in the Perspectives of Students' Perceptions and Benefits？[C].Hybrid learning：Theory and practice：7th International Conference， ICHL 2014， Shanghai， China， August 8-10， 2014.

[5] DaviesRandall， Dean Douglas， Ball Nick.Flipping the classroom and instructional technology integration in a college-level information systems spreadsheet course[J].Educational Technology Research and Development.2013，61（4）：563-580.

[6] Evseeva A， Solozhenko A. Use of Flipped Classroom Technology in Language Learning [J]. Procedia-Social and Behavioral Sciences， 2015，206，205-209.

[7] 杨春梅.高等教育翻转课堂研究综述[J].江苏高教，2016（1）：59-63.

[8] 宋艳玲，孟昭鹏，闫雅娟.从认知负荷视角探究翻转课堂——兼及翻转课堂的典型模式分析[J].远程教育杂志，2014（1）：105-112.

[9] 朱建平，李秋雅.大数据对大学教学的影响[J].中国大学教学，2014（9）：41-44.