基于网络课程的C++程序设计语言混合式教学改革实践

徐红云，徐 成

（华南理工大学 计算机科学与工程学院，广州 广东 5100061）

0 引 言

为了促进教育公平，实现优质教学资源的共享，国家与地方投入了大量的财力和物力进行网络课程资源建设。网络课程也经历了精品课程、精品资源共享课程、精品视频开放课程和大规模在线开放课程（简称MOOC）等发展阶段。利用网络课程资源开展教学改革，提高教学质量和教学效率，是广大教育工作者正在研究的热点问题之一。

1 混合式教学改革方案设计

混合式教学(blending learning)是把传统学习方式的优势和e-learning(即数字化或网络化)的优势结合起来，使二者的优势互补，以使学生获得最佳的学习效果[1]。网络课程的建设为混合式教学的开展打下了良好的基础。基于网络课程，不少教育工作者在研究和实践混合式教学改革方法，文献[2]提出大学计算机基础MOOC与翻转课堂结合的新型教学模式；文献[3]提出在线教学、课堂教学、实践教学和效果评价四位一体的教学模式，并将之运用到大学计算机基础课程教学中。

1.1 开课概况

C++程序设计语言同时包含面向过程和面向对象的特征，被广泛地作为程序设计语言的教学语言在计算机类和非计算机类专业开设。华南理工大学的C++程序设计语言课程设置情况见表1，其中计算机类专业除了开设两门C++程序设计语言课程外，还开设了一门实践课——高级语言程序设计大作业；非计算机类普通班只在第2学期开设C++程序设计基础，非计算机类教改班（包括创新班和卓越班等）在前两学期开设C++程序设计语言，分别讲授面向过程的部分和面向对象的部分；计算机类辅修班的开课情况与计算机类主修专业的开课情况相同。

1.2 混合式教学改革方案设计与实施

C++程序设计语言混合式教学主要从在线学习、翻转课堂教学、上机实验和课程评价4个方面来落实。

1.2.1 在线学习

在线学习主要依托华南理工大学现有的网络课程资源来实现。任课教师在学期初的第一堂课即公布该学期各周的在线学习任务，并要求在该周的翻转课堂教学之前完成在线学习任务，提交视频学习自查表，表2为2016级计算机科学与技术专业1班下文简称“计科1班”某学生在观看教材11.5节文件处理有关视频内容后，填写提交的自查表。

表1　C++程序设计语言课程设置一览表

表2　视频学习自查表填表日期：2017年4月10日

1.2.2 翻转课堂教学

任课教师通过批阅学生提交的自查表，即可比较全面地了解学生在线学习的情况及存在的问题，如通过批阅表2所示的视频学习自查表，教师即可获得某学生学习11.5小节的情况：观看视频资源用时87min，完成了对应章节的所有同步练习，学习过程中的疑问列在主要问题栏目，对完成本小节在线学习任务的自评分是85分。通过对所有自查表的评阅，将自查表中所列主要问题进行分类汇总，并作为课堂教学中讨论环节的议题。讨论时，由没有提出相应知识点问题的学生来回答提问的学生，教师起到引导和补充回答的作用，充分发挥同学们的主动性，课堂气氛比较活跃，效果较好。

1.2.3 上机实验

上机实验采用两种模式进行，第一种是完成课堂教学后，立即进行上机实验。此时，任课教师团队根据本次课堂教学内容的知识点，提前设计好上机任务，要求学生在规定的时间里完成程序设计和程序调试，并把调试通过的源程序和测试结果截图形成一份文档提交到网络课程平台。第二种模式在课堂教学和上机实验的时间上没有强相关性，一般是在一章内容的教学完成后，安排一次实验，实验题目部署在OJ（在线测评系统）上、断外网，集中到实验室进行，并要求在规定的时间内完成[4]。

1.2.4 课程评价

良好的课程评价机制有利于保障课程的教学质量，期评成绩的组成为：上机实验30%，课堂表现和在线学习10%，期末考试60%，并且只有各个部分都在及格线（60分）以上含及格线，期评成绩才能评及格。

2 改革试点效果

对华南理工大学2015级计算机辅修班（下文简称“辅修班”），计科1班和2016级工程力学创新班、化学类创新班、电气工程及自动化卓越班（下文简称“创新班”）3个不同性质的教学班级进行试点研究，比较分析教学改革效果。

2.1 3个教改班同一学期期末考试成绩对比

图1列出2016—2017第1学期辅修班、计科1班高级语言程序设计（C++）（1）和创新班的C++程序设计基础的期末考试成绩分布情况。由图1可见，参加教改的3个教学班中，成绩优良率（即80分以上）最高的是计科1班，然后是辅修班，最低的是非计算机专业创新班。

图1 面向过程部分成绩比较

2.2 连续两届教改班与非教改班期末考试成绩对比

图2—图4分别显示了连续的两届学生期末考试成绩分布情况。2016级计科1班和创新班参加了教改，2015级没有参加；2015级辅修班参加了教改，2014级没有参加。由图2可见，2016级创新班期末考试成绩的优良率接近50%，而2015级创新班的优良率不足35%。由图3可见，2016级计科1班的期末考试成绩优良率接近80%，而2015级计科1班的优良率不足43%。由图4可见，2015级辅修班的期末考试成绩优良率超过53%，而2014级的优良率不足38%。总的来说，参加教改的3个教学班与没有参加教改的对应专业的3个教学班相比，成绩的优良率都有所提高。

图2　2015级创新班与2016级创新班成绩分布对比

图3　2015级计科1班与2016级计科1班成绩分布

图4　2014级辅修班和2015级辅修班期末考试成绩分布

3 调查与讨论

课程结束后、期末考试之前对3个进行教改的教学班进行了问卷调查，调查内容及结果如下所示。

1）教学方式偏向调查。

此问题是针对学生对传统教学方式（即教师先进行课堂授课，然后布置课后编程作业）和混合式教学方式偏向的调查，3个班的调查结果如图5所示，其中A代表偏向接受传统教学方式，B代表偏向接受混合教学方式。由图5可见，2016级创新班和2016级计科1班接受传统教学方式的学生比例超过了混合式教学方法的学生比例，而2015级辅修班接受混合式教学方式的学生比例高于接受传统教学方式的学生比例。主要原因是2016级是大学一年级新生，接受传统教学方式是惯性，进入大学后，各方面都需要重新调整和适应，对于新的教学方式的适应性和接受程度自然就差一些。

2）不接受混合式教学方式的原因调查。

不接受混合式教学方式的原因包括学习任务重，没有时间提前配合老师的要求完成视频自学和没有课前按照老师的要求完成预习的习惯两个选项。3个班的调查结果如图6所示，A代表前者，B代表后者。图6表明，学习任务重，没有时间提前配合老师的要求完成自学是多数学生不接受混合式教学方式的原因，尤其是辅修班，超过70%的学生都选择了该原因。因为辅修班学生除了要修读主修专业的课程外，还要安排业余时间（晚上、周末）修读辅修专业的课程，所以他们普遍课程多，负担重。选择没有课前按要求完成预习习惯占比最高的是创新班，主要是因为非计算机专业创新班学生认为计算机公共基础课跟他们所修读的专业关系不大，所以对该课程各个环节的重视程度不够。

图5　教学方式接受程度调查结果统计

图6　不接受混合式教学方式的原因

3）视频完成情况调查。

图7是对3个班学生视频观看的完成情况的比例调查统计。图7表明，创新班60%以上的学生完成视频学习的比例低于60%。从而进一步说明，非计算机专业创新班的学生相对来说，对本课程的重视程度是低于计算机类专业学生的，这也印证了图1中创新班的学习成绩优良率低于计科1班和计算机专业辅修班的统计结果。

4）课程视频有用率调查。

针对课程视频有用率的调查给出了主要靠课程视频来完成本课程的学习；借助课程视频和课堂讲解，较好地掌握了本课程的内容；靠看教材和课堂讲授，才掌握了课程内容；靠看教材，才掌握了课程的内容4个选项，分别对应图8中的A、B、C、D。从图8可知，3个班都有超过50%的学生认为课程视频对他们学习本课程有帮助。辅修班中64.71%的学生认为采用本文混合式教学方式，有助于他们掌握课程的教学内容，计科班的这个比例是57.41%，创新班的是43.24%。特别值得注意的是，3个教学班中完全靠看视频完成课程学习的学生比例都低于10%。

图7　视频自学完成情况调查

图8　课程视频有用率调查

4 结 语

华南理工大学的教学改革表明，采用混合式教学方法教学，对不同年级不同专业的学生，在教学方法上要区别对待，如对非计算机专业的新生，要尽量把关键的教学活动放在翻转课堂和集中实验环节，对其课前预习和课后复习效果不能有太高的期望；对计算机科学与技术专业辅修班学生，借助网络课程资源开展教学效果较好，有助于他们利用零碎的业余时间开展课程学习，翻转课堂和实验教学的学时比重可以降低一些；对计算机科学与技术主修专业的学生，采用正常的混合式教学方式教学效果较好。

参考文献：

[1]何克抗. 从Blending Learning看教育技术理论的新发展[J]. 国家教育行政学院学报, 2005(9): 37-48, 79.

[2]刘欣欣, 徐红云. 大学计算机基础的MOOC教学实践[J]. 计算机教育, 2017(1): 14-17.

[3]陈希亮, 姜峰, 赖俊, 等. 基于混合式教学模式的大学计算机基础教学改革研究[J]. 计算机教育, 2016(6): 143-146.

[4]徐红云, 江捷斯, 周钒. 基于竞教结合的“高级语言程序设计”实验教学改革实践[J]. 实验技术与管理, 2012(10): 165-168.