以团队式自主学习为导向的计算机类课程教学改革研究

田莉霞　吴晨　王鹏

摘要：近年来随着信息技术的迅速发展，各个行业模式都产生了重大变革，教育行业也不例外。将“互联网+”技术、信息化手段与传统教育形态有效融合，组建学生团队，可以有效实现高效自主学习，提高学生创新能力及团队协作能力，培养出符合社会发展需求的高素质人才。本文以C程序设计课程为例，汲取了混合式教学自主学习模式和基于团队学习模式的优点，开展以团队式自主学习为导向的计算机类课程教学改革。

关键词：团队式学习;自主学习;混合式教学;C程序设计

中图分类号：G642        文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2021）12-0020-05

Abstract： In recent years， with the rapid development of information technology， various industry models have brought about significant changes， education industry is no exception. Each school pays more and more attention to the cultivation of students' innovation ability and teamwork ability. Through the effective integration of "Internet +" technology and information means with traditional education form， efficient independent learning can be realized and high-quality talents meeting the needs of social development can be cultivated. Taking C programming course as an example， this paper draws on the advantages of hybrid teaching independent learning mode and team-oriented learning mode， and carries out the teaching reform of computer courses oriented by team-oriented independent learning.

Key words： Team learning; Autonomous learning; Mixed teaching; C Programming

1 引言

知識经济时代，社会需要的是复合型人才，在传统以教师为中心的“填鸭式”教学中，学生过于被动，这不利于复合型高素质人才的培养，不利于学生德智体美劳的全面发展，更不能适应社会发展对人才的需求。20世纪末至今，在我国教育模式经历了多次变革，学习理念在不断转变，各院校越来越重视教育教学的方法与技巧，越来越多的教育从业人员意识到学生才是学习过程中的主角，学生为主教师为辅的教育理念得到广泛认可、推广及应用。

如何有效提升学生的自主学习能力，发展创新思维，很多职业院校已经在逐步探索，并开设专项课程予以实践。通过实践，笔者发现同样的自主学习方法在不同的学生个体上表现出来的效果完全不同，差异很大，学生不能同步发展。因此，本文将基于团队的学习模式与自主学习模式相结合进行实践教学，用以解决学生自主学习发展不均衡的问题。学生团队在教师引导下，通过讨论、辩论、答疑等多种互动形式达到互帮互助、共同进步的效果。与此同时，在注重学生个性化培养、激发学生学习潜能的基础上，加强学生团队意识，提高协作能力。

2 相关概念

2.1自主学习

自主学习亦可叫作自我调节的学习，是以学生为主的一种学习方式，整个学习过程学生自己掌控，教师负责引导协助。学习开始，制定学习目标，选择合适的学习方法，设定学习效果评价机制。学习过程中，学习进度、学习内容、学习重难点完全由学生自主掌握，包括学习效果评价，学习过程监测。学生掌握学习主动权，可以根据自身情况及时调整学习方案，教师只是负责适时指导，及时解决学生学习中遇到的困难。

本文以《C程序设计》课程为例，C程序课程内容比较抽象，逻辑性强，对于职业院校的学生来说，学习难度大，很多学生反映知识枯燥难懂，无法跟上课程进度。为了改变课程现状，针对该课程进行教学改革，开展自主学习。利用互联网+技术，融入信息化手段，采用混合式教学模式，针对学生课上、课下的不同学习需求，采取不同措施，开展不同的教学活动，激发学生学习兴趣，提高学习效率，有效促进学生自主学习。

2.2混合式学习

混合式学习（B-learning）主要由课堂教学和在线学习这两个核心部分构成，它既能发挥老师的引导作用，还最大程度上提高了学生的学习热情，开发学习者创造能力，体现了学习者才是教学中主人翁的观念，学习不再是被动的填鸭式，学生掌握学习的主动权。其中，教师的工作方式也发生了重大变化，教师在整个学习过程中扮演的角色、所起的作用都不同于以往传统教学模式，教学不再局限于课堂，而是贯穿于课上课下整个教学活动中。何克抗教授将混合式学习定义为多种教学形式的融合，既继承课堂讲授模式优点，又具有E-Learning学习的特色，既要体现学生在教学中的重要性，又要给予教师监管教学的权利，既能够减少学习成本，又能够加强教学效果。对上述定义进行分析归纳，我们可以了解所谓混合式学习是指对多种教学手段、方法、资源、内容、形式、环境的有机整合，采用此种学习方式，应特别注意教学时间、教学媒体、教学方式及教学内容的选择，以期达到最优的教学效果。正因混合式学习的这些特点，笔者组织学生采用混合式学习方式进行自主学习，本课程采用网络学习平台为超星学习通，制作并上传微课、PPT、练习测试等数字资源，根据学生课前预习、课上学习、课后复习的不同需求针对性进行辅导，辅助学生完成自主学习。

2.3基于团队的学习模式

20世纪70年代，Oklahoma 大学招收学生越来越多，为了保证教学质量不受影响，美国教授Michaelsen 提出了团队学习模式（Team Learning）。这种全新的教学模式一经提出就引起了教育学者的广泛关注，70年代至90年代期间，关于团队教学的研究集中爆发。直至2002年，Michaelsen教授正式将团队学习（Team Learning）模式定义为基于团队的学习（Team-based  Learning）模式，这一模式很快在世界各国得到推广应用。

本文分别汲取自主学习模式和基于团队学习模式的优点，将二者有机融合，用团队模式弥补学生个性发展不均衡的问题，用自主学习来解决团队教学中出现的忽略学生个性发展的问题，这样大大提高了自主学习效率，学生通过组队互帮互助，共同进步。这里自主学习主要采用混合式教学模式，线上线下组队，制作信息化教学资源，上传至网络平台，帮助学生完成线上自主学习，线下教师进行针对性辅导总结。本研究以培养全面发展的创新型高素质IT人才为目标，在教学中坚持“学生为主，教师为辅”，在学习模式改革的道路上不断摸索实践，为职业院校计算机类课程学习模式探究与改革提供一定借鉴。

3 案例解析

笔者制作了C程序设计课程的微课、电子教案、课件PPT，创建了课程习题库，发布课程问题讨论，为学生提供线上自主学习资料。如图1所示为在学习通平台创建的C程序设计课程电子目录，图2为C语言的发展及其特点课程微课视频及电子教案截图。下面以C语言的递归调用这一章节为例，演示以团队式自主学习为导向的计算机类课程教学具体实施步骤。

3.1线上课前学习

课前同学们线上组队（5人一组），利用学习通网络平台进行学习和交流，自主制定学习目标，学习主要内容如下：

1）什么是递归？

2）怎样使用递归？

学生主要针对以上问题进行讨论、交流、学习。教师提前录制好微课，学生在学习通上观看微课等视频资源，高效自主学习，课程开始以两个小故事进行情景导入：

情景一：从前有座山这个故事大家都很熟悉，它是一个典型的“递归”故事，自己重复调用自己，可以无限次递归下去。当大人们肚中无故事而又要哄小孩时，常常讲这个故事。我们把这个故事定义为Story（）函数，也就是Story（）函数反复直接的调用自己，如图3所示。

情景二：镜子A调用镜子B，镜子B又调用镜子A，也就是A（）函数调用B（）函数， B（）函数又调用A（）函数，我们可以说A函数反复的间接调用自己。

总结递归概念：在调用一个函数的过程中又出现直接或间接地调用该函数本身，称为函数的递归调用。调用分为直接调用和间接调用两种，如下图5所示为直接调用，图6为间接调用。

通过课前线上自主学习，多数学生能够掌握递归的概念，部分学生对递归的使用略感困难。鉴于以上情况，考虑线下课堂学习内容安排如下。

3.2线下课堂演示讲解

线上学习提出新的问题：如何控制递归的结束。通过情景故事改编，总结出使用递归方法的解题步骤，即如何使用递归。我们把上面的讲故事的过程包装成Story函数，就会得到以下代码，如图7所示：

运行以上代码，由于每个故事都是相同的，也就是每次重复运行相同的代码，重复讲相同的故事，而又没有故事停止的条件，这导致递归程序进入永无停止的死循环模式。由此我们可以得出，对于递归必须要有结束条件，并且每递归一次，应该向程序循环结束条件迈进一步，以確保程序在有限次循环后正常结束。我们可以将以上故事进行修改，为小和尚添加一个年龄，每讲一遍故事，小和尚年龄减一岁，因为没有零岁的小和尚，为一岁的小和尚讲完故事后，程序就会结束，不会进行无限递归即死循环，改编故事如图8所示。

因此我们总结出递归问题解决方法如下：

第一步寻找递归公式，此案例中递归的终止条件及递归公式如下所示：

第二步使用恰当的选择结构语句编程，选择结构主要包括IF语句和SWITCH语句，如图9所示：

故事改编后，新的代码如图10所示：

3.3随堂练习，线下组队完成任务（5人一组）

任务一：求第五个学生的年龄，如图11所示。

在学生完成任务的过程中教师给予解析提示，帮助学生完成任务。具体代码如下：

#include

int main（）

{ int age（int n）;

printf（"NO.5，age：%d＼n"，age（5））;

return 0;

}

int age（int n）

{ int c;

if（n==1）   c=10;

else    c=age（n-1）+2;

return（c）;

}

3.4归纳总结（线下课堂总结）

学生归纳，教师补充总结。递归可以将一个复杂问题简单化，采用递归编写程序代码简洁易懂，大大提高了程序的可读性。但是，使用递归算法对系统内存空间消耗较大，程序运行时耗较长，从这一角度看，并不是所有问题都适用于递归算法。总结思维导图如图12所示。

3.5课后线上任务提高：汉诺塔（Hanoi）问题（5人一组，自主完成）

Hanoi（汉诺）塔问题。古代有一个梵塔，塔内有3个座A、B、C，开始时A座上有64个盘子，盘子大小不等，大的在下，小的在上。有一个老和尚想把这64个盘子从A座移到C座，但规定每次只允许移动一个盘，且在移动过程中在3个座上都始终保持大盘在下，小盘在上。在移动过程中可以利用B座。要求编程序输出移动盘子的步骤，如图13所示。

在线下练习完成的基础上，进一步提高难度，帮助学生更深入的理解C语言中函数的递归调用。此问题略有一定难度，学生可通过线上学习资料查询，相互讨论完成，过程中，教师可进行线上辅导，及时解决学生线上自主学习中遇到的问题。

3.6教学评价与反思（线上）

依据本节课的教学设计，通过团队讨论，综合线上学习以及线下学习效果，采用学生评价与教师评价相结合、形成性评价与终结性评价相结合的评价机制。通过学生的实训展示，进行学生之间的交流评价，同学们从任务完成情况、小组分工协作情况、程序设计思路和有无创新等不同角度进行评价，此过程中不仅可以使更多学生的学习长处得到弘扬，使更多的孩子得到激励，还可以充分施展自己的才智，体现了学习过程的创造性。

4 团队式自主学习模式的拓展与展望

通过C程序设计课程中团队式自主学习模式使用前后学生学习情况对比来看，这种学习模式对于学生的自主学习能力、团队协作能力及创新能力的提高都有显著效果。团队式自主学习模式还处于实践研究探索阶段，它是一个可塑性强、技术性强、包容开放的全新学习模式，还有很多亟待改进的地方，还有很大的完善空间。例如如何充分发挥混合式学习线上线下的优势，不断提高自主学习效率。再比如团队的组建模式，在这次C语言的课程实践中，团队组建主要以单层分组为主，后面的课程实施中还可以采用多层次结构的团队组建，即大团队中再包含小团队的形式，实施项目化分工，将大问题分解为若干小问题，逐一化解。同时，在团队的人员构成上，除了学生团队，还可以组建师生团队，教师作为学习组的成员直接加入进学习组，不再是旁观者的角色，第一时间解决学生学习过程中遇到的问题，同时还可以促进师生互动，形成良好的师生关系及学习氛围。

本文通过对《C程序设计》课程实施的团队式自主学习教学实践，为计算机类课程自主学习模式提供科学实用且可操作性强的参考依据，使团队式学习模式和混合式自主学习模式有机融合，为我国职业院校计算机类人才培养模式的改革提供有益借鉴。

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[9] 刘立云，王永花，田娟.“互联网+”时代下多元混合教学模式应用研究——以超星学习通在《C程序设计》课程中的应用为例[J].中国教育信息化，2017（21）：27-30.

【通联编辑：王力】