程序设计类课程线上线下混合式教学模式探索与实践

李娜 金莉 邓寒冰 王珏

*项目来源：辽宁省本科教改立项优质教学资源建设与共享项目“线上线下授课模式下提高学生计算思维和程序设计能力的方法研究”（项目编号：2021-585）。

作者简介：李娜，博士，讲师；金莉，通信作者，博士，副教授；邓寒冰，博士，副教授；王珏，讲师。

DOI：10.3969/j.issn.1671-489X.2024.10.102

摘  要  在“互联网+教育”背景下，以大学计算机程序设计类课程为改革对象，实施线上线下混合式教学模式改革。针对程序设计类课程的特点，探索信息化环境下线上教学资源建设、课堂教学设计、考核评价方式等领域的新思路、新方法，充分发挥线上教学和线下教学的优势，有效融合、补齐短板，增强教学效果。

关键词  “互联网+教育”；线上线下混合式教学模式；程序设计类课程；高级语言程序设计

中图分类号：G642.0    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2024）10-0102-04

0  引言

2012年3月13日，教育部发布《教育信息化十年发展规划（2011—2020年）》，其中重要的一项内容为“推进信息技术与高等教育的深度融合，促进教育内容、教学手段和方法现代化，创新人才培养、科研组织和社会服务模式，推动文化传承创新，促进高等教育质量全面提高”[1]。经过十余年的发展，信息技术已经深度融入高校的各项教学活动。“互联网+教育”就是在信息化技术快速发展与高等教育深度融合的背景下，将互联网科技与教育相结合的一种新的教育形式。

线上线下混合式教学是“互联网+教育”背景下的一种全新教学模式，它由线上教学和线下教学两个部分构成：线上教学是指教师利用互联网、计算机、移动终端、大数据等现代信息化技术构建网络教学平台，学生可以灵活地利用网络平台中的视频、微课、习题、PPT、实例、讨论等课程资源完成自主学习和参与讨论；线下教学是指教师根据学生的线上学习与讨论情况，有针对性地对学习中出现的问题进行详细讲解，彻底解决学生自学中的困惑，帮助学生更好地掌握课程的重点和难点，完成相应的教学目标[2]。

程序设计类课程具有理论性和实践性强的特点，需要全面掌握基础理论知识后，采用灵活的教学手段在实践操作中消化理论知识。程序设计类课程是计算机类专业的基础课程，不仅要培养学生的程序设计技能，更要注重培养学生严密的逻辑思维能力、开阔的视野和丰富的想象力。

以教师为中心的传统授课形式很难有效地激发学生的学习热情，学生学习缺少自主性和能动性，不利于建立良好的学习习惯。线上线下混合式教学模式借助网络教学资源，以情景和实践教学为主线，配合线下一系列教学活动构建学习网络，让学生能够在完整的程序设计和开发过程中学习与锻炼，帮助学生形成对程序设计的认识体验，构建属于自己的经验和知识体系[3]。

1  教学模式改革

何克抗教授[4]指出：“混合式教学就是要把传统学习方式的优势和网络化学习的优势结合起来，既要发挥教师引导、启发、监控教学过程的主导作用，又要充分体现学生作为学习过程主体的主动性、积极性与创造性。”因此，线上线下混合式教学应更加注重以多种方式手段学习理论为指导，以锻炼实践能力为目标，优化教学手段和策略，设计符合混合式教学的新型模式。

根据线上线下混合式教学需求，对教学内容重新进行整合，根据内容特点设计教学手段，如图1所示。将教学内容分为线上和线下两个部分：

1）线上部分主要依托互联网平台，采用线上直播、微课视频、线上答疑等方式，包含教学视频、教学大纲、电子教案、练习题等资源，在更加灵活的时间内不受空间限制地开展教学活动；

2）线下部分采用PPT授课、翻转课堂、模仿教学、分组讨论等方式开展教学活动，主要包括预习指导、重要知识点讲解、线上线下答疑和知识扩展等内容。

线上线下混合式教学模式改革主要体现在以下三个方面。

1.1  课堂教学方式的改革

传统的高校课堂教学模式依然沿用以教师为中心的填鸭式教学，但这种教学模式显然已经不适合在素质教育环境下成长起来的新时代大学生。混合式教学模式的线下教学部分更加注重以学生为中心，强调情景和协作学习的关键作用，注重对学习环境的设计和信息资源的利用，教师主要是进行答疑解惑和适当的方向引导[5]。混合式教学的课堂教学部分可以巩固和内化学生通过网络教学平台所学知识，将学生为主角的翻转课堂、模仿教学、分组讨论等教学手段引入课堂，强调学生的参与感和互动性。

1.2  注重学生的自主学习

自学能力和合作能力是大学生在大学期间需要重点培养的能力。线上线下混合式教学课程通常需要选择适合的教学平台，建设完善的线上教学资源，能够满足不同学习进度、不同学习需求的学生对所学课程进行预习、学习和复习。教师以问题为导向作出课前导学，学生通过线上资源完成自主学习，配合分组讨论和项目实践完成合作探究，提出学习中遇到的疑惑和问题，由课程教学团队在网络平台及时进行在线答疑，整个线上教学过程可以从多个角度、多个方面锻炼学生发现问题、自主学习和团队协作等能力。

1.3  多元化考核方式

传统考核方式存在局限性，无法全面反映学生的学习效果及真实水平。线上线下混合式教学模式采用过程性学习与评价，从多个角度对学生的学习过程和学习效果进行量化评价。课程考核成绩包括两大部分：一部分是线上学习成绩，满分100分，占总成绩的50%；另一部分是线下学习成绩，满分100分，也占总成绩的50%。线上学习部分包括课程视频完成情况、章节练习完成情况、访问次数、实践、在线讨论和作业等。线下学习部分包括学生课堂表现、实验、期中考试和期末考试。多样化、多角度、过程性的考核方式让学生更加注重平时的学习和积累，避免传统模式下期末考试决定一切的片面性。

2  教学改革对比实验

高级语言程序设计课程作为计算机专业极具代表性的程序设计类课程，通过学习一种典型的程序设计语言C语言，建立起程序设计概念，理解结构化程序设计思想，初步掌握程序设计的基本方法和技巧。2021年秋季学期开始进行线上线下混合式教学改革，选择高级语言程序设计课程作为改革对象，授课对象为计算机科学与技术专业二年级学生。笔者选用中国大学MOOC（慕课）国家精品课程在线学习平台作为课程的网络平台，选用东北大学高可宁教学团队建设的高级语言程序设计课程网络资源作为课程的网络教学资源。高可宁教学团队对C语言的教学内容进行了深入的梳理和重建，制作了丰富且高质量的微课视频、题型多样化的章节练习和随堂测试等，将网络资源引入教学过程，可以有效地帮助学生完成预习、自学和复习等工作。

根据程序设计类课程的特点和学校计算机专业的需求，凝练和整理出高级语言程序设计课程部分基础知识章节作为学生自学内容，通过网络平台视频资源、习题和随堂测试完成自学和自测。以项目设计为载体，选取课程中设计类知识点贯穿项目设计过程，其中为了获得基本技能和知识验证型的内容，学习者个体差异较小的实践活动采用线下方式完成，便于对学生的共性问题进行现场指导。其中设计性的内容部分采用线上平台+分组讨论的方式完成，以自主学习和协作学习为主，充分发挥学生的主动性、合作性和创新性，着力培养学生的职业能力和素养。根据程序设计类课程的特点，课堂教学采用传统教学和讨论为主的翻转式教学相结合的方式，不同的方法和手段可以推进知识内化，让学生完全成为课堂的主角，由被动地接收知识变成主动地获取知识。经过2021年秋季学期的教学改革后，学生分析问题与解决问题的能力、程序设计能力、交流沟通能力、表达能力均有提升，期中考试和期末考试成绩也比没有引入网络教学资源之前有一定程度的提高。

为了能够更好地掌握线上线下混合式教学模式对教学效果的影响，2022年秋季学期，对选修高级语言程序设计课程的学生进行分组教学实验。将参加实验的学生分为A、B两组，共计60人，组别的划分依据开课之前对学生的问卷调查情况。通过分析和总结调查问卷的答卷情况，有自学经历或者喜欢自主学习的学生为A组，28人；其他学生为B组，32人。A组学生主要采用线上学习和线下学习相结合的模式进行授课，线上学习部分是基于网络教学平台的教学资源进行自学和练习，线下学习部分包括翻转课堂、课堂讨论、课堂答疑等；B组学生主要采用传统课堂面授的教学模式进行授课。

教学对比实验将16周的课程分为两个周期：1～10周作为第一个教学实验周期，对A组学生采用线上与线下混合式教学模式，对B组学生采用传统线下教学模式；11～16周作为第二个教学实验周期，对A组和B组学生均采用线上和线下混合式教学模式。

该学期第10周针对两组学生进行期中考试测验，A组学生的平均成绩为88.9分，优良率为39.23%；B组学生的平均成绩为81.2分，优良率为30.65%，A组平均成绩高于B组成绩8.7分。期中考试结束后，课程组教师对考试结果进行总结和分析。仅从期中考试成绩反映，A组学生在第一个教学实验周期的学习效果要优于B组学生，分析出现该结果的主要原因包括：

1）调查问卷的分组方式将具有较高求知欲望和较好自学能力的学生划分到A组；

2）有别于传统教学的新颖教学模式激发了学生的学习热情；

3）丰富的网络教学资源开阔了学生视野；

4）更多时间成本的投入优化了学习效果；

5）翻转课堂和分组讨论的学习模式锻炼了学生的团队合作能力。

该学期第18周针对两组学生进行期末考试测验，A组学生的平均成绩为88.123分，B组学生的平均成绩为85.119分，B组学生在第二个教学实验周期更换了教学模式后，成绩也有了较大程度的提高。因为不同教学周期，不同组别的学生成绩采用不同的记分方式，所以，仅采用期中和期末考试成绩作为两组实验结果的比较。仅参考期中考试和期末考试成绩，表明线上线下混合式教学模式实验应用效果良好。

3  实验结果分析

经过2021年秋季学期和2022年秋季学期两个学期的教学模式改革后，取得的教学效果能够一定程度上反映线上线下混合式教学对学生学习能力的提升和学习成绩的提高均具有积极正向的作用。

3.1  授课模式的转变激发了学生的主动学习热情

线上线下混合式教学创设了师生互动平台，营造了师生平等交流的和谐氛围，采用现代大学生喜欢的弹幕、点赞、留言板等网络交流方式，充分提高了所有学生的教学参与度。新的教学模式打破传统课堂教学的壁垒，转变课堂主体，真正实现“学生为中心，教师为辅助”的角色转变，让学生真正把学习当作自己的事情而积极参与。

3.2  网络平台资源的充分利用满足了学生的个性化学习需求，增强了学习效果

包括微课视频、章节练习、作业、讨论等丰富的网络资源帮助学生实现个性化的学习，满足了不同类型、不同进度学生对课程学习的实际需求。网络平台还可以有效地克服教学时间和空间的限制，让学有余力的学生有了更多投入课下的时间和精力。多元化的学习方式还能帮助学生更好地理解和掌握课程内容，得到更好的学习体验，增强课程学习效果。

3.3  过程性学习的考核方式弥补了传统应试性考试的不足

网络平台视频观看情况、作业和习题完成情况均设置为任务点，学生通过完成任务点获取分数，每一次的学习和练习都是对最终期末成绩的积累。日常的成绩积累与期末考试成绩按比例组合得到该课程的总成绩，避免了传统考试方式的片面性。

4  结束语

线上线下混合式教学作为一种新颖的教学模式，具备很多突出的优势。

首先，该模式可以在很大程度上实现优质教学资源的共享，弥补很多高校在部分弱势课程上教育资源的不足；

其次，使用网络教学平台突破了传统教学模式在课程学习时间和空间上的局限性；

再次，应用新的教学模式，如翻转课堂、分组讨论等，由传统教学模式的以教师为中心转变为以学生为中心，学生学习积极性高；

最后，多样化的课程考核方式，实现学生的过程性学习评价，评价更科学、全面。

推进高等教育改革，创新高校人才培养机制。线上线下混合式教学是充分推广高校优质教育资源的有效途径，不仅增强了高校间的交流与合作，更加优化了课程教学效果，是一种适合现代高等教育的新型教学模式。

5  参考文献

[1] 教育部关于印发《教育信息化十年发展规划（2011—2020年）》的通知[A/OL].（2020-07-30）[2023-08-14].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A16/s3342/201203/t20120313_133322.html.

[2] 程旺开，李囡囡.基于云班课的线上线下混合式教学模式在高职微生物学教学中的探索与实践[J].微生物学通报，2018，45（4）：927-933.

[3] 马斌，翟丽平，李素萍.高校计算机类专业的程序设计课程教学改革研究[J].电子测试，2019（12）：136-137.

[4] 何克抗.从Blending Learning看教育技术理论的新发展（上）[J].中国电化教育，2004（3）：5-10.

[5] 李娜，徐静，金莉，等.基于建构主义理论的汇编语言

课程教学方法改革初探[J].农业网络信息，2015（12）：

128-131.