基于SPOC的C语言程序设计课程教学改革实践

2022-11-13 版权声明 我要投稿

2012年,“MOOC元年”开启后,在全球的教育史上掀起了一场“数字海啸”,以美国为首的一流大学多数都加入到MOOC建设与应用的队伍中,Coursera、Udacity、edX三大课程平台推出了数百门免费的课程供学生在线学习,使得MOOC得到了迅速的发展与推广。2013年,MOOC被迅速传播到亚洲,同年10月,中国清华大学发布“学堂在线”的上线MOOC平台[1]。2014年5月8日,由“爱课程”网和网易联手打造的“中国大学MOOC”正式上线,该平台包含北京大学、复旦大学、哈尔滨工业大学等16所高校的课程,使得中国MOOC的发展达到了一个新高度。MOOC给学生提供了一个非常好的学习平台,但也引发了一些学生和教师的质疑。首先是证书认证的问题,学生通过MOOC平台中某一门课程的考核后,可以获得相应的证书,但是这些证书在多数高校难以被承认,学生还需要在课堂中继续完成该课程的学习;其次MOOC提供了线上学习的机会,学生可充分利用碎片化的时间去学习,但这个过程没有监督和管理,只能靠学生的兴趣来驱动,在2014年的MOOC学习者调查报告中显示,约29%的学习者是因为时间不够而没有坚持整门课程的学习,约26.1%的学习者是因为没有监督、自我松散而没有完成整门课程的学习。

MOOC平台为高校学生和社会爱好学者提供了一个非常好的学习平台,但是仅依靠学习者的“兴趣驱动”去学习,难以保证学习的质量,也难以发挥MOOC的作用。将MOOC平台引入高校课堂,采用线上教学、线下管理的模式能够更好的发挥MOOC的优势,也能更好的管理学生。SPOC模式就是采用线上与线下相结合的教学模式[2],能够很好的解决MOOC平台被引入高校后所带来的问题。

一、C语言程序设计课程教学现状

《C语言程序设计》课程是我校计算机相关专业的专业基础课程,该课程的学习效果直接影响学生对后续程序设计类课程的兴趣,因此学好该课程对后续课程的学习非常重要。该课程在我校课程体系中所占学时为48学时,其中理论为32学时,实验为16学时。在教学过程中,主要存在以下几个问题:

(一)学时少,内容多

该课程的理论学时只有32学时,在规定的教学时间内,难以完后续教学的需要,在后续的《数据结构与算法》课程中,需要学生能够熟练应用指针解决链表和二叉树中的问题。教师在理论授课中,32学时只能讲到指针的概念, 不能深入讲授, 使得后续课程开展困难。

(二)教学模式单一,实践操作少

目前,我院教授《C语言程序设计》课程的教师共有11名,2017年的第二学期,我听取了这11名教师的理论课程。由于学时的限制,大部分教师为了能够完成教学任务,采用的授课模式都是以讲授为主,学生以听为主,课堂上学生基本没有实际动手操作的时间,而《C语言程序设计》课程的实践性很强,这种授课模式可能会导致学生课堂上自认为听懂了,但是在实验课中不会操作[3], 学生不能学以致用, 教学效果较差。

(三)学生存在抵触心理

《C语言程序设计》课程一般在大一的上学期或下学期开设,大多数学生都是第一次接触程序设计类的语言, 前期没有自学过或者观看过相关的视频等资料,大部分学生存在畏惧心理,认为程序设计课程难度很大,从开始学习时就存在抵触心理。

基于上述教学现状,需要改变现有教学方法,充分发挥MOOC平台的优势,SPOC教学模式能够很好的改善目前的教学现状。

二、SPOC的优势

SPOC全称为Small Private Online Courses(小规模限制在线课程),它是针对MOOC平台中对学生缺乏管理等不足问题而产生的一种新模式。其中,Small是相对于MOOC中Massive而言的,表示学生人数不会像MOOC那样有成千上万人,而是把学生的数量进行限制(一般为校内的一个或两个班级),控制在几十人左右;Private是指对线上课程的限制,学习者必须具备一定的条件才能申请加入线上课程的学习,实现对MOOC资源准入条件的管理。

SPOC教学模式不是对MOOC平台的推翻,而是对MOOC平台的改进,使得MOOC资源能够发挥更大的作用。因此有的学者认为SPOC被称为后MOOC时代[4]。可以将SPOC理解为“Classroom+MOOC”,它的优点主要如下:

(一)实现线上和线下课堂的混合教学

SPOC模式可以实现对线上MOOC资源的管理。学生可以在课堂外进行线上课程的学习,在课堂中教师通过实践操作和问题导向等教学方式来检验学生的学习效果,这种模式非常适合教学内容多而学时少的课程,学生可以在课外利用大量的时间反复的学习知识点,这样节省了课堂时间,也减轻了教师的工作量。

(二)实现以学生为主体,增强了学生的学习动机

SPOC模式中,学生在课堂中由传统的以听为主变为以回答问题和实践操作为主,实现了课堂中以学生为主体、教师为主导的理念。在课堂中教师根据教学需要会设置多个问题和操作题来检验学生课外学习的成效,使得学生不得不在课外花大量的时间来学习知识点,否则课堂中无法完成任务,这样增强了学生的学习动机,激发了学生兴趣与参与程度,实现了课堂翻转。

(三)实现线上互动,自我测试

学生可以借助SPOC平台的线上交流功能,在限定的“小圈子”中相互交流、相互学习,教师也可以参与进来答疑解惑。SPOC平台中设置了多套可以自动阅卷的题库,学生可以自己登录SPOC平台,自我测试,实现自我提升。增强了学生独立思考、分析与解决问题的能力,这个过程中教师参与度较少,减轻了教师的任务。

(四)实现异步学习模式,考虑学生的差异性

SPOC平台的线上资源对学生而言,采用异步观看模式,且任何一个时间段都是开放的,充分考虑到了学生的差异性。所谓“笨鸟先飞”,学习能力较差的同学,对没有掌握的知识点,可以反复的观看,直到掌握,充分的利用了学生的碎片化学习时间。

三、SPOC模式下C语言程序设计课程教学实践探析

2018年第一学期,我院C语言程序设计教学团队申请了中国大学MOOC平台中吕春利老师主讲的《C语言程序设计》课程。采用异步SPOC模式,将该课程的教学资源拷贝到本地磁盘中并根据我校学生实际情况进行内容的增删。授课对象为我校2016级远景学院计科专业的学生和信息工程学院计科专业的学生,这2个班级的学生都为初学者。为了检验借助MOOC资源平台的教学效果,我们采用了对比方法,对远景学院同学采取SPOC模式教学,而对信息工程学院同学采取传统的模式教学。给远景学院学生授课前,布置任务让学生提前观看MOOC资源,课堂主要采用问题导向和实践导向教学模式,检验的教学内容主要有选择结构、循环结构、数组、函数和指针共5个部分。给信息工程学院学生授课前,没有让学生观看MOOC资源,课堂主要采用传统以教师主讲的教学模式,检验的教学内容与远景学院同学相同。每个知识点的内容讲解完后,会在实验课程中进行一次测试,测试的时间为2学时(90分钟),测试的内容都是编程题。测试的结果如表1所示。

从表1的结果中分析可知,选择结构测试中,远景学院学生的不及格率要超过信息工程学院的学生,主要原因是远景学院的学生第一次接触MOOC资源,学生与教师都在进行尝试阶段,因此效果较差。循环结构测试中,远景学院学生的不及格率要明显的低于信息工程学院的学生。主要原因是学生第二次接触MOOC资源,有一定的经验,同时教师强制要求课下观看MOOC资源,所以教学效果要好很多。随着数组和函数内容的讲解,知识点也越来越难,学生的不及格率在逐渐的上升,但是远景学院的学生在数组和函数的测试中不及格率始终在7.4%以下,而信息工程学院的学生不及格率达到了19.7%,说明随着知识点难度的增加,采用SPOC模式效果要明显好于传统授课模式,因为学生在课前就提观看了该部分知识点的视频讲解,加上课堂中的实践操作,学生对知识点的了解更深一层。在最后指针部分的测试中远景学院学生的不及格率为10.8%,其主要原因是指针部分知识点难度较大,学生通过观看MOOC资源和老师的讲解后,10.8%的同学不能消化;但是信息工程学院学生的不及格率超过了30%,主要原因是由于指针是课程的最后一个部分,学时较少,难度较大,而且学生没有提前预习,教师也只有2学时或4学时的时间来讲授该部分知识点,学生接受起来更加困难。因此对于学时分配比较少,难度比较大的知识点采用SPOC教学模式效果非常显著,明显比传统的授课模式教学效果好。

总之,采用SPOC教学模式的学生对知识点的掌握程度要明显优于采用传统教学模式的学生。对同一个知识点,学生可以通过课前MOOC资源学习、课堂教师实践操作、课后在MOOC平台上互动交流三个方面来巩固,学生对该知识点的掌握程度肯定要优于仅仅在课堂中获取该知识点的学生。

四、结论

SPOC教学模式将MOOC资源引入高校的课堂中,采用“Classroom+MOOC”的模式,使得MOOC资源发挥了更大的作用,真正实现了线上教学与线下管理的相结合。该模式充分利用了学生的课外时间,增强了学生的学习动机,真正实现了以学生为主体,教师为主导的教育理念。在《C语言程序设计》课程教学的实践探索过程中,采用SPOC模式的教学效果要明显的优于未采用该模式的教学效果。尤其是在学时少、内容难的知识部分,该模式的优越性很显著。总之采用SPOC教学模式能够切实提高程序类设计课程的教学质量。

摘要:SPOC教学模式作为一种新的教学模式,是对传统教学模式的一种挑战但也是一种机遇。该模式采用线上学习与线下管理相结合,将优质MOOC资源引入高校的课堂中,使MOOC资源发挥了更大的作用。该模式将传统课堂教学中以教师为主体的模式转变为以学生为主体、教师为主导的模式,实现了课堂翻转,减轻了教师的工作量,提升了课堂教学质量。本文中以《C语言程序设计》课程为例,通过对比方法,将课堂教学中采用传统教学模式与采用该教学模式的学生分别进行了测验,结果表明,采用该教学模式学生的成绩要明显优于采用传统教学模式学生的成绩。

关键词:MOOC,SPOC,C语言程序设计,混合教学

参考文献

[1] 苏小红, 赵玲玲, 叶麟, 张彦航.基于MOOC+SPOC的混合式教学的探索与实践[J].中国大学教学, 2015 (7) :60-65.

[2] 顾容, 张蜜, 杨青青等.基于SPOC翻转课堂的探讨:实证与反思[J].高教探索, 2017 (1) :27-32.

[3] 安健, 李远, 康小林, 张小彬.基于SPOC的物联网感知与标识专题实验教学新模式研究与探索[J].高校实验室工作研究, 2018.4:4-7.

[4] 孙宇杰.后MOOC时代基于SPOC的高校计算机基础课程的设计与实践研究[D].河北师范大学, 2016.3.

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