《C语言程序设计》课程SPOC教学应用的研究

来源:用户上传      作者:

　　摘  要： 本文基于北京工业大学公共基础课程《C语言程序设计基础》课程，分析课程存在问题，研究SPOC教学在该课程中的应用，提出了相应的方案设计和实施过程。
　　关键词： C语言程序设计;SPOC;方案设计;实施过程
　　中圖分类号： TP312.1-4    文献标识码： A    DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2020.02.064
　　【Abstract】： The paper analyzes the current issues in C language programming course based on public foundation course in Beijing University of Technology. The paper has a research on SPOC teaching in the course and provides the corresponding project design and implementation process.
　　【Key words】： C language programming course; SPOC; Project design; Implementation process
　　0  引言
　　自2012年开始，MOOC在全球迅速升温。MOOC（Massive Open Online Courses）[1，6]即大规模开放在线课程，简称慕课，是新近涌现出来的一种在线课程学习模式，它是发布于互联网上的具有极强的知识传播性、分享特性和协作精神的开放课程。MOOC为社会和普通高校提供优质课程共享资源，但也存在一些问题。在MOOC中对学生没有规模限制，几乎没有师生互动，也很难保证评估考核结果的真实可信。为了让MOOC在服务学校教育方面发挥其应有作用，SPOC随之应运而生。
　　SPOC（Small Private Online Course）[2]即小规模私有在线课程，是MOOC与传统校园教学及翻转课堂的有机融合的产物，是针对小规模、特定人群，通过MOOC资源来改变传统高等教育现状的一种解决方案，特别适合在传统校园课堂中采用MOOC讲座视频或在线评价等功能辅助课堂教学。它既融合了大规模在线开发课程的优点，同时也能弥补传统课堂教学的不足。
　　1  存在问题
　　北京工业大学计算机公共基础课程《C语言程序设计》每学期有来自全校多个不同专业500名左右学生学习，经过多年实践发现有如下问题。
　　（1）学生计算机基础水平差异大
　　我校生源既有北京学生又有外地学生，生源地经济水平、师资力量差异较大，学生的计算机基础水平差异较大。有些学生有程序设计基础对教材内容较熟悉，也有一些学生计算机基础较差甚至极少数学生没有接触过计算机。这就需要对不同程度学生进行分层教学。
　　（2）不同学科及专业学生需求有差异
　　目前我校《C语言程序设计》课程有多个不同学科及专业学生学习，他们在今后的工作和学习中对程序设计能力的需求是不同的，如文科学生通过学习只要具备基本的计算思维能力，理工科类学生除了具备计算思维能力，还要具备初步的算法设计能力及编程能力。要通过不同课程内容的设置来培养不同的能力。
　　（3）教学内容需要持续更新
　　C语言发展的历史较早，相应的课程体系和内容已经较为稳定和成熟，教材内容也容易陈旧过时。很多教材仍然使用较陈旧的案例，这样直接导致学生失去学习的兴趣。要解决这一问题，就要求教师的教学内容不能仅限于教材，要不断更新案例库，跟上时代和科技的发展。
　　（4）课堂学生多，缺乏针对性
　　我校《C语言程序设计》课程由于选课人数较多，一个课堂容量一般为2个班以上。每个教师面对七十名以上的学生很难做到了解每个学生的学习情况并有针对性的指导。而且程序设计课程对上机实践要求较高，每个学生上机练习时都希望得到老师的解答和帮助。
　　2  方案设计与实施过程
　　综上所述的一系列问题，需要教师应用新的教学手段来进行应对，采用MOOC+SPOC融合的方式能很好解决。
　　可以将MOOC作为传统课堂教学的一个补充[4]，充分发挥MOOC在回放视频复习、在线讨论、在线作业自动评测方面的优势，来弥补传统课堂教学的不足。再采用SPOC结合教学需要，同步或异步的跟随MOOC课程，同步方式是完全跟随，不能修改源内容;异步SPOC方式可根据教学需要自行删减增补原有MOOC的内容。
　　SPOC的应用使得教师把教学的重心放在探索教学模式创新上，例如“翻转课堂”等模式的探索，从而达到个性化教学、分层次教学的目的。
　　2.1  方案设计
　　（1）SPOC平台整合教学资源
　　在本校的SPOC平台上提供课程的教学视频、课件、案例、作业及练习等相关资源，方便学生随时随地使用各种教学资源进行学习。教师也可以对教学内容进行精炼，琐碎的细节内容可以让学生自学，课上内容系统化。同时也可以转变教师的教学观念，激发教师的创造性。
　　（2）翻转课堂提高课堂效率和质量
　　“翻转课堂”（Flipped Classroom）教学模式是一种混合使用技术和亲自动手活动的教学环境，原本的课堂由实验和课内讨论等活动代替，而讲授则以视频等其他媒介形式由学生在课外活动时间完成[3]。
　　基于SPOC的教学模式非常适用于翻转课堂的教学方式。学生可以在课前观看视频预习后带着问题去听教师的课堂讲授，也可以在课后带着问题去回放视频。这种课下不限次的重复学习，可以使学习更有效率和有针对性。教师也可以在课堂上减少讲授时间，用于个性化答疑或集体探究式学习，变被动学习为主动学习。 　　（3）个性化学习适应学生需求
　　SPOC模式下通过网络共享教学资源，学生可以根据自己的基础和专业需求自主选择课上内容之外的教学内容。SPOC资源的设置可以按难度区分，基础较差的学生学习基本的教学内容，基础较好的学生可以选择高级别难度的内容。
　　（4）开展互动讨论
　　SPOC平台中设置讨论区，激发学生进行互动和参与讨论。教师设置讨论主题，引导学生个人或分组讨论，进一步巩固对课程内容的理解。
　　（5）对学生进行综合评价
　　基于SPOC模式的学习包含课上和课后两个部分，需要学生全程积极参与。通过有效的评价机制，促进学生参与各个环节的教学活动非常必要，而且也能够较客观的反映学生的学习效果。
　　2.2  实施过程
　　基于方案设计，提出的具体实现方法如下：
　　（1）课前任务布置
　　课前任务布置内容分为两类，一类是预习内容，一类是课上补充内容。
　　预习内容主要是下次课上讲授的相关知识，学生在课下观看视频或课件进行初步的基础知识学习，课堂上教师将不再一一讲授这些内容。
　　在课上向学生推荐与对应章节相关的视频内容对教师的教学内容进行补充。例如：
　　第一次课针对部分学生没有计算机基础，不了解计算机基本运行过程，要求学生学习SPOC上计算机基本结构组成及指令执行过程、二进制等相关内容，从而了解程序中数据的存储方式。
　　由于课时限制，课上教学侧重于程序设计思想和方法的学习，C语言具体语法细节不涉及过多，这样容易导致学生在具体编程过程中出现各种语法错误，打击学习的积极性。例如介绍运算符时，要求学生学习SPOC上一些特别运算符的内容，例如++、--、位运算等，作为对课上讲解常用运算符的补充。
　　部分教学内容是让学生掌握一些常用算法的思路，由于课时限制，一类问题只能介绍代表性的一个算法。例如介绍排序算法时，课上讲解选择排序算法，可以要求学生学习SPOC上介绍的其他排序算法，从而对排序算法的理解。
　　（2）教师课前准备
　　教师根据学生情况布置课前学习任务，检查学生的学习情况，并且及时回答讨论区的问题，总结共性问题，准备在课上讲解。
　　（3）课堂教学组织
　　C语言课程具有与其他公共基础课程不一样的特点，除理论教学外还包含大量的上机实践，从练中学更能保证学生的学习效果。传统的课堂教学模式将课堂讲授与实验严格分开，不太适用于本课程。
　　本课程将讲授与上机融合，结合翻转课堂，融入基于案例的教学、基于问题的教学。教师提前布置预习内容，要求学生在SPOC上提前学习视频或课件;由于课堂人数较多，无法采用学生试讲的方式检验学习效果，可以对相关内容的问题进行提问或布置相应的练习进行考核。预习内容一般以初步的基础知识，课堂上不再讲授所有内容，只对重点内容或学生反馈的难点进行讲解。课上通过项目案例的练习巩固预习内容，教师有更多的时间对学生做个性化答疑。
　　（4）课后全过程考核
　　课程考核全面考察学生的程序设计能力、自学能力，采用全过程考核，注重学生平时的学习表现。课程考核包括平时成绩、实验成绩、期末成绩，其中平时成绩包括课程预习、讨论区发言、在线作业等，重视学生在SPOC上的参与度。
　　3  取得的进展
　　我校《C语言程序设计基础》课程目前已加入中国大学MOOC联盟北京理工大学工作组，
　　采用同步SPOC的方式跟随北京理工大学“C语言程序设计”源课程，供我校学生进行在线学习。每学期我校有500名左右非计算机专业学生可以参与SPOC课程学习
　　学生在SPOC上随时随地的学习、讨论能极大的激发学习的积极性和主动性;SPOC上发布的在线练习及作业均为系统自动评测，学生可以随时随地完成，从而培养了学生学习的自觉性。由于SPOC中的作业允许多次提交，取高分作为最终成绩，最终统计发现所有作业学生均不止提交一次，多的高达数十次，由此学生在多次作业提交中强化了所学知识，达到了多练、“在学中做，并在做中学”的目的。同时引入SPOC教学后，期末考试平均成绩比之前有所提高。
　　4  主要经验及改革思路
　　前述教学过程在实际教学中取得了较好成果，从学生登录显示每次上课前一天、作业截止前一天以及测验及期末考试前，登录量明显增加，说明无论出于被动或主动，学生课下学习的积极性有了提高。大多数学生比较认可这种学习模式，每个学生平均每周投入的学习时间也比采用SPOC模式前明显增多。SPOC平台学习较多的学生，期末考试都取得了较好的成绩。
　　目前存在的问题和需要解决的问题有以下几点。
　　（1）持续吸引学生进行参与
　　通过学生登录次数显示部分学生在有考核要求时登录次数明显增加，说明部分学生出于被动的压力进行SPOC学习，如何吸引学生持续学习需要进行思考。
　　（2）作业抄袭问題
　　作业抄袭问题在传统课堂比较常见，SPOC模式中也很难杜绝和监督，需要制定更合理的成绩考核方法，让学生不愿或不想抄袭。
　　（3）翻转课堂的内容设置
　　人数较多的课堂采用翻转课堂教学时，很难较全面的考核到每个学生的学习效果，目前采用抽查或集体小测验的方式进行检查，少量时间回顾预习内容，不太适用于学习自觉性差的学生，需要思考更合理的实施方式。
　　参考文献
　　叶安胜， 周晓清， 鄢涛. 基于SPOC的“C综合项目实战”教学模式探索与实践[J]， 实验室研究与探索， 2016， 35（6）： 198-203.
　　张春英， 刘盈， 赵艳君. 基于“MOOC+SPOC”的“大学计算机基础”翻转课堂教学模式研究[J]， 工业和信息化教育， 2016， （3）： 63-69.
　　吴宁， 房琛琛， 任燕飞. 大班教学环境下基于SPOC的混合教学设计与效果分析[J]. 中国大学教学， 2016， （5）： 32-37.
　　余久久， 杜立刚. 应用型本科高校SPOC混合式实践教学探索——以“软件工程”课程为例[J]. 通化师范学院学报， 2016， 37（10）： 66-72， 121.
　　苏小红， 赵玲玲， 叶麟等. 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.
　　陈肖庚， 王顶明. MOOC的发展历程与主要特征分析[J]. 现代教育技术， 2013， （11）： 5-10.
　　焦建利. MOOC： 大学的机遇与挑战[J]. 中国教育网络， 2013， （4）： 21-23.
　　郝丹. 国内MOOC研究现状的文献分析[J]. 中国远程教育（综合版）， 2013， （11）： 42-50.
　　蒋翀， 费洪晓. 面向MOOC的新型教学模式探索[J]. 计算机教育， 2014， （9）： 17-20.
　　李凌霞， 王晓， 谢永红. MOOC+SPOC+翻转课堂的 混合式教学改革实践——以《计算机导论》课程为例[J]. 黑龙江教育（理论与实践）， 2018， （9） ： 50-51.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/8/view-15234183.htm