论文部分内容阅读
摘要：程序设计类课程中，实验教学是非常重要的教学环节。以新冠疫情以来“C语言”课程为例，介绍了线上线下混合式教学模式，探索了程序设计类实验教学项目开设、实验过、实验效果评价等内容。在《C语言》教学中效果明显，以其为同类课程的教学工作提供经验支持。
关键词：线上授课;实验教学
2020年初，一场突如其来的新冠疫情，打乱了原本一切已安排好的教学秩序。为了确保师生安全，共同抗疫情，也为了落实好教育部“停课不停教，停课不停学”的政策。各级院校纷纷开展线上教学。当理论课程通过线上直播的方式顺利进行时，实验环节的教学却迎来了新的挑战。
实验是程序设计类课程教学中必不可少的教学环节，在目前很多高校的线下实验教学依然沿用着传统的教学模式：准备、实验、报告、批阅四部曲【1】。这场疫情使实验教学模式的改革成为必然。随着线上实验教学的融入，可以发现线上实验授课是促进教育观念改变、教学手段改进、教学质量提高的契机，也可以增强学生的学习兴趣和主动性，提高收集、分析和处理信息的能力，为终身学习打下坚实的基础【2】。
1.线上授课模式的构建
《C语言》课程教学的基本目标：让学生掌握结构化程序设计的方法，具有良好的程序设计风格，掌握程序设计中简单的数据结构和算法，具有能够编写简单程序的能力。同时通过上机实验提高学生计算机动手能力和实际应用能力，满足学生职业生涯发展的需要。
在疫情防控的要求下，虽然 MOOC 平台逐渐成熟，但是由于全国的大、中、小学都要进行线上教学，当前对所有的 MOOC 平台来说都面临很大挑战和压力。通过教学团队经过不断尝试，积极探索、精心设计，构建了“雨课堂+腾讯课堂+腾讯会议/微信群”三层次的线上实验教学模式。
雨课堂由学堂在线与清华大学在线教育办公室共同研发，将信息技术手段融入到PowerPoint和微信。通过该平台，教师可以进行课程建设、教学设计、教学评价等，学生可以进行课程预习、签到、测试、交流互动等。平台为师生提供完整立体的数据支持，个性化报表、自动任务提醒，让教与学更明了。
腾讯课堂是腾讯公司推出的专业在线教育平台【3】，疫情期间，推出了极速版腾讯直播网络课堂，老师极速版腾讯课堂认证、开课简单方便，可以在手机端和电脑端同时进行。在此平台上老师可以共享课件、分享屏幕、评定作业等，学生可以实时听课、讨论、回放课程、提交作业等。
腾讯会议是腾讯云旗下的一款音视频会议软件，在进行程序设计类实验过程中，当学生调试程序出现问题时，可以共享屏幕，方便老师在线解答。
微信群是腾讯公司推出的多人聊天交流的一个平台，可以通过网络快速发送语音短信、视频、图片和文字。在实验过程中，方便师生互动讨论、答疑。
在三层次的《C语言》线上教学模式中，雨课堂适合发布实验课程通知和学生进行自主学习，腾讯课堂适合直播授课和作业提交，腾讯会议和微信群适合进行实验讨论和答疑。将三个层次结合起来，能够很好的解决《C语言》实验课程的线上教学工作。
2、线上实验的实施和发现的不足
2.1 实验准备
根据线上教学的实际情况对《C语言》实验教学大纲、实验教学日历、实验讲义，实验结果评价等多方面进行了调整和完善，并且完成了实验课件、部分操作视频微课、实验报告模板等教学材料的制作。在实验课开课前，将C程序运行环境（电脑版、手机版）分享给学生，学生根据实际情况选择使用。
2.2 线上实验过程和考核
在实验课前一周，通过雨课堂发布实验开课通知和预习材料，要求学生做好实验准备，平台根据学生预习情况，给出统计报表。实验课程中，首先通过腾讯课堂对实验内容讲解、布置，并演示运行环境。学生可以使用腾讯课堂生成的回放，进行知识的巩固。接下来通过腾讯会议和微信群与学生进行实时互动，学生可以共享自己的屏幕进行提问，方便老师了解问题，保证程序类的实验顺利开展。实验完成后，要求学生在停训课堂提交实验报告。
实验课程的考核根据预习、实验过程、实验报告三个方面进行评定，预习20%+实验过程80%+实验报告20%=实验成绩100%
2.3 线上实验存在的不足
通过两轮的《C语言》实验课程的线上授课，可以看出虽然相对于传统的线下模式，线上实验有很多优点，但是也存在明显不足。
首先，环境因素的制约。线上实验离不开网络、电脑、手机，一旦硬件或软件出现问题，或者停电、网络维护等情况，将会直接影响课程的进行。
其次，学习的自主控制。线上学习在没有了老师在课堂上面对面的监督和约束，自律性较差的同学可能连基本的知识点学习都没有完成。相对于线下教学，线上教学对学生的約束性降低，部分学生的学习效率随之降低。
3、线上线下混合实验教学模式的构建与实施
综合了线下和线上的授课模式，通过对分析，结合二者的优点，构建程序设计类课程线上线下混合实验教学模式即“自学—课堂—复习”双循环的实验教学模式。
程序类设计课程本身具有很高的实践性，“自学—课堂—复习”双循环的实验教学模式使整个学习过程“活”起来，促进了师生间的互动，学生对课程的参与度增加，激发学生自主学习的积极性。将线上课程平台融入教学环节，保证了从教学目标到教学资源、教学组织和教学评价之间数据有效的衔接性、整体性和科学性。
4、结论
随着疫情形势趋于常态化，程序设计类课程线上线下混合实验教学模式已经逐步替代传统的课堂授课模式。在教学模式实践的初期，教师确实需要比传统实验教学付出更多的时间和精力【4】。但从教学效果和长远来看，多元混合实验教学能够有效促进学生工程实践能力和创新思维的培养，是程序设计类课程实验教学的发展方向。
参考文献：
[1] 吕淑平， 王科俊， 于鑫.“四自主”实验教学模式的开展与研究[J]. 实验技术与管理， 2014， 31（6）： 12-14.
[2]申文竹，王斌，易锋，等.材料成型数字化虚拟实验教学探索[J].实验科学与技术，2017，15（6）：155-158.
[3]梁心玙，盘俊春. 基于空中课堂平台的在线教学实践应用———以腾讯课堂的在线直播教学为例[J]. 中国信息技术教育，2020（10）：76-77.
[4] 袁利永，周家庆，倪应华. 袁利永，程序设计类课程多元混合实验教学模式探索[J]. 计算机教育，2021（5）：101-104.
关键词：线上授课;实验教学
2020年初，一场突如其来的新冠疫情，打乱了原本一切已安排好的教学秩序。为了确保师生安全，共同抗疫情，也为了落实好教育部“停课不停教，停课不停学”的政策。各级院校纷纷开展线上教学。当理论课程通过线上直播的方式顺利进行时，实验环节的教学却迎来了新的挑战。
实验是程序设计类课程教学中必不可少的教学环节，在目前很多高校的线下实验教学依然沿用着传统的教学模式：准备、实验、报告、批阅四部曲【1】。这场疫情使实验教学模式的改革成为必然。随着线上实验教学的融入，可以发现线上实验授课是促进教育观念改变、教学手段改进、教学质量提高的契机，也可以增强学生的学习兴趣和主动性，提高收集、分析和处理信息的能力，为终身学习打下坚实的基础【2】。
1.线上授课模式的构建
《C语言》课程教学的基本目标：让学生掌握结构化程序设计的方法，具有良好的程序设计风格，掌握程序设计中简单的数据结构和算法，具有能够编写简单程序的能力。同时通过上机实验提高学生计算机动手能力和实际应用能力，满足学生职业生涯发展的需要。
在疫情防控的要求下，虽然 MOOC 平台逐渐成熟，但是由于全国的大、中、小学都要进行线上教学，当前对所有的 MOOC 平台来说都面临很大挑战和压力。通过教学团队经过不断尝试，积极探索、精心设计，构建了“雨课堂+腾讯课堂+腾讯会议/微信群”三层次的线上实验教学模式。
雨课堂由学堂在线与清华大学在线教育办公室共同研发，将信息技术手段融入到PowerPoint和微信。通过该平台，教师可以进行课程建设、教学设计、教学评价等，学生可以进行课程预习、签到、测试、交流互动等。平台为师生提供完整立体的数据支持，个性化报表、自动任务提醒，让教与学更明了。
腾讯课堂是腾讯公司推出的专业在线教育平台【3】，疫情期间，推出了极速版腾讯直播网络课堂，老师极速版腾讯课堂认证、开课简单方便，可以在手机端和电脑端同时进行。在此平台上老师可以共享课件、分享屏幕、评定作业等，学生可以实时听课、讨论、回放课程、提交作业等。
腾讯会议是腾讯云旗下的一款音视频会议软件，在进行程序设计类实验过程中，当学生调试程序出现问题时，可以共享屏幕，方便老师在线解答。
微信群是腾讯公司推出的多人聊天交流的一个平台，可以通过网络快速发送语音短信、视频、图片和文字。在实验过程中，方便师生互动讨论、答疑。
在三层次的《C语言》线上教学模式中，雨课堂适合发布实验课程通知和学生进行自主学习，腾讯课堂适合直播授课和作业提交，腾讯会议和微信群适合进行实验讨论和答疑。将三个层次结合起来，能够很好的解决《C语言》实验课程的线上教学工作。
2、线上实验的实施和发现的不足
2.1 实验准备
根据线上教学的实际情况对《C语言》实验教学大纲、实验教学日历、实验讲义，实验结果评价等多方面进行了调整和完善，并且完成了实验课件、部分操作视频微课、实验报告模板等教学材料的制作。在实验课开课前，将C程序运行环境（电脑版、手机版）分享给学生，学生根据实际情况选择使用。
2.2 线上实验过程和考核
在实验课前一周，通过雨课堂发布实验开课通知和预习材料，要求学生做好实验准备，平台根据学生预习情况，给出统计报表。实验课程中，首先通过腾讯课堂对实验内容讲解、布置，并演示运行环境。学生可以使用腾讯课堂生成的回放，进行知识的巩固。接下来通过腾讯会议和微信群与学生进行实时互动，学生可以共享自己的屏幕进行提问，方便老师了解问题，保证程序类的实验顺利开展。实验完成后，要求学生在停训课堂提交实验报告。
实验课程的考核根据预习、实验过程、实验报告三个方面进行评定，预习20%+实验过程80%+实验报告20%=实验成绩100%
2.3 线上实验存在的不足
通过两轮的《C语言》实验课程的线上授课，可以看出虽然相对于传统的线下模式，线上实验有很多优点，但是也存在明显不足。
首先，环境因素的制约。线上实验离不开网络、电脑、手机，一旦硬件或软件出现问题，或者停电、网络维护等情况，将会直接影响课程的进行。
其次，学习的自主控制。线上学习在没有了老师在课堂上面对面的监督和约束，自律性较差的同学可能连基本的知识点学习都没有完成。相对于线下教学，线上教学对学生的約束性降低，部分学生的学习效率随之降低。
3、线上线下混合实验教学模式的构建与实施
综合了线下和线上的授课模式，通过对分析，结合二者的优点，构建程序设计类课程线上线下混合实验教学模式即“自学—课堂—复习”双循环的实验教学模式。
程序类设计课程本身具有很高的实践性，“自学—课堂—复习”双循环的实验教学模式使整个学习过程“活”起来，促进了师生间的互动，学生对课程的参与度增加，激发学生自主学习的积极性。将线上课程平台融入教学环节，保证了从教学目标到教学资源、教学组织和教学评价之间数据有效的衔接性、整体性和科学性。
4、结论
随着疫情形势趋于常态化，程序设计类课程线上线下混合实验教学模式已经逐步替代传统的课堂授课模式。在教学模式实践的初期，教师确实需要比传统实验教学付出更多的时间和精力【4】。但从教学效果和长远来看，多元混合实验教学能够有效促进学生工程实践能力和创新思维的培养，是程序设计类课程实验教学的发展方向。
参考文献：
[1] 吕淑平， 王科俊， 于鑫.“四自主”实验教学模式的开展与研究[J]. 实验技术与管理， 2014， 31（6）： 12-14.
[2]申文竹，王斌，易锋，等.材料成型数字化虚拟实验教学探索[J].实验科学与技术，2017，15（6）：155-158.
[3]梁心玙，盘俊春. 基于空中课堂平台的在线教学实践应用———以腾讯课堂的在线直播教学为例[J]. 中国信息技术教育，2020（10）：76-77.
[4] 袁利永，周家庆，倪应华. 袁利永，程序设计类课程多元混合实验教学模式探索[J]. 计算机教育，2021（5）：101-104.