工程认证背景下基于“雨课堂”改进“C语言程序设计”课程关键教学环节
发布时间：2020-03-09
摘 要：针对工程教育认证对计算机专业“计算思维能力”的要求，分析了C语言教学中目前存在的问题，提出基于“雨课堂”构建动态反馈增量式案例教学方案，改进课程教学三个关键环节。该方案的实施可建立实时监督评价机制，教师便于掌握学生真实的学习状态，有效改进教学方法和内容，明显激发学生的自主学习意识，提升其工程实践能力。
关键词：计算思维能力;雨课堂;C语言程序设计;教学改革
0 引言
工程教育专业认证要求培养的计算机专业学生应该能够提出问题，解决问题[1] 。落实到C语言课程，需培养学生的“计算思维能力”，即面对要解决的问题，能够用计算机的思维方式分析问题、解决问题进而编程实现。C 语言程序设计是信息类专业的必修课，知识量大面广，是“培养计算思维第一课”。预习、授课、复习是课程学习的三个关键环节，如何在这三个关键环节上下功夫，充分利用现有课时，持续改革C 语言程序设计课程的教学方法以及各教学环节，使课前预习和课后复习能够真正落到实处，这些值得研究。目前课程存在以下问题。
⑴ 无有效监督检查机制
课前预习和课后复习是保证学习效果的重要环节，C 语言语法繁多、细碎，在课时紧、任务重的情况下，预习和复习显得特别重要，在实际教学实施过程中，基本靠学生自觉。无有效的监督检查机制，导致无法及时掌握学生的学习状态和学习效果。
⑵ 作业评价机制落后
目前作业评价机制，不能全面掌握学生的真实学习效果。作业是目前教师掌握学生学习情况的重要途径，但是，由于作业基本上都是学生在课后完成，很难杜绝部分学生抄袭作业。这样的作业无法反映全体学生学习的真实效果，教师也无法通过这样的作业去调整上课节奏，改进自己的教学方法、内容。
⑶ 答疑时间滞后，答疑人员，内容分散
答疑，是另一个教师与学生直接交流的重要途径。在实际操作时，往往答疑人数分散，所涉及内容范围较大，往往答疑结束，教师疲惫，可是仔细想，又无法通过答疑内容总结出下一步自己教学中需要注意的地方，不利于工程认证要求的持续改进。 ⑷ 案例无法及时修正改进案例的质量是影响教学效果的关键。为了适应压缩学时后的教学要求，需要精减案例。目前，案例是教师根据本节课要掌握的知识点设计完成的，但是由于作业、答疑反馈环节存在的问题，使得教学案例无法及时、准确、动态地修正和改进，以适应学生的学习状态。
“雨课堂”这一连接师生的智能终端，以其独有的实时推送课件及自动统计功能，为解决以上在C语言教学中长期困扰的问题带来了新的解决途径。因此，笔者以“雨课堂”为重要载体，积极探索在新形势下C 语言课程改革和实践模式。基于“雨课堂”建立新的预习、复习方式，形成实时监督评价机制，构建基于 “雨课堂”的动态反馈增量式案例教学方案。通过该方案的实施可以形成真正以学生为中心、以教促学、以学促教的良性循环，利于教学持续改进。
1 基于“雨课堂”的教学方案改革
1.1 基于“雨课堂”构建动态反馈增量式案例教学方案
采用“雨课堂”建立新的预习、复习方式，形成实时监督评价机制，构建动态反馈增量式案例教学方案，其体系结构如图1所示。
构建动态反馈增量式案例教学方案的三个重要步骤如下。
⑴ 雨课堂是MOOC平台“学堂在线”推出的混合式教学工具，旨在连接师生的智能终端[2] 。授课前，教师可以利用“雨课堂”工具栏，设计预习课件，教师通过手机就可以查看学生预习完成情况，及时掌握学生预习中的难点，调整上课节奏。将预习完成情况纳入平时成绩评定，可以更加有效的督促学生积极主动完成预习。
⑵ 教师利用雨课堂制作复习课件、测试试卷，可以轻松实现课后复习、课堂小考监督、评价，实时掌握学生学习薄弱环节。由于测试课件是事先制作，小考时推送给学生，所以节约时间，学生当堂作答，最大程度地避免了抄袭作业现象，教师在掌握到学生的真实学习状况后，可以针对错误率高的习题进行详细讲解，根据作业完成情况，给予精准辅导。
⑶ 在线实时查看分析学生的预习、复习、小考测试结果数据，教师可以精选、改进案例覆盖知识点，做到案例动态调整，按照课程章节形成增量式授课案例，做到有的放矢、改进有依据。
1.2 基于“雨课堂”教学方案实施
采用以点带面的方式进行，按照分阶段、逐次递增的教学改革思路，基于“雨课堂”构建动态反馈增量式案例教学方案，具体实施阶段如图2所示。
阶段一 按新教学大纲，梳理各章节知识点，以课时为基本单位，按识记、理解、应用三个层次分类归纳知识点。要让“雨课堂”为我所用，在预习、授课、复习所涉及的知识点是关键，在各阶段要展现给学生什么层次的知识点需要仔细研究，使每一节课学生在预习、授课、复习阶段所接受知识点能够形成完整知识体系。
预习课件主要涉及识记、理解部分的知识点，主要尽可能在课前，帮助学生理顺思路，熟悉基本概念，复习课件主要涉及理解、应用部分知识点，主要帮助学生利用基本概念原理解决问题，而上课所用到增量式案例库主要负责将理解、应用的知识点讲透、讲深。
阶段二 按每节课需掌握的知识点，设计制作预习、复习及课内小考PPT，利用雨课堂实现课前、课后学习内容的推送、监督。
教师可以利用“雨课堂”工具栏，根据本节课已经归纳好的基本知识点所属层次及重、难点设计预习课件及习题，预习课件主要涉及识记层次的知识点，可以设置为单选题、多选题、填空题等多种形式，同时将理解部分的知识点以思考题的形式给出，它是增量式案例将要解决的新任务和新知识点。将预习课件在课前推送到学生手机端，同时设定预习完成截止时间，学生需要在规定的时间内完成预习题目，并在手机上提交。在截止时间前未预习的学生会收到提醒。
教师通过手机查看学生预习完成情况，将预习完成情况纳入平时成绩评定，可以更加有效的督促学生积极主动完成预习。教师将已学过章节的内容制作为复习、测试PPT，相关课件以选择题、填空题、程序阅读题为主。在课程结束后预留一定时间进行课堂小考，将测试试卷PPT推送至学生手机终端，学生当堂作答，提交试卷，实时查看分数，最大程度的避免了作业抄袭现象，教师掌握到学生的真实学习状况，针对错误率高的习题进行详细讲解，根据学生完成情况，进行精准辅导。
阶段三 分析预习、复习、小考反馈数据，通过兼、并、改、删，精选改进现有案例库，形成联系更加紧密的增量式案例教学方案。由于教师可以第一时间在 “雨课堂”里看到预习、复习及小考问题答案的正确率，从而确定哪些问题易错，哪些知识点掌握的不好，对学生的学习状态做到一目了然，心中有数。
教师还可将详细的数据发送到个人邮箱，以便于对学生的参与度和答案进行仔细分析。按照分析结果，可以及时调整案例涵盖知识点。
通过贯穿于这三个阶段的监督、反馈机制，真正形成以学生为中心，以教促学，以学促教的良性循环，持续改进，提高教学质量。
2“雨课堂”课程教学改革的优势
通过借助“雨课堂”积极改革C语言教学各个关键环节，其独有的优势体现以下三方面。
⑴ 建立实时监督评价机制，解决原有学生预习、复习无监督机制，有效克服学生散漫、无约束的课前预习、课后复习学习状态。
⑵ 改变原有教学方法、内容改进盲目、滞后的现状。科学利用雨课堂覆盖课前、课后教学环节，为师生提供完整立体的数据支持，而这些完整立体的数据可以成为客观真实地评价依据，弥补了传统教学对学生学习评价的不足与缺陷。
⑶ 实现案例式教学的动态改进，以雨课堂提供的分析数据为准，可以有针对性地精选、完善教学案例所涵盖知识点，形成更加符合学生认知习惯的增量式案例库。
3 结束语
采用“雨课堂”建立实时监督评价机制，构建动态反馈增量式案例教学方案。通过该方案的实施，教师可以做到有效监督学生完成预习、复习情况，改变以往学生预习、复习靠自觉、作业抄袭等不良现象，通过掌握学生真实学习状态，便于教师在教学方法和内容上的改进。在激发学生的自主学习意识及培养工程实践能力方面都大有裨益，能够更加符合工程教育认证的要求。
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