计算机科学与工程学院面向混合式学习的程序设计基础课

“请你们扫描二维码，输入‘雨课堂’暗号，开始开会。根据上几次测试的大数据结果预测，程序与工具是一组比较易于混淆的概念。程序是完成某一项功能的指令集合，而硬件则是包含程序、相应文件跟售后服务的集合体，是一个范围更广的概念……” 精准地选取问题，恰当地解答疑问，一个模糊的知识点，瞬间显得清晰。这与众不同的教学进入模式，是面向混合式学习的程序设计基础课老师广泛运用的课堂模式。课程负责人高克宁教授表示，“借助先进的APP辅助教学方法，可以充分利用大数据分析结果，准确地掌握学生的学习情况，并对于详细问题，进行重点讲解，极大地减少了课堂强度，保证了教学品质。”

近些年，“互联网+” 与“人工智能+” 已经变成国家战略，“计算机+”成为新时代工科人才培养的重要措施，以计算认知为核心的课程模式建设作为教学改革重点。计算机科学与工程学院高克宁教授团队围绕程序设计基础课程的知识点，精心构建网上精品课，开启了面向混合式学习的程序设计基础课程制度建设与转型，通过线上线下联动的方法，努力为非电专业教师插上“计算思维”的翅膀，助力学生成长成才。

精心铸剑，打造国家级在线精品课

互联网、云计算、大数据、人工智能等现代科技深刻改变着人类的认知、生产、生活、学习方法。在国家全力呼吁“新工科”建设的大背景下，计算机学院高克宁教授团队围绕程序设计相关的观念、语言、技术和软件工程管理四条主线组织内容，面向非计算机专业教师，积极创新“计算机+”的人才培养举措，努力成为以“计算思维”为核心的课程模式，推动计算机和非计算机专业课程制度变革。

材料、冶金、机械、资土、经济、管理、文法等非计算机专业从自身学科特点及人才培养定位对程序设计基础课程强调了不同的规定。而课程实行的“大班教学”方法面临教师多、个体思维水平参差不齐、差异化明显的挑战。如何满足个性化学习需求，提高课堂质量，成为课程组面临的重要课题。如何缓解这一问题？2000年左右，以门户网站为特点的第一次互联网浪潮兴起，课程组成立了课程学习网站，将讲稿、演示文稿、教学录像、录音、交互式动画课件上网，方便师生利用课余时间推进自主学习，是推动互联网技术与教育相结合的第一次尝试。后续又提高了知识概念图、博客、教学录像和自我组卷在线考试系统。在线学习网站当时是主流搜索引擎在“高级语言程序设计”关键词下排名第一的站点。

2011年，恰逢省教育厅和省财政厅联合印发《“十二五”期间辽宁省普通高等学校本科教学改革与质量提升项目推进意见》，《意见》中将“着力推动优质教育资源共享”“建设一批满足终身学习应该的优质教育教学资源”作为辽宁省“十二五”期间的重要任务。但因为资源共享课建设在全国都没有先例，因此在建设、管理、应用等方面没有可以参照的对象。“路是人走出来的，没有参照，我们就做我们想做的东西。”高克宁如是说，也如是做。在不断摸索的进程中，高克宁提出了以知识点组建课程资源的构想，将每一个章节的内容分成若干个知识点，化整为零，分解课程难度，缩减学习时间，提升学习效果。

高克宁带领课题组成员，总结多年来课程资源建设的心得，在探讨麻省理工学院提出的在线课程的优势跟不足基础上，参考凤凰卫视等外媒在视频新闻组织方面的顺利经验，于2012年提出资源共享课建设的基本观念，即基于知识点和技能点的课程资源组织方式，并将课堂录像放在课程资源突出位置。

在高等教育处组织的“精品资源共享课建设的详细施行条例”研讨会上，高克宁代表东北大学汇报了建设资源共享课的观念跟技巧，获得了教育厅和高等教育处经理领导的高度认同，并强调由高克宁团队负责全省资源共享课课程制度研究跟系统建设工作。

高克宁主讲的《高级语言程序设计》首批登上辽宁省资源共享课系统，成为中国第一门资源共享课。课程组强调的资源共享课与稍后发布的国家精品资源共享课课堂资源组织形式不谋而合，并有效支持最新的慕课建设，充分展现了课题组建设的超前性。目前，基于知识点和技能点的课程资源组织方式将要作为省资源共享课标准，被达到 500 门课程引入。团队在辽宁省资源共享课的基础上，面向大规模在线学习，在大学正式建设慕课，已经在中国大学慕课开设 4期，学生总数达到2千人。在东北大学慕课平台尚未开办 5 期，学生总数达到 2 万。

基于互联网技术优化传统课程课堂，开发课程学习网站、建设资源共享课跟慕课，改变了过去以校长为主导、学生按部就班学习的特色做法，将学习的主动权交给学生，由校长提供课程的学习资源，学生进行自主选择，在学生的鼓励下完成学习，使学生从传统的“要我做”转变为“我应做”，极大地促使了你们的学习兴趣。

细心耕耘，助力非电专业教师成长成才

“教师的使命是教书育人，一切教学改革都需要服务于教师的成长成才。对于非计算机专业的教师，计算机是一种工具，需要用它来解决各自专业中的难题。我们应做的就是让学生学会利用这些软件，并初步具备将专业领域问题转化为能计算难题的能力。”高克宁教授说。

教材是课堂工作的基础。过于陈旧、脱离工作跟生活实际的课本，无法满足学生学习的意愿。从2008年开始，高克宁就带领课程组不断修订《程序设计基础（C语言）》教材。2012年，他们编辑出版的《程序设计基础（C语言）》入选第一批“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材，2016年，获得东北大学教学成果一等奖。2017年，课题组围绕教材建设，又对配套在线资源的建设方式进行大胆创新，利用思维导图将知识点有机地联系至一起，从高度、广度、深度三个方面立体展示了课程知识网络，并对教材内容进行了升级，重新修订出版。目前，最新版教材已被南开大学、北京科技大学、大连理工大学等全国50多所大学使用，累计印刷达3万册，而且也有众多高校源源不断打来电话，预定教材。

谈及未来发展计算机应用基础教案下载，高克宁表示，“下一版，我们将在书的相应章节印上条形码，读者扫描二维码就能观看线上视频，使教材真正作为立体化教材。”

在教学实践中，高克宁团队一直注重以培育学生素质为枢纽，不断更新教学内容，改革教学方法和方法，以适应学生学习的新还要。为提高教学交互，课题组引入了“雨课堂”，并充分利用软件的大数据分析功能，在课前及时发布课程思维导图，指导教师提前知道课程重点和难点；在课后及时发布测试题，了解学员课程掌握状况。

“雨课堂”的引入，使手机作为课堂的必需设备。课堂上，学生结合预习，给同学讲知识点，提出疑问，老师再依照学生的讲解，进行高效点拨和指导。一堂普普通通的计算机基础课，就在学生角色翻转的过程中，碰撞出智慧的火花，变得生动且精彩。青年学生赵长宽表示，“手机是现代人的必须品，鼓励学生运用手机随时随地学习有用处的东西，可以促使学生的学习积极性，提升教学效果。”

经过几年教学实践，线上线下的混合式学习方法已经作为《高级语言程序设计》课程最大的变革。学生运用碎片化的学习方法，轻松地把握了一个个知识点，再借助角色反转，在教学上进行讲解，极大地提高了学生对常识的把握和利用，提升了学习效果。

大量学生参加线上学习，为课题组围绕学生学习评价、行为剖析和交互特征等加强教育大数据研究提供宝贵资料。课题组利用大数据分析，可以精确把握学生的学习状况计算机应用基础教案下载，并按照学生的意愿进行点对点的准确指导。目前，课题组已经指导数十名学生参与ACM竞赛、数学建模竞赛和大学生创新创业立项，通过工程和竞赛牵引，激发师生的学习积极性，拓展能力，提升水准。

“以高克宁教授为核心的课题组一直走在全国现代教育科技研究与应用的前列，他们完成的面向混合式学习的程序设计基础课程制度建设与转型，积极运用科研成果促使教学改革，在课程制度建设、在线课程资源建设、立体化教材、面向混合学习的翻转教学教学改革、创新人才培育、成果推广与区域教学协作等方面卓有成效。”辽宁省教育学者说。