论文基于在线评测系统的程序设计类课程混合学习模式设计，该文是有关程序设计毕业论文模板范文跟混合学习和程序设计和课程相关论文范文集.
0引?言
程序设计类课程是高校计算机相关专业开设的基础性课程,主要有C、C++、Ja、数据结构、算法设计与分析等,旨在培养学生扎实的程序设计能力、良好的逻辑思维能力和一定的研究能力和创新能力.程序设计能力的强弱是检验软件类毕业生是否合格的重要标准.程序设计类课程实践性非常强,传统以语言语法描述为主线的教学方式、模式化的实验内容,使教学重点自觉或不自觉地偏向理论,降低了对学生实践能力的有效监管和考核,无法充分锻炼和提高学生的程序设计能力,这一问题在后序的软件工程实践类课程会进一步彰显,严重阻碍了学生的专业发展.
在线评测系统（Online Judge,简称OJ）是一种基于Web的软件系统,其主要功能包括题库管理、在线提交和实时评测、网上考试、论坛、系统监控和管理等.该系统源于国际大学生程序设计竞赛（ICPC）,是服务于ICPC竞赛的评测和练习平台.ICPC在国内备受关注,每年各省区、高校都举办各类级别的竞赛,为学生提供展示才华的舞台,也为IT企业和计算机人才提供了对话机会[1].该竞赛要求参赛学生具有扎实的程序设计能力、良好的数学功底和数学建模能力、较强的团队协作能力和压力下分析、解决问题的能力.
1混合学习原理
自20世纪90年代,随着信息技术的发展,E-Learning在教育领域得到迅速的应用和推广,促进了教育理念和教学模式的革新,打破了传统课堂的时空限制,彻底改变了传统教学结构中的师生关系和地位,使教学从以教为主向以学为主转变,在培养学习者自主学习能力、探究能力和创新能力等方面表现出了巨大的优势.然而,在E-Learning应用实践过程中,也存在许多不足,如网络教学对动作技能类目标教学效果不太理想,网络学习受限于学习者的自控能力等.由于学习过程缺乏监管,网络评价真实性存疑,因此其学习效果无法跟传统课堂教学相比拟[2].为此,人们提出了混合学习的概念,其目的是把传统学习的优势和E-Learning的优势结合起来,既要发挥教师引导、启发、监控教学过程的主导作用,又要激发学生作为学习主体的主动性、积极性和创造性.只有将这二者有机结合起来,形成优势互补,才能获得最佳的学习效果[3].在形式上,混合学习是在线学习与面对面学习的混合,但从广义的层次来说,还包括了基于建构主义、行为主义、认知主义等不同教学理论的教学模式的混合、教师主体活动和学生主体活动的混合、课堂教学与在线学习不同学习环境的混合、自主学习和协作学习不同学习方式的混合、不同教学媒体和教学资源的混合等.混合学习原理的核心就是强调教师主导作用和学生主体地位的有机统一,始终关注两者的自主性、创造性,在教学中根据不同情况、不同问题和要求,采用不同的教学方式来解决问题,从而有效提高学生学习的效果和效率[4].
2在线评测系统实施混合学习的优势
混合学习是一种以学习者为中心,基于一定的教学目标,把传统的面对面课堂教学与现代的网络学习有机地融合,实现学习目标最优化的教学模式[5].随着信息技术及移动网络的飞速发展,许多高校在教学中都应用了网络课程或MOOC,课程内容包括教学短视频、PPT、作业提交与批阅、题库、测试、论坛等,网络学习成为课堂教学的扩展和有益补充,与课堂教学结合成为混合学习的基本形式.程序设计类课程实践性非常强,不但要求学生掌握理论知识,更要锻炼提高学生的编程实践能力,但网络课程不具备实训功能,无法达到该类课程的学习目标.在线评测系统在实践训练方面独具优势,是开展程序设计类课程混合学习模式的最佳选择.OJ是一种基于Web的自动判题系统,用户根据题目要求编写程序,在线提交程序源代码,由系统对源代码进行编译和运行,通过预先设定的测试数据与运行结果进行比对来检验源代码编写的正确性.为考查算法的优劣,题目设计者可以对程序进行内存使用、运行时间和安全等限制.系统将检验结果返回给用户,一般包括正确、答案错误、编译错误、超时、运行错误、超内存等[6].
OJ的优势主要有：①基于互联网的开放性,系统搭建后无需人工操作,学生可以随时登录提交编程,系统自动评测,及时反馈,学生能够立即看到结果,对错分明；②保证评测结果的公平性,避免人为批阅出现的漏评、错评；③将教师从繁重的批改作业中解放出来,可以更专注于课堂教学设计、学习指导及课下学习活动和任务的设计；④提高学生的学习兴趣,学生通过刷题,不断提高编程技能,解题排名随之上升,容易产生成就感,进一步激励学生完成更多的题目.
3程序设计类课程混合学习模式的设计
混合教学模式的设计要突破各种界限,将多项内容有机融合,以达到有效提高学生学习效率和效果的根本目标.程序设计类课程混合学习设计中并非因OJ的引入而抛弃其他网络资源,而是将各种资源有机融合,发挥各自所长,形成促进学习的不同手段和形式.基于此,笔者设计了基于OJ的程序设计课程混合学习模式（如图1所示）.该模式整合了传统多媒体课堂教学、基于网络MOOC学习和课外活动3种学习形式,同时还整合了各种教学资源和多样化的学习模式,如课堂学习、自主学习、小组学习、任务驱动、协作项目实践活动、第二课堂兴趣小组、学科竞赛等,形成了一个完整教与学活动的混合.在模式中,OJ作为重要的教学环境并非只支持课堂之外的学习,还将与课程紧密结合支持课堂教学和课外活动,使混合学习成为一个有机的整体.在课堂教学中,教师通过OJ验证教学案例,布置课堂训练题目；在网络学习中,学生通过OJ完成课下作业和扩展训练；学有余力的学生还可以通过OJ组成程序设计兴趣小组进行高级培训和开展竞赛.OJ还可以进一步与MOOC资源进行整合,构成综合性的网络课程平台,更好地为师生服务.
4程序设计类课程混合学习模式的实施
4.1搭建在线评测系统,整合混合学习网络资源
在校园服务器中搭建OJ,根据课程知识点加入由易至难的测试题库.将在线评测平台与网络课程或MOOC资源进行整合,提供一站式服务,学生登录系统可以学习课程资源也可以在线提交编程.为保证系统稳定运行,教师要对系统进行监管,并定期备份数据库,保证后台数据库的负载和数据存储的安全.初期加入程序设计基础课程题库,后期逐步加入数据结构、算法设计与分析、程序设计竞赛等题目.教师将课堂教学案例、学生课上课下实训与OJ有机结合,课堂的每个案例,在OJ平台中都有与其知识点对应的练习题目及大量的扩展题目,学生课上完成基本练习,课下进行巩固和扩展练习,有效保证了对课程知识的掌握和应用.
4.2组织混合学习的多种形式
将传统多媒体课堂教学、网络学习和课外活动3种学习形式有机融合、统一设计,课堂教学内容的组织摒弃传统以语言知识讲解为主的形式,教学内容遵循两条主线,以程序设计为主,语言知识为辅；采用多媒体机房授课,课堂教学以案例式为主.教师精心设计案例,将知识点融合于案例中,每个案例的知识点在OJ平台都有3~5道配套练习题,题目是由易到难、由单一知识点到多个知识点的综合；提倡教师精讲学生多练,重视学生的课前预习和课下训练,课前可以通过MOOC学习让学生初步了解知识,通过课堂案例进一步理解和应用,再通过课下练习不断巩固和熟练掌握.学生的课下训练以OJ平台为主,除完成固定的作业题目外,提倡学生通过探究和协作完成更多更复杂的题目,让学生体验解决问题的成就感,逐步对编程产生兴趣,形成学习的内驱力,从而有效并长效地进行学习.成立ACM第二课堂兴趣小组,聘请学院教师做导师,有经验的高年级学生担任组长,招募和选拔成绩优异的学生加入兴趣小组,组织月赛、讲座和算法讨论会,进一步提高学生编程的能力和解决问题的能力.每年由学校组织举办一次校级竞赛,选拔成绩优秀的学生代表学校参加省级竞赛,参赛选手通过与其他高校的参赛队同场竞争,提高自信、增长见识,为将来的良好就业奠定了基础.学校通过奖励获得荣誉的学生,进一步激发大家的学习兴趣,鼓励更多的同学通过OJ交流学习,形成教学的良性循环.
4.3探索多样化的教学方法
为达到程序设计类课程的知识、能力和素质目标,教师在教学中将多种教与学的方法有机融合,在混合学习框架内采用的教学方法有案例式教学法、发现式教学法、任务驱动式教学法,自主探究式学习法、协作学习法等.课堂教学以案例式教学为主,将知识点融于生动案例中,以提出问题、分析问题、解决问题的思路调动学生学习积极性,以小结的方式总结案例的知识要点,让学生既掌握思路方法又掌握原理；学生实训采用任务驱动模式,在OJ布置任务由学生独立编程提交.在任务的驱使下,学生边学习边实践,充分发挥学生的主动性和创造性.为保障学生对知识点的有效掌握,课程组设计了课堂案例、课堂练习及课下作业一体化的题目体系,形成由简到难、由点到面的知识学习进程.例如,针对循环的学习,课堂案例为：求sum等于1+2+3+…n的和.练习题目为：①求sum等于1+1/2+1/3+1/4+…+1/n；②sum等于1+1/3+1/5+…的前n项之和.课下任务为：①1-1/4+1/7-1/10+1/13-1/16+…的前n项之和；②求sum等于 1-2/3+3/5-4/7+5/9-6/11+…的前n项之和.学生从案例模仿入手,先了解循环语句的基本功能和结构,再通过练习题目修改循环条件、循环体语句掌握循环的知识要点,最后通过完成课下任务达到对循环知识的融会贯通.不仅让学生亲身感受认知的过程,而且通过题目难度的不断提高进一步激发学生的学习兴趣和积极性,激发学生更加强烈的解题,从而培养和提高学生解决实际问题能力和创新意识.在课下任务的完成上,既倡导自主探究,又赞同协作学习,针对难题,同学间相互讨论、相互启发、取长补短,共同完成任务.在学习的过程中促进良好人际关系和协作精神的培养,进而促进形成良好的班风、学风.
4.4加强过程考核,采用形式多样的考核方式
程序设计课程的学习目标是掌握编程语言的语法规则、程序设计的基本原理与方法,培养扎实的程序设计能力、良好的逻辑思维模式,并具备一定的自主探究能力、合作能力和创新能力.为有效发挥考试的检测作用和对教学的促进作用,以C语言程序设计课程为例,课程采用了“分阶段+多种形式”的考核方式.将诊断性评价、过程性评价和总结性评价贯穿于整个课程混合学习活动过程中,以全面检测学习者的学习水平和能力.具体课程考试方案如表1,课程总评成绩由平时考核、阶段考核和结课考核3部分组成：平时考核以课堂表现、OJ平台月解题数量和MOOC学习效果为主,鼓励学生课前预习、平时多做题,通过量的积累达到质的升华；阶段考核为基于OJ平台的在线编程测试,分别安排在选择结构、循环结构和数组3个模块后,针对每个模块知识点测试4~5个题目；结课考核为整合客观题与编程题于一体的上机综合考试,客观题主要包括选择、填空、判断类题目,课程组建立题库,抽取考题网上考试,自动评分.设置该类考试的目的是为保障学生对原理知识理解掌握的系统化、全面化,避免过于强化OJ平台导致学生对某些知识一知半解,不能全面掌握.
5结?语
基于在线评测系统的程序设计类课程混合学习模式在应用后一定程度上能解决该类课程重理论轻实践的弊端,为学生提供在线学习体验,提高了学生的实践动力能力,给师生提供更多教与学的自由,并提升了网络时代教师的教学能力和学生的学习能力.该混合学习模式是基于目前程序设计自动评判系统和高校大量开发和应用的MOOC等网络课程来考虑,重点探讨程序设计类课程混合学习模式的实施形式、内容、方法和评价策略,对理科实践类课程具有一定的指导性,可参照此混合学习模式,结合各课程特点,开展高校混合学习实践.
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参考文献：
1、 电类专业程序设计类课程内容融合和分解教学改革和实践 随着计算机技术的深入发展,计算机技术的应用已经渗透到了国民经济的各个领域 尤其是在电类行业,计算机技术、微控制技术的应用可以说是无处不在 为此,电子信息科学与技术,微电子科学与工程,电气工程及其自动化.
2、 节电装置系统程序设计和应用 焦 阳 张晶晶 甄国凯 屈寅嵩 王世豪（河北建筑工程学院 河北 张家口 075000）摘 要红外热感智能控制灯光装置是利用红外线感应模块,检测模块到对象的距离,并利用单片机作为核心控制.
3、 高职院校基于MOOC的混合学习模式设计 日前国内关于在线学习与传统教育的研究数量众多,但学习模式的设计研究较少 从文献检索来看,国内关于MOOC在高职教育推广的研究比较丰富 从整体上看当前学术界普遍认为MOOC对高职教育改革能够产生全方位的.
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6、 C语言程序设计课程改革措施 中图分类号G642 文献标识码A DOI10 16871j cnki kjwhc 2018 11 027摘要计算机科学是21 世纪对人类生活影响最大的前沿学科,程序设计是计算机学科发展的基石,同时计算.