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［摘要］C语言程序设计的实验课程是高等院校课程体系中非常重要的计算机类公共基础课。分析医学类院校现有的实验课程中存在的具体问题，制订了针对性的改革优化方案：通过引入综合项目设计法，以面对面教学和微课教学相结合的线上线下混合式教学为载体，设计了新的教学形式、教学用例和考核机制。该方案有望增强C语言程序设计实验课程的教学效果，为高等院校其他课程的教学改革提供一种新方法。
［关键词］C语言程序设计；微课；综合项目设计法；混合式教学
C语言程序设计课程是高等院校课程体系中非常重要的计算机类公共基础课，在整个程序设计类课程的教育中起着承上启下的作用[1-2]。它是理工科学生学习程序设计类课程的入门课程，也为后续学习C#、C++、单片机等课程奠定了基础。C语言程序设计课程非常注重实践性，目的在于使学生熟练地阅读程序，并运用结构化程序设计方法来设计、编写、运行和调试C语言程序。目前，医学类院校的C语言程序设计理论课程均配备实验课程。我校目前有32课时的实验课，旨在引导学生用C语言的思维去分析和解决复杂的医学工程类问题，培养适应社会发展的生物医学工程领域新时代的人才。微课是“互联网+教育”的产物，是新近涌现出来的一种在线课程开发模式[3]。随着现代信息网络技术的飞速发展以及电脑、智能手机的普及，微课在高等教育中扮演着越来越重要的角色。它旨在运用互联网技术实现课堂教学视频、练习测试、教师点评等辅助性教学资源，以时间短、体积小、学习效果好等特点迅速成为现代化的新型授课方式。它是将网络在线学习与面对面教学相融合的重要手段[4]，即实现了互联网学习和传统教学的无缝对接。因此，微课的校园化是一个普遍现象。本文以我校生物医学工程专业的C语言程序设计的实验课程为例，初步探讨如何将微课应用于医学院校的本科教学。
一、C语言程序设计实验课的教学现状
经过长期调研发现，C语言程序设计实验课程存在各种问题，原因主要包括学校对该课程的定位情况、课程形式和课程内容的设置、教学模式、考核机制等多个方面[5-7]。目前，从我校生物医学工程专业现有的教学情况看，C语言程序设计的实验课程存在以下三个问题。
（一）教学形式单一。目前仍采用传统的教学形式：实验课开始时，任课教师先对与本次实验课程相关的理论内容进行简略讲解，主要采取板书和PPT的形式对知识点进行讲授。然后学生在机房内独自完成教师布置的编程题目，完成后学生通过网络上传于服务器。这种传统的教学方法使学生和教师按部就班，略显枯燥，学生的参与度不高，并且学生在学习的过程中会受到时间和空间的限制。
（二）实验内容单薄。实验用例以实验教材上的题目为主，而实验教材上的用例均为验证性实验和设计性实验。这两种实验用例仅仅通过对基础理论知识的重复和实验验证来加深学生对所学知识的掌握。并没有给予学生接触涉及医学工程类项目的机会，使学生通常对学习该课程的意义较为模糊。这与本专业培养学生应用能力、分析问题和解决问题的能力的方案相违背。
（三）交流互动受限。教师和学生、学生和学生的交流更多的局限于课堂上。这使学生课外在自己的电脑上做实验遇到问题时，无法与教师以及其他同学进行及时充分的交流。
（四）考核方式不佳。实验考核结合考勤、平时实验成绩和实验考试。而考勤和平时实验成绩不能完全反映学生的平时学习情况，这时由于部分学生的平时实验是在他人的“帮助”下完成的，自己对实验内容并不是完全理解。
二、基于微课的综合项目设计法的改革思路
针对上述问题，结合我校的实际情况，需要对现有的C语言程序设计的实验课程进行改革。通过引入微课、采用综合项目设计教学法[8-9]，实现线上线下混合式教学，使C语言程序设计课程更容易被学生理解和掌握。综合项目设计法是指以综合性的实验项目为驱动，在验证性实验和设计性实验的基础上引入的综合实验需要能充分利用相应的理论知识点，且能有效地和现实生活中的常见例子结合起来，锻炼学生理论联系实际、分析问题、解决问题的能力。由于生物医学工程专业旨在培养医学工程类人才，因此，使用的综合性实验会偏向医学领域。本次改革主要从以下三个方面进行。1.建立实验课程微课教学资源：在网络平台上建立一门C语言程序设计的实验课程，包括实验大纲、教案、微视频（配套三类实验用例相关及思考题）、师生互动答疑等资源共享，实现线上线下混合式教学。从而解决教学形式单一以及交流互动受限的问题。2.引入综合项目教学法：将验证性实验、设计性实验和综合性实验三种实验用例相结合，提高学生的实际编程能力和学习积极性，提升学生的自我学习能力。从而解决实验内容单薄的问题。3.建立新的考核机制，不光考虑实验操作的准确性，还需要考虑学生的自主学习过程，尽可能地反映学生真实的学习情况。从而解决考核方式不佳的问题。
三、基于微课的综合项目设计法的改革内容
基于上述改革思路，本文以C语言程序设计实验课程为例，从教学形式、教学用例和考核机制三个方面提出改革。
（一）教学形式。采用传统面对面教学与基于互联网的微课教学相结合的教学形式。传统教学以教师讲课、学生听课的方式进行，最大的优势是可以面对面地互动交流。微课是“互联网+教育”的产物，是传统课堂的数据库和资源库，是传统课堂的实验和推广基地，使学生可以根据自己的时间不断地对视频内容进行重复学习。两者具体的结合方式为：首先，教师需要在网络平台（省在线平台、校园平台等）上微课学习资源，包括实验大纲、实验教案、微视频。其次，学生在个人电脑或移动终端登录网络平台进行网上自主学习。这些在网络平台上由任课教师建立起来的学习资料，需要学生在每次实验课前进行自主学习。微视频由教师自己录制，内容包括对实验内容相关理论知识的简单梳理、提前布置的结合专业特殊性而选取的实验用例、实验课前有针对性的思考题。关于实验用例，教师在微视频里只需要给出实验题目以及需要实现的功能及要求。而具体的算法设计由小组在实验课堂上讨论完成，并由每个学生单独完成实验内容。教师在实验课堂上针对学生的问题给予适当的指导，可以充分发挥学生的能动性和创造性。这样，学生在学习微视频时，不再需要大量集中的时间，可以利用闲散时间反复、随时观看。可以让学生提前了解实验课内容并对关键性知识点进行复习和巩固，充分培养学生的自主学习能力。同时，由于已对本次实验课的内容有了了解，因而在面对面的实验课堂上，学生可以高效、有针对性地与小组同学和老师进行讨论，充分锻炼学生独立思考和沟通交流的能力。同时，建立网络平台的互动讨论区，方便学生在课余时间交流互动，解决了传统课堂存在的“由于课堂时间有限只能部分学生得到答疑”的问题。
（二）教学用例。生物医学工程专业的特殊性使C语言程序设计在医学上的用途更加广泛。因此，针对生物医学工程专业学生的C语言程序设计实验课程，需要同时引入三种实验用例：验证性实验用例、设计性实验用例、综合性实验用例。这里的综合性实验用例是指和生物医学工程专业所在的领域紧密结合，主要偏向于解决临床医学问题。这是因为验证性实验用例和设计性实验用例是为了巩固理论课所学的知识点，而综合性实验用例与实际问题相结合，是集案例转化、问题分析、算法设计、编写程序、程序调试为一体的综合训练，是在解决实际问题的过程中培养学生的思维能力和应用能力。这样，学生在学习的过程中，不光学习到了C语言程序设计的理论知识和编程知识，也激发了学生学习这门课程的兴趣，同时也让学生对生物医学工程专业有了更深入的了解。
（三）教学考核。采用线上考核与传统实验操作考核相结合的方法。除了传统的实验考勤和实验操作打分外，教师还可以在平台上跟踪学生的学习过程，并对学生的线上学习情况进行全面把控，包括学习微视频的情况、思考题的完成度、网络平台的交流互动活跃度。比如，教师可以查看每个学生对每部分微课的学习时间和学习频率，查看每次实验前布置的与本次实验内容相关的思考题的完成度以及知识的掌握情况，还可以在平台的互动区内了解到学生的发帖和回帖数量。对于在互动区内积极帮助他人答疑的学生适当地增加平时分。这样可以充分考虑学生的平时表现，提高学生学习的主动性，也对乐于帮助他人答疑的学生是一种鼓励。
四、结语
本文以生物医学工程专业的C语言程序设计实验课为例，叙述了微课教学在高等教育教学中的应用，提出一种结合综合项目设计法的线上线下混合式教学模式。并针对C语言程序设计实验课程设计新的教学大纲、教学方案、教学用例和考核机制。本课程为后续专业课程如面向对象程序设计、单片机原理与应用课程的学习和毕业设计的完成奠定坚实的基础。由于计算机课程之间具有相似性和通用性，若本课题改革成功可以将其思路推广到其他课程的教学中。
作者:张娟 蒋云峰 潘志方 卢路瑶 金鑫 朱秀委 赵硕峰 单位:温州医科大学生物医学工程学院 温州医科大学网络中心 温州医科大学仁济学院
