林克正 金恩海 劉彥君 唐遠新 陳德運

摘要：“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式將知識學(xué)習(xí)過程和知識鞏固內(nèi)化過程進行了顛倒.其實是一種學(xué)生在課下學(xué)習(xí)，課上完成知識鞏固內(nèi)化的過程?！案傎惣睢崩砟畹姆D(zhuǎn)課堂教學(xué)模型，是在實驗課部分融入“競賽”和“獎勵”機制，讓學(xué)生在一種鼓舞和激勵的氣氛中學(xué)習(xí)，同時能更好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的欲望和潛力。

關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂；《C語言程序設(shè)計》；教學(xué)模型設(shè)計；競賽激勵機制；學(xué)習(xí)支持平臺

“翻轉(zhuǎn)課堂”理念的提出，給國內(nèi)外各大高校的教育研究和改革指明了一個新的方向。如何將“翻轉(zhuǎn)課堂”理念和具體的課程教學(xué)相結(jié)合，最后設(shè)計出有效的教學(xué)模型，成為國內(nèi)高校教學(xué)與改革中著重思考的問題。《C語言程序設(shè)計》課程的學(xué)習(xí)，對編程實踐部分的掌握度要求較高，傳統(tǒng)的教學(xué)模式不能滿足這個要求。首先，教師在進行具體的教學(xué)的過程中，往往是忽略了實驗上機環(huán)節(jié)的教學(xué)，使得學(xué)生最后僅僅是掌握了概念和語法，對于上機編程卻是束手無策。其次，學(xué)生的被動和懶散，對老師的依賴，學(xué)習(xí)動力的匱乏，都使得教學(xué)效果不理想；傳統(tǒng)的“填鴨式”的教學(xué)，只注重概念理解，不注重課堂氛圍和互動，極易使學(xué)生產(chǎn)生厭煩和疲倦心理。因此，制訂一個高效、合理和可行性的教學(xué)方案至關(guān)重要。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式這種新穎的教學(xué)方法，注重的是學(xué)生主動學(xué)習(xí)和交互式的學(xué)習(xí)，滿足了當(dāng)前形勢下高校對此課程的教學(xué)期望，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中找到學(xué)習(xí)的樂趣和動力。

一、翻轉(zhuǎn)課堂（FCM）

“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式將“課上教師授課，學(xué)生學(xué)習(xí)知識”和“課下學(xué)生知識鞏固內(nèi)化”進行了顛倒，它采用的是課下學(xué)生進行自主知識的學(xué)習(xí)，而在課堂中進行知識內(nèi)化、鞏固和吸收的一種教學(xué)形式。

翻轉(zhuǎn)課堂（FCM）理念是由兩位化學(xué)老師喬納森·伯爾曼和亞倫·薩姆斯最先提出的。起初，他們在考慮如何給因一些原因缺席課堂學(xué)習(xí)的學(xué)生補下落下的課程時，他們將制作好的視頻及文檔資料放置到網(wǎng)站上供缺課的學(xué)生來使用，這些學(xué)習(xí)資源主要是通過屏幕錄像軟件錄制PowerPoint演示文稿及教師講課音頻來完成的。

雪萊，這名來自加拿大薩斯喀徹溫省穆斯喬草原高中的老師，在教授課程時，對翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式進行了創(chuàng)新的應(yīng)用。首先，根據(jù)課程和學(xué)生情況來適時地分配給學(xué)生教學(xué)視頻，只有當(dāng)需要激發(fā)學(xué)生思考和學(xué)習(xí)興趣時才會采用這種教學(xué)模式，其他的情況則繼續(xù)采用以往的教學(xué)模式。雪萊老師的這種教學(xué)模式，沒有拘束在翻轉(zhuǎn)課堂的固定模式里，在實際教學(xué)過程中，要綜合考慮學(xué)科和學(xué)生的情況，只有當(dāng)學(xué)生善于自主思考和學(xué)習(xí)探究時，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式才會收到預(yù)期的效果。

二、翻轉(zhuǎn)課堂的可行性分析

1.《C語言程序設(shè)計》課程特點與要求

《C語言程序設(shè)計》課程的強實踐性，不僅要求學(xué)生要牢固掌握概念語法規(guī)則等基礎(chǔ)知識，還要求學(xué)生能將學(xué)到的知識應(yīng)用到實踐編程之中。要想達到牢固掌握程序設(shè)計的思想和方法這個目標(biāo)，就需要在不斷的實踐實驗中體會和掌握程序設(shè)計的思想。這種“翻轉(zhuǎn)課堂”模式的教學(xué)，注重的是課堂上教師和學(xué)生的交流互動、探討和實踐，尤其是實踐上機部分，能很好地將理論知識與實際操作結(jié)合起來，實現(xiàn)了學(xué)以致用。在《C語言程序設(shè)計》課程的學(xué)習(xí)過程中，編程實踐的整個過程就是一個研究問題、開啟思路、以目標(biāo)為導(dǎo)向解決問題的過程，具有研討性和任務(wù)導(dǎo)向性的特點。因此，翻轉(zhuǎn)課堂因其研討式和任務(wù)導(dǎo)向式的教學(xué)模式與《C語言程序設(shè)計》課程的實踐性要求極高吻合性，非常適合應(yīng)用于此課程的教學(xué)。

2.教學(xué)資源的成熟

第一，對大部分高校來說，互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)普及，高校已經(jīng)進行了先進的多媒體和網(wǎng)絡(luò)資源的配置。第二，本類課程的教師的職業(yè)技能水平很高，他們具備計算機基礎(chǔ)知識，功底深厚，完全可以勝任學(xué)習(xí)支持平臺的開發(fā)與架構(gòu)，并能進行學(xué)習(xí)資源的制作與設(shè)計，可以開發(fā)出適合學(xué)生的教學(xué)資源。最后，大學(xué)生的電腦持有率逐年升高，接近100%，同時學(xué)校配備的免費機房、實驗室等基礎(chǔ)設(shè)施，使得學(xué)生具備通過學(xué)習(xí)支持平臺進行學(xué)習(xí)。

3.學(xué)生已具備翻轉(zhuǎn)課堂所需的能力

由于翻轉(zhuǎn)課堂的課下學(xué)習(xí)主要是依托于學(xué)習(xí)支持平臺的視頻、文檔網(wǎng)頁、PPT等方式，這就需要學(xué)生具備一定的信息化技術(shù)能力，最起碼要知道如何操作和使用這個學(xué)習(xí)系統(tǒng)。中小學(xué)教育階段，對信息化課程的開設(shè)和普及，使得學(xué)生進入大學(xué)以后都已經(jīng)掌握了一定的信息技術(shù)能力，能夠熟練地使用Windows系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)工具，操作各種多媒體資源。計算機相關(guān)專業(yè)的大學(xué)生從大一開始就學(xué)習(xí)計算機類基礎(chǔ)課程，多年的深厚的知識積累，使得他們可以熟練操作和使用學(xué)習(xí)所需掌握的軟件或者工具操作能力。另外，大學(xué)生從年齡和心理發(fā)展上都已進入到一個相對成熟的階段，自主學(xué)習(xí)能力較高，能積極自主地在無監(jiān)督的情況下完成老師布置的任務(wù)，也就能很好地完成翻轉(zhuǎn)課堂模式教學(xué)中的課前階段。

三、《C語言程序設(shè)計》的翻轉(zhuǎn)課堂模型設(shè)計

結(jié)合《C語言程序設(shè)計》課程的特點，此課程教學(xué)模型應(yīng)主要架構(gòu)兩個角色的活動：教師活動和學(xué)生活動。教師活動和學(xué)生活動貫穿于整個課前、課中、課后的過程中。

從教師活動的角度，翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式是：課前，教師設(shè)計和制作視頻、文檔、PPT等教學(xué)資源，上傳到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，供學(xué)生們下載和學(xué)習(xí)；教師設(shè)計的練習(xí)和測試題，可上傳到ACM/OJ平臺，學(xué)生們在自主學(xué)習(xí)后，可自行進行檢查和鞏固學(xué)習(xí)。課中，教師不僅要解決學(xué)生課前的一些疑問，幫助學(xué)生更好地內(nèi)化知識，還要安排學(xué)生討論環(huán)節(jié)，增加學(xué)生之間、師生之間的交流互動，挖掘?qū)W生對知識的興趣和熱情，并對總體課堂上的活動和問題進行總結(jié)。課后，教師在ACM/OJ平臺布置練習(xí)和測試，進一步加深學(xué)生對知識的掌握程度，測試教學(xué)效果；教師組建一個可以供師生之間交流探討的平臺，讓學(xué)生之間進行課后交流討論，進行進一步的總結(jié)提煉，完成知識的深度內(nèi)化；教師通過和學(xué)生交流，總結(jié)教學(xué)活動，并可以通過問卷、考試等方式進行教學(xué)效果的評估。

1.搭建學(xué)習(xí)平臺

（1）網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺。學(xué)生主要通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺進行教學(xué)資源的下載和學(xué)習(xí)。因此，教師要創(chuàng)建和制作合適的教學(xué)資源。教師可以利用已有的、符合本學(xué)科課程教學(xué)要求的學(xué)習(xí)資源，也可以自行制作和創(chuàng)建教學(xué)資源如PPT、網(wǎng)頁、視頻等。為了能讓學(xué)生的自主學(xué)習(xí)過程更加高效和順利，教師還可以適當(dāng)?shù)卦O(shè)計一些引導(dǎo)和標(biāo)注，來引導(dǎo)學(xué)生如何使用教學(xué)資源，如何更好地學(xué)習(xí)。在此過程中，教師要找好關(guān)鍵點，做出適合的方案，權(quán)衡好利弊。教學(xué)視頻的內(nèi)容形式采用聲音加上操作演示等，注意教學(xué)視頻的時間，注意講課節(jié)奏，以講完一個關(guān)鍵知識點和學(xué)生能專注的時間長度為宜。

（2）ACM/OJ平臺。ACM/OJ平臺，主要用于學(xué)生練習(xí)、考核測試教學(xué)效果。教師將設(shè)計好的練習(xí)題和測試題上傳到ACM/OJ平臺（http：//acm.hrbust.edu.cn/）。設(shè)計的練習(xí)題要注重與知識點的緊密結(jié)合；測試題要著重反映出學(xué)生不易理解和容易出錯的部分。課前，學(xué)生可以通過這個平臺進行自我測試和練習(xí)；課后，學(xué)生可以通過這個平臺進行考查測試，查缺補漏，檢測不足。教師則通過學(xué)生們的測試成績等，來對自己的教學(xué)效果進行評價。

2.設(shè)計課堂活動

（1）學(xué)生合作探索式學(xué)習(xí)。合作探討。學(xué)生之間進行分工合作，共同討論程序算法、語法規(guī)則，按照課程目標(biāo)，完成課程任務(wù)。在這個過程中教師起到調(diào)節(jié)氣氛、維護秩序和引導(dǎo)協(xié)調(diào)的作用；思想碰撞：學(xué)生在交流討論中，將得出的成果進行展示和分享，大家一起進行討論交流，在知識學(xué)習(xí)上達到共識和一致；總結(jié)提煉：教師對學(xué)生們的討論交流情況進行總結(jié)和提煉，對一些難懂的知識和難操作的程序進行重點指導(dǎo)和總結(jié)，并且提出值得深入探究的問題，從而激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在潛能，開拓學(xué)生的發(fā)散思維，提高創(chuàng)造力。

（2）競賽激勵式學(xué)習(xí)。將競賽激勵式學(xué)習(xí)融入到實驗課中，是一種很好的嘗試。這種方式注重“競爭”與“合作”，“引導(dǎo)”與“激勵”，非常有利于實驗課部分的教學(xué)，能起到很好的教學(xué)效果。這個過程進行之前，需要學(xué)生對知識有基本的掌握，才能使其在競賽中運用知識。而由于“翻轉(zhuǎn)課堂”模式教學(xué)的引入，正好貼合了這個要求。學(xué)生在課前對知識進行了充分的自主學(xué)習(xí)，課堂中教師可以設(shè)計一些競賽環(huán)節(jié)，來激勵學(xué)生的斗志，提高競爭意識，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在此環(huán)節(jié)中，教師要設(shè)計一個既能包含編程所用到的關(guān)鍵知識點，還要能開拓學(xué)生思維的、體現(xiàn)出編程思想的例子。采用分組競賽的機制來進行實驗部分的教學(xué)，可以將學(xué)生分為幾組，針對同一個問題，學(xué)生一起交流討論并根據(jù)得出的方案進行編程實驗。最后，依據(jù)每組組員的編程情況，由教師進行評價，記錄每個人的編程情況及相應(yīng)成績，最后累計組內(nèi)所有人員的成績，評出最優(yōu)組，最優(yōu)組給予相應(yīng)的加分。而每次實驗課中的成績，會影響最后期末考試本門課程的分數(shù)。實驗課中采用的“分組競賽”，給學(xué)生營造了一種緊張激烈的氛圍，激發(fā)學(xué)生的求勝心理，讓學(xué)生在這個過程中通過交流和探討，應(yīng)用所學(xué)知識點，梳理思路，這是一個挖掘創(chuàng)造性思維的過程；這種競賽機制，培養(yǎng)了學(xué)生的競爭意識以及團隊合作精神；“激勵機制”則充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，并使得學(xué)生能充分重視每次實驗課的編程實訓(xùn)，學(xué)生從態(tài)度上就有了根本的改變，完成了課程教學(xué)活動中“理論知識”與“實踐應(yīng)用”的完美結(jié)合。

筆者將這種“競賽激勵”機制引入到實際教學(xué)中，實驗對象是2014級計算機專業(yè)3個班級的學(xué)生，對方法1班采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式，方法2班采用通常的“翻轉(zhuǎn)課堂”模式，對方法3班采用了基于“競賽激勵”機制的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，對實驗課部分的成績進行了對比，具體成績見表1所示：

結(jié)果可知：采用傳統(tǒng)教學(xué)模式（方法1），學(xué)生的成績更多地集中在中等（70-80）和差（60-70）的級別上，甚至還有相當(dāng)一部分不及格的學(xué)生；采用傳統(tǒng)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式（方法2），成績在不及格、差和中等的學(xué)生比例有所減少，成績在良和優(yōu)的學(xué)生比例上升；而在“競賽激勵”式的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式（方法3）的教學(xué)中，成績在良和優(yōu)的學(xué)生比例有大幅度上升，幾乎接近總?cè)藬?shù)的三分之一，人數(shù)占比下降幅度最大的是成績在差和中等的學(xué)生，方法3班已沒有不及格的學(xué)生。這個結(jié)果表明，這種新式的方法，提高了那些基礎(chǔ)較好和更愿意積極學(xué)習(xí)的學(xué)生的成績，同時對基礎(chǔ)較差的學(xué)生也起到了激勵的作用。

3.考核評價機制

此階段，是評價教師活動和學(xué)生活動效果的階段。評價中的參與者既包含教師——這個教學(xué)過程的引導(dǎo)者，還要包括學(xué)生——這個過程中的主體學(xué)習(xí)者。為了取得更好的評價效果，需要多角度多方面的評價，測評的方式應(yīng)該多元化，測評的內(nèi)容也該更加豐富，不僅要對學(xué)生的知識掌握程度進行測評，還要對學(xué)生的課堂活躍程度、解決問題能力、實踐情況等進行綜合衡量。教師也可以在這個階段得到學(xué)生們對教學(xué)方式和教學(xué)效果的反饋和評價。通過學(xué)生的每次課堂表現(xiàn)情況，以及在ACM/OJ平臺上的考核測試成績、問卷調(diào)查等，教師對自己的教學(xué)效果進行反饋和評價，同時教師根據(jù)學(xué)生反饋的意見，參考學(xué)生的綜合考試成績、平時表現(xiàn)等，來對教學(xué)計劃進行調(diào)整，以便取得期望的教學(xué)效果。

四、《C語言程序設(shè)計》課程的翻轉(zhuǎn)課堂案例

通過C語言程序設(shè)計課程教學(xué)過程中的一個例子來對翻轉(zhuǎn)課堂模式進行闡述。指針是C語言學(xué)習(xí)的一個重要部分。要想寫出簡潔、緊湊、高效的程序，指針的掌握和應(yīng)用是十分必要和關(guān)鍵的。因此在學(xué)習(xí)過程中需要多思考、多練習(xí)、多實踐。

1.課前搭建學(xué)習(xí)平臺：

（1）查閱資料，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容制訂教學(xué)計劃，測出本次課程的重難點，規(guī)劃出教學(xué)方法，并根據(jù)本次課程內(nèi)容和教學(xué)方法，制訂能反映出教學(xué)效果和學(xué)生意見的調(diào)查問卷；

（2）教師制作PPT或錄制音頻視頻，將教學(xué)資源上傳到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，供學(xué)生自行學(xué)習(xí)；制作練習(xí)題和測試題上傳到ACM/OJ平臺，供學(xué)生課前練習(xí)和課后考核。

（3）設(shè)置一些導(dǎo)讀問題：指針的定義、指針有哪幾種分類、如何引用指針等。通過導(dǎo)讀任務(wù)來引導(dǎo)學(xué)生進行課前自主學(xué)習(xí)。

2.課中課堂活動：

（1）組織學(xué)生以自由討論的方式或者知識問答的方式回顧知識點，對在課前學(xué)習(xí)階段遇到的疑難問題進行討論，比如一起討論容易混淆的地方如：變量的指針與指向變量的指針變量的區(qū)別，實參數(shù)組名和形參數(shù)組名分別代表的意思等地方；

（2）老師對難懂重要的和學(xué)生有疑問的知識點進行具體的講解和說明；

（3）開啟競爭激勵式實驗，讓學(xué)生在實驗中深化知識，并學(xué)會應(yīng)用。例如：輸入a、b、c3個整數(shù)，按大小順序輸出。對于這個任務(wù)，教師根據(jù)任務(wù)難度，確定一組的合適人數(shù)，將學(xué)生分為若干組。比賽開始，開始計時，組內(nèi)成員先一起討論這個任務(wù)編程所要用到的知識點：輸入數(shù)據(jù)用到的函數(shù)swap（）的用法；定義指針與指針的使用；比較大小過程中用到的If語句；如何使用好中間變量；如何賦值和輸出等。組員共同討論后，梳理編程思路后，組員開始進行上機編程，完成后記錄每個組員從討論開始到編程結(jié)束的用時時間。教師檢查程序的運行結(jié)果，結(jié)合學(xué)生編程的效率時間等情況，給出相應(yīng)分數(shù)，累加出一組的總分數(shù)。最后評出得分最高的一組，這一組每個組員可以得到額外的加分。最后在期末考試后，將每次競賽激勵式實驗課的課堂成績也考慮進去，拿捏好期末試卷的卷面成績和平時課堂成績的比例，最后進行折算。

3.課后總結(jié)提煉：

（1）教師對學(xué)生的課堂表現(xiàn)進行綜合評價，根據(jù)本次課程學(xué)習(xí)情況，留一些課后任務(wù)來讓學(xué)生更好地固化知識；

（2）及時去平臺查看學(xué)生的課后討論情況，給予那些基礎(chǔ)較差或者課堂掌握情況不是太好的學(xué)生及時的指導(dǎo)和回復(fù)，方便他們后續(xù)課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)；

（3）給學(xué)生分發(fā)調(diào)查問卷，匿名填寫，根據(jù)調(diào)查問卷的結(jié)果，對自己的教學(xué)效果進行評估，適當(dāng)修改教學(xué)計劃，以方便下一次課的進行。

五、結(jié)語

在《C語言程序設(shè)計》課程教學(xué)過程的實驗課環(huán)節(jié)加入“競賽激勵”機制，需要學(xué)生對基礎(chǔ)知識有更為深入的理解和掌握，只有這樣才能在實踐編程部分有實質(zhì)性的提高，讓學(xué)生感受到真正能學(xué)和能用到知識的快樂。這種成就感，反過來激勵學(xué)生更積極地進行下一次的自主學(xué)習(xí)。對三個班級做的教學(xué)實驗得出的數(shù)據(jù)也表明，在實驗課部分引入“競賽激勵”理念，能更好地激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)熱情和動力。