劉妹

摘要：當前網絡信息技術與教育的深度融合，為C程序設計課程教學提供了新思路。分析C程序設計課程的教學特點，引入信息化平臺SPOC和OJ作為教學輔助工具，基于這兩個平臺在C程序設計課程中運用翻轉課堂教學模式。在具體實踐過程中，教師要注意網絡教學資源的優(yōu)化整合、翻轉課堂的具體運用以及多元化考核評價方式的實施。實踐表明，SPOC和OJ平臺下的翻轉課堂教學模式培養(yǎng)了學生的自主學習能力，激發(fā)了學生學習的積極性，提高了學生的編程能力。

關鍵詞：C程序設計：SPOC：0.1.翻轉課堂：教學模式

C程序設計課程是大學計算機基礎教學的重要組成部分，不僅要使學生掌握計算機基礎理論知識，而且要培養(yǎng)學生的計算思維能力、邏輯分析能力和解決實際問題的能力。C程序設計課程具有信息量大、學時少、實踐性強的特點，傳統(tǒng)的“以教師為中心”的教學方式極大地限制了該課程教學質量的提升。

當前，MOM為廣大教師和學生提供了開放的學習資源，滿足了學生個性化的學習需求，但MOOC容易忽視教師的引導作用，也不利于學生自我控制能力的發(fā)展。在MOM的基礎上，SPOC應運而生，它是優(yōu)質MOOC資源與課堂面對面教學的有機結合，是基于一個學校學生群體的小規(guī)模私有在線課程。SPOC的“小規(guī)?！薄皩Ｓ行浴碧攸c為翻轉課堂的教學實施提供了有力的支持。

OJ平臺也對翻轉課堂教學模式有重要的作用。在線評測系統(tǒng)OJ（Online Judge）起源于ACM國際大學生程序設計大賽，并逐步作為編程訓練的平臺，被應用于程序設計類課程（如C、C++、Java）的教學實踐中。OJ平臺是一個在線的判題系統(tǒng)，用戶在線提交程序的源代碼，系統(tǒng)自動對源代碼進行編譯執(zhí)行，并通過預先設定的測試數據檢驗程序運行是否正確，無需人工判斷。

這些迅速發(fā)展的網絡信息技術與教育的深度融合，突破了傳統(tǒng)課堂固有的教學模式。筆者提出基于SPOC和OJ平臺的翻轉課堂教學模式，并將其應用于C程序設計課程的教學實踐中，取得了較好的教學效果。

一、C程序設計課程應用翻轉課堂模式的必要性

翻轉課堂是網絡信息平臺下一種新興的教學模式，實現了課堂教學從“以教師為中心”向“以學生為中心”的轉變，強調學生學習過程中的靈活性和自主性，是提高學生學習興趣和積極性的重要手段。筆者對C程序設計課程的教學現狀進行分析，發(fā)現其有必要采用翻轉課堂教學模式，具體表現在以下三個方面。

第一，傳統(tǒng)的C程序設計教學以教師講授為主，學生只是被動地接受知識。在有限的課堂時間內，學生無法積極主動地參與到課堂學習中，缺乏獨立的思考精神，對知識的掌握也不盡如人意。翻轉課堂重新調整了課內和課外的教學安排，學生充分利用課外時間完成理論知識的自主學習，并發(fā)現其中的問題，在課堂上通過教師和學生對具體問題的討論互動而完成知識的內化。在教師的引導下，學生作為學習的主體，真正完成了知識的自我建構過程。

第二，傳統(tǒng)的C程序設計教學內容通常以語法為線索，配合簡單的案例分析，課堂大部分時間都用于理論教學，學生缺乏適當的編程訓練。翻轉課堂模式下，教師提前上傳教學案例，學生在課前就可以分析討論案例，而在課堂上教師要帶領學生進行深入的算法設計。學生不再只是旁聽者，而是實實在在地參與到案例的分析設計過程中，逐步培養(yǎng)他們的程序設計能力。

第三，傳統(tǒng)的教學模式缺乏針對性，教學內容和進度完全一樣，忽視了學生的個性化差異，無法滿足不同層次學生的需求。翻轉課堂模式下，學生可以根據實際情況有選擇地學習教師提供的學習資源，并制訂適合自己的學習計劃，自主掌握學習節(jié)奏，這樣學生會擁有更多的個性化學習體驗，逐步養(yǎng)成主動學習和自覺探究的意識。

二、翻轉課堂教學模式設計與實踐

結合學校和C程序設計課程教學的實際情況，筆者以SPOC和OJ平臺作為教學實踐輔助工具，對各種教學資源進行優(yōu)化重組;以翻轉課堂為教學實施，有效地融合課堂教學和課外學習;注重學生能力的培養(yǎng)，構建多元化的考核評價方式。教學模式設計如圖1所示。

（一）構建開放性的信息化教學平臺

建設完善的開放性教學實踐平臺，整合豐富的教學資源，并實現資源的高度共享，這些是翻轉課堂順利實施的重要保障。

1.SPOC教學平臺建設

學校與超星公司合作完成了“高級語言程序設計（C）”的SPOC平臺建設，界面如圖2所示。從教學目標出發(fā)，教師要對教學內容和教學環(huán)節(jié)進行反復推敲，將知識點進行細化，并精心整理MOM中適合學生自學和有益于提高學生能力的教學資源。視頻的制作通常以知識點為單位，時間要控制在15分鐘以內。對于實踐性較強的知識點，如循環(huán)、數組等內容，教師不能將知識點孤立起來介紹，而是要結合具體的案例講解語法和概念，將知識點和相關案例的視頻一起打包發(fā)布到SPOC平臺上。

在該平臺上，學生可以高效地完成自主學習和自主測試，教師也可以實時監(jiān)控學生的學習情況。教師通過設置“開放時間”控制學生的學習進度;通過在視頻中增加測試題，杜絕“刷屏”現象的出現;通過“討論區(qū)”中的問題反饋，有的放矢地調整教學安排。

2.OJ實踐平臺建設

OJ平臺是超星團隊為學校程序設計課程開發(fā)的一個程序在線評測系統(tǒng)，界面如圖3所示。課程組教師精心設計多層次實踐題目，充實訓練題庫，滿足不同學生的能力需求以及學生在不同階段的訓練要求，按照從簡單到復雜、從基本到綜合的步驟，逐步提高學生的算法設計能力和軟件開發(fā)能力。

在OJ平臺上，學生通過“練習場”提供的上百道題目進行編程訓練，系統(tǒng)自動評判代碼對錯。該平臺還可以進行班級排名，這提高了學生的編程興趣和競爭意識。此外，該平臺也減輕了教師的工作量，讓教師有更多的時間與學生交流互動，并對學生進行個性化的輔導。

（二）翻轉課堂教學實施

程序設計課程需要大量的思維訓練和實踐操作，教師要合理規(guī)劃每節(jié)課的教學實施，將課堂變?yōu)閹熒拥膱鏊?。整個教學活動分為以下三個階段。

1.課前準備階段

教師根據本次課的教學內容向學生布置學習任務，在SPOC平臺上發(fā)布相關教學視頻、教學案例、討論主題以及其他各類學習資源。學生在教師的引導下開展自主學習，通過問題交流、合作討論等方式，完成各項學習任務并進行在線測試。在自學過程中，學生遇到的問題或者個人獨到的見解都可以發(fā)布到SPOC平臺進行討論。教師要總結重點和難點知識，并且梳理學生提出的問題與見解，在課堂上為學生答疑解惑。

2.課堂活動階段

C程序設計課程的上課地點安排在機房，可以方便師生隨時進行代碼的調試驗證。教師首先講解學生在自學中遇到的共性問題，并根據課前在線測試的情況，有選擇地講解重點和難點知識。然后將學生分組，并設計相應的題目，由淺人深、循序漸進地引導學生合作探索問題，并完成方案設計與編程調試，以組為單位進行成果展示。最后，教師在OJ平臺上發(fā)布相關的基礎題目組卷子作為學生的課內練習，從而了解學生的完成情況，以便對后續(xù)課程進行安排。

筆者以循環(huán)結構中的for循環(huán)為例，展開翻轉課堂的教學實施。課前教師錄制for循環(huán)的教學視頻，以求自然數1至100的累加和為例子，介紹for循環(huán)的語法結構、算法流程圖和執(zhí)行過程。學生反復觀看視頻以掌握for循環(huán)的基礎理論知識，并完成在線測試。課上教師逐層深入地引導學生討論經典案例，在實踐中加深理論知識的應用。

步驟1：輸入n，求t=1*2*3*……*n（累乘和累加有何不同？）。

步驟2：s=1+2+3+……+n，當s>500時，求n的值（怎樣強制退出for循環(huán)？引入break語句）。

步驟3：輸入n，判斷n是否為素數（判斷素數的算法）。

步驟4：輸出100以內所有的素數（案例3拓展，引入循環(huán)的嵌套）。

3.課后學習鞏固階段

學生在課后要總結本次課的學習情況，并通過SPOC中的視頻和其他學習資料查漏補缺，交流學習心得。教師選擇OJ平臺上有一定難度的綜合設計題目作為課后作業(yè)，讓學生在掌握基礎編程知識的前提下靈活運用所學知識，提高他們分析問題、解決問題的能力。此外，教師要引導學生積極參加程序設計大賽，從深度和廣度上進一步拓展教學實踐內容。

（三）構建多元化的考核評價方式

教師要改變傳統(tǒng)的單一課程評價方式，注重對學生學習過程的評價，強調對學生程序設計實踐能力的培養(yǎng)。教師要構建C程序設計課程多元化的考核評價方式，包括在線學習評價、階段測試評價和期末綜合測試三個部分。

SPOC平臺自動記錄每位學生的在線學習情況，包括視頻觀看、在線測試、提交作業(yè)以及參與討論等內容，教師可以自行設置每一項的權重，由平臺自動導出在線學習成績。階段測試和期末綜合測試都在OJ平臺上進行。教師根據教學計劃設置三次階段測試，分別是循環(huán)測試、函數測試和數組測試。測試完畢后，學生直接查看成績，這種方式能使學生在學習過程中有緊迫感，并能清楚地了解每個階段的學習情況。期末綜合測試涵蓋了課程的所有重要知識點，要重點考核學生的綜合設計能力。教師要將理論知識串連起來應用于實踐操作中，讓學生更加系統(tǒng)地掌握知識。

三、教學實踐效果

經過一學期的教學實踐，學生的編程實踐能力有了顯著的提高。將課內時間有效地延伸到課堂之外，學生可以隨時隨地進行在線學習。教師在課堂上運用案例驅動、啟發(fā)討論、合作探究等多種教學手段，有利于形成良好的課堂氣氛，有利于帶動學生的學習興趣，促進學生更加主動地探索實踐。

筆者選取了兩個教學班的期末測試成績進行對比分析，如表1所示，可以看出采用翻轉課堂教學模式的班級整體水平要優(yōu)于采用傳統(tǒng)教學模式的班級整體水平。

四、結語

此次研究通過分析以往C程序設計教學中存在的問題，提出了在該門課程中應用基于SPOC和OJ平臺的翻轉課堂教學模式。實踐證明，這種教學模式促進了學生自主學習能力和個性化學習能力的發(fā)展，培養(yǎng)了學生獨立探索的精神以及團隊合作意識。該模式實現了以“學生為中心”的教學理念，但教師在教學中的引導作用同樣不容忽視。教師要具有較高的教學組織設計能力和課程資源優(yōu)化能力，充分激發(fā)學生的學習興趣，只有這樣才能真正提高課堂教學質量。

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