【摘要】翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在課前完成知識傳授，在課中完成知識內(nèi)化，突出“以學(xué)為中心”。本文在簡介翻轉(zhuǎn)課堂的基礎(chǔ)上，討論翻轉(zhuǎn)課堂在《高級語言》在教學(xué)過程中的應(yīng)用，重點介紹教學(xué)設(shè)計及課中活動安排，以期對程序設(shè)計類課程翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)提供一些參考。效果分析表明，《高級語言》翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)能夠較好地提高教學(xué)效果。

【關(guān)鍵詞】翻轉(zhuǎn)課堂;高級語言;教學(xué)設(shè)計

1引言

《高級語言》是計算機科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，以C/C++語言描述過程化程序設(shè)計的知識，具有很強的實踐性。在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中，由教師主講，且以語法知識講授為主。在這種教學(xué)模式下，學(xué)生被動接受知識，感受不到所學(xué)知識的價值，學(xué)習(xí)興趣不高。翻轉(zhuǎn)課堂[1-5]教學(xué)模式可以使學(xué)生變被動為主動，有效地改變教師傳授式的窘境。

近年來，筆者在《高級語言》的教學(xué)過程中，賽課結(jié)合，以在線測評系統(tǒng)（Online Judge，簡稱OJ）和在慕課（Massive Open Online Course，簡稱MOOC）平臺開設(shè)的在線開放課程為支撐，引入翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，促進學(xué)生自主探究，強化實踐，突出“以學(xué)為中心”的特點。MOOC平臺上的微課時長不超過15分鐘，有利于學(xué)生進行碎片化學(xué)習(xí)。OJ[6]能自動評測學(xué)生所提交程序的正確性，具備開放性、實時性、趣味性、激勵性等諸多優(yōu)點，是學(xué)生探究式學(xué)習(xí)[7]、在線練習(xí)與測試的有效實踐平臺，可以很好地提高學(xué)生的實踐能力。OJ上來自程序設(shè)計競賽的問題，可供學(xué)生拓展練習(xí)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。通過在OJ進行大量的編程練習(xí)，促進學(xué)生分析和解決問題的能力，有利于學(xué)生的進一步發(fā)展。本文在簡介翻轉(zhuǎn)課堂的基礎(chǔ)上，討論在以MOOC和OJ為支撐的《高級語言》課程中應(yīng)用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)，以期對程序設(shè)計類課程翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)提供一些參考。

2翻轉(zhuǎn)課堂簡介

簡言之，翻轉(zhuǎn)課堂[1-5]是傳統(tǒng)課堂的顛倒。一堂課可以分為“課前”、“課中”和“課后”等三個階段，主要包含“知識傳授”和“知識內(nèi)化”這兩個教學(xué)環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)課堂在課前通過教材預(yù)習(xí)知識，在課中完成知識傳授，在課后通過作業(yè)等措施內(nèi)化知識;而翻轉(zhuǎn)課堂顛倒了傳統(tǒng)課堂的教學(xué)流程，在課前通過微課完成知識傳授，在課中通過作業(yè)、交流和指導(dǎo)等措施內(nèi)化知識。在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式下，教師提前錄制好微課，學(xué)生在課前通過網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)微課學(xué)習(xí)相關(guān)知識，學(xué)生在教師指導(dǎo)下通過完成作業(yè)、交流討論等課堂活動內(nèi)化知識。為提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果，需要借助信息技術(shù)手段根據(jù)知識點錄制短小精悍的教學(xué)短視頻。而面對面的課堂活動是翻轉(zhuǎn)課堂的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是否在課中有效內(nèi)化知識是衡量翻轉(zhuǎn)課堂是否成功的主要準則。在翻轉(zhuǎn)課堂的課堂活動中，學(xué)生從被動的接受者轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃拥膶W(xué)習(xí)者，而教師從知識的傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者、輔助者。因此，翻轉(zhuǎn)課堂需要教師轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，從“以教為中心”向“以學(xué)為中心”轉(zhuǎn)變。

3翻轉(zhuǎn)課堂的運用

3.1教學(xué)設(shè)計

《高級語言》翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)分為“課前”、“課中”和“課后”三個環(huán)節(jié)，各個環(huán)節(jié)具體安排如圖1所示。

圖1《高級語言》翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)

教師在課前參照布魯姆認知領(lǐng)域教學(xué)目標分類確定學(xué)習(xí)目標，發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)單。布魯姆的教學(xué)目標分類分為記憶、理解、應(yīng)用、分析、評價和創(chuàng)造等六個層次，其中前三個層次屬于低階目標，后三個層次屬于高階目標。學(xué)習(xí)任務(wù)單包括學(xué)習(xí)目標、微課、OJ探究問題、 OJ練習(xí)/作業(yè)及拓展閱讀資料等;學(xué)生根據(jù)任務(wù)單了解學(xué)習(xí)目標，學(xué)習(xí)微課，嘗試求解OJ問題，在遇到問題時可以反復(fù)觀看微課或者在MOOC平臺的討論區(qū)、教學(xué)群交流討論，以團隊（專題準備前組隊完畢，每個團隊3-5人）為單位準備將在課中分享的專題內(nèi)容。在課中，首先學(xué)生在MOOC平臺進行關(guān)于知識點的在線測驗;然后教師精講重難點，根據(jù)學(xué)生課前的討論、課中測驗情況進行答疑解惑;接著隨機選擇學(xué)習(xí)團隊，隨機選擇該團隊成員主講2-3個OJ探究問題的求解，提出問題由其他團隊的成員搶答，并就難點、拓展問題展開交流討論，其他團隊評分，教師點評、評分、總結(jié)。在課后，學(xué)生通過OJ完成課后任務(wù)（作業(yè)/練習(xí)等）、進行拓展練習(xí)（學(xué)習(xí)任務(wù)單中指定），通過MOOC平臺進行教學(xué)反饋和交流討論;教師進行教學(xué)反思，對學(xué)生學(xué)習(xí)情況進行統(tǒng)計分析，并修改、完善教學(xué)目標和學(xué)習(xí)任務(wù)。

3.2“課中”活動

《高級語言》翻轉(zhuǎn)課堂的“課中”活動基于學(xué)生的課前在MOOC平臺的微課學(xué)習(xí)和在OJ上的問題探究。“課中”活動是翻轉(zhuǎn)課堂的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，主要進行內(nèi)化知識及拓展探究，重在實現(xiàn)布魯姆認知領(lǐng)域的高階學(xué)習(xí)目標。本節(jié)以教學(xué)內(nèi)容“遞歸函數(shù)”為例，說明《高級語言》翻轉(zhuǎn)課堂主要的“課中”活動安排。

活動1：學(xué)生課堂測驗

課堂測驗安排在MOOC平臺進行，共5道選擇題，分數(shù)為10分，測驗時長為10分鐘。測驗內(nèi)容較簡單，包含遞歸函數(shù)的基礎(chǔ)知識及遞歸函數(shù)結(jié)果分析，學(xué)生只要根據(jù)微課進行了知識點的學(xué)習(xí)就能正確作答。此活動用于檢測學(xué)生課前學(xué)習(xí)效果，實現(xiàn)布魯姆認知學(xué)習(xí)的低階目標，并為下一個活動中的重難點精講埋下伏筆。另外，課堂測驗成績作為過程考核的一部分，從而促進學(xué)生課前認真學(xué)習(xí)。

活動2：教師精講、答疑解惑

在此活動中，教師精講重難點，例如遞歸函數(shù)設(shè)計、實現(xiàn)及執(zhí)行過程等重點，漢諾塔問題的分治求解策略等難點;并根據(jù)課前學(xué)生在MOOC討論區(qū)的問題進行答疑解惑，例如，針對學(xué)生提出的問題“遞歸函數(shù)如何執(zhí)行”及課堂測驗中的易錯點，進行交流討論并答疑解惑。此活動實現(xiàn)布魯姆認知領(lǐng)域的低階學(xué)習(xí)目標。

活動3：團隊主講、問答

在此活動中，使用隨機抽答小程序選出主講團隊，由該團隊主講“最大公約數(shù)（OJ題號：1971）”、“快速冪（OJ題號：1996）”等問題的遞歸求解，并提出若干問題由其他團隊成員搶答。教師也提出一些預(yù)先準備好的問題引導(dǎo)學(xué)生思考并由同學(xué)搶答。為激發(fā)搶答熱情，學(xué)生每正確回答出一個問題，獎勵1個課堂表現(xiàn)分。此活動實現(xiàn)布魯姆認知領(lǐng)域的高階學(xué)習(xí)目標。

活動4：交流討論

在此活動中，對于部分學(xué)生現(xiàn)場編程可能還存在的困惑及遞歸函數(shù)的進一步運用等進行交流討論、分析評價。例如，針對有些學(xué)生現(xiàn)場編程求解“斐波那契數(shù)列（OJ題號：1974）”產(chǎn)生超時（Time Limit Exceed，簡稱TLE）反饋，引導(dǎo)學(xué)生分析、評價并思考“空間換時間”、“記憶化搜索”等程序設(shè)計競賽的常用知識和方法。又如，根據(jù)有些同學(xué)的困惑：“n皇后（OJ題號：1944）”如何求解，引導(dǎo)學(xué)生討論、分析程序設(shè)計競賽中常見的“回溯法”的運用。此活動實現(xiàn)布魯姆認知領(lǐng)域的高階學(xué)習(xí)目標。

3.3效果分析

《高級語言》課程采用線上成績和線下成績相結(jié)合，過程考核和終結(jié)性考核相結(jié)合的方式，總評成績的計算如式（1）所示：

總評成績=min（99，過程考核×50%+期末考核×50%+競賽附加分） （1）

其中，min表示取兩者中的小者。過程考核包括OJ上提交的在線作業(yè)10%（含10期的進步排行榜得分）、MOOC平臺線上成績20%（含學(xué)習(xí)團隊專題討論、交流的表現(xiàn)）、期中成績10%、實驗成績10%等部分;MOOC平臺線上成績主要根據(jù)微課觀看（含觀看之后的表現(xiàn)，例如專題主講的情況及搶答問題的情況）、測驗、發(fā)帖/回帖等情況綜合評定;期中考核和期末考核都采用閉卷上機考試的形式，在局域網(wǎng)內(nèi)的OJ上完成。競賽附加分按學(xué)生參加校程序設(shè)計競賽的解題數(shù)給分，學(xué)生每解出1題得1分。

筆者自2017級開始正式引入并使用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，如表1所示為筆者教學(xué)班（計算機193、182、172、162班）及平行班（計算機191、192班，部分采用線上線下混合教學(xué)模式，但未引入翻轉(zhuǎn)課堂）的總評成績比較情況。其中，計算機162班以O(shè)J為主要的教學(xué)平臺，在線微課僅用于學(xué)生預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)，而未引入翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式。

從表中可見，從縱向看，引入翻轉(zhuǎn)課堂后的教學(xué)效果得到了較好的提升，從橫向看，引入翻轉(zhuǎn)課堂后的教學(xué)效果也有所提升;而且，筆者引入翻轉(zhuǎn)課堂后的優(yōu)良率逐年提高，體現(xiàn)了持續(xù)改進的特點。另外，學(xué)生在《高級語言》的學(xué)習(xí)過程中需要完成大量的編程練習(xí)，實踐能力得到較好的提升，因此他們通常最終都能夠通過課程考核。

4結(jié)論

采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，需要教師秉承“以學(xué)為中心”的理念，精心地思考、設(shè)計和實踐教學(xué);需要學(xué)生從被動接受者轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)者，在課前投入更多的精力和時間進行學(xué)習(xí)?！陡呒壵Z言》的教學(xué)實踐表明，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)突出了學(xué)生的主體性，能夠較好地提升教學(xué)效果。但是，《高級語言》翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)還需要持續(xù)改進，教師需要進一步思考和解決“如何提高課程的創(chuàng)新性、高階性和挑戰(zhàn)度以建設(shè)金課”、“如何更好地激發(fā)學(xué)生積極參與交流和互動”及“如何更有針對性地指導(dǎo)學(xué)習(xí)有困難的學(xué)生”等問題。

參考文獻：

[1]張金磊，王穎，張寶輝.翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式研究[J].遠程教育雜志，2012，30（04）：46-51.

[2]趙興龍.翻轉(zhuǎn)課堂中知識內(nèi)化過程及教學(xué)模式設(shè)計[J].現(xiàn)代遠程教育研，2014，（02）：55-61.

[3]張金萍.翻轉(zhuǎn)課堂與教學(xué)改革[J].基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育，2014，16（10）：825-828.

[4]薛云，鄭麗.基于SPOC翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的探索與反思[J].中國電化教育，2016，（05）： 132-137.

[5]韓建平.C語言程序設(shè)計翻轉(zhuǎn)課堂的研究與實踐[J].杭州電子科技大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2015，11（03）：70-74.

[6]黃龍軍，范立新.合作式教學(xué)在高級語言教學(xué)中的運用[J].紹興文理學(xué)院學(xué)報（教育教學(xué)研究），2013，33（01）：17-19.

[7]黃龍軍，范立新，唐開山.高級語言探究式教學(xué)[J].紹興文理學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)），2015， 35（02）：94-97.

項目編號：教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項目—《高級語言》線上線下混合教學(xué)研究與實踐;

浙江省線上線下混合式一流課程—《高級語言》;

紹興文理學(xué)院教改研究項目—基于在線開放課程和OJ的《高級語言》線上線下混合教學(xué)研究與實踐;

紹興文理學(xué)院線上線下混合式“金課”建設(shè)項目—《高級語言》。

教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項目（項目編號：201902047018）—《高級語言》線上線下混合教學(xué)研究與實踐，項目編號：201902047018。

（紹興文理學(xué)院計算機科學(xué)與工程系 浙江紹興 312000）