劉淼

（北方民族大學(xué)，寧夏銀川 750021）

1 研究背景

翻轉(zhuǎn)課堂，或稱顛倒課堂（Flipped Class/Inverted Classroom）,是將傳統(tǒng)的課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)翻轉(zhuǎn)過來，讓學(xué)生在課前完成知識的學(xué)習(xí)，在課堂上完成知識的吸收與掌握的一種教學(xué)模式[1-2]。近幾年基于翻轉(zhuǎn)課堂的混合式教學(xué)在各大高校開展得如火如荼，也取得了良好效果。有研究者發(fā)現(xiàn)，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式可以有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)效率，并提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)、實驗反思、解決問題的能力[3]。也有學(xué)者指出，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式應(yīng)與傳統(tǒng)教學(xué)共存，即使同一門課的教學(xué)也應(yīng)該把二者結(jié)合起來，高校教學(xué)應(yīng)用翻轉(zhuǎn)課堂彌補傳統(tǒng)教學(xué)的不足，同時克服自身的局限性[4-5]。

《高級語言程序設(shè)計》課程是計算機專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課，面向全學(xué)院大一年級各專業(yè)學(xué)生開設(shè)，3學(xué)分，48課時，屬于編程基礎(chǔ)課，為后續(xù)很多專業(yè)課打下重要的基礎(chǔ)，屬于“練功”科目。該門課在過去的很多年里一直是以傳統(tǒng)方式授課，以講授為主，從往年教學(xué)效果來看，學(xué)生整體掛科率較高，而掛科造成的后續(xù)連帶問題更為嚴重并突出。自2016年以來，筆者作為負責(zé)人開始將這門課作為進行基于翻轉(zhuǎn)課堂的混合式教學(xué)改革試點，一共進行了三輪教學(xué)實驗，統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，教學(xué)成效較為明顯，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、考試成績、編程解決問題能力都有大幅度提升。從問卷調(diào)查情況來看，學(xué)生對于該門課乃至相關(guān)課程產(chǎn)生了濃厚的興趣?；诹己玫慕虒W(xué)改革效果，自2019年開始，課程在全年級試行混合式教學(xué)實踐。

2 課程與教學(xué)改革重點要解決的問題

2.1 會學(xué)不會做、會做不會用

大一學(xué)生的認知特點和思考問題的習(xí)慣仍然是高中時期的數(shù)學(xué)邏輯思維，而該門課要求學(xué)生編寫計算機指令，讓計算機幫人類解決問題，需要用計算思維思考并解決問題，這中間存在一定的跨度，而很多學(xué)生會學(xué)不會做，會做不會用，編程解決實際問題存在較大困難。

2.2 考核單一化，不客觀，不全面，不科學(xué)

沒有進行混合式教學(xué)改革之前，該課程的考核為考勤+期末試卷的形式，教師無法全面掌握每名學(xué)生的平時學(xué)習(xí)狀況，故教師在給出平時成績時并沒有很多的佐證材料和學(xué)生過程學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，因而在大多數(shù)情況下分數(shù)也并不客觀科學(xué)。

2.3 課堂交互性不強，知識掌握深度不夠

一般一堂課的教學(xué)大致分為兩個階段，即知識傳授和知識鞏固（案例演示、小組探究、教師提問等），傳統(tǒng)課堂上教師需要在有限的教學(xué)時限內(nèi)完成大量的教學(xué)內(nèi)容，在知識傳授這個階段往往花了大量的時間，留給知識鞏固和應(yīng)用深化的時間很少，課堂也相對比較“靜”，部分課下主動性不強的學(xué)生學(xué)到的知識很有限。

3 課程內(nèi)容與資源的建設(shè)及應(yīng)用情況

這門課在我校MOOC平臺上開設(shè)，課程于2016年3月上線，屬于校本自建課程，目前在學(xué)校在線課程的推薦課程欄目中，課程網(wǎng)站星級評分：5.0；課程PV（點擊量）：1416 264。本課程開展三輪線上線下混合式教學(xué)，三輪教學(xué)共5個試點班。資源建設(shè)如下：

3.1 線上課程相關(guān)資源

共9章60小節(jié)內(nèi)容，一共發(fā)布任務(wù)點95個，課程教學(xué)知識點微視頻70個，平均每個視頻時長11min，線上測驗及活動共22個，編程實踐大項目共11個。這部分資源全部在線上，用于學(xué)生緊跟課程進度進行自學(xué)自練，自主完成，雖然是自主學(xué)時，但卻是課堂教學(xué)的重要補充，課堂上不會再單獨講授線上自學(xué)的基礎(chǔ)知識和基本技能，只抽出一些共性問題去講解。

3.2 線下課程內(nèi)容及資源

線下的所有課程相關(guān)資源均由課程負責(zé)人及團隊成員在實施混合式教學(xué)改革過程中編寫完善。建好并應(yīng)用的主要資源有：程序設(shè)計語言基礎(chǔ)在線開放課建設(shè)整體方案及單元樣例、程序設(shè)計語言基礎(chǔ)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計方案、學(xué)業(yè)評價方案、習(xí)題庫、實驗指導(dǎo)手冊、課堂教學(xué)案例庫等。

4 課程教學(xué)內(nèi)容及組織實施情況

課程一共進行了三輪翻轉(zhuǎn)課堂混合式教學(xué)改革試點，翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式如圖1所示，組織實施過程如下。

圖1 翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式

4.1 線上學(xué)習(xí)

學(xué)生線上學(xué)習(xí)主要是利用學(xué)校的MOOC平臺進行，分課前和課后，課前及課后的任務(wù)主要有如下三個：

（1）課前線上：學(xué)生需預(yù)習(xí)教師發(fā)布的教學(xué)短視頻，主要是程序設(shè)計課程中的一些基礎(chǔ)語法知識，這部分知識經(jīng)過評估，學(xué)生有能力自學(xué)。一般是2-3個小視頻。預(yù)習(xí)完視頻之后要做預(yù)習(xí)測驗，10道題左右，檢驗并鞏固預(yù)習(xí)效果。

（2）課后線上：課后學(xué)生需要到題庫練習(xí)本章節(jié)的習(xí)題，要完成編程項目，要在論壇中交流學(xué)習(xí)時遇到的問題。

4.2 課堂學(xué)習(xí)

課堂學(xué)習(xí)主要采用案例教學(xué)法，學(xué)生分小組進行問題探究。結(jié)合學(xué)生預(yù)習(xí)中遇到的難點，提前設(shè)計例題和例題引申出來的問題，課堂上分小組，大家在規(guī)定時間進行算法設(shè)計、編寫程序代碼，并進行展示。小組之間互相評價探討同一個問題的不同解決辦法，甚至互相改動對方的程序，進行思維碰撞，進而深化本堂課的知識內(nèi)涵及外延[6]。

4.3 線上線下混合式教學(xué)組織實施

在線上線下混合模式下，教師的前期教學(xué)設(shè)計有兩個前提，第一，時間要分配合理；第二任務(wù)要分配合理，在內(nèi)容上需有增有減。

（1）時間分配及原則。

線上學(xué)習(xí)不宜時間過長，學(xué)生還有很多其他課業(yè)任務(wù)，每天給他們留在本門課的總學(xué)習(xí)時間平均是0.5-1h，全部線上完成。學(xué)生可以根據(jù)自己的基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)能力進行適度彈性控制，進度快的學(xué)生可以提前完成預(yù)習(xí)任務(wù)，去題庫刷題或者在論壇上回答別人的問題，也可以完成實驗課的拓展任務(wù)。

每堂課前預(yù)習(xí)的小視頻根據(jù)知識點大約為1-2個，每個平均11min；預(yù)習(xí)小測驗主要是用來檢驗并鞏固預(yù)習(xí)知識用的，正常預(yù)習(xí)完的學(xué)生10min就可完成。

教師可以根據(jù)平臺上顯示的學(xué)生課前學(xué)習(xí)動態(tài)精準把握學(xué)情，搜集數(shù)據(jù)，矯正課堂教學(xué)的重難點，并關(guān)注一些線上學(xué)習(xí)情況“異?！钡膶W(xué)生，對于學(xué)習(xí)困難的學(xué)生，給予預(yù)警或者線下提供針對性指導(dǎo)，對于學(xué)習(xí)效率高、基礎(chǔ)好的學(xué)生，額外增加一些拓展任務(wù)。

（2）任務(wù)分配及原則。

該門課是把每章節(jié)最基礎(chǔ)的程序語法基礎(chǔ)知識根據(jù)知識點切割開，錄制成教學(xué)小視頻，而這些內(nèi)容在課堂上不會重復(fù)講，課堂上只根據(jù)學(xué)生課前預(yù)習(xí)情況把難點部分稍做講解，然后主要通過大量的案例講解、學(xué)生小組演練、編程，去深化本堂課的內(nèi)容。整個學(xué)期線下（課堂上）會貫穿一兩個程序開發(fā)項目，比如：學(xué)生成績管理系統(tǒng)、ATM機模擬等。將這里面涉及的各個語法知識點打散放到每一章節(jié)的課堂案例演練中。比如這些項目里面涉及的三大流程控制結(jié)構(gòu)、函數(shù)、指針、結(jié)構(gòu)體等，都會在各章節(jié)課堂講解中貫穿進去，學(xué)生會有深入的理解。

任務(wù)分配總的原則：課程基礎(chǔ)的部分能自學(xué)的則線上自學(xué)，難點和案例則在線下課堂上演練，深入探討。

5 課程成績評定方式

本課程采用線上+線下、診斷性評價+過程性評價+終結(jié)性評價相結(jié)合的方式，評價主體有教師評價、學(xué)習(xí)平臺評價、小組評價、個人評價等，更加客觀、科學(xué)、準確地評價學(xué)生的過程學(xué)習(xí)成效和結(jié)果產(chǎn)出。

教師在教學(xué)平臺上設(shè)置好線上學(xué)習(xí)項目各項的權(quán)重之后，平臺會給出每名學(xué)生的過程和最終結(jié)果的成績數(shù)據(jù)。另外課堂上所采用的教學(xué)工具是超星學(xué)習(xí)通APP，該應(yīng)用程序具有簽到、投票、選人、搶答、主題討論、發(fā)布測驗和分組任務(wù)等功能，每個功能的統(tǒng)計結(jié)果可以實時投屏顯示。本課程利用該APP主要實時發(fā)布課堂測驗和分組編程任務(wù)，一方面檢測學(xué)生聽課效果，另一方面主要用來開展小組編程案例研討。任務(wù)發(fā)布下去之后，小組成員便會討論，最終形成編程答案，拍照上傳之后，教師將各組的結(jié)果均投屏顯示，每個小組都可以看到其他小組的結(jié)果，同樣的題目會有不同算法、不同求解，各小組會展開激烈討論甚至辯論，進行思維碰撞，教師從旁穿針引線，激發(fā)學(xué)生思考并加以點評，最終合理給出各小組分數(shù)。

開放性小組編程項目是自從翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)改革以來添加的一個學(xué)期的重要任務(wù)，希望學(xué)生“跳一跳能夠著”，主要為了檢測學(xué)生一學(xué)期的學(xué)習(xí)效果、知識所能達到的深度以及應(yīng)用所學(xué)知識解決實際問題的能力。以往傳統(tǒng)授課后，學(xué)生一學(xué)期下來代碼量很有限，代碼長度也遠遠不夠，部分學(xué)生只學(xué)到了基礎(chǔ)編程語法，根本談不上解決實際問題，而混合式教學(xué)改革之后，學(xué)生課堂上下進行過大量的編程訓(xùn)練，期末的小組大編程項目在平時課堂上也作為案例片段進行過分析探討，學(xué)生初步具備了開發(fā)系統(tǒng)的能力，因而給他們布置這一項挑戰(zhàn)性任務(wù)，學(xué)以致用。三輪教學(xué)實驗下來，學(xué)生已經(jīng)可以編寫開發(fā)上千行的程序設(shè)計項目了。

6 課程評價及改革成效

6.1 實驗組與對照組在期末卷面考試中的表現(xiàn)差異

三輪翻轉(zhuǎn)課堂混合式教學(xué)改革結(jié)果統(tǒng)計顯示，試點班級成績的及格率、優(yōu)良率和平均分都位列前茅，期末卷面成績明顯優(yōu)于同年級其他各個班級，及格率89.1%，優(yōu)良率（期末卷面成績在80分以上的人數(shù)）51.1%，平均分75.9分，標(biāo)準差14.6，橫向各年級相比，試點班的四項指標(biāo)不僅僅在同年級最優(yōu)，縱向?qū)Ρ?年來的各項數(shù)據(jù)，也是最高的。及格率89.1%，高于五年來的最高及格率（66.4%）近23個百分點。標(biāo)準差14.6，更是5年來的最低值，說明班級整體水平趨于平均，普遍較好，并沒有兩極分化。

6.2 試點班在線上學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn)

這部分成績是由超星MOOC學(xué)習(xí)平臺自動跟蹤記錄的，主要從任務(wù)點完成情況和線上學(xué)習(xí)最終成績兩個方面來統(tǒng)計。結(jié)果顯示，試點班學(xué)生的線上學(xué)習(xí)表現(xiàn)良好，73%的學(xué)生線上完成任務(wù)點90%以上，共有72%的學(xué)生線上總成績在80分以上。

6.3 試點班對整體教學(xué)質(zhì)量的評價反饋

學(xué)生調(diào)查問卷結(jié)果顯示，學(xué)習(xí)興趣方面，86%的學(xué)生在學(xué)完之后，對該門課比較感興趣。69.64%的學(xué)生認為教學(xué)效果很好，說明大部分學(xué)生都認同翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方式的幫助很大。絕大部分學(xué)生表示課堂教學(xué)中能加強互動，發(fā)揮他們的主動性，把時間多交還給他們，而不是教師花大量時間講授，而這種需求正是翻轉(zhuǎn)課堂所主張的。線下自學(xué)基礎(chǔ)知識，課堂則還給學(xué)生，大量做案例分析、師生一起分析算法，小組合作練習(xí)、結(jié)果展示探究，圍繞案例，互評護辯，學(xué)生的動手能力和思辨能力得以大大提升。