【摘要】翻轉課堂教學模式在課前完成知識傳授，在課中完成知識內化，突出“以學為中心”。本文在簡介翻轉課堂的基礎上，討論翻轉課堂在《高級語言》在教學過程中的應用，重點介紹教學設計及課中活動安排，以期對程序設計類課程翻轉課堂教學提供一些參考。效果分析表明，《高級語言》翻轉課堂教學能夠較好地提高教學效果。

【關鍵詞】翻轉課堂;高級語言;教學設計

1引言

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

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

2翻轉課堂簡介

簡言之，翻轉課堂[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“知識內化”這兩個教學環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)課堂在課前通過教材預習知識，在課中完成知識傳授，在課后通過作業(yè)等措施內化知識;而翻轉課堂顛倒了傳統(tǒng)課堂的教學流程，在課前通過微課完成知識傳授，在課中通過作業(yè)、交流和指導等措施內化知識。在翻轉課堂教學模式下，教師提前錄制好微課，學生在課前通過網(wǎng)絡學習微課學習相關知識，學生在教師指導下通過完成作業(yè)、交流討論等課堂活動內化知識。為提高學生的學習興趣和學習效果，需要借助信息技術手段根據(jù)知識點錄制短小精悍的教學短視頻。而面對面的課堂活動是翻轉課堂的關鍵環(huán)節(jié)，是否在課中有效內化知識是衡量翻轉課堂是否成功的主要準則。在翻轉課堂的課堂活動中，學生從被動的接受者轉變?yōu)橹鲃拥膶W習者，而教師從知識的傳授者轉變?yōu)閷W生學習的引導者、輔助者。因此，翻轉課堂需要教師轉變教學理念，從“以教為中心”向“以學為中心”轉變。

3翻轉課堂的運用

3.1教學設計

《高級語言》翻轉課堂教學分為“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》翻轉課堂教學

教師在課前參照布魯姆認知領域教學目標分類確定學習目標，發(fā)布學習任務單。布魯姆的教學目標分類分為記憶、理解、應用、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。學習任務單包括學習目標、微課、OJ探究問題、 OJ練習/作業(yè)及拓展閱讀資料等;學生根據(jù)任務單了解學習目標，學習微課，嘗試求解OJ問題，在遇到問題時可以反復觀看微課或者在MOOC平臺的討論區(qū)、教學群交流討論，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容。在課中，首先學生在MOOC平臺進行關于知識點的在線測驗;然后教師精講重難點，根據(jù)學生課前的討論、課中測驗情況進行答疑解惑;接著隨機選擇學習團隊，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。在課后，學生通過OJ完成課后任務（作業(yè)/練習等）、進行拓展練習（學習任務單中指定），通過MOOC平臺進行教學反饋和交流討論;教師進行教學反思，對學生學習情況進行統(tǒng)計分析，并修改、完善教學目標和學習任務。

3.2“課中”活動

《高級語言》翻轉課堂的“課中”活動基于學生的課前在MOOC平臺的微課學習和在OJ上的問題探究?！罢n中”活動是翻轉課堂的關鍵環(huán)節(jié)，主要進行內化知識及拓展探究，重在實現(xiàn)布魯姆認知領域的高階學習目標。本節(jié)以教學內容“遞歸函數(shù)”為例，說明《高級語言》翻轉課堂主要的“課中”活動安排。

活動1：學生課堂測驗

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。測驗內容較簡單，包含遞歸函數(shù)的基礎知識及遞歸函數(shù)結果分析，學生只要根據(jù)微課進行了知識點的學習就能正確作答。此活動用于檢測學生課前學習效果，實現(xiàn)布魯姆認知學習的低階目標，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，從而促進學生課前認真學習。

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)課前學生在MOOC討論區(qū)的問題進行答疑解惑，例如，針對學生提出的問題“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)布魯姆認知領域的低階學習目標。

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。教師也提出一些預先準備好的問題引導學生思考并由同學搶答。為激發(fā)搶答熱情，學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)布魯姆認知領域的高階學習目標。

活動4：交流討論

在此活動中，對于部分學生現(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，引導學生分析、評價并思考“空間換時間”、“記憶化搜索”等程序設計競賽的常用知識和方法。又如，根據(jù)有些同學的困惑：“n皇后（OJ題號：1944）”如何求解，引導學生討論、分析程序設計競賽中常見的“回溯法”的運用。此活動實現(xiàn)布魯姆認知領域的高階學習目標。

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合，過程考核和終結性考核相結合的方式，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%（含學習團隊專題討論、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)內的OJ上完成。競賽附加分按學生參加校程序設計競賽的解題數(shù)給分，學生每解出1題得1分。

筆者自2017級開始正式引入并使用翻轉課堂教學模式，如表1所示為筆者教學班（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模式，但未引入翻轉課堂）的總評成績比較情況。其中，計算機162班以OJ為主要的教學平臺，在線微課僅用于學生預習和復習，而未引入翻轉課堂教學模式。

從表中可見，從縱向看，引入翻轉課堂后的教學效果得到了較好的提升，從橫向看，引入翻轉課堂后的教學效果也有所提升;而且，筆者引入翻轉課堂后的優(yōu)良率逐年提高，體現(xiàn)了持續(xù)改進的特點。另外，學生在《高級語言》的學習過程中需要完成大量的編程練習，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結論

采用翻轉課堂教學模式，需要教師秉承“以學為中心”的理念，精心地思考、設計和實踐教學;需要學生從被動接受者轉變?yōu)橹鲃訉W習者，在課前投入更多的精力和時間進行學習。《高級語言》的教學實踐表明，翻轉課堂教學突出了學生的主體性，能夠較好地提升教學效果。但是，《高級語言》翻轉課堂教學還需要持續(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)度以建設金課”、“如何更好地激發(fā)學生積極參與交流和互動”及“如何更有針對性地指導學習有困難的學生”等問題。

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

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》線上線下混合教學研究與實踐;

紹興文理學院線上線下混合式“金課”建設項目—《高級語言》。

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

（紹興文理學院計算機科學與工程系 浙江紹興 312000）