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(shí)的學(xué)習(xí)，在課堂上完成知識(shí)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(shí)驗(yàn)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(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)的不足，同時(shí)克服自身的局限性[4-5]。

《高級(jí)語言程序設(shè)計(jì)》課程是計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課，面向全學(xué)院大一年級(jí)各專業(yè)學(xué)生開設(shè)，3學(xué)分，48課時(shí)，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(yán)重并突出。自2016年以來，筆者作為負(fù)責(zé)人開始將這門課作為進(jìn)行基于翻轉(zhuǎn)課堂的混合式教學(xué)改革試點(diǎn)，一共進(jìn)行了三輪教學(xué)實(shí)驗(yàn)，統(tǒng)計(jì)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(jī)、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(duì)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(jí)試行混合式教學(xué)實(shí)踐。

2 課程與教學(xué)改革重點(diǎn)要解決的問題

2.1 會(huì)學(xué)不會(huì)做、會(huì)做不會(huì)用

大一學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)和思考問題的習(xí)慣仍然是高中時(shí)期的數(shù)學(xué)邏輯思維，而該門課要求學(xué)生編寫計(jì)算機(jī)指令，讓計(jì)算機(jī)幫人類解決問題，需要用計(jì)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(huì)學(xué)不會(huì)做，會(huì)做不會(huì)用，編程解決實(shí)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(jìn)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(shí)學(xué)習(xí)狀況，故教師在給出平時(shí)成績(jī)時(shí)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?jǐn)?shù)也并不客觀科學(xué)。

2.3 課堂交互性不強(qiáng)，知識(shí)掌握深度不夠

一般一堂課的教學(xué)大致分為兩個(gè)階段，即知識(shí)傳授和知識(shí)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(shí)限內(nèi)完成大量的教學(xué)內(nèi)容，在知識(shí)傳授這個(gè)階段往往花了大量的時(shí)間，留給知識(shí)鞏固和應(yīng)用深化的時(shí)間很少，課堂也相對(duì)比較“靜”，部分課下主動(dòng)性不強(qiáng)的學(xué)生學(xué)到的知識(shí)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(tái)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(jí)評(píng)分：5.0；課程PV（點(diǎn)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(gè)試點(diǎn)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(diǎn)95個(gè)，課程教學(xué)知識(shí)點(diǎn)微視頻70個(gè)，平均每個(gè)視頻時(shí)長(zhǎng)11min，線上測(cè)驗(yàn)及活動(dòng)共22個(gè)，編程實(shí)踐大項(xiàng)目共11個(gè)。這部分資源全部在線上，用于學(xué)生緊跟課程進(jìn)度進(jìn)行自學(xué)自練，自主完成，雖然是自主學(xué)時(shí)，但卻是課堂教學(xué)的重要補(bǔ)充，課堂上不會(huì)再單獨(dú)講授線上自學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)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(fù)責(zé)人及團(tuán)隊(duì)成員在實(shí)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(jì)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(jì)語言基礎(chǔ)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)方案、學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)方案、習(xí)題庫、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)手冊(cè)、課堂教學(xué)案例庫等。

4 課程教學(xué)內(nèi)容及組織實(shí)施情況

課程一共進(jìn)行了三輪翻轉(zhuǎn)課堂混合式教學(xué)改革試點(diǎn)，翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式如圖1所示，組織實(shí)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(tái)進(jìn)行，分課前和課后，課前及課后的任務(wù)主要有如下三個(gè)：

（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(jì)課程中的一些基礎(chǔ)語法知識(shí)，這部分知識(shí)經(jīng)過評(píng)估，學(xué)生有能力自學(xué)。一般是2-3個(gè)小視頻。預(yù)習(xí)完視頻之后要做預(yù)習(xí)測(cè)驗(yàn)，10道題左右，檢驗(yàn)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(xiàng)目，要在論壇中交流學(xué)習(xí)時(shí)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(jìn)行問題探究。結(jié)合學(xué)生預(yù)習(xí)中遇到的難點(diǎn)，提前設(shè)計(jì)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(shí)間進(jìn)行算法設(shè)計(jì)、編寫程序代碼，并進(jìn)行展示。小組之間互相評(píng)價(jià)探討同一個(gè)問題的不同解決辦法，甚至互相改動(dòng)對(duì)方的程序，進(jìn)行思維碰撞，進(jìn)而深化本堂課的知識(shí)內(nèi)涵及外延[6]。

4.3 線上線下混合式教學(xué)組織實(shí)施

在線上線下混合模式下，教師的前期教學(xué)設(shè)計(jì)有兩個(gè)前提，第一，時(shí)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(shí)間分配及原則。

線上學(xué)習(xí)不宜時(shí)間過長(zhǎng)，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(shí)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(jìn)行適度彈性控制，進(jìn)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(shí)驗(yàn)課的拓展任務(wù)。

每堂課前預(yù)習(xí)的小視頻根據(jù)知識(shí)點(diǎn)大約為1-2個(gè)，每個(gè)平均11min；預(yù)習(xí)小測(cè)驗(yàn)主要是用來檢驗(yàn)并鞏固預(yù)習(xí)知識(shí)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(tái)上顯示的學(xué)生課前學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)精準(zhǔn)把握學(xué)情，搜集數(shù)據(jù)，矯正課堂教學(xué)的重難點(diǎn)，并關(guān)注一些線上學(xué)習(xí)情況“異?！钡膶W(xué)生，對(duì)于學(xué)習(xí)困難的學(xué)生，給予預(yù)警或者線下提供針對(duì)性指導(dǎo)，對(duì)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(shí)根據(jù)知識(shí)點(diǎn)切割開，錄制成教學(xué)小視頻，而這些內(nèi)容在課堂上不會(huì)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(diǎn)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(gè)學(xué)期線下（課堂上）會(huì)貫穿一兩個(gè)程序開發(fā)項(xiàng)目，比如：學(xué)生成績(jī)管理系統(tǒng)、ATM機(jī)模擬等。將這里面涉及的各個(gè)語法知識(shí)點(diǎn)打散放到每一章節(jié)的課堂案例演練中。比如這些項(xiàng)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(huì)在各章節(jié)課堂講解中貫穿進(jìn)去，學(xué)生會(huì)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(diǎn)和案例則在線下課堂上演練，深入探討。

5 課程成績(jī)?cè)u(píng)定方式

本課程采用線上+線下、診斷性評(píng)價(jià)+過程性評(píng)價(jià)+終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合的方式，評(píng)價(jià)主體有教師評(píng)價(jià)、學(xué)習(xí)平臺(tái)評(píng)價(jià)、小組評(píng)價(jià)、個(gè)人評(píng)價(jià)等，更加客觀、科學(xué)、準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)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(tái)上設(shè)置好線上學(xué)習(xí)項(xiàng)目各項(xiàng)的權(quán)重之后，平臺(tái)會(huì)給出每名學(xué)生的過程和最終結(jié)果的成績(jī)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(cè)驗(yàn)和分組任務(wù)等功能，每個(gè)功能的統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以實(shí)時(shí)投屏顯示。本課程利用該APP主要實(shí)時(shí)發(fā)布課堂測(cè)驗(yàn)和分組編程任務(wù)，一方面檢測(cè)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(huì)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(gè)小組都可以看到其他小組的結(jié)果，同樣的題目會(huì)有不同算法、不同求解，各小組會(huì)展開激烈討論甚至辯論，進(jìn)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(diǎn)評(píng)，最終合理給出各小組分?jǐn)?shù)。

開放性小組編程項(xiàng)目是自從翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)改革以來添加的一個(gè)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(cè)學(xué)生一學(xué)期的學(xué)習(xí)效果、知識(shí)所能達(dá)到的深度以及應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)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(zhǎng)度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(shí)際問題，而混合式教學(xué)改革之后，學(xué)生課堂上下進(jìn)行過大量的編程訓(xùn)練，期末的小組大編程項(xiàng)目在平時(shí)課堂上也作為案例片段進(jìn)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(xiàng)挑戰(zhàn)性任務(wù)，學(xué)以致用。三輪教學(xué)實(shí)驗(yàn)下來，學(xué)生已經(jīng)可以編寫開發(fā)上千行的程序設(shè)計(jì)項(xiàng)目了。

6 課程評(píng)價(jià)及改革成效

6.1 實(shí)驗(yàn)組與對(duì)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(jì)顯示，試點(diǎn)班級(jí)成績(jī)的及格率、優(yōu)良率和平均分都位列前茅，期末卷面成績(jī)明顯優(yōu)于同年級(jí)其他各個(gè)班級(jí)，及格率89.1%，優(yōu)良率（期末卷面成績(jī)?cè)?0分以上的人數(shù)）51.1%，平均分75.9分，標(biāo)準(zhǔn)差14.6，橫向各年級(jí)相比，試點(diǎn)班的四項(xiàng)指標(biāo)不僅僅在同年級(jí)最優(yōu)，縱向?qū)Ρ?年來的各項(xiàng)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(gè)百分點(diǎn)。標(biāo)準(zhǔn)差14.6，更是5年來的最低值，說明班級(jí)整體水平趨于平均，普遍較好，并沒有兩極分化。

6.2 試點(diǎn)班在線上學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn)

這部分成績(jī)是由超星MOOC學(xué)習(xí)平臺(tái)自動(dòng)跟蹤記錄的，主要從任務(wù)點(diǎn)完成情況和線上學(xué)習(xí)最終成績(jī)兩個(gè)方面來統(tǒng)計(jì)。結(jié)果顯示，試點(diǎn)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(diǎn)90%以上，共有72%的學(xué)生線上總成績(jī)?cè)?0分以上。

6.3 試點(diǎn)班對(duì)整體教學(xué)質(zhì)量的評(píng)價(jià)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(duì)該門課比較感興趣。69.64%的學(xué)生認(rèn)為教學(xué)效果很好，說明大部分學(xué)生都認(rèn)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(qiáng)互動(dòng)，發(fā)揮他們的主動(dòng)性，把時(shí)間多交還給他們，而不是教師花大量時(shí)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(shí)，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(píng)護(hù)辯，學(xué)生的動(dòng)手能力和思辨能力得以大大提升。