“競賽激勵”理念的翻轉課堂教學模式的研究與探討

林克正 金恩海 劉彥君 唐遠新 陳德運

摘要：“翻轉課堂”教學模式將知識學習過程和知識鞏固內化過程進行了顛倒.其實是一種學生在課下學習，課上完成知識鞏固內化的過程。“競賽激勵”理念的翻轉課堂教學模型，是在實驗課部分融入“競賽”和“獎勵”機制，讓學生在一種鼓舞和激勵的氣氛中學習，同時能更好地激發學生學習的欲望和潛力。

關鍵詞：翻轉課堂；《C語言程序設計》；教學模型設計；競賽激勵機制；學習支持平臺

“翻轉課堂”理念的提出，給國內外各大高校的教育研究和改革指明了一個新的方向。如何將“翻轉課堂”理念和具體的課程教學相結合，最后設計出有效的教學模型，成為國內高校教學與改革中著重思考的問題。《C語言程序設計》課程的學習，對編程實踐部分的掌握度要求較高，傳統的教學模式不能滿足這個要求。首先，教師在進行具體的教學的過程中，往往是忽略了實驗上機環節的教學，使得學生最后僅僅是掌握了概念和語法，對于上機編程卻是束手無策。其次，學生的被動和懶散，對老師的依賴，學習動力的匱乏，都使得教學效果不理想；傳統的“填鴨式”的教學，只注重概念理解，不注重課堂氛圍和互動，極易使學生產生厭煩和疲倦心理。因此，制訂一個高效、合理和可行性的教學方案至關重要。翻轉課堂教學模式這種新穎的教學方法，注重的是學生主動學習和交互式的學習，滿足了當前形勢下高校對此課程的教學期望，使學生在學習過程中找到學習的樂趣和動力。

一、翻轉課堂（FCM）

“翻轉課堂”教學模式將“課上教師授課，學生學習知識”和“課下學生知識鞏固內化”進行了顛倒，它采用的是課下學生進行自主知識的學習，而在課堂中進行知識內化、鞏固和吸收的一種教學形式。

翻轉課堂（FCM）理念是由兩位化學老師喬納森·伯爾曼和亞倫·薩姆斯最先提出的。起初，他們在考慮如何給因一些原因缺席課堂學習的學生補下落下的課程時，他們將制作好的視頻及文檔資料放置到網站上供缺課的學生來使用，這些學習資源主要是通過屏幕錄像軟件錄制PowerPoint演示文稿及教師講課音頻來完成的。

雪萊，這名來自加拿大薩斯喀徹溫省穆斯喬草原高中的老師，在教授課程時，對翻轉課堂教學模式進行了創新的應用。首先，根據課程和學生情況來適時地分配給學生教學視頻，只有當需要激發學生思考和學習興趣時才會采用這種教學模式，其他的情況則繼續采用以往的教學模式。雪萊老師的這種教學模式，沒有拘束在翻轉課堂的固定模式里，在實際教學過程中，要綜合考慮學科和學生的情況，只有當學生善于自主思考和學習探究時，翻轉課堂教學模式才會收到預期的效果。

二、翻轉課堂的可行性分析

1.《C語言程序設計》課程特點與要求

《C語言程序設計》課程的強實踐性，不僅要求學生要牢固掌握概念語法規則等基礎知識，還要求學生能將學到的知識應用到實踐編程之中。要想達到牢固掌握程序設計的思想和方法這個目標，就需要在不斷的實踐實驗中體會和掌握程序設計的思想。這種“翻轉課堂”模式的教學，注重的是課堂上教師和學生的交流互動、探討和實踐，尤其是實踐上機部分，能很好地將理論知識與實際操作結合起來，實現了學以致用。在《C語言程序設計》課程的學習過程中，編程實踐的整個過程就是一個研究問題、開啟思路、以目標為導向解決問題的過程，具有研討性和任務導向性的特點。因此，翻轉課堂因其研討式和任務導向式的教學模式與《C語言程序設計》課程的實踐性要求極高吻合性，非常適合應用于此課程的教學。

2.教學資源的成熟

第一，對大部分高校來說，互聯網已經普及，高校已經進行了先進的多媒體和網絡資源的配置。第二，本類課程的教師的職業技能水平很高，他們具備計算機基礎知識，功底深厚，完全可以勝任學習支持平臺的開發與架構，并能進行學習資源的制作與設計，可以開發出適合學生的教學資源。最后，大學生的電腦持有率逐年升高，接近100%，同時學校配備的免費機房、實驗室等基礎設施，使得學生具備通過學習支持平臺進行學習。

3.學生已具備翻轉課堂所需的能力

由于翻轉課堂的課下學習主要是依托于學習支持平臺的視頻、文檔網頁、PPT等方式，這就需要學生具備一定的信息化技術能力，最起碼要知道如何操作和使用這個學習系統。中小學教育階段，對信息化課程的開設和普及，使得學生進入大學以后都已經掌握了一定的信息技術能力，能夠熟練地使用Windows系統與網絡工具，操作各種多媒體資源。計算機相關專業的大學生從大一開始就學習計算機類基礎課程，多年的深厚的知識積累，使得他們可以熟練操作和使用學習所需掌握的軟件或者工具操作能力。另外，大學生從年齡和心理發展上都已進入到一個相對成熟的階段，自主學習能力較高，能積極自主地在無監督的情況下完成老師布置的任務，也就能很好地完成翻轉課堂模式教學中的課前階段。

三、《C語言程序設計》的翻轉課堂模型設計

結合《C語言程序設計》課程的特點，此課程教學模型應主要架構兩個角色的活動：教師活動和學生活動。教師活動和學生活動貫穿于整個課前、課中、課后的過程中。

從教師活動的角度，翻轉課堂的教學模式是：課前，教師設計和制作視頻、文檔、PPT等教學資源，上傳到網絡教學平臺，供學生們下載和學習；教師設計的練習和測試題，可上傳到ACM/OJ平臺，學生們在自主學習后，可自行進行檢查和鞏固學習。課中，教師不僅要解決學生課前的一些疑問，幫助學生更好地內化知識，還要安排學生討論環節，增加學生之間、師生之間的交流互動，挖掘學生對知識的興趣和熱情，并對總體課堂上的活動和問題進行總結。課后，教師在ACM/OJ平臺布置練習和測試，進一步加深學生對知識的掌握程度，測試教學效果；教師組建一個可以供師生之間交流探討的平臺，讓學生之間進行課后交流討論，進行進一步的總結提煉，完成知識的深度內化；教師通過和學生交流，總結教學活動，并可以通過問卷、考試等方式進行教學效果的評估。

1.搭建學習平臺

（1）網絡教學平臺。學生主要通過網絡教學平臺進行教學資源的下載和學習。因此，教師要創建和制作合適的教學資源。教師可以利用已有的、符合本學科課程教學要求的學習資源，也可以自行制作和創建教學資源如PPT、網頁、視頻等。為了能讓學生的自主學習過程更加高效和順利，教師還可以適當地設計一些引導和標注，來引導學生如何使用教學資源，如何更好地學習。在此過程中，教師要找好關鍵點，做出適合的方案，權衡好利弊。教學視頻的內容形式采用聲音加上操作演示等，注意教學視頻的時間，注意講課節奏，以講完一個關鍵知識點和學生能專注的時間長度為宜。

（2）ACM/OJ平臺。ACM/OJ平臺，主要用于學生練習、考核測試教學效果。教師將設計好的練習題和測試題上傳到ACM/OJ平臺（http：//acm.hrbust.edu.cn/）。設計的練習題要注重與知識點的緊密結合；測試題要著重反映出學生不易理解和容易出錯的部分。課前，學生可以通過這個平臺進行自我測試和練習；課后，學生可以通過這個平臺進行考查測試，查缺補漏，檢測不足。教師則通過學生們的測試成績等，來對自己的教學效果進行評價。

2.設計課堂活動

（1）學生合作探索式學習。合作探討。學生之間進行分工合作，共同討論程序算法、語法規則，按照課程目標，完成課程任務。在這個過程中教師起到調節氣氛、維護秩序和引導協調的作用；思想碰撞：學生在交流討論中，將得出的成果進行展示和分享，大家一起進行討論交流，在知識學習上達到共識和一致；總結提煉：教師對學生們的討論交流情況進行總結和提煉，對一些難懂的知識和難操作的程序進行重點指導和總結，并且提出值得深入探究的問題，從而激發學生的內在潛能，開拓學生的發散思維，提高創造力。

（2）競賽激勵式學習。將競賽激勵式學習融入到實驗課中，是一種很好的嘗試。這種方式注重“競爭”與“合作”，“引導”與“激勵”，非常有利于實驗課部分的教學，能起到很好的教學效果。這個過程進行之前，需要學生對知識有基本的掌握，才能使其在競賽中運用知識。而由于“翻轉課堂”模式教學的引入，正好貼合了這個要求。學生在課前對知識進行了充分的自主學習，課堂中教師可以設計一些競賽環節，來激勵學生的斗志，提高競爭意識，從而激發學生的學習興趣。在此環節中，教師要設計一個既能包含編程所用到的關鍵知識點，還要能開拓學生思維的、體現出編程思想的例子。采用分組競賽的機制來進行實驗部分的教學，可以將學生分為幾組，針對同一個問題，學生一起交流討論并根據得出的方案進行編程實驗。最后，依據每組組員的編程情況，由教師進行評價，記錄每個人的編程情況及相應成績，最后累計組內所有人員的成績，評出最優組，最優組給予相應的加分。而每次實驗課中的成績，會影響最后期末考試本門課程的分數。實驗課中采用的“分組競賽”，給學生營造了一種緊張激烈的氛圍，激發學生的求勝心理，讓學生在這個過程中通過交流和探討，應用所學知識點，梳理思路，這是一個挖掘創造性思維的過程；這種競賽機制，培養了學生的競爭意識以及團隊合作精神；“激勵機制”則充分調動了學生的學習熱情，并使得學生能充分重視每次實驗課的編程實訓，學生從態度上就有了根本的改變，完成了課程教學活動中“理論知識”與“實踐應用”的完美結合。

筆者將這種“競賽激勵”機制引入到實際教學中，實驗對象是2014級計算機專業3個班級的學生，對方法1班采用傳統的教學模式，方法2班采用通常的“翻轉課堂”模式，對方法3班采用了基于“競賽激勵”機制的翻轉課堂教學模式，對實驗課部分的成績進行了對比，具體成績見表1所示：

結果可知：采用傳統教學模式（方法1），學生的成績更多地集中在中等（70-80）和差（60-70）的級別上，甚至還有相當一部分不及格的學生；采用傳統的翻轉課堂教學模式（方法2），成績在不及格、差和中等的學生比例有所減少，成績在良和優的學生比例上升；而在“競賽激勵”式的翻轉課堂教學模式（方法3）的教學中，成績在良和優的學生比例有大幅度上升，幾乎接近總人數的三分之一，人數占比下降幅度最大的是成績在差和中等的學生，方法3班已沒有不及格的學生。這個結果表明，這種新式的方法，提高了那些基礎較好和更愿意積極學習的學生的成績，同時對基礎較差的學生也起到了激勵的作用。

3.考核評價機制

此階段，是評價教師活動和學生活動效果的階段。評價中的參與者既包含教師——這個教學過程的引導者，還要包括學生——這個過程中的主體學習者。為了取得更好的評價效果，需要多角度多方面的評價，測評的方式應該多元化，測評的內容也該更加豐富，不僅要對學生的知識掌握程度進行測評，還要對學生的課堂活躍程度、解決問題能力、實踐情況等進行綜合衡量。教師也可以在這個階段得到學生們對教學方式和教學效果的反饋和評價。通過學生的每次課堂表現情況，以及在ACM/OJ平臺上的考核測試成績、問卷調查等，教師對自己的教學效果進行反饋和評價，同時教師根據學生反饋的意見，參考學生的綜合考試成績、平時表現等，來對教學計劃進行調整，以便取得期望的教學效果。

四、《C語言程序設計》課程的翻轉課堂案例

通過C語言程序設計課程教學過程中的一個例子來對翻轉課堂模式進行闡述。指針是C語言學習的一個重要部分。要想寫出簡潔、緊湊、高效的程序，指針的掌握和應用是十分必要和關鍵的。因此在學習過程中需要多思考、多練習、多實踐。

1.課前搭建學習平臺：

（1）查閱資料，根據教學內容制訂教學計劃，測出本次課程的重難點，規劃出教學方法，并根據本次課程內容和教學方法，制訂能反映出教學效果和學生意見的調查問卷；

（2）教師制作PPT或錄制音頻視頻，將教學資源上傳到網絡教學平臺，供學生自行學習；制作練習題和測試題上傳到ACM/OJ平臺，供學生課前練習和課后考核。

（3）設置一些導讀問題：指針的定義、指針有哪幾種分類、如何引用指針等。通過導讀任務來引導學生進行課前自主學習。

2.課中課堂活動：

（1）組織學生以自由討論的方式或者知識問答的方式回顧知識點，對在課前學習階段遇到的疑難問題進行討論，比如一起討論容易混淆的地方如：變量的指針與指向變量的指針變量的區別，實參數組名和形參數組名分別代表的意思等地方；

（2）老師對難懂重要的和學生有疑問的知識點進行具體的講解和說明；

（3）開啟競爭激勵式實驗，讓學生在實驗中深化知識，并學會應用。例如：輸入a、b、c3個整數，按大小順序輸出。對于這個任務，教師根據任務難度，確定一組的合適人數，將學生分為若干組。比賽開始，開始計時，組內成員先一起討論這個任務編程所要用到的知識點：輸入數據用到的函數swap（）的用法；定義指針與指針的使用；比較大小過程中用到的If語句；如何使用好中間變量；如何賦值和輸出等。組員共同討論后，梳理編程思路后，組員開始進行上機編程，完成后記錄每個組員從討論開始到編程結束的用時時間。教師檢查程序的運行結果，結合學生編程的效率時間等情況，給出相應分數，累加出一組的總分數。最后評出得分最高的一組，這一組每個組員可以得到額外的加分。最后在期末考試后，將每次競賽激勵式實驗課的課堂成績也考慮進去，拿捏好期末試卷的卷面成績和平時課堂成績的比例，最后進行折算。

3.課后總結提煉：

（1）教師對學生的課堂表現進行綜合評價，根據本次課程學習情況，留一些課后任務來讓學生更好地固化知識；

（2）及時去平臺查看學生的課后討論情況，給予那些基礎較差或者課堂掌握情況不是太好的學生及時的指導和回復，方便他們后續課程內容的學習；

（3）給學生分發調查問卷，匿名填寫，根據調查問卷的結果，對自己的教學效果進行評估，適當修改教學計劃，以方便下一次課的進行。

五、結語

在《C語言程序設計》課程教學過程的實驗課環節加入“競賽激勵”機制，需要學生對基礎知識有更為深入的理解和掌握，只有這樣才能在實踐編程部分有實質性的提高，讓學生感受到真正能學和能用到知識的快樂。這種成就感，反過來激勵學生更積極地進行下一次的自主學習。對三個班級做的教學實驗得出的數據也表明，在實驗課部分引入“競賽激勵”理念，能更好地激發學生們的學習熱情和動力。