以題庫建設為契機的翻轉課堂教學改革＊

劉　琴，單美靜

(華東政法大學信息科學技術系，上海 200042)

0　引言

近年，翻轉課堂成為國內(nèi)外教育改革的新浪潮，高等教育翻轉課堂研究始于二十世紀九十年代，較早開展翻轉課堂研究的是哈佛大學的教授Mazur，他把學習劃分為知識傳遞和知識內(nèi)化兩個步驟，并在課堂上使用同伴互助教學。關于翻轉課堂的定義，比較有代表性的是范德堡大學教學發(fā)展中心給出的，“翻轉課堂是對傳統(tǒng)教學的一種翻轉，學生先在課外接觸即將學習的新材料（通常是閱讀文獻或觀看視頻講座），然后在課堂時間通過問題解決、討論或辯論等策略完成知識的內(nèi)化。”他們給出了翻轉課堂的四個核心要素：①課前通過文獻或視頻進行學習；②課前通過作業(yè)或在線測試發(fā)現(xiàn)學習動機；③通過課前作業(yè)、在線測試、課堂討論確立評價機制；④注重發(fā)展高階認知目標的課堂活動。在四個核心要素中，在線測試都是必要的教學手段，起到了發(fā)現(xiàn)問題、評價教學的作用，是教學過程中必不可少的環(huán)節(jié)[1][2]。同時，可以看到翻轉課堂中的在線測試和傳統(tǒng)的考試不僅僅在形式上有不同，在內(nèi)容上也將有所不同。本文以數(shù)據(jù)結構課程為例，建設相應試題庫，學生完成課前課后自測，在課堂教學過程中，帶著問題進課堂，開展課堂討論，以學生為教學主體，促進學生個性化的學習。

1　翻轉課堂中的測試環(huán)節(jié)

翻轉課堂中的測試環(huán)節(jié)不同于傳統(tǒng)的測試考試，具體體現(xiàn)在以下幾個方面[3]。

⑴ 目的不同。傳統(tǒng)的測試環(huán)節(jié)一般發(fā)生在課堂講解之后，起到一個評價作用。翻轉課堂中的測試環(huán)節(jié)除了評價作用外，還有一個很重要的作用是發(fā)現(xiàn)問題，引導學生學習。在課前學生預習后，學生進行自測，需要讓學生知道回答的是否正確，要讓學生發(fā)現(xiàn)問題，老師了解學生的答題情況，從而發(fā)現(xiàn)知識的難點。學生帶著問題進課堂，老師帶著問題及問題的延展知識進課堂。

⑵ 內(nèi)容不同。傳統(tǒng)的測試環(huán)節(jié)因為屬于階段性的總結測驗，所以在題目的難度上要比翻轉課堂中的測試環(huán)節(jié)題目難，測試環(huán)節(jié)重點考察基本知識點，問題多帶有引導性，例如：數(shù)據(jù)結構課程中，翻轉課堂的測試環(huán)節(jié)會出“請回答數(shù)據(jù)結構的發(fā)展史”這樣帶有引導閱讀性質的題目，然而這樣的題目就不適合出現(xiàn)在結業(yè)測試環(huán)節(jié)中。

⑶ 知識點的架構不同。傳統(tǒng)的測試環(huán)節(jié)在知識點的安排上一般需要按照教學大綱，按照教授環(huán)節(jié)來嚴格劃分知識點。而翻轉課堂中的測試環(huán)節(jié)在知識點的劃分上可以不完全按照教學大綱來，可以有知識的拓展、知識的延伸，譬如：《數(shù)據(jù)結構》課程中對于“外排序”這個知識點，因為已經(jīng)超出大綱的要求了，在課程測試環(huán)節(jié)不會有相關考點的考查，但是在翻轉課堂中，可以有這樣的知識點。

⑷ 考查的形式不同。傳統(tǒng)測試環(huán)節(jié)一定是在學生答完題后，教師閱好卷后，才能知道自己的掌握情況。而翻轉課堂中的測試，目的是提前發(fā)現(xiàn)問題，所以，學生答好題后，就會有相應的答案和題解參考。

2　題庫建設

數(shù)據(jù)結構是計算機科學與技術專業(yè)的專業(yè)基礎課，是研究生入學考試和用人單位面試的必考科目[4]。它是研究數(shù)據(jù)之間關系的學科，通過該門課程的學習，學生能為實際問題所涉及到的數(shù)據(jù)選擇合適的數(shù)據(jù)結構并設計相應的算法。

該門課程具有知識點多、難等特點，是專業(yè)課程系列中難度最高的課程之一，也是重修率比較高的一門課程。學生對于很多難的知識點，譬如雙向循環(huán)鏈表、二叉平衡樹、堆排序等等，都存在著難以掌握的現(xiàn)狀。由此可以看出該門課程一方面，很難僅僅通過課堂的講解就能完全掌握，如果沒有課前的預習，課外的復習無法做到知識的融會貫通。另一方面，該門課程對于動手能力也有一定的要求，編寫的算法均需要轉換為合適的編程語言去實現(xiàn)去驗證，一個算法是否正確，是否健壯，是否高效，都需要通過實例去檢驗，如何提高學生的動手實踐能力也是本課程需要解決的問題之一。提高學生在課程中的參與度，以學生為主體的教學形式是該課程切實需要的。借助于“網(wǎng)上課堂”的題庫功能正好可以滿足上述的兩個要求。一方面，把課程有效的劃分成若干知識點，圍繞每個知識點，編寫不同題型的題目，組織成在線練習題供學生課前、課后實踐，有助于知識點的掌握，有助于知識的拓展，有助于提高學習的興趣。另一方面，相比傳統(tǒng)的紙質考試，針對算法設計題（題庫題型中的一類）學生可以上機調(diào)試好程序后再網(wǎng)上提交，不再是“紙上談兵”，在每個小題目實訓的基礎上，為日后課程設計、畢業(yè)設計、畢業(yè)實習打下扎實的基礎。

2.1　題庫分布

根據(jù)課程特點，擬劃定基礎知識、線性表、棧和隊列、串、數(shù)組和廣義表、樹、圖、查找、排序、外排序等十個知識點，基本對應教材的章節(jié)并有延展。每個知識點下均可分布五類題型，其中客觀題有單選題、填空題、判斷題，主觀題有（設計）問答題、算法設計題，每種題型的題目都設有答案、評分標準或者導讀提示（專門針對部分沒有標準答案的拓展問題，引導學生去閱讀相關書籍或文章）。難度適中的題目約占65%，較難題目約占25%，難的題目約占10%。每條題目的命題力爭題意清晰，內(nèi)容簡要、準確；試題彼此獨立，不含有暗示本題和其他試題正確答案的線索。

2.2　試題組建

根據(jù)測試的時間不同，試題的分布不盡一致。

課前測試題，從題庫的每個知識點中抽取部分題目組成練習卷，包括五類題型的題目：單選題、填空題、判斷題、設計問答題、算法設計題，難度適中的題目約占90%，較難的題目約占10%。測試題的目的在于讓學生發(fā)現(xiàn)問題，帶著問題進課堂，并擴展研讀一些著作和論文。

課后測試題，從題庫的每個知識點中抽取部分題目組成練習卷，與課前測試題不同，其難度適中的題目約占60%，較難的題目約占20%，難的題目占20%。測試題在于讓學生發(fā)現(xiàn)知識的薄弱點，專項研讀。

不論是課前測試題，還是課后測試題，答案和分數(shù)都是題目做完后，立即給出，這樣便于學生及時發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。

2.3　測試分析

根據(jù)學生測試情況，分析出平均分、最高分、最低分、各個分值段的得分人數(shù)、最低得分題、不同知識點的得分情況、不同題型的得分情況等等內(nèi)容。從而，發(fā)現(xiàn)難點、易錯點，反哺教學。

通過測試既可以了解學生的基礎情況，能在教學過程中突出重點，也能在課程結束后，考量老師的教學情況。通過題庫抽題的方式實現(xiàn)教考分離，考試后認真進行試卷分析，能比較真實地反應出教學的不足，客觀地分析出教學的薄弱點，有目標地加強相關的教學工作，完善教學，為培養(yǎng)基礎扎實、動手能力強的學生提供了有力保障。

2.4　教學效果

教師在整個教學活動中，不再是主體，而是帶著問題進課堂的學生，他們通過課堂討論，課后拓展實踐的方式，提高了學習的效率。主要體現(xiàn)在：

⑴ 學生成績提高：數(shù)據(jù)結構課程一直是不及格率比較高的課程，一般約有30%左右的學生不能通過考試，但自從采用了這種以學生為主體的學習方式后，學生課前課后針對試題展開討論和實踐，不合格率一般在10%以內(nèi)，優(yōu)秀率也有所提升。

⑵ 評教分數(shù)提高：數(shù)據(jù)結構課程因為課程比較難，學生的畏難情緒比較嚴重，自從采用了新的教學方式后，學生對課程的興趣提高了，評教分數(shù)也是節(jié)節(jié)攀升，一般都在99分左右，在同期課程中處于比較前列的位置。

⑶ 以教帶賽：學生課堂上獲得了豐富的知識后，在課堂之外的各類比賽中就能表現(xiàn)突出，例如：2014年我校首次參加“上海市大學生計算機應用能力大賽”，至2017年已經(jīng)有四年的比賽經(jīng)驗，以往在比賽中我們只能獲得三等獎左右這樣的名次，但自從采用了翻轉課堂這樣的教學形式后，2017年我們有一組選手獲得了一等獎。

3　結束語

目前，計算機教育正面臨著來自各方面的挑戰(zhàn)和壓力[5]，一方面新的知識不斷涌現(xiàn)，需要增設一些包含新技術新內(nèi)容的課程，另一方面?zhèn)鹘y(tǒng)基礎課程的重要性日益提升，知識越是更新快，基礎知識就顯得特別重要。但基礎知識的學習往往是枯燥的，為了提高學習效率和學習興趣，建立以學生為中心的新型課堂教學模式就顯得特別重要。我們針對數(shù)據(jù)結構課程，試點了翻轉課堂這樣一種新型的教學模式，以題庫建設為中心，課前、課后進行測試，讓學生帶著問題進課堂，通過試題分析，老師提前了解到知識的難點，試題提供給學生延伸閱讀的提示。此模式通過一段時間的實踐，取得了一定的教學效果。今后，我們還將進一步探討在翻轉課堂的教學過程中，除了測試環(huán)節(jié)以外的其他教學環(huán)節(jié)的改進，挖掘適合翻轉課堂這種新型教學模式的課程。

參考文獻(References):

[1]鐘曉流,宋述強,焦麗珍.信息化環(huán)境中基于翻轉課堂理念的教學設計研究[J].開放教育研究,2013.19(1):58-64

[2]楊春梅.高等教育翻轉課堂研究綜述[J].江蘇高教,2016.1:59-63

[3]Vanderbilt University,Center for Teaching.Flipping the classroom.http://cft.vanderbilt.edu/guides-sub-pages/flipping-the-classroom/

[4]李征,楊偉,袁科.基于考研真題分析的數(shù)據(jù)結構教學改革[J].計算機教育,2017.1:76-79

[5]龔沛曾,楊志強.大學計算機基礎教學中的計算思維培養(yǎng)[J].中國大學教學,2012.5:51-54