基于云平臺的翻轉課堂教學模型在程序設計課程中的應用

李昕昕 周舸

摘要：由于程序設計語言課程在傳統教學過程中存在實踐課時偏少，理論知識難于理解，課堂展示效果較差的問題，因此本文提出了圍繞學生、教師雙主體，以課前訓練、課內固化、課后提升為主要實施流程的改進型翻轉課堂教學模型。經過對改進型模型的應用，學生發現問題、解決問題的能力有所提升，課堂氛圍更加活躍，評價機制更加合理、準確。

關鍵詞：雙主體；翻轉課堂；課內固化；課后提升

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）10-0116-03

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

The Application of Cloud Flipped Classroom Teaching Model on Programming Course

LI Xin-xin， ZHOU Ge

（Jincheng College of Sichuan University， Chengdu 611731， China）

Abstract： Few practice hours， theoretical knowledge is difficult to understand and bad presentation effects are 3 main problems faced by traditional teaching method of programming courses. An improved flipped classroom teaching model is proposed on which focuses 2 subjects： student and teacher. Main procedures of this model contain training before class， consolidation in class and enhancement after class. After applying this model， students ability to discover problems and solve problems is improved and classroom atmosphere is more active and the evaluation mechanism is more reasonable and accurate.

Key words： two subjects； flipped classroom； consolidation in class； enhancement after class

1 引言

國內眾多重點大學正在利用 MOOCs 方式進行教學方法改革， 研究優化教學、 提高教育效益的手段和方法。已經有一部分高校和教師把 MOOCs 理念引入到了計算機課程教學中，對未來計算機教育形式的改革提出了建議。

《高級程序設計語言》課程是計算機類學生的專業基礎課程，對于培養學生專業素養具有突出重要的地位，這門課程學習的好壞將直接影響學生未來的學習和職業生涯。但是多年的教學經歷告訴我們，學生普遍認為這門課程內容過于抽象，非常難以掌握。究其原因，這門課程實踐性非常強，采用傳統的授課式教學模式存在的代碼示例不清楚，學生跟不上老師的思路，從而不利于學生充分掌握本課程的知識，不利于提高學生的動手能力。因此，采用翻轉課堂的教學模式非常適用于這門偏向應用的課程：一方面，通過翻轉課堂教師可以把重點、難點知識錄制為小視頻，提前發給學生，讓學生課前預習，課上針對學生遇到的問題進行講解，達到有的放矢的目的；另一方面，針對抽象的程序設計課題，可以通過視頻實例引導學生，讓學生有直觀的感受，提高上課質量。總的來說，翻轉課堂不僅可以改變學生的對程序設計課程的學習習慣，學習方式，使學生可以自主控制學習進度，還可以提高學生的學習積極性，提高教學質量。

2 翻轉課堂教學模型設計

2.1 現有的翻轉課堂教學模型

翻轉課堂實現了知識傳授和知識內化的顛倒。將傳統課堂中知識的傳授轉移至課前完成，知識的內化則由原先課后做作業的活動轉移至課堂中的學習活動。美國富蘭克林學院數學與計算科學專業的Robert Talbert 教授在很多課程中（如“利用計算機工具解決問題”、“線性代數”） 應用了翻轉課堂教學模式并取得了良好的教學效果。經過多年教學的積累，Robert Talbert 總結出翻轉課堂的實施結構模型（見圖1）[1]，該模型分為兩個部分，即課前和課中。課前要求學生在進行知識學習前針對性的觀看視頻并進行相應的課前練習，便于提早發現問題。授課過程中要求老師首先通過快速測評了解學生學習中存在的問題；然后針對問題進行講解，有利于知識的內化；最后對翻轉知識點進行總結。

相較于傳統的課堂授課模式，該模型提高了學生課前預習的比例，減少了老師課堂講授的時間，發現問題解決問題的效果更好。

南京大學張金磊在Robert Talbert 的基礎上提出了翻轉課堂的教學模式（見圖2） [2]，從圖2 可以看出，信息技術和活動學習是翻轉課堂學習環境創設的兩個有力杠桿。信息技術的支持和學習活動的順利開展保證了個性化協作式學習環境的構建與生成。

相較于Robert Talbert的教學模型，張金磊教授所提出的翻轉課堂教學模型細化了課前和課中的具體實施流程和內容，突出了學習過程中的互動交流，更有利于學生協作學習能力的培養和學習積極性的提高。

2.2 改進的翻轉課堂教學模型

從上述兩個翻轉課堂教學模型來看都存在一定的問題：

（1）缺少課后鞏固提升的教學環節設計；

（2）過分強調學生主體性，對于存在大量理論知識的課程而言并不適用。

因此針對上述問題，結合《高級程序語言設計課程》的課程特點，本文提出了一種改進的翻轉課堂教學模型（如圖3所示）。該模型基于云教學平臺，擁有教師和學生兩大主體，課程組織分為課前、課中和課后三部分，強調“教”與“學”的平衡和良性互動。

3 改進模型在程序語言設計課程上的應用

3.1 改進模型結構介紹

程序設計類課程強調理論與實踐相結合[3]，學生難以靠聽講程序設計理論學會項目開發，而是需要在動手做和真正練中體會和掌握程序設計的思想[4-5]。但是，傳統的程序設計類課程在教學中重理論輕實踐，學、用脫節[6]，學生缺乏學習的動力與興趣。而翻轉課堂實現了傳統課堂中知識傳授與知識內化的顛倒[7]，把學生掌握知識的作業過程轉變為課堂上交流學習成果，從事科學實驗項目，協作探究完成課堂作業的過程[8]，有效地增強了師生間、學生間的互動[9]。

在程序設計類課程中，翻轉課堂的教學模型分為課前、課中和課后三個部分，老師和學生分別在這三個階段完成具體的項目任務，最終達成任務目標。

3.2 改進模型的特點

1）課前訓練

課前訓練過程中老師針對核心知識點錄制5-10分鐘的互動視頻，上傳到“泛雅云教學平臺”，通過平臺提供的功能分別在進度20%，50%，70%和100%的地方設置測試題目，便于學生自查，和反復學習。老師可以通過平臺統計數據了解學生課前預習情況，有針對性地設計課堂活動內容。

2）課內固化

在課內固化階段，老師首先針對翻轉學習的程序語法及示例內容進行統一測驗或者抽問，進一步確認學生存在的問題；然后通過生生互助或者師生互助的方式針對存在的重難點語法理解問題進行解答，同時以小組討論或者協作探究的方式對核心編程技術進行學習，培養團隊合作意識，引導學生更深層次的思考，提高對程序設計課程的興趣；最后根據知識點提出本次課程的課后編程上機實踐內容，通過實際動手對編程語言知識點進行固化，根據學生實際學習情況，結合課前預習情況，以老師打分和小組打分相結合的方式對學生學習成果進行綜合評價。

3）課后提升

課后是學生進一步深化學習的過程，由于在課中 學生已經對知識點進行了高效內化，課后學生可以在此基礎上，對課程之外的新概念、新技術進行學習，拓展知識面，廣泛提升專業能力[10]。

4）科學考核

翻轉課程的組織需要教師的精心組織和設計，學生學習成績的考核應當重過程、輕筆試，重理解、輕死記。因此提出以下考核標準。

作業：占總分值的10%，為每次翻轉課堂布置不少于2小時的作業，以課上實驗驗證的方式進行考核；其目的是對學生將翻轉視頻中的理論知識轉化為實際應用能力的情況進行綜合評估。

隨堂測驗：占總分值的20%，每次翻轉課的前10-15分鐘用于對翻轉視頻中的知識點進行隨堂測驗，分為兩種方式，1是筆試的方式，2是隨機抽問的方式；其目的是就學生對翻轉視頻中知識點的掌握情況進行評估。

期中考試：采用上機實驗的考核方式，占總分值的30%；其目的是對半學期的翻轉視頻知識點進行綜合考查。

期末考試：采用閉卷筆試的考核方式，占總分值的40%；其目的是對一學期的翻轉視頻知識點進行綜合考查。

4 總結

程序語言設計課程強調理論與實踐的結合，實踐證明將改進后的翻轉課堂教學模型應用在課程中能夠讓學生在理論學習的基礎上，對掌握的知識進行實踐性的轉換。通過云教學平臺的應用學生不僅可以掌握自己老師的教學思想，還能在多種視頻資料下學習其他老師的教學思維，進一步促進學生自主學習能力的養成。綜上所述，改進型模型的應用不僅豐富了老師的教學手段，改進了教學思路，還有效提高了學生的學習積極性，課堂氛圍更加活躍，學生掌握并運用知識的效率有所提高，促進了師生間的互動交流。通過科學合理地設計考核方式，提高了課堂評價的準確性，也能夠引導學生樹立正確的學習觀。

參考文獻：

[1]Robert Talbert. Inverting the linear algebra classroom[EB/OL]. [2011-09-21]. http ：//prezi.com/dz0rbkpy6tam/inverting-the-linearalgebra-classroom.

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[3]王 娟，祝孔濤. 軟件開發類課程教學方法探討[J].當代教育理論與實踐，2011，3（3）：60-61.

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[8]金 陵.中美翻轉課堂比較及其思考[EB/OL]. http：//blog.sina.com.cn/s/blog_6b87f20601014tvs.html.

[9]劉榮. 翻轉課堂：學與教的革命[J]. 基礎教育課程，2012（12）.

[10]李琳，趙志剛，云紅艷. 傳統教學與翻轉課堂教學相結合的計算機網絡原理教學模型研究[J]. 計算機教育， 2015（22）：34.

【通聯編輯：王力】