高職計算機程序設計課翻轉(zhuǎn)課堂初探

成維莉++毛林

摘要：高職計算機程序設計課程普遍存在“難教”“難學”的狀況，翻轉(zhuǎn)課堂將學習的主動權還給學生，節(jié)約了大量課堂時間，為改變程序設計課程的教學現(xiàn)狀提供了可能性?；诜D(zhuǎn)課堂的程序設計課程實施主要包括“課前準備與學習”和“課堂內(nèi)化”兩個部分。

關鍵詞：高職；程序設計；翻轉(zhuǎn)課堂

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）23-0059-02

隨著信息技術的發(fā)展和教育改革的需要，翻轉(zhuǎn)課堂在全球教育界獲得了廣泛的關注。翻轉(zhuǎn)課堂把學習的主動權還給學生，被認為是一種有效的教學方法，能培養(yǎng)學生的自學能力、交流溝通能力、團隊合作能力，增強學生的自信心。對師生的走訪和調(diào)查表明，計算機程序設計課程普遍存在學生“難學”、教師“難教”的情況，在程序設計課程中使用翻轉(zhuǎn)課堂教學模式，為解決現(xiàn)有的困難提供了可能性。

1 高職程序設計課程教學現(xiàn)狀

程序設計課是高校理工類專業(yè)普遍開設的一門基礎課，它注重操作性，對培養(yǎng)學生的信息技術和計算思維能力具有重要作用，也是國家計算機等級考試（二級）的必考科目。目前，高職院校程序設計課程教學主要采用教師講授和學生上機操作相結(jié)合的方式。

1）學生對程序設計課程失去興趣。大部分學生都能認識到信息社會中程序設計課程對后續(xù)學習、工作的重要性，剛開始學習積極性比較高，但學習過程中普遍認為上課節(jié)奏太快，很難理解計算機的思維方式，不會寫程序，更不會調(diào)試程序，逐漸失去學習的熱情和興趣。

2）教師覺得課時不夠用。教師都知道這門課程的重要性，也一直在嘗試通過教學改革提高學生的積極性，但效果不太理想。程序設計課程一般開設于大一下學期，教學課時為60。程序設計需要用計算機的思維方式來解決問題，對初學者而言，本來就面臨著思維方式轉(zhuǎn)變的困難。況且每種程序設計語言都有特定語法，自然語言向程序設計語言轉(zhuǎn)變需要一個過程。程序設計是一門以實踐為主的課程，編譯工具的使用和熟悉也需要一段時間，況且還有那么多的教學內(nèi)容，所以教師覺得課堂時間遠遠不夠用。

3）學生缺乏學習主動性和毅力。中小學教育中學生已習慣被動接受教師傳授的內(nèi)容，不愿意去思考。而程序設計課程需要學生有自己的觀點和想法，還要將自己的想法轉(zhuǎn)變成程序設計語言。通過分析和設計，編寫代碼并調(diào)試。調(diào)試程序也是一個枯燥的過程，很多學生碰到困難就放棄了。

翻轉(zhuǎn)課堂將大量的學習內(nèi)容安排在課前讓學生自學，課堂時間則用于答疑、討論、應用和評估，有效地解決了課堂時間不夠用的問題，教師作為一個觀察者和引導者，對學生的關注度更高，還可以適時進行個別指導；翻轉(zhuǎn)課堂上，學生從被動接受者變成主動學習者，以小組為單位完成項目，成員間可以相互啟發(fā)和鼓勵，程序調(diào)試不再單調(diào)和枯燥。翻轉(zhuǎn)課堂為計算機程序設計課程教學改革提供了可能性。

2 翻轉(zhuǎn)課堂概述

翻轉(zhuǎn)課堂（Flipped Classroom）起源于美國。一般認為，翻轉(zhuǎn)課堂是柯羅拉多州林地公園高中的兩位化學老師喬納森·伯爾曼和亞倫·薩姆斯為解決學生因病缺課，無法跟上課程進度而提出的，取得了較好的效果，進而翻轉(zhuǎn)課堂在美國中小學得到了快速推廣。

傳統(tǒng)教學模式是教師在課堂上講授知識，學生課后通過復習鞏固學習內(nèi)容，有時候教師也會在課前布置預習任務，基本限于讓學生提前看教材；在翻轉(zhuǎn)課堂上，學生課前通過教師或第三方機構（在國內(nèi)，課前學習資源主要是教師提供提供）的各類教學資源進行自學，這些教學資源包括學習內(nèi)容相關的音視頻、文字材料、學習測驗等。課堂上，學生可以就學習資源中的疑問進行提問和交流，通過參與討論、項目應用等教學活動加深對學習內(nèi)容的理解，提高實踐應用能力。翻轉(zhuǎn)課堂上，學生由被動接受知識轉(zhuǎn)變成積極主動參與學習活動，面對面的課堂時間被更好地用于師-生、生-生間的交互、協(xié)作和深層次思考[1]。

翻轉(zhuǎn)課堂不僅轉(zhuǎn)變了教學流程，將原先“課上”與“課下”的活動進行互換；翻轉(zhuǎn)課堂還轉(zhuǎn)變了課堂組織形式，將傳統(tǒng)教師單向講授形式轉(zhuǎn)變成自學為主，師生、生生交互多種形式；翻轉(zhuǎn)課堂也改變了教學主體，由傳統(tǒng)的教師為主體轉(zhuǎn)變?yōu)閷W生為主體；翻轉(zhuǎn)課堂還轉(zhuǎn)變了主要的授課地點，傳統(tǒng)教育中主要授課地點為教室，翻轉(zhuǎn)課堂主要授課地點是網(wǎng)絡；翻轉(zhuǎn)課堂也轉(zhuǎn)變了知識傳播的載體，傳統(tǒng)課堂上，知識傳播載體是老師和教材，翻轉(zhuǎn)課堂是以種電子資源為知識傳播載體。

3 翻轉(zhuǎn)課堂的實施

翻轉(zhuǎn)課堂通常被認為由兩部分組成：課前基于電腦和網(wǎng)絡的學生自學，課上交互式的小組學習活動[2]。

3.1 課前準備與學習

3.1.1 學習素材準備

在翻轉(zhuǎn)課堂中，學生基礎理論知識的學習主要通過課前教師提供的學習材料來完成。教師是教學資源的主要創(chuàng)作者，學期開始前要根據(jù)學生特點和課程目標選擇合適的項目，再對項目進行分解，確定具體的單元目標和課時目標，再根據(jù)課時目標選擇和制作教學資源。

課程教學資源一般包括課件、軟件項目庫、案例庫、各種媒體素材（視頻類素材、音頻類素材、動畫類素材）以及文獻資料等[3]。教師可以從網(wǎng)絡上搜索可用資源，但我國翻轉(zhuǎn)課堂尚處于起步和摸索階段，可用資源不多，從國外網(wǎng)站搜索的資料因為語言、教學目標等不同，通常也不能直接使用，所以教師需要自己設計、錄制、編輯和發(fā)布教學視頻。這對教師而言，不僅是增加了工作量，也是一個挑戰(zhàn)，視頻內(nèi)容的選擇、視覺效果、互動性、時間長短等對學生的學習效果有著重要的影響。

視頻內(nèi)容要與教學目標一致，而且要能夠簡明、清晰、到位地解釋新知識點[4]。每個視頻長度最好不超過15分鐘，知識點較多或者操作復雜的部分，可以分成多個短視頻，這樣可以滿足不同學生的個性化學習需求。學習能力較強、學習時間充裕的學生，可以根據(jù)個人興趣一次學習幾個小單元，對于學習基礎稍差、時間緊的學生，可以根據(jù)自身情況，每次學習一個小單元，而且可以反復觀看和練習[5]。在教學視頻后面緊跟一個小測驗或幾個小問題，便于學生及時檢驗學習效果，對自己的學習情況作出判斷。如果發(fā)現(xiàn)問題回答得不好，可以再看一遍，仔細思考后重新回答，直到自己滿意為止[6]。

3.1.2 學生自學

教師將教學資源發(fā)布到網(wǎng)上后，學生就可以開始學習。學生通過網(wǎng)絡資源進行自主學習，在時間上和空間上都有充分的自由度。學生可以根據(jù)實際情況安排自己的學習時間，什么時候有空或者狀態(tài)最好就什么時候?qū)W習，生病了也不要擔心學習進度會落下；學生也可以根據(jù)自身情況和接受能力選擇看一遍或多遍視頻，沒有學習的壓力，不必擔心老師同學異樣的目光，真正實現(xiàn)了個性化學習。學生在自學過程中碰到問題的時候，一方面可以借助互聯(lián)網(wǎng)查找更多資源來補充，還可以將問題發(fā)到QQ群或者網(wǎng)絡討論區(qū)，及時跟老師同學互動、討論。

每個教學單元學完后，一般都有簡單的測驗或任務。實踐中，我們除了在視頻后面增加小測驗，還要求學生在課前6小時提交1-3個跟材料相關的問題，學生可以問材料相關的任何問題。通過學生提交的問題，教師也可以看出學生對材料的掌握程度，是否停留在表面還是有自己的思考。也有時間根據(jù)大家的討論內(nèi)容和尚存的問題，及時調(diào)整課堂內(nèi)容和教學策略。

3.2 課堂內(nèi)化

因為學生已經(jīng)在課前完成了基礎知識和技能的學習，課堂時間主要用于討論、分析和內(nèi)化。教師根據(jù)教學目標和學生自學后的反饋信息，設計課堂上的各種活動，合理安排課堂時間，把握好課堂節(jié)奏，更重要的是課前學習材料和課堂學生活動要能夠進行無縫對接[7]。

3.2.1 答疑與提問

課堂的前10-15分鐘一般用來解釋、檢查學習材料中的內(nèi)容。學生在課前自學時提交的問題，以同學間相互解答為主，教師進行適當提示并引導學生進行深層次思考。

由于學生是帶著已知的知識和一定的問題來上課，教師可針對不同水平的學生給予更多一對一的針對性的指導和具體的幫助，從而成為學生學習的主要指導者和推動者。

3.2. 2 分組探究

對于一些重難點內(nèi)容，可以通過設計有針對性、能發(fā)揮學生能動性和創(chuàng)造性的探究任務，為學生提供整合和應用知識技能的機會。

根據(jù)任務需要，模擬軟件開發(fā)企業(yè)組建開發(fā)團隊，4人組成一個團隊，每個團隊設項目經(jīng)理、分析師、程序員和測試員各1名，團隊中的每個成員都有自己的角色和任務。每個項目都要經(jīng)過需求分析、流程圖設計、編碼和測試等環(huán)節(jié)，每個環(huán)節(jié)以一名成員為主要負責人，其他成員必須參與，項目經(jīng)理對項目全面負責。在項目進行過程中，教師作為指導者，進行巡視和個別指導，遇到共性的問題，則統(tǒng)一講解。

學生通過小組合作的方式分析、討論問題，在對程序的不斷修改和調(diào)試過程中領悟新知識，最終完成項目。每個人都為項目的完成貢獻著自己的智慧和力量，團隊意識和合作能力提到加強；在不斷的分析、編碼和改錯過程中，分析問題、解決問題和探究能力都得到了提升；“探索—訓練—思考—創(chuàng)新”的過程中知識得到了內(nèi)化[8]。經(jīng)過多次嘗試終于解決了困難，學生能感受到成功的喜悅，增加學習的自信心和積極性。

3.2.3 成果展示

每個項目完成后，都需要以團隊為單位提交項目源代碼。根據(jù)項目大小，每隊派一個或多個成員運行項目，并講解主要算法思想，就項目完成過程中碰到的問題以及解決過程跟全班同學交流。項目展示環(huán)節(jié)能促使學生積極認真地投入到程序開發(fā)過程，學生也能從其他團隊介紹的問題解決方式中受到啟發(fā)，或者能為解決問題提供新思路，或者能避免犯類似的錯誤，教師也可以從中了解各組的學習情況。

3.2.4 交流評價

翻轉(zhuǎn)課堂中評價方式有多種，以過程性評價為主。在課前自學和課堂內(nèi)化的各個環(huán)節(jié)，教師都可以根據(jù)學生的表現(xiàn)進行評價；在所有組展示完項目后，也可以讓小組互評；還可以通過反饋性寫作，如“這節(jié)課你學到了什么”、“你還有什么不清楚的地方”、“你最想知道的問題是什么”等問題來了解學生的學習效果。

4 小結(jié)

翻轉(zhuǎn)課堂將學習的主動權還給學生，能調(diào)動學生的學習積極性；學生在課前自學知識和技能，節(jié)約了大量課堂時間。翻 轉(zhuǎn)課堂為計算機程序設計課程的教學改革提供了新途徑，但翻轉(zhuǎn)課堂在我國剛剛起步，對教學模型、教學策略、評價體系等的研究都處于摸索階段。一方面，我們可以借鑒國外研究成果和實踐經(jīng)驗，另一方面也要結(jié)合學生和學科特點，真正做到以學生為中心，構建具有中國特色的翻轉(zhuǎn)課堂新模式。

參考文獻：

[1]Pang Nai Kiat， Yap Tat Kwong.The Flipped Classroom Experience[C]// Software Engineering Education and Training （CSEE&T）， 2014 IEEE 27th Conference. Klagenfurt， Austria：39-43.

[2]Bishop J L，Verleger M A.The flipped classroom：A survey of the research[EB/OL]. http：//dts.drake.edu/wp-content/uploads/sites/2/2014/03/The-Flipped-Classroom-A-Survey-of-the-Research.pdf，Paper presented at the meeting of American Society of Engineering Education， Atlanta， GA，2013-6.

[3]曾明星，周清平，蔡國民，等.軟件開發(fā)類課程翻轉(zhuǎn)課堂教學模式研究[J].實驗室研究與探索，2014（2）：203-209.

[4]楊偉杰.翻轉(zhuǎn)課堂：轉(zhuǎn)變與挑戰(zhàn)[J].教學與管理，2013（10）：93-95.

[5]王健，王京菊.翻轉(zhuǎn)課堂模式在服裝實踐類課程教學中的運用[J].教育與職業(yè)，2015（3）：98-100.

[6]宋金璠，郭新峰，石明吉，等. 翻轉(zhuǎn)課堂在大學物理實驗教學中的應用[J]. 實驗技術與管理，2015，32（3）：33-37.

[7] Kristen Moran，Amy Milsom. The Flipped Classroom in Counselor Education[J].Counselor Education & Supervision，2015，54（3）：32-43.

[8]牛杰，李晴，戴艷. 以翻轉(zhuǎn)課堂優(yōu)化高職工科教學設計[J].職業(yè)技術教育，2015，36（2）：42-44.