MOOC背景下的計(jì)算機(jī)語言課程的改革與發(fā)展

貴向泉 王瑞鵬 李立 高禎 謝鵬壽 薛建彬 張璽君 馬維俊

摘要：計(jì)算機(jī)語言是大學(xué)計(jì)算機(jī)類專業(yè)的基礎(chǔ)，也是大學(xué)生的必修科目。如何與時(shí)俱進(jìn)地進(jìn)行計(jì)算機(jī)語言課程的教與學(xué)，幫助學(xué)生建立程序設(shè)計(jì)語言學(xué)習(xí)的思維邏輯并掌握計(jì)算機(jī)語言學(xué)習(xí)的框架模式，是計(jì)算機(jī)語言課程教學(xué)的重要目標(biāo)。為了促進(jìn)大學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)語言，文章以python語言為例，提出一種新的學(xué)習(xí)模式，通過MOOC平臺(tái)，以翻轉(zhuǎn)課堂的形式，加深學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)語言的深入理解，并掌握對(duì)計(jì)算機(jī)語言的應(yīng)用，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生的深度培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：MOOC;計(jì)算機(jī)語言;翻轉(zhuǎn)課堂;改革與發(fā)展

中圖分類號(hào)：G643.2 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? 文章編號(hào)：1674-9324（2020）14-0167-03

一、前言

隨著計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)和普及，信息的重要性與日俱增，信息時(shí)代也隨之而來。計(jì)算機(jī)語言作為人與計(jì)算機(jī)之間的橋梁，在信息時(shí)代發(fā)揮著重大作用。如何靈活、快速、精確地完成對(duì)被控對(duì)象的操控，取決于人類對(duì)計(jì)算機(jī)語言掌握的熟練度和實(shí)踐能力[1]。幾乎所有的計(jì)算機(jī)技術(shù)的相關(guān)從業(yè)人員，都是先從具體的編程語言開始學(xué)起，例如C、C++、Java等。

“互聯(lián)網(wǎng)+”是知識(shí)創(chuàng)新推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)形態(tài)演進(jìn)的一種新形態(tài)，為改革、創(chuàng)新和發(fā)展提供了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。“互聯(lián)網(wǎng)+教學(xué)”作為一種新的教學(xué)模式，改變了傳統(tǒng)意義的教學(xué)模式。本文以python語言為例，介紹了一種新的課堂教學(xué)模式，通過翻轉(zhuǎn)課堂這一新的形式來增強(qiáng)學(xué)生在日常學(xué)習(xí)生活中的興趣和能力，并促進(jìn)我國的課程教學(xué)改革向縱深的方向發(fā)展。

二、MOOC與翻轉(zhuǎn)課堂

（一）MOOC

MOOC全稱為大型開放式網(wǎng)絡(luò)課程（Massive Open Online Courses）。MOOC作為一種新興的教育模式，于美國起源，并于2013年開始大規(guī)模進(jìn)入中國，中國各大學(xué)相繼加入MOOC課程，為MOOC提供了眾多的優(yōu)秀學(xué)習(xí)課程，MOOC成為人們自我學(xué)習(xí)的重要平臺(tái)。

MOOC課程像真正的大學(xué)課程一樣，有著自己獨(dú)立的學(xué)習(xí)和管理系統(tǒng)。通過MOOC網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，來自世界各地的教師和學(xué)生可以不受時(shí)間、地域的限制實(shí)現(xiàn)教與學(xué)，并進(jìn)行溝通交流[2]。MOOC之所以能夠吸引世界各地眾多的學(xué)習(xí)者的關(guān)注和參與，一方面在于其高質(zhì)量的免費(fèi)課程，另一方面在于MOOC以學(xué)習(xí)為中心的課程設(shè)計(jì)理念。MOOC有四個(gè)有別于傳統(tǒng)教學(xué)的特點(diǎn)：大規(guī)模、開放、網(wǎng)絡(luò)、翻轉(zhuǎn)課堂。

1.大規(guī)模。MOOC上有來自全世界的學(xué)習(xí)者，與傳統(tǒng)教育相比，MOOC上的一堂課可能會(huì)有數(shù)千乃至上萬學(xué)習(xí)者參與。

2.開放。MOOC提供免費(fèi)在線課程，向全世界學(xué)習(xí)者開放，真正實(shí)現(xiàn)“有教無類”。另外，MOOC只是提供學(xué)習(xí)平臺(tái)，學(xué)習(xí)者在MOOC上主動(dòng)學(xué)習(xí)，無人監(jiān)督。

3.網(wǎng)絡(luò)。學(xué)習(xí)者可以通過網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)隨地地觀看課程。同時(shí)，MOOC還為學(xué)習(xí)者提供了可隨時(shí)與其他學(xué)習(xí)者交互探討的平臺(tái)。

4.翻轉(zhuǎn)課堂。學(xué)生對(duì)知識(shí)的學(xué)習(xí)放在課余時(shí)間完成，而課堂時(shí)間則成為教師、學(xué)生之間互動(dòng)的場(chǎng)所，包括答疑解惑以及對(duì)知識(shí)的理解運(yùn)用等，以達(dá)到更好的教育目的。

（二）翻轉(zhuǎn)課堂

MOOC在組織方式上強(qiáng)調(diào)“翻轉(zhuǎn)課堂”，即教師提供以教學(xué)視頻為主要形式的學(xué)習(xí)資源，學(xué)生在上課前完成對(duì)教學(xué)視頻等學(xué)習(xí)資源的觀看和學(xué)習(xí)，師生在課堂上一起完成作業(yè)答疑、協(xié)作探究和互動(dòng)交流等活動(dòng)的一種新型的教學(xué)模式[3]?！胺D(zhuǎn)課堂”利用網(wǎng)上的教學(xué)視頻來完成知識(shí)學(xué)習(xí)。與傳統(tǒng)課程相比，這些教學(xué)視頻短小精悍，課程時(shí)間往往在幾分鐘到十幾分鐘的時(shí)間，這樣學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)可以很好地集中注意力，并且網(wǎng)絡(luò)課程都具有暫停、回放等功能，學(xué)生可以很好地回顧、鞏固知識(shí)?！胺D(zhuǎn)課堂”由兩部分組成：課下學(xué)習(xí)階段和課上鞏固階段。課下，通過學(xué)習(xí)視頻來學(xué)習(xí)相關(guān)的知識(shí);課上，通過與教師、同學(xué)的交流互動(dòng)來促進(jìn)對(duì)知識(shí)的吸收和鞏固。

三、計(jì)算機(jī)編程語言課程的改革

（一）Python語言

Python語言是目前被廣泛使用的一門高級(jí)語言，由于Python語言具有簡(jiǎn)潔性、易讀性和可擴(kuò)展性，使得用Python做科學(xué)計(jì)算的研究機(jī)構(gòu)日益增多。根據(jù)2019年計(jì)算機(jī)語言排行榜，Python語言排名第三，僅次于C語言和Java，Python語言已成為目前最火的語言之一。大學(xué)課程中，很少出現(xiàn)Python語言課程，更多的是C和Java。C語言是最早的高級(jí)編程語言，其他編程語言或多或少地借鑒或引用C語言。C語言學(xué)好了，其他的編程語言就容易學(xué)習(xí)了。Python課程一般會(huì)在研究生階段開設(shè)，此時(shí)學(xué)生都會(huì)有很好的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)能力。目前，人工智能、云計(jì)算以及大數(shù)據(jù)研究持續(xù)火熱。Python語言由于在網(wǎng)絡(luò)爬蟲、機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能、數(shù)據(jù)分析等領(lǐng)域表現(xiàn)不俗，并且相比其他語言來說更簡(jiǎn)單易學(xué)，因此其持續(xù)火熱，學(xué)習(xí)者眾多。

（二）Python編程語言課程改革

由于Python語言簡(jiǎn)單易學(xué)，且Python語言的更新迭代速度非?？?，并不適合傳統(tǒng)課堂教學(xué)，更適合可以隨時(shí)更新信息的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。MOOC提供了眾多知名大學(xué)的課程，并且課程講解透徹，適合初學(xué)者學(xué)習(xí)。由于計(jì)算機(jī)語言類課程實(shí)踐性比較強(qiáng)，且對(duì)應(yīng)用能力要求比較高，非常適合使用“翻轉(zhuǎn)課堂”模式進(jìn)行教學(xué)。借鑒已有的翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)施模型，設(shè)計(jì)出實(shí)施模式，其中教師和學(xué)生行為模型如圖1和圖2所示[4]。

目前大學(xué)中計(jì)算機(jī)語言類課程的教學(xué)方法還是傳統(tǒng)教學(xué)方法。傳統(tǒng)課堂中學(xué)生很難在90分鐘的課堂上全部集中注意力學(xué)習(xí)，教師在講課中也難免無法兼顧到所有學(xué)生，很難解決學(xué)生的所有問題。有關(guān)研究表明，成年人的注意力持續(xù)時(shí)間為15分鐘左右[5]，而MOOC課程的時(shí)間大多為10—15分鐘，正好可以讓學(xué)生在注意力持續(xù)集中的時(shí)間里學(xué)習(xí)。為了克服傳統(tǒng)教學(xué)模式的弊端，必須進(jìn)行課程改革。通過“翻轉(zhuǎn)課堂”模式，教師提前布置課堂作業(yè)，通常為學(xué)習(xí)課程知識(shí)，并編寫出實(shí)現(xiàn)某些功能的程序，然后讓學(xué)生在課堂之外通過MOOC平臺(tái)進(jìn)行學(xué)習(xí)，最后在課堂上隨機(jī)抽取學(xué)生講解學(xué)生作業(yè)來加深學(xué)生們對(duì)知識(shí)的理解。通過這種方式，學(xué)生在課下會(huì)盡可能地學(xué)習(xí)，以應(yīng)對(duì)課堂提問。通過“翻轉(zhuǎn)課堂”，學(xué)生能夠進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，而教師也能將更多的時(shí)間用在解答學(xué)生的疑惑和問題上。

在學(xué)生分派上，可以將學(xué)生分為3—5人的小組，以小組的形式來進(jìn)行講課或提問，這樣可以提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和團(tuán)隊(duì)合作能力。同時(shí)在團(tuán)隊(duì)合作過程中，學(xué)生也容易對(duì)自己的能力給出準(zhǔn)確的定位，這有利于學(xué)生將來適應(yīng)社會(huì)活動(dòng)[6]。同時(shí)，教師可以根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)建議學(xué)生在MOOC課程學(xué)習(xí)時(shí)重點(diǎn)學(xué)習(xí)知識(shí)，以及提前整理出問題，可以增加師生之間的有效溝通時(shí)長。其次，教師提前布置課堂作業(yè)，學(xué)生通過MOOC課程學(xué)習(xí)知識(shí)并將其轉(zhuǎn)化為一段程序代碼。學(xué)生在課堂上講解這段代碼并講述自己的收獲和疑惑，提高學(xué)習(xí)效率。

四、“翻轉(zhuǎn)課堂”的不足以及改革

目前，大學(xué)課程的教學(xué)依然以傳統(tǒng)教學(xué)為主，“翻轉(zhuǎn)課堂”模式難以大規(guī)模推廣。其中存在的一些問題會(huì)影響“翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)效果。

1.學(xué)生的自覺性差?！胺D(zhuǎn)課堂”主要依賴學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺性。學(xué)生在無人監(jiān)督的情況下，可能出現(xiàn)學(xué)習(xí)能力不足的情況，達(dá)不到預(yù)期目標(biāo)，這樣，就無法實(shí)現(xiàn)預(yù)定的效果，甚至可能不如傳統(tǒng)的教學(xué)方式。

2.缺乏優(yōu)秀的教學(xué)資源。目前，MOOC平臺(tái)上有大量的課程資源，但優(yōu)秀的學(xué)習(xí)資源依然缺乏。優(yōu)秀的課程視頻可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，國家推出的“國家精品課程”是一個(gè)很好的優(yōu)秀課程的分享方法。國內(nèi)眾多大學(xué)可以積極加入MOOC平臺(tái)，為MOOC平臺(tái)提供更多優(yōu)秀的學(xué)習(xí)資源。

3.評(píng)價(jià)方式的改革。在進(jìn)行學(xué)生考核評(píng)價(jià)時(shí)，將學(xué)生的課堂表現(xiàn)加入考核體系。教師通過提前布置課堂作業(yè)，敦促學(xué)生的自覺性，并根據(jù)學(xué)生在課堂上對(duì)課堂作業(yè)的講解，對(duì)學(xué)生的表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，并加入考核。

4.教師應(yīng)具有較高的教學(xué)水平。雖然“翻轉(zhuǎn)課堂”模式要求學(xué)生在課下通過視頻進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，但依然需要教師在課堂上對(duì)學(xué)生提出的問題進(jìn)行解惑，這實(shí)際上對(duì)教師提出了更高的要求。在傳統(tǒng)教學(xué)模式中，更多的場(chǎng)景是教師在臺(tái)上講，學(xué)生在臺(tái)下聽，而“翻轉(zhuǎn)課堂”模式則是教師通過啟發(fā)和引導(dǎo)，在與學(xué)生進(jìn)行更多的溝通和交流中讓學(xué)生學(xué)習(xí)更多的知識(shí)。這就對(duì)教師的教學(xué)能力提出了更高的要求。

五、總結(jié)

MOOC的興起已成為這個(gè)時(shí)代不可忽視的教育資源和方式。處于這個(gè)時(shí)代，更需要學(xué)校將學(xué)生培養(yǎng)成應(yīng)用型人才，提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和對(duì)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用能力。傳統(tǒng)教育模式中存在的一些問題，正好可以由“翻轉(zhuǎn)課堂”這種創(chuàng)新的教學(xué)模式來彌補(bǔ)。引入新的教學(xué)模式，可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐能力。

對(duì)于計(jì)算機(jī)語言類課程來說，由于其實(shí)踐性比較強(qiáng)，且對(duì)應(yīng)用能力要求比較高，非常適合使用“翻轉(zhuǎn)課堂”模式進(jìn)行教學(xué)?！胺D(zhuǎn)課堂”加強(qiáng)了師生之間的交流與溝通，使得問題的解決變得更容易，也鞏固了學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度，取得了良好教學(xué)成果。

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Abstract：Computer language is the foundation of the university's computer science and is also a compulsory subject for college students.How to advance the teaching and learning of computer language courses，help students to establish the logic of programming language learning，and master the framework of computer language learning are the important goal of computer language teaching.In order to promote college students to learn computer language，this paper takes Python language as an example to propose a new learning mode.Through MOOC platform，in the form of flipped classroom，deepen students' deep understanding of computer language and master the application of computer language.Achieve in-depth training for students.

Key words：MOOC;computer language;flipping classroom;reform and development