基于“MOOC＋翻轉(zhuǎn)課堂＋OnlineJudge”的混合式教學(xué)模式研究
——以國家級一流本科課程為例

周 偉，鄭 瑩，馬瑀濃，譚振江

（1 吉林師范大學(xué) 計算機學(xué)院，吉林 四平 136000；2 吉林師范大學(xué) 附屬中學(xué)，吉林 四平 136000）

0 引 言

近年來混合式教學(xué)模式已成為教育界的熱點話題，很多高校將傳統(tǒng)教學(xué)模式與網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，構(gòu)建線上線下相結(jié)合的教學(xué)方式［1］。2019 年教育部發(fā)布了《關(guān)于一流本科課程建設(shè)的實施意見》，《意見》指出要樹立課程建設(shè)新理念、推進課程改革創(chuàng)新和實施科學(xué)課程評價等相關(guān)規(guī)定［2－3］。目前，社會對IT人才需求不斷增加，尤以“競爭型、發(fā)展型、育人型”人才需求更為突出，隨著人才培養(yǎng)目標(biāo)的改變，教學(xué)模式和授課形式也發(fā)生了變化，以便促進學(xué)生基本技能、綜合素質(zhì)和行業(yè)能力等方面的全面發(fā)展。基于“MOOC＋翻轉(zhuǎn)課堂＋OnlineJudge（OJ）”的課程模式不僅強化了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和舉一反三能力，也同步提高了教師的教學(xué)能力。

1 問題分析

1.1 教學(xué)方式方面

（1）教學(xué)思想轉(zhuǎn)變不到位。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)多以教師講授為主，在教師“教”和學(xué)生“學(xué)”的過程中，往往受到時間等因素的影響，出現(xiàn)了“一言堂”和“滿堂灌”的現(xiàn)象［4］。個別教師為了完成教學(xué)進度，忽視教學(xué)效率，甚至在課堂教學(xué)中出現(xiàn)“以教代練、以講代學(xué)、照本宣科”的情況［5］。以教師講述為主的教學(xué)方式，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中很容易出現(xiàn)被動性和懶惰性，直接影響學(xué)生職業(yè)能力的培養(yǎng)，進而影響其自由發(fā)揮和探索未知的能力。

（2）師生互動缺乏靈動性。高等教育不同于基礎(chǔ)教育的一個表現(xiàn)是學(xué)生可以根據(jù)自身特點規(guī)劃自己的學(xué)習(xí)內(nèi)容，以便在學(xué)習(xí)過程中有針對性的接受學(xué)習(xí)重點和難點等內(nèi)容。但是必須注意的是高校老師同時肩負著教學(xué)任務(wù)和科研任務(wù)，例如指導(dǎo)學(xué)生、申請項目、發(fā)表論文、會議研討等等，從而導(dǎo)致了教師可能沒有及時解決學(xué)生的問題，師生互動缺乏靈動性。

（3）學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識淡薄。從中學(xué)教育轉(zhuǎn)向大學(xué)教育的過程中，很多大學(xué)生還沒有及時改變自己的學(xué)習(xí)模式和學(xué)習(xí)狀態(tài)，仍然習(xí)慣高中階段的灌輸式的學(xué)習(xí)方式，自我學(xué)習(xí)和自主學(xué)習(xí)的意識不強。

1.2 課程教育方面

以往的課程教育將重心較多的放在了所講授課程的主要內(nèi)容上，忽視了人才培養(yǎng)中對學(xué)生自身能力和綜合素質(zhì)的要求［6］。通識教育作為人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)，直接影響到學(xué)生個人的社會競爭力。

以必修課《C 語言程序設(shè)計》課程為例，從1997年開始面向本院大學(xué)一年級學(xué)生開設(shè)，涉及軟件工程、計算機科學(xué)與技術(shù)、數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)3 個本科專業(yè)。將《C 語言程序設(shè)計》作為學(xué)生學(xué)習(xí)編程語言的入門課程，旨在培養(yǎng)學(xué)生的計算思維能力，提高應(yīng)用軟件開發(fā)的能力。

但是目前的授課方式還是以理論講述和上機實驗的形式為主，缺乏多元化的課程教學(xué)形式。首先，課上教師按照書本內(nèi)容講授理論知識，學(xué)生缺乏主觀思考能力；其次，《C 語言程序設(shè)計》 是實踐性較強的課程，應(yīng)該將培養(yǎng)目標(biāo)、課程目標(biāo)與社會需求相結(jié)合，通過實踐課程使學(xué)生掌握知識點、明確課程培養(yǎng)目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生的計算思維和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。

針對上述傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的問題，以國家級一流本科課程建設(shè)為契機，結(jié)合計算機專業(yè)發(fā)展特點，本課程團隊制定了基于“MOOC＋翻轉(zhuǎn)課堂＋OJ”的混合式教學(xué)模式，使培養(yǎng)的學(xué)生素質(zhì)過硬并具備終身學(xué)習(xí)能力。以完善的課程體系和經(jīng)典的項目案例為出發(fā)點，通過綜合運用MOOC、翻轉(zhuǎn)課堂和課程團隊研發(fā)的OJ 系統(tǒng)等方式拓展思維，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。

2 混合式教學(xué)模式

2.1 MOOC 教學(xué)模式

MOOC 是美國頂尖大學(xué)開創(chuàng)的大型網(wǎng)絡(luò)共享學(xué)習(xí)平臺，平臺上有許多免費課程供學(xué)習(xí)使用［7］。該平臺不僅有完善的評分標(biāo)準(zhǔn)，而且還具備一定的互動環(huán)節(jié)，如：在線考試、同步測評、提交作業(yè)和提問討論等多個模塊。學(xué)生在課上理解消化老師講授的知識內(nèi)容，課下利用MOOC 學(xué)習(xí)平臺進行知識鞏固及補充。課程團隊將MOOC 線上網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源與《C語言程序設(shè)計》課程的課堂教學(xué)相結(jié)合，利用二者的優(yōu)勢建立了“基礎(chǔ)課堂＋MOOC”的線上線下教學(xué)模式，學(xué)生可以利用課堂以外的時間獨立學(xué)習(xí)，消化吸收課上知識。

2.2 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式

與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比，翻轉(zhuǎn)課堂轉(zhuǎn)變了教師和學(xué)生的角色。在傳統(tǒng)教學(xué)模式中師講生聽，交流互動較少；而在翻轉(zhuǎn)課堂中，師講兼顧生講，形成了師生間、生生間的循環(huán)交流，提高了學(xué)生運用知識、理解知識的能力。課程團隊在“基礎(chǔ)課堂＋MOOC”教學(xué)模式的基礎(chǔ)上，又將翻轉(zhuǎn)課堂運用到《C 語言程序設(shè)計》課程中，建立了“MOOC＋翻轉(zhuǎn)課堂”的混合式教學(xué)模式。

2.3 OJ 教學(xué)模式

為了提高學(xué)生自主編程能力，課程團隊自主研發(fā)了“程序設(shè)計”在線測試平臺OJ，此平臺時效性強，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，夯實專業(yè)基礎(chǔ)知識，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、實踐能力和團結(jié)協(xié)作精神。將OJ 平臺融入到“MOOC＋翻轉(zhuǎn)課堂”的混合式教學(xué)模式中，建立了基于“MOOC＋翻轉(zhuǎn)課堂＋OJ”的混合式教學(xué)模式。此教學(xué)模式具有以下4 點優(yōu)勢：

（1）改變了傳統(tǒng)“一言堂”的現(xiàn)象，采取的互動式教學(xué)、案例開發(fā)式教學(xué)等多種手段，提高了教學(xué)質(zhì)量；

（2）整合了部分線上教學(xué)資源，實現(xiàn)了資源共享，提高了學(xué)生的自學(xué)能力；

（3）每門考試課程創(chuàng)建試題庫系統(tǒng)，加大了實踐操作考核力度，建設(shè)了無紙化考試平臺；

（4）在人才培養(yǎng)過程中，突出了實踐的重要性和必要性。

“程序設(shè)計”在線測試平臺OJ，不僅能夠看見學(xué)生答題名次、學(xué)生解決問題次數(shù)、學(xué)生向平臺提交次數(shù)，還可以讓學(xué)生清楚知道自己編碼是否存在編寫等方面的問題，如圖1 所示。該平臺方便教師掌握學(xué)生學(xué)習(xí)動態(tài)，有針對性的為學(xué)生解決問題。

圖1 “程序設(shè)計”在線測試平臺后臺數(shù)據(jù)Fig.1 Background data of program design computer examination system

2.4 基于“MOOC＋翻轉(zhuǎn)課堂＋OJ”混合式教學(xué)模式

2.4.1 課程體系

為培養(yǎng)學(xué)生行業(yè)認(rèn)知度，提高學(xué)生行業(yè)素質(zhì)等，課程團隊創(chuàng)建了基于“MOOC＋翻轉(zhuǎn)課堂＋OJ”教學(xué)模式的多元化課程體系。將“線上講授”與“線下自學(xué)”相結(jié)合，提高了學(xué)生的思辨能力；將“師講生評”轉(zhuǎn)變?yōu)椤吧v師評”或“生講生評”，以提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率；將“以學(xué)代考”轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙钥即鷮W(xué)”，通過不斷的考試，檢驗和補充學(xué)習(xí)漏洞。

將各章節(jié)知識點融入完整的項目案例中，通過獨立開發(fā)、團隊協(xié)作、項目實踐等方式進行混合式教學(xué)。教師在線生成多種案例試題供學(xué)生思考解答，學(xué)生以組為單位研討學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握程序設(shè)計的典型問題及解決方法，并涉獵具有一定深度和廣度的問題。

2.4.2 教學(xué)模式

在“MOOC＋翻轉(zhuǎn)課堂＋OJ”線上線下混合式教學(xué)模式中，在課前預(yù)習(xí)階段學(xué)生利用MOOC 資源，自主學(xué)習(xí)與《C 語言程序設(shè)計》課程相關(guān)的知識，為課上與老師和同學(xué)們進行討論做好準(zhǔn)備。

在課堂教學(xué)階段，采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，教師將班級學(xué)生分為由3—5 人組成的學(xué)習(xí)小組。教師結(jié)合具體章節(jié)的知識點，提出針對性的問題，學(xué)生采取組內(nèi)討論或者組間討論的形式進行講解分析，最后教師再進行總結(jié)，實現(xiàn)課內(nèi)討論、實踐和課外拓展、延伸的學(xué)習(xí)效果。

在課后測評階段，學(xué)生使用OJ 系統(tǒng)進行線上復(fù)習(xí)、測驗和考試。教師以O(shè)J 典型試題作為教學(xué)案例，從問題分析、解決方案、編程實現(xiàn)、算法優(yōu)化等多個環(huán)節(jié)，使學(xué)生掌握運用C 語言進行項目開發(fā)的全過程。教學(xué)模式如圖2 所示。

圖2 基于“MOOC＋翻轉(zhuǎn)課堂＋OJ”混合式教學(xué)模式Fig.2 The hybrid teaching mode based on MOOC＋ flipped classroom＋OJ

2.4.3 成績評定

基于“MOOC＋翻轉(zhuǎn)課堂＋OJ”混合式教學(xué)模式，采用多種考核方式驗證學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。如圖3 所示，考核評價體系包括過程考核、結(jié)果考核、課程考試和技能考試4 部分。課程考核中課堂學(xué)習(xí)占30%，課外學(xué)習(xí)占30%，小組學(xué)習(xí)占40%；同時，制定課堂實踐考核標(biāo)準(zhǔn)，主要考核點為操作應(yīng)用能力占70%，創(chuàng)新能力占15%，表達能力占15%。

圖3 課程成績評定方式Fig.3 Course grade evaluation method

3 實施效果及評價

3.1 實施效果

“MOOC＋翻轉(zhuǎn)課堂＋OJ”的混合式教學(xué)模式，突出了學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主導(dǎo)地位，結(jié)合學(xué)生專業(yè)特點和行業(yè)發(fā)展趨勢，學(xué)生在學(xué)習(xí)文化知識的基礎(chǔ)上，一方面使學(xué)生具有與專業(yè)相符的工程能力、應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力和行業(yè)能力等；另一方面為學(xué)生將來服務(wù)社會做好準(zhǔn)備。以2020 屆計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生（106 人）為例，通過此教學(xué)模式的學(xué)習(xí)，獲得全國計算機等級考試（二級）證書的學(xué)生86 人、全國計算機等級考試（三級）證書的學(xué)生34 人，獲得教師資格證書的學(xué)生43 人，獲得全國軟件開發(fā)（C／C＋＋）專業(yè)人才證書的學(xué)生12 人，獲得系統(tǒng)分析師證書的學(xué)生7 人。

3.2 教學(xué)模式評價

為證明“MOOC＋翻轉(zhuǎn)課堂＋OJ”的教學(xué)模式的有效性，通過畢業(yè)生訪談、企業(yè)人事部門問卷調(diào)查、電話溝通及網(wǎng)絡(luò)信息收集等方式進行跟蹤調(diào)研，結(jié)果表明用人單位對此教學(xué)模式培養(yǎng)出來的學(xué)生非常滿意。

吉林師范大學(xué)計算機學(xué)院畢業(yè)生就業(yè)主要在北京、南京、上海、杭州、沈陽、長春等IT 行業(yè)較為發(fā)達的城市及吉林省內(nèi)各級各類教育機構(gòu)及企事業(yè)單位。從反饋結(jié)果來看，學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量深受用人單位肯定，主要表現(xiàn)為以下幾點：

（1）學(xué)生基礎(chǔ)知識牢固，實踐應(yīng)變能力較強，專業(yè)素質(zhì)過硬；

（2）學(xué)生具有清晰的創(chuàng)新思維和明辨思維；

（3）學(xué)生在各自工作崗位中勤勉好學(xué)，具有較好的解決實際問題的能力；

（4）學(xué)生的211 和985 高?？佳新拭黠@提升，學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)和實踐能力較高。

4 結(jié)束語

作為計算機專業(yè)的基礎(chǔ)課程，《C 語言程序設(shè)計》為JAVA、C＃等其他專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下了堅實基礎(chǔ)。在人才培養(yǎng)方面，此模式可以按照競爭性、發(fā)展型和潛力型的培養(yǎng)目標(biāo)，構(gòu)建具有行業(yè)能力，能夠滿足社會需求的應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式，這些應(yīng)用型人才將為地方經(jīng)濟建設(shè)起到引領(lǐng)和推動作用。

總體而言，“MOOC＋翻轉(zhuǎn)課堂＋OJ”的教學(xué)模式效果明顯，培養(yǎng)出來的學(xué)生具有扎實的理論基礎(chǔ)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬎季S、較好的溝通協(xié)作能力等。目前，此教學(xué)模式已在吉林省內(nèi)多所高校推廣應(yīng)用，并獲得省內(nèi)專家的高度評價：“此教學(xué)模式具有較強的理論價值與實踐意義，使用此教學(xué)模式能使畢業(yè)生的就業(yè)率和就業(yè)質(zhì)量都保持在較高水平。教學(xué)模式成果為吉林省省屬本科院校學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供了一個可資借鑒的范本，具有一定的推廣價值?！?/p>