從在線作業到翻轉課堂
——程序設計基礎課程的五年改革歷程與思考

賀利堅（煙臺大學計算機與控制工程學院，山東煙臺264005）

從在線作業到翻轉課堂
——程序設計基礎課程的五年改革歷程與思考

賀利堅
（煙臺大學計算機與控制工程學院，山東煙臺264005）

利用信息化手段改革程序設計課程的教學，是適應信息時代的必然要求。作者介紹了五年時間在教學中漸進地引入博客、視頻、在線測驗等信息化因素，并實現翻轉課堂的歷程，提供了一種完全立足于教師個體自覺，基于有限的條件，實現教學模式改變的參考途徑。

程序設計課程；信息化教學；翻轉課堂

程序設計基礎課程是計算機類專業最重要的專業基礎課程，在培養學生的初步程序設計能力，發現專業學習興趣等方面，起著非常重要的作用。然而，教學實踐卻受困于學生學習主動性差，實踐教學難以開展，大班教學、缺助教等現實條件的制約，教學效果一直難以令人滿意。

學生學習效果差，教師需要在教學方法上做出改變。本文記錄筆者在五年時間內，在計算機類專業大一學生的程序設計基礎（C/C++）課程中漸進實施改革的過程，經歷了用博客提交在線作業［1］，利用在線教學視頻輔助學習，到深度利用網絡空間開展教學，最后完成翻轉課堂改革。教學改革始終圍繞要解決的問題，充分利用信息化手段，取得了良好的效果。教學改革方向無意間迎合了全球教學方法改變的最新潮流，考慮問題的思路，以及實施的方法，均具有參考價值。

一、破冰：用博客交作業

2011年，筆者承擔了軟件工程專業大一年級的“程序設計基礎（C/C++）”課程的教學任務。提前了解到往屆學生的情況，是在課程學完之后，能夠通過考試，但用寫代碼的方式解決問題的能力普遍不足，而根源在于平時的實踐環節難于落實。所以，將課程目標首先確定為讓學生能夠寫出代碼，重點是真正完成課后的編程作業。一個棘手的問題是，學生的課后作業抄襲現象嚴重，而且老師在控制抄襲方面并無良策。

為了讓學生高質量地完成程序設計作業，首先想到的是，讓作業好玩一些，有趣一些。當時的程序設計作業還在采用紙質作業本的方式提交，另一種可選的方案是通過學校的BlackBoard平臺提交。用這些方式，學生交作業后，老師批閱并向學生單獨反饋。這種一對多的方式相當封閉，傳播范圍有限，反饋效果不佳，學生之間的交流幾乎為零。綜合考慮之后，決定嘗試用博客交作業，以此解決程序設計學習中實踐環節的問題，并且構建新型的學習交流環境。

具體做法是，在開課的第一周，教師要求并指導學生申請博客。之后學生每周的學習成果，就以博文的形式呈現。每完成一道程序設計的題目，學生就發布一篇博文。博文中主要是經過調試的源代碼，還需要以注釋的形式提供題目要求，上傳圖片展示程序的運行結果，以及一些總結性的文字。這樣一種新穎的方式受到了學生的好評，博客的積分、點擊量、評論的增加，也形成了對學生學習的激勵，“讓積累看得見”成了學生們發自內心的認同。博客平臺初期選用人氣較高的新浪博客，后來轉到在IT行業中有影響力的CSDN博客（blog.csdn. net），由此引來了一系列的附加好處。

教師每周瀏覽學生的博文，適時批注指導，鼓勵和組織學生們之間的互評，形成濃郁的學習氛圍。為了實現與學生的充分互動，教師也開設博客，公開教學資源，公布實踐項目及參考解答。通過博客的相互關注，在博文中適時加入評論，就學生學習中存在的各種問題進行指導。

采用博客提交作業，表面上抄襲變得更加容易。站在學生的角度分析抄襲的原因，一是學生真的不會做，這是抄襲的必要性；二是如果不交，平時成績就得不到，這是抄襲的必然性。為此，取消作業計分，改用其他能反映學生的日常學習投入的項目計分，消除了刺激學生抄作業的外在激勵，利用學生內在的真想學好的欲望，師生將焦點真正聚集在讓學生會做作業的目標上來。在教學實踐中，提高課堂教學質量，通過引導學生正確利用網絡資源和參考解答、組織學生合作學習、教師設計有梯度的實踐體系等各種手段，支持學生真實地完成專業初入門階段代碼行數的積累。

用博客交作業實施的當年，2011級學生的學習熱情明顯高于同年級采用傳統方法的班級。每周2學時上課，2學時上機之外，學生在課外平均要投入4個小時進行課程學習。隨著課程實踐教學體系的完善，2012級學生在一年時間內，能達到人均1萬行C/C++代碼的積累，這是一個能夠保證程序設計有足夠體驗的數字。

利用博客交作業的方式，不僅僅是提供了一種收集、檢查作業的途徑，所解決的問題和學生的收益是全方位的。由于所有的代碼是完全公開的，而且CSDN博客提供了非常專業的支持，學生寫代碼的規范得到保證；師生通過博客中的“關注”功能，在任何的時間碎片中都能隨手提交評論，實現師生互動、生生互動，行業中的高手、高年級學生也方便地參與到了對低年級學生的指導，開辟了解決地方院校大班教學中助教嚴重缺乏問題的新途徑；通過發博客，帶動了學生利用互聯網的學習，學會了用搜索引擎，學會了在論壇中交流，了解到了公開課，打開了新的學習空間；通過CSDN，還為專業的學生找到了了解行業的入口，博客也成為學生在行業中宣傳自己的窗口，有的還建立起了自己的人脈。

實踐表明，用博客交作業的教學改革，所達到的效果，全面優于交作業本、Email、校內教學平臺（如Blackboard、Moodle）等傳統途徑，同近年來不少改革采用Online Judge平臺（OJ）進行實踐和考核的方案相比，也有很強的互補性和適用性。近兩年，筆者在教學中混合使用博客和OJ組織實踐，收到了較好的效果。

二、滲透：信息化教學手段的引入

用博客交作業打開了一扇門，使師生品嘗到了互聯網開放、免費帶來的益處。在享受種種便利的同時，也逐步引發了一系列新的需求和想法，讓各種信息化手段逐漸地進入了課堂，深入到了學生的學習過程中。互聯網和手機，成為了課程學習中的“標配”。

網絡習題課（2012年）：用博客交作業帶動了同學們實踐的積極性，隨著實踐量的增加，答疑的需求也進一步提高。然而，受學時限制，不能提供足夠的習題課時間。為解決這個問題，開設了“網絡習題課”，即教師在家將習題講解通過計算機錄屏的方式錄下來，上傳到土豆網（www.tudou.com），為學生公布鏈接，以方便有需求的學生瀏覽。

課堂錄屏（2012年）：接著面對的問題，是一部分學生總是因為注意力不集中、反應慢等原因，跟不上適合大多數學生節奏的課堂，聽講效果差，也有學生因各種原因而缺課，補課無法落實。受網絡習題課在教學中發揮作用的啟發，在講課時運行屏幕錄像軟件，將課堂講課也錄成視頻，發布到土豆網，從而滿足這些學生個性化的需求。

在線答疑（2013年）：由于博客交流、上機課輔導等幫助學生解決問題的手段，在及時性方面受限，建立專門的課程QQ群，組織學生“指導者”團隊，依靠學生的力量，建立多對多的答疑組織，滿足有困難的同學隨時提出答疑隨時得到回答的要求，也讓一部分學生通過解答他人的疑惑獲得額外的提高。

在線調查/測驗（2013年）：利用免費的問卷星平臺（www.sojump.com），進行課外的問卷調查，及時掌握和收集學生的需求，以此更好地、更有針對性地開展教學工作。隨著問卷星增加了測試功能，開展了課后針對知識點的自主測試。學生們可以利用電腦或手機完成測試，提交之后會立即看到答案和解析，自主測試讓學生們能夠更好地把握自己的學習。

手機進課堂（2014年）：近幾年來，手機成為課堂教學的“頭號敵人”，與此同時，將手機用于學習的呼聲也一再出現。經調查，2014級學生的智能手機已經完全普及，課堂上用手機解決傳統課堂中問題的時機已經到來。在課堂上利用QQ群的“上墻”功能，解決了傳統課堂上交流、討論難于開展的問題，利用問卷星進行隨堂的在線測驗，利用APP（如C4droid）和在線編譯器（如ideone.com），由學生在課堂上進行小規模的驗證性實驗。這些手段在解決問題的同時，也活躍了課堂氣氛，提高了學生的學習積極性和主動性。

利用在線教學平臺（2014年）：隨著信息化教學手段的推進，學生已經習慣了充分利用互聯網解決學習中的問題，但各種資源顯得凌亂，尤其存在視頻分散，插播廣告無法控制等問題，不利于學習，學生自主完成的學習任務也不好監控。選用了免費的云學堂（www.yunxuetang.cn/）作為在線教學平臺，向學生提供視頻、課件、學習指導材料等，實現了私播（SPOC，Small Private Online Course）課功能。

三、整合：翻轉課堂之旅

翻轉課堂（Flipped Class）是在2007年左右在美國出現，2011年開始全球流行的新型教學模式［2］。“翻轉課堂”打破了傳統上課堂聽講、課后完成作業的模式，而是由學生課前通過視頻等教師指定的資源完成自學，課堂上在教師指導下完成對知識的掌握。這樣的教學模式以學生的學習為中心，課堂上通過參與教學活動，以及師生之間的充分互動，以解決傳統教學中存在的各種問題。

筆者在2014年末系統學習了翻轉課堂教學法，立刻被這種新穎的方式所吸引。聯想到之前在教學中引入的信息化手段，恰也是翻轉課堂的先驅者在探索路上做過的事情。由于有之前的積累，在2015年的教學中，重新整合、制作了教學資源，發布到了獨特的教學平臺中，設計了以學生學習為核心的教學方案，翻轉課堂的改革得以順利實施。

1.教學資源建設

實施翻轉課堂需要的資源主要是課前視頻。之前積累的視頻隨堂錄屏著重講授，系統性也差，為了讓學生得到更好的學習體驗，按知識點切分課時，專門制作了教學視頻。使用國產的共享軟件“屏幕錄像專家”作為視頻錄制、編輯工具，制作出了低成本，且滿足學習需求的資源。事實上，錄屏式視頻對程序設計類課程而言也是合適的方式。

之前整理的自測題目，以及課后的實踐項目指導，在經過格式整理等簡單處理后即可用于學生的學習。在這些資源的基礎上，撰寫課前學習任務書，指導學生有效開展課前的自學。

2.在線教學平臺

延續了之前用過的多種平臺，采用“混搭”的思路，構建了獨特的在線教學平臺：視頻展示用“云學堂”，在線測試用“問卷星”，作業展示用CSDN博客，日常交流用QQ群。這種“在用不了那些高大上的慕課平臺的情況下，自己找一些免費的平臺，拼出一個適合自己課程的教學工具環境”的做法被 《慕課》［3］一書收為案例。后期的視頻在“CSDN學院”（edu.csnd.net）以商業運營的方式投放，由運營方為在校學生開通了免費觀看的權限。

隨著在線教育的升溫，各種新型的在線教學平臺不斷出現，不乏采取“免費”商業模式的產品。本文成稿時，筆者正式選用藍墨云班課 （mosoteach.cn）作為教學平臺，一站式解決翻轉教學所需的各種在線服務需求。教學中其他需要的功能，依然還可以用“混搭”的思路，利用其他工具和平臺實現。

3.教學過程

按照翻轉課堂的學習流程要求，學生在課前通過看視頻掌握知識點，自主完成自測，評價學習效果；在課堂上，教師基于學生自測結果的統計，有針對性地對重點、難點和學生沒有掌握好的知識點進行突破，通過討論、實踐等方式，幫助學生解決知識應用的問題；在課后，延續“用博客交作業”的方式，完成大量的實踐。由于課堂不再需要按照傳統模式趕進度講課，教師可以結合教學目標，對相關的知識點進行拓展，所采用的教學手段也更加靈活，使課堂真正變得更有趣，更有效。

采用翻轉課堂以來，學生們的學習熱情空前高漲。大多數的學生能夠按照要求完成課前的自學任務。當前高校中學生學習效果差的主要原因在于學生的學習投入少，采用翻轉課堂，學生能夠在課前主動學習，成了保證學習效果的根本。有91.27%的學生表示翻轉課堂中的學習感受更好，86.9%的學生表示若再有一次學習本課程的機會，還是要用改革后的翻轉課堂模式。從日常的實踐的情況可以發現，由于課堂不再局限于講知識點，而是能夠針對學習過程中的問題進行專項的突破，完成實踐的過程也更加順利，成效更好。

四、對教學改革歷程的思考

在互聯網+的時代背景下，在教學中采用信息化手段已經是大勢所趨。新一代大學生伴隨著互聯網一起長大，教師將學生在日常生活中習慣的行為方式引入學習過程，成為保證學習效果的重要途徑。實踐表明，教師在解決教學問題的意愿驅使下，主動更新教學理念，信息化教學改革的創新空間巨大，完全有辦法突破傳統思維中各種條件束縛，走出獨特的改革之路。

1．主動更新教學理念

時代的快速發展，對教育提出了新的需求，大學生在學習動機、學習目標、學習行為等方面也表現出了不同以往的新特征。傳統的教師教學業務培訓遠遠跟不上這個變化，教師要主動地更新教學理念，掌握和實踐符合時代要求的教學方式，構建和學生的新型關系。信息化時代終身學習的特征越來越明顯，教師要在自主學習、提高業務能力方面要做出表率，以在教學方式上作出主動的變化，應對時代推動下教學新要求，從而達到學生成人成材目標。

2．以解決問題為核心，循序漸進開展信息化教學改革

近幾年來，慕課、翻轉課堂、混合式教學等各種新型教學模式不斷出現，有人投入實踐，有人觀望，有人質疑，形成了一個可喜的百花齊放的局面。各種方式結合實際的教學條件和教育目標的本地化、落地化的工作，有待在實踐中繼續推進。作為一線教師實施教學改革，首先確立“由教師的‘教'轉變為以學生的‘學'為核心”的理念，圍繞要解決的問題，設計改革方案，充分利用信息化手段，使學習過程進一步貼近學生的生活，讓學生的學習體驗進一步改善，以此獲得問題的解決，并保證教學效果。需要避免的，是處處受模式的限制，一味機械性地模仿形式。可能會發現待解決的問題很多，要梳理問題的關系，發現可以立即著手解決的問題并付諸行動。隨著問題的解決，會發現進一步需要解決的問題，以及以前沒有條件解決的問題的解決時機已經到來。解決舊問題，迎來新問題，并不是倒退，解決的問題由表及里，漸進接近教育的本質，這就是在教學中逐漸取得進步的過程。

3．因地制宜開展信息化教學改革

在不少開展信息化教學改革的案例中，前提是大投入，包括硬件條件的改善，相關服務的配套。然而對一線的教師，尤其是對地方高校的一線教師而言，資源有限，氛圍缺乏，等到條件完全具備再行動，幾乎是不可能的事情，很多問題的解決也就這樣錯過了時機，以致于問題越積越多。以筆者的體驗，信息時代的創新為我們擺脫這種束縛帶來了機會。互聯網中最顯著的特征，一是開放，二是免費。面對教學中要通過信息化手段解決的問題，總是可以發現已有的可用的平臺和方案，需要做的，只是師生共同創造性地利用。一個平臺不能完全支持，還可以發現變通即可用的平臺，以及能解決部分問題的方案，通過平臺和方案的合理混搭，產生各種替代的解決方案。在翻轉課堂的資源建設方面，筆者采取了自建的模式，這是在無經費、無團隊的情況下實現的，其中只需要人力的投入即可。基礎性建設完成之后，在以后的教學實踐中，就可以著手再去解決新的問題。當前各種公共平臺上的慕課資源已經日漸豐富，也完全可以選擇其一作為學生課前自主學習的主要資源，以此設計翻轉課堂改革的方案。信息時代開放、免費的特征，為基層教師用信息化手段解決教育中的各種問題提供了機會。

［1］賀利堅，盧云宏.利用博客提交作業的程序設計課程實踐模式［J］.計算機教育.2014，（15）：79-83.

［2］張金磊，王穎，張寶輝.翻轉課堂教學模式研究［J］.遠程教育雜志，2012，（4）：46-51.

［3］李曉明.慕課［M］.北京：高等教育出版社，2015.8：47.

（編輯：郭桂真）

G642

A

1673-8454（2016）12-0029-04

2015年山東省本科高校教學改革研究面上項目“整體優化的程序設計課程教學改革研究與實踐”（2015M207）。