基于翻轉課堂的高校程序設計課程實驗教學模式探索

黎剛

摘? 要 翻轉課堂旨在讓學生課前自主學習知識，并在課中進一步內化和升華所學知識。綜合來看，翻轉課堂具有教學活動時段提前、信息技術手段介入、知識內化時間增加等三個特征。高校程序設計課程實驗教學存在教師課中難有充足時間全面指導學生，學生課中難有充足時間全面吸收知識等問題。高校在硬件軟件、師生技術、師生課余時間等條件可行的基礎上，可將翻轉課堂教學模式應用于程序設計課程實驗教學。

關鍵詞 翻轉課堂;程序設計課程;實驗教學;教學模式;信息技術

中圖分類號：G642.423? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2019）15-0108-02

1 前言

近年來，翻轉課堂在國內高校引起極大關注。這種新型教學模式通過改變教學活動發生時段，凸顯了在培養學生自主學習能力、創新能力、探究能力等方面無可比擬的優勢。由于計算機程序設計教學的發展，高校程序設計課程傳統實驗教學模式暴露出一定的問題，這些問題在一定程度上直接影響教學效果。因此，探索新的高校程序設計課程實驗教學模式尤為必要。

2 翻轉課堂的內涵與特征

盡管國內外對翻轉課堂的研究已有多年，但目前教育界尚未形成對翻轉課堂統一的定義，研究者多是從各種視角闡述翻轉課堂所具備的內涵和特征。

翻轉課堂的內涵? 翻轉課堂（Flipped Classroom）最早是由美國學者Maureen Lage，Glenn Platt和Michael Treglia等在論文Inverting the Classroom： A Gateway to Crea-

ting an Inclusive Learning Environment中提出的一種新型教學模式。這種模式旨在讓學生在課前通過觀看教師錄制的視頻自主學習主要的知識點（包括重點、難點、考點），在課堂上則根據教師的引導，通過提問、自主探究、小組合作探究等形式解決課前學習產生的疑點，最終使學生能更好地吸收、進一步內化及升華所學知識[1]。

翻轉課堂的特征

1）教學活動時段提前。在傳統的課堂教學模式中，一般是由教師在課堂上講解知識的重點、難點及考點，學生產生的疑點則留到課下通過向教師提問、與同學探究等方式來解決。而在翻轉課堂教學模式中，教師講解知識點及學生學習知識點的過程先在課前完成，提問及探究的過程則在課堂上進行。傳統課堂與翻轉課堂教學活動所處時段對比具體如表1所示。

2）信息技術手段介入。翻轉課堂的重要特征之一是將傳統課堂中教師講解知識點的過程，通過讓學生觀看教師錄制的教學視頻的形式轉移到課前進行。由于錄制及傳送教學視頻的環節必須借助現代信息技術手段才能夠完成，因此在傳統課堂中非必要的現代信息技術手段，在翻轉課堂教學模式中必不可少。

3）知識內化時間增加。在傳統教學模式中，大部分時間甚至整堂課時間都用于教師講解知識點，極少有時間留給學生進行提問及探究來內化知識。而在翻轉課堂教學模式中，由于講解知識點的環節已經提前到課前完成，并且學生通過課前的學習已基本掌握了知識點，在課堂上則針對產生的疑點進行提問及探究，使得在課堂上內化知識的時間有所增加。

3 高校程序設計課程實驗教學現狀

筆者通過對高校計算機程序設計相關專業的師生進行訪談，并對大量程序設計課程實驗教學相關文獻資料進行梳理統計，結合自身程序設計實驗教學實踐體會，發現當前高校程序設計課程實驗教學主要存在兩方面問題。

教師在課堂上難有充足時間全面指導學生? 目前高校程序設計課程實驗教學大多數使用傳統教學模式，即在課上先由教師講解上機實驗需要掌握的知識點，然后布置實驗任務，課堂余下時間及課后由學生根據實驗任務進行上機實驗。這種實驗教學模式存在兩個問題：一是課堂余下的時間根本不足以讓教師從多角度解答學生產生的疑問;二是學生在課后上機實驗遇到問題難以向教師當面提問，只能在課后通過語音或者文字形式與教師交流溝通，而教師由于不在學生身邊指導，很多時候難以從整體角度發現學生所編寫代碼存在的問題。

學生在課堂上難有充足時間全面吸收知識? 程序設計課程知識點繁多，同時由于代碼編寫的嚴謹性及細致性，學生在課堂上不但需要把握編寫代碼的整體思路，還需要注意編寫代碼的細節，從而全面吸收所學知識。筆者調查發現，學生在課堂上大多數能夠理解代碼編寫的整體思路，但由于課堂時間有限，知識點繁多，再加上教師講解速度過快，有些學生難以注意到代碼編寫的細節。如在編寫C#代碼中，在聲明類的成員變量屬性時，屬性名后面不需要加（）;而聲明類的成員變量且返回值為空的方法時，方法名后面需要加（）。傳統課堂上留給學生吸收知識的時間有限，學生難以注意到這些代碼編寫的細節，難以全面吸收教師所講的知識，在上機實驗時往往會導致程序無法成功運行。

4 高校師生應用翻轉課堂實驗教學模式可行性分析

由于翻轉課堂的應用需要與現代信息技術融合，且需要充足的時間來保證實施，因此須從硬件軟件、技術、時間等方面探討翻轉課堂應用的可行性，如圖1所示。

硬件軟件可行性? 由于翻轉課堂要求教師在課前錄制講解知識點的視頻，并將視頻傳送給學生[2]，因此，翻轉課堂實驗教學模式的應用需要一定的設備設施支持，包括錄制視頻所用到的數字攝像機、多媒體計算機、視頻錄制軟件、視頻剪輯軟件、文件傳輸軟件、帶寬足夠的網絡環境等。近年來，國家十分重視教育信息化建設，在高校教育信息化環境建設方面投入極大，目前國內高校所具備的信息化環境能夠滿足翻轉課堂應用的需求。很多學生會購置個人電腦，使得課余時間通過視頻學習在設備設施方面具備可行性。

師生技術可行性? 首先，高校講授程序設計課程的教師多是計算機專業的頂尖人才，在信息技術運用方面具備豐富的經驗，能夠勝任翻轉課堂視頻的錄制、剪輯、傳送、管理等技術操作[3];其次，在國內計算機及網絡技術飛速發展階段成長起來的高校學生一般都具備較強的信息技術應用能力，能夠熟練地通過學習軟件及網絡工具來使用多媒體教學資源。

課余時間可行性? 高校集中上課時間相對較少，課下留給師生自由安排的時間相對較多，因此，高校師生的課余時間一般較為充裕。雖然教師制作知識點講解視頻以及學生課前通過視頻進行學習需要一定的時間，但課下充裕的時間足以讓教師制作好知識點講解視頻，也足以讓學生在課前通過視頻來學習知識點。

5 基于翻轉課堂的高校程序設計課程實驗教學模式

根據翻轉課堂的內涵及特征，在硬件軟件、技術、時間等方面可行的基礎上，基于高校程序設計課程實驗教學現狀，提出基于翻轉課堂的高校程序設計課程實驗教學模式以解決存在的問題。

教師提前錄制概念性基礎知識講授視頻，供學生課前學習? 在程序設計課程中，有很多概念性的基礎知識點并不需要教師在課堂上面對面講解，其實只要有合適的學習資源提供給學生，學生是能夠通過自學來掌握的。教師可在課前將該部分內容制作成視頻，并讓學生在課前先行學習。如“C#程序設計”課程“類的成員變量”這一章節包含的知識點有類的三種成員變量（字段、屬性、方法）聲明及應用等，其中字段的概念、屬性的概念、方法的概念，以及這些成員變量各自聲明的格式、位置，成員訪問級別private和public等概念性基礎知識，教師可在課前將其錄制成視頻讓學生先行學習掌握。這一方式能使學生根據自身安排靈活選擇學習時間，根據自身基礎有側重地學習相關知識，根據自身狀況更好地控制學習進度，從而真正做到自主學習。

教師在課中解答學生疑問并引導學生上機自主實驗? 在學生上機實驗遇到問題，特別是編寫的代碼存在語法或邏輯錯誤無法通過編譯，而靠自身能力又無法排除錯誤時，才真正需要教師在身旁提供指導。教師在課中通過對學生面對面的指導，快速準確地引導學生解決編程中遇到的困難，給出有針對性的指導意見。如在教學“C#程序設計”課程“類與函數”這一章節時，有些學生往往把函數代碼編寫的位置與類代碼編寫的位置搞混，導致把函數代碼寫在類的代碼位置上，而又把類的代碼寫在函數代碼的位置上;還有些學生在聲明屬性時屬性名的首字母用了小寫，聲明字段時字段名用了大寫。對這些基本的錯誤，學生自行排查難以發現，若此時教師在身旁指導，成功排查錯誤的概率將會大大提升。

參考文獻

[1]王薇，李芳.翻轉課堂的共性問題、內涵及教師個性化施教探討[J].黑龍江畜牧獸醫，2018（12）：240-242.

[2]龍晶晶.翻轉課堂研究綜述[J].北京科技大學學報：社會科學版，2016，32（6）：113-118.

[3]馮雪花.翻轉課堂在高校課堂教學中的應用分析[J].大學教育，2019（4）：43-45.

[4]孫朝娟，賈慧慧.高校翻轉課堂教學模式常見問題與改進措施分析[J].當代教研論叢，2019（2）：29，46.

[5]劉佳.“翻轉課堂”教學模式動態實施的探索與研究[J].學周刊，2019（11）：15-16.