“MOOC+翻轉(zhuǎn)課堂”的多元化教學(xué)模式研究與實踐

王瑞 唐萬梅

摘 要：針對計算機專業(yè)《Python語言程序設(shè)計》課程教學(xué)現(xiàn)狀，分析程序設(shè)計課程存在的問題，結(jié)合Python語言程序設(shè)計教學(xué)實際，提出“視頻導(dǎo)學(xué)+導(dǎo)學(xué)案”的教學(xué)新模式，深入探究“MOOC+翻轉(zhuǎn)課堂”的多元化教學(xué)模式在教學(xué)環(huán)境中的適用情況、教學(xué)效果。開展問卷調(diào)查并對問卷數(shù)據(jù)進行分析，結(jié)果表明該模式有效提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。

關(guān)鍵詞：MOOC;翻轉(zhuǎn)課堂;教學(xué)模式;導(dǎo)學(xué)案

DOI：10. 11907/rjdk. 182293

中圖分類號：G434文獻標識碼：A文章編號：1672-7800（2019）002-0204-04

Abstract：This paper analyzes the current teaching situation of the Python course in computer science in our country's colleges and universities as well as the current problems in the program design course， and combines the teaching practice of the Python programming course in the computer major of Chongqing Normal University to design the teaching of “Video Tutorial +Learning guide”. The in-depth exploration of the application and teaching effectiveness the diversity of the “Mooc+ Flipping Classroom ” teaching mode in the teaching environment is conducted. We did a questionnaire at the end of the semester. The analysis of the questionnaire data shows that this model has effectively improved the students learning efficiency， stimulated the students' interest in learning， and cultivated the students' ability to study independently.

Key Words： MOOC;the flipped classroom; model of teaching;Tutorial

0 引言

隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，人們對程序設(shè)計類課程越來越重視。近年P(guān)ython語言廣受歡迎，據(jù)國外2017年4月發(fā)布的編程語言排名，Python語言位列第五并且還有走高的趨勢。斯坦福大學(xué)自2009年開設(shè)Python語言課程后，到2015年共開設(shè)了22門與之相關(guān)的課程。我國高校雖然普遍開設(shè)了程序設(shè)計類課程，但超過一半都是非Python語言課程。部分高校對Python語言認識不充分，缺乏師資力量，缺少成體系的教學(xué)模式 [1]。國內(nèi)高校程序設(shè)計類課程以《C語言程序設(shè)計》最為典型[2]。Python正成為人工智能與大數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)工具，越來越多的高校開始選擇Python語言作為程序設(shè)計類入門課程。和其它語言相比，選擇Python語言主要優(yōu)勢有：①語言代碼簡潔，不要求程序通過函數(shù)封裝，代碼比C語言簡短;②語法簡單，沒有C語言當(dāng)中的指針、地址等涉及計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的元素，降低了計算機入門學(xué)習(xí)者難度;③擁有強大的第三方庫支持[3]。

Python語言有著簡潔、清晰和優(yōu)雅的語言特點，是一種功能強大的程序設(shè)計語言，能使初學(xué)者擺脫語法細節(jié)，更專注于解決問題的方法、分析程序本身的邏輯和算法。目前程序設(shè)計語言種類繁多，各類程序設(shè)計語言都有自己的特點。Python語言較為簡單，被稱為“最易學(xué)習(xí)的語言”，其中Python語言最大的特點在于擁有可定義的第三方庫[4]。除了標準庫以外，還有許多其它高質(zhì)量的庫，如wxPython、Twisted和Python圖像庫等等。利用第三方庫，有很多功能都可以使用，例如可幫助處理各種工作，如正則表達式、文檔生成、單元測試、線程、數(shù)據(jù)庫、密碼系統(tǒng)、Tk等等與系統(tǒng)有關(guān)的操作[5]。所以，在第三方庫的支持下，學(xué)習(xí)Python語言可以更好地培養(yǎng)學(xué)生在程序設(shè)計語言方面的應(yīng)用開發(fā)能力。教師在Python語言的教學(xué)中如果仍采用其它語言的教學(xué)方式，就會忽略Python語言的優(yōu)勢，也就失去了選擇Python語言作為程序設(shè)計入門語言的意義。

大學(xué)新生對大學(xué)課堂是充滿期待的，但是傳統(tǒng)課堂的教學(xué)，教師在課堂上所能講授的知識受到學(xué)時限制，尤其對Python語言這樣的程序設(shè)計課程來說，學(xué)生僅僅在課堂上聽教師講授是遠遠不夠的[6]，利用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)恰好可以彌補這一缺憾。教育部2003年啟動了“國家精品在線開放課程”建設(shè)，在中國大學(xué)MOOC（Massive Open Online Courses，MOOC）平臺上已有豐富的優(yōu)質(zhì)視頻資源，如果能讓學(xué)生在課下利用好這些資源進行自主學(xué)習(xí)，將在很大程度上提高教學(xué)效率。本文針對Python語言特點，利用MOOC的優(yōu)質(zhì)資源和翻轉(zhuǎn)課堂優(yōu)勢，提出了“MOOC+翻轉(zhuǎn)課堂”的多元化教學(xué)模式。

1 多元化教學(xué)模式構(gòu)建

隨著MOOC的發(fā)展，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)風(fēng)靡全國。和傳統(tǒng)課程相比，翻轉(zhuǎn)課堂有以下幾個突出優(yōu)勢：①學(xué)生自己掌控學(xué)習(xí)進度，自由分配學(xué)習(xí)時間;②提高師生之間的互動性，課前學(xué)生自主學(xué)習(xí)，課堂上就有充足的時間進行師生互動，且對培養(yǎng)自學(xué)能力有很大幫助;③激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造力，提高學(xué)生動手能力，激發(fā)學(xué)生想象力和創(chuàng)造力。

在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式下，教師要準備充足的教學(xué)資源滿足學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)需求。在實際教學(xué)過程中，常因無法制作出完整、系統(tǒng)的教學(xué)資源導(dǎo)致不能有效開展翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)。為解決這一問題，利用慕課資源形成“MOOC+翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式，實現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)資源共享，在教學(xué)準備階段節(jié)約了大量時間。

結(jié)合Python語言的優(yōu)勢，同時考慮教學(xué)對象的特性、教學(xué)環(huán)境等各方面因素，融合MOOC與翻轉(zhuǎn)課堂設(shè)計如下教學(xué)流程：將視頻和導(dǎo)學(xué)案結(jié)合，形成“教師發(fā)布視頻，學(xué)生接收學(xué)習(xí);教師發(fā)布導(dǎo)學(xué)案，學(xué)生接收完成;學(xué)生反饋導(dǎo)學(xué)案，教師接收評估;教師根據(jù)學(xué)生自學(xué)情況指導(dǎo)完成教學(xué)目標”的循環(huán)教學(xué)流程，如圖1所示。

在原MOOC+翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式基礎(chǔ)上，本文針對以下3個方面進行適度翻轉(zhuǎn)。

1.1 資源獲取

翻轉(zhuǎn)課堂的第一個階段是獲取學(xué)習(xí)資源。教師根據(jù)教學(xué)目標，選擇質(zhì)量較高的視頻資源，統(tǒng)一在教學(xué)平臺上（教育網(wǎng)在線網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，http：//219.153.130.77：8094）發(fā)布教學(xué)視頻、學(xué)習(xí)要求和導(dǎo)學(xué)案。如果學(xué)生自己選擇學(xué)習(xí)資源，在面對互聯(lián)網(wǎng)上的海量資源時可能無法篩選到質(zhì)量較高的資源。視頻資源如果不統(tǒng)一將很難達到課前學(xué)習(xí)的理想效果，同時又浪費了大量時間。

1.2 角色翻轉(zhuǎn)

在進行視頻學(xué)習(xí)之前，教師需要設(shè)計出針對視頻內(nèi)容的導(dǎo)學(xué)案。目前的做法是在原有教學(xué)模式基礎(chǔ)上再次進行適度翻轉(zhuǎn)，將導(dǎo)學(xué)案的“主導(dǎo)權(quán)”由教師改為學(xué)生。導(dǎo)學(xué)案本是教師的教學(xué)任務(wù)清單，現(xiàn)在教師與學(xué)生角色翻轉(zhuǎn)，由教師制定出一張“導(dǎo)學(xué)案”模板，要求學(xué)生在完成視頻學(xué)習(xí)之后，根據(jù)視頻所講解的內(nèi)容自己區(qū)分重難點和確立學(xué)習(xí)策略。教師由“主權(quán)”變?yōu)椤爸鲗?dǎo)”，依然把控學(xué)生的學(xué)習(xí)方向。

1.3 交流方式改變

導(dǎo)學(xué)案成為學(xué)生反饋學(xué)習(xí)信息的主要載體，主要有課題、主要內(nèi)容、重難點、注意事項、問題、答案、備注幾個板塊。導(dǎo)學(xué)案的設(shè)計主要考慮簡潔、主次分明、便于總結(jié)、便于復(fù)習(xí)。教師課前回收導(dǎo)學(xué)案，把大家的想法和問題進行匯總，課上展示導(dǎo)學(xué)案匯總情況，讓大家互相學(xué)習(xí)，解決難題，共同進步。

2 多元化教學(xué)模式實踐

重慶師范大學(xué)2017-2018學(xué)年第一學(xué)期將《Python語言程序設(shè)計》課程作為計算機專業(yè)大一新生的必修課，在2017級計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)1班和2班進行授課。本課程理論教學(xué)32學(xué)時，上機實踐16學(xué)時，上課16周。教學(xué)實踐過程如下：

（1）教學(xué)準備：班級分組?？紤]到大一新生彼此還不是很熟悉等因素，要求學(xué)生以宿舍為單位劃分小組，方便大家學(xué)習(xí)討論。

（2）課前自主學(xué)習(xí)：教師將網(wǎng)上找到的質(zhì)量較高的教學(xué)視頻每次課前發(fā)布到教學(xué)平臺上，學(xué)生自行觀看，認真學(xué)習(xí)里面的知識點，結(jié)合課本內(nèi)容整理筆記。在觀看完教學(xué)視頻后，每個小組集中討論，探討不懂的問題。要求每個小組共同完成一份導(dǎo)學(xué)案，導(dǎo)學(xué)案以電子檔的形式收發(fā)。

（3）課中知識鞏固：點評導(dǎo)學(xué)案。教師講授視頻中的重要知識點，加強鞏固練習(xí)，要求學(xué)生補充筆記，在全班展示各組的導(dǎo)學(xué)案。了解重難點問題，集體討論，解決不懂的問題。每一導(dǎo)學(xué)案教師都要給出等級評分，促使學(xué)生認真對待，提高學(xué)習(xí)效率。

（4）課后知識擴展：教師布置課后復(fù)習(xí)練習(xí)，并在實踐課上帶領(lǐng)大家完成操作練習(xí)。

3 教學(xué)目標分析

（1）學(xué)生學(xué)習(xí)心理。學(xué)習(xí)興趣在通常情況下直接影響學(xué)習(xí)效果。學(xué)生學(xué)習(xí)興趣強烈則學(xué)習(xí)趨于主動，學(xué)習(xí)效果通常較好;學(xué)習(xí)興趣較弱，學(xué)習(xí)趨于被動，則學(xué)習(xí)效果不好。首先應(yīng)當(dāng)培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，正確認識Python語言，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)Python語言的興趣。

（2）學(xué)生學(xué)習(xí)行為。良好的學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)習(xí)慣是提高學(xué)習(xí)成效的重要因素。面對剛步入大學(xué)的新生，教師應(yīng)以一種全新的教學(xué)方式引導(dǎo)學(xué)生、培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)Python語言過程中找到適合自己的學(xué)習(xí)方式，學(xué)會自主學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)效率。

（3）學(xué)習(xí)效果。提高學(xué)習(xí)質(zhì)量是教學(xué)的最終目標。學(xué)生通過一個學(xué)期的學(xué)習(xí)，要理解Python語言的語法元素，掌握代碼編寫，并能熟練利用第三方庫進行簡單的應(yīng)用開發(fā)。

（4）學(xué)生的交流、合作意識。交流、合作是學(xué)習(xí)過程中的重要因素，善于交流、樂于合作的學(xué)生懂得有效利用周圍的資源進行學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)效率。因此，在此模式中設(shè)計了小組活動任務(wù)，以加強學(xué)生之間的交流，培養(yǎng)學(xué)生的合作意識。

4 學(xué)習(xí)效果影響分析

本文設(shè)計了《大學(xué)Python課程課前導(dǎo)學(xué)情況調(diào)查》問卷調(diào)查表，以了解學(xué)生在“MOOC+翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式的學(xué)習(xí)心理與行為情況。調(diào)查問卷第一部分包括學(xué)生性別、班級職務(wù)、學(xué)習(xí)基礎(chǔ)等統(tǒng)計。參加調(diào)查有99名學(xué)生，回收率100%，從未接觸過“MOOC+翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式的學(xué)生占總?cè)藬?shù)的73%。絕大多數(shù)學(xué)生認為課前有必要通過視頻自主學(xué)習(xí)，同時認為完成導(dǎo)學(xué)案可以提高學(xué)習(xí)效率，如表1所示。

有50.51%的學(xué)生是在組長要求下學(xué)習(xí)視頻的，這部分學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性不強，視頻學(xué)習(xí)的完成情況直接影響導(dǎo)學(xué)案的完成情況。Python 學(xué)習(xí)提倡自由靈活的學(xué)習(xí)方式，要求學(xué)生具有高度的學(xué)習(xí)自主性，學(xué)生是否主動學(xué)習(xí)與學(xué)習(xí)內(nèi)容難易程度、學(xué)習(xí)興趣、是否與教師及時交流、是否形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣等多種因素有關(guān)。

學(xué)生觀看視頻所耗時間直接影響學(xué)習(xí)效率、學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)意志力。數(shù)據(jù)顯示大部分學(xué)生學(xué)習(xí)效率較高。教師在挑選教學(xué)視頻時需要注意視頻內(nèi)容是否適合大部分學(xué)生學(xué)習(xí)，學(xué)生在觀看視頻時，掌握適合自己的學(xué)習(xí)方式可有效提高學(xué)習(xí)效率，如表2所示。

學(xué)生要根據(jù)課堂上教師所講內(nèi)容，與自我學(xué)習(xí)到的知識進行對比、補充和修正。教師對學(xué)生的學(xué)習(xí)成果重視程度越高，越能調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。從調(diào)查結(jié)果可見，“檢查并全班展示導(dǎo)學(xué)案”是受學(xué)生歡迎的檢查方式，在教學(xué)過程中可根據(jù)課堂內(nèi)容混合使用多種方式進行檢查。