基于翻转课堂的混合式教学模式在C#程序设计课程中的应用

李 梅 张小锋 岳 峻

鲁东大学信息与电气工程学院 山东烟台 264025

1 前言

近年来，随着互联网的快速发展，越来越多的网络技术被运用于教学活动中。教育理念和教育技术发生了前所未有的变革，MOOC、翻转课堂、混合式教学等新兴教学模式逐渐成为研究的热点[1]。翻转课堂(“Flipped Classroom”或“Inverted Classroom”)是将传统的教学模式颠倒过来，学生利用课下时间通过观看教学视频、PPT等方式完成知识的自主学习，传统的课堂则变成答疑解惑、师生互动的场所。与传统的教学模式相比较，翻转课堂有以下特点。

1.1 学生真正成为学习的主人

教师将教学内容制作成以知识点为核心的微视频，学生可以根据自己的情况调整学习进度，懂了的快进跳过，没懂的倒退反复观看，也可停下来仔细思考或笔记，甚至还可以通过聊天软件向教师和同伴寻求帮助，为学生提供了很大的弹性空间，满足了学生自主学习的需要。

1.2 突破课堂教学的时空限制

学习不再拘泥于特定的地点和时间。学生利用电脑或手机观看或下载电子课件、微视频，随时随地的学习方式让学习变得更轻松。教师则有更多的时间研读教学内容，了解学生的学习情况，确认他们需要帮助的点在哪里，以便更好地制订教学计划，达到更好的教学效果。

1.3 学生和教师角色的转变

师生的角色发生了转变，教师由主体改为对学生的指导及促进，学生由被动地接受知识转为主动探究。

混合式教学就是将在线教学和传统教学的优势结合起来的一种“线上”+“线下”的教学。线上教学是将教学资料以文本、音频、视频等形式上传到网络平台，学生可以根据网络平台合理有效地安排自主学习；线下教学就是指传统的面授教学[2]。通过两种教学组织形式的有机结合，充分发挥学生的主观能动性，自主探究教学内容，把学习由浅到深地引向深度学习，从而达到事半功倍的教学效果[3]。

2 翻转课堂混合教学模式应用于C#程序设计课程的可行性

C#程序设计是高校计算机相关专业的重要专业课程。课程主要介绍C#语言的基本语法、面向对象思想、输入/输出流、多线程和数据库操作等内容。课程开设在大二下学期，学生已经完成了C语言程序设计、数据结构和数据库等专业课程的学习，具有一定的程序设计和数据库的基础，能够完成流程控制、数组等基本语法以及SQL语句部分理论知识的自主学习。对于较难的教学内容以及实验操作，需要安排在课堂完成。因此，基于翻转课堂的混合式教学模式能够应用于C#程序设计课程。

3 基于翻转课堂的混合式教学设计

为了更好地开展基于翻转课堂的混合式教学，需要进行教学设计。

3.1 课程平台设计

课程平台是连接翻转课堂各阶段的重要桥梁，C#程序设计课程依托学校课程资源搭建课堂平台，学生可通过课程平台网站和手机客户端访问课程主页，不受时间和空间的限制，真正实现“碎片化”学习。课程平台主要包括课程公告、课程基本信息、课程资源、课堂作业和师生互动五大模块。

(1)课程公告模块包括教学任务单的发布、课程信息的通知等内容。

(2)课程基本信息模块包括课程简介、教学大纲、实验大纲、课程标准。其中，课程简介中指出了课程的知识目标、能力目标和素质目标，使学生了解学习本课程后能达到的目标。

(3)课程资源模块包括电子课件、微视频，实验与实践等内容。

(4)课堂作业以自测题、课后练习题的形式呈现。

(5)师生互动模块为学生提供相互交流讨论的平台。

3.2 教学内容设计

教学内容是整个教学活动的核心，它决定了课程教学的难度、教学目标。教学内容设计主要包括梳理知识点、设计教学案例和制作微视频[4]。

3.2.1 梳理知识点

结合教学内容进行知识的分析及梳理，把握核心知识和重难点知识并对知识点进行分割。表1为C#程序设计课程中各章节对应的知识点。

表1 C#程序课程知识点

3.2.2 设计教学案例

C#课程具有较强的实践性，若单纯地介绍理论知识点，只是告诉学生语法规则，却不能实现真正的应用。因此，笔者将相关知识点融合于教学案例中，针对一个或多个知识点设计教学案例，以案例为导向激发学生的学习兴趣，培养学生的实际操作能力。例如，抽象类知识点对应的案例是丛林动物模拟器的游戏，玩家可以选择成为一个大猩猩、可爱的大熊猫或者凶猛的老虎，在森林里体验动物的生活。通过该案例的分析、设计与实现，使得学生理解抽象类的意义以及在软件设计中的应用。

3.3.3 制作微视频

微视频表现的是一个完整的知识点，大约控制在5～15分钟。制作微视频时，应用PPT明确知识点和案例的任务要求；在分析制作案例的过程中，通过编写代码和程序演示，使学生明确概念，加深对知识的理解。

4 基于翻转课堂的混合式教学模式的实施

结合翻转课堂的特点以及学生的需求，分为课前、课中和课后3个阶段实施教学。课前阶段，学生通过网络平台进行自主学习，实现对知识的认知；课中阶段，以培养实际操作能力为中心，实现知识的内化；课后阶段，学生通过小组协作完成项目的设计，实现知识的升华。其中，小组的人员分配以自由选择为主，兼顾“强弱互补”的原则[5]，每组4～6人，每组1名组长，每班1～2名班助。

4.1 课前阶段：以教学平台为基础进行自主学习

在本阶段，教师是翻转课堂内容及进度的设计者，教师根据教学计划和学生的学习情况在教学平台发布学习任务单。例如，类与对象学习任务单(见表2)。学生是翻转课堂的执行者，是真正的“主角”，学生登录教学平台，在课程公告模块查看任务单；然后进入课程资源模块，根据任务单选择相应的微视频、电子课件和案例，自定时间、进度与方式进行学习和操作；最后，在课堂作业模块完成作业或测验，并提交作业或测试结果。在学习或作业过程中遇到的问题，学生在师生互动区和其他学生或教师进行在线讨论和交流。对于通过该阶段未能解决的问题，由班助汇总整理后带至课堂，面对面地求助于教师解决。

4.2 课中阶段：以学生实际操作为核心实现知识的内化

经过课前自学，学生对知识有了一定了解，开始进入课中阶段。该阶段主要分实验课堂和理论课堂两种形式。

4.2.1 理论课堂

问题点拨或精讲巩固知识基础。首先，引导学生回顾课前自学知识的重点和难点，针对学生课前视频的学习情况、疑难问题进行点拨或精讲，并发布在网络平台，学生可以随时查看内容并提出问题；然后，教师对学生进行抽查，以检验学生自学效果；最后，教师对学生的答案查缺补漏。

分析完成典型案例实现知识内化。了解了学生知识的掌握程度后，教师选取案例进行细致全面解析。教师展示典型案例，讲解案例涉及的重难点知识，由学生通过小组协作学习、讨论和交流等方式，完成案例的设计和制作。最后，学生讲解案例的制作思路，教师总结评价。

4.2.2 实验课堂

教师根据知识点的难易，分别设计验证型、综合型、设计型和创新型实验[6]，在学生完成课前和理论课堂的学习后，上传到教学平台，要求学生在规定的时间内完成程序的设计和调试，最后将源程序和运行结果以实验报告的形式提交。

本阶段通过理论课堂的案例教学以及实验课堂的程序设计，完成以实际操作为核心的知识内化。

4.3 课后阶段：小组协助完成项目设计实现知识升华

4.3.1 学生活动

课后，学生根据课前自学遗留的问题，反思课中问答及案例制作出现的不足，再次进行在线学习。学生在完成所有知识的复习回顾后，具有了足够的知识储备，开始以组为单位完成综合项目的设计。

学生自行设计项目主题及进度，小组成员内分工，每个人根据自己的特长负责完成项目的不同功能。通过小组成员间的相互协作完成项目的需求分析、系统设计、详细设计及编码和测试工作。学生在子任务(一个项目的部分内容)的学习过程中，提交阶段性实验报告，最终提交完整的项目。项目完成后以答辩的方式展示作品，通过陈述项目的设计目的、实现技术和完成效果等内容，让大家交流自己的经验和学习过程。

4.3.2 教师活动

“课后阶段”教师设计好项目的评价标准，对项目主题进行筛查，使题目尽可能与实际生活和学习相关，鼓励学生的创新和探索精神。

学生遇到问题可以通过独立思考、小组交流、共同研讨的方式解决，也可以求助于教师。对于共有问题，教师在师生互动区回复或到理论课堂详细讲解。教师在为学生解决疑难问题的过程中，引导学生思考更深层次的问题。本阶段，学生在完成项目的过程中，通过教师的辅助及组内和组间的协作交流使知识得到升华。

5 评价方式和教学效果

在翻转课堂教学模式下，学生的角色从被动的听课转变为主动思考、学习及参与讨论等，更加突出了学生的主体性，这对于自觉性较弱或基础性较差的学生来说是个不小的考验。因此，教师要从课前、课中和课后三个阶段管理学生的每一个学习细节，通过线上线下相结合的方式，建立合理的评价方式保障和激励学生的学习效果。

(1)课前：利用教学平台的统计信息获取学生作业或测试结果，对学生的自学情况进行评价，从而实现督促学生的目的。

(2)课中：分为理论课堂评价和实验课堂评价两部分。一是理论课堂评价包括教师评价、成员互评。教师根据学生出勤、课堂表现、课堂案例的完成效果等方面给分，鼓励大家积极参与；成员互评是小组成员根据个人参与小组讨论的活跃程度、对小组任务的贡献来互相评价。二是实验课堂评价依据学生提交的实验报告计分。

(3)课后：根据教师指定的项目评价标准，结合小组项目的完成效果和答辩情况评分，并以小组成绩作为该组每个成员的课后成绩。

在教学过程中，对基于翻转课堂混合式教学的实验班和未实施教学改革的普通班进行对比分析，分别选取了流程控制、类、继承、多线程同步等10个知识点进行了自学能力和实践能力的调查分析。图1是学生围绕知识点设计程序的平均成绩，由图1可见实验班学生的优良率高达71.7%，普通班的优良率却不足39%，实验班学生的实践能力相对较强。图2和图3分别是实验班和普通班对各知识点自学能力的自我评价及自学后的效果检测。由图2、图3可见，实验班的自学积极性较高，与之相对应的是其自学效果也相对较好。

图1 实践能力测试

图2 实验班自学情况

图3 普通班自学情况

6 结语

应用了翻转课堂混合教学模式的C#程序设计课程将教学活动分成课前、课中和课后三个阶段，课前完成知识的自学，课中实现知识的内化，课后达到知识的升华。实践证明，基于翻转课堂的混合教学模式不仅提高了学生学习的积极性和主动性，而且增强了学生的应用实践能力和小组协助能力，教学效果较好。