基于翻转课堂的高校程序设计课程实验教学模式探索
黎刚
摘? 要 翻转课堂旨在让学生课前自主学习知识，并在课中进一步内化和升华所学知识。综合来看，翻转课堂具有教学活动时段提前、信息技术手段介入、知識内化时间增加等三个特征。高校程序设计课程实验教学存在教师课中难有充足时间全面指导学生，学生课中难有充足时间全面吸收知识等问题。高校在硬件软件、师生技术、师生课余时间等条件可行的基础上，可将翻转课堂教学模式应用于程序设计课程实验教学。
关键词 翻转课堂;程序设计课程;实验教学;教学模式;信息技术
中图分类号：G642.423? ? 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2019）15-0108-02
1 前言
近年来，翻转课堂在国内高校引起极大关注。这种新型教学模式通过改变教学活动发生时段，凸显了在培养学生自主学习能力、创新能力、探究能力等方面无可比拟的优势。由于计算机程序设计教学的发展，高校程序设计课程传统实验教学模式暴露出一定的问题，这些问题在一定程度上直接影响教学效果。因此，探索新的高校程序设计课程实验教学模式尤为必要。
2 翻转课堂的内涵与特征
尽管国内外对翻转课堂的研究已有多年，但目前教育界尚未形成对翻转课堂统一的定义，研究者多是从各种视角阐述翻转课堂所具备的内涵和特征。
翻转课堂的内涵? 翻转课堂（Flipped Classroom）最早是由美国学者Maureen Lage，Glenn Platt和Michael Treglia等在论文Inverting the Classroom： A Gateway to Crea-
ting an Inclusive Learning Environment中提出的一种新型教学模式。这种模式旨在让学生在课前通过观看教师录制的视频自主学习主要的知识点（包括重点、难点、考点），在课堂上则根据教师的引导，通过提问、自主探究、小组合作探究等形式解决课前学习产生的疑点，最终使学生能更好地吸收、进一步内化及升华所学知识[1]。
翻转课堂的特征
1）教学活动时段提前。在传统的课堂教学模式中，一般是由教师在课堂上讲解知识的重点、难点及考点，学生产生的疑点则留到课下通过向教师提问、与同学探究等方式来解决。而在翻转课堂教学模式中，教师讲解知识点及学生学习知识点的过程先在课前完成，提问及探究的过程则在课堂上进行。传统课堂与翻转课堂教学活动所处时段对比具体如表1所示。
2）信息技术手段介入。翻转课堂的重要特征之一是将传统课堂中教师讲解知识点的过程，通过让学生观看教师录制的教学视频的形式转移到课前进行。由于录制及传送教学视频的环节必须借助现代信息技术手段才能够完成，因此在传统课堂中非必要的现代信息技术手段，在翻转课堂教学模式中必不可少。
3）知识内化时间增加。在传统教学模式中，大部分时间甚至整堂课时间都用于教师讲解知识点，极少有时间留给学生进行提问及探究来内化知识。而在翻转课堂教学模式中，由于讲解知识点的环节已经提前到课前完成，并且学生通过课前的学习已基本掌握了知识点，在课堂上则针对产生的疑点进行提问及探究，使得在课堂上内化知识的时间有所增加。
3 高校程序设计课程实验教学现状
笔者通过对高校计算机程序设计相关专业的师生进行访谈，并对大量程序设计课程实验教学相关文献资料进行梳理统计，结合自身程序设计实验教学实践体会，发现当前高校程序设计课程实验教学主要存在两方面问题。
教师在课堂上难有充足时间全面指导学生? 目前高校程序设计课程实验教学大多数使用传统教学模式，即在课上先由教师讲解上机实验需要掌握的知识点，然后布置实验任务，课堂余下时间及课后由学生根据实验任务进行上机实验。这种实验教学模式存在两个问题：一是课堂余下的时间根本不足以让教师从多角度解答学生产生的疑问;二是学生在课后上机实验遇到问题难以向教师当面提问，只能在课后通过语音或者文字形式与教师交流沟通，而教师由于不在学生身边指导，很多时候难以从整体角度发现学生所编写代码存在的问题。
学生在课堂上难有充足时间全面吸收知识? 程序设计课程知识点繁多，同时由于代码编写的严谨性及细致性，学生在课堂上不但需要把握编写代码的整体思路，还需要注意编写代码的细节，从而全面吸收所学知识。笔者调查发现，学生在课堂上大多数能够理解代码编写的整体思路，但由于课堂时间有限，知识点繁多，再加上教师讲解速度过快，有些学生难以注意到代码编写的细节。如在编写C#代码中，在声明类的成员变量属性时，属性名后面不需要加（）;而声明类的成员变量且返回值为空的方法时，方法名后面需要加（）。传统课堂上留给学生吸收知识的时间有限，学生难以注意到这些代码编写的细节，难以全面吸收教师所讲的知识，在上机实验时往往会导致程序无法成功运行。
4 高校师生应用翻转课堂实验教学模式可行性分析
由于翻转课堂的应用需要与现代信息技术融合，且需要充足的时间来保证实施，因此须从硬件软件、技术、时间等方面探讨翻转课堂应用的可行性，如图1所示。
硬件软件可行性? 由于翻转课堂要求教师在课前录制讲解知识点的视频，并将视频传送给学生[2]，因此，翻转课堂实验教学模式的应用需要一定的设备设施支持，包括录制视频所用到的数字摄像机、多媒体计算机、视频录制软件、视频剪辑软件、文件传输软件、带宽足够的网络环境等。近年来，国家十分重视教育信息化建设，在高校教育信息化环境建设方面投入极大，目前国内高校所具备的信息化环境能够满足翻转课堂应用的需求。很多学生会购置个人电脑，使得课余时间通过视频学习在设备设施方面具备可行性。
师生技术可行性? 首先，高校讲授程序设计课程的教师多是计算机专业的顶尖人才，在信息技术运用方面具备丰富的经验，能够胜任翻转课堂视频的录制、剪辑、传送、管理等技术操作[3];其次，在国内计算机及网络技术飞速发展阶段成长起来的高校学生一般都具备较强的信息技术应用能力，能够熟练地通过学习软件及网络工具来使用多媒体教学资源。
课余时间可行性? 高校集中上课时间相对较少，课下留给师生自由安排的时间相对较多，因此，高校师生的课余时间一般较为充裕。虽然教师制作知识点讲解视频以及学生课前通过视频进行学习需要一定的时间，但课下充裕的时间足以让教师制作好知识点讲解视频，也足以让学生在课前通过视频来学习知识点。
5 基于翻转课堂的高校程序设计课程实验教学模式
根据翻转课堂的内涵及特征，在硬件软件、技术、时间等方面可行的基础上，基于高校程序设计课程实验教学现状，提出基于翻转课堂的高校程序设计课程实验教学模式以解决存在的问题。
教师提前录制概念性基础知识讲授视频，供学生课前学习? 在程序设计课程中，有很多概念性的基础知识点并不需要教师在课堂上面对面讲解，其实只要有合适的学习资源提供给学生，学生是能够通过自学来掌握的。教师可在课前将该部分内容制作成视频，并让学生在课前先行学习。如“C#程序设计”课程“类的成员变量”这一章节包含的知识点有类的三种成员变量（字段、属性、方法）声明及应用等，其中字段的概念、属性的概念、方法的概念，以及这些成员变量各自声明的格式、位置，成员访问级别private和public等概念性基础知识，教师可在课前将其录制成视频让学生先行学习掌握。这一方式能使学生根据自身安排灵活选择学习时间，根据自身基础有侧重地学习相关知识，根据自身状况更好地控制学习进度，从而真正做到自主学习。
教师在课中解答学生疑问并引导学生上机自主实验? 在学生上机实验遇到问题，特别是编写的代码存在语法或逻辑错误无法通过编译，而靠自身能力又无法排除错误时，才真正需要教师在身旁提供指导。教师在课中通过对学生面对面的指导，快速准确地引导学生解决编程中遇到的困难，给出有针对性的指导意见。如在教学“C#程序设计”课程“类与函数”这一章节时，有些学生往往把函数代码编写的位置与类代码编写的位置搞混，导致把函数代码写在类的代码位置上，而又把类的代码寫在函数代码的位置上;还有些学生在声明属性时属性名的首字母用了小写，声明字段时字段名用了大写。对这些基本的错误，学生自行排查难以发现，若此时教师在身旁指导，成功排查错误的概率将会大大提升。
参考文献
[1]王薇，李芳.翻转课堂的共性问题、内涵及教师个性化施教探讨[J].黑龙江畜牧兽医，2018（12）：240-242.
[2]龙晶晶.翻转课堂研究综述[J].北京科技大学学报：社会科学版，2016，32（6）：113-118.
[3]冯雪花.翻转课堂在高校课堂教学中的应用分析[J].大学教育，2019（4）：43-45.
[4]孙朝娟，贾慧慧.高校翻转课堂教学模式常见问题与改进措施分析[J].当代教研论丛，2019（2）：29，46.
[5]刘佳.“翻转课堂”教学模式动态实施的探索与研究[J].学周刊，2019（11）：15-16.
