基于微课的C语言翻转课堂教学设计与实践

曹菊英，王 东，邓海明，周桂珍，何湘艳

（1.湘南学院 电子信息与电气工程学院， 湖南 郴州 423000；2.湖南大学 信息科学与工程学院，湖南 长沙 410082）

0 引 言

C语言是高校理工科专业的一门重要的专业基础课，如何采用新的适用的教学方法和手段来提高课程教学质量，一直是国内外教学工作者积极思考的问题。目前翻转课堂这种新的教学形式已经引起国内外教师的广泛关注。

在进行森林保护工作的过程中，林地保护人员的工作是非常重要的。但由于林区面积大，工作人员分配的等问题，容易造成部分林区的管理存在缺失，再加上部分林区管理规范不完善，林区工作人员工作不认真，导致森林保护工作没有落到实处。这样就给我国森林保护工作造成了很大的阻碍。因此，森林保护的人员管理问题就是影响我国森林保护工作的一个重要因素，需要尽快的加大对林区工作人员的素质培训。

翻转课堂也称作颠倒课堂，指的是任课教师提供以教学视频为主要形式的学习资源，学生在上课前完成，为课堂教学中的活动做准备。翻转课堂的实现是以微课为基础，以其为媒介展开交互式教学。

翻转课堂教学方法首先从国外兴起，2000年Lage和Platt首次提出翻转课堂概念，在“经济教育”杂志上发表了两篇关于翻转课堂的文章[1]。2007年Johnthan Bergmann和Aaron Sams 提出了翻转课堂教学法，开始使用录屏软件来录制讲课时的课件并上传到网络上[2]。2008年David Penrose在美国新墨西哥州圣胡安学院提出了微课程的理念，为学习者提供自主学习的网络平台，使学习者不限时间和地点自主学习[3]。2010年，我国首次正式提出微课概念是在佛山市举办的全市中小学教师优秀“微课”征集与评审活动中[4]。2016年，宋凌怡将微课运用到C语言教学[5]。陈娟发表了“翻转课堂”在C语言课程中的应用的文章[6]，2017年，姚洁进行了雨课堂应用于高校教学的研究[7]。

1 应用微课的翻转课堂在C语言课程的教学设计

1.1 教学设计

C语言知识体系内容较多，包括概述、算法、数据类型、运算符与表达式（顺序、选择结构、循环结构程序设计）、数组、函数、指针、结构体与共用体等。

在C语言教学过程中，教师除了把基础知识和算法讲解清楚之外，还需演示操作，学生要上机调试程序等，这些都要占用正常的教学时间，教师在有限的学时内把所有知识都讲解透彻具有较大的难度，若不进行教学改革，教师则只能加快进度，使得很多知识无法详细讲解；还有学生也存在差异性，少部分学生从职高升学到我校，学生的学习能力、理解能力不够强。因此，作为向应用型人才转型的高校从事多年C语言教学工作一线教师，应该明确教学改革的目标，以便提高教学效果，从而提高学生灵活运用所学知识的综合应用能力及动手能力；运用翻转课堂教学模式，更需灵活应用多样化的教学手段，将传统的讲授法、情景教学法、案例教学法、抛锚法、分组讨论法与现代化的教学手段相结合，完成微课制作与发布，以便学生不限时间和地点地进行在线学习与交流、讨论题等教学活动。基于微课的翻转课堂教学模式，在具体的实施中，将案例式和抛锚式教学方法相结合，构建的C语言理论课翻转课堂教学设计框架，如图1所示。

图1 C语言理论课翻转课堂的教学设计框架

其设计思路具体为：

“互联网+”行动计划为改变传统农业发展模式提供了新思路，是实现农业大发展的必由之路。农业发展不仅需要精准扶贫，也是发展南充经济、打造美丽南充的需要。现在，我国正处于全面建成小康社会决胜期，南充市“塌陷”地带的发展亟需采取超常规的举措来实现精准脱贫，“互联网+”的提出为南充市广大农村贫困地区的精准扶贫工作提供了新思路和新途径。通过互联网思维和技术的导入，形成了“互联网+农业”的新模式，使农业产、供、销产业链条体系和模式得到创新，休闲农业等农业新业态的产业链得到拓展。

对流动相的流速和柱温进行了优化选择。选择0.8，1.0，1.2 mL/min这3种不同的流速来考察10种酚类物质的分离效果。实验表明，流速为0.8 mL/min时，1-萘酚的保留时间为25.80 min，保留时间较长；流速为1.2 mL/min时，香草醛与苯酚没有达到基线分离；1.0 mL/min时，1-萘酚的保留时间为24.275 min，香草醛与苯酚的分离度较大。综合考虑保留时间和分离效果，最终选择1.0 mL/min。

（3）课后：①学生将作业上交到世界大学城网络平台。②教师根据反馈信息制作微课上传到网络平台。

根据翻转课堂的优点，设计实验教学方法，其教学设计框架与图1类似。课前，主要通过制作微课，引导学生自学程序设计和调试程序方法，减轻教师课中反复回答同一问题的负担，节省更多的时间来进行教学改革，让学生在上机课中有更多的时间学习调试程序。上机课上，学生完成实验基本内容后，教师以思考题或者趣味程序设计为出发点，组织学生探究趣味程序，让学生理论与实验相结合，提供相关链接，并把部分程序上传到世界大学城网络平台和QQ群，供能力较强的有意参加电子设计大赛的同学选择性地学习，提高学生解决问题的能力。课后，学生整理实验报告，整理调试程序时出错信息，提高学生的动手能力，最后教师根据课堂上学生的操作情况，将出错率高的的程序制作微课并传到网络平台，供学生学习并巩固。

（1）分析题意，设置变量5个整型变量p、x、k、js、flag分别为要判断的数、除数、存放p的平方根、计数、用来标记的变量。

（2）运用顺序、选择、循环结构程序设计解决问题，问题的关键是应用双重循环，外循环用于控制需要判断是否为素数的数据范围，内循环是除数的范围，x的范围为2～k，k=p。

各土层均湿陷系数均小于0.015，不具有湿陷性，场地为非湿陷性场地。渠道沿线标准冻深1.5m，渠线范围内粒径小于0.075mm的颗粒含量大于总土重的10%，判断渠基土均为冻胀性土，采用符合抗冻胀要求的砂石料换填处理渠基［2］。

（3）画流程图，可用传统流程图或N-S流程图（具体的流程图在微课里显示并讲解）。

（4）根据流程图写出程序，程序代码如下：

（4）针对实验与理论教学结合不紧密的问题，教学要理论与实践相结合；教师在实验课前要精

旅游管理专业建设与企业合作是今后专业建设的发展趋势，两者之间是合作共赢关系。从教师队伍培养来看，学校可以采用“引进来”和“走出去”相结合。一方面邀请企业专家、职业经理人、长期从事一线工作的从业者走进学校成为外聘或挂职教师；另一方面把学校专业教师送到企业中去，进行顶岗锻炼或者挂职锻炼，提高教师的实践能力。从人才培养方面，旅游企业为学生实习提供了场所和岗位，学校可以将顶岗实习、认识实习等实践环节安排在合作企业当中；另一方面企业也能够解决人才匮乏问题，会成为学生毕业就业选择的首选。

各县（市）政府及相关部门应努力克服困难，尽快采取妥善措施按照相关约定及政策及时向民间投资者足额兑现各项补助、奖励等。对已承诺而又因与国家现行法律法规相冲突而无法兑现的约定，政府部门应积极与民间投资者沟通，争取对方的理解和支持，妥善处理好违约给投资者增加的成本和造成的损失补偿问题，同时主动为投资者补办、完善相关手续，尽量弥补损失。

1.2 翻转课堂在C语言实验课教学设计

举例阐述其过程，编程求1949～2017间的全部素数（要求每行5个数据的形式输出）[8]，实现步骤如下：

基因进化树分析发现，获得序列在基因树上与标准株（NC001357）、泰国株（GQ180784~GQ180792）和浙江株（KY457836）等同处于HPV18的基因谱系A，见图 2。

2 “翻转课堂”教学模式在实验教学中的具体应用

算机中，碰到问题依赖老师,学习效率低。要求学生学会调试程序，并把出现的错误记录做好笔记，调试程序是完成程序设计的重要步骤之一。掌握程序调试方法和技巧，能够达到事倍功半的效果；同时教师每次必须将要做的实验内容和要求提前发布到网络平台。我们在实际翻转课堂教学过程中主要运用了世界大学城网络平台和雨课堂，教师可以灵活选用平台，也可交互使用。比如上机课的作业上传到世界大学网络空间，还可以长期保存，方便批改和查询等，教师还运用世界大学城网络平台的作业系统，完成作业布置，在作业要求中写明把程序及运行结果上传到网络空间。

（3）要求学生预习完成程序编写，上机时主要是调试程序，学生碰到问题能及时向老师请教，老师也可以“ 适时”解答。理想的解决方法是当学生遇到实际问题，比如语法、算法等问题时，建议学生把相应知识点熟悉一下，查找问题，调试程序；先让学生独立思考，学会纠错并调试出正确结果，这样会记忆深刻。当其他学生碰到同样问题时，可利用预习的知识来解决，或者让刚答疑得到解答的学生去帮忙解决，提高学生的学习能力，互帮互助；在帮忙解答问题之后，教师将学生程序调试过程中出错率高的问题分类整理，给出解题思路及解决方法，制成微课上传便于共享，让未上课的学生提前预习，同样学生也可将自己设计的程序传到网络空间或者QQ群，便于复习和分享。

（5）在计算机上调试程序，得到执行结果，将整个过程都给学生演示，并改变数据范围可以得到相应的答案。采用抛锚式教学方法抛出问题，若要实现求这些素数的和或者素数的平方和，该如何编程？

在C语言实验教学中常常会碰到一些问题，可以运用微课、翻转课堂教学及答疑等方法来解决其问题。C语言实验常见问题及应对措施框架如图2所示。

（1）操作不熟悉，以课前观看教师推送的微课为对策；自制微课上传到世界大学城网络平台。

要说好经验，各地涌现不少。笔者近期采访了某垃圾分类示范县，村里与保洁公司签署长期合作协议，制定日常保洁制度，垃圾车每天早上定时收集、及时转运，保洁人员定期打扫道路。来自全国各地的学习团队纷至沓来。“没想到可以引进专业公司处理农村垃圾。”笔者与学习团成员交谈中发现，不少人都说“开了眼”“动了心”。

（1）课前：①主要由学生课外提前自主学习课程，并动手编程并调试；教师根据C语言的课程标准确定教学计划，按章节的重点、难点选择有代表性的案例，并引入相关知识点的案例分析。采用提出问题的方式，向学生抛出问题，即抛锚式翻转课堂，让学生思考后再解答，最后制作成微课，制作出完整的案例视频。②将微课和作业上传到网络平台，还创建QQ群，将微课及难度较大的程序设计提前发到群里，以便资源共享。运用雨课堂软件在课前有效推送预习材料,包括课件、语音、视频等。以便学生课前预习，教师有效收集学生的反馈信息。③师生互动。

（2）课中：教师运用雨课堂授课，根据课堂的提问，分组讨论等形式来组织教学，在课堂上教师和学生有充分的互动，根据学生反馈信息来选择性制作微课上传到网络平台供学生巩固知识。

图2 C语言实验常见问题及应对措施框架图

（2）大部分同学每次都是在上机课上才开始编写程序，只注重编写代码，机械地把程序敲到计心准备相应的微课,根据实验教学大纲，将实验内容在微课里以布置作业的形式出现。我们在实验中也灵活运用案例教学，使学生能够一步一步地接受知识点，体验知识点的连续性，排序是程序设计中常用的功能，在今后的成绩管理、工资管理等系统的设计都要用到，先回想前面学习的选择结构时，对3个整数排序的方法。以及学习数组时，对10个整数排序的方法。所以在指针的实验中，用冒泡法将n个数按由大到小排序，要求排序用函数实现，并要求用指针实现，其中n的值由键盘输入，具体如下所示。

这道例题在多数班级都要讲两遍，这样还是有些学生不能理解透彻，针对部分学生接受能力不强的情况，将该程序设计制作成微课上传到世界大学城网络平台或者QQ群。制作微课时重点讲解外循环和内循环的循环条件。该微课虽然只讲解了这道题，但学生学会的是这类题的解题方法，让学生掌握程序设计方法，本题涉及if语句、for语句、break语句等知识点，特别掌握for语句的执行过程、灵活使用标记法、输出形式控制换行的方法等；比如在棋盘的输出、九九乘法表、阶层的计算、斐波那契数列、排序问题等问题都要使用循环控制，并为学习数组、函数、指针等知识作铺垫。还为今后的各种管理系统设计、学院实行的以任务为驱动的项目制教学改革和电子设计竞赛做准备。要求学生把基本功打扎实，让他们碰到实际问题能从不同的方面找到多种解决方案，提高学生的学习积极性和创造性。

该题运用了循环、数组、函数、指针等知识点，将其制作成微课分享到网络平台，教会学生举一反三，要求学生掌握选择法、折半法排序、密码设置程序等，可以将部分程序制作微课，这样提高学生分析问题和解决实际问题的能力，提升学生的独立思考能力和创新能力，从而达到最佳的实验教学效果。

3 翻转课堂教学的实践效果

期末成绩是反映学生掌握C语言知识情况的最直接的指标，为了解翻转课堂教学模式的教学效果，我们以2015级电气4、3班的C语言成绩为依据，对采用传统教学方法的班级（2015级4班）和翻转课堂教学模式的班级成绩分布情况进行了统计分析，两种教学模式下学生期末成绩分布情况如表1所示。

由表1可知，50分以下及50～59分数段的翻转课堂教学模式人数比例低于传统教学模式，80～89及90～100分数段的翻转课堂的学生比例高于传统课堂的，说明采用翻转课堂考试通过率高些，优秀和良好率高得多。

翻转课堂教学模式能加强师生互动、生生互动，让学生由被动的学习转变为主动学习，学生和教师都是有准备进入课堂。我们在翻转课堂教学中采用了案例式与抛锚式相结合的方法，案例式教学方法中选择有代表性的例题制作微课，抛锚式教学设计能增强学生积极参与学习的兴趣，引导学生独立思考的能力。在实验教学中也采用了案例式，还将出错率高的程序及编译中的常见错误信息整理，并制作微视频上传到网络平台，学生在调试程序过程中碰到类似的报错信息就能自己处理，提高学习效率，学生可以通过提前观看微课中的案例，便于课堂上知识内化，接受能力差的学生还可以课前、课后反复观看微课，教师还能在线上指导学生，提供了举一反三的基础，使学生熟练掌握好C语言相关知识，在今后的程序设计中能灵活运用。

表1 两种教学模式下学生期末成绩分布情况

运用网络平台作业系统，布置作业时写明要求，既能防止学生抄袭作业，又能增强学生的动手能力；教师既能方便批改学生作业并汇总成绩，又能监控到学生学习情况。

当然，在翻转课堂教学模式下也有表现差的学生，针对这种情况，教师了解每位学生对翻转课堂的兴趣，了解学生的接受能力，自学的能力等，采用小组合作式学习，在分组时考虑能力强的带能力差的，这样通过小组成员的相互帮助来提高学习成绩。课前还可用雨课堂将预习课件推送到学生手机，课堂教学中运用雨课堂，可以实时问答互动，实时得到学生对知识难点反馈信息，从而调整课程教学进度，有针对性的重点讲解。还可以看出，翻转课堂教学模式能发挥出接受能力和自学能力较强的学生的学习水平，也可以提高考试通过率；当然我们还要不断调查研究，与学生多沟通，多种教学方法相结合，优化教学评价，使教学效果最佳化。

近年来，湘南学院电子信息与电气工程学院学生参加湖南省大学生电子设计竞赛，连续两次荣获省一等奖，还多次获省二等奖、省三等奖；参加全国大学生电子设计竞赛，也连续两次荣获国家一等奖，对于地方二本院校来说能取得这样的成绩，充分体现了学生较强的综合能力，也充分说明我们的教学在提高学生动手能力方面取得较好的效果。这也促使我们不断完善翻转课堂教学模式，培养高素质的大学生。

4 结 语

新时代对高校教师提出了更高的要求，教师要不断提升自己的综合素质，要秉持不断学习的理念,除具有扎实的专业知识功底外，还需要掌握翻转课堂的基本技能，熟练录制和剪辑视频、制作优秀微课、灵活运用雨课堂。在翻转课堂教学模式下，以学生为核心，学生自主学习，教师是学生学习的设计者，做与学生互动的创建者，使师生在课上、课下充分互动；在教学过程中，更加注重培养学生的动手能力，本文通过研究基于微课的翻转课堂的有效的教学方法，提高了C语言课程的教学效果和学生的学习效率,增强学生编写程序和调试程序的能力。湘南学院电子信息与电气工程学院为推进慕课课程建设，进一步提高教学质量，学校又购买了超星慕课系统，在今后的教学中还可以充分利用该网络教学平台，更进一步完善翻转课堂教学。在今后的翻转课堂教学模式的研究中，如何优化教学评价，如何帮助学生提高理解能力和解决问题的能力，是值得我们不断探索和研究的。