网络信息平台下C程序设计课程翻转课堂教学探究

刘妹

摘要：当前网络信息技术与教育的深度融合，为C程序设计课程教学提供了新思路。分析C程序设计课程的教学特点，引入信息化平台SPOC和OJ作为教学辅助工具，基于这两个平台在C程序设计课程中运用翻转课堂教学模式。在具体实践过程中，教师要注意网络教学资源的优化整合、翻转课堂的具体运用以及多元化考核评价方式的实施。实践表明，SPOC和OJ平台下的翻转课堂教学模式培养了学生的自主学习能力，激发了学生学习的积极性，提高了学生的编程能力。

关键词：C程序设计：SPOC：0.1.翻转课堂：教学模式

C程序设计课程是大学计算机基础教学的重要组成部分，不仅要使学生掌握计算机基础理论知识，而且要培养学生的计算思维能力、逻辑分析能力和解决实际问题的能力。C程序设计课程具有信息量大、学时少、实践性强的特点，传统的“以教师为中心”的教学方式极大地限制了该课程教学质量的提升。

当前，MOM为广大教师和学生提供了开放的学习资源，满足了学生个性化的学习需求，但MOOC容易忽视教师的引导作用，也不利于学生自我控制能力的发展。在MOM的基础上，SPOC应运而生，它是优质MOOC资源与课堂面对面教学的有机结合，是基于一个学校学生群体的小规模私有在线课程。SPOC的“小规模”“专有性”特点为翻转课堂的教学实施提供了有力的支持。

OJ平台也对翻转课堂教学模式有重要的作用。在线评测系统OJ（Online Judge）起源于ACM国际大学生程序设计大赛，并逐步作为编程训练的平台，被应用于程序设计类课程（如C、C++、Java）的教学实践中。OJ平台是一个在线的判题系统，用户在线提交程序的源代码，系统自动对源代码进行编译执行，并通过预先设定的测试数据检验程序运行是否正确，无需人工判断。

这些迅速发展的网络信息技术与教育的深度融合，突破了传统课堂固有的教学模式。笔者提出基于SPOC和OJ平台的翻转课堂教学模式，并将其应用于C程序设计课程的教学实践中，取得了较好的教学效果。

一、C程序设计课程应用翻转课堂模式的必要性

翻转课堂是网络信息平台下一种新兴的教学模式，实现了课堂教学从“以教师为中心”向“以学生为中心”的转变，强调学生学习过程中的灵活性和自主性，是提高学生学习兴趣和积极性的重要手段。笔者对C程序设计课程的教学现状进行分析，发现其有必要采用翻转课堂教学模式，具体表现在以下三個方面。

第一，传统的C程序设计教学以教师讲授为主，学生只是被动地接受知识。在有限的课堂时间内，学生无法积极主动地参与到课堂学习中，缺乏独立的思考精神，对知识的掌握也不尽如人意。翻转课堂重新调整了课内和课外的教学安排，学生充分利用课外时间完成理论知识的自主学习，并发现其中的问题，在课堂上通过教师和学生对具体问题的讨论互动而完成知识的内化。在教师的引导下，学生作为学习的主体，真正完成了知识的自我建构过程。

第二，传统的C程序设计教学内容通常以语法为线索，配合简单的案例分析，课堂大部分时间都用于理论教学，学生缺乏适当的编程训练。翻转课堂模式下，教师提前上传教学案例，学生在课前就可以分析讨论案例，而在课堂上教师要带领学生进行深入的算法设计。学生不再只是旁听者，而是实实在在地参与到案例的分析设计过程中，逐步培养他们的程序设计能力。

第三，传统的教学模式缺乏针对性，教学内容和进度完全一样，忽视了学生的个性化差异，无法满足不同层次学生的需求。翻转课堂模式下，学生可以根据实际情况有选择地学习教师提供的学习资源，并制订适合自己的学习计划，自主掌握学习节奏，这样学生会拥有更多的个性化学习体验，逐步养成主动学习和自觉探究的意识。

二、翻转课堂教学模式设计与实践

结合学校和C程序设计课程教学的实际情况，笔者以SPOC和OJ平台作为教学实践辅助工具，对各种教学资源进行优化重组;以翻转课堂为教学实施，有效地融合课堂教学和课外学习;注重学生能力的培养，构建多元化的考核评价方式。教学模式设计如图1所示。

（一）构建开放性的信息化教学平台

建设完善的开放性教学实践平台，整合丰富的教学资源，并实现资源的高度共享，这些是翻转课堂顺利实施的重要保障。

1.SPOC教学平台建设

学校与超星公司合作完成了“高级语言程序设计（C）”的SPOC平台建设，界面如图2所示。从教学目标出发，教师要对教学内容和教学环节进行反复推敲，将知识点进行细化，并精心整理MOM中适合学生自学和有益于提高学生能力的教学资源。视频的制作通常以知识点为单位，时间要控制在15分钟以内。对于实践性较强的知识点，如循环、数组等内容，教师不能将知识点孤立起来介绍，而是要结合具体的案例讲解语法和概念，将知识点和相关案例的视频一起打包发布到SPOC平台上。

在该平台上，学生可以高效地完成自主学习和自主测试，教师也可以实时监控学生的学习情况。教师通过设置“开放时间”控制学生的学习进度;通过在视频中增加测试题，杜绝“刷屏”现象的出现;通过“讨论区”中的问题反馈，有的放矢地调整教学安排。

2.OJ实践平台建设

OJ平台是超星团队为学校程序设计课程开发的一个程序在线评测系统，界面如图3所示。课程组教师精心设计多层次实践题目，充实训练题库，满足不同学生的能力需求以及学生在不同阶段的训练要求，按照从简单到复杂、从基本到综合的步骤，逐步提高学生的算法设计能力和软件开发能力。

在OJ平台上，学生通过“练习场”提供的上百道题目进行编程训练，系统自动评判代码对错。该平台还可以进行班级排名，这提高了学生的编程兴趣和竞争意识。此外，该平台也减轻了教师的工作量，让教师有更多的时间与学生交流互动，并对学生进行个性化的辅导。

（二）翻转课堂教学实施

程序设计课程需要大量的思维训练和实践操作，教师要合理规划每节课的教学实施，将课堂变为师生互动的场所。整个教学活动分为以下三个阶段。

1.课前准备阶段

教师根据本次课的教学内容向学生布置学习任务，在SPOC平台上发布相关教学视频、教学案例、讨论主题以及其他各类学习资源。学生在教师的引导下开展自主学习，通过问题交流、合作讨论等方式，完成各项学习任务并进行在线测试。在自学过程中，学生遇到的问题或者个人独到的见解都可以发布到SPOC平台进行讨论。教师要总结重点和难点知识，并且梳理学生提出的问题与见解，在课堂上为学生答疑解惑。

2.课堂活动阶段

C程序设计课程的上课地点安排在机房，可以方便师生随时进行代码的调试验证。教师首先讲解学生在自学中遇到的共性问题，并根据课前在线测试的情况，有选择地讲解重点和难点知识。然后将学生分组，并设计相应的题目，由浅人深、循序渐进地引导学生合作探索问题，并完成方案设计与编程调试，以组为单位进行成果展示。最后，教师在OJ平台上发布相关的基础题目组卷子作为学生的课内练习，从而了解学生的完成情况，以便对后续课程进行安排。

笔者以循环结构中的for循环为例，展开翻转课堂的教学实施。课前教师录制for循环的教学视频，以求自然数1至100的累加和为例子，介绍for循环的语法结构、算法流程图和执行过程。学生反复观看视频以掌握for循环的基础理论知识，并完成在线测试。课上教师逐层深入地引导学生讨论经典案例，在实践中加深理论知识的应用。

步骤1：输入n，求t=1*2*3*……*n（累乘和累加有何不同？）。

步骤2：s=1+2+3+……+n，当s>500时，求n的值（怎样强制退出for循环？引入break语句）。

步骤3：输入n，判断n是否为素数（判断素数的算法）。

步骤4：输出100以内所有的素数（案例3拓展，引入循环的嵌套）。

3.课后学习巩固阶段

学生在课后要总结本次课的学习情况，并通过SPOC中的视频和其他学习资料查漏补缺，交流学習心得。教师选择OJ平台上有一定难度的综合设计题目作为课后作业，让学生在掌握基础编程知识的前提下灵活运用所学知识，提高他们分析问题、解决问题的能力。此外，教师要引导学生积极参加程序设计大赛，从深度和广度上进一步拓展教学实践内容。

（三）构建多元化的考核评价方式

教师要改变传统的单一课程评价方式，注重对学生学习过程的评价，强调对学生程序设计实践能力的培养。教师要构建C程序设计课程多元化的考核评价方式，包括在线学习评价、阶段测试评价和期末综合测试三个部分。

SPOC平台自动记录每位学生的在线学习情况，包括视频观看、在线测试、提交作业以及参与讨论等内容，教师可以自行设置每一项的权重，由平台自动导出在线学习成绩。阶段测试和期末综合测试都在OJ平台上进行。教师根据教学计划设置三次阶段测试，分别是循环测试、函数测试和数组测试。测试完毕后，学生直接查看成绩，这种方式能使学生在学习过程中有紧迫感，并能清楚地了解每个阶段的学习情况。期末综合测试涵盖了课程的所有重要知识点，要重点考核学生的综合设计能力。教师要将理论知识串连起来应用于实践操作中，让学生更加系统地掌握知识。

三、教学实践效果

经过一学期的教学实践，学生的编程实践能力有了显著的提高。将课内时间有效地延伸到课堂之外，学生可以随时随地进行在线学习。教师在课堂上运用案例驱动、启发讨论、合作探究等多种教学手段，有利于形成良好的课堂气氛，有利于带动学生的学习兴趣，促进学生更加主动地探索实践。

笔者选取了两个教学班的期末测试成绩进行对比分析，如表1所示，可以看出采用翻转课堂教学模式的班级整体水平要优于采用传统教学模式的班级整体水平。

四、结语

此次研究通过分析以往C程序设计教学中存在的问题，提出了在该门课程中应用基于SPOC和OJ平台的翻转课堂教学模式。实践证明，这种教学模式促进了学生自主学习能力和个性化学习能力的发展，培养了学生独立探索的精神以及团队合作意识。该模式实现了以“学生为中心”的教学理念，但教师在教学中的引导作用同样不容忽视。教师要具有较高的教学组织设计能力和课程资源优化能力，充分激发学生的学习兴趣，只有这样才能真正提高课堂教学质量。

参考文献：

[1]罗兰花，任子亭，张红军.MOOC趋势分析与基于SPOC的高校教学推进策略研究[J].计算机教育，2016，（2）.

[2]王朋娇，段婷婷，蔡宇南.基于SPOC的翻转课堂教学设计模式在开放大学中的应用研究[J].中国电化教育，2015，（12）.

[3]刘锴，王露梅.利用OnlineJudge提高Cio言教学质量[J].现代计算机（专业），2012，（29）.

[4]张学林，陈齐超，段珊，等.项目教学法在“C语言课程设计”中的研究与应用[J].实验技术与管理，2011，（2）.