翻转课堂教学模式下《程序设计语言基础》单元教学设计与思考
刘淼，王海荣，徐东燕
（北方民族大学，宁夏 银川）
摘 要： 针对目前《程序设计语言基础》教学效果不理想的实际现状，进行翻转课堂教学改革，改革在实际落实中，很重要的一环就是基于翻转课堂这种全新的教学方式进行对应的教学设计，本文给出了教学设计的总体思路和单元样例，并阐述线上线下混合式教学在实际中是如何开展的。旨在分享翻转课堂教学经验，为同行提供借鉴。
关键词： 翻转课堂； 混合式教学； 教学设计
一 引言
程序设计语言基础是高等院校计算机专业及相关专业重要的专业基础课，该门课程是一门实践性很强的课程，课程目标很明确，不仅要掌握程序设计语言的语法要点和编程规范，更重要的是要领会结构化程序设计思想，建立起计算思维，掌握最常用算法。同时，学生能够初步具备分析问题、解决问题的能力，养成良好的程序设计风格，积累和提高基本的程序设计能力以及结构化程序设计的思想，为后续的计算机课程学习打下良好的基础。然而，这门课面临的现实问题是，学生挂科情况较为普遍，很多学生即使不挂科，但是也仅仅停留在达到第一个层次的课程目标上，掌握了基本的语法规范，能编写一些小规模的程序，离“解决实际问题，能应用所学程序设计语言编写开发一个中大型的应用系统”这个目标相去甚远。
究其原因，很大一个因素是教师的教学模式以及教学设计出了问题，传统的只在课堂上以讲授为主要方式去教授这门课，一学期结束，大部分学生的水平尤其编程能力是提升不起来的，课时有限，必须充分利用好课上课下的时间把学生充分调动起来，笔者进行了混合式教学改革，教学模式上采用了翻转课堂，对于课程教学进行了大刀阔斧的改革，对应地把传统的教学设计也做出了革新。
二 翻转课堂教学模式
线上线下混合式教学对应的教学设计应注意线上线下的相互配合和支撑，如果二者相互脱离或者大量内容重复，则学生会有排斥心理，不会认真参与，教学效果不理想。下面以《程序设计语言基础》这门课为例阐述混合式教学的具体开展方式以及教学设计的要点。
（一） 线上学习形式介绍
线上任务安排有两个前提，第一，时间要分配合理；第二任务要分配合理。
学生线上学习主要是利用学校的MOOC平台进行学习，分课前和课后，每节课前及课后的线上任务如下：
预习教师发布的教学短视频，主要是程序设计课程中的一些基础语法知识，这部分知识经过评估学生有能力自学。一般是2-3个知识点小视频，预习完视频之后要做对应的预习测验，检验并巩固预习效果。答题的情况作为教师课堂学情分析的重要依据。
课堂上当堂设置两种评价:
suggestions for disaster prevention and reduction in urban development CHEN Xiao-yue(17)
（二） 线下学习形式介绍
活动设计一
遥感测绘技术，简称RS技术，主要是通过航空摄影的方式进行实地测量，同时对目标区域进行有效的监测，极大地提高了测绘结果的准确性。相对比传统的测绘技术，由于RS技术是航空拍摄影像，所以获取的图像信息分辨率更高，结合相关的信息处理技术，可以更大程度地确保测绘成果的可靠性。另外，随着科学技术的不断发展，无人机遥感技术成为测绘技术研究的热点，其在不动产测绘中的应用具有重要的现实意义。传统的不动产测绘工作很难对一些偏远山区进行测量，即便可以做到，也无法确保测绘结果的准确性和可靠性，而无人机遥感测绘可以实现对偏远山区的不动产测绘，而且可以提高测绘结果的准确性，为后续的不动产统一登记和管理提供重要的指导。
课堂学习是线下学习主阵地，主要采用案例教学，学生们进行问题探究。结合学生预习中遇到的难点，提前设计很多案例和案例引申出来的问题，课堂上分小组，大家在规定时间进行算法设计、编写程序代码，教师进行投屏展示。小组之间互相评价探讨同一个问题的不同解决办法，甚至互相改动对方的程序，进而深化本堂课的知识内涵及外延。
三 学习单元教学设计
对应于混合式教学方式，教学设计尤为重要，要大刀阔斧改变以前讲授式的教学设计，采用全新的教学设计方案，设计做不好，则翻转课堂教学就落实不好，以下给出该门课的一个单元教学设计样例，节选的是谭浩强《C语言程序设计（第四版）》第六章 用函数实现模块化程序设计|6.3 函数调用。
（一） 教学内容及具体知识点
表一
（二） 学习目标
能力目标：1.能调试出函数调用过程中的传参以及返回值错误；2.能根据要求设计出主调函数和用户自定义被调函数用以解决实际问题。
知识目标：1.进一步深刻理解模块化程序设计的思想，说出其优点；2.理解函数的分类，说出目前所见过的所有类型函数；3.理解并能用图示画出正确的参数传递的具体过程；4.能说出有参函数和无参函数二者的差别和各自适用场合；5.能在实际题目中正确写出带有函数返回值的函数运行结果。
情感态度价值观目标：1.体会出模块化程序设计之美；2.对编程产生浓厚兴趣和进一步探索与学习的欲望。
（三） 线上教学活动设计
在线教学活动如何支持课堂教学活动的设计
1.课前线上学习任务
学生在线预习三个基础知识点的教学视频L6-3/L6-4/L6-5并在预习之后完成10道题的小测验，参与论坛上问题的回答。这些线上活动主要是对基础知识点的理解、掌握和巩固；一方面可以为课堂案例教学做好铺垫，课堂上是将这些知识点贯穿进一些大案例中讲解剖析讨论；另一方面可以为教师提供课前学情分析，教师可以从视频观看时长、预习测验每道题的正答率、论坛上大家讨论的问题来把握本堂课的难点和需要重点讲解的地方。
2.课后线上学习任务
美声唱法区别于其它唱法最主要的特点就是混合声区唱法。它需要的是真假声按照比例混合使用。从共鸣来说，是用的全体共鸣。美声唱法是混合声区，混合共鸣，真假声混合、共鸣同时出现。
学生需要线上完成本堂课的编程作业，并且进行小组互评。这一部分活动的完成是巩固课堂所学知识，并促进他们动手编程能力、程序调试能力以及读程序能力（互评过程中学生需要阅读理解其他人的程序）。
社交网络是在互联网与计算机大范围普及的背景之下产生的，之所以受到人们的欢迎，并产生了极大的影响力，是因为社交网络极大程度上满足了人们展示个性、开展社交活动、进行信息沟通等各个方面的实际需求。社交网络平台已然成为人类社会不可或缺的交流沟通工具，但是我们也需要看到社交网络产生促进了信息呈现与披露方法的改变，也在极大程度上冲击了隐私权与隐私安全保护，应该得到我们的关注和深入细致的思考，促进我国隐私安全保护的有效发展。
线下学习主要是课堂上以及学生课后结合实验完成一些拓展任务。
1.学习资源：教学微视频+小测验：L6-3-无参函数定义、L6-4-有参函数定义、L6-5-函数调用实例；
2.对学习目标的支持：主要是对于知识目标的支撑，学生自主学习完，基础知识能够完全掌握；
活动设计一
是呀，遇到困难我为什么总是先哭呢？妈妈说得对，遇到问题，一定要想办法解决，哭是懦弱的表现，我要做一个坚强的男子汉！
系统自动评价指标前期设定：观看时长、任务点完成数、测验得分、论坛登录次数、活跃度。这一项是平台自动打分，打分观测点是教师提前在平台上依据学习评价设计指标体系给每项设定好的权重打分。
活动设计二
上世纪50年代梅葛的整理出版，尽管只见到一个公开发行的版本，但大约从1951年开始，梅葛的整理就先后发生过至少四次。此前，没有学者梳理过梅葛被收集、整理的历史，所以，关于这段历史，目前还有很多互相矛盾的说法。
对学习目标的支持：主要是对于能力目标的支撑：阅读程序的能力、程序调试的能力、编程解决实际问题的能力
综上所述，在应试教育当头的今天，我们是不是应当反思当前出现的教育问题.推动课程改革和教育改革的目的也是为了对抗应试教育，让更多的学生体会到学习本身的乐趣，让素质教育能够更快的替代应试教育.高中物理是高中学科中较为复杂的学科，教师在进行授课时不断对课堂教学进行改革，引导学生对学科进行探究，能够更好的推动物理学科在我国的发展.
2.学习评价：评价内容：解决实际问题时算法的优劣、代码规范及质量问题；评价类型：过程性评价；评价方式：学生匿名互评，每位学生需匿名评价其他3位学生的程序；评价细则：匿名主观评价，学生依据教师提前给出的每道题评分细则进行互评，每个人每道题会得到来自其他三位同学的打分，取平均值；如果有打分跟另外两项差值10分以上的，需要老师助教干预，如果存在打分不严谨、随意性很大的则记入不良记录，会扣分。
线下（课堂）教学活动设计
H3假设成立，补贴优惠对无现金支付使用者有很强的吸引力，消费者的感知优惠较高，感知价值将会提高。支付宝、微信、银联采用各种方式的补贴优惠策略开始对线下移动支付市场的争夺，吸引线下消费者，加快线下支付场景的布局。
3.学习评价：评价内容：本节知识点理解和掌握的情况；评价类型：过程性评价；评价方式：系统自动评价；评价细则如下：
1.活动内容：案例讲解与分析—小组编程
案例1：从键盘上输入三个同学身高，通过调用函数，输出最高同学的身高。要求学生在线上预习视频给出的两个数求最大值的程序基础上进行修改。提问要求某个学习小组上讲台修改程序并点评。
这个教学活动是对线上学习-预习视频中给到的L6-5-函数调用例1-1.mp4的深化和延伸，教学微视频中是通过两个整数求最大值来讲解函数调用中实参形参的传递过程，学生应该有了一定程度的掌握。课堂上通过案例1进一步分析思考转变为3个数求最大值，如果学生真正在预习中掌握了实参形参传递的过程，那么这一道程序就可以正确修改出来。
点评完，在这一道题目上，进一步要求学生思考并修改程序：把函数调用的三种形式（如下）分别应用到该题目中进行程序修改，修改成三个同样结果但是不同调用形式的程序。邀请三个小组在黑板上写出修改程序。
同时，定期组织教师进行校内英语培训，并举行技能竞赛，以赛促教，让教师能够流利的使用英文阐述课程教学内容。加强国际、国内交流，选派双语教师到国外、国内培训和进修，提高双语教学水平。常州纺织学院支持和鼓励教学团队和兄弟院校之间的合作，为双语教学相关课题研究提供支撑，通过一定的奖励机制来激发教师们的工作热情。
小组同学需要互相讨论算法思路并写出程序，教师做进一步点评、修改、深入讲解。
2.课堂学习评价设计：
学生们课后同样在线上需要完成题库练习本章节的习题；要完成编程实验项目；要在论坛中交流学习中遇到的问题。
(1)提问-个人回答—给个人记平时分
(2)小组编程—积分
1.学习资源：在线编程作业及学生互评活动
活动设计二
The gate–drain capacity Cgd/L was calculated as below:
小组课堂编程1：编程模拟实现四则混合运算器（只有两个操作数）
2)船舶速度分布标准差是描述船舶速度差异的一项参数，而船舶速度的差异性是船舶发生减速的前提条件，船舶间的速度差异性越大，船舶发生减速的可能性越高。
小组课堂编程2：实际问题解决
大运会期间，在班级挑选了10名志愿者并对其进行了培训，其中4名志愿者用于场馆服务，请问要从10名志愿者中选出4名，有多少种方式？
教师和学生共同分析：
实验教学对培养应用型人才至关重要，实验教学的重要性是将理论和实践相结合，提高学生的综合能力。加强实验室的建设，实现实验室的科学化、规范化管理，确保实验室可以更好的进行科学研究，这也是实验室本身的基础工作，如何全面提升实验室的管理，使其更好的实现相关的教学任务，也是我国民办高校目前急需解决的难题。
断面Ⅰ—Ⅰ与断面Ⅱ—Ⅱ处空气密度无法直接测得，空气密度ρ可由空气静压、温度和相对湿度计算得到，计算公式见式(4)。
这是一个典型组合问题，公式为c(n,m)=n!/((n-m)!*m!)，即c(10,4)=10!/((10-4)!*4!),在本题中用到了3次求阶乘，所以可以将n!的求解过程可以写为一个用户自定义函数，在主函数中调用该函数即可。提示学生需要注意两个问题：
（1）如何设计出求阶乘的用户自定义函数？
（2）巧妙的调用阶乘函数？
（3）实参和形参该如何写？
（4）如何设定返回值？
以上两个小组编程问题都是用程序解决实际问题，在题目的设定里，包含有将实际问题抽象成数据模型的知识、算法设计的能力、小组沟通协调的能力、以及融会贯通运用所学有关函数调用的所有知识去编程的能力。在整个分析、讨论、思考、编程、教师点评的各个环节中，不断的引导学生，让他们产生编程的兴趣以及进一步探索的欲望，这一部分是对能力和情感目标很重要的支撑。
四 结论
应用线上线下结合的翻转课堂教学模式，重中之重的工作就是对应的教学设计，与传统以讲授为主的教学设计不同，翻转课堂教学设计需要重点考虑线下课堂与线上学习如何相互结合；线上任务以及活动如何安排且如何支撑课堂教学；课堂教学活动又如何设计开展；学业评价又如何实施；如有效地将实践教学、知识扩展贯穿到混合式教学中使得学生最大程度地发挥自己的潜能，在这门课乃至类似的课程中有最大的收获。笔者在本文中给出了单元样例，并一直在致力于实践、完善、优化对应的教学设计，推广这种教学方式。
参考文献
[1] 王峰，许力.翻转课堂教学模式下的高级数据加密标准AES教学设计与思考[J].计算机教育，2019(3)30-33.
[2] 李克东，赵建华.混合学习的原理与应用模式[J].电化教育研究，2004(7):1-6.
[3] 刘潇.独立学院数据库课程翻转课堂教学设计[J].计算机教育，2016（5）：87-89.
本文引用格式： 刘淼 等.翻转课堂教学模式下《程序设计语言基础》单元教学设计与思考[J]. 教育现代化，2019，6（40）：116-118.
DOI： 10.16541/j.cnki.2095-8420.2019.40.037
基金项目： 2016年宁夏回族自治区高等教育教学改革项目，翻转课堂模式下计算机专业基础课的教学改革与实践—以《程序设计语言》为例（编号：NXJG2016051）
作者简介： 刘淼，（1983.9-）女，汉族，山西朔州，讲师，研究方向：计算机应用技术。