智慧翻轉(zhuǎn)課堂視角下的《高級(jí)語言程序設(shè)計(jì)》教學(xué)邏輯與策略重構(gòu)研究

黃 偉 章 平

(安徽工程大學(xué)計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院, 安徽 蕪湖 241000)

一、引言

近年來，隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展和持續(xù)助力，翻轉(zhuǎn)課堂(Flipped Classroom)教學(xué)新模式逐步成為大家研究和討論的熱點(diǎn)。作為一種全新的知識(shí)傳播和學(xué)習(xí)獲取方式，翻轉(zhuǎn)課堂改變了傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式及學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)[1]，以學(xué)生為中心的根本理念重塑了課堂生態(tài)，優(yōu)化了師生、生生之間的關(guān)系，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性和獲得感。翻轉(zhuǎn)課堂將賦予學(xué)生更大的學(xué)習(xí)自主權(quán)和自由空間，將學(xué)習(xí)過程聚焦于課堂之外，讓每位學(xué)生尋找到符合自身的學(xué)習(xí)方式繼而去獲取新知識(shí)和信息，而不是教師對課程內(nèi)容的一味灌輸?？傮w來說，有效的翻轉(zhuǎn)課堂模式一般具有下列特征：學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性顯著提升；教學(xué)模式逆轉(zhuǎn)，學(xué)生帶著問題來學(xué)、教師圍繞問題來教；課堂教學(xué)主要圍繞核心知識(shí)點(diǎn)和關(guān)鍵內(nèi)容；采用高效的技術(shù)助力課堂的教與學(xué)；授課內(nèi)容緊密聯(lián)系實(shí)際應(yīng)用。對于上述特征進(jìn)行梳理，不難發(fā)現(xiàn)，先進(jìn)的信息技術(shù)和智慧平臺(tái)的運(yùn)用無疑會(huì)極大提升翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)效率。當(dāng)前，隨著信息技術(shù)的成熟和移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)的不斷發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)+教育、智慧教育如火如荼，出現(xiàn)了大量高效的智慧課堂平臺(tái)和移動(dòng)終端工具，如何有效運(yùn)用智慧課堂平臺(tái)結(jié)合課程實(shí)際進(jìn)行翻轉(zhuǎn)教學(xué)已然成為大家關(guān)注的焦點(diǎn)。與此同時(shí)，在新工科建設(shè)背景下，高校工程專業(yè)教育要求不斷創(chuàng)新沉淀，以不斷適應(yīng)新形勢和新產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài)的要求，而課程教學(xué)質(zhì)量及內(nèi)涵的提升是核心根本和重中之重，本文圍繞以《高級(jí)語言程序設(shè)計(jì)》為代表的結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)類課程教學(xué)情境，就如何高效運(yùn)用智慧課堂平臺(tái)，改進(jìn)教學(xué)模式，優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)和內(nèi)容組織、課程教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)等進(jìn)行研究和實(shí)踐。

二、概述

《高級(jí)語言程序設(shè)計(jì)》作為結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)語言課程的代表，是大部分工科專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課，通過本課程的學(xué)習(xí)可以使學(xué)生掌握結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的方法，確立程序設(shè)計(jì)的思維方式，培養(yǎng)和提高學(xué)生的應(yīng)用程序開發(fā)能力，并為計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、軟件工程、嵌入式系統(tǒng)及應(yīng)用、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。程序設(shè)計(jì)類課程需要培養(yǎng)學(xué)生的算法思維能力、問題解決分析及動(dòng)手設(shè)計(jì)能力，課程核心知識(shí)點(diǎn)往往較復(fù)雜并且分散，同時(shí)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)在整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中也是重點(diǎn)，這就需要在實(shí)際授課過程中根據(jù)課程特點(diǎn)和要求不斷改變和創(chuàng)新教學(xué)方式以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和效果；但在以往傳統(tǒng)的課程教學(xué)模式下，課堂內(nèi)外均以教師為中心，教與學(xué)在一定程度上出現(xiàn)了脫節(jié)，教學(xué)過程并沒有按照工程教育成果導(dǎo)向的基本理念和以學(xué)生為中心的思想來進(jìn)行，故而課堂質(zhì)量有待提高，學(xué)習(xí)者沒有很好地理解結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)思想和具體方法，算法設(shè)計(jì)和程序分析設(shè)計(jì)編程能力成為瓶頸問題，傳統(tǒng)教學(xué)模式主要存在如下問題：

1.教學(xué)理念偏差。傳統(tǒng)程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)主要以教師為中心，教師成為課堂內(nèi)外的主角，課前預(yù)習(xí)內(nèi)容、授課內(nèi)容、實(shí)踐內(nèi)容設(shè)計(jì)、課堂教學(xué)進(jìn)程及師生互動(dòng)等各個(gè)環(huán)節(jié)均由教師把控，教師只知道教什么而并不明確學(xué)生需要什么、掌握了什么、哪部分薄弱等，課程內(nèi)容無法細(xì)化，比如函數(shù)及指針部分內(nèi)容的引入，這種教學(xué)氛圍嚴(yán)重制約了學(xué)生學(xué)習(xí)能力和自主性的提升，被動(dòng)學(xué)習(xí)的狀態(tài)使得教師無法很好獲取學(xué)生的真實(shí)需求和目標(biāo)，在課堂上師生不能很好地交流互動(dòng)，學(xué)生在課程授課過程中也會(huì)逐步適應(yīng)于這種慣性學(xué)習(xí)軌跡，繼而導(dǎo)致學(xué)習(xí)“以老師為中心”的偏差。

2.教學(xué)模式不合理。從宏觀上說，教學(xué)理念的偏差必然造成整體教學(xué)模式的不合理。程序設(shè)計(jì)類課程教學(xué)中，從設(shè)計(jì)思想、問題算法、數(shù)據(jù)表達(dá)到設(shè)計(jì)過程各個(gè)環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)都需要學(xué)生以第一視角去感知、發(fā)現(xiàn)、分析、體會(huì)和總結(jié)，而不是以教師為核心，教師只起到引導(dǎo)作用，而當(dāng)前在實(shí)際教學(xué)進(jìn)程中，由于課程學(xué)時(shí)有限、學(xué)生能力參差不齊等客觀因素，阻礙了教學(xué)模式的進(jìn)一步改進(jìn)和更新，部分學(xué)生的課堂獲得感微乎其微，背離了成果導(dǎo)向的教學(xué)思想。

3.授課內(nèi)容及教學(xué)設(shè)計(jì)單一。從微觀上看，目前程序設(shè)計(jì)授課內(nèi)容比較固定，缺乏一定靈活性和自主性，對于課程的一些核心內(nèi)容和細(xì)節(jié)知識(shí)點(diǎn)，在教學(xué)設(shè)計(jì)和組織中缺少多樣性，理論無法和實(shí)際應(yīng)用相關(guān)聯(lián)，教師+黑板+PPT的單一授課方式和教學(xué)設(shè)計(jì)已經(jīng)不能很好滿足課程教學(xué)的新要求。例如在選擇結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)的教學(xué)過程中，以自動(dòng)售賣機(jī)主界面設(shè)計(jì)為背景案例進(jìn)行教學(xué)，但由于教學(xué)內(nèi)容和設(shè)計(jì)的單一性，教師和學(xué)生無法輕松地共享課堂進(jìn)程，教與學(xué)不能無縫鏈接，學(xué)生只能被動(dòng)接受教師的主觀講解，對于問題中的數(shù)據(jù)處理流程、控制結(jié)構(gòu)的選擇等不能很好響應(yīng)與感受，最終單元教學(xué)效果不佳。另外，學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和接受程度有不同差異，授課內(nèi)容各部分的教學(xué)權(quán)重也有所不同，以教師為主的“一刀切”單一授課方式亟待改進(jìn)。

4.學(xué)生學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)及反饋缺失。由于在課程教學(xué)中，學(xué)生中心地位的缺失以及教學(xué)互動(dòng)手段的薄弱，導(dǎo)致課堂內(nèi)外學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)、感受、效果及評(píng)價(jià)不能及時(shí)反饋，因此教師無法實(shí)時(shí)了解教學(xué)效果，個(gè)性化教學(xué)更無從談起。事實(shí)上，程序設(shè)計(jì)課程中相關(guān)單元和知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)具有連貫性和溯源性，學(xué)生學(xué)習(xí)效果的反饋和即時(shí)評(píng)價(jià)對于后續(xù)的教學(xué)將會(huì)起到關(guān)鍵作用，例如變量的定義和使用這節(jié)內(nèi)容的教學(xué)會(huì)使得學(xué)生掌握數(shù)據(jù)的基本表達(dá)方法和設(shè)計(jì)方式，為后續(xù)程序設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。此部分內(nèi)容掌握的好壞與否直接關(guān)系到后面的教學(xué)進(jìn)程，而目前的教學(xué)過程中，受制于課堂教學(xué)平臺(tái)和手段的單一，學(xué)生缺乏與教師的良性溝通渠道，其學(xué)習(xí)效果不能全面反饋，課堂教學(xué)不能進(jìn)行自我評(píng)價(jià)和調(diào)整優(yōu)化。

針對目前存在的上述問題與不足，亟待尋求方法去改善，而翻轉(zhuǎn)課堂的出現(xiàn)和運(yùn)用給程序設(shè)計(jì)課堂教學(xué)帶來了極大的改進(jìn)空間，在很大程度上可以提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效率和教育資源的優(yōu)化配置，給課堂帶來了新模式和新理念，賦予學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)空間，助力教師構(gòu)建個(gè)性化教育平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)課堂的再次重構(gòu)。19 世紀(jì)的西爾維納斯·薩耶爾就設(shè)計(jì)了一種獨(dú)特的教學(xué)方法[2]，即在課前將課程核心內(nèi)容資料發(fā)給學(xué)生，要求預(yù)習(xí)準(zhǔn)備，課堂上學(xué)生圍繞準(zhǔn)備的內(nèi)容進(jìn)行分析思考，團(tuán)隊(duì)協(xié)作解決實(shí)際問題。這種教學(xué)嘗試被看作是翻轉(zhuǎn)課堂的雛形。 隨著信息技術(shù)和在線教育的不斷發(fā)展進(jìn)步，翻轉(zhuǎn)課堂有了更大的應(yīng)用空間和平臺(tái)。同時(shí)，隨著移動(dòng)互聯(lián)時(shí)代的到來，人類獲取新知識(shí)新信息的渠道更加快速直接，手機(jī)、平板等移動(dòng)終端設(shè)備以及智慧課堂APP的應(yīng)用也為實(shí)現(xiàn)智慧翻轉(zhuǎn)課堂平臺(tái)提供了現(xiàn)實(shí)可能。在程序設(shè)計(jì)類課程課堂教學(xué)全過程中，可以借助智慧在線課堂平臺(tái)APP(如學(xué)習(xí)通、雨課堂等)有效設(shè)置翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)策略，并合理構(gòu)建教學(xué)過程，重整課堂教學(xué)生態(tài)，以利于教學(xué)效果的增強(qiáng)。需要明確看到的是，如何避免照搬硬套和同質(zhì)化、設(shè)計(jì)合理可行的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)策略及微觀方法，并依托智慧課堂平臺(tái)在實(shí)踐中具體實(shí)施是問題的關(guān)鍵所在。

三、智慧翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)設(shè)計(jì)分析及實(shí)施策略

以《高級(jí)語言程序設(shè)計(jì)》為例，在對于結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)課程核心知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行梳理的基礎(chǔ)上，要一改以往傳統(tǒng)的教學(xué)氛圍和理念，借助智慧課堂平臺(tái)并運(yùn)用翻轉(zhuǎn)課堂完成授課全過程。在教學(xué)設(shè)計(jì)過程中，值得思考和把握的幾個(gè)基本原則是：1.以學(xué)生的學(xué)習(xí)需求為第一中心；2.利用最少時(shí)間成本獲取學(xué)生最大學(xué)習(xí)效果;3.師生溝通和學(xué)生協(xié)作大于書面資料；4.教學(xué)進(jìn)程和效果可控、可即時(shí)評(píng)價(jià)反饋[3]。

目前在本門課程的課程建設(shè)及實(shí)際教學(xué)設(shè)計(jì)過程中，由于章節(jié)學(xué)時(shí)少、教師精力有限及學(xué)生人數(shù)較多等客觀因素的制約，教師和學(xué)生很難有良好的教學(xué)互動(dòng)和效果反饋，因此目前還沒有令人滿意的教學(xué)效果，但是智慧翻轉(zhuǎn)平臺(tái)的介入會(huì)在很大程度上減少客觀因素的影響，這是毋庸置疑的。因此主觀上翻轉(zhuǎn)教學(xué)策略的設(shè)計(jì)成為關(guān)鍵因素，在教學(xué)中，要貫徹以學(xué)生為核心，在課前、課堂和課后三個(gè)環(huán)節(jié)中均要有所體現(xiàn)。

首先，教師課前可以充分利用在線智慧平臺(tái)預(yù)先將本節(jié)主要知識(shí)點(diǎn)和核心內(nèi)容以小測試、小資料、小視頻、主題討論、問題求解等多種方式告知學(xué)生，實(shí)現(xiàn)對于學(xué)生學(xué)習(xí)的指導(dǎo)和輔助，要注意的是，盡量做到學(xué)習(xí)準(zhǔn)備材料要少而精，避免形式化以提高學(xué)生的參與度和自主預(yù)習(xí)效率，不讓預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)成為空話。在翻轉(zhuǎn)課堂具體實(shí)施過程中，課前環(huán)節(jié)在整個(gè)教學(xué)生態(tài)鏈中起到了首要作用，也給教師對于授課內(nèi)容、重難點(diǎn)的把控提出了新要求，要根據(jù)課程大綱及具體章節(jié)內(nèi)容的特點(diǎn)合理設(shè)計(jì)學(xué)生的課前準(zhǔn)備環(huán)節(jié)，做到重點(diǎn)突出但不限制學(xué)生的思維空間，形成學(xué)生“課前自主尋找問題，努力探求問題解決的理論、技術(shù)和答案”的新模式，即教師通過翻轉(zhuǎn)課堂理念去引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，發(fā)現(xiàn)問題，而不是讓學(xué)生被動(dòng)地接受教師的講授。教師可以根據(jù)本節(jié)課的核心內(nèi)容和主題靈活設(shè)置一至兩份背景材料，可以是學(xué)習(xí)文檔、小視頻或在線主題討論，通過智慧課堂平臺(tái)在線發(fā)放，要求學(xué)生自主學(xué)習(xí)并總結(jié)發(fā)現(xiàn)新問題、解決方法和自我觀點(diǎn)以備后續(xù)課堂環(huán)節(jié)討論。學(xué)生的學(xué)習(xí)軌跡和情境狀態(tài)也可實(shí)時(shí)記錄，課前預(yù)習(xí)材料盡量短小精干，不要占用過多課前時(shí)間，發(fā)揮智慧課堂平臺(tái)的天然優(yōu)越性。在課前環(huán)節(jié)師生及生生之間可以就預(yù)習(xí)材料進(jìn)行相互討論和思維共享，教師在課前階段要盡量多地掌握學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備情況和學(xué)習(xí)需求，比如了解了哪些內(nèi)容、感興趣或更想知道哪些內(nèi)容、多數(shù)學(xué)生困惑的問題等，以便在下一步課堂教學(xué)設(shè)計(jì)中可以有的放矢。

第二，在課堂中，由于翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的介入，教師的授課與學(xué)生的學(xué)習(xí)將會(huì)更加融洽，而不再是左提右挈、相互制約的狀態(tài)。在課堂中學(xué)生成為了主角，而教師更多的是引導(dǎo)者和指導(dǎo)者的角色，就課前的教學(xué)主題，在課堂上通過課堂小組討論、個(gè)體陳述、主題發(fā)言等環(huán)節(jié)進(jìn)一步廓清本節(jié)學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容，讓學(xué)生大膽地陳述并展示自己對所學(xué)新知識(shí)的理解和感受，讓他們明確面前的問題是什么、怎樣解決、如何更好解決等，促進(jìn)對所學(xué)內(nèi)容的主動(dòng)內(nèi)化和深入思考[4]。這是傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式所無法比擬的，可以讓學(xué)生在課堂上有更多的獲得感，課堂教學(xué)氛圍更加通透明澈。如圖1所示，在智慧課堂平臺(tái)的加持下，可以靈活進(jìn)行教學(xué)組織與設(shè)計(jì)以實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)課堂的理念，讓學(xué)生在課堂中帶著課前的問題去自我學(xué)習(xí)，尋求解決路徑；授課教師可以通過學(xué)生的參與情況和課前學(xué)習(xí)狀態(tài)總結(jié)統(tǒng)計(jì)出群體對于新知識(shí)的接受和掌握程度，從而能實(shí)時(shí)調(diào)整課堂進(jìn)程和節(jié)奏。在智慧課堂平臺(tái)上可對于班級(jí)中學(xué)生課前情況和課堂自主學(xué)習(xí)狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)精細(xì)化分組，如對于新知識(shí)了解掌握較好的部分學(xué)生可設(shè)置為A組、熟悉掌握程度一般的設(shè)為B組、對于課前學(xué)習(xí)資料了解不夠且學(xué)習(xí)效果較差的設(shè)為C組，各組人數(shù)視具體情況進(jìn)行調(diào)整。在課堂中對于學(xué)習(xí)內(nèi)容的主體討論環(huán)節(jié)結(jié)束后，教師可作歸納總結(jié)并在智慧課堂平臺(tái)中和各組學(xué)生進(jìn)行再次交流，學(xué)生可以通過移動(dòng)終端快捷參與其中。針對A組而言，他們已經(jīng)基本掌握主要知識(shí)點(diǎn)的概念、原理，教師可以引導(dǎo)其聚焦于實(shí)際應(yīng)用中的問題解決，與其就具體案例進(jìn)行討論并引導(dǎo)其尋找解決方法不失為最佳策略；B組占比相對較大，因此授課中要合理利用時(shí)間專注核心知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行師生討論和答疑解惑，目的在于將課前自主學(xué)習(xí)中遇到的困惑進(jìn)一步解決和化解；C組對于新知識(shí)和所學(xué)習(xí)的內(nèi)容一知半解，需要教師的輔助指導(dǎo)，在課堂中可以圍繞教學(xué)主題，在精準(zhǔn)分組策略中發(fā)布一些課程資源庫中的微視頻或小測試讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)，這些簡單易懂的學(xué)習(xí)小資源可以快速地讓C組同學(xué)了解和熟悉新知識(shí)的基本概念和形態(tài)，為后續(xù)學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。綜上所述，翻轉(zhuǎn)課堂理念下的課堂教學(xué)仍舊是教學(xué)生態(tài)鏈中的重要環(huán)節(jié)，承上啟下，教師在其中承擔(dān)重要的引導(dǎo)輔助和反饋評(píng)價(jià)角色。得益于移動(dòng)智慧課堂平臺(tái)，教師可以充分利用云平臺(tái)和大數(shù)據(jù)資源，實(shí)時(shí)掌控課堂情境。同時(shí)，智慧課堂平臺(tái)的高效運(yùn)用、教學(xué)設(shè)計(jì)及課堂時(shí)間的分配利用都是值得進(jìn)一步思考的問題。

圖1 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)場景

第三，與傳統(tǒng)教學(xué)模式相異，翻轉(zhuǎn)課堂模式下的課后環(huán)節(jié)變得更加清晰可控，教師對于學(xué)生的課后學(xué)習(xí)狀態(tài)能及時(shí)感知而不再是無跡可尋，由于智慧課堂平臺(tái)的持續(xù)助力，課堂與課后不再脫節(jié)，課堂時(shí)時(shí)在線，借助于課堂中的分組教學(xué)策略，教師可以在課下追蹤、分析及評(píng)價(jià)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)效果并綜合進(jìn)行學(xué)情評(píng)判，如圖2，通過在線平臺(tái)向?qū)W生終端發(fā)送學(xué)習(xí)測試和問題總結(jié)，從理論和實(shí)際兩方面再次歸納通過課堂教學(xué)環(huán)節(jié)后不同分組的學(xué)生還存在哪些新的問題，將這些新問題融入下一節(jié)的課前教學(xué)設(shè)計(jì)中，繼而形成學(xué)生的學(xué)習(xí)路徑和教師的教學(xué)過程相得益彰的良好局面，學(xué)生在課后也可以安排學(xué)習(xí)SPOC課程。同時(shí)課前、課堂、課后三個(gè)環(huán)節(jié)緊密關(guān)聯(lián)并形成循環(huán)，優(yōu)化了課堂的教學(xué)品質(zhì)，釋放了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)動(dòng)能，重塑了學(xué)生的學(xué)習(xí)情境，新的教學(xué)模式讓學(xué)生感受到新穎和樂趣。

圖2 課堂角色轉(zhuǎn)換及融合

上述智慧翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實(shí)施過程中，需要引起重視的一點(diǎn)是，無論課前或是課堂及課后環(huán)節(jié)，教學(xué)模式設(shè)計(jì)中的時(shí)間策略需要進(jìn)行良好地把握，即對于教學(xué)時(shí)間的合理管理，這也是翻轉(zhuǎn)課堂的基本設(shè)計(jì)原則，要實(shí)現(xiàn)在教學(xué)進(jìn)程中盡量讓學(xué)生以最少時(shí)間成本獲取最大學(xué)習(xí)效果。借助有效的移動(dòng)智慧課堂平臺(tái)優(yōu)化教學(xué)時(shí)間分配和整合，對于學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)間和教師的教學(xué)節(jié)奏輔以精細(xì)化的策略管理，以此提升翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)動(dòng)能，增強(qiáng)智慧課堂的平臺(tái)勢能。如何合理進(jìn)行課堂時(shí)間管理，可以借鑒80/20法則。80/20法則(The 80/20 Rule)又稱為帕累托法則、帕累托定律、最省力法則或二八定律[5]，是由20世紀(jì)初意大利統(tǒng)計(jì)學(xué)家帕累托的經(jīng)濟(jì)觀察而推論得出，法則認(rèn)為，原因與結(jié)果、投入與產(chǎn)出之間往往存在無法解釋的不平衡，80%的產(chǎn)出源于20%的投入是其典型模式，80/20原則靈活多用，可以適用于任何組織、任何組織中的過程和功能以及任何個(gè)人工作。從現(xiàn)實(shí)層面簡單來說，二八定律闡釋的是在任何流程中，我們要善于找尋關(guān)鍵的20%因素，以達(dá)到80%的最大化效果。有翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)理念及智慧課堂平臺(tái)的協(xié)助，可以突破傳統(tǒng)課程時(shí)間、空間的限制，教學(xué)進(jìn)程中的課堂環(huán)節(jié)上完全可以借用二八定律合理規(guī)劃和制定時(shí)間管理策略，一學(xué)時(shí)的課堂時(shí)間往往非常寶貴，以45分鐘為例，所有學(xué)生無法做到在45分鐘內(nèi)每時(shí)每刻百分百將注意力聚焦到學(xué)習(xí)進(jìn)程，但一節(jié)課中最初的10至15分鐘卻是大部分學(xué)生最專注的時(shí)刻，也可稱為課堂中的黃金時(shí)間，教師可以高效利用這段黃金時(shí)間將學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)中的問題和細(xì)節(jié)進(jìn)行進(jìn)一步引導(dǎo)、闡釋、歸納和總結(jié)，使得學(xué)生能夠明晰核心知識(shí)和重點(diǎn)內(nèi)容并把握本節(jié)的關(guān)鍵信息。一節(jié)課中的學(xué)習(xí)內(nèi)容中只有20%左右的信息為核心內(nèi)容，因此在這段黃金時(shí)間內(nèi)將課程關(guān)鍵內(nèi)容呈現(xiàn)給學(xué)生也不失為最優(yōu)策略；而剩余的80%左右課堂時(shí)間(大約30至35分鐘)則作為分組討論或課堂互動(dòng)環(huán)節(jié)為宜，可結(jié)合前述的課堂環(huán)節(jié)分組策略激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)動(dòng)力并營造良好的課堂氛圍。運(yùn)用80/20法則靈活規(guī)劃課堂時(shí)間一方面提升了教師輔助學(xué)生自主學(xué)習(xí)的效能，同時(shí)又避免了時(shí)間分配上的不合理性，讓翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在教學(xué)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)真正落地生根。

再者，前述的學(xué)生分組策略如何結(jié)合80/20原則達(dá)到再優(yōu)化也是值得探討的問題。在A、B、C三組中，A組中學(xué)生自主學(xué)習(xí)和接受能力相對較強(qiáng)，對于新知識(shí)掌握較好，這部分學(xué)生的比重一般約占20%左右，然而同樣約占20%至25%左右的C組學(xué)生可能恰好相反，他們的自我學(xué)習(xí)和知識(shí)思考能力相對較弱，在更大程度上需要教師的輔助來修復(fù)和重建他們的自主學(xué)習(xí)能力，依據(jù)二八定律，A組和C組學(xué)生是翻轉(zhuǎn)課堂中的重要關(guān)鍵群體，而占比50%至60%的B組學(xué)生介于二者之間。故此，如何因人而異實(shí)施教學(xué)內(nèi)容的分組設(shè)計(jì)也是關(guān)鍵所在。對于A組學(xué)生，課堂中要始終讓他們保持新鮮的學(xué)習(xí)激情，學(xué)習(xí)內(nèi)容可以適當(dāng)有提前量，引導(dǎo)其完成具有挑戰(zhàn)性的一些課堂任務(wù)和問題案例，借助智慧課堂平臺(tái)中的小視頻、小組討論、SPOC課程等多種形式的數(shù)字化資源進(jìn)一步充實(shí)他們的學(xué)習(xí)興趣；對于更為關(guān)鍵的C組學(xué)生，要在黃金時(shí)間段內(nèi)對整組進(jìn)行有針對性的知識(shí)覆蓋和學(xué)習(xí)輔導(dǎo)，通過習(xí)題和測試的形式讓其快速理解并掌握基本知識(shí)點(diǎn)，如概念、基本方法等以便后續(xù)逐步廓清本節(jié)知識(shí)體系脈絡(luò)，同時(shí)在剩余的80%課堂時(shí)間里，教師可以通過師生互動(dòng)討論和課內(nèi)測試等形式進(jìn)一步實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)和掌控C組學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，當(dāng)然課堂環(huán)節(jié)上教師輔助C組的時(shí)間較A組應(yīng)偏多一些；B組學(xué)生的分組內(nèi)容可以不拘泥于形式，讓其充分釋放自身的學(xué)習(xí)潛能，這樣在一定程度上可實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)最大化平衡，各組學(xué)生的學(xué)習(xí)成效也趨近于最優(yōu)水平，整體上課堂教學(xué)品質(zhì)得到保障和升華。

綜上，得益于翻轉(zhuǎn)課堂的先進(jìn)理念，輔以智慧課堂平臺(tái)的協(xié)力及時(shí)間管理策略的實(shí)施，課前、課堂及課后環(huán)節(jié)最終三位一體，協(xié)同合作；線上線下教與學(xué)無縫對接，授課內(nèi)容的異步傳授更趨靈活，教師的教學(xué)投入與學(xué)生的自主學(xué)習(xí)相互助力，通過智慧課堂平臺(tái)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和即時(shí)分析可以全程掌握學(xué)生真實(shí)的自我學(xué)習(xí)軌跡和狀態(tài)，以智慧課堂平臺(tái)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)完全可行。

四、教學(xué)實(shí)踐及分析

在結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)中，以《高級(jí)語言程序設(shè)計(jì)》中函數(shù)定義及調(diào)用一節(jié)內(nèi)容作為背景，運(yùn)用翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐。在傳統(tǒng)教學(xué)模式下，本課程已具備一定的教學(xué)改革和實(shí)踐基礎(chǔ)，在課程教學(xué)中，前期大量采用了多媒體授課、精品課程教學(xué)網(wǎng)站、QQ教學(xué)交流群、Email交流等信息技術(shù)手段，取得良好的效果，將抽象內(nèi)容形象化、深?yuàn)W內(nèi)容通俗化，但由于缺乏統(tǒng)一的智慧化平臺(tái)整合，課程教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)效果不佳，因此需要結(jié)合移動(dòng)智慧學(xué)習(xí)平臺(tái)(以學(xué)習(xí)通APP為背景)進(jìn)行調(diào)整。同時(shí)，函數(shù)這部分是C語言作為結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)語言的設(shè)計(jì)精華，在授課中要緊扣函數(shù)的模塊化設(shè)計(jì)思想，讓學(xué)生領(lǐng)會(huì)函數(shù)的設(shè)計(jì)思想以及其優(yōu)化程序結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。在課前建課備課環(huán)節(jié)，為了引導(dǎo)學(xué)生在具體問題中發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的思路，在學(xué)習(xí)通平臺(tái)班級(jí)中準(zhǔn)備相關(guān)資源可為后續(xù)教學(xué)實(shí)施帶來便利，設(shè)計(jì)不超過1小時(shí)的自主學(xué)習(xí)準(zhǔn)備環(huán)節(jié)，課前自主學(xué)習(xí)資料可以通過學(xué)習(xí)通在線班級(jí)提前發(fā)布，形式為主題討論或班級(jí)群聊，內(nèi)容包括一個(gè)問題、一份背景閱讀材料及一個(gè)微視頻，結(jié)合之前循環(huán)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)案例內(nèi)容“求解1至10的階乘和”，可將問題案例設(shè)計(jì)為如何求解：1！+3！+5！+6！+8！。由于問題中階乘求解過程涉及到重復(fù)設(shè)計(jì)，故可引導(dǎo)學(xué)生思索新的求解方式，繼而導(dǎo)出模塊化及函數(shù)設(shè)計(jì)。為了輔助學(xué)生的自我學(xué)習(xí)，可以準(zhǔn)備一份有關(guān)模塊化設(shè)計(jì)的背景小材料(例如汽車的模塊化組裝制造，智能建筑的模塊化設(shè)計(jì)等)，文檔盡量少而精，可幫助學(xué)生理清下一步思路；同時(shí)配上一份講解函數(shù)的微視頻，時(shí)間約5分鐘左右，可以利用網(wǎng)絡(luò)資源或自制，力求讓學(xué)生初步建立解決問題的函數(shù)思想，為課堂進(jìn)一步深化學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。課前環(huán)節(jié)結(jié)束后，教師要及時(shí)感知和評(píng)價(jià)班級(jí)課前自主學(xué)習(xí)情況并有效分組，將學(xué)生分為前述的A、B、C組并設(shè)計(jì)不同的課堂教學(xué)內(nèi)容策略，如以80人班級(jí)為例，A組約分配15至20人左右，C組為20人左右，B組為40至55人為宜；A組學(xué)生通過課前自主學(xué)習(xí)流程已經(jīng)基本掌握函數(shù)的設(shè)計(jì)理念，部分學(xué)生對于問題案例也可能有自己的解決思路但對于函數(shù)定義調(diào)用的編程結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)尚不明晰，也有極少數(shù)學(xué)生自主體驗(yàn)及動(dòng)手編程能力較強(qiáng)，很好解決了課前問題并寫出了源代碼程序。針對A組，課堂中應(yīng)少講理論概念，多聚焦設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)和實(shí)現(xiàn)方法，教師可通過課堂在線小組討論或面對面交流等渠道和他們共享問題的算法、思路和參考程序，并對參考程序重點(diǎn)解析，如函數(shù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、函數(shù)調(diào)用及參數(shù)的運(yùn)用，使得A組學(xué)生能夠從全局上掌握本節(jié)主體信息，在前述課堂黃金時(shí)間段內(nèi)實(shí)現(xiàn)A組所有學(xué)生將課前案例問題全部解決并用剩余時(shí)間討論解決更為復(fù)雜的實(shí)例，如用函數(shù)思想求解一元二次方程的根。這樣既緩沖了教師的課堂時(shí)間，又給A組學(xué)生更廣的學(xué)習(xí)自由度。針對于C組，由于自身學(xué)習(xí)能力相對較差，教師要利用在線智慧教學(xué)平臺(tái)通過視頻直播等手段重點(diǎn)解析課前發(fā)放的背景材料，幫助學(xué)生了解和認(rèn)識(shí)函數(shù)設(shè)計(jì)思想在復(fù)雜問題求解過程中的關(guān)鍵作用并逐步建立本節(jié)的知識(shí)體系，即函數(shù)是什么、編程中如何定義調(diào)用、如何運(yùn)用函數(shù)結(jié)構(gòu)在程序中解決問題。最后面向B組學(xué)生，由于他們普遍基本了解了基本知識(shí)點(diǎn)但較之A組又缺乏一定的實(shí)際解決問題能力，因此需要運(yùn)用個(gè)人分析及現(xiàn)場編程形式再次夯實(shí)和平衡他們的理論知識(shí)和動(dòng)手能力，可通過學(xué)習(xí)通平臺(tái)班級(jí)隨機(jī)選人功能讓B組學(xué)生積極參與問題的求解討論，各分組學(xué)生的課堂參與度及效果均可由平臺(tái)實(shí)時(shí)記錄，以便于后續(xù)教師的在線統(tǒng)計(jì)、大數(shù)據(jù)學(xué)情分析和評(píng)價(jià)，使得翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)效果得以進(jìn)一步保障。

五、結(jié)語

面向以《高級(jí)語言程序設(shè)計(jì)》為代表的程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)的現(xiàn)狀及存在的不足,提出基于智慧課堂平臺(tái)的翻轉(zhuǎn)教學(xué)新模式,將移動(dòng)教學(xué)平臺(tái)的快捷靈活及可追溯性應(yīng)用貫穿到整個(gè)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)過程中[6], 以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為核心，通過對課前、課堂及課后環(huán)節(jié)的教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行合理整合和個(gè)性化分組，運(yùn)用高效的時(shí)間管理分配策略，使得教師有效轉(zhuǎn)變課程教學(xué)方式，學(xué)生學(xué)習(xí)效果得到顯著提高；這種教學(xué)模式也可能根據(jù)不同專業(yè)背景的實(shí)際應(yīng)用，推廣應(yīng)用到其它計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)類課程的教學(xué)和實(shí)踐中。當(dāng)然，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)的精細(xì)化策略如何更好適應(yīng)動(dòng)態(tài)化的學(xué)生學(xué)習(xí)訴求和課堂情境也是需要進(jìn)一步思考和解決的問題，同時(shí)在線智慧課堂平臺(tái)如何適應(yīng)課程的可持續(xù)建設(shè)和發(fā)展也是要解決的重要課題；另外基于翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)視角下的課程考核與評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)如何豐富完善也是亟待改進(jìn)的方向。