7月29日，西安交通大學(xué)，第二屆全國(guó)高校教師教學(xué)創(chuàng)新大賽決賽現(xiàn)場(chǎng)。
計(jì)科院副教授楊梅講完課后，評(píng)審專家質(zhì)詢：“《C語言程序設(shè)計(jì)》不就該這樣上嗎？”
問得太好了！每門課都有它應(yīng)該有的樣子。“應(yīng)該有”并不等于“已經(jīng)有”“人人有”，教學(xué)創(chuàng)新，就是要去找到一門課“應(yīng)該有”而別人沒有的樣子。這得花點(diǎn)功夫，吃很多苦。
這門課應(yīng)該有的樣子
43+93=？
“這個(gè)算式很簡(jiǎn)單，心算都能算出來。如果用電腦呢？電腦可看不懂43是什么東西，它只會(huì)二進(jìn)制。因此，我們得用它能理解的語言設(shè)計(jì)一個(gè)運(yùn)算程序。這是我們小組完成的運(yùn)算程序源代碼，我給大家解釋一下……。有問題的請(qǐng)?zhí)釂枴！?/span>
“這么簡(jiǎn)單的算式就寫了一頁代碼，如果數(shù)字很多，那得寫多少頁？”
“程序弄出來確實(shí)一大堆，所以有的程序員就把顯示器豎起來，以顯示更多行數(shù)。”
“寫那么多代碼，豈不是把簡(jiǎn)單問題復(fù)雜化了嗎，為什么不用人工計(jì)算？”
“你有沒有想過，如果數(shù)字很龐大呢，算式更復(fù)雜呢，每天都要進(jìn)行很多運(yùn)算呢，人工算得過來嗎？”
楊梅的課堂景觀
這節(jié)課講的是“程序的本質(zhì)”，是《C語言程序設(shè)計(jì)》的一個(gè)知識(shí)點(diǎn)。講臺(tái)上是一個(gè)學(xué)生小組，講解者是老師隨機(jī)抽出來的，講臺(tái)下提問的也是學(xué)生，而楊梅則在旁邊觀察。這個(gè)過程一般也就10多分鐘。之后，楊梅開始點(diǎn)撥、講解、總結(jié)，再增加案例難度讓學(xué)生去思考。
教室里隨即出現(xiàn)另一番景象：各個(gè)小組圍在電腦前面探討解題思路，楊梅在各小組間走動(dòng)觀察，時(shí)而參與討論。地理信息2018級(jí)的楊韾茹說：“課堂上我們靈感乍現(xiàn)，思維碰撞，大腦被激活了。”同班的韓重陽則說：“課后就特別想找案例來做，程序跑出來，特有成就感。”
這種景觀的呈現(xiàn)，師生課外都得下足功夫。
楊梅參與小組討論
看看楊梅編寫的《導(dǎo)學(xué)文檔》，便可知道她的功夫有多深。每章一個(gè)《導(dǎo)學(xué)文檔》，主要內(nèi)容有“本章知識(shí)總攬與分級(jí)教學(xué)框架”“課外泛在學(xué)習(xí)指南及知識(shí)點(diǎn)要求”“遞進(jìn)式必修案例”“遞進(jìn)式拓展案例與課后輻射練習(xí)任務(wù)”……。她會(huì)解讀《導(dǎo)學(xué)文檔》并發(fā)給學(xué)生，告訴學(xué)生哪些知識(shí)在課堂上講，哪些知識(shí)在課外補(bǔ)充學(xué)習(xí)，去哪里找課外資料，課堂上用什么案例，課外學(xué)習(xí)效果如何檢驗(yàn)。
這樣一來，老師怎么教，學(xué)生怎么學(xué)，學(xué)生心里就有底了。
在老師引導(dǎo)下，學(xué)生要完成“知識(shí)推導(dǎo)->犯錯(cuò)->討論->更正->再推導(dǎo)”的反復(fù)演練過程。案例從易到難,讓學(xué)生首先有獲得感；之后加大一點(diǎn)難度，讓學(xué)生有新的提升；然后再加大一點(diǎn)難度，使學(xué)生不僅有能力做，還有好奇心跳一跳去挑戰(zhàn)每一次難度的增加。楊梅說這是給學(xué)生搭梯子。
楊梅解讀導(dǎo)學(xué)文檔
課外作業(yè)是另外一種景觀：各小組集體研討案例，交流解題思路，然后各自完成作業(yè)。這種辦法是讓學(xué)生手牽手一起走，因?yàn)橛械膶W(xué)習(xí)能力強(qiáng)，有的學(xué)習(xí)能力弱。偷懶的也少多了，因?yàn)橥闲〗M平時(shí)成績(jī)的后腿是有心理壓力的。測(cè)繪工程2017級(jí)的羅源淵說：“遞進(jìn)演練、互教互學(xué)，是楊老師的妙招。”
小組課外學(xué)習(xí)情景
楊梅做過問卷調(diào)查，學(xué)生說，楊老師教學(xué)方法新穎，課堂討論學(xué)到的知識(shí)不僅更扎實(shí)，而且知道怎么運(yùn)用，平時(shí)考核的加分扣分制有很大的激勵(lì)作用。
羅馬不是一天建成的
參加全國(guó)高校教師教學(xué)創(chuàng)新大賽決賽的老師個(gè)個(gè)不容易。
做教師是楊梅的職業(yè)夢(mèng)想。2008年，她從西南交大畢業(yè)來到計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院，講的第一門課是《計(jì)算機(jī)組成原理》。第一堂課效果還不錯(cuò)，她找到了做教師的感覺。
因?yàn)闊釔郏詧?zhí)著。她利用各種機(jī)會(huì)提高自己，比如參賽、參會(huì)。
2009年參加學(xué)校青年教師“一堂課”教學(xué)競(jìng)賽，2010年參加優(yōu)秀教案評(píng)選，2011年參加全國(guó)多媒體課件大賽，……，2017年參加學(xué)校課堂教學(xué)質(zhì)量競(jìng)賽，2019年參加學(xué)校教學(xué)創(chuàng)新大賽，一直到2022年，參加大大小小的教學(xué)競(jìng)賽10余次，每次參賽都是對(duì)過去教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，對(duì)教學(xué)成果的凝煉，同時(shí)又能讓她萌生新想法、新點(diǎn)子。
除了競(jìng)賽，參加教改項(xiàng)目、交流會(huì)議也促進(jìn)了她對(duì)教學(xué)的思考。
2014年，楊梅開始探索《計(jì)算機(jī)組成原理》系統(tǒng)性改革方案，嘗試翻轉(zhuǎn)課堂、過程化考核。教學(xué)督導(dǎo)專家對(duì)她的課給予了肯定，推薦她做了一次教學(xué)沙龍。
2015年，她作為核心成員進(jìn)入計(jì)科院教改團(tuán)隊(duì)，這也為她對(duì)《C語言程序設(shè)計(jì)》的教學(xué)探索積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。
楊梅最初講《C語言程序設(shè)計(jì)》就遇到尷尬：引入了MOOC、SPOC，按教學(xué)大綱和精心設(shè)計(jì)的教案把知識(shí)點(diǎn)、難點(diǎn)、重點(diǎn)都講得明明白白，可是，課堂上打瞌睡、玩手機(jī)的大有人在。楊梅開始懷疑自己：教得不好嗎？
問卷、聊天、逛論壇，她聽到了學(xué)生的反映：想學(xué)好，但難度大，灌多了，記不住；前面沒學(xué)懂，后面沒法學(xué)，學(xué)了不會(huì)用。
原來，學(xué)生和老師都迷路了。
楊梅上課情景
楊梅在研究MOOC、SPOC的運(yùn)用現(xiàn)狀后認(rèn)為，MOOC、SPOC只是平臺(tái)和資源，翻轉(zhuǎn)課堂更適用于“概論類”課程，對(duì)于《C語言程序設(shè)計(jì)》這類知識(shí)遞進(jìn)性和實(shí)踐性極強(qiáng)的課程，需要走另外一條路子。
楊梅知道，學(xué)生其實(shí)不笨，只是沒有被點(diǎn)燃，老師要把自己當(dāng)火種，去點(diǎn)燃學(xué)生，讓學(xué)生的能量得到釋放。
美國(guó)緬因州國(guó)家訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)室有一項(xiàng)研究成果叫“學(xué)習(xí)金字塔”理論，這個(gè)理論指出，聽講、閱讀、演示獲得的知識(shí)，兩周后只能記住5%；討論、實(shí)踐、教授他人獲得的知識(shí)，兩周后能記住50-75%。前幾種是被動(dòng)學(xué)習(xí)，后幾種是主動(dòng)學(xué)習(xí)。
這個(gè)理論給了楊梅很大的啟發(fā)。通過分析師生在“教”和“學(xué)”中的問題，梳理自己幾年來積累經(jīng)驗(yàn)，再結(jié)合教學(xué)目標(biāo)，她找到了新的思路：重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實(shí)踐任務(wù)、學(xué)習(xí)導(dǎo)向，解決基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)難、案例分析設(shè)計(jì)難、程序編寫難、主動(dòng)探知欲不強(qiáng)四個(gè)問題。
她把這個(gè)創(chuàng)新稱為“反向細(xì)化與正向達(dá)成的階梯式混合教學(xué)”。所謂“反向細(xì)化”，就是從目標(biāo)或叫結(jié)果出發(fā)，對(duì)案例功能進(jìn)行分解，讓學(xué)生易于下手；所謂“正向達(dá)成”，就是讓學(xué)生在練習(xí)中從最基礎(chǔ)的功能出發(fā)，豐富完善功能，達(dá)到最終目標(biāo)。
“反向細(xì)化與正向達(dá)成”思維圖譜
楊梅建立了一套完整的策略，比如學(xué)生成績(jī)計(jì)算方法等等。她利用輔助工具，詳細(xì)記錄小組的學(xué)習(xí)過程，細(xì)化考核標(biāo)準(zhǔn)，將過程化成績(jī)折合到最終成績(jī)，讓學(xué)生更加重視學(xué)習(xí)過程和個(gè)人在小組中的作用。
在西南石油大學(xué)，《C語言程序設(shè)計(jì)》這門課的導(dǎo)學(xué)、互學(xué)、群學(xué)，師生、生生之間的正向影響效果明顯，學(xué)生在基礎(chǔ)知識(shí)運(yùn)用、綜合問題的分析設(shè)計(jì)、程序編寫、主動(dòng)開展個(gè)性化學(xué)習(xí)的情況有了顯著提升。參加與程序設(shè)計(jì)相關(guān)的學(xué)科競(jìng)賽的數(shù)量與質(zhì)量也大幅提升。
近五年，團(tuán)隊(duì)教師直接指導(dǎo)學(xué)生參加程序設(shè)計(jì)類競(jìng)賽獲國(guó)家級(jí)獎(jiǎng)36項(xiàng)，省級(jí)獎(jiǎng)23項(xiàng)，指導(dǎo)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類項(xiàng)目國(guó)家級(jí)2項(xiàng)，省級(jí)4項(xiàng)。
楊梅在浙江工商大學(xué)介紹教改經(jīng)驗(yàn)
2018年至今，楊梅在中國(guó)高校計(jì)算機(jī)教育大會(huì)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、浙江工商大學(xué)、四川師范大學(xué)等高校交流教改經(jīng)驗(yàn)10余次。同行評(píng)價(jià)說,“楊梅的教學(xué)創(chuàng)新具體、不空泛、具有很強(qiáng)的借鑒意義”；“是一種適用于連貫性極強(qiáng)的程序設(shè)計(jì)類課程并讓課堂內(nèi)容、教學(xué)、評(píng)價(jià)、質(zhì)量活起來的教改好案例”。
楊梅在計(jì)算思維與大學(xué)計(jì)算機(jī)課程教學(xué)改革論壇作報(bào)告
浙江工商大學(xué)的邵老師曾在微信上給楊梅留言：“楊老師在臺(tái)上做報(bào)告時(shí)，我們都聽得很佩服，有的老師馬上問你要PPT。你年輕美麗，學(xué)問做得這么好，同事們都私下贊美你呢。”