唐琳 李彤 肖大薇

摘要：提出基于翻轉(zhuǎn)課堂分層次的Java實(shí)踐課程教學(xué)設(shè)計(jì)方法，該方法通過(guò)教師個(gè)性化培養(yǎng)方案的制訂、課前教學(xué)視頻的學(xué)習(xí)以及課堂有的放矢的實(shí)踐、溝通和討論，達(dá)到有效內(nèi)化基礎(chǔ)知識(shí)同時(shí)提升教學(xué)效果的目的，以期有效地解決由于Java開發(fā)實(shí)踐課程學(xué)生基礎(chǔ)差異大、實(shí)踐課時(shí)有限所導(dǎo)致的教學(xué)效果不理想、無(wú)法切實(shí)提高學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力等問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂；Java；開發(fā)實(shí)踐

1 翻轉(zhuǎn)課堂概述

翻轉(zhuǎn)課堂同時(shí)也被稱之為顛倒課堂，其本意與直意相符，即將傳統(tǒng)的課堂知識(shí)傳授和課后的知識(shí)內(nèi)化顛倒，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)模式的創(chuàng)新。

1.1 翻轉(zhuǎn)課堂的歷史

2007年春，美國(guó)科羅拉多州羅基山“林地公園”高中的兩位化學(xué)教師，喬納森·伯爾曼（JonBergmann）和亞倫·薩姆斯（Aaron Sams）首先使用了翻轉(zhuǎn)教學(xué)。最初他們是為了幫助缺席的同學(xué)補(bǔ)課，取得了一定的效果；后來(lái)，兩位老師將這種方法推廣，讓學(xué)生在家里看老師通過(guò)軟件錄制的視頻，在課堂上完成習(xí)題作業(yè)并通過(guò)討淪、講解等方式幫助同學(xué)理解和內(nèi)化所學(xué)知識(shí)。該方式下，學(xué)生能夠根據(jù)自己的實(shí)際情況學(xué)習(xí)視頻，老師也能夠迅速發(fā)現(xiàn)學(xué)生的問(wèn)題，能夠及時(shí)予以幫助。這種全新的教學(xué)模式得到了學(xué)生的歡迎和支持。

2011年薩爾曼·可汗（Salman Khan）在TED（Technology Entertainm Design，美國(guó)一家私有非營(yíng)利機(jī)構(gòu)）大會(huì)上的演講報(bào)告《用視頻重新創(chuàng)造教育》真正讓“翻轉(zhuǎn)課堂”這一教育理念在美國(guó)開始流行。由他本人創(chuàng)建的可汗學(xué)院（KhanAcademy）如今也成為翻轉(zhuǎn)課堂的重要案例。

如今眾多知名學(xué)府也在不同程度上引入了翻轉(zhuǎn)教學(xué)，如麻省理T學(xué)院、耶魯大學(xué)、斯坦福大學(xué)等 。大型開放式網(wǎng)絡(luò)課程MOOC、微課等信息技術(shù)也為翻轉(zhuǎn)課堂提供了保障。

1.2 翻轉(zhuǎn)課堂與傳統(tǒng)教學(xué)模式的區(qū)別

傳統(tǒng)課堂中，教師是通過(guò)課上講授法、案例法、討論法等方式實(shí)現(xiàn)知識(shí)的傳授過(guò)程，這一過(guò)程中講授法通常占到課堂時(shí)間的70%以上，因此，教師在傳統(tǒng)課堂上作為知識(shí)的傳授者。翻轉(zhuǎn)課堂中，知識(shí)的傳授不再放在課堂上進(jìn)行，而是教師需要在課前預(yù)先錄制好視頻，視頻的學(xué)習(xí)需要由學(xué)生在課前完成。課堂上老師通過(guò)案例法，討論法等方式進(jìn)一步指導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)和知識(shí)的內(nèi)化。課堂上的主體變成了學(xué)生，通過(guò)學(xué)乍的討論，提問(wèn)等主動(dòng)學(xué)習(xí)的方式，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的學(xué)習(xí)

因此，翻轉(zhuǎn)課堂與傳統(tǒng)課堂的區(qū)別可以總結(jié)為：

（1）教師由知識(shí)的傳授者變?yōu)榱酥R(shí)的指導(dǎo)者，學(xué)生從被動(dòng)的學(xué)習(xí)者變成了主動(dòng)的學(xué)習(xí)者。

（2）教學(xué)方法以講授法為主的方式，變?yōu)橐杂懻摲ǎ咐ǖ绕渌虒W(xué)方法為主。

（3）教學(xué)形式從傳統(tǒng)的面授法，轉(zhuǎn)換為視頻方式下的遠(yuǎn)程教學(xué)，再通過(guò)課上輔導(dǎo)的方式促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握和運(yùn)用。

（4）現(xiàn)代化技術(shù)的應(yīng)用，從單純的教室教學(xué)，融入了當(dāng)今流行的網(wǎng)絡(luò)和視頻等新的教學(xué)技術(shù)。

1.3 翻轉(zhuǎn)課堂的優(yōu)勢(shì)

傳統(tǒng)課堂以授課為主，所有學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)間都是一致的二翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，教師根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況，制定個(gè)性化的培養(yǎng)方案，真正實(shí)現(xiàn)分層次教學(xué)。學(xué)生學(xué)習(xí)的自由性和自主性也有一定表現(xiàn)；在課前可以自由選擇學(xué)習(xí)時(shí)間，根據(jù)自己的實(shí)際基礎(chǔ)能力在完成最必需的學(xué)習(xí)視頻基礎(chǔ)上，挑選視頻學(xué)習(xí)，同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。

課堂授課中不再是單調(diào)的教師講述，學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)，更多的互動(dòng)和討論能夠更好地激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的熱情，這種教學(xué)方式下培養(yǎng)的學(xué)生更具探索精神和創(chuàng)新能力。

網(wǎng)絡(luò)視頻等新的技術(shù)在教學(xué)上應(yīng)用和融合，多形式教學(xué)能夠提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率。

2 Java開發(fā)實(shí)踐課程設(shè)計(jì)

Java開發(fā)實(shí)踐課程是學(xué)生最后學(xué)習(xí)的一門綜合開發(fā)實(shí)踐課程，旨在通過(guò)一個(gè)真實(shí)項(xiàng)目的需求、分析、設(shè)計(jì)、開發(fā)和測(cè)試全階段的練習(xí)提升學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。該課程幾乎囊括了過(guò)去所有軟件開發(fā)專業(yè)方向課程，包括軟件工程、數(shù)據(jù)庫(kù)、Java相關(guān)的開發(fā)課程、軟件測(cè)試等的綜合運(yùn)用。學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)本課程實(shí)現(xiàn)學(xué)校與公司的對(duì)接，從學(xué)生角色平穩(wěn)過(guò)渡到公司員工，更好更快地適應(yīng)未來(lái)的工作。

2.1 傳統(tǒng)方式下的Java開發(fā)實(shí)踐課程設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)方式下的Java開發(fā)實(shí)踐課程設(shè)計(jì)，課前的準(zhǔn)備和預(yù)習(xí)是學(xué)生自主進(jìn)行的。老師會(huì)將課程進(jìn)度計(jì)劃告知學(xué)生，學(xué)生可以根據(jù)自己的情況進(jìn)行準(zhǔn)備。課上，老師將一次課程劃分為如下3個(gè)階段：相關(guān)理論知識(shí)講解，本節(jié)課內(nèi)容案例演示，實(shí)踐編程及互動(dòng)。課后分組完成項(xiàng)目作業(yè)。

實(shí)際操作發(fā)現(xiàn)，大部分同學(xué)由于缺乏實(shí)際開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致項(xiàng)目開發(fā)過(guò)程中遇到大量問(wèn)題，這些問(wèn)題又缺乏溝通和解決的渠道，越積越多導(dǎo)致項(xiàng)目最后進(jìn)展艱難。最后提交的項(xiàng)目功能簡(jiǎn)單，與實(shí)際項(xiàng)目相差較遠(yuǎn)。這些問(wèn)題的原因主要是：基礎(chǔ)知識(shí)薄弱，之前的教學(xué)過(guò)度注重理論，實(shí)踐開發(fā)很少，遇到實(shí)際問(wèn)題很難解決。由于完成作業(yè)需要花費(fèi)大量時(shí)間，課前預(yù)習(xí)的環(huán)節(jié)幾乎變?yōu)榭瞻?。課上老師需要講解的內(nèi)容較多，教學(xué)效果不理想。實(shí)踐課程達(dá)不到預(yù)期的效果，學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的熱情得不到激發(fā)。

課堂任務(wù)包括基礎(chǔ)理論和實(shí)踐兩個(gè)環(huán)節(jié)。第一部分基礎(chǔ)理論講解，由于學(xué)生對(duì)于基礎(chǔ)理論知識(shí)掌握差異較大，所以課堂上定位困難。如果從最基礎(chǔ)理論講起，實(shí)踐環(huán)節(jié)時(shí)間太少，達(dá)不到實(shí)踐課的目的。如果僅僅是簡(jiǎn)單復(fù)習(xí)和扼要講解理論，基礎(chǔ)較弱的同學(xué)在實(shí)踐互動(dòng)環(huán)節(jié)根本不知道從何下手。授課教師的這種兩難處境，長(zhǎng)久以來(lái)一直得不到較好的解決，大學(xué)課程中的實(shí)踐教學(xué)課程因此教學(xué)效果較差，學(xué)生滿意度一直較低。

2.2 基于翻轉(zhuǎn)課堂的Java開發(fā)實(shí)踐課程課前準(zhǔn)備

翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式，教師的職責(zé)不僅僅是傳統(tǒng)課堂中的教學(xué)工作，而且增加課前視頻等資料的準(zhǔn)備工作。為了進(jìn)一步提升教學(xué)效果，借鑒斯坦福大學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的教學(xué)方式引入了測(cè)試，可以更加準(zhǔn)確和直觀地掌控學(xué)生的課前學(xué)習(xí)效果，增加了翻轉(zhuǎn)課堂的支撐學(xué)習(xí)系統(tǒng)。

1）翻轉(zhuǎn)課堂的支撐學(xué)習(xí)系統(tǒng)。

翻轉(zhuǎn)課堂的引入需要通過(guò)支撐學(xué)習(xí)系統(tǒng)更好地管理課前學(xué)習(xí)的視頻資料。一個(gè)構(gòu)建良好的支撐系統(tǒng)也可以更好地監(jiān)督和掌控學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。本課程所引入的支撐學(xué)習(xí)系統(tǒng)主要包括2個(gè)部分：①視頻的管理和學(xué)習(xí)進(jìn)度設(shè)定；②記錄學(xué)生觀看視頻的信息，并對(duì)學(xué)習(xí)進(jìn)度統(tǒng)計(jì)分析。支撐系統(tǒng)如圖1所示。

2）課前學(xué)習(xí)資料。

翻轉(zhuǎn)課堂的特點(diǎn)之一就是在最大化地開展課前預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)上，不斷延長(zhǎng)課堂學(xué)習(xí)時(shí)間、提高學(xué)習(xí)效率 。Java開發(fā)實(shí)踐課教師對(duì)課前學(xué)習(xí)資料的準(zhǔn)備分為2個(gè)部分：教學(xué)視頻、教學(xué)文字資料。

視頻來(lái)源主要包括教師錄制視頻和網(wǎng)絡(luò)上已有學(xué)習(xí)視頻的使用。具體的教學(xué)視頻以及輔助教學(xué)視頻劃分為6部分內(nèi)容，具體見表1。

文字資料部分，課程中使用了上機(jī)指導(dǎo)書對(duì)知識(shí)點(diǎn)和案例文字化，契合學(xué)牛一貫的學(xué)習(xí)習(xí)慣。教學(xué)案例文檔則是實(shí)際項(xiàng)目研發(fā)所需要的相關(guān)文檔，具體包括需求規(guī)格說(shuō)明書、系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)文檔、項(xiàng)目編碼規(guī)范、單體測(cè)試示例模板、結(jié)合測(cè)試示例模板和用戶手冊(cè)模板

3 具體實(shí)施過(guò)程

3.1 課前學(xué)習(xí)

Java開發(fā)實(shí)踐涉及的主要基礎(chǔ)課程包括軟件工程、Java程序設(shè)計(jì)、Java EE開發(fā)、數(shù)據(jù)庫(kù)原理。因此教師在上課前，將同學(xué)們的這些科目成績(jī)提取出來(lái)，并計(jì)算排名，老師根據(jù)實(shí)際學(xué)習(xí)能力調(diào)整，最后將學(xué)生劃分為3部分。排名前1/3的同學(xué)實(shí)踐任務(wù)最多、最難，絕大多數(shù)同學(xué)承擔(dān)實(shí)踐開發(fā)中組長(zhǎng)的職務(wù)，這樣一來(lái)不僅要鍛煉學(xué)生自己動(dòng)手實(shí)踐的能力，還鍛煉了學(xué)生任務(wù)分配，以及組織和協(xié)調(diào)能力。對(duì)于課前視頻學(xué)習(xí)，儀要求必須觀看教師錄制視頻；排名巾問(wèn)的1/3同學(xué)，老師在課前學(xué)習(xí)計(jì)劃制定時(shí)候，除了教學(xué)視頻外，教師根據(jù)知識(shí)點(diǎn)，有針對(duì)性地選擇部分輔助教學(xué)視頻學(xué)習(xí)。成績(jī)排名最低的1/3同學(xué)課前視頻需要先將所有知識(shí)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的輔助視頻，作為基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)觀看一次，再觀看老師錄制的教學(xué)視頻，以保證他們有充足的基礎(chǔ)知識(shí)，完成實(shí)踐學(xué)習(xí)=個(gè)別同學(xué)在整體方案設(shè)定的前提下，再做適當(dāng)調(diào)整。學(xué)生也可以根據(jù)實(shí)際情況，在開放的輔助視頻目錄中，白由挑選一些適合自己的，或感興趣的視頻觀看學(xué)習(xí)。

例如，Java開發(fā)實(shí)踐的第一節(jié)課要求大家確定項(xiàng)目并完成需求分析，這一節(jié)課程中學(xué)生必須掌握的基礎(chǔ)知識(shí)包括了解什么是需求分析、知道需求分析在軟件過(guò)程中的作用和意義、掌握需求分析的方法以及如何表達(dá)需求分析等。老師在課前錄制視頻時(shí)，是針對(duì)知識(shí)的實(shí)踐環(huán)節(jié)錄制，即基于一個(gè)案例項(xiàng)目展示需求分析的思考和實(shí)現(xiàn)過(guò)程，這部分視頻是學(xué)生課前必須學(xué)習(xí)的。但是一部分同學(xué)因?yàn)榛A(chǔ)知識(shí)薄弱或不牢固的關(guān)系，已經(jīng)對(duì)需求分析本身非常陌生，就需要補(bǔ)充這一部分基礎(chǔ)知識(shí)。

3.2 課堂訓(xùn)練

課堂實(shí)踐訓(xùn)練劃分為3個(gè)部分：第一部分為簡(jiǎn)短的測(cè)試，測(cè)試方式較為多樣。當(dāng)涉及的基礎(chǔ)原理較多的時(shí)候，采用筆試的方式；應(yīng)用較多的時(shí)候，采用問(wèn)答或自主講解的方式。測(cè)試一方面監(jiān)督學(xué)生的課前學(xué)習(xí)效果；另一方面，更好地發(fā)現(xiàn)沒有被學(xué)生理解和內(nèi)化的知識(shí)點(diǎn)。第二部分是討論環(huán)節(jié)，老師根據(jù)本節(jié)課中的重點(diǎn)、難點(diǎn)預(yù)先設(shè)計(jì)一些話題或問(wèn)題。例如，課堂中一般用戶管理中的刪除系統(tǒng)用戶功能，學(xué)生設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)都會(huì)采用直接刪掉用戶信息，但這一問(wèn)題在實(shí)際項(xiàng)目中這樣操作就錯(cuò)了。老師可模仿客戶質(zhì)疑學(xué)生的設(shè)計(jì)并說(shuō)明原因，請(qǐng)大家討論如何解決，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和解決問(wèn)題的能力。最后一個(gè)環(huán)節(jié)是總結(jié)，幫助學(xué)生構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)、總結(jié)問(wèn)題，學(xué)生更容易理解、運(yùn)用和融會(huì)貫通。

3.3 實(shí)踐效果

以前，實(shí)踐課上基礎(chǔ)薄弱的同學(xué)做不出來(lái)，甚至使用實(shí)踐環(huán)境打游戲、看電影，翻轉(zhuǎn)課堂模式教學(xué)下，學(xué)生的這種情況幾乎沒有。良好的課堂氛圍，激發(fā)了學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的熱情。在對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂和非翻轉(zhuǎn)課堂的班級(jí)進(jìn)行問(wèn)卷打分時(shí)，翻轉(zhuǎn)課堂的學(xué)生打分更高，按成績(jī)排名發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)薄弱和基礎(chǔ)優(yōu)異的同學(xué)打分高的情況較為普遍。在關(guān)于實(shí)踐課程中你更喜歡翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式還是傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式這一問(wèn)題中，選翻轉(zhuǎn)課堂模式的同學(xué)超過(guò)80%。在教師反饋中，翻轉(zhuǎn)課堂模式下，老師不再抱怨需要一次又一次去監(jiān)督大家的課堂秩序，學(xué)生的學(xué)習(xí)氛圍更好。因此，翻轉(zhuǎn)課堂有利于重構(gòu)和諧的師生關(guān)系 。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著翻轉(zhuǎn)教學(xué)這一教學(xué)模式的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)電子信息化的不斷普及，傳統(tǒng)大學(xué)的教育模式會(huì)發(fā)生一定的變革。如何將翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式恰當(dāng)?shù)囊氲秸n程中，是所有教師和整個(gè)大學(xué)教育界面臨的挑戰(zhàn)。翻轉(zhuǎn)教學(xué)改變了教師角色，學(xué)生角色、教學(xué)與學(xué)習(xí)時(shí)間分配以及知識(shí)載體 。筆者通過(guò)將翻轉(zhuǎn)課堂引入到Java實(shí)踐開發(fā)實(shí)踐課程探索中發(fā)現(xiàn)，這一教學(xué)模式，十分適用于軟件實(shí)踐開發(fā)類課程。在授課過(guò)程中，能有效地激發(fā)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，有效地實(shí)現(xiàn)分層次個(gè)性化教學(xué)，切實(shí)地提升學(xué)生的實(shí)踐開發(fā)能力，取得很好的教學(xué)效果。與此同時(shí)，翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式對(duì)于教師和教學(xué)設(shè)備提出了更高的要求，增加了教師的工作量，教師不僅需要在課前將所涉及的知識(shí)錄制好視頻，在課堂上教師需要更加精通課程內(nèi)容，在實(shí)踐過(guò)程中和互動(dòng)環(huán)節(jié)準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)、解決問(wèn)題，內(nèi)化知識(shí)，進(jìn)一步提升實(shí)踐能力。