曾進（北京交通大學 交通運輸學院，北京 100044）

《面向對象的程序設計》課程的翻轉課堂教學模式設計研究

曾進
（北京交通大學 交通運輸學院，北京 100044）

文章從學生學習《面向對象的程序設計》課程過程中的實際需求出發(fā)，分析了目前存在的教學問題和翻轉課堂實現(xiàn)本身存在的一些問題，針對這些問題，對該課程的翻轉課堂教學實現(xiàn)分解成三個階段，在課前設計階段上，采用moodle平臺實現(xiàn)學生課前學習的功能，課上設計階段采用對重點知識和共性問題集中解答、測試和討論相結合的多元方式，在課后設計階段要求繼續(xù)完善展示成果和作業(yè)遺留問題。在試點教學實踐中，提出了一些要注意的問題，并提出了相應的解決建議，為編程類課程實現(xiàn)翻轉課堂教學提供理論與實踐參考。

翻轉課堂；教學模式；程序設計；moodle平臺

引言

電子商務專業(yè)的《面向對象的程序設計》授課對象是本科生，是一門有關計算機程序設計的專業(yè)基礎課程，屬專業(yè)主干必修課程。在以往的教學實踐中發(fā)現(xiàn)，由于課程開設時間較早，一般在大學二年級的第一學期開設，有相當一部分學生的計算機基礎較弱，編程語言只學過C語言，編程背景較少，在課堂講授中發(fā)現(xiàn)學生理解編程知識較為吃力，在課堂上跟不上學習節(jié)奏，慢慢地就會失去了編程興趣，雖然自己認為該課程很重要，但如果沒有其他方面的幫助的話，如輔助學習工具的利用等，就會最終完全失去學習這門課的興趣。另外相反的方面，也有一些學生計算機基礎較好，理解能力強對編程興趣很高，課堂上的內容和作業(yè)滿足不了他們的學習需求，因而也就耽誤了他們的求知樂趣。所以，有必要采用新的教學模式，解決目前產生的教學問題。隨著大規(guī)模開放在線課程井噴式的發(fā)展［1］，翻轉課堂在教學領域應運而生，翻轉課堂也稱顛到課堂，通過對知識傳授和知識內化的顛倒安排，改變了傳統(tǒng)教學中的師生角色并對課堂時間的使用進行了重新規(guī)劃，實現(xiàn)了對傳統(tǒng)教學模式的革新，目前，翻轉課堂在美國受到很多學校的歡迎［2］。但是也存在相關問題，如學生在學習視頻教學中，感到指導性不足，沒有像教師上課那樣隨時根據具體情況來調整自己的教學安排，另外，學生沒有感到濃厚的學習的氣場，容易走神或者被其他事情所干擾，不能全身心地投入。在學習過程中如果有問題不能馬上提問，得靠自己反復琢磨，效率不夠高等。當然，通過不斷改進教學方式，翻轉課堂總體上還是獲得了比較成功的案例。楊剛等列出了國外翻轉課堂模式的十大經典案例［3］，但這些教學的設計模式和經典案例大多是根據國外的教學實踐總結，與國內的實際教學還有很多教學環(huán)境和學生學情的差異。目前流行的開源教學平臺采用Moodle平臺較多［4］，文章就《面向對象的程序設計》的翻轉課堂展開研究，利用Moodle平臺設計課程的互動教學平臺，面對不同層次的學生，進行翻轉課堂教學模式的設計，以滿足教學需要和滿足學生的學習需求。

一、翻轉課堂教學模式設計方法

（一）基于Moodle平臺的《面向對象的程序設計》課程的課前設計

《面向對象的程序設計》課程在學習的過程中，難度是逐步加大的，從java的基礎編程，到java的數(shù)據流編程和多線程與網絡編程，其程序越來越大，涉及的語法知識越來越多，尤其像java類、對象、類的繼承與多態(tài)、接口等概念理解和應用對于基礎較差的學生感覺學習起來非常吃力，當前面的語法知識點如對象和接口等概念還沒有完全掌握的情況下，又進入下一個新的更難懂的語法知識點，如：I/O流、多線程、網絡通信等，這樣基礎差的學生越來越難以消化課堂知識。基礎好的學生則需要加大程序的難度，增加更多的程序實踐機會，實現(xiàn)更多的功能目標，進行更多更難的訓練。另外，由于課時本身并不富裕，要講解的內容自然偏多，老師一般讓學生自己預習下一次課的內容。但枯燥的文字，晦澀難懂的語句讓許多學生望而卻步，看不懂，又沒有合適你的輔助資源去參考，無從下手。久而久之，相當部分學生的預習效果不好，上課的實際收效也不太樂觀。因此，需要建立開源的教學軟件平臺，如：moodle平臺來實現(xiàn)課前預習、作業(yè)練習、提出問題，交流討論等功能。文章從《面向對象的程序設計》的課程需要出發(fā)，以moodle平臺為基礎進行具體的課前設計，其步驟階段實現(xiàn)如下：

1.上傳教師的教學日歷：首先通過moodle平臺上傳教師的教學日歷，讓學生登錄后可以查看，明確了解每節(jié)課的內容和學時的安排；

2.設置課程的各章節(jié)內容和導學文檔：在moodle平臺課程中采用主題格式，課程的每個主題對應設計成課程的每個章節(jié)的內容，針對每個章節(jié)的上課內容進行設計導學文檔，然后通過添加活動資源的方式上傳到該主題下。學生能夠明確每個章節(jié)主題的課上學習任務，應掌握的知識點、重點和難點；

3.上傳課件和教學微視頻以及記錄提問：在moodle平臺的每個章節(jié)主題下上傳已經制作好的圖文并茂的課件文檔，讓學生初步掌握知識點，上傳該章節(jié)的知識點的講解微視頻，進一步讓學生觀看視頻內容理解知識點，并要求學生通過記筆記的方式記錄自己學習過程中遇到的問題，可以向老師發(fā)消息來提出問題，以便老師根據學生提出問題的總體情況進行課上集中答疑，并掌握學生學習過程中的學習困難，記錄這些數(shù)據，分析其產生的內在原因，在以后的教學設計過程中加以注意。

4.設置討論區(qū)：在moodle平臺上的課程設置里面添加討論區(qū)功能，讓學生在遇到編程問題時，進行討論，如：如何理解“java對象”這個概念？讓學生在討論區(qū)里進行發(fā)表意見和舉例說明，讓學生的思想進行互相碰撞，產生更多更好的理解思路，讓基礎差的學生能夠馬上理解其概念，而且學生的熱烈討論，也增加了大家學習java編程的興趣。再設定一些激勵機制就更能提高大家學習的熱情。

5.設計作業(yè)練習：在moodle平臺上上傳針對性的作業(yè)練習，學生當完成視頻觀看后，可以進行作業(yè)訓練，通過獨立完成針對性作業(yè)，了解本部分內容的重點、知識點應用方法，明確了解個人對本部分學習內容的掌握情況，及時通過回看視頻、查看教材、討論區(qū)發(fā)問題帖交流等方式加深理解學習內容.在練習過程中將存在的疑問及時記錄與標記，以便下一步在課堂上互動交流。

翻轉課堂教學模式的課前學習活動是在學生自己掌握的寬松的環(huán)境下進行，學習節(jié)奏、學習時間均由學生自行安排，有利于提高學生的時間管理能力和自主學習能力.視頻觀看的速度、次數(shù)和觀看內容均由學生根據個人實際情況決定，有更充足的時間消化吸收知識和思考問題。

（二）《面向對象的程序設計》課程的課上設計

課前設計要求學生根據教學日歷和導學文檔自行完成課件閱讀、觀看知識點視頻講座、教材閱讀以及作業(yè)練習等工作，但在實踐中發(fā)現(xiàn)學生的自學工作會受到很多因素的干擾影響，如：各種學校的社團工作、各種競賽活動的參加、個人愛好和興趣等都會影響自學工作的順利進行。由于沒有集中學習的氣氛和環(huán)境，加上學生的個人時間管理能力和自我控制能力因人而異的，如果學生的時間管理能力、自控能力不夠好，則會導致學生完不成課前設計的自學任務，達不到課前學習的效果，如java中的繼承與多態(tài)、接口、多線程技術、網絡編程等本身就較難掌握的知識點，如果沒有課前很好的學習，那么下一步會直接影響課堂教學效果。因此，需要進一步考慮和解決這些實際問題。下面從以下幾個層次方面進行翻轉課堂的課上設計彌補課前設計帶來的不足：

1.知識點層面：知識點中的重點和難點需要鞏固和加強

在課前學習中，雖然學生能夠注意到知識點中的重點和難點，但很難自己理解透徹，加上有的學生沒有花多少時間進行課前學習，這需要老師在課堂上進行著重講解以鞏固知識點的掌握，其他次要的較容易的知識點則可以簡單說明一下，因為學生已經通過課前學習理解和掌握了，講解其他知識點的時間可以節(jié)約下來。對于重點和難點的加強是通過課上簡單的測試完成，教師通過現(xiàn)場布置小測驗題目，完成測試工作。這樣可以獲得學生對重點和難點的掌握的反饋情況。發(fā)現(xiàn)學生沒有很好的掌握時，可以安排學生進行互相討論，鼓勵學生互相交流自己的意見，共同進步。同時，老師進行指導和解答一些學生回答不全面的問題，幫助學生更好地理解重要知識點的內涵。

2.問題層面：確定學生課前學習的共性問題和解決方法

學生課前在moodle平臺上學習編程知識過程中，會遇到各種各樣的問題，學生通過發(fā)消息的方式反饋給老師，老師在收集和整理問題的基礎上，對問題進行分類、分層處理，一個問題是屬于哪個類別的問題，是概念類的理解問題，還是語法點理解錯誤的問題，還是程序設計邏輯錯誤問題等，然后進行分層，是基礎層次的問題，還是較高層次的問題等。了解學生提出的問題分布在哪些類別，哪些層面。對學生的學習問題狀況分布進行掌握。

在對各類問題梳理后，提煉出共性的問題，進行課堂上集中解答，解決大部分學生的學習過程中的疑惑。同時，安排小測評，進行課堂上的學習效果檢查工作。另外也可以安排學生之間的討論，老師全程指導和答疑解惑，發(fā)揮領路人的作用，徹底解決好學生中的共性問題。對于非共性問題，老師可以通過消息的方式解答或者面談答疑的方式進行解決。

3.作品成果展示層面：學生中較好的成果進行匯報分享和互評提高

在課前布置的作業(yè)練習中，作業(yè)完成的成果較好的學生可以在課堂上進行匯報，分享自己取得成果的經驗，讓其他學生能夠了解方法，共同提高。展示的成果還可以包括小組作業(yè)，小組的大作業(yè)積累了群體的智慧和勞動，對于成績突出的小組，可以給予課堂上展示的機會，讓其他小組共同學習和進步?；ピu工作是在一些學生或小組匯報成果的過程中，學生之間，小組之間對成果匯報的工作進行質疑和評價，提出問題和改進建議，以便幫助學生和小組成員更好地提高成果水平。互評工作，老師可以組織和參與點評，對于成果中存在的問題和優(yōu)點進行指出，幫助學生進一步成長。

學生通過課上的學習活動，達到掌握知識點中的重點與難點內容，對于存在的共性問題徹底領悟，掃除了學習中的障礙。在成果匯報中吸取其他學生較好的學習經驗與方法，進一步提高自己的水平，同時看到了其他學生較好的成果，重新定位自己，找出自己的不足，激勵自己迎頭趕上。

（三）《面向對象的程序設計》課程的課下設計

學生的課下設計是課上設計的延續(xù)工作，這部分內容依然十分重要，當在課上指出的問題的成果作品，課下需要進一步完善。其他未匯報的學生和小組也應該根據自己在課上的心得體會，進一步改善自己的作品。然后所有改善的作品需要再次通過moodle平臺上交，以便老師檢查改善的效果，如果不夠理想，需要老師再次給出批評指正意見，進一步完善作品。

課后學生仍然存在一些問題，可以通過moodle學習平臺等方式繼續(xù)提出問題，老師根據需要通過平臺或者面談進行解答。

二、翻轉教學模式試點教學應用中注意的問題

在《面向對象的程序設計》課程的翻轉課堂試點教學中發(fā)現(xiàn)了一些問題。

首先是學生在課前自己學習的過程中，由于自身的時間管理水平的原因和外在的工作干擾因素，導致學生未能很好地完成課前學習工作，為了克服這類問題，需要教師設定作業(yè)的時效性，必須在規(guī)定的時間內完成，這個功能可以通過moodle平臺設定。

對于完成作業(yè)質量的檢查，需要老師在學生作業(yè)提交結束后，盡快給出評價，指出問題，督促學生盡快完善，使得互動學習的過程連續(xù)，減少中斷的時間長度。中斷時間太長，學生的興趣熱情會淡化。

另外，學生的提問應該盡可能快速應答，但由于老師不可能有時間實時應答學生的問題，可以請助教關注并解答相關的學生學習中的問題。也可以讓學生把問題放在討論區(qū)，讓其他學生回答，對于與回答問題多的學生給予一定的成績加分，這個也可以通過moodle平臺的互動評價設定“對該同學是否積極參與合作和討論”進行評分，讓學生進行評分。同時設定“回答問題的采用率”進行評分，采用率高的話，評價分數(shù)越高。對于共性問題，可以在課堂中進行一次集中解答。

在教學課件和視頻教學中需要教師根據學生反映的問題進行不斷調整，及時更新moodle平臺上的課件內容和視頻文件。

在作業(yè)方面，也應該根據學生做作業(yè)的效果進行調整作業(yè)設計題目，盡可能地針對學生存在的問題設計作業(yè)訓練。以實踐應用需要為前提進行設計。

在課上討論中對于有些學生不夠積極參與討論的情況，老師應該課下詢問原因，找到其不足之處，給予輔導，另外也可以通過moodle平臺指派新的作業(yè)讓學生訓練，得到提高，彌補不足。

在小組作業(yè)中，有些學生可能會偷懶，為了解決這個問題，需要老師在小組作業(yè)指導時，要求組長分解工作時盡可能平衡，并限期完成，對于不能完成工作的學生，老師應該詢問其原因，并指導幫助學生完成。翻轉課堂由學生自主學習的時間增加很多，老師課堂上的講解時間縮短，但老師承擔了課下的課件更新，回答問題，提煉問題，解決學生學習中的惰性問題等。工作量總體上是增加了，學生的學習效果自然要優(yōu)于傳統(tǒng)教學。

三、結束語

基于翻轉課堂的教學應用于編程類課程是一個創(chuàng)新的模式，學生學習的內容和時間都比傳統(tǒng)的教學增加了，教師也需要根據學生反映的問題，利用計算機軟件互動平臺與學生進行答疑解惑，并不斷更新教學內容，以幫助學生更好地完成學習任務。但翻轉課堂也同時存在了一些新的問題，學習惰性問題、實時在線答疑問題、學習監(jiān)督問題和學習動機激勵手段問題等都需要老師和學生共同去設計解決方法和完善方案。

［1］姜藺，韓錫斌，程建鋼.MOOCs學習者特征及學習效果分析研究［J］.中國電化教育，2013（11）：54-59.

［2］張金磊，王穎，張寶輝.翻轉課堂教學模式研究［J］.遠程教育雜志，2012（4）：46-51.

［3］Yang Gang，Yang W en-zheng，Chen Li.Ten“flipped class”w onderful case［J］.Information Technology Education in Primary a nd Secondary Schools，2012（3）：11-13.

［4］張雪云，馬志強.國內Moodle平臺研究綜述［J］.開放教育研究，2007，13（6）：96-99.

In this paper，we analyzed the existing problems in teaching and the realization of the flipped classroom based on the actual needs of students in the course of learning"object oriented programming".Aiming at these problems，the flipped classroom is divided into three phases.In the pre-design phase of class，we use Moodle platform to achieve the function of student learning before class.In the class design stage，combining with the test and the discussion in class，the key knowledge and common problems are solved.At the end of the design phase，it is required to continue to improve the presenting results and solve the problems left by the homework.In the teaching practice，we proposed some questions that should be paid attention to，and put forward the corresponding solutions.The paper provided theoretical and practical reference for the realization of the flipped classroom teaching of programming courses.

flipped classroom；teaching mode；program design；moodle platform

G642

A

2096-000X（2016）17-0088-03

曾進，北京交通大學副教授、碩士生導師，北京交通大學“優(yōu)秀主講教師”。教育部專家?guī)斐蓡T。主要研究領域：交通運輸信息化管理、電子商務、運輸經濟。