基于MOOC的翻轉課堂在《Java Web開發(fā)》課程中的應用

徐勝舟，杜小坤（中南民族大學計算機科學學院，武漢　430074）

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基于MOOC的翻轉課堂在《Java Web開發(fā)》課程中的應用

徐勝舟，杜小坤
（中南民族大學計算機科學學院，武漢430074）

摘要：

關鍵詞：

慕課；翻轉課堂；Java Web開發(fā)；課堂教學

0　引言

近年來，慕課（MOOC，Massive Open Online Course，大規(guī)模開放的在線課程）已然成為教育界的熱門關鍵詞，并受到了高校的廣泛關注。慕課是借助現代信息技術和互聯網平臺將傳統(tǒng)高等學校的課堂教學活動轉移到物聯網平臺，讓更多的學習者在這個虛擬的教室里自由的學習[1-2］。慕課通常對學習者沒有特別的要求，主要以每周話題討論的形式，提供大體的學習時間表，以頻繁的小測驗來檢測學習效果，考試通常由同學評分。慕課最大的特點是易于使用、覆蓋面廣、資源豐富、支持自主學習等。但是它也有明顯的缺陷，即教師并不和學生直接接觸，缺乏有效的互動。

翻轉課堂（Flipped Classroom）是一種新的教學模式，指重新調整課堂內外的時間，將學習的決定權從教師轉移給學生，其目標是為了讓學生通過實踐獲得更真實的學習，從而逐漸成為學習的主角[3-4］。在這種教學模式下，教師不再占用課堂的時間來講授信息，這些需要學生在課前通過看視頻、查閱資料等方式完成自主學習。在課堂上，教師主要對學生在看視頻自學中遇到的問題進行輔導，或者對做實驗過程中有困難的學生提供幫助。

將慕課與翻轉課堂有機結合起來，既可以充分利用現有的網絡平臺，滿足學生的個性化學習需求，又能發(fā)揮傳統(tǒng)課堂的優(yōu)勢，在課堂上訓練學生的溝通交流和思考的能力。

1　問題分析

《Java Web開發(fā)》是我校計算機專業(yè)軟件開發(fā)方向的一門核心專業(yè)課程，它要求學生通過課堂內外的理論學習和編程實踐，具備利用Java、Servlet、HTML、CSS等相關知識進行Web開發(fā)的能力，進行大中型網站的構建與研發(fā)。

在以往的教學過程中，我們主要采用的是傳統(tǒng)的教學方法，即教師課堂講授知識點，布置作業(yè)讓學生在課后上機時練習，課內實驗時教師針對學生的問題進行講解答疑。由于不同學生的學習能力和接受能力不一樣，在課堂上直接教學，教師就必須統(tǒng)一教學進度與要求，所以不能兼顧到每一個學生，造成能力強的學生感覺都會了，能力弱的學生一片茫然，時間久了，學生積極性受到很大影響，教學效果自然也不佳，最終影響到學生的代碼編寫能力，進而直接影響學生畢業(yè)時的就業(yè)。

Justin G.Gardner指出，翻轉課堂主要適合以下3類課程的學習[5］：（1）強調問題解決技巧和批判性思維的學科；（2）需要理論和實踐相結合的學科；（3）基于實驗的課程。而《Java Web開發(fā)》這門課程，正好符合上述特點。基于此，我們在該課程中引入MOOC和翻轉課堂的理念。課前，讓學生先看錄制好的視頻，由于視頻能夠反復觀看，所以學生通過這一環(huán)節(jié)，很好地彌補了基礎知識不扎實的缺陷，充分起到了預習的效果。另外，視頻中也會布置一些作業(yè)，學生在完成作業(yè)的過程中，會遇到一些困難，這樣他們就會帶著問題進課堂。課堂上教師有針對性地進行講解，讓學生展開充分的互動交流，進行自主思考。

2　《Java Web開發(fā)》課程中引入“翻轉課堂”的實踐

2.1翻轉課堂的基本模型

在《Java Web開發(fā)》課程中采用“翻轉課堂”模式，其模型如圖1所示。

圖1　翻轉課堂的基本模型

該模型參照“翻轉課堂”的基本模式，將線上教學與線下學習有機結合，重構“教”與“學”的過程。教師在課程開課之前，錄制相關的視頻，下發(fā)需要完成的知識性測驗題和編程任務；學生觀看視頻，完成其中的測驗題，開始著手完成編程任務并提交相關問題。課堂上，教師針對學生提出的問題組織學生討論并進行答疑；針對提出的編程任務進行提示，學生現場編程，教師進行指導。課后，教師會另外以項目形式進行編程任務布置，學生分組完成。一個小項目完成后由教師組織答辯，小組間相互點評。

上述模式始終把學生放在“學習”的主體地位：首先是自己安排時間觀看視頻并完成知識性測驗和簡單編程題，在這個過程中提出自己的問題和感到困惑的地方；其次在課堂上，通過其他人提出的問題，學生也可以審視自己學習過程中解決某些問題的思路和其他同學存在差異的地方；第三，經過了課堂上的討論，教師的講解，學生對知識點的理解更加深刻，會促進他們在完成項目任務時積極性更高，考慮問題更加全面，在項目答辯時通過互相點評也可以更好地提出自己的見解。

2.2翻轉課堂的組織及活動安排

（1）課前的準備

教師首先根據課程的大綱和講授思路，結合MOOC的基本特點，理清課程要求學生掌握的知識點，以及知識點之間的邏輯關系[6］。這部分筆者主要通過思維導圖來畫出知識點及知識點間的關系，方便更好地把握全局。在把握知識點的基礎上，再針對知識點或知識點群（也就是聯系緊密的多個知識點）制作視頻或動畫。由于本課程知識點要求在電腦上通過實例講解的操作較多，因此筆者主要通過“屏幕錄像專家”軟件進行錄屏。除了錄屏以外，還找了一些相關的網絡課程視頻和資料，供學生查看和閱讀。盡可能通過豐富的材料，讓學生對知識點有更深入的了解。只有了解得多了，才能有針對性地提出問題。另外，為了督促學生看視頻，我們在視頻中間布置了知識性的測驗，主要以了解基本概念為主要目的，題型一般為填空題和簡答題。準備好這些材料后，教師都會通過建立的學習QQ群，提前將下一次課的材料發(fā)布到群里供學生學習。

（2）課堂活動的組織

根據課程性質，正式的課堂講授及實驗課，我們全部安排在機房進行。

課堂活動一般分為三個部分。第一部分在課程開始階段，我們會要求部分學生講解課前布置的知識性測驗題，目的是確保學生已經看過了相關的視頻，督促學生把課前學習落到實處。這一部分大概花費5-10分鐘時間，這部分講解結合課前的作業(yè)完成情況，會以一定比例計入學生總成績。

第二部分為編程實踐。教師布置編程練習，學生當堂獨立完成。這部分編程練習題是對視頻中布置的編程題及實例的變形，難度不會很大。只要認真學習了視頻的學生，應該可以完成。學生在機器上操作時若遇到問題，教師可以個別指導，也可以讓學生進行討論。該部分內容的設計也是為了促進學生課前認真看視頻、查資料并加以理解。只有認真看了，做了，才有可能很好地完成練習。這部分課堂完成的作業(yè)會在課后提交，教師批改后給出成績，并計入總成績。

第三部分為課堂討論。考慮到學生在本課程中需要完成中型項目的編程，因此要求學生自由組合，分成若干的小組。每次課程小組學生都坐固定的位置，在課堂上形成既合作、又競爭的氛圍。課堂討論的問題主要是來源于三個方面：一是教師根據課程內容精心設計的問題；二是收集學生在線下學習過程中遇到的問題，三是在編程實踐中學生提出的問題。討論一般要求學生以小組為單位發(fā)表意見，對于小組討論后得出的結論，教師隨機抽取組內的成員進行回答，以確保每個人都能參與討論，并做出的結論“負責”。課堂討論的表現也會計入最終成績。

（3）課后的任務

除了完成課堂上布置編程題外，學生還需要分組完成教師布置的編程項目，這里的項目有多個可選，每個小組可以自行選擇，但不允許都選其中一個選題。學生完成過程中可以相互交流，但是不能抄襲，教師可以在QQ群中進行答疑。小項目在給定的時間內提交以后，在課堂上采取答辯的形式進行考核。每個小組撰寫軟件開發(fā)文檔，制作幻燈片，教師隨機從小組中抽取成員上臺演示軟件和進行講解。教師和其他小組的同學現場提問，根據軟件性能和答辯情況進行打分。項目完成分在最終考核中占的比例最大。

2.3取得的成效及存在的問題分析

在實施課程改革后，軟件工程與計算機科學與技術兩個專業(yè)的學生反饋顯示，引入基于MOOC的翻轉課堂教學模式，可以讓學生更好地利用課余時間，基于互聯網，并結合教師的個性化講解進行課程基礎知識的學習，從而可以讓教師在課堂上更關注學生編程實踐能力的培養(yǎng)，這對培養(yǎng)應用型的軟件開發(fā)人才有著重大意義。

但是，課程實施過程中也還存在一些問題：一是部分學生習慣了傳統(tǒng)的教學模式，不擅長提問，在觀看視頻和編程的過程中，提不出問題。二是學習的主動性不強，盡管我們采用了一系列的考核方式來督促他們學習，但是部分學生在完成項目過程中對項目組其他成員依賴性過強，不善于自己獨立思考。三是學生表達能力有待加強，部分學生能編寫程序，但是不擅長在答辯環(huán)節(jié)進行講解，而這也是軟件開發(fā)工程師必備的技能。以上幾點問題，直接影響了課程的效果和學生對課程的喜愛程度。還有一部分學生表示：翻轉課堂課外需要花費時間較多，課內總是提問、答辯和討論，比較緊張，對此不太適應。

3　結語

《Java Web開發(fā)》這門課程，以培養(yǎng)學生動手能力、分析解決實際問題的能力為目標。引入基于MOOC的翻轉課堂模式，讓教師把注意力集中在幫助學生解決編程問題上，又督促學生更主動地學習、思考、動手，將灌輸知識的封閉課堂變成開放的、自主學習與互助學習的能力課堂。翻轉課堂也能促進教師對教學的思考，促使教師加深對該門課程的廣度和深度的理解，從而從容地解答學生提出的各類問題。在翻轉課堂實施的過程中也出現了一些問題，需要教師在今后的教學過程中加以改進：如視頻的設計更加多元化，設計更多問題促進學生在課堂討論中進行深度思考，思考如何對能力相對較弱的學生給予更多的幫助等。

參考文獻：

[1］李斐，黃明東.“慕課”帶給高校的機遇與挑戰(zhàn)[J］.中國高等教育，2014（7）：22-26.

[2］龍俊浩，吳爽.淺談慕課如何推動地方高校培養(yǎng)應用型人才[J］.現代計算機：專業(yè)版，2015（2）：54-57.

[3］李曉紅.翻轉課堂在計算機程序設計類課程中的應用研究[J］.現代計算機：專業(yè)版，2014（18）：29-31.

[4］陳倩，李嬌嬌，湯才梅.翻轉課堂在教學中遇到的問題及解決策略研究[J］.軟件導刊，2015（1）：176-179.

[5］Gardner J G.The Inverted Agricultural Economics Classroom：A New Way to Teach？A New Way to Learn？[C］.2012 Annual Meeting，August 12-14，2012，Seattle，Washington.Agricultural and Applied Economics Association，2012.

[6］韓建平.C語言程序設計翻轉課堂的研究與實踐[J］.杭州電子科技大學學報（社會科學版），2015：70-74.

Aiming at the problems in the Java Web Development course，presents flipped classroom based on MOOC in the teaching practice，and describes the implementation effects of the basic model and the organization of class activities.The experiment results show that the flipped classroom based on MOOC makes students leading roles of study，and improves the students' programming skills and communication ability.

Keywords：

MOOC；Flipped Classroom；Java Web Development；Classroom Teaching

Application of Flipped Classroom Based on MOOC in the Teaching Practice of Java Web Development

XU Sheng-zhou，DU Xiao-kun
（School of Computer Science，South-central University for Nationalities，Wuhan 430074）

Abstract：

針對《Java Web開發(fā)》課程中存在問題，在該課程中引入基于MOOC的翻轉課堂模式，描述該模式實施過程中的基本模型和課堂活動的組織情況。實踐結果表明，該模式讓學生成為學習的主角，提高他們的編程能力和溝通交流能力。

基金項目：

中南民族大學教學研究項目（No.JYX14025）、中南民族大學教學研究項目（No.JYX14024）

文章編號：1007-1423（2016）15-0018-04

DOI：10.3969/j.issn.1007-1423.2016.15.005

作者簡介：

徐勝舟（1982-），男，湖北孝感人，博士，研究方向為圖像處理、模式識別

杜小坤（1980-），男，湖北鐘祥人，博士，研究方向為數據集成、模式映射

收稿日期：2016-03-15修稿日期：2016-05-13