翻轉課堂教學模式在軟件類課程中的應用研究

摘 要：近年來，翻轉課堂教學模式已經在各級各類院校的教學改革實踐中獲得認可，并取得一定的效果。本文在研究翻轉課堂相關理論及實踐的基礎上，對翻轉課堂教學模式在軟件類課程中的應用提出了一些基本思路，包括課前學習任務單設計，課堂教學環節實施，學生學習評價，以及適合于翻轉課堂教學的輔助網絡教學平臺的設計等。實踐表明，在軟件類課程中恰當地使用翻轉課堂教學模式可以在一定程度上提高教學效果。

關鍵詞：翻轉課堂；軟件類課程；學習任務單；網絡教學平臺

中圖分類號：TP320 文獻標識碼：A

1 引言（Introduction）

翻轉課堂教學模式是顛倒傳統的教學方式，在課外提供包括但不限于教學視頻在內的教學內容供學生學習，同時把傳統教學中的課后作業搬到課堂上進行討論與交流的模式。國外學者早在幾年前就對翻轉課堂的理論與實踐進行了研究，并取得一定成果[1-3]。翻轉課堂教學模式在發達國家的一些學校如美國明尼蘇達州拜倫高中、林地高中、哥倫比亞大學等取得巨大的成功，在中國較早嘗試翻轉課堂并取得成功的有重慶市江津聚奎中學校、廣州市海珠區第五中學等[4]。2014年7月北京大學汪瓊教授開始在中國MOOC大學開設“翻轉課堂教學法”MOOC課程，至2016年10月已開設9期，累計有145110人參加學習，其中有14208人獲得結業證書[5]。參加這門課程學習的人員絕大多數是一線教師，中國各高校、中小學掀起了一股翻轉課堂教學研究與實踐的熱潮。在這門課開課之前，課程組進行的一項調查表明目前在國內有73.9%的教師從來沒有進行過翻轉課堂實踐，23.1%偶爾嘗試過，只有3%的教師經常實踐翻轉課堂，翻轉課堂教學模式及實踐在中國還有很大的研究與發展空間。

軟件類課程是計算機科學技術、軟件工程，以及其他理工科專業會開設的一類課程，該類課程實踐性較強，學生往往不容易掌握相關知識，使用傳統的教學模式的教師通常要花費大量的精力，可能還無法獲得較好的學習效果。目前，已經有一些高校把翻轉課堂教學模式應用到軟件類開發課程的教學實踐中[6，7]，本文結合筆者所在學校相關課程的翻轉課堂教學實踐進行研究。

2 翻轉課堂在軟件類課程各教學環節應用（The

application of flipped classroom for software

courses teaching）

要提高翻轉課堂在軟件類課程中實施成功的概率，必須對軟件類課程的各個教學環節進行精心設計。

2.1 課前教學設計

課前教學設計是翻轉課堂教學模式區別于傳統教學模式的一個重要元素，其設計的好壞直接影響翻轉課堂的其他各個教學環節，基于翻轉課堂的課前教學設計主要包括以下幾個方面。

（1）學生學情分析。只有認真分析授課對象的學情，才能有針對性地進行課前學習任務單的設計。本校是一般本科院校，除了大概10%的小部分學生能夠在課前通過預習課本理解課本主要內容外，其他學生均無法通過預習達到熟悉課本內容的要求，教師若不加指導地布置課前預習內容對大部分學生來說將無法達到較好的預習效果，針對這種情況，教師必須精心進行課前教學設計。

（2）教學目標設計。教學目標設計與傳統教學模式類似，但在翻轉課堂教學模式中顯得尤為重要，教學目標直接決定了課前學習資料的準備及學習任務單的內容。軟件類課程在設計教學目標時要特別注意實踐操作目標的設計，比如需要學生掌握什么樣的操作步驟、實現什么樣的功能，學完相應的知識后能夠完成什么樣的項目等。

（3）課前學習資料設計。課前學習資料主要包括教材內容、短視頻、動畫、網上資源、習題等。教師可以把軟件類課程中的一些操作制作成短視頻，同時在視頻中有針對性地對一些內容進行講解，這樣可以使得學生在課前預習時能夠快速上手，對于這些操作類的短視頻，在制作時只需要用一些常用的屏幕錄制軟件如Camtasia Recorder、Windows Media Encoder等，不必配置專業的視頻制作工具即可達到比較好的效果。另外對于難于理解的內容可以制作成動畫，比如數據結構課程中各種排序算法的執行過程可以通過動畫來進行動態展示。在設計習題的時候，應圍繞學習內容的重點和難點來設計，但要注意課前學習提供給學生的習題難度不宜過大，以免學生產生畏難情緒。

（4）課前學習任務單設計。傳統的預習，學生往往不知從何入手，尤其對于程度較差的學生。學習任務單的設計，主要是指導學生如何使用課前學習資料，使得課前學習做到有的放矢，包括在閱讀教材時需要注意哪些問題，做什么樣的記錄，觀看視頻要達到什么樣的目的，觀看視頻后是否需要進行一些實際操作，完成課前學習資料中的習題，在教學平臺論壇上進行交流等。另外，還可以根據學生的差異性布置一些選做任務，對于學習程度較好的同學可以加做一些習題，觀看一些額外的學習視頻等，從而達到因材施教的目的。

（5）ARCS動機模型設計。ARCS是指Attention（注意）、Relevance（相關）、Confidence（自信）、Satisfaction（滿足）[7]，它是美國佛羅里達大學約翰.M.凱勒教授在20世紀80年代提出的一個教學設計模型，關注如何通過教學設計來調動學生的學習動機。教師可以針對ARCS的四個方面或其中的某幾個方面進行輔助設計前面各部分內容，比如針對Attention的設計，教師要求學生重點學習某部分內容，在視頻中講解中進行比較細致的分析與強調；針對Relevance的設計，教師在視頻講解前可以先回顧已學習的相關知識點，并在視頻結束前對后續要學習的內容進行說明；針對Confidence和Satisfaction的設計，教師可以要求學生在觀看視頻后完成某項軟件操作，學生如果順利完成相應的操作就會獲得滿足感，并且獲得學習的信心。

2.2 課堂教學活動環節及設計

翻轉課堂的課堂教學活動與傳統的教學活動有本質的區別，教學活動的環節及其設計對實施翻轉課堂的教師是一個巨大的挑戰，針對軟件類課程，大概可以從以下幾個方面著手。

（1）課前自主學習的檢測。在課前學習任務單中已經有布置了一些習題，如果這些習題是在網絡教學平臺上，就可以在一定程度上搜集到學生的學習情況信息，教師可以根據這些信息設計另外一些習題，在上課開始的時候進行檢測，結合互動反饋系統，學生在課堂上對這些習題答題情況也可以即時得到反饋，教師就可以根據這些反饋信息有的放矢地進行知識的重點講解。

（2）知識講解。根據課前的準備及學生自主學習反饋的結果，教師針對知識的難點與重點進行講解。對于軟件類課程涉及到一些實際操作的，教師可以在課堂上再演示一遍。整個知識講解的過程不宜占用太多的時間，大概可以控制在一節課的三分之一左右時間。

（3）課堂作業。通過知識的講解后，學生對知識的理解與掌握有進一步的加深，課堂作業習題的難度可以比前面的習題稍微加大，但作業量不宜過多，作業重點來鞏固重要的知識點及難點。

（4）課堂協作。實施翻轉課堂時，許多教師對學生采取分組的方式，對于軟件類課程更適合采用分組的方式，這有利于培養學生今后在軟件開發過程中的協作能力及協作精神，樹立軟件項目是由一個團隊共同開發的思想。在課堂協作這一環節，主要是小組的討論，共同解決問題，教師要起到一個引導者的作用，引導學生的學習小組最終解決問題。

（5）交流與答疑。在教師的主持下，各個小組之間可以就一些關鍵問題進行交流，對于軟件類課程，可以展示小組的設計結果，并對設計的思路及關鍵點進行講解，其他小組可以進行評價及提出修改建議，課堂上參與展示的小組不宜過多，每一節課安排1—2個小組即可，并且最好能在上課前一至兩天就能確定要參加展示的小組，以使學生有充分的時間進行精心準備，增強上課上臺展示的效果。在這一環節還可以安排答疑，教師解決學生提出的尚未解決的問題。

（6）小結與作業布置。教師最后在課堂結束前對課堂進行小結，同時布置課后作業，軟件類課程的課后作業要偏向于一些實踐操作的題目，可以更多地布置與完成軟件項目相關的練習，做到學以致用。對于作業的批改，可以借鑒許多MOOC平臺中的同伴互評模式，教師提供作業參考答案及評價標準，同學在批改其他同學作業的同時也掌握了作業的內容。

2.3 學生學習的評價

實施了翻轉課堂教學模式后，對學生學習的評價將與傳統教學模式有所不同，對于軟件類課程，由于其特殊性，雖然不同的軟件類課程有細微的差別，但大部分軟件類課程對學生學習的評價可以考慮由以下幾部分組成。

（1）課前學習成績。學生完成課前學習任務單后可以取得相應的成績，另外大部分的課前學習任務單都應該包括讓學生完成一定數量的課前習題，課前習題題型最好是選擇、判斷、填空等客觀題，成績可由網絡教學系統自動評判，這樣也便于今后的成績分析。

（2）上課討論及回答問題成績。這部分成績比較難于評判，要求教師經驗較為豐富，教師可在上課前設定一些評價標準，可以減少評價的誤差。對于通過互動反饋系統回答的問題，成績可以由系統自動記錄。

（3）課后作業成績。課后作業包括自身作業及互評部分成績。可以借鑒主流MOOC平臺的分數比例，比如如果沒有參加互評，則作業成績只能是自身作業成績的50%，如果有參加互評，則可以獲得自身作業成績的100%，這可以在一定程度上提高學生參加作業互評的積極性。

（4）期中、期末考試成績。相比傳統教學模式，翻轉課堂教學模式下的期中、期末考試成績的比例將有顯著下降，這也將改變以往對學生的學習評價主要以期中、期末考試卷面分數決定成績的狀態，有利于提高學生的學習積極性，而不只是為了應付考試。

具體的軟件類課程還可根據課程的實際情況增加評價組成部分，各個組成部分所占的分數比例也因不同的課程而不同，這些都可以作為學校相關教研室的教研議題。

3 適合翻轉課堂的網絡教學平臺（Suitable network

teaching platform for flipped classroom）

隨著近幾年來翻轉課堂及MOOC的興起，已經有部分網絡教學平臺支持翻轉課堂的全部教學環節，各級學校可以根據實際情況選擇商業性的網絡教學平臺或自主開發適合自身教學的支持翻轉課堂的網絡教學平臺，不管采用何種方式，筆者認為基于翻轉課堂的網絡教學平臺需要支持以下幾部分主要功能。

（1）課前教學環節支持。對于教師，在課前要能夠利用網絡教學平臺發布各種類型的學習資料包括視頻、動畫、文本、網絡資源鏈接等內容；能夠導入或發布包括但不限于選擇、判斷、填空、問答、綜合應用等類型的習題；能夠發布課前學習任務單。對于學生，在課前要能夠查看教師發布的各種學習資料，完成課前學習任務單中的各項任務，包括完成教師布置的課前習題。

（2）上課教學環節支持。基于翻轉課堂的網絡教學平臺最好具有互動反饋功能，可以是獨立的互動反饋系統提供數據導出至網絡教學平臺的功能，也可以在網絡教學平臺中就包含了互動反饋功能。在文獻[8]中筆者探討了互動反饋系統與網絡教學平臺的結合，通過在網絡教學平臺中集成互動反饋系統可以提高翻轉課堂實施成功的概率[8]。利用互動反饋功能可以實時記錄學生課堂回答問題的情況，并能在課后進行數據分析。除了互動反饋功能外，平臺還要支持對小組討論的支持，能夠安排每節課的小組分組并能記錄小組討論的相關信息。

（3）作業布置及互評功能。平臺支持教師布置課后作業，支持教師提供作業互評標準。學生可以提交作業根據教師提供的作業互評標準完成作業互評操作，在互評時學生只能看到評價的作業信息而不能看到他要評價的作業是哪一個其他學生的，這會在一定程度上提高互評的準確性。

（4）論壇功能。論壇已經是許多網絡教學系統所具備的功能，對于基于翻轉課堂的網絡教學系統，論壇更是必不可少的一個組成部分，論壇是教師與學生、學生與學生之間交流的一個重要渠道。

4 結論（Conclusion）

近年來翻轉課堂教學模式已經獲得了各級各類院校的認可，對于軟件類課程由于其實踐性強的特點，更適合于采用翻轉課堂教學模式。本文對翻轉課堂教學模式在軟件類課程中的應用提出了一些基本思路，根據這些思路，筆者已經在本校計算機專業的多門軟件類課程中實施翻轉課堂教學法。實踐表明，在軟件類課程中采用翻轉課堂教學模式有助于提高學生的學習興趣，加強學生的實踐操作能力，在一定程度上提高了教學的效果。

參考文獻（References）

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[4] 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.

[5] 中國MOOC大學翻轉課堂教學法課程首頁[EB/OL].http：//www.icourse163.org/course/PKU-21016#/info.

[6] 曾明星，等.軟件開發類課程翻轉課堂教學模式研究[J].實驗室教學與探索，2014，33（2）：203-209.

[7] 楊開城，李秀蘭，樊文強.基于ARCS動機模型構建在線學習系統[J].電化教育研究，2001（6）：46-49.

[8] Wu Xiaodong，Wang Ronghai.The Combination of Audience Response System and Network-Aided Teaching Platform[C].Proceedings of The 2015 International Conference on Computer Science and Engineering Technology （CSET2015），2015：495-499.

作者簡介：

王榮海（1972-），男，碩士，副教授.研究領域：軟件工程，虛

擬現實，移動互聯網.