Java程序設計課程翻轉教學模式探索

李瑞生

【摘 要】翻轉教學模式是近年來教學研究和改革的熱點。以Java程序設計課程為例，分析了該課程進行翻轉教學改革的必要性，以教學案例方式詳細探討了Java程序設計課程翻轉教學課前學習資源的設計方法，討論了課堂教學環節的實施步驟。

【關鍵詞】Java程序設計；翻轉教學；課程改革

0 引言

傳統教學模式下，Java程序設計課程經過多年的教學改革，已經在很大程度上提高了教學質量。但還是暴露出學生自主學習和實踐能力較弱、課堂被動接受知識和技能、探究式學習難以開展等瓶頸問題。

“互聯網+教育”背景下，翻轉教學模式成為近年來教學模式研究和改革的主要方向。翻轉教學模式是把傳統教學模式中課堂上教師講授的知識和技能以在線課程形式前置到課前，讓學生通過自主學習完成；課堂上則主要以研討、實踐、師生充分互動等方式，促進學生的知識內化和技能提升[1-5]。

融合傳統教學模式下教學改革取得的教學方法和經驗，探索Java程序設計課程翻轉教學的設計和實施方法，并逐步付諸教學實踐，以進一步提高該課程的教學質量。

1 Java程序設計課程翻轉教學模式改革的必要性

對于Java程序設計課程，翻轉教學模式可以從以下幾個方面解決傳統教學模式下遇到的問題。

（1）有利于擴展教學內容，為學生不斷線地學習提供了可能性

Java程序設計課程內容豐富、知識體系龐大。傳統教學模式下，有限的課時使得教學進度安排緊張、難點知識和技能的鞏固不夠、較大型的應用案例無法全面鋪呈給學生。翻轉教學模式下，課程的大部分信息量和應用案例可以被分散到網絡課程中，既可以有效擴展教學內容，也可以為實體課堂進行知識鞏固和技能拔高提供保障。

傳統教學模式下，Java程序設計課程教學遇到的一個困擾就是：學生學習了Java SE程序設計課程后，如果缺乏后續課程支撐，學生就會困惑于如何繼續深入學習Java的問題。翻轉教學模式下，可以通過逐步建設并開發系列化的在線課程體系，將Java程序設計課程模塊化為“Java SE編程+Java EE編程+Java ME編程+Android應用編程+Java游戲編程等[6]”，讓學生有明確的學習路線圖，也為學生深入學習Java程序設計提供了學習資源保障。

（2）有利于任務驅動教學的落實和學生自主學習習慣的養成

傳統教學模式下，Java程序設計課程教學中“問題導向、案例任務驅動”教學方法在很大程度上提高了學生課堂學習的興趣和積極性。但這些問題和案例在呈現時間上對于學生還是太滯后，快速的課堂節奏使得學生沒有足夠的時間自己分析、思考和解決問題。翻轉教學是把這些問題作為學生課前學習任務交給學生自己思考和解決，不能解決時，促使學生去學習在線課程，找到解決辦法。可以緊緊圍繞學生學習中的“為什么學？、“學什么？”和“能解決什么問題？”的關切，密切聯系社會需求，組織Java Web、Android應用、Java游戲開發等項目開發實戰的系列在線教學視頻，讓學生有更多的自主學習選擇，進一步激發學生進行自主學習的興趣和積極性，逐漸養成自主學習和動手實踐的良好習慣。

（3）有利于學生開放學習習慣的養成

Java程序設計課程是一門開設面很大的課程。很多知名院校、軟件公司、Java教育培訓機構都在互聯網上共享了該課程的優質教學資源、教學視頻以及MOOC（Massive Open Online Courses）資源。這些資源可以作為Java程序設計課程線上資源的有益補充，教師通過遴選這些資源并推薦給學生，讓學生逐漸養成開放學習習慣，不再局限于教材和課堂，不斷拓展學習視野，了解前沿開發技術，充分利用“互聯網+教育”給學習帶來的增值。

（4）有利于改善課堂互動環節

翻轉教學模式下，知識和技能學習環節前置到課前進行，為實體課堂上師生進行充分的互動交流、研討學習提供了時間和環境保障。長期以來，有助于培養學生探究性學習的習慣和能力。

2 Java程序設計課程翻轉教學的設計與實施

（1）學生課前學習資源的設計

建立一套與教學內容同步、符合學生自主學習特點的網絡微視頻課程，以“短小精悍、能夠調動學生興趣和主動性、能夠用實踐任務促使學生反復觀看”為原則[4，5]，按照“問題+短視頻+任務+拓展”的方法組織學生的課前學習資源。即先提出一個（組）驅動教學的實際問題；在短視頻中則緊緊圍繞這些問題逐個進行分析和編程演示等；布置實踐任務，讓學生結合視頻內容同步實踐；布置課堂討論任務并讓學生提前思考和實踐，使得學生有備而來地上課；拓展部分則是為了保障學生進行知識和技能的延伸和拔高。

教學案例1：Java程序設計概述

問題提出：Java 是什么？Java能做什么？Java開發環境如何？

視頻內容：主要介紹Java技術體系和應用領域，讓學生了解Java SE、Java EE、Java ME、Java與Andriod開發、Java游戲開發等；給學生清晰地呈現持續學習Java技術的學習路線；快速展示幾個在不同平臺下的應用案例；演示基礎平臺JDK+Eclipse的安裝、配置和程序調試方法。

實踐任務布置：請結合教材第1章內容上機完成JDK+Eclipse環境的搭建；完成JDK環境變量配置并分別在JDK和Eclipse環境下完成指定Java Application程序的編寫和調試。

課堂討論任務：Java虛擬機機制和Java SE程序運行機制；JDK環境變量配置方法及JDK中javac、java以及appletviewer命令的用法[6]；實踐任務完成過程中遇到的問題和解決方法等。

拓展：用單另的短視頻分別演示Java EE、Java ME、Android開發環境JDK+MyEclipse+T omcat、JDK+Eclipse+WTK+EclipseMe、JDK+Eclipse+Andriod SDK+ADT的完整搭建方法及各自典型項目的部署和運行方法等。endprint

教學案例2：JDBC數據庫操作

問題提出：如何連接不同的DBMS（Database Management System）并運用JDBC API編程操作數據庫？

視頻內容：以2-3個短視頻分別介紹通過JDBC-ODBC橋接方式和專用驅動程序方式連接不同DBMS的方法；扼要介紹JDBC API中的常用類和接口；以Access和MySQL連接和操作為例演示數據庫增、查、改、刪基本操作的編程方法。

實踐任務布置：上機編程掌握視頻內容；完成教材JDBC實現批處理和事務處理操作的例題和習題；完成在“組件與事件編程”章節中已經實現了（界面和部分事件處理程序）的學生信息管理系統的數據庫操作部分的程序。

課堂討論任務：JDBC連接SQLServer、Oracle的方法；視頻學習和實踐任務中遇到的問題；DAO（Data Access Object）以及VO（Value Object）類[7]（參閱教材）在JDBC數據庫編程中的實現方法等。

拓展：用系列短視頻介紹運用Hibernate輕型框架[7]實現數據庫編程的方法。

（2）課堂環節的實施

翻轉教學模式下課堂的主要任務有兩個。其一是有效檢驗學生的學習成效，發現問題，查缺補漏；其二是幫助學生進一步系統化和鞏固知識、技能點，以解決翻轉教學中學生“碎片化學習”和“跳躍性學習”帶來的知識網絡難以建立的問題。

把課堂分成三個階段：第一階段進行講授，重點幫助學生梳理本章節的學習目標、重難點，補充講授一下在課前自學中沒有涉及的內容如教學案例1中有關次重點如Java的發展與特點、Java程序分類等內容，教學案例2中JDBC API中的常用類和接口的詳細介紹，DAO以及VO類在Java數據庫編程中應用方法等，幫助學生建立完整的知識和技能網絡。第二階段是組織學生研討和師生互動階段。教師首先通過提問了解學生課前學習的基本情況，再讓學生分別針對課前學習中的“實踐任務”和“課堂討論任務”模塊，以學習小組為單位展示課前學習成果、匯總和交流解決自學中遇到的難點問題；教師通過學生回答問題情況、參與學生的討論和交流過程、檢查學生現場實踐情況等方式衡量學生課前學習的成效，并收集大部分學生都遇到的難點問題。對于已經在課前完成了課堂討論任務的學生，則要求其進行簡要演示并幫助本組其他學生完成任務。第三階段主要是答疑、小結以及給學生布置新任務。集中講授學生自學和研討階段遇到的普遍難點問題；針對教學案例中的“拓展”模塊進行重點答疑，針對個別問題進行個別解答和輔導；點評學生學習成果，進行教學小結；布置作業并提醒學生進行新內容的自主學習。

3 結論

翻轉教學模式可以解決傳統教學模式下遇到的一些問題。但在實施翻轉教學過程中，需要進行適合學生學情、能夠充分促進學生自主學習的課前在線資源設計，課堂教學要發揮傳統教學模式下教師講授方法系統性強和翻轉教學模式下利于師生互動及探究式學習開展的優勢，讓“教師主導”和“學生主體”并行不悖，并根據學生的自主學習能力差異，不斷靈活地調整教學設計和教學方法，從而切實提高教學質量和水平。

【參考文獻】

[1]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.

[2]郭文良，和學新，翻轉課堂：背景、理念與特征[J].教育理論與實踐，2015（6）：3-6.

[3]劉健智，王丹，國內外關于翻轉課堂的研究與實踐評述[J].當代教育理論與實踐，2014（2）：68-71.

[4]劉爽.翻轉教學中課前學習環節的教學設計研究[J]職業技術教育，2015（11）：29-32.

[5]吳仁英，王坦.翻轉課堂：教師面臨的現實挑戰及因應策略[J].教育研究，2017（2）：112-122.

[6]耿祥義，張躍平.Java 2實用教程（第4版）[M]，清華大學出版社，2012.

[7]郭克華.Java EE程序設計與應用開發[M]，清華大學出版社，2011.endprint