江天仿（山東凱文科技職業(yè)學(xué)院 信息學(xué)院，山東 濟南 250200）

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翻轉(zhuǎn)課堂在高職程序設(shè)計類課程中的應(yīng)用研究*

江天仿
（山東凱文科技職業(yè)學(xué)院 信息學(xué)院，山東 濟南 250200）

摘 要：以翻轉(zhuǎn)課堂和項目教學(xué)相結(jié)合，構(gòu)建了基于翻轉(zhuǎn)課堂的程序設(shè)計類課程項目化教學(xué)模式，并以JAVA程序設(shè)計課程為例，闡述了該教學(xué)模式在實踐中的具體應(yīng)用方法，以期為計算機專業(yè)的課程教學(xué)改革提供有益思路。

關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂；項目化教學(xué)；程序設(shè)計類課程

計算機程序設(shè)計類課程是高職計算機專業(yè)的核心課程，因為程序設(shè)計本身有其獨立的理論體系，對學(xué)習(xí)者思維方式的要求比較特殊；同時，這類課程具有較強的實踐性、工程性，對實踐開發(fā)能力的要求也很高；所以大多數(shù)學(xué)生很難適應(yīng)課程的要求，學(xué)習(xí)過程比較痛苦，教師的教學(xué)也難以達(dá)到理想的效果，成為師生普遍認(rèn)為難學(xué)、難懂、難教的一類課程。為了激發(fā)學(xué)生興趣，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，廣大一線教師們進(jìn)行了一系列關(guān)于教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的研究和探索，尤以項目化教學(xué)備受推崇。項目化教學(xué)的優(yōu)點毋庸置疑，能從根本上改變以往職業(yè)教育理論教學(xué)脫離工作實際，教學(xué)內(nèi)容落后技術(shù)發(fā)展的弊端，使學(xué)生在“動手做”和“真正練”中體會和掌握軟件開發(fā)的思想，達(dá)到學(xué)習(xí)、理解和運用知識的目標(biāo)。由于項目通常是以小組為單位實施的，學(xué)生在完成項目的同時，在溝通能力、合作能力、交往能力等方面也會得到有效的培養(yǎng)和提高。

項目化教學(xué)在課程建設(shè)和教學(xué)過程中不斷推廣實踐，取得了一些成果。但是，隨著教學(xué)實踐的持續(xù)進(jìn)行，項目化教學(xué)的局限性也逐漸顯現(xiàn)出來。

一、程序設(shè)計類課程項目化教學(xué)的局限性

（一）專業(yè)基礎(chǔ)知識授課效果受到影響

高職院校不同于職業(yè)培訓(xùn)機構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生并不單單是為了適應(yīng)某個具體的工作崗位。扎實的專業(yè)基礎(chǔ)知識，先進(jìn)的程序設(shè)計思想及較強的計算思維能力是學(xué)生走向社會并保持可持續(xù)發(fā)展的前提。這些僅靠有限的項目化教學(xué)是無法完全涵蓋的，必須通過教師在教學(xué)過程中不斷強化，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中不斷練習(xí)，才能達(dá)到在實際工作中熟練應(yīng)用的水平。此外，基于項目的“教學(xué)實踐一體化”模式打破了理論課和實驗課的界限，全部在機房授課，為了便于小組討論，機房中的機器多采用背靠背排列方式，有些學(xué)生的機位背對教師，屏幕、教師、黑板難以兼顧；［1］由于機器的遮擋，教師的視線受限，肆無忌憚上網(wǎng)、玩手機的學(xué)生增多，嚴(yán)重影響了專業(yè)基礎(chǔ)知識的授課效果。

（二）教學(xué)內(nèi)容多，課程容量大，項目完成質(zhì)量欠佳

在程序設(shè)計類課程項目化教學(xué)實踐中，通常以一個完整的實際項目貫穿整個教學(xué)過程，并根據(jù)知識點的推進(jìn)把其分成若干個子項目，每個子項目包含一定的新知識和新內(nèi)容。教師

（三）學(xué)生的課堂接受能力差異大，容易產(chǎn)生兩極分化

高職學(xué)生普遍存在基礎(chǔ)差、自信心弱，缺乏良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣等特點。項目化教學(xué)需要教師先講解基本語法知識，然后根據(jù)教學(xué)目標(biāo)布置任務(wù)由學(xué)生分組進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)。由于接受能力的個體差異性，教師的課堂講解無法再現(xiàn)，每次教學(xué)活動都難以滿足不同水平學(xué)生的需求。雖然在項目實踐中也有教師的指導(dǎo)，但基礎(chǔ)越差的學(xué)生越不愿和教師在課堂上進(jìn)行面對面的交流，結(jié)果是知識漏洞越積越多，成績中下游的學(xué)生自信心備受打擊，有的干脆選擇放棄，項目開發(fā)只能依賴小組中少數(shù)學(xué)習(xí)好的學(xué)生，極易產(chǎn)生兩極分化。

二、基于翻轉(zhuǎn)課堂的程序設(shè)計類課程項目化教學(xué)模式

翻轉(zhuǎn)課堂源于美國科羅拉多州林地公園高中的化學(xué)課，被稱為21世紀(jì)影響課堂教學(xué)的重大技術(shù)變革。［3］它將傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)過程翻轉(zhuǎn)過來，學(xué)生在課下利用教師提供的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源自主學(xué)習(xí)；課上則把精力集中在完成練習(xí)及與教師和同伴互動交流上，是現(xiàn)代信息技術(shù)輔助下的一種的新型教學(xué)模式。由于翻轉(zhuǎn)課堂模式下的教學(xué)內(nèi)容可以再現(xiàn)，在教學(xué)安排上，教師不用考慮具體某個學(xué)生對某個知識點是否已經(jīng)掌握，只需按教學(xué)目標(biāo)制作教學(xué)資源，組織教學(xué)活動；學(xué)生可根據(jù)自身的實際情況選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容、掌控學(xué)習(xí)節(jié)奏。此外，翻轉(zhuǎn)課堂“學(xué)習(xí)知識在課外、內(nèi)化知識在課堂”的特點，大大延長了學(xué)生的學(xué)習(xí)時間，學(xué)生可以不受時間、地點限制進(jìn)行學(xué)習(xí)。課堂上節(jié)省出來的傳授理論知識的時間，則可用于學(xué)生動手參與項目實踐，在實踐的過程中將理論學(xué)習(xí)及項目開發(fā)中遇到的問題直接與同學(xué)或教師討論。這種隨時隨地的學(xué)習(xí)及充分的課堂實戰(zhàn)，恰恰可以彌補當(dāng)前程序設(shè)計類課程項目化教學(xué)中的諸多不足，充分激發(fā)學(xué)習(xí)主體的能動性，也正體現(xiàn)了翻轉(zhuǎn)課堂在項目教學(xué)中最重要的應(yīng)用價值。

基于翻轉(zhuǎn)課堂的程序設(shè)計類課程項目化教學(xué)模式如圖1所示，其實質(zhì)是翻轉(zhuǎn)課堂與項目教學(xué)的有機結(jié)合，包括課前準(zhǔn)備、課中實踐、課后總結(jié)三個相互關(guān)聯(lián)的階段。這三個階段涵蓋學(xué)生從知識接受到知識固化的學(xué)習(xí)全過程，尤為關(guān)注的是學(xué)生知識內(nèi)化的深度和層次。

圖1　基于翻轉(zhuǎn)課堂的程序設(shè)計類課程項目化教學(xué)模式

（一）課前準(zhǔn)備

基于項目的程序設(shè)計類課程教學(xué)適合按項目構(gòu)建過程為線索安排教學(xué)內(nèi)容，以一個完整的實際軟件項目貫穿整個課程教學(xué)過程，基礎(chǔ)理論知識的講解則圍繞項目要實現(xiàn)的功能展開。首先，教師根據(jù)本門課的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)大綱選取一個合適的軟件項目作為課程項目，該項目應(yīng)能覆蓋整門課的主要知識點，貫穿課程教學(xué)的始終；然后根據(jù)軟件項目的構(gòu)建過程將其分解為單元項目和課時項目，單元項目是組成軟件項目的子項目或程序模塊，涉及軟件開發(fā)過程的一個或幾個環(huán)節(jié)。課時項目是單元項目中的一項或幾項任務(wù)，也是每次課應(yīng)完成的實踐項目，一般只涉及軟件項目開發(fā)全過程中的某一個環(huán)節(jié)。其次，教師應(yīng)根據(jù)課時項目涉及的知識點制作課前教學(xué)資源，包括導(dǎo)學(xué)文檔、微視頻、PPT、學(xué)習(xí)案例和練習(xí)、測驗題等。一個微視頻的時間最好控制在10-15分鐘內(nèi)，一般只講授一個知識點，力求學(xué)生在觀看視頻過程中完全掌握；功能相近或相關(guān)的課時項目，可以組成一個單元項目，單元項目結(jié)束時，教師應(yīng)制作微視頻對單元項目中涉及的知識點進(jìn)行梳理，設(shè)計相關(guān)單元練習(xí)題，進(jìn)一步對理論知識進(jìn)行強化。此外，在課前準(zhǔn)備階段，教師還要設(shè)計每個課時項目的評價標(biāo)準(zhǔn)，并通過網(wǎng)絡(luò)平臺在線指導(dǎo)、答疑和統(tǒng)計學(xué)生學(xué)習(xí)情況。

學(xué)生課前首先閱讀教師提供的導(dǎo)學(xué)文檔，明確本次課的學(xué)習(xí)任務(wù)，然后自定進(jìn)度、節(jié)奏、速度與方式觀看 PPT、微視頻等教學(xué)資源，自主學(xué)習(xí)新知識，并獨立完成針對性習(xí)題與測驗。學(xué)習(xí)過程中的疑問，可以借助網(wǎng)絡(luò)平臺或帶進(jìn)課堂與同學(xué)和教師一起探討。課前準(zhǔn)備階段相對寬松的學(xué)習(xí)環(huán)境，有利于提高學(xué)生的時間管理能力和自主學(xué)習(xí)能力，真正實現(xiàn)了“我的學(xué)習(xí)我做主”。

（二）課中實踐

首先，教師根據(jù)學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)的反饋情況答疑解惑，針對性地講解相關(guān)知識點；然后，教師簡單演示課時項目，介紹項目評價標(biāo)準(zhǔn)，引導(dǎo)學(xué)生了解本次課的開發(fā)任務(wù)。最后，根據(jù)課前測驗成績合理劃分項目小組，每小組4-6人，推選一名項目組長，承擔(dān)組織領(lǐng)導(dǎo)、協(xié)調(diào)分工等職能。教師監(jiān)控、指導(dǎo)項目實踐全過程，引導(dǎo)各小組嚴(yán)格按照軟件項目開發(fā)流程完成課時項目的開發(fā)任務(wù)。在項目訓(xùn)練過程中，學(xué)生領(lǐng)悟、應(yīng)用新知識，遇到問題共同探討，也可以與教師進(jìn)行面對面的交流，對于項目開發(fā)中的共性問題，教師可以統(tǒng)一示范，集體解決。項目完成后教師參與各項目小組的成果展示、匯報和小組互評，對項目成果中的各種問題進(jìn)行反饋與總結(jié)，促使學(xué)生對知識進(jìn)一步思考，完成知識的消化吸收。課中實踐階段的主要任務(wù)是讓學(xué)生運用課前所學(xué)知識親自參與項目實踐，感受工作實際過程，課堂變成學(xué)生進(jìn)行編程實戰(zhàn)、解決問題的場所，學(xué)生在“做中學(xué)”中理解、掌握理論，應(yīng)用理論，最大限度地完成知識的內(nèi)化。

（三）課后總結(jié)

課后，教師要對學(xué)生在課堂實踐中出現(xiàn)的問題進(jìn)行歸納整理，并將其充實到教學(xué)資源中再次上傳；學(xué)生也要對項目實踐過程進(jìn)行反思，總結(jié)提煉知識點；有疑惑的問題仍可通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺與教師、同學(xué)交流，在總結(jié)、反思中鞏固知識，進(jìn)一步完成知識的內(nèi)化吸收。

三、教學(xué)應(yīng)用案例

將翻轉(zhuǎn)課堂融入程序設(shè)計類課程項目化教學(xué)中是一種新的嘗試，以下結(jié)合JAVA程序設(shè)計課程展示新的教學(xué)模式在教學(xué)實踐中的應(yīng)用。JAVA程序設(shè)計課程是計算機軟件技術(shù)專業(yè)的核心課程，實踐性較強，同時概念復(fù)雜，包含基礎(chǔ)理論較多，內(nèi)容抽象枯燥。為提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，富有成效地完成“做中學(xué)，做中教”，我們采用了基于翻轉(zhuǎn)課堂的項目化教學(xué)模式。

（一）課前準(zhǔn)備

任課教師首先要明確該課程的教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生掌握J(rèn)AVA語言面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計思想和方法，具備利用JAVA語言解決問題的實際應(yīng)用能力。從這個教學(xué)目標(biāo)出發(fā)，選取某公司的“員工信息管理系統(tǒng)”作為課程貫穿項目，并按系統(tǒng)要實現(xiàn)的功能模塊將整個課程項目劃分為九個單元項目，每個單元項目又按各功能模塊要完成的任務(wù)分解為若干課時項目（見圖2）。在講解這門課之前，教師應(yīng)把完整的課程項目介紹給學(xué)生，使學(xué)生對本門課的作用及要完成的任務(wù)做到心中有數(shù)；然后以課時項目為基礎(chǔ)，進(jìn)行基于翻轉(zhuǎn)課堂的項目化教學(xué)。

以單元項目“員工基本信息處理”中的課時項目“員工績效考核等級分析”為例，任務(wù)描述為：給公司每個員工提供一個績效考核自評窗口，讓員工針對“工作態(tài)度”和“工作效率”兩方面的6個指標(biāo)給出自評分，每個評價指標(biāo)有5個分值可選，分別對應(yīng)優(yōu)、良、中、及格和差 5檔。用戶完成全部指標(biāo)的評價后，系統(tǒng)自動算出自評總分，并給出相應(yīng)的自評綜合等級。涉及的知識點包括JAVA語言的基礎(chǔ)語法，JAVA程序的基本控制結(jié)構(gòu)，單分支、雙分支、多分支選擇語句等。要求學(xué)生理解、掌握并能運用上述知識點解決實際問題。教師在課前根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和知識點制作教學(xué)資源，包括：導(dǎo)學(xué)文檔、PPT、教學(xué)視頻和練習(xí)測驗題，并上傳至網(wǎng)絡(luò)。

圖2　員工信息管理系統(tǒng)項目分解圖

學(xué)生在課前根據(jù)自己的實際情況自主學(xué)習(xí)，不懂的知識點要通過教學(xué)資源的重播回放反復(fù)觀看；也可采取查閱圖書、上網(wǎng)搜索等方式對不明白的地方作進(jìn)一步的細(xì)化研究；或借助網(wǎng)上學(xué)習(xí)平臺進(jìn)行生生、師生的交流，直到弄懂為止。然后，學(xué)生開始做針對性練習(xí)和測驗題，測驗結(jié)果通過網(wǎng)絡(luò)反饋給教師，便于教師了解每個學(xué)生的學(xué)習(xí)情況；學(xué)生可就練習(xí)和測驗過程中出現(xiàn)的問題與教師、同學(xué)進(jìn)行在線討論，或記錄下來等待課堂解決，以此實現(xiàn)課前理論學(xué)習(xí)效果的最優(yōu)化。

（二）課中實踐

教師根據(jù)學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)的反饋情況答疑解惑，針對性地講解相關(guān)知識點；然后，簡單演示“員工績效考核等級分析”項目，介紹項目評價標(biāo)準(zhǔn)，劃分項目小組，并通過以下三個問題引導(dǎo)學(xué)生開展項目實踐任務(wù)：

（1）每條評價指標(biāo)有5個分值可選，如何保證用戶只選中其中一個分值？

（2）得出用戶的考核總分后，如何判斷該分?jǐn)?shù)是否屬于指定分?jǐn)?shù)段？

（3）如何把某一個分?jǐn)?shù)段的分值全部映射為同一個分?jǐn)?shù)等級？

各小組通過討論確定工作方案，按照需求分析、功能設(shè)計、編碼實現(xiàn)、測試及運行五個步驟進(jìn)行“員工績效考核等級分析”項目的開發(fā)，在項目開發(fā)過程中遇到的問題可以和教師、同學(xué)探討。項目開發(fā)完成后，教師組織學(xué)生進(jìn)行成果展示、評價和經(jīng)驗交流，因為每個小組的項目實現(xiàn)方法有可能不同，課堂上的成果評價和經(jīng)驗交流，有利于學(xué)生拓展思路，擴充學(xué)習(xí)內(nèi)容。

（三）課后總結(jié)

教師歸納總結(jié)課堂實踐階段出現(xiàn)的問題，例如在本項目中，用戶考核分的計算和相應(yīng)等級的映射都需要對數(shù)值進(jìn)行條件判斷。JAVA語言中，多分支條件判斷語句有兩種：if…else和switch，大多數(shù)學(xué)生采用if…else語句嵌套實現(xiàn)數(shù)值判斷功能。if…else語句雖然簡單易懂，但處理多分支情況時結(jié)構(gòu)復(fù)雜，代碼冗長，較switch語句效率低下。針對上述問題，教師歸納總結(jié)兩種語句的特點及適用情景，形成項目總結(jié)文檔，充實到教學(xué)資源中；學(xué)生閱讀總結(jié)文檔并反思項目實踐過程，結(jié)合課前教學(xué)資源整理提煉知識點，進(jìn)一步對程序進(jìn)行優(yōu)化。若仍有疑問或有新的問題，依然可以通過網(wǎng)絡(luò)與教師、同學(xué)進(jìn)行在線交流。

（四）實施效果

應(yīng)用“基于翻轉(zhuǎn)課堂的項目化教學(xué)模式”完成“員工績效考核等級分析”項目教學(xué)任務(wù)后，對實施對象——2014級軟件技術(shù)1班的46名學(xué)生進(jìn)行了問卷調(diào)查。調(diào)查結(jié)果顯示，75%以上的學(xué)生表示喜歡這種教學(xué)模式，認(rèn)為這種教學(xué)模式可以使學(xué)習(xí)更加自由；83%以上的學(xué)生認(rèn)為這種教學(xué)模式增加了師生交流和課堂實踐時間，可以提高項目化教學(xué)效果；80%以上的學(xué)生認(rèn)為有助于培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力；63%的學(xué)生認(rèn)為有利于基礎(chǔ)理論知識的學(xué)習(xí)，增強了學(xué)習(xí)的自信心。可見，學(xué)生們對這種教學(xué)模式是接受和認(rèn)可的。

四、結(jié)語

將翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)用于高職計算機程序設(shè)計類課程項目化教學(xué)中，讓學(xué)生“課前接受知識，課上內(nèi)化知識，課后鞏固知識”，可以有效解決項目化教學(xué)的弊端，提升課堂教學(xué)效率，發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，為計算機專業(yè)教學(xué)改革提供了有益思路。由于這種教學(xué)模式必須以現(xiàn)代信息技術(shù)為基礎(chǔ)，對軟、硬件和參與者的素質(zhì)要求較高，因此，要進(jìn)一步推廣應(yīng)用，還需學(xué)校、教師、學(xué)生三方共同努力。

參考文獻(xiàn)：

［1］ 謝延紅.任務(wù)驅(qū)動式翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式研究——以《面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計（C#）》為例［J］.德州學(xué)院學(xué)報，2014，（4）：7-12.

［2］ 宋朝霞，俞啟定.基于翻轉(zhuǎn)課堂的項目式教學(xué)模式研究［J］.遠(yuǎn)程教育雜志，2014，（1）：96-104.

［3］ 劉銳，王海燕.基于微課的“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式設(shè)計和實踐［J］.現(xiàn)代教育技術(shù)，2014，（5）：26-32.

中圖分類號：G434

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

收稿日期：2016-03-11

*基金項目：2015年度山東省教育科學(xué)研究課題“基于翻轉(zhuǎn)課首堂先的項要目對式子教項學(xué)在目高涉職及程的序設(shè)知計識類點課程進(jìn)中行的講應(yīng)解用研和究演”（15SC302）。

作者簡介：江天仿（1971-），女，山東濟南人，碩士，副教授，研究方向：計算機軟件技術(shù)。示，然后以項目小組為單位完成每節(jié)課的項目開發(fā)任務(wù)。由于軟件項目的特點，子項目之間不可避免地會存在相同或相似的部分，進(jìn)行這些項目時就要占用一定的時間重復(fù)已學(xué)的知識，課堂時間會變得很緊張；［2］加之學(xué)生自身的專業(yè)知識、專業(yè)能力的限制，項目的開發(fā)往往需要更多的探索時間，項目的完成則通常要延伸至課外，但課外又缺乏教師的幫助與監(jiān)督，致使項目完成質(zhì)量欠佳，有的學(xué)生甚至直接抄襲同學(xué)或網(wǎng)上成品。

The Application Research of Flipped Classroom Model in Program Design Courses

JIANG Tian-fang
（School of Information， Shandong Kaiwen College of Science and Technology， Jinan 250200， China）

Abstract:This article attempts to design the project teaching mode for program design courses based on the flipped classroom which is combined with project teaching. Taking Java programming course as an example， this article also expounds the concrete application method of this teaching mode in practice to provide useful ideas for the reform of the computer professional teaching.

Key words:flipped classroom； project teaching； program design courses