摘" 要" 隨著移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)日益成熟并廣泛應(yīng)用于教育領(lǐng)域,利用移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的便捷性和高效性,可以讓師生隨時隨地開展教學(xué)工作。程序設(shè)計類課程除了理論內(nèi)容外,對動手能力也要求很高,而受限于各種因素,實際的編程實踐效果大大弱化。討論利用移動互聯(lián)技術(shù)實施翻轉(zhuǎn)課堂,在無法滿足線下教學(xué)的情況下,重新設(shè)計個性化的翻轉(zhuǎn)課堂內(nèi)容,提高學(xué)生參與編程實踐的積極性和對編程類課程的興趣。
關(guān)鍵詞" 移動翻轉(zhuǎn)課堂;移動互聯(lián)技術(shù);程序設(shè)計
中圖分類號:G642" " 文獻標(biāo)識碼:B
文章編號:1671-489X(2024)03-0113-04
0" 引言
對于我國農(nóng)業(yè)院校來說,信息技術(shù)類課程開設(shè)的初衷是“讓信息技術(shù)服務(wù)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)”,因此,對于學(xué)生的動手能力有很高要求。作為農(nóng)業(yè)院校的計算機專業(yè)學(xué)生,熟練掌握1門編程語言是提高程序設(shè)計能力的基本條件,目前編程類課程在傳統(tǒng)教學(xué)模式下受多因素影響,會存在以下幾個問題。
1)實驗課時較少,比如Java程序設(shè)計這門必修課,只有20個學(xué)時,而且對于低年級學(xué)生開設(shè)這門課程,很多學(xué)生對基本的計算機操作還不是很熟練,因此,實驗課大部分時間都被用來幫助學(xué)生糾正“課程外的錯誤”。
2)學(xué)生缺少主動編程的興趣。無論是理論課還是實驗課,當(dāng)老師給出需要動手操作的題目或?qū)嶒瀮?nèi)容時,學(xué)生主動參與的積極性偏低,很多學(xué)生為了完成任務(wù)會借鑒其他同學(xué)的程序代碼,而不去真正理解程序,缺少獨立解決問題的能力,以至于脫離老師和同學(xué)就無從下手。
3)缺乏對動手能力的考核機制。目前,編程類課程的考核機制以筆試為主,主要考查學(xué)生對計算機高級語言基礎(chǔ)知識的掌握能力。筆試題中只有20%左右的編程題,而且筆試編程題對于語法的要求沒有機考要求嚴格,這也導(dǎo)致很多學(xué)生不在意自己對代碼是否熟悉,只要在卷紙上給出思路就能得分的錯誤印象,這樣會間接影響學(xué)生對手動編程的重視程度。
針對上述問題,筆者在課程中引入了移動翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式,建立了“以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主,教師引導(dǎo)學(xué)生為輔”的教學(xué)方式,讓學(xué)生在一次次的翻轉(zhuǎn)課堂中逐漸培養(yǎng)自己的動手能力和自主學(xué)習(xí)能力,為學(xué)好編程類課程打下堅實基礎(chǔ)。
1" 移動翻轉(zhuǎn)課堂模式分析
1.1" 翻轉(zhuǎn)課堂模式的本質(zhì)
“翻轉(zhuǎn)課堂”(Flipped Classroom)[1]與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比,是一種新型的顛倒時空順序的教學(xué)方式,將知識在課前通過在線方式傳遞給學(xué)生,而真正課堂教學(xué)主要輔助學(xué)生實現(xiàn)知識深加工。近些年,翻轉(zhuǎn)課堂已經(jīng)成為教學(xué)研究領(lǐng)域的研究熱點,被評為“21世紀改變課堂教學(xué)的重大技術(shù)變革”。“翻轉(zhuǎn)課堂”是2007年在美國出現(xiàn)的,十多年過去了,這種教學(xué)模式已經(jīng)在全世界不同地區(qū)的學(xué)校中普及開展,包括“可汗學(xué)院”[2]“MOOC(慕課)”[3]“SPOC(小型私密在線課程)”[4]的出現(xiàn)和普及,都為翻轉(zhuǎn)課堂的開展提供了豐富的教學(xué)資源。
雖然“翻轉(zhuǎn)課堂”從字面上容易理解,但其內(nèi)涵要經(jīng)過充分運用過之后才能領(lǐng)會。“翻轉(zhuǎn)”并不僅僅是形式上的轉(zhuǎn)換課堂教學(xué)時間和順序,而是需要對教學(xué)目標(biāo)進行改進和重構(gòu),師生角色需要真正“調(diào)轉(zhuǎn)”,學(xué)習(xí)方式需要改變,教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)范圍都需要擴展。
近些年,國內(nèi)關(guān)于“翻轉(zhuǎn)課堂”的研究和使用呈井噴式發(fā)展,很多教學(xué)案例在具體實施過程中缺乏有效指導(dǎo),“教”的方式和策略沒有發(fā)生根本轉(zhuǎn)變,沒有從教學(xué)目標(biāo)、師生角色、學(xué)習(xí)方式等方面進行優(yōu)化,幫助學(xué)生提高對知識的掌握程度[5]。
1.2" 移動互聯(lián)技術(shù)下的“翻轉(zhuǎn)課堂”
近些年,隨著移動互聯(lián)技術(shù)和應(yīng)用的普及,翻轉(zhuǎn)課堂模式也發(fā)生了一些顯著的變化。一些適用于翻轉(zhuǎn)課堂的低成本解決方案開始涌現(xiàn),這也有力推動了翻轉(zhuǎn)課堂的發(fā)展[6]。目前,學(xué)生可以在移動互聯(lián)網(wǎng)場景下使用多種移動終端開展翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)活動,為學(xué)生課前在線學(xué)習(xí)提供了有效途徑。但移動模式下的翻轉(zhuǎn)課堂也存在一些問題,比如智能手機的便利性導(dǎo)致學(xué)生對于較難問題的解決大多選擇從網(wǎng)絡(luò)中尋求答案,不嘗試通過分析和思考解決問題。此外,移動設(shè)備的使用有“時間碎片化”的特點,這樣容易造成學(xué)習(xí)過程的不連貫,使得學(xué)生思維碎片化和淺層化。因此,如何發(fā)揮移動互聯(lián)技術(shù)的低成本、便捷性優(yōu)勢,同時將教學(xué)過程從碎片化和淺層轉(zhuǎn)向深層理解,使學(xué)習(xí)過程從表面走向內(nèi)核,這是“移動翻轉(zhuǎn)課堂”需要重點研究的問題。
2" 移動互聯(lián)模式下的翻轉(zhuǎn)課堂模式
2.1" 教學(xué)模式設(shè)計
如何深入理解移動翻轉(zhuǎn)課堂這個概念以及教學(xué)模式是首要任務(wù),以計算機語言類課程的教學(xué)內(nèi)容為例,設(shè)計了相應(yīng)的教學(xué)方式,具體如下。
1)教師要根據(jù)每堂課要講授的重點內(nèi)容,找到適合的案例和項目,錄制案例和項目的解析視頻與課件,包括對案例內(nèi)容的分析,如何從面向?qū)ο蠼嵌仁崂眄椖恐懈髂K之間的關(guān)系,給出1~2個對象的創(chuàng)建過程,并引導(dǎo)學(xué)生自己來補充剩余內(nèi)容等。將視頻和課件上傳到公共平臺,將示例代碼和文檔上傳到云端,共享給學(xué)生,設(shè)立打卡機制督促學(xué)生課前預(yù)習(xí),并要求學(xué)生對難點問題進行標(biāo)注。所有重點內(nèi)容會在課堂上由教師解答,并給出類似練習(xí)題,鼓勵學(xué)生組隊或單獨完成,達成教學(xué)目標(biāo)。
2)選擇合適的教學(xué)APP和文檔共享平臺,這些平臺需要兼容各種移動操作系統(tǒng),比如至少滿足IOS、Android等主流移動端操作系統(tǒng),以保證學(xué)生可以隨時隨地獲得一手學(xué)習(xí)資料。此外,教學(xué)APP的功能也要盡量豐富,比如打卡功能、點贊功能、彈幕功能等,增強學(xué)生參與學(xué)習(xí)的興趣。
2.2" 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的實施
2.2.1" 課前階段
教師方面,課程前3天發(fā)布教學(xué)視頻資料,主要是在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺和知名視頻網(wǎng)站上找到與下次課程相關(guān)聯(lián)的教學(xué)內(nèi)容。此外,根據(jù)視頻講述的內(nèi)容,給學(xué)生布置教學(xué)任務(wù),如提前將課程內(nèi)容概況形成結(jié)構(gòu)性文檔,用于課上筆記。預(yù)定網(wǎng)絡(luò)視頻會議,與學(xué)生進行在線互動答疑,解決學(xué)生在翻閱課程資料中遇到的問題。在設(shè)置網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源時,要設(shè)置打卡簽到環(huán)節(jié),以用于監(jiān)督學(xué)生學(xué)習(xí)情況,并根據(jù)平時學(xué)習(xí)情況給定成績??偨Y(jié)教學(xué)視頻中的難點,形成文字資料,在課堂中對相關(guān)內(nèi)容進行詳細講解。此外,課程組教師要在課前對本課程的核心內(nèi)容以及擴展內(nèi)容進行討論,找出較難理解的知識點并從學(xué)生的角度給問題出解決方案。學(xué)生方面,課程前3天根據(jù)教師給定的教學(xué)視頻資源來自主學(xué)習(xí),期間可以根據(jù)課程內(nèi)容的難度調(diào)整視頻的播放次數(shù)。在完成教師布置的視頻任務(wù)后,完成教師給定的線上測試題目。在解決問題時,根據(jù)題目的難度,可以采用單人或分組方式,通過討論分析,給出問題最優(yōu)解。
2.2.2" 課中階段
教師方面,首先對學(xué)生的線上學(xué)習(xí)情況進行反饋,主要對每位學(xué)生對知識點的學(xué)習(xí)進度和完成情況進行總結(jié),提高學(xué)生對線上教學(xué)資源的重視度。其次,組織豐富多樣的課堂教學(xué)活動,比如翻轉(zhuǎn)課堂,讓學(xué)生“以我為主”對已經(jīng)學(xué)過的知識進行“再輸出”,幫助學(xué)生對重點難點問題理解。翻轉(zhuǎn)課堂期間,教師要認真做好記錄,發(fā)現(xiàn)并修正隨時出現(xiàn)的錯誤知識。最后在翻轉(zhuǎn)課堂結(jié)束后,教師要對翻轉(zhuǎn)課堂完成情況進行總結(jié),并對共性問題給予充分的解答。學(xué)生方面,在課下積極參與教師組織的隨堂測試,在測試過程中評估自己對課程內(nèi)容的掌握程度。以個人或小組形式完成翻轉(zhuǎn)課堂活動,根據(jù)課前準備的翻轉(zhuǎn)課堂筆記對知識進行二次理解和再輸出。期間,小組提問互評,對課堂知識進行組內(nèi)梳理,并對學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)的共性問題進行討論。
2.2.3" 課后階段
教師方面,根據(jù)課堂上學(xué)到的基礎(chǔ)知識繪制知識圖譜,選擇1~2項知識圖譜的分支進行拓展知識學(xué)習(xí),一般要求學(xué)生對相關(guān)拓展知識進行線上查找和總結(jié),并形成文檔。此外,為促進學(xué)生的知識遷移,給學(xué)生推薦多個程序設(shè)計案例進行知識與案例之間的技術(shù)映射。為學(xué)生提供充分的課后互動和答疑時間,幫助學(xué)生深入理解知識。學(xué)生方面,主動參與和完成知識拓展活動,對課上研究的核心知識點進行分析并梳理出知識分支,選擇其中1~2項知識分支作為拓展的核心內(nèi)容,并針對核心內(nèi)容的關(guān)鍵詞尋找相關(guān)的視頻和文字資源,通過小組討論方式完成知識拓展。完成老師布置的課后作業(yè),同時整理筆記形成知識圖譜。根據(jù)實際程序開發(fā)案例,對知識點與技術(shù)點進行映射,對知識進行遷移,為將來熟練使用知識提供幫助。參與課后互動提問,將課上或課前遇到的問題反饋給老師。
2.3" 教學(xué)考核方式改革
教學(xué)評價的目的是保障教學(xué)目標(biāo)的實現(xiàn),目標(biāo)導(dǎo)向是教學(xué)評價應(yīng)遵從的基本原則。從工科專業(yè)混合式教學(xué)目標(biāo)的特點來看,線上的教學(xué)目標(biāo)相對是顯性的,較容易評價,教師可以通過網(wǎng)絡(luò)隨堂測驗、考試等方式實現(xiàn)對上述目標(biāo)的教學(xué)評價;但線下的教學(xué)目標(biāo)相對是隱性的,包括工程能力、合作能力、思維方式、創(chuàng)造力等難以做出量化指標(biāo)和客觀評價。所以,這類教學(xué)目標(biāo)要結(jié)合研究性教學(xué)的特點,對教學(xué)過程進行評價,根據(jù)評估準則、同時參考學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn),進而評價教學(xué)效果。工科專業(yè)混合式教學(xué)最終效果,還應(yīng)在目標(biāo)要素評價的基礎(chǔ)上,通過與傳統(tǒng)教學(xué)的比較,檢驗其有效性。
1)線上評價:線上教學(xué)是以知識為核心點,通過原理的傳授讓學(xué)生掌握Java語言的理論知識和編程技能。針對上述目標(biāo),主要采用在線測試、考試等評價手段,考查學(xué)生對理論知識、方法原理、實際操作的掌握情況。
2)線下評價:線下教學(xué)以培養(yǎng)學(xué)生在開發(fā)過程中遇到的實際問題的各項能力為核心點。考查學(xué)生在新任務(wù)中的創(chuàng)新思維能力,合作開發(fā)時的表達溝通能力和團隊協(xié)作能力等。針對上述目標(biāo),主要采用問卷調(diào)查并結(jié)合教師主觀評價等方法,考查學(xué)生以上能力素養(yǎng)的提升情況。
3)小組活動評價:比較兩種教學(xué)模式對學(xué)生表達溝通能力、團隊合作能力、創(chuàng)新思維等高階能力素質(zhì)提升情況的影響,驗證混合式教學(xué)效果。
4)作業(yè)評價:對該課程混合式教學(xué)改革前、后兩學(xué)年,學(xué)生的課業(yè)成績進行比較分析,相對客觀評價混合式教學(xué)中知識傳授、技能訓(xùn)練的效果。
2.4" 教學(xué)改革效果
為了比較傳統(tǒng)教學(xué)模式和移動翻轉(zhuǎn)課堂模式的教學(xué)差異,本案例基于選課人數(shù),按照實際情況對整個樣本進行抽樣,分別從傳統(tǒng)教學(xué)模式和翻轉(zhuǎn)課堂模式抽取了兩學(xué)年的樣本,其中每學(xué)期、每種模式各30名學(xué)生,其中傳統(tǒng)教學(xué)模式為A組,移動翻轉(zhuǎn)課堂模式為B組,每組學(xué)生的性別比例(男∶女=2∶1)、專業(yè)和入校時間相同,生源地區(qū)分布基本一致,這樣保證了樣本的公平性。
2.4.1" 課業(yè)成績實施效果
從A、B兩組學(xué)生的課業(yè)成績來看,A組B組在均值、方差、優(yōu)秀率方面均有較大差異。B組學(xué)生的平均成績比A組學(xué)生高8.3分。B組學(xué)生成績方差相對較低(為4.6),而A組為10.3,這表明通過移動翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)方式可以減少學(xué)生成績差異,保證了學(xué)生對知識的掌握程度的一致性。在優(yōu)秀率(成績90分以上)方面,B組對應(yīng)的優(yōu)秀率相比于A組有顯著提升,整體提升了10.7%(見表1)。這表明,移動翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式注重線上與線下相結(jié)合,強調(diào)研究性教學(xué)、合作學(xué)習(xí)這樣一種新的教學(xué)模式,有利于提升學(xué)生對知識、原理、技術(shù)和方法的理解與掌握,降低不同學(xué)生間的學(xué)習(xí)效果差異,進而提升學(xué)生的成績。相比于傳統(tǒng)教學(xué),移動翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在知識傳授、技能訓(xùn)練方面,能夠取得更好的教學(xué)效果。
2.4.2" 實際開發(fā)中的代碼質(zhì)量評價
對于計算機代碼質(zhì)量方面,程序的評價有一定的主觀性,為了降低主觀因素的干擾,驗證過程使用了7種評價標(biāo)準包括:維護性、可讀性、可擴展性、靈活性、簡潔性、可復(fù)用性、可測試性。這里對A、B組學(xué)生在實際項目中的代碼質(zhì)量進行了綜合評價(5名具有開發(fā)經(jīng)驗的教師對學(xué)生的代碼進行客觀評價),具體數(shù)據(jù)如表2所示。其中B組各項評分都高于A組,其中程序可讀性、簡潔性和可測試性都可以達到A級評分,這也證明移動教學(xué)內(nèi)容對于指導(dǎo)實際開發(fā)非常有效。
3" 結(jié)束語
雖然移動翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比優(yōu)勢明顯,但仍然存在一些具體問題。
1)部分教學(xué)視頻的時長較長,在一段視頻中包含的知識點較多,不利于配合線下教學(xué)計劃的制訂。會出現(xiàn)同一段視頻中內(nèi)容,需要兩次線下面授才能完成,不利于教學(xué)任務(wù)的安排。
2)上機實踐的相關(guān)教學(xué)資源稍顯不足。
3)線上教學(xué)的考核方式,有待更新,大部分同學(xué)能夠積極參與到學(xué)習(xí)過程中,但也有部分學(xué)生通過掛機、刷視頻時長,應(yīng)付課后的線上視頻學(xué)習(xí)任務(wù)。
4)線上教學(xué)資源中,建議增加團隊合作能力培養(yǎng)的內(nèi)容,例如,拍攝一些團隊開發(fā)項目過程的視頻,這可以讓學(xué)生更加直觀地理解團隊項目是如何完成的。
為應(yīng)對上述問題,本案例結(jié)合課程特點對教學(xué)過程如何改進進行了一些思考,具體包括:
1)線上教學(xué)資源,建議將視頻資源的內(nèi)容細化,每段視頻只包含1~2個核心知識點,這既可以讓線下教學(xué)任務(wù)的安排更加靈活,也有利于教學(xué)資源的推廣,可以更好地滿足不同專業(yè)的學(xué)生對于不同課程學(xué)習(xí)難度的需要;
2)增加上機實踐操作的線上教學(xué)內(nèi)容,對學(xué)生在課后上機練習(xí)時有指導(dǎo)作用,可以有效地輔助線下上機實踐練習(xí);
3)進一步豐富創(chuàng)新線上線下課堂的教學(xué)形式,采用多種形式的教學(xué)方式,調(diào)動學(xué)生的積極性,提高學(xué)習(xí)效果。
4" 參考文獻
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