翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在軟件類課程中的應(yīng)用研究

摘 要：近年來，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式已經(jīng)在各級各類院校的教學(xué)改革實踐中獲得認可，并取得一定的效果。本文在研究翻轉(zhuǎn)課堂相關(guān)理論及實踐的基礎(chǔ)上，對翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在軟件類課程中的應(yīng)用提出了一些基本思路，包括課前學(xué)習(xí)任務(wù)單設(shè)計，課堂教學(xué)環(huán)節(jié)實施，學(xué)生學(xué)習(xí)評價，以及適合于翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的輔助網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的設(shè)計等。實踐表明，在軟件類課程中恰當(dāng)?shù)厥褂梅D(zhuǎn)課堂教學(xué)模式可以在一定程度上提高教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂；軟件類課程；學(xué)習(xí)任務(wù)單；網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺

中圖分類號：TP320 文獻標(biāo)識碼：A

1 引言（Introduction）

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式是顛倒傳統(tǒng)的教學(xué)方式，在課外提供包括但不限于教學(xué)視頻在內(nèi)的教學(xué)內(nèi)容供學(xué)生學(xué)習(xí)，同時把傳統(tǒng)教學(xué)中的課后作業(yè)搬到課堂上進行討論與交流的模式。國外學(xué)者早在幾年前就對翻轉(zhuǎn)課堂的理論與實踐進行了研究，并取得一定成果[1-3]。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在發(fā)達國家的一些學(xué)校如美國明尼蘇達州拜倫高中、林地高中、哥倫比亞大學(xué)等取得巨大的成功，在中國較早嘗試翻轉(zhuǎn)課堂并取得成功的有重慶市江津聚奎中學(xué)校、廣州市海珠區(qū)第五中學(xué)等[4]。2014年7月北京大學(xué)汪瓊教授開始在中國MOOC大學(xué)開設(shè)“翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法”MOOC課程，至2016年10月已開設(shè)9期，累計有145110人參加學(xué)習(xí)，其中有14208人獲得結(jié)業(yè)證書[5]。參加這門課程學(xué)習(xí)的人員絕大多數(shù)是一線教師，中國各高校、中小學(xué)掀起了一股翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)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(diào)查表明目前在國內(nèi)有73.9%的教師從來沒有進行過翻轉(zhuǎn)課堂實踐，23.1%偶爾嘗試過，只有3%的教師經(jīng)常實踐翻轉(zhuǎn)課堂，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式及實踐在中國還有很大的研究與發(fā)展空間。

軟件類課程是計算機科學(xué)技術(shù)、軟件工程，以及其他理工科專業(yè)會開設(shè)的一類課程，該類課程實踐性較強，學(xué)生往往不容易掌握相關(guān)知識，使用傳統(tǒng)的教學(xué)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(xué)習(xí)效果。目前，已經(jīng)有一些高校把翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式應(yīng)用到軟件類開發(fā)課程的教學(xué)實踐中[6，7]，本文結(jié)合筆者所在學(xué)校相關(guān)課程的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實踐進行研究。

2 翻轉(zhuǎn)課堂在軟件類課程各教學(xué)環(huán)節(jié)應(yīng)用（The

application of flipped classroom for software

courses teaching）

要提高翻轉(zhuǎn)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(xué)環(huán)節(jié)進行精心設(shè)計。

2.1 課前教學(xué)設(shè)計

課前教學(xué)設(shè)計是翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式區(qū)別于傳統(tǒng)教學(xué)模式的一個重要元素，其設(shè)計的好壞直接影響翻轉(zhuǎn)課堂的其他各個教學(xué)環(huán)節(jié)，基于翻轉(zhuǎn)課堂的課前教學(xué)設(shè)計主要包括以下幾個方面。

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

（2）教學(xué)目標(biāo)設(shè)計。教學(xué)目標(biāo)設(shè)計與傳統(tǒng)教學(xué)模式類似，但在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式中顯得尤為重要，教學(xué)目標(biāo)直接決定了課前學(xué)習(xí)資料的準(zhǔn)備及學(xué)習(xí)任務(wù)單的內(nèi)容。軟件類課程在設(shè)計教學(xué)目標(biāo)時要特別注意實踐操作目標(biāo)的設(shè)計，比如需要學(xué)生掌握什么樣的操作步驟、實現(xiàn)什么樣的功能，學(xué)完相應(yīng)的知識后能夠完成什么樣的項目等。

（3）課前學(xué)習(xí)資料設(shè)計。課前學(xué)習(xí)資料主要包括教材內(nèi)容、短視頻、動畫、網(wǎng)上資源、習(xí)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(nèi)容進行講解，這樣可以使得學(xué)生在課前預(yù)習(xí)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(yè)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(nèi)容可以制作成動畫，比如數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程中各種排序算法的執(zhí)行過程可以通過動畫來進行動態(tài)展示。在設(shè)計習(xí)題的時候，應(yīng)圍繞學(xué)習(xí)內(nèi)容的重點和難點來設(shè)計，但要注意課前學(xué)習(xí)提供給學(xué)生的習(xí)題難度不宜過大，以免學(xué)生產(chǎn)生畏難情緒。

（4）課前學(xué)習(xí)任務(wù)單設(shè)計。傳統(tǒng)的預(yù)習(xí)，學(xué)生往往不知從何入手，尤其對于程度較差的學(xué)生。學(xué)習(xí)任務(wù)單的設(shè)計，主要是指導(dǎo)學(xué)生如何使用課前學(xué)習(xí)資料，使得課前學(xué)習(xí)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(xué)習(xí)資料中的習(xí)題，在教學(xué)平臺論壇上進行交流等。另外，還可以根據(jù)學(xué)生的差異性布置一些選做任務(wù)，對于學(xué)習(xí)程度較好的同學(xué)可以加做一些習(xí)題，觀看一些額外的學(xué)習(xí)視頻等，從而達到因材施教的目的。

（5）ARCS動機模型設(shè)計。ARCS是指Attention（注意）、Relevance（相關(guān)）、Confidence（自信）、Satisfaction（滿足）[7]，它是美國佛羅里達大學(xué)約翰.M.凱勒教授在20世紀(jì)80年代提出的一個教學(xué)設(shè)計模型，關(guān)注如何通過教學(xué)設(shè)計來調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)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(shè)計前面各部分內(nèi)容，比如針對Attention的設(shè)計，教師要求學(xué)生重點學(xué)習(xí)某部分內(nèi)容，在視頻中講解中進行比較細致的分析與強調(diào)；針對Relevance的設(shè)計，教師在視頻講解前可以先回顧已學(xué)習(xí)的相關(guān)知識點，并在視頻結(jié)束前對后續(xù)要學(xué)習(xí)的內(nèi)容進行說明；針對Confidence和Satisfaction的設(shè)計，教師可以要求學(xué)生在觀看視頻后完成某項軟件操作，學(xué)生如果順利完成相應(yīng)的操作就會獲得滿足感，并且獲得學(xué)習(xí)的信心。

2.2 課堂教學(xué)活動環(huán)節(jié)及設(shè)計

翻轉(zhuǎn)課堂的課堂教學(xué)活動與傳統(tǒng)的教學(xué)活動有本質(zhì)的區(qū)別，教學(xué)活動的環(huán)節(jié)及其設(shè)計對實施翻轉(zhuǎn)課堂的教師是一個巨大的挑戰(zhàn)，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(xué)習(xí)的檢測。在課前學(xué)習(xí)任務(wù)單中已經(jīng)有布置了一些習(xí)題，如果這些習(xí)題是在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上，就可以在一定程度上搜集到學(xué)生的學(xué)習(xí)情況信息，教師可以根據(jù)這些信息設(shè)計另外一些習(xí)題，在上課開始的時候進行檢測，結(jié)合互動反饋系統(tǒng)，學(xué)生在課堂上對這些習(xí)題答題情況也可以即時得到反饋，教師就可以根據(jù)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(jù)課前的準(zhǔn)備及學(xué)生自主學(xué)習(xí)反饋的結(jié)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(jié)課的三分之一左右時間。

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

（4）課堂協(xié)作。實施翻轉(zhuǎn)課堂時，許多教師對學(xué)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(yǎng)學(xué)生今后在軟件開發(fā)過程中的協(xié)作能力及協(xié)作精神，樹立軟件項目是由一個團隊共同開發(fā)的思想。在課堂協(xié)作這一環(huán)節(jié)，主要是小組的討論，共同解決問題，教師要起到一個引導(dǎo)者的作用，引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)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(guān)鍵問題進行交流，對于軟件類課程，可以展示小組的設(shè)計結(jié)果，并對設(shè)計的思路及關(guān)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(jié)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(xué)生有充分的時間進行精心準(zhǔn)備，增強上課上臺展示的效果。在這一環(huán)節(jié)還可以安排答疑，教師解決學(xué)生提出的尚未解決的問題。

（6）小結(jié)與作業(yè)布置。教師最后在課堂結(jié)束前對課堂進行小結(jié)，同時布置課后作業(yè)，軟件類課程的課后作業(yè)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(guān)的練習(xí)，做到學(xué)以致用。對于作業(yè)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(yè)參考答案及評價標(biāo)準(zhǔn)，同學(xué)在批改其他同學(xué)作業(yè)的同時也掌握了作業(yè)的內(nèi)容。

2.3 學(xué)生學(xué)習(xí)的評價

實施了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式后，對學(xué)生學(xué)習(xí)的評價將與傳統(tǒng)教學(xué)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(xué)生學(xué)習(xí)的評價可以考慮由以下幾部分組成。

（1）課前學(xué)習(xí)成績。學(xué)生完成課前學(xué)習(xí)任務(wù)單后可以取得相應(yīng)的成績，另外大部分的課前學(xué)習(xí)任務(wù)單都應(yīng)該包括讓學(xué)生完成一定數(shù)量的課前習(xí)題，課前習(xí)題題型最好是選擇、判斷、填空等客觀題，成績可由網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)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(jīng)驗較為豐富，教師可在上課前設(shè)定一些評價標(biāo)準(zhǔn)，可以減少評價的誤差。對于通過互動反饋系統(tǒng)回答的問題，成績可以由系統(tǒng)自動記錄。

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

（4）期中、期末考試成績。相比傳統(tǒng)教學(xué)模式，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)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(xué)生的學(xué)習(xí)評價主要以期中、期末考試卷面分?jǐn)?shù)決定成績的狀態(tài)，有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，而不只是為了應(yīng)付考試。

具體的軟件類課程還可根據(jù)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?jǐn)?shù)比例也因不同的課程而不同，這些都可以作為學(xué)校相關(guān)教研室的教研議題。

3 適合翻轉(zhuǎn)課堂的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺（Suitable network

teaching platform for flipped classroom）

隨著近幾年來翻轉(zhuǎn)課堂及MOOC的興起，已經(jīng)有部分網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺支持翻轉(zhuǎn)課堂的全部教學(xué)環(huán)節(jié)，各級學(xué)?？梢愿鶕?jù)實際情況選擇商業(yè)性的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺或自主開發(fā)適合自身教學(xué)的支持翻轉(zhuǎn)課堂的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，不管采用何種方式，筆者認為基于翻轉(zhuǎn)課堂的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺需要支持以下幾部分主要功能。

（1）課前教學(xué)環(huán)節(jié)支持。對于教師，在課前要能夠利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺發(fā)布各種類型的學(xué)習(xí)資料包括視頻、動畫、文本、網(wǎng)絡(luò)資源鏈接等內(nèi)容；能夠?qū)牖虬l(fā)布包括但不限于選擇、判斷、填空、問答、綜合應(yīng)用等類型的習(xí)題；能夠發(fā)布課前學(xué)習(xí)任務(wù)單。對于學(xué)生，在課前要能夠查看教師發(fā)布的各種學(xué)習(xí)資料，完成課前學(xué)習(xí)任務(wù)單中的各項任務(wù)，包括完成教師布置的課前習(xí)題。

（2）上課教學(xué)環(huán)節(jié)支持?；诜D(zhuǎn)課堂的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺最好具有互動反饋功能，可以是獨立的互動反饋系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)導(dǎo)出至網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的功能，也可以在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)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(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的結(jié)合，通過在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺中集成互動反饋系統(tǒng)可以提高翻轉(zhuǎn)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(xué)生課堂回答問題的情況，并能在課后進行數(shù)據(jù)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(jié)課的小組分組并能記錄小組討論的相關(guān)信息。

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

（4）論壇功能。論壇已經(jīng)是許多網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)所具備的功能，對于基于翻轉(zhuǎn)課堂的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)，論壇更是必不可少的一個組成部分，論壇是教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間交流的一個重要渠道。

4 結(jié)論（Conclusion）

近年來翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式已經(jīng)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(zhuǎn)課堂教學(xué)模式。本文對翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在軟件類課程中的應(yīng)用提出了一些基本思路，根據(jù)這些思路，筆者已經(jīng)在本校計算機專業(yè)的多門軟件類課程中實施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法。實踐表明，在軟件類課程中采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加強學(xué)生的實踐操作能力，在一定程度上提高了教學(xué)的效果。

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作者簡介：

王榮海（1972-），男，碩士，副教授.研究領(lǐng)域：軟件工程，虛

擬現(xiàn)實，移動互聯(lián)網(wǎng).