基于對分課堂的Web程序設(shè)計課教學(xué)改革探索

摘? 要：Web程序設(shè)計課程注重培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力的特點，要求學(xué)生具有較強的自主學(xué)習(xí)能力，同時需要教師進行有效的指導(dǎo)。在課程教學(xué)中，引入對分課堂教學(xué)模式，既保證學(xué)生的主體性，又強調(diào)教師的主導(dǎo)性。教學(xué)實踐證明，該模式可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的動手能力，滿足不同層次學(xué)生的個性化需求，提高教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：對分課堂；Web程序設(shè)計；自主學(xué)習(xí)；教學(xué)改革；效果分析

中圖分類號：G642? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2023）20-0113-04

Abstract： "Web Programming" focuses on cultivating students' engineering practice ability， requires students to have strong autonomous learning ability， and teachers to guide them effectively. In the course teaching， the introduction of the PAD Class （Presentation-Assimilation-Discussion）， not only ensures the subjectivity of students， but also emphasizes dominance of teachers. The results show that PAD Class facilitates the improvement of students' learning interest as well as the fostering of students' programming ability， meets the individual needs of students at different levels， and improves the teaching effect.

Keywords： PAD Class; Web Programming; autonomous learning; teaching reform; effect analysis

基金項目：教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項目“面向產(chǎn)業(yè)需求的計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)課程體系建設(shè)與改革”（202002037008）

作者簡介：劉啟文（1974-），男，漢族，遼寧沈陽人，工學(xué)碩士，講師。研究方向為Web應(yīng)用開發(fā)，Web數(shù)據(jù)挖掘。

2021年我國各類個人互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的用戶規(guī)模總體呈普遍增長趨勢[1]，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷革新和發(fā)展，企業(yè)對Web開發(fā)人員的需求數(shù)量越來越大。美國勞工統(tǒng)計局預(yù)計，2019年到2029年，Web開發(fā)者就業(yè)率將增長8%，高于行業(yè)平均水平[2]。同時，新的Web開發(fā)技術(shù)和開發(fā)框架也日新月異，對Web開發(fā)者的要求越來越高，Web程序設(shè)計課程日益重要。但是，課程內(nèi)容以及教學(xué)效果與企業(yè)要求相差甚遠，課程改革勢在必行。

一? 教學(xué)現(xiàn)狀及改革措施

目前課程教學(xué)過程中普遍存在兩個問題。

1）龐雜的教學(xué)內(nèi)容與有限的課時之間的矛盾。Web技術(shù)包括前端技術(shù)和后端技術(shù)，知識點眾多，而且相關(guān)技術(shù)和開發(fā)框架更新速度快。在有限的課時內(nèi)，很難選擇合適的教學(xué)內(nèi)容，既包括畢業(yè)生就業(yè)所需最新技術(shù)，又兼顧整個技術(shù)體系的基礎(chǔ)知識。目前，許多學(xué)校講授的還是十年前的教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生還需要學(xué)習(xí)最新的開發(fā)框架才能滿足企業(yè)的職位要求。

2）教師統(tǒng)一授課與學(xué)生個體差異之間的矛盾。該課程一般為高年級學(xué)生開設(shè)，學(xué)生對Web開發(fā)技術(shù)的熟悉程度不同、學(xué)習(xí)基礎(chǔ)參差不齊，教師統(tǒng)一授課時無法滿足學(xué)生的個性化需求?；A(chǔ)好的學(xué)生覺得教學(xué)內(nèi)容簡單，基礎(chǔ)差的學(xué)生覺得跟不上。

為了解決課程現(xiàn)存的問題，各高校采取的改革措施主要有：在教學(xué)過程中引入項目教學(xué)法，強調(diào)教師在項目開始前的良好示范、項目進行中的及時指導(dǎo)以及對項目的評價與考核[3]；針對傳統(tǒng)項目教學(xué)法存在的問題，引入了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，將學(xué)生作為項目的主導(dǎo)，讓學(xué)生得到更多的實踐機會[4]；為了解決課時不足的問題，創(chuàng)建課程群，深度融合Java基礎(chǔ)、Java高級編程、Java框架技術(shù)等不同階段的內(nèi)容，并通過項目的實施來提高學(xué)生的動手實踐能力[5]；在教學(xué)過程中引入對分課堂教學(xué)模式，同時利用雨課堂對教學(xué)過程進行有效管理，取得了不錯的教學(xué)效果[6]。

對分課堂是2014年由復(fù)旦大學(xué)張學(xué)新教授提出的課堂教學(xué)模式，融合了講授式課堂與討論式課堂的優(yōu)點，把教學(xué)分為在時間上清晰分離的三個過程：講授、內(nèi)化吸收、討論[7]。對分課堂出現(xiàn)以后，其受到許多教師的青睞，并在各自課程中進行應(yīng)用。對分課堂已覆蓋全國乃至國外幾十個學(xué)科門類、上千門課程，在各學(xué)段都得到了一定的應(yīng)用并取得實效，尤其是高校應(yīng)用比例很高[8]。

對分課堂更適合理論性弱、實踐性強的教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生可以在教師講授后，通過實踐對學(xué)習(xí)內(nèi)容重新整合建構(gòu)，將教師講授的內(nèi)容轉(zhuǎn)化為自己的經(jīng)驗[9]。對分課堂的特色之一就是可以把講授和討論在時間和空間上錯開，變“即時討論”為“延時討論”，讓學(xué)生有充足的時間進行內(nèi)化吸收。內(nèi)化吸收所需的時間可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容確定，簡單內(nèi)容適合采用當(dāng)堂對分，復(fù)雜內(nèi)容適合隔堂對分[10]。對分課堂有利于充分發(fā)揮學(xué)生的主體性，以學(xué)生為中心，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。同時，需要加強對教師的培訓(xùn)，提高教師的業(yè)務(wù)能力[11]。此外，在考核方法上，對分課堂強調(diào)過程性評價，引導(dǎo)學(xué)生從被動接受知識，變?yōu)樽灾鲗W(xué)習(xí)[12]。

本課程“輕理論、重實踐”，要求學(xué)生必須有較強的自主學(xué)習(xí)能力，自己動手編寫程序、調(diào)試程序、解決出現(xiàn)的問題。同時，Web相關(guān)技術(shù)和框架眾多，如果沒有教師指導(dǎo)，學(xué)生無法選擇合適的學(xué)習(xí)內(nèi)容。根據(jù)課程特點，以及授課對象是畢業(yè)生的實際情況，設(shè)計了基于對分課堂的教學(xué)模式，并在沈陽航空航天大學(xué)（以下簡稱“本?！保┯嬎銠C學(xué)院2018級學(xué)生中進行試驗，取得了一些經(jīng)驗。

二? 基于對分課堂的教學(xué)改革

本校計算機學(xué)院從2006年起在第七學(xué)期開設(shè)了院級選修課Web程序設(shè)計，主要講授Java Web相關(guān)的開發(fā)工具、開發(fā)技術(shù)和框架。希望大四學(xué)生通過學(xué)習(xí)該課程，能夠掌握Web開發(fā)技術(shù)，提升畢業(yè)生的工程實踐能力，增強畢業(yè)生的就業(yè)競爭力。

本課程的所有教學(xué)都在機房完成，采用新華三高校云桌面[13]，教師和學(xué)生每人一臺計算機，學(xué)生可以跟隨教師進行實際操作。課程48學(xué)時，包括32理論學(xué)時，16實驗學(xué)時。下面從理論教學(xué)、實驗教學(xué)以及考核方法三方面對基于對分課堂的教學(xué)改革進行介紹。

（一）? 理論教學(xué)

理論教學(xué)一周兩次課，分為如表1所示的16個單元，每個教學(xué)單元2學(xué)時，每個單元包括三個層次的知識。

1）基礎(chǔ)知識，包括語法、API、實現(xiàn)原理、環(huán)境配置等一般性知識，基礎(chǔ)知識由學(xué)生在課外自學(xué)。基礎(chǔ)知識分為兩類，一類是學(xué)習(xí)實操知識的前置條件，教師提供自制視頻，方便學(xué)生反復(fù)學(xué)習(xí)；另一類是不影響實操，不常用的知識，教師提供網(wǎng)上資源鏈接，學(xué)生可以自行選擇是否學(xué)習(xí)。

2）實操知識，基礎(chǔ)知識的綜合應(yīng)用，擴展知識的基礎(chǔ)，起到承上啟下的作用，課程主要考核的部分。教師在講授階段通過一個例子來講解實操知識，學(xué)生跟隨模仿，復(fù)制教師的操作。

3）擴展知識，實操知識的延伸，一般是目前流行的開發(fā)技術(shù)或框架，企業(yè)所需的技術(shù)。學(xué)生在課外自學(xué)，教師提供網(wǎng)上資源鏈接，并提供指導(dǎo)性視頻文件，對網(wǎng)上資源進行概要性總結(jié)，方便學(xué)生選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容。

學(xué)生在每次上課之前必須完成必要的基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)，擴展知識不做要求。第一次課，教師介紹課程以及技術(shù)路線，學(xué)生學(xué)習(xí)Tomcat配置，不需要提交代碼。課后，學(xué)生可以組建編程小組，以后小組內(nèi)成員可以一起學(xué)習(xí)和討論?；趯Ψ终n堂的理論教學(xué)分為當(dāng)堂對分和隔堂對分，當(dāng)堂對分對應(yīng)課內(nèi)任務(wù)，需要下課前提交完成任務(wù)的代碼。隔堂對分對應(yīng)課外任務(wù)，隔周發(fā)布，由學(xué)生在課外完成。

基本操作內(nèi)容，采取當(dāng)堂對分方式。上課前，教師通過網(wǎng)上平臺發(fā)布學(xué)習(xí)指導(dǎo)，學(xué)生通過觀看視頻學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識。上課開始前，教師通過云桌面發(fā)布當(dāng)堂任務(wù)。講授和內(nèi)化吸收同時進行，教師進行實操講解，學(xué)生進行跟隨模仿。講授階段后，學(xué)生開始完成任務(wù)，學(xué)生之間可以進行討論，或者向教師尋求幫助，對于共性問題，教師可以進行統(tǒng)一解答。下課前學(xué)生提交任務(wù)完成代碼。當(dāng)堂對分要求教師實操講解時盡量詳細，保證學(xué)生能夠跟上進度，完成內(nèi)化吸收。

復(fù)雜操作內(nèi)容，采取隔堂對分方式。上次課結(jié)束時，教師實操講解教學(xué)內(nèi)容，總結(jié)本次課重點，對于下次課知識點略講，最后發(fā)布下次課任務(wù)。課外，教師通過網(wǎng)上平臺發(fā)布操作視頻和網(wǎng)上資源，學(xué)生根據(jù)自身的情況，選擇合適的技術(shù)學(xué)習(xí)，完成任務(wù)。下次課前，學(xué)生提交代碼。教師閱讀學(xué)生代碼，選擇有代表性的代碼。下次上課時，組織學(xué)生進行代碼評審，學(xué)生進行討論，最后教師進行總結(jié)。

需要注意的是：

1）當(dāng)堂對分，教師講解盡量詳細；隔堂對分，教師只給出指導(dǎo)性意見。

2）課外學(xué)習(xí)視頻可以是教師錄制的，也可以是網(wǎng)上公開的資源，但是教師對于公開資源必須給出指導(dǎo)意見，學(xué)生可以根據(jù)自身情況選擇合適的技術(shù)完成任務(wù)。

3）當(dāng)堂對分，討論階段采取學(xué)生組內(nèi)、學(xué)生之間討論，教師答疑的傳統(tǒng)形式；隔堂對分采用企業(yè)中常見的代碼評審方式，教師選擇參與代碼評審的學(xué)生，課前通知學(xué)生，學(xué)生介紹自己完成任務(wù)所用的技術(shù)以及設(shè)計思路，其他學(xué)生提問，最后教師點評。

4）評價任務(wù)完成好壞的標準不是看是否使用了新技術(shù)，而是任務(wù)的完成程度以及技術(shù)的應(yīng)用是否合理。

（二）? 實驗教學(xué)

如表2所示，實驗教學(xué)分為4個實驗，每個實驗4學(xué)時，教師可以準備多個實驗題目，每個實驗題目都是對單個數(shù)據(jù)庫表的增加、刪除、修改和分頁查詢操作。教師給出每個實驗題目的數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)，每個表的字段個數(shù)以及字段類型種類相似，保證每個題目的難度相當(dāng)。

實驗教學(xué)過程采用與理論教學(xué)當(dāng)堂對分相似的流程，教師通過網(wǎng)上平臺發(fā)布實驗任務(wù)和教學(xué)視頻，學(xué)生觀看視頻，學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識并提出問題。實驗課開始后，教師根據(jù)學(xué)生提問進行實操講解，學(xué)生跟隨模仿。教師講授后，由學(xué)生完成實驗任務(wù)，有疑問可以組內(nèi)討論，或者詢問教師，教師對共性問題進行統(tǒng)一講解。下課前，要求學(xué)生提交代碼。

（三）? 考核方法

課程采用過程化考核，根據(jù)教學(xué)目標設(shè)計考核任務(wù)，考核任務(wù)分布在整個教學(xué)周期，并且定期公布成績，督促學(xué)生認真學(xué)習(xí)。

如表3所示，本課程的考核成績由三部分組成，課堂作業(yè)占48%，每次作業(yè)6分，共8次，作業(yè)要求在課堂上完成，作業(yè)代碼在本次課結(jié)束前上傳到教師機；課后作業(yè)占12%，每次作業(yè)6分，共2次，教師通過網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)平臺（簡稱CG）發(fā)布作業(yè)要求，學(xué)生通過CG提交作業(yè)報告；實驗成績占40%，每次10分，共4次，實驗代碼在實驗課結(jié)束前上傳到教師機，一周內(nèi)學(xué)生通過CG提交實驗報告。

作業(yè)與實驗類似，都是程序設(shè)計類題目。課堂作業(yè)會在當(dāng)堂對分的課堂上發(fā)布，作業(yè)內(nèi)容與本次課內(nèi)容相關(guān)，代碼實現(xiàn)比較簡單，主要考查學(xué)生的課堂表現(xiàn)。課外作業(yè)通過CG發(fā)布，主要考查學(xué)生對知識綜合運用的能力。

三? 實施效果分析

為了全面了解學(xué)生對本次課程改革的看法，在課程結(jié)束后，對59名學(xué)生進行調(diào)查，采用5分制李克特量表，并對調(diào)查結(jié)果進行數(shù)據(jù)分析，結(jié)果見表4。

在評價內(nèi)容1、2、3、5中，持“肯定意見”的學(xué)生超過了90%，即選擇了“堅決同意”或“同意”，說明對分課堂教學(xué)模式激發(fā)了學(xué)生主動學(xué)習(xí)的興趣，學(xué)生愿意主動學(xué)習(xí)新知識。

在評價內(nèi)容7、9中，持“肯定意見”的學(xué)生超過了90%，說明通過該課程學(xué)習(xí)，提高了學(xué)生工程實踐能力。

比較低的選項是4，說明新的教學(xué)模式對教師提出了更高的要求，教師必須學(xué)習(xí)和了解新技術(shù)，才能為學(xué)生提供更有效的指導(dǎo)。

最后，對“喜歡新教學(xué)模式”持肯定意見的學(xué)生達到98.30%，說明基于對分課堂的教學(xué)改革是成功的，得到了學(xué)生的認可。

四? 結(jié)束語

對分課堂適用以實踐為主的課程，包括一些實驗課程，老師在課內(nèi)和課外發(fā)揮指導(dǎo)作用，保證學(xué)生的主體地位，激發(fā)學(xué)生的主觀能動性，能有效地提高學(xué)生的工程實踐能力。但是，這種教學(xué)模式要求教師有較強的實操能力，并且要緊跟最新技術(shù)，了解企業(yè)需求，才能給學(xué)生以有效的指導(dǎo)。

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