技術(shù)報(bào)告翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在軟件類課程中的應(yīng)用

1、計(jì)劃類別 項(xiàng)目編號 項(xiàng)目技術(shù)報(bào)告課題名稱 項(xiàng)目主持人 承擔(dān)單位 題目：翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在軟件類課程中的應(yīng)用研究近年來，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(shí)踐中獲得認(rèn)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(shí)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(jì)，課堂教學(xué)環(huán)節(jié)實(shí)施，學(xué)生學(xué)習(xí)評價(jià)，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(jì)等。實(shí)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1 引言（Introduction）翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式是顛倒傳統(tǒng)的

2、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(shí)把傳統(tǒng)教學(xué)中的課后作業(yè)搬到課堂上進(jìn)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(shí)踐進(jìn)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(dá)國家的一些學(xué)校如美國明尼蘇達(dá)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(jì)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

3、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(shí)踐的熱潮。在這門課開課之前，課程組進(jìn)行的一項(xiàng)調(diào)查表明目前在國內(nèi)有73.9%的教師從來沒有進(jìn)行過翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)踐，23.1%偶爾嘗試過，只有3%的教師經(jīng)常實(shí)踐翻轉(zhuǎn)課堂，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式及實(shí)踐在中國還有很大的研究與發(fā)展空間。軟件類課程是計(jì)算機(jī)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(shí)踐性較強(qiáng)，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(fèi)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(shí)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(shí)踐進(jìn)行

4、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（Theapplication of flipped classroom for softwarecourses teaching）要提高翻轉(zhuǎn)課堂在軟件類課程中實(shí)施成功的概率，必須對軟件類課程的各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行精心設(shè)計(jì)。2.1 課前教學(xué)設(shè)計(jì)課前教學(xué)設(shè)計(jì)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(gè)重要元素，其設(shè)計(jì)的好壞直接影響翻轉(zhuǎn)課堂的其他各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，基于翻轉(zhuǎn)課堂的課前教學(xué)設(shè)計(jì)主要包括以下幾個(gè)方面。（1）學(xué)生學(xué)情分析。只有認(rèn)真分析授課對象的學(xué)情，才能有針對性地進(jìn)行課前學(xué)習(xí)任務(wù)單的設(shè)計(jì)。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

5、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(dá)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(dá)到較好的預(yù)習(xí)效果，針對這種情況，教師必須精心進(jìn)行課前教學(xué)設(shè)計(jì)。（2）教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)。教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)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(jì)教學(xué)目標(biāo)時(shí)要特別注意實(shí)踐操作目標(biāo)的設(shè)計(jì)，比如需要學(xué)生掌握什么樣的操作步驟、實(shí)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(xiàng)目等。（3）課前學(xué)習(xí)資料設(shè)計(jì)。課前學(xué)習(xí)資料主要包括教材內(nèi)容、短視頻、動(dòng)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

6、短視頻，同時(shí)在視頻中有針對性地對一些內(nèi)容進(jìn)行講解，這樣可以使得學(xué)生在課前預(yù)習(xí)時(shí)能夠快速上手，對于這些操作類的短視頻，在制作時(shí)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(dá)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(dòng)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(dòng)畫來進(jìn)行動(dòng)態(tài)展示。在設(shè)計(jì)習(xí)題的時(shí)候，應(yīng)圍繞學(xué)習(xí)內(nèi)容的重點(diǎn)和難點(diǎn)來設(shè)計(jì)，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(jì)。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)

7、任務(wù)單的設(shè)計(jì)，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(shí)需要注意哪些問題，做什么樣的記錄，觀看視頻要達(dá)到什么樣的目的，觀看視頻后是否需要進(jìn)行一些實(shí)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(jìn)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(dá)到因材施教的目的。（5）ARCS動(dòng)機(jī)模型設(shè)計(jì)。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(dá)大學(xué)約翰.M.凱勒教授在20世紀(jì)80年代提

8、出的一個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)模型，關(guān)注如何通過教學(xué)設(shè)計(jì)來調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。教師可以針對ARCS的四個(gè)方面或其中的某幾個(gè)方面進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)前面各部分內(nèi)容，比如針對Attention的設(shè)計(jì)，教師要求學(xué)生重點(diǎn)學(xué)習(xí)某部分內(nèi)容，在視頻中講解中進(jìn)行比較細(xì)致的分析與強(qiáng)調(diào)；針對Relevance的設(shè)計(jì)，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(diǎn)，并在視頻結(jié)束前對后續(xù)要學(xué)習(xí)的內(nèi)容進(jìn)行說明；針對Confidence和Satisfaction的設(shè)計(jì)，教師可以要求學(xué)生在觀看視頻后完成某項(xiàng)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(dòng)環(huán)節(jié)及設(shè)計(jì) 翻轉(zhuǎn)課堂的課堂教學(xué)活動(dòng)與傳統(tǒng)的教學(xué)活動(dòng)

9、有本質(zhì)的區(qū)別，教學(xué)活動(dòng)的環(huán)節(jié)及其設(shè)計(jì)對實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂的教師是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)，針對軟件類課程，大概可以從以下幾個(gè)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(jì)另外一些習(xí)題，在上課開始的時(shí)候進(jìn)行檢測，結(jié)合互動(dòng)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(shí)得到反饋，教師就可以根據(jù)這些反饋信息有的放矢地進(jìn)行知識的重點(diǎn)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(diǎn)與重點(diǎn)進(jìn)行講解。對于軟件類課程涉及到一些實(shí)際操作的，教師可以在課堂上再演示一遍

10、。整個(gè)知識講解的過程不宜占用太多的時(shí)間，大概可以控制在一節(jié)課的三分之一左右時(shí)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(jìn)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(diǎn)來鞏固重要的知識點(diǎn)及難點(diǎn)。（4）課堂協(xié)作。實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂時(shí)，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(xiàng)目是由一個(gè)團(tuán)隊(duì)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(gè)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(gè)小組之

11、間可以就一些關(guān)鍵問題進(jìn)行交流，對于軟件類課程，可以展示小組的設(shè)計(jì)結(jié)果，并對設(shè)計(jì)的思路及關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行講解，其他小組可以進(jìn)行評價(jià)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12個(gè)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(shí)間進(jìn)行精心準(zhǔn)備，增強(qiáng)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(jìn)行小結(jié)，同時(shí)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(shí)踐操作的題目，可以更多地布置與完成軟件項(xiàng)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

12、，教師提供作業(yè)參考答案及評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，同學(xué)在批改其他同學(xué)作業(yè)的同時(shí)也掌握了作業(yè)的內(nèi)容。2.3 學(xué)生學(xué)習(xí)的評價(jià)實(shí)施了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式后，對學(xué)生學(xué)習(xí)的評價(jià)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(xì)微的差別，但大部分軟件類課程對學(xué)生學(xué)習(xí)的評價(jià)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(dòng)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(yàn)較為豐富

13、，教師可在上課前設(shè)定一些評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，可以減少評價(jià)的誤差。對于通過互動(dòng)反饋系統(tǒng)回答的問題，成績可以由系統(tǒng)自動(dòng)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?？梢越梃b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(jià)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

14、程還可根據(jù)課程的實(shí)際情況增加評價(jià)組成部分，各個(gè)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 networkteaching 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(shí)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(rèn)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)

15、平臺發(fā)布各種類型的學(xué)習(xí)資料包括視頻、動(dòng)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(xiàng)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(dòng)反饋功能，可以是獨(dú)立的互動(dòng)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(dòng)反饋功能。在文獻(xiàn)8中筆者探討了互動(dòng)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(dòng)反饋系統(tǒng)可以提高翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)施成功的概率8。利用互動(dòng)反饋功能可以實(shí)時(shí)記錄

16、學(xué)生課堂回答問題的情況，并能在課后進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。除了互動(dòng)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(shí)學(xué)生只能看到評價(jià)的作業(yè)信息而不能看到他要評價(jià)的作業(yè)是哪一個(gè)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(gè)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(gè)重要渠道。4 結(jié)論（Conclusi

17、on）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(rèn)可，對于軟件類課程由于其實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，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(jì)算機(jī)專業(yè)的多門軟件類課程中實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法。實(shí)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(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力，在一定程度上提高了教學(xué)的效果。參考文獻(xiàn)（References）1 Davies RS，Dean DL，Ball N.Flipping the Classroom and Instructional Technology Integration

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