基于MOOC的翻转课堂在《Java Web开发》课程中的应用

徐胜舟，杜小坤（中南民族大学计算机科学学院，武汉　430074）



基于MOOC的翻转课堂在《Java Web开发》课程中的应用

徐胜舟，杜小坤
（中南民族大学计算机科学学院，武汉430074）

摘要：

关键词：

慕课；翻转课堂；Java Web开发；课堂教学

0　引言

近年来，慕课（MOOC，Massive Open Online Course，大规模开放的在线课程）已然成为教育界的热门关键词，并受到了高校的广泛关注。慕课是借助现代信息技术和互联网平台将传统高等学校的课堂教学活动转移到物联网平台，让更多的学习者在这个虚拟的教室里自由的学习[1-2］。慕课通常对学习者没有特别的要求，主要以每周话题讨论的形式，提供大体的学习时间表，以频繁的小测验来检测学习效果，考试通常由同学评分。慕课最大的特点是易于使用、覆盖面广、资源丰富、支持自主学习等。但是它也有明显的缺陷，即教师并不和学生直接接触，缺乏有效的互动。

翻转课堂（Flipped Classroom）是一种新的教学模式，指重新调整课堂内外的时间，将学习的决定权从教师转移给学生，其目标是为了让学生通过实践获得更真实的学习，从而逐渐成为学习的主角[3-4］。在这种教学模式下，教师不再占用课堂的时间来讲授信息，这些需要学生在课前通过看视频、查阅资料等方式完成自主学习。在课堂上，教师主要对学生在看视频自学中遇到的问题进行辅导，或者对做实验过程中有困难的学生提供帮助。

将慕课与翻转课堂有机结合起来，既可以充分利用现有的网络平台，满足学生的个性化学习需求，又能发挥传统课堂的优势，在课堂上训练学生的沟通交流和思考的能力。

1　问题分析

《Java Web开发》是我校计算机专业软件开发方向的一门核心专业课程，它要求学生通过课堂内外的理论学习和编程实践，具备利用Java、Servlet、HTML、CSS等相关知识进行Web开发的能力，进行大中型网站的构建与研发。

在以往的教学过程中，我们主要采用的是传统的教学方法，即教师课堂讲授知识点，布置作业让学生在课后上机时练习，课内实验时教师针对学生的问题进行讲解答疑。由于不同学生的学习能力和接受能力不一样，在课堂上直接教学，教师就必须统一教学进度与要求，所以不能兼顾到每一个学生，造成能力强的学生感觉都会了，能力弱的学生一片茫然，时间久了，学生积极性受到很大影响，教学效果自然也不佳，最终影响到学生的代码编写能力，进而直接影响学生毕业时的就业。

Justin G.Gardner指出，翻转课堂主要适合以下3类课程的学习[5］：（1）强调问题解决技巧和批判性思维的学科；（2）需要理论和实践相结合的学科；（3）基于实验的课程。而《Java Web开发》这门课程，正好符合上述特点。基于此，我们在该课程中引入MOOC和翻转课堂的理念。课前，让学生先看录制好的视频，由于视频能够反复观看，所以学生通过这一环节，很好地弥补了基础知识不扎实的缺陷，充分起到了预习的效果。另外，视频中也会布置一些作业，学生在完成作业的过程中，会遇到一些困难，这样他们就会带着问题进课堂。课堂上教师有针对性地进行讲解，让学生展开充分的互动交流，进行自主思考。

2　《Java Web开发》课程中引入“翻转课堂”的实践

2.1翻转课堂的基本模型

在《Java Web开发》课程中采用“翻转课堂”模式，其模型如图1所示。

图1　翻转课堂的基本模型

该模型参照“翻转课堂”的基本模式，将线上教学与线下学习有机结合，重构“教”与“学”的过程。教师在课程开课之前，录制相关的视频，下发需要完成的知识性测验题和编程任务；学生观看视频，完成其中的测验题，开始着手完成编程任务并提交相关问题。课堂上，教师针对学生提出的问题组织学生讨论并进行答疑；针对提出的编程任务进行提示，学生现场编程，教师进行指导。课后，教师会另外以项目形式进行编程任务布置，学生分组完成。一个小项目完成后由教师组织答辩，小组间相互点评。

上述模式始终把学生放在“学习”的主体地位：首先是自己安排时间观看视频并完成知识性测验和简单编程题，在这个过程中提出自己的问题和感到困惑的地方；其次在课堂上，通过其他人提出的问题，学生也可以审视自己学习过程中解决某些问题的思路和其他同学存在差异的地方；第三，经过了课堂上的讨论，教师的讲解，学生对知识点的理解更加深刻，会促进他们在完成项目任务时积极性更高，考虑问题更加全面，在项目答辩时通过互相点评也可以更好地提出自己的见解。

2.2翻转课堂的组织及活动安排

（1）课前的准备

教师首先根据课程的大纲和讲授思路，结合MOOC的基本特点，理清课程要求学生掌握的知识点，以及知识点之间的逻辑关系[6］。这部分笔者主要通过思维导图来画出知识点及知识点间的关系，方便更好地把握全局。在把握知识点的基础上，再针对知识点或知识点群（也就是联系紧密的多个知识点）制作视频或动画。由于本课程知识点要求在电脑上通过实例讲解的操作较多，因此笔者主要通过“屏幕录像专家”软件进行录屏。除了录屏以外，还找了一些相关的网络课程视频和资料，供学生查看和阅读。尽可能通过丰富的材料，让学生对知识点有更深入的了解。只有了解得多了，才能有针对性地提出问题。另外，为了督促学生看视频，我们在视频中间布置了知识性的测验，主要以了解基本概念为主要目的，题型一般为填空题和简答题。准备好这些材料后，教师都会通过建立的学习QQ群，提前将下一次课的材料发布到群里供学生学习。

（2）课堂活动的组织

根据课程性质，正式的课堂讲授及实验课，我们全部安排在机房进行。

课堂活动一般分为三个部分。第一部分在课程开始阶段，我们会要求部分学生讲解课前布置的知识性测验题，目的是确保学生已经看过了相关的视频，督促学生把课前学习落到实处。这一部分大概花费5-10分钟时间，这部分讲解结合课前的作业完成情况，会以一定比例计入学生总成绩。

第二部分为编程实践。教师布置编程练习，学生当堂独立完成。这部分编程练习题是对视频中布置的编程题及实例的变形，难度不会很大。只要认真学习了视频的学生，应该可以完成。学生在机器上操作时若遇到问题，教师可以个别指导，也可以让学生进行讨论。该部分内容的设计也是为了促进学生课前认真看视频、查资料并加以理解。只有认真看了，做了，才有可能很好地完成练习。这部分课堂完成的作业会在课后提交，教师批改后给出成绩，并计入总成绩。

第三部分为课堂讨论。考虑到学生在本课程中需要完成中型项目的编程，因此要求学生自由组合，分成若干的小组。每次课程小组学生都坐固定的位置，在课堂上形成既合作、又竞争的氛围。课堂讨论的问题主要是来源于三个方面：一是教师根据课程内容精心设计的问题；二是收集学生在线下学习过程中遇到的问题，三是在编程实践中学生提出的问题。讨论一般要求学生以小组为单位发表意见，对于小组讨论后得出的结论，教师随机抽取组内的成员进行回答，以确保每个人都能参与讨论，并做出的结论“负责”。课堂讨论的表现也会计入最终成绩。

（3）课后的任务

除了完成课堂上布置编程题外，学生还需要分组完成教师布置的编程项目，这里的项目有多个可选，每个小组可以自行选择，但不允许都选其中一个选题。学生完成过程中可以相互交流，但是不能抄袭，教师可以在QQ群中进行答疑。小项目在给定的时间内提交以后，在课堂上采取答辩的形式进行考核。每个小组撰写软件开发文档，制作幻灯片，教师随机从小组中抽取成员上台演示软件和进行讲解。教师和其他小组的同学现场提问，根据软件性能和答辩情况进行打分。项目完成分在最终考核中占的比例最大。

2.3取得的成效及存在的问题分析

在实施课程改革后，软件工程与计算机科学与技术两个专业的学生反馈显示，引入基于MOOC的翻转课堂教学模式，可以让学生更好地利用课余时间，基于互联网，并结合教师的个性化讲解进行课程基础知识的学习，从而可以让教师在课堂上更关注学生编程实践能力的培养，这对培养应用型的软件开发人才有着重大意义。

但是，课程实施过程中也还存在一些问题：一是部分学生习惯了传统的教学模式，不擅长提问，在观看视频和编程的过程中，提不出问题。二是学习的主动性不强，尽管我们采用了一系列的考核方式来督促他们学习，但是部分学生在完成项目过程中对项目组其他成员依赖性过强，不善于自己独立思考。三是学生表达能力有待加强，部分学生能编写程序，但是不擅长在答辩环节进行讲解，而这也是软件开发工程师必备的技能。以上几点问题，直接影响了课程的效果和学生对课程的喜爱程度。还有一部分学生表示：翻转课堂课外需要花费时间较多，课内总是提问、答辩和讨论，比较紧张，对此不太适应。

3　结语

《Java Web开发》这门课程，以培养学生动手能力、分析解决实际问题的能力为目标。引入基于MOOC的翻转课堂模式，让教师把注意力集中在帮助学生解决编程问题上，又督促学生更主动地学习、思考、动手，将灌输知识的封闭课堂变成开放的、自主学习与互助学习的能力课堂。翻转课堂也能促进教师对教学的思考，促使教师加深对该门课程的广度和深度的理解，从而从容地解答学生提出的各类问题。在翻转课堂实施的过程中也出现了一些问题，需要教师在今后的教学过程中加以改进：如视频的设计更加多元化，设计更多问题促进学生在课堂讨论中进行深度思考，思考如何对能力相对较弱的学生给予更多的帮助等。

参考文献：

[1］李斐，黄明东.“慕课”带给高校的机遇与挑战[J］.中国高等教育，2014（7）：22-26.

[2］龙俊浩，吴爽.浅谈慕课如何推动地方高校培养应用型人才[J］.现代计算机：专业版，2015（2）：54-57.

[3］李晓红.翻转课堂在计算机程序设计类课程中的应用研究[J］.现代计算机：专业版，2014（18）：29-31.

[4］陈倩，李娇娇，汤才梅.翻转课堂在教学中遇到的问题及解决策略研究[J］.软件导刊，2015（1）：176-179.

[5］Gardner J G.The Inverted Agricultural Economics Classroom：A New Way to Teach？A New Way to Learn？[C］.2012 Annual Meeting，August 12-14，2012，Seattle，Washington.Agricultural and Applied Economics Association，2012.

[6］韩建平.C语言程序设计翻转课堂的研究与实践[J］.杭州电子科技大学学报（社会科学版），2015：70-74.

Aiming at the problems in the Java Web Development course，presents flipped classroom based on MOOC in the teaching practice，and describes the implementation effects of the basic model and the organization of class activities.The experiment results show that the flipped classroom based on MOOC makes students leading roles of study，and improves the students' programming skills and communication ability.

Keywords：

MOOC；Flipped Classroom；Java Web Development；Classroom Teaching

Application of Flipped Classroom Based on MOOC in the Teaching Practice of Java Web Development

XU Sheng-zhou，DU Xiao-kun
（School of Computer Science，South-central University for Nationalities，Wuhan 430074）

Abstract：

针对《Java Web开发》课程中存在问题，在该课程中引入基于MOOC的翻转课堂模式，描述该模式实施过程中的基本模型和课堂活动的组织情况。实践结果表明，该模式让学生成为学习的主角，提高他们的编程能力和沟通交流能力。

基金项目：

中南民族大学教学研究项目（No.JYX14025）、中南民族大学教学研究项目（No.JYX14024）

文章编号：1007-1423（2016）15-0018-04

DOI：10.3969/j.issn.1007-1423.2016.15.005

作者简介：

徐胜舟（1982-），男，湖北孝感人，博士，研究方向为图像处理、模式识别

杜小坤（1980-），男，湖北钟祥人，博士，研究方向为数据集成、模式映射

收稿日期：2016-03-15修稿日期：2016-05-13