基于翻轉(zhuǎn)課堂的企業(yè)級(jí)程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)方法探索

王雪

摘要：企業(yè)級(jí)程序設(shè)計(jì)課程要求基礎(chǔ)知識(shí)寬泛且牢固和實(shí)踐訓(xùn)練能夠保證，現(xiàn)有傳統(tǒng)教學(xué)模式難以使學(xué)生建立良好的企業(yè)級(jí)程序設(shè)計(jì)思維并加以充分運(yùn)用。針對(duì)這一現(xiàn)狀，文章提出將翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)理念引入企業(yè)級(jí)程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)中，介紹教學(xué)改革的具體思路并說(shuō)明實(shí)踐效果。

關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂；教學(xué)模式；企業(yè)級(jí)程序設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)思維

0.引言

企業(yè)級(jí)程序設(shè)計(jì)是軟件工程本科專業(yè)的主干課程，該課程涉及知識(shí)面廣，是對(duì)于HTML、JavaScript、數(shù)據(jù)庫(kù)原理、C#基礎(chǔ)語(yǔ)言等技術(shù)的綜合運(yùn)用，因此需要學(xué)生具備非常扎實(shí)的理論知識(shí)基礎(chǔ)，同時(shí)該課程的實(shí)踐要求高，要求學(xué)生在短時(shí)期內(nèi)具備較為熟練的實(shí)操能力。鑒于該課程的綜合素養(yǎng)要求較高，同時(shí)考慮到對(duì)先導(dǎo)課程數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及算法、C++/Java程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用等的依賴性，教師可以利用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式最大限度地發(fā)揮學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的能動(dòng)效應(yīng)，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)企業(yè)級(jí)程序設(shè)計(jì)的思維，提高學(xué)生的程序設(shè)計(jì)能力和學(xué)習(xí)效率，達(dá)到強(qiáng)化訓(xùn)練和實(shí)踐的目的。

1.現(xiàn)有的問(wèn)題

（1）傳統(tǒng)的或大多數(shù)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言教學(xué)都通過(guò)“題海戰(zhàn)術(shù)”鞏固和強(qiáng)化語(yǔ)言本身的語(yǔ)法和技術(shù)細(xì)節(jié)學(xué)習(xí)，學(xué)生概念體驗(yàn)相對(duì)較弱。

（2）傳統(tǒng)的或大多數(shù)程序設(shè)計(jì)類課程一般是教師先集中一段或幾小段時(shí)間講解概念、算法和實(shí)例，然后結(jié)合知識(shí)點(diǎn)給出程序?qū)崿F(xiàn)。這種教學(xué)過(guò)程中難免出現(xiàn)學(xué)生得不到及時(shí)訓(xùn)練、對(duì)概念理解不深刻或懶惰不愿動(dòng)手等問(wèn)題，隨著知識(shí)內(nèi)容累加就會(huì)影響學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握，造成其不能將知識(shí)靈活地運(yùn)用與落實(shí)到實(shí)踐中。

（3）由于企業(yè)級(jí)程序設(shè)計(jì)課程開(kāi)設(shè)之前已經(jīng)有c++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用等專業(yè)基礎(chǔ)課，因此企業(yè)級(jí)程序設(shè)計(jì)課程課時(shí)偏少，此外一般學(xué)校在課程設(shè)置和課時(shí)支持上并沒(méi)有考慮到先導(dǎo)課程c#程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，全部靠本課程帶入并且運(yùn)用，導(dǎo)致企業(yè)級(jí)程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)內(nèi)容量多面廣。如果某些學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)掌握得不夠扎實(shí)、功底較差，就會(huì)非常影響本課程的學(xué)習(xí)，而且無(wú)法在短時(shí)期內(nèi)建立良好的企業(yè)級(jí)程序架構(gòu)思維。如何在有限的時(shí)間內(nèi)使學(xué)生真正領(lǐng)會(huì)基于B/S架構(gòu)企業(yè)級(jí)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)方案及實(shí)現(xiàn)方法，也是該課程教學(xué)改革的一個(gè)方面。

2.改革方法探討

傳統(tǒng)教學(xué)模式是由教師對(duì)知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)而具體的講授。翻轉(zhuǎn)課堂由美國(guó)富蘭克林學(xué)院的Robert Talbert教授提出，分為課前和課中兩個(gè)階段。課前階段包括觀看教學(xué)視頻和進(jìn)行有針對(duì)性的實(shí)踐練習(xí)兩個(gè)環(huán)節(jié)；課中階段則分為快速少量的測(cè)評(píng)、解決問(wèn)題并促使知識(shí)內(nèi)化和總結(jié)與反饋3個(gè)環(huán)節(jié)。文獻(xiàn)在此基礎(chǔ)上指出信息技術(shù)和活動(dòng)學(xué)習(xí)是翻轉(zhuǎn)課堂學(xué)習(xí)環(huán)境創(chuàng)設(shè)的兩個(gè)有力杠桿，信息技術(shù)的支持和學(xué)習(xí)活動(dòng)的順利開(kāi)展保證了個(gè)性化協(xié)作式學(xué)習(xí)環(huán)境的構(gòu)建與生成。

教學(xué)設(shè)計(jì)是根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求和教學(xué)對(duì)象的特點(diǎn)，有序安排教學(xué)諸要素，確定合理教學(xué)方案的設(shè)想和計(jì)劃，一般包括教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)重難點(diǎn)、教學(xué)方法、教學(xué)安排、教學(xué)步驟與時(shí)間分配等環(huán)節(jié)。根據(jù)企業(yè)級(jí)程序設(shè)計(jì)課程的特點(diǎn)和教學(xué)要求，引入翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的主要理念，在現(xiàn)在“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的時(shí)代背景下設(shè)計(jì)和補(bǔ)充相關(guān)的教學(xué)視頻學(xué)習(xí)資源，供學(xué)生在課程銜接的前后進(jìn)行學(xué)習(xí)，利用課外時(shí)間完成相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)的鞏固和準(zhǔn)備，從而增加課堂實(shí)踐的比重，這樣能夠讓學(xué)生更多地參與師生互動(dòng)協(xié)作探究的知識(shí)點(diǎn)轉(zhuǎn)化中。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的引入實(shí)現(xiàn)了知識(shí)傳授與知識(shí)內(nèi)化的顛倒，將傳統(tǒng)課堂中的知識(shí)傳授部分地移到課外，將答疑解惑、匯報(bào)討論更多地帶到課堂實(shí)踐中完成，這樣能夠增強(qiáng)學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)新性，極大地激發(fā)學(xué)生的積極性和探索性，同時(shí)也有助于教師實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué)，在學(xué)習(xí)過(guò)程中滿足學(xué)生多樣化的學(xué)習(xí)方式，更好地實(shí)現(xiàn)教學(xué)活動(dòng)中教與學(xué)的良性互動(dòng)。

3.教學(xué)思路及改革設(shè)計(jì)

2006年，美國(guó)卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系主任周以真教授提出：計(jì)算思維是運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念進(jìn)行問(wèn)題求解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、人類行為理解等涵蓋計(jì)算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動(dòng)。針對(duì)ASP.NET技術(shù)實(shí)現(xiàn)基于Web的企業(yè)級(jí)應(yīng)用程序，教學(xué)中應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生建立問(wèn)題的解決過(guò)程和具體的實(shí)踐方案，而這可以稱為企業(yè)級(jí)程序設(shè)計(jì)思維，它區(qū)別于傳統(tǒng)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的過(guò)程思維、數(shù)學(xué)思維或者是單一的面向?qū)ο笏季S，不強(qiáng)調(diào)數(shù)理邏輯關(guān)系、演算和推理的嚴(yán)謹(jǐn)性，而更多地關(guān)注整體的架構(gòu)、布局、解決方案及各要素在企業(yè)級(jí)應(yīng)用程序中所起的作用。表1是傳統(tǒng)教學(xué)與翻轉(zhuǎn)課堂相結(jié)合的企業(yè)級(jí)程序設(shè)計(jì)教學(xué)結(jié)構(gòu)模型。

該教學(xué)模型中兩大主體是教師角色和學(xué)生角色，根據(jù)教學(xué)流程分為課前、課中和課后3個(gè)階段，把翻轉(zhuǎn)課堂的信息技術(shù)與課外學(xué)習(xí)的教學(xué)理念引入企業(yè)級(jí)程序設(shè)計(jì)課程中，該教學(xué)結(jié)構(gòu)模型的具體操作如下。

第1階段由教師在課前設(shè)定該模塊知識(shí)內(nèi)容的教學(xué)目標(biāo)，整合教程、文獻(xiàn)、課件、視頻等教學(xué)資源，然后于課前2-3個(gè)工作日內(nèi)下發(fā)視頻和配套的圖文材料作為學(xué)生課前學(xué)習(xí)的指導(dǎo)材料；同時(shí)學(xué)生根據(jù)老師下發(fā)的教學(xué)資源預(yù)習(xí)教材理論，觀看教學(xué)視頻，多方位地了解與領(lǐng)會(huì)目標(biāo)知識(shí)點(diǎn)，然后總結(jié)學(xué)習(xí)的收獲點(diǎn)與困惑點(diǎn)并將其作為課前學(xué)習(xí)筆記提供給教師，待授課與交流討論時(shí)使用。

第2階段為課堂教學(xué)，其最大特征體現(xiàn)在面對(duì)面交流性上，教師可以通過(guò)Email、QQ（群）、微信（群）或課代表反饋等多種渠道了解學(xué)生課前掌握情況，合理和及時(shí)地對(duì)授課內(nèi)容進(jìn)行微調(diào)，在課程中結(jié)合實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練了解學(xué)生對(duì)于知識(shí)點(diǎn)的實(shí)際掌握情況，并以討論、答疑、匯報(bào)等形式強(qiáng)化重點(diǎn)或難點(diǎn)問(wèn)題；與此同時(shí)，學(xué)生可以解決課前學(xué)習(xí)中遇到的問(wèn)題與困惑，問(wèn)題帶人式的學(xué)習(xí)可以增強(qiáng)知識(shí)接收的主動(dòng)性與深入性，課上的動(dòng)手訓(xùn)練也能避免傳統(tǒng)教學(xué)中“眼高手低”的問(wèn)題，在實(shí)踐練習(xí)中遇到問(wèn)題也能及時(shí)與小組成員或教師進(jìn)行溝通。

第3階段是課后，教師要根據(jù)課堂表現(xiàn)與所呈現(xiàn)的問(wèn)題總結(jié)該模塊知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)下發(fā)實(shí)踐任務(wù)和后續(xù)知識(shí)點(diǎn)銜接的教學(xué)資源，使學(xué)生不斷地融合所學(xué)知識(shí)內(nèi)容。學(xué)生一定要進(jìn)行更深入的實(shí)踐訓(xùn)練，以彌補(bǔ)課堂教學(xué)時(shí)間有限的問(wèn)題。在一個(gè)知識(shí)模塊或里程碑教學(xué)后，教師一定要對(duì)學(xué)生的課堂翻轉(zhuǎn)效果做考評(píng)，掌握和了解教學(xué)效果；同時(shí)，定期考評(píng)也是對(duì)學(xué)生課外學(xué)習(xí)的一種督促手段。

4.具體實(shí)施及效果

以企業(yè)級(jí)程序設(shè)計(jì)中邏輯構(gòu)建的基礎(chǔ)語(yǔ)言C#知識(shí)模塊為例，其重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)和難點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)分別為數(shù)據(jù)類型和自定義類的事件處理兩部分。在數(shù)據(jù)類型課程之前，教師可下發(fā)整合的數(shù)據(jù)類型及數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換視頻資源，輔以每種數(shù)據(jù)類型實(shí)例的代碼材料，結(jié)合教程讓學(xué)生建立值類型與引用類型的數(shù)據(jù)類型框架。經(jīng)課程代表整合，學(xué)生的困惑點(diǎn)主要集中在引用類型Obiect及委托類型的理解上。教師需調(diào)整課堂教學(xué)，快速總結(jié)值類型中需特殊注意的地方，主要講解統(tǒng)一類型系統(tǒng)中所有類型都直接或間接繼承自根類型，也因此才有泛型機(jī)制下的裝箱與拆箱數(shù)據(jù)處理；重點(diǎn)講解委托是一種支持將方法作為另一個(gè)方法的參數(shù)進(jìn)行傳遞的引用類型，結(jié)合具體實(shí)例給出代碼剖析。課程結(jié)束后，布置委托類型的深入實(shí)踐，讓學(xué)生給出委托類型的具體應(yīng)用，同時(shí)用現(xiàn)有知識(shí)完成一個(gè)自定義類。自定義類課前資源主要涵蓋對(duì)屬性和事件處理理解的視頻、文字及代碼材料，學(xué)生反饋困惑點(diǎn)依然集中在事件的運(yùn)用上。課堂教學(xué)除了幫助學(xué)生理解屬性及二次封裝的概念及特性外，還要用更多的例子和代碼講解事件的處理是建立在委托類型基礎(chǔ)上，運(yùn)用頁(yè)面要素觸發(fā)機(jī)制，執(zhí)行事件代碼處理過(guò)程。課后要求學(xué)生結(jié)合授課內(nèi)容完成銀行取款的事件處理過(guò)程。

在一個(gè)學(xué)期的教學(xué)改革試驗(yàn)以后，學(xué)生對(duì)重點(diǎn)和難點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握水平有明顯提高。在對(duì)知識(shí)模塊進(jìn)行的階段性考評(píng)中，每個(gè)知識(shí)模塊的基礎(chǔ)知識(shí)部分占比40%，實(shí)踐考核占比60%。圖1是教學(xué)方法改進(jìn)前后兩個(gè)學(xué)期對(duì)于企業(yè)級(jí)程序設(shè)計(jì)課程核心知識(shí)模塊綜合考評(píng)的學(xué)生平均成績(jī)對(duì)比，學(xué)生采樣都在軟件工程專業(yè)本科3年級(jí)完成，圖中核心知識(shí)模塊中包含的知識(shí)點(diǎn)見(jiàn)表2。

5.結(jié)語(yǔ)

對(duì)于實(shí)踐性要求非常高的企業(yè)級(jí)程序設(shè)計(jì)類課程，課外資源及時(shí)和充足的給予是企業(yè)級(jí)程序設(shè)計(jì)思維建立的保障，使課堂教學(xué)時(shí)學(xué)生也能夠表現(xiàn)出更高的熱情，并通過(guò)課外實(shí)踐加強(qiáng)對(duì)于知識(shí)點(diǎn)的掌握和知識(shí)結(jié)構(gòu)的認(rèn)知。近年來(lái)的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明，課程的教學(xué)不應(yīng)只局限在課堂上，充分利用課外時(shí)間與諸多教學(xué)資源，把翻轉(zhuǎn)課堂核心教學(xué)理念引入傳統(tǒng)教學(xué)方法，這樣才能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生參與的積極性并且取得顯著的效果。