Java程序设计课程翻转教学模式探索

李瑞生

【摘 要】翻转教学模式是近年来教学研究和改革的热点。以Java程序设计课程为例，分析了该课程进行翻转教学改革的必要性，以教学案例方式详细探讨了Java程序设计课程翻转教学课前学习资源的设计方法，讨论了课堂教学环节的实施步驟。

【关键词】Java程序设计；翻转教学；课程改革

0 引言

传统教学模式下，Java程序设计课程经过多年的教学改革，已经在很大程度上提高了教学质量。但还是暴露出学生自主学习和实践能力较弱、课堂被动接受知识和技能、探究式学习难以开展等瓶颈问题。

“互联网+教育”背景下，翻转教学模式成为近年来教学模式研究和改革的主要方向。翻转教学模式是把传统教学模式中课堂上教师讲授的知识和技能以在线课程形式前置到课前，让学生通过自主学习完成；课堂上则主要以研讨、实践、师生充分互动等方式，促进学生的知识内化和技能提升[1-5]。

融合传统教学模式下教学改革取得的教学方法和经验，探索Java程序设计课程翻转教学的设计和实施方法，并逐步付诸教学实践，以进一步提高该课程的教学质量。

1 Java程序设计课程翻转教学模式改革的必要性

对于Java程序设计课程，翻转教学模式可以从以下几个方面解决传统教学模式下遇到的问题。

（1）有利于扩展教学内容，为学生不断线地学习提供了可能性

Java程序设计课程内容丰富、知识体系庞大。传统教学模式下，有限的课时使得教学进度安排紧张、难点知识和技能的巩固不够、较大型的应用案例无法全面铺呈给学生。翻转教学模式下，课程的大部分信息量和应用案例可以被分散到网络课程中，既可以有效扩展教学内容，也可以为实体课堂进行知识巩固和技能拔高提供保障。

传统教学模式下，Java程序设计课程教学遇到的一个困扰就是：学生学习了Java SE程序设计课程后，如果缺乏后续课程支撑，学生就会困惑于如何继续深入学习Java的问题。翻转教学模式下，可以通过逐步建设并开发系列化的在线课程体系，将Java程序设计课程模块化为“Java SE编程+Java EE编程+Java ME编程+Android应用编程+Java游戏编程等[6]”，让学生有明确的学习路线图，也为学生深入学习Java程序设计提供了学习资源保障。

（2）有利于任务驱动教学的落实和学生自主学习习惯的养成

传统教学模式下，Java程序设计课程教学中“问题导向、案例任务驱动”教学方法在很大程度上提高了学生课堂学习的兴趣和积极性。但这些问题和案例在呈现时间上对于学生还是太滞后，快速的课堂节奏使得学生没有足够的时间自己分析、思考和解决问题。翻转教学是把这些问题作为学生课前学习任务交给学生自己思考和解决，不能解决时，促使学生去学习在线课程，找到解决办法。可以紧紧围绕学生学习中的“为什么学？、“学什么？”和“能解决什么问题？”的关切，密切联系社会需求，组织Java Web、Android应用、Java游戏开发等项目开发实战的系列在线教学视频，让学生有更多的自主学习选择，进一步激发学生进行自主学习的兴趣和积极性，逐渐养成自主学习和动手实践的良好习惯。

（3）有利于学生开放学习习惯的养成

Java程序设计课程是一门开设面很大的课程。很多知名院校、软件公司、Java教育培训机构都在互联网上共享了该课程的优质教学资源、教学视频以及MOOC（Massive Open Online Courses）资源。这些资源可以作为Java程序设计课程线上资源的有益补充，教师通过遴选这些资源并推荐给学生，让学生逐渐养成开放学习习惯，不再局限于教材和课堂，不断拓展学习视野，了解前沿开发技术，充分利用“互联网+教育”给学习带来的增值。

（4）有利于改善课堂互动环节

翻转教学模式下，知识和技能学习环节前置到课前进行，为实体课堂上师生进行充分的互动交流、研讨学习提供了时间和环境保障。长期以来，有助于培养学生探究性学习的习惯和能力。

2 Java程序设计课程翻转教学的设计与实施

（1）学生课前学习资源的设计

建立一套与教学内容同步、符合学生自主学习特点的网络微视频课程，以“短小精悍、能够调动学生兴趣和主动性、能够用实践任务促使学生反复观看”为原则[4，5]，按照“问题+短视频+任务+拓展”的方法组织学生的课前学习资源。即先提出一个（组）驱动教学的实际问题；在短视频中则紧紧围绕这些问题逐个进行分析和编程演示等；布置实践任务，让学生结合视频内容同步实践；布置课堂讨论任务并让学生提前思考和实践，使得学生有备而来地上课；拓展部分则是为了保障学生进行知识和技能的延伸和拔高。

教学案例1：Java程序设计概述

问题提出：Java 是什么？Java能做什么？Java开发环境如何？

视频内容：主要介绍Java技术体系和应用领域，让学生了解Java SE、Java EE、Java ME、Java与Andriod开发、Java游戏开发等；给学生清晰地呈现持续学习Java技术的学习路线；快速展示几个在不同平台下的应用案例；演示基础平台JDK+Eclipse的安装、配置和程序调试方法。

实践任务布置：请结合教材第1章内容上机完成JDK+Eclipse环境的搭建；完成JDK环境变量配置并分别在JDK和Eclipse环境下完成指定Java Application程序的编写和调试。

课堂讨论任务：Java虚拟机机制和Java SE程序运行机制；JDK环境变量配置方法及JDK中javac、java以及appletviewer命令的用法[6]；实践任务完成过程中遇到的问题和解决方法等。

拓展：用单另的短视频分别演示Java EE、Java ME、Android开发环境JDK+MyEclipse+T omcat、JDK+Eclipse+WTK+EclipseMe、JDK+Eclipse+Andriod SDK+ADT的完整搭建方法及各自典型项目的部署和运行方法等。endprint

教学案例2：JDBC数据库操作

问题提出：如何连接不同的DBMS（Database Management System）并运用JDBC API编程操作数据库？

视频内容：以2-3个短视频分别介绍通过JDBC-ODBC桥接方式和专用驱动程序方式连接不同DBMS的方法；扼要介绍JDBC API中的常用类和接口；以Access和MySQL连接和操作为例演示数据库增、查、改、删基本操作的编程方法。

实践任务布置：上机编程掌握视频内容；完成教材JDBC实现批处理和事务处理操作的例题和习题；完成在“组件与事件编程”章节中已经实现了（界面和部分事件处理程序）的学生信息管理系统的数据库操作部分的程序。

课堂讨论任务：JDBC连接SQLServer、Oracle的方法；视频学习和实践任务中遇到的问题；DAO（Data Access Object）以及VO（Value Object）類[7]（参阅教材）在JDBC数据库编程中的实现方法等。

拓展：用系列短视频介绍运用Hibernate轻型框架[7]实现数据库编程的方法。

（2）课堂环节的实施

翻转教学模式下课堂的主要任务有两个。其一是有效检验学生的学习成效，发现问题，查缺补漏；其二是帮助学生进一步系统化和巩固知识、技能点，以解决翻转教学中学生“碎片化学习”和“跳跃性学习”带来的知识网络难以建立的问题。

把课堂分成三个阶段：第一阶段进行讲授，重点帮助学生梳理本章节的学习目标、重难点，补充讲授一下在课前自学中没有涉及的内容如教学案例1中有关次重点如Java的发展与特点、Java程序分类等内容，教学案例2中JDBC API中的常用类和接口的详细介绍，DAO以及VO类在Java数据库编程中应用方法等，帮助学生建立完整的知识和技能网络。第二阶段是组织学生研讨和师生互动阶段。教师首先通过提问了解学生课前学习的基本情况，再让学生分别针对课前学习中的“实践任务”和“课堂讨论任务”模块，以学习小组为单位展示课前学习成果、汇总和交流解决自学中遇到的难点问题；教师通过学生回答问题情况、参与学生的讨论和交流过程、检查学生现场实践情况等方式衡量学生课前学习的成效，并收集大部分学生都遇到的难点问题。对于已经在课前完成了课堂讨论任务的学生，则要求其进行简要演示并帮助本组其他学生完成任务。第三阶段主要是答疑、小结以及给学生布置新任务。集中讲授学生自学和研讨阶段遇到的普遍难点问题；针对教学案例中的“拓展”模块进行重点答疑，针对个别问题进行个别解答和辅导；点评学生学习成果，进行教学小结；布置作业并提醒学生进行新内容的自主学习。

3 结论

翻转教学模式可以解决传统教学模式下遇到的一些问题。但在实施翻转教学过程中，需要进行适合学生学情、能够充分促进学生自主学习的课前在线资源设计，课堂教学要发挥传统教学模式下教师讲授方法系统性强和翻转教学模式下利于师生互动及探究式学习开展的优势，让“教师主导”和“学生主体”并行不悖，并根据学生的自主学习能力差异，不断灵活地调整教学设计和教学方法，从而切实提高教学质量和水平。

【参考文献】

[1]张金磊，王颖，张宝辉.翻转课堂教学模式研究[J].远程教育杂志，2012（4）：46-51.

[2]郭文良，和学新，翻转课堂：背景、理念与特征[J].教育理论与实践，2015（6）：3-6.

[3]刘健智，王丹，国内外关于翻转课堂的研究与实践评述[J].当代教育理论与实践，2014（2）：68-71.

[4]刘爽.翻转教学中课前学习环节的教学设计研究[J]职业技术教育，2015（11）：29-32.

[5]吴仁英，王坦.翻转课堂：教师面临的现实挑战及因应策略[J].教育研究，2017（2）：112-122.

[6]耿祥义，张跃平.Java 2实用教程（第4版）[M]，清华大学出版社，2012.

[7]郭克华.Java EE程序设计与应用开发[M]，清华大学出版社，2011.endprint