翻转课堂在留学生 “Android应用编程”课程中的应用

2018-01-15饶云波邓建华JEHOIADAJackson

实验科学与技术 2017年6期

饶云波，邓建华，JEHOIADA Jackson

“Android应用编程”作为电子科技大学信息与软件学院留学研究生的专业选修课,是基于程序设计基础Java语言后的一门重要后续课程,其设置目的是让留学生掌握当前最基本的面向移动端,软件开发的方法[1]。由于Android的发展日新月异以及留学生学习具有特殊性,在教学过程中出现了一些实际的问题。本文首先分析来华留学生学习中存在的特征,然后讨论了 “翻转课堂”的快速发展和价值,最后提出了基于翻转课堂下适合留学研究生 “Android应用编程”课程的策略。

1 留学研究生的特点

我国经济的持续增长给予我国教育事业强有力的支持,高校来华留学生人数迅速增长,高校对外的教育和服务功能日益显现[2]。国家和地方政府要求大力推进来华留学生教育,积极扩大来华留学生规模。2010年教育部印发的 “留学中国计划”中,要求到2020年招收50万人次外国留学人员,使我国成为亚洲最大的留学目的地国家[3]。预计到2020年,留学生的类型和层次主要表现为以下3个方面：一是学历生继续增多；二是交换生增加；三是自然科学领域的留学生增加[4]。来华留学生可能会在一段时期出现 “井喷式增长”。因此,为了更好应对来华留学生的教育问题,学院相继出台了一些新的留学生招生政策、留学生培养方案、各个科目的教学大纲以及各项留学生管理规章制度等,不断改革完善,从而促使了学校对于来华留学生的教育培养模式逐步灵活化和多样化。

1.1 不同文化背景

文献 [5]对文化下了这样一个定义：所谓“文化”是在同一个环境中的人民所具有的 “共同的心理程序”。因此,文化不是一种个体特征,而是具有相同社会经验、受过相同教育的许多人所共有的心理程序。这种共有的心理程序之所以会有差异,是因为他们向来受着不同的教育、具有不同的社会角色和工作,从而也就有不同的思维方式。文化差异即是指因地区异同,各地区人们所特有的文化异同而产生的差异。

留学生来自不同文化背景的国家,具有不同的语言、宗教、思想意识及行为习惯,教育背景、学历、个人经历也各不相同。不同文化因素对留学生对中国的认知及课程的认识产生了不同程度的影响,特别是对工科学校专业课程的认识更是不同[6]。同时,并非中国高校中的所有教师都具备足够的英语水平来给留学生上课。一些教师相对来说缺乏国际化的教育理念,很难准确向留学生传达国际化的观念[7]。这些双方的认知差异导致留学生在文化交流、课程知识学习、硕士课题研究等方面产生了一定难度。

1.2 不同宗教背景

另一个影响课程学习的重要因素是宗教。宗教是社会发展到一定历史阶段出现的一种文化现象,属于社会特殊意识形态。由于每个国家的宗教文化不同,直接影响着留学生的思想意识与行为方式,也影响着留学生对他族文化的判断和感知。不同宗教信仰的在华留学生对教学质量的感知存在显著差异。

1.3 不同课程设置

在传统留学生培养方案中,留学生的课程选择性不强,对留学生的要求比较死板,缺乏灵活性,表面的东西强调过多,实质的东西关注过少,对留学生的文化背景、受教育程度等缺乏考虑。学院的软件工程人才培养方向以卓越工程师培养为主要目标,要求留学研究生具备综合应用软件工程学科理论、技术方法、技术工具,分析并解决复杂软件问题的能力[1]。一方面课程设置上强调学生的动手能力和创新能力；另一方面考虑到留学生大多来自经济条件较差的国家,基础教育比较薄弱,不了解编程语言。因此,学院对留学研究生课程设置了“Android应用编程”。Android应用开发课程遵循“加强实践、注重应用、增强素质、培养能力”的原则,以翻转课堂教学模式为先导,以微课视频与配套教学资源建设为核心,以项目案例为载体组织教学内容,突出学生在课程学习中的主体地位[8]。加强工程能力培养,尽量减少纯理论的学习,加大理论与实践的结合。

教育质量是留学教育的核心竞争力,尤其是课程设置、专业设置、师资力量等,决定了一所学校教育的水平和质量,在一定程度上也决定了它的层次[9]。

2 教学模式分析

2.1 目前教学模式分析

教学方式是指教师在要求学生获取知识,提高能力,获取学习方法的过程中所采用的方式。包括谈话式、谈论式、归纳讲授式、重难点讲授式、实践活动式等[10]。不同的国家对学生的教育模式是不一样的,目前世界上主要采用的教育模式有以下4种。1)在线教育,即e-Learning,或称远程教育,指通过应用信息科技和互联网技术进行内容传播和快速学习的方法。2)MOOCs教育是在网络上教导大批学生的课程,把教师的参与程度降到最低。一般来说,学生观看简短的讲课影片,然后完成作业,由机器或其他学生/助教批改。每一堂课可以有数千或数万名学生参与。3) “翻转课堂”教学采取 “课前学习知识、课上内化知识”的模式。4)传统的 “课堂学习知识、课下内化知识”的模式,照本宣科的教学方式普遍存在,而启发式的讨论性和探索性的方式比较少见。以上这些方法在全世界都在应用,不同的国家,采用不同的教学模式。有调查显示,74.3%的留学生对中国教师的教学模式不太满意。因此,中国高校对留学生的课堂教学模式成了一个亟待解决的问题。

2.2 “翻转课堂”教学模式

“翻转课堂” (flipped classroom)教学模式是近几年才在中国流行起来的一种教学模式。其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。课堂内的宝贵时间,学生能够更专注于主动的基于项目的学习,共同研究解决问题,从而对课程获得更深层次的理解[11]。

“翻转课堂”最早引起人们关注是在2007年,当时美国科罗拉多州Woodland Park高中的化学老师Jonathan Bergmann和Aaron Sams运用 “翻转课堂”开展教学活动,他们把结合实时讲解和PPT演示的视频上传到网上,让学生下载并在课前学习,把课堂时间留出来让学生完成作业,或为在实验过程中有困难的学生提供帮助[12]。 “翻转课堂”是多媒体时代的产物,它利用网络等现代技术辅助教学,因此相对完备的多媒体技术平台是实施“翻转课堂”的前提条件。

3 “翻转课堂”在留学生 “Android应用编程”教学中的探索

针对留学研究生的特点和 “翻转课堂”教学的优势,在Android应用编程可以采用翻转课堂的教学模式。使得课堂组织更加灵活,课堂交互更加多维,让留学生获得最充分的练习机会。主要有以下4个步骤：1)教师制作视频等教学材料；2)学生课前学习材料并做相应的练习；3)教师课堂检查并组织练习,期间给予指导(传统模式教育)；4)总结并进一步练习、交流(MOOCs模式)。该教学模式主要的特征是教师和学生的角色定位、教学形式、课堂内容、技术应用、评价方式等方面发生变化。

为了检验翻转课堂教学在 “Android应用编程”中的实际效果,我们设计了如下实验。

3.1 实验对象

信息与软件学院留学研究生30人(6个学生具有汉语基础),分成两个实验组(A组15人,B组15人)。A组采用传统教育模式,教师先在课堂讲解,然后做实验；B组采用翻转课堂教学,学生先课下学习PPT和视频,课堂进行实验辅导,解决项目问题。

3.2 实验内容

A组和B组的实验内容完全一致。对每一个实验,设置了长度为30分钟的视频和PPT 20张。内容为：实验一,Android UI控件的使用基础；实验二,Android数据库(含SQLite)综合训练编程；实验三,多媒体开发基础编程；实验四,2D图形绘制编程。实验要求：A组按照传统教学模式,教师讲解完成实验内容和练习后学生进行实验；B组按照翻转课堂教学模式,学生课下完成视频和PPT学习,课上内化完成实验内容和习题。

3.3 教学目标

掌握Android开发的基本技能和技巧,基本的开发测试环境,并掌握UI控件、数据库综合(含SQLite)、多媒体开发、2D图形绘制等编程；掌握典型的应用开发实例并建立软件开发过程管理的完整概念、掌握通用术语和框架模型。

3.4 实验结果

对于实验结果,我们从学习进度、学习内容掌握度、师生主观评价3个方面进行分析。

对于学习进度方面,A组B组均按照每个学时45分钟进行,每个实验的完成情况按照学生完成实验的平均学时计算,如表1所示。可见B组采用翻转课堂教学方法完成实验所需的学时数较少。

表1 学习进度对比

对于学习内容掌握度方面,我们在A组B组每次完成一个实验后,进行了现场的纸质版测试,测试题目两组相同。采用百分制现场给出测试成绩,测试结果如表2所示,每个实验的最终成绩采用平均分计算得出。可以看出B组分数是高于A组分数的。

表2 学习掌握度对比

在实验教学完成之后,我们对参与实验教学的2位教师和30名学生进行了问卷调查和访谈。分为教学视频、教学PPT、学习兴趣、学习难度4个部分进行打分。30个学生百分制打分的平均结果如表3所示。可以看出,B组采用翻转课堂教学,在对教学视频、教学PPT、学习兴趣3个方面分数评价较高,且认为课程的学习难度降低了,说明采用翻转课堂教学有效。

表3 学生主观评价

两位教师授课后对学生从两个方面进行主观评价,结果如表4所示。1)学习兴趣,包括学生参与回答问题、主动提出问题两方面,A组回答问题15题,答对10题,主动提问8个；B组回答问题15题,答对12题,主动提问20个。2)学习难度,两位教师按照百分数给出主观分数,然后取平均。两位教师均认为学生的学习难度方面,翻转课堂学生学习的难度大一点,但是学习效果好。传统教学模式,教师采用讲授方式,学生学习难度稍微小一些,但是学生吸收知识方面较弱。

表4 教师主观评价

根据实验结果可以看出,翻转课堂教学适合运用于留学生 “Android应用编程”课程教学,对激发学生的学习兴趣、增加主动学习时间、提高学生课堂参与度和知识点的掌握等方面都有明显效果。该模式很好地提高了留学研究生的教学效果。翻转课堂教学高度依赖于学生的自觉性和主动性,对于部分自觉性和主动性不强的学生,要完成预期的任务,教学效果会打折扣,需要采用传统模式进行补充。