微信公众号在《Java程序设计》翻转课堂教学中的应用研究

张静

摘  要：文章基于翻转课堂的理论基础，结合微信公众号的使用，对于《Java程序设计》课程进行系统分析和设计，通过录制微视频，建立课程的微信群和建立订阅号平台，在课前、课中和课后开展微课教学改革。通过微信订阅号平台的数据分析功能对于使用效果进行比对和评析，了解学生们对于课程改革效果的评价以及使用阅读的习惯导向。积极调整微课教学内容，提高学习效率。

关键词：翻转课堂;微信公众平台;Java程序设计

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2019）06-0105-04

Abstract： Based on the theoretical basis of flipped classroom and the use of WeChat public platform， this paper systematically analyzes and designs the course "Java Programming". Through the recording of micro - videos， the course WeChat group and the booking platform were established and micro-class teaching reform was carried out. Through the data analysis function of WeChat booking platform， we can compare and evaluate the use effect to understand students' evaluation of curriculum reform effect and reading habit orientation. Actively adjust the content of microteaching to improve learning efficiency.

Keywords： flipped classroom; WeChat public platform; Java Programming

引言

翻轉课堂近些年来成为热点，课堂的翻转体现在教学模式的转变，教师先制作微视频，让学生们观看，课中让学生们讨论。变被动学习为主动学习。翻转课堂中的小视频学习涉及到微学习的内涵，早在1993年LeRoy A.McGrew和Kee提出了“60秒课程”和1995年Kee提出的“一分钟演讲”将教学内容集中在微少时间内，基于案例和理论的支持，逐层分解引入到视频教学中，通过将晦涩难懂的知识点细化，最大限度的满足学习要求，提高学习效率[1]。2008年Penrose正式提出了微课程，基于知识挖掘体系，以教学大纲为出发点，鼓励学生们自愿积极的学习，提供多样化的教学素材，如音频，视频，多图文消息，精确地将难点重点汇聚在微视频中，推送有价值的，学生感兴趣，符合教学目标的信息数据，收集整理反馈学习成果[2]。2000年美国的迈阿密大学的Maureen Lage教授在自己的课程中引入小视频的模式实现课堂翻转，2007年美国林地公园高中化学老师实践了课堂授课的翻转模式，2011年Salman Khan在TED（technology，entertainment，design）大会上介绍了可汗学院的教育模式，全部以微视频为主超过2000段涵盖各学科的内容，以供大家学习，掀起了教育界同行对于翻转课堂的认识和关注[3]。随着互联网，物联网的发展，学生们使用手机的频率大幅度上升，利用微信公众号的推送查阅新闻已经成为了目前的趋势。

一、Java程序设计课程现状

（一）课程主要内容

《Java程序设计》作为计算机类课程的基础课程，在我院物联网工程专业的课程建设中占据着重要的位置。Java程序设计主要从Java基础，Java的继承与多态，用户图形界面，Java数据库连接，Java异常处理，Java网络编程等方面全面介绍了J2SE相关的内容。其中Java与数据库编程中涉及到大量的案例教学，对于预处理，事务处理和批处理程序中的数据进行详细阐述;Java中的多线程技术列举很多启发式的例子帮助学生理解多线程编程;在Java网络编程中涉及到重要的URL，Socket，InteAddress，DatagramPacket等重要的类;Java Swing的GUI用户图形界面设计中常用的组件和容器的使用，事件处理的原理和体制。Java教学中大量的知识点需要诠释案例教学，学生互动和讨论，同一个编程问题可能有很多种算法来解决，需要学生们各抒己见，提供更好的解决方案。

（二）课程目前存在问题

从教师授课角度来分析，一方面由于物联网工程专业学科交叉性较强，专业课程涉及计算机科学技术、通信工程、电子信息工程等学科，大学四年培养计划中核心课程较多，《Java程序设计》课程理论和实验教学整体学时数偏少，课程知识点多，无法通过课堂45分钟传授全部理论基础知识，不能全面的介绍J2SE的内容;另一方面，由于传统都是以知识点为导向，教师课堂教学，学生被动接受，导致学生对于学习的热情不够，理论课教学中经常出现教师独角戏的尴尬。

从学生学习角度来分析，一方面理论课和实验课比例相当，导致实验课开设不足，学生们通常按照实验教学大纲的要求统一刻板的模仿和编程，Java是面向对象高级语言，很多题目具有趣味性，按照传统课本例题习题无疑是单一的，乏味的。另一方面，任何一门程序设计课程算法是灵魂，目前教学中往往不注重算法的冗余度计算，有些题目仍然按照面向过程的编程思维来处理，扼杀了语言的多样性和趣味性。为了更好地将理论课程和实验课程相结合，需要更加合理的安排课堂教学使学生们能够积极高效的吸收所学知识。

三、微信公众平台的微课应用

（一）Java程序设计微课准备

微学习核心内容需要教师在每次授课前发布微视频，视频短小精悍，汇聚课程精华，内容源于书本，以该课程教学大纲为指导，对于本次课程重点难点配以图片，动画等多媒体手段制作视频，结合最新的学科动态，从网络上查找下载相关视频和音频过滤PPT内容。微视频时间短小精悍，汇聚在8分钟以内，前段讲解知识点，后面2分钟提出问题预留作业让学生们思考，以便于课堂开展讨论。在课堂的45分钟内，抛弃原有的以教师讲授为主的被动式学生学习模式，将学生分小组参与讨论，例如Java程序设计中如何给变量赋初值有三种方法，分别是直接在类体中、在成员方法中、在构造方法中。将学生分为三组每组根据课前微视频中的教学知识点进行编程练习。依据学生讨论结果，编程作业请每个小组互相打分，教师通过算法冗余度等进行点评，指出每种编程算法的优缺点，针对编程中的疑问进行解答。从学生的角度来思考，学生们课前可以自由支配时间观看视频，不会产生抵触情绪，视频信息的推送更加顺利，学生们接受知识的过程更加多样。

（二）Java程序设计微信订阅号的建立

1. Java程序设计微信群的建立

微信群是目前较为流行的支持团队同时沟通交流的即时通讯工具，教师建立好群之后，学生们可以通过扫描二维码，或者好友邀请的方式轻松的加入该群。结合上节的微课准备，教师在学期伊始，通过该群发布开课时间，教室和班级，如果有变动能及时在群里发布通知，避免了学生们走错教室等问题的出现。开课之后，学生们针对微视频的不懂之处可以及时和教师沟通，避免了被动学习时的拖沓和疲倦。同时，教师也可以邀请同行专家进行微信在线讲座，视频和PPT相结合，扩大学生们的视野，提高他们的专业素养。与微信订阅号的被动接受信息相辅相成，充分调动学生们的学习和提问的积极性，达到事半功倍的效果[4]。

2. Java程序设计订阅号的具体模块建设

通过建立微信群增加了学生们和老师们的及时沟通交流时机。但是微信群不能做到系统性的，规范性的提供完整的教学方案。笔者通过微信公众平台官网申请了Java订阅号，为了通用性，便于检索取名《高级语言程序设计交流》。用户扫描二维码关注该订阅号。通过建立微信订阅号，每天可群发一条多图文消息，在课前发布学生们感兴趣的文章，如Android和Java的关系，让学生们了解目前贴近生活的Java应用场景，试着自己开发APP，上传到手机，提高兴趣。通过设置底部菜单的形式完整的系统性的展现课程课件等相关资源，包括了中英文课件，教学微视频，互动交流等栏目。菜单由一级标题和二级标题组成。

课件模块包括了幻灯片PPT和课前微视频两部分。PPT将每章的内容按照教学大纲提纲挈领的组织和设计，最大程度的减少满屏文字枯燥生硬的课件，取而代之的是动静结合、快慢相宜的现代化教学素材。课前微视频是翻转课堂的重中之重，每节课前需要及时更新，为了大大提高学生们的学习兴趣，调动他们观看视频的积极性，微视频由以下几部分组成：教学知识的相关的前沿学科动态、课程大纲要求章节基础知识、设计新颖贴合知识点的讨论题目。将编辑完成的幻灯片课件转换成图片格式以多图文信息为载体和微视频一起上传到素材库中，通过点击相应菜单模块为学生们推送内容。

教学内容涵盖了该门课程教学所需资料，如大纲和教案，周历。每周的教学内容都会根据教学大纲的知识点标准化的设计和整理编写教学周历，汇聚成多图文信息全方位的展现给用户学习。如果遇到节假日或者学校运动会等特殊原因课程进度发生变化时可以及时更新和修改。学生们通过订阅号自学复习该课程时，可以适时地更新和掌握学习动态，合理安排学生时间和进度。

学生们在课前，课中通过菜单模块的PPT教学课件、教学微视频和教学大綱等的观看和学习让他们从枯燥传统的课堂45分钟被动接受知识转换成利用碎片化的时间多渠道，多角度，多方面的接收新鲜学科知识。课后通过菜单中的互动交流模块进行趣味编程和小测验环节。该模块用到微信公众平台自带的自动回复功能，包括两种：被添加自动回复和关键词自动回复[7]。同学们第一次关注订阅号成功后利用被添加自动回复功能自动推送欢迎信息和课表安排，让同学们熟悉课程开课相关事宜。关键字自动回复通过建立相关语法规则来回复一些针对性的信息。关键字回复在Java课程订阅号中起着重要作用，实现很多互动交流功能。首先建立规则，每个规则可对应多条关键字[5]。如设置规则：物联网工程发展。关键字可包括物联网工程、学科发展。该条规则自动回复的消息可包含图文信息，音频，视频等多样化消息的推送。小测验模块通过关键字回复功能创建题目和答案，首先编辑规则：小测验。Java中每章节的考核内容编辑成为选择题，按照此模式编辑答案，让学生们答题，如第一题选择D，编辑规则为1D， 依此类推进行相应的模式匹配。学生们进入答题模式进行测试，后台记录答题情况，统计分析学生相关信息如所在院系，班级，正确率等。回答正确题目推送丰富有趣的图片声音等多图文消息对学生进行鼓励。

除了通过菜单的模式向学生们推送学习资源，不定期设置投票环节，掌握同学们对该课程的掌握情况，投票问题多样化，既可以是教师教学的评价和喜爱程度也可以是对课堂讨论题目的调查问卷，了解不同层次的学生对于课程的需求，对课堂教学的教育教学方法进行改革和更新。

四、微信订阅号效果分析

课程微信订阅号自建立开始，笔者于2018年3月至4月邀请2015级物联网工程专业65人关注该订阅号，对于该订阅号的用户阅读习惯等进行数据分析结果。从该饼图数据中分析该订阅号受同学们和同行的欢迎关注人数87人超过了班级人数，同学之间邀请其他专业和教师关注了该订阅号，积极查看历史消息。用户关注度不断上升，用户对于消息的阅读量也在大幅提高，达到了489次，说明用户乐于接受微视频微学习形式。

通过分析用户的阅读习惯，掌握用户的阅读数据，通过微信公众平台的分析功能，查看各个模块内容的阅读曲线，分析结果，数据分析得出教学微视频和课程内容最受欢迎，阅读量最高，微视频将整本书的知识点进行分解，按照教学大纲的要求，将知识点浓缩在极短的时间范围内，每次上课前发布视频，课中针对视频内容进行讨论，课后复习知识点。微视频可以让学生自主学习，可以在线重播，暂停，回看，充分利用课余时间。趣味编程和小测验的互动交流模块也比较受欢迎，通过课前观看微视频课中分组讨论，建立团队协作关系，课后学生们更加愿意检测学习效果，参与答题，笔者发现每次进课堂教学前都能看到学生们在讨论每周的测试题，给出趣味编程里面的各种程序，互相演示，纠正算法冗余。

五、结束语

翻转课堂是近几年的热点，如何做好课前的微视频，吸引学生更加主动，积极观看，而不是为了应付检查被迫打开手机，是重中之重。笔者借鉴美国迈阿密大学，田纳西州立大学等高校的经验，从课程的覆盖范围，学生的学习积极性和团队协作三方面入手设计微视频的内容，将学生们碎片化的课余时间集中利用起来，引导题目正确的，带着问题和笔记观看微视频同时思考讨论题目，为课堂教学做好准备。合作性的学习讨论相对于传统刻板的教学能更加充分的调动学生们的学习积极性，同时结合微信群及时准确的和同学们和同行进行沟通交流。

通过微信公众平台的阅读习惯数据分析，课程内容和教学大纲也会顺应时代的发展进行更新，菜单模块需要不断更新，增减内容，结合最新的编程范例以及最前沿的科技元素，将其加入PPT和视频中，在Java的核心章节如第三章和第四章，多态，继承，封装等内容微视频重点推送，同时在互动交流模块增加测试题和编程题目，在多线程和网络编程章节中，汲取更新丰富的教学视频，整合和完善教学资源，针对学生们学习课件遇到的难点及时反馈和解决。在未来的教学过程中利用微信订阅号作为传统课堂教学的补充，探索多元化的信息推送，达到良好的教学效果。

参考文献：

[1]曹春益.微信公众订阅号在翻转课堂中的应用研究[J].科研教育，2016（11）：42-43

[2]山峰.基于微信公众平台的移动微型学习實证研究[J].开放教育研究，2015，21（1）：97-103.

[3]Robert Talbert.Inverting the Linear Algebra Classroom[DB/OL]. http//prezi.com/dz0rbkpy6tam/ inverting-the-linear-algebra-classroom，2011-09-21.

[4]白浩，郝晶晶.微信公众平台在高校教育领域中的应用研究[J].中国教育信息化，2013（4）：78-81.

[5]王翠青，彭弗楠，陈未如.基于微信订阅号的辅助教学平台[J].计算机教育，2015（14）：111-115.

[6]唐大仕.微信在程序设计教学中的应用初探[J].网络化与数字化，2014（11）：91-94.

[7]陈倩.微信平台在独立学院教学中的应用初探[J].化工教学，2016，42（9）：80-81.

[8]李东炜，萧仲敏.微信公众平台支持下的物联网工程类实践课程建设[J].实验技术与管理，2014，31（1）：197-200.