任务驱动的翻转课堂在“Web程序设计”课程中的实践与探索

丁晓超

扬州大学 江苏扬州 225127

线上线下混合学习环境使得传统的课堂教学模式发生改变，翻转课堂作为一种混合式教学方法，主要是通过教师提供课外指导，学生自主学习，并将学习问题带到课堂内进行师生互动、生生互动，在老师的引导下完成学习任务的过程。国内学者对翻转课堂的教学模式已开展了一些研究[1-3]。本文通过设立综合运用知识的项目开发任务，有效组织教学材料，促进学生在翻转课堂教学中进行自主学习，提高所学知识的运用能力。为更好支持自主学习，任务驱动的翻转课堂要求有明确教学目标的、高质量的学习资料和自我测评材料。将这些材料围绕知识点综合运用构建实践型项目开发任务，在任务驱动下学习基础知识，能够培养学生综合运用知识的能力。本文尝试探索和实践任务驱动下的翻转课堂在“Web程序设计”课程中应用。

1 “Web程序设计”课程教学现状

“Web程序设计“课程要求学生掌握基于Internet或Intranet平台的Web应用程序开发的基本原理和方法；熟悉多种网站程序设计语言HTML、JavaScript、C#和ASP.NET等；掌握利用ADO.NET实现数据库的存取。课程涉及的教学内容多且相互关联性强，综合运用能力要求高。传统教学方式依然是教师讲授为主，学生被动接受知识，学生在独立实践时运用知识困难。该课程教学目前有以下一些基本问题：(1)教学过程仍然以教师讲授，学生听课为主，难以满足学生个性化学习要求；(2)课堂教学时间受限，通过知识点讲授，难以留出时间提高学生解决实际问题的能力；(3)线上教学支持少，不利于锻炼学生自主学习能力；(4)测试方法单一，难以及时发现学生学习中遇到的问题。

2 任务驱动的翻转课堂教学模式

2.1 任务驱动的翻转课堂教学过程

翻转课堂改变了传统教学中知识构建和元认知角色，学生成为学习和知识传递的中心，而教师应该集中精力推动提高学生学习过程[4]。高质量教学材料的构建过程也在从传统的关注教学内容向关注学习体验转变[5]。围绕任务组织教学材料，将关联知识点综合起来，能够促进学生自主学习。任务驱动的翻转课堂教学如图1所示，整个教学过程中，分成三个大的模块。分别是贯穿课前、课中、课后的综合性项目开发任务模块、课前线上学习模块、课中线下学习模块。

图1 任务驱动的翻转课堂教学过程

对于综合性项目开发任务模块，按照学习进度，布置学习任务和作业任务，每个任务都涉及几个知识点的综合运用，围绕这些知识点录制了教学视频。在课外观看视频学习后，完成相应的任务。对于完成任务过程中产生的问题，可以线上提问或者课内讨论。课内针对平时提问集中的问题进行答疑。如前端开发的任务有ToDoList、购物车等，ToDoList帮你把要做的事情一项一项列出来；购物车则要求在匿名情况下，将购物车数据保存在浏览器本地，实现购物车功能。购物车同时又是后端开发任务，在后端学习时，要求在登录成功后，能够将购物车自动转为后端存储，从而每次登录都能够访问购物车数据不会丢失。

课前线上学习模块重点关注知识点教学，知识点分成前端开发和后端开发两个大类，每个大类分成若干个小类，如前端开发大类分为HTML、CSS和Javascript。而CSS小类下制作了CSS语法与组织、CSS选择器、CSS布局三个视频，方便学生自主学习。课前线上交流主要集中在知识点答疑、视频学习讨论、学习提醒和学习监督测试，从而把握学生学习进度。

课中线下学习主要围绕综合训练任务典型案例，在引导模式下讲解知识的重难点，解决学生自主学习测试中反映出的一些典型问题。课堂技术交流、答疑可以为项目开发任务完成中的问题进行交流答疑。

在教学过程中，教学者遇到了解学生需求和学生学习情境等一系列挑战。传统的教学方式使得学生学习知识后，综合运用知识能力弱。将综合实践教学要求组织成一系列综合项目开发任务，如购物车、商品搜索等，根据综合项目开发任务知识点需求组织教学视频，可以提高学生学习效率。视频内容提供了交互和反馈渠道，促进学生深入学习,开始时提供了视频提纲，并在视频结尾处总结。课堂则重点解决综合性项目开发任务完成过程中的重点、难点。在学生学习过程中，支持师生互动和生生互动。通过学习交互，学生能把固定学习流转化为动态交互学习流，从而实现个性化学习，提高学习效率。

2.2 任务驱动翻转课堂自主学习环境

任务驱动的翻转课堂，其本质是翻转课堂，对视频学习环境的学习体验要求很高，学者围绕视频学习环境展开了大量的研究。视频学习环境在翻转课堂中得到广泛应用，用于获取背景知识[6]，复习和总结课堂讲解的知识，展示一个案例[7]和个人测试等。视频学习环境有多种形式，如慕课(MOOC)和在线视频会议。

Kerres and Witt提出的3C(content，communication and construction)模型[8]，用于描述基于视频的学习者体验的维度，这个模型学习环境包含内容、交互和构建三个部分。其中内容指学生可以获取的学习材料，交互指学生之间以及学生和老师之间的互动，构建则是按照一定规律促进学习活动，如按难易程度组织学习任务等。

“Web程序设计”学习视频按照教学对象分类组织，并与相关的综合性项目开发任务建立链接，通过链接可以找到对应学习视频与阅读材料，可以针对视频留言提问完成学习交互。通过按照知识点制作视频教学内容，促进学生学习基础知识，并在任务完成中学习基础知识之间的关联。视频内容需要考虑内容长度，一般6～8分钟，提供字幕以帮助听力障碍学生学习。学习过程中每天按照固定时间对学习内容进行交互答疑。如视频按照前端、后端两个大类组织，前端大类下的CSS小类下制作了CSS语法与组织、CSS选择器、CSS定位三个视频。后端大类下的C#小类下有C#的数据类型、常量变量与表达式、常用函数、条件分支语句、循环控制语句、类的定义、数组七个视频。通过视频学习，帮助学生自主完成相应的作业任务。

课中线下学习主要围绕综合训练任务典型案例，在引导模式下讲解所涉及知识的重难点，解决学生自主学习测试中反映出的一些典型问题。设置了课堂技术交流、答疑环节，可以对综合项目开发任务完成中的问题进行交流答疑。

2.3 任务驱动翻转课堂的优点

“Web程序设计“课程线上翻转课堂学习对象按照课程教学知识点组织，并按照知识前端和后端大类区分。前端大类HTML、CSS和JavaScript三个小类，后端大类有ASP.NET的运行环境与配置、C#语言、ASP.NET内建对象、服务器控件、SQL操作基础、利用ADO.NET实现数据库的存取、ASP.NET分层等小类。知识点组合成具体的教学和作业任务。

(1)围绕学习对象的教学方式不同，满足学生个性化学习的需要。学习对象在教育科学中有多种定义，Nash(2005)定义它们为“围绕学习而组织的教学内容、教学实践和教学评价”[9]。学习对象还被定义为创建、存储并在教学中使用的原始资料。在任务驱动的翻转课堂教学包含阅读资料、视频、测验、项目开发任务等。围绕项目开发任务，从材料组织目标到学生如何使用材料都发生了改变。“Web程序设计”课程教学知识点多，在传统教学方式下，有限的教学课堂时间很难既讲完所有知识点，又锻炼知识综合运用能力。通过将知识点组合成综合项目开发任务，可以有效锻炼知识综合运用能力，满足学生个性化学习的需要。

(2)任务驱动的翻转课堂教学关注点相比传统课堂有所变化，提高学生解决问题能力。通过将几个知识点设计成实践性综合项目开发任务，教师成为学习讨论中学习知识过程的促进者。课堂更加关注课堂展示或分组讨论等教学方式。这些活动目的在于鼓励学生之间点对点的交互，教师及时发现任务完成中产生的问题。通过师生交互、生生交互，可以促进学生解决完成具体任务时遇到的问题。

(3)任务驱动的翻转课堂教学与传统课堂信息获取也有所变化，有利于锻炼学生自主学习能力。课堂活动是在学生已经进行在线学习的基础上进行的，课中提出的开放性问题、测验等更加关注于学生对知识的理解和应用，确保在线平台上已经学习的教学内容能够被很好地掌握。课外学习的目标是为课堂面对面交互提供更多的时间，并有效地完成各自学习任务和作业任务。课外学习意味着学生通过教学视频、学习网站等多种学习渠道获取学习内容自主学习，锻炼了学生自主学习能力。

(4)任务驱动的翻转课堂个性化的测试也有所变化，能够及时发现学习进程中的问题。与传统课堂相比，翻转课堂测试的目标是让学生评价课外学习效果。通过在线测试、问题或者其他的评价工具，使得学生能按照自己的节奏学习的同时，发现和解决学习进程中的问题。

3任务驱动的翻转课堂在“Web程序设计”课程中的实施

3.1 任务驱动的翻转课堂案例

可以将任务驱动翻转课堂分成三个步骤：(1)围绕项目任务进行知识点分解，即将知识点分解为所涉及的先修知识点及新知识点；(2)教学视频和教学材料制作；(3)布置并督促学生完成项目开发任务。以商品列表开发任务为例，如图2所示，商品列表任务先修知识点为HTML以及CSS语法、选择器及盒模型(Box Model)、定位等。商品列表涉及的新知识点可以分解为单个商品显示和浮动定位知识点，完成单个商品显示任务又涉及相对定位和绝对定位知识点。因此，在布置项目开发任务的同时，要将布局知识点作为新知识点制作视频讲授，并在制作的新知识点视频中说明其在商品列表制作任务中应用的知识关联。

图2 任务驱动的翻转课堂知识点分解

知识点分解后，就制作涉及知识点和综合项目开发任务的教学视频，通过知识点分解，可以看出项目开发任务涉及的知识点，以及没有涉及的知识点，同时制作拓展知识点教学视频。

3.2 实施效果

在同届两个软件工程专业中，选择其中一个班级作为实验班，将任务驱动的翻转课堂应用于“Web程序设计”课程教学，另一个班级作为对照班，采用传统的教学模式。两个班级教学环境和教师相同，知识水平相当，使用教材相同，课程大纲教学日历进度相同，实验课课时相同。学期中相同时间布置相同的训练项目，并对完成情况进行打分，见下表。

训练项目完成情况对比表

从上表可以看出，对于实践性强的项目训练，任务驱动的翻转课堂在“Web程序设计”课程中实验班的优秀率和良好率要高于传统模式的班级。采用新的教学模式，学生可以通过线上线下交互，获得更好的教学效果。同时采用任务驱动的教学模式，更重视学生实践能力培养，在实践性训练项目中，表现优于传统的对照班，学生的学习效果得到了提高。

4 结论

结合在线平台和MOOC等资源的翻转课堂是教学改革的重要方向。采用任务驱动的翻转课堂教学，有助于提高学生的软件工程能力和自主创新能力，可有效解决“Web程序设计”课程传统教学中学生对大型软件开发实践不足、课堂参与度和积极性不高的问题。

针对“Web程序设计”课程教学知识点多、对知识综合运用要求高的特点，围绕综合性项目开发任务，对翻转课堂的组成部分进行细化。如预先录制的视频讲座可以进一步增强学生在这门课程中的学习体验，提高学习兴趣。通过检查学生任务完成情况，可以及时掌握学生在翻转课堂环境中学习效果，增加学生课堂讨论交互的参与积极性。课前学习过程中的实时反馈、学习效果自我测验增强了学生的学习动力。课中简短的快速测验、学习内容回顾可以实时掌握课前学习情况。通过综合性任务完成展示，可以提高学生的学习兴趣，有助于提高学生解决实际问题的能力。通过对任务驱动的翻转课堂在“Web程序设计”课程中的教学实践，提高了学生学习效果，是一种有效的教学模式。