基于能力形成導向的Web程序設計線上課程教學模式

2023年12月24日發(fā)(作者：李紳簡介)

第 3 期2021 年 3 月 10 日計算機教育Computer Education41文章編號：1672-5913(2021)03-0041-04中圖分類號：G642基于能力形成導向的Web程序設計

線上課程教學模式曹仰杰1，段鵬松1，李?頡1，2（1.鄭州大學 軟件學院，河南 鄭州 450000；2.上海交通大學 電子信息與電氣工程學院，上海 200240）摘 要：針對Web程序設計課程重實踐的特點，以“雨課堂”為平臺，分析線上教學的可行性，結合疫情期間的在線教學經驗，通過任務驅動的課程內容分解，提出一種以能力形成為導向的新型線上教學模式，并從課程內容、教學方法、考核機制、教學過程方面介紹基于項目導向和任務驅動的課程改革實踐，最后說明教學效果。關鍵詞：Web程序設計；線上教學；雨課堂；能力形成導向0??引??言截至2020年3月，我國網站數量為497萬個，網民規(guī)模達9.04億，互聯網普及率為64.5%。龐大的互聯網應用需求，促進了Web程序設計作為基礎課程在高校的大量開設。隨著互聯網技術的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)教學模式逐漸向線上轉移。目前，許多高校都在積極進行線上教學模式探索，從翻轉課堂到慕課教學再到混合式金課，無一不體現出高校對在線教學的重視程度。新冠疫情對全國人民的生產生活造成了巨大影響，也給高校的正常教學工作造成了很多困難[3]。令人欣慰的是，疫情期間一批實用的線上教學平臺出現，為特殊時期教學工作的正常進行提供了保障。Web程序設計作為高校計算機大類專業(yè)學生的必修基礎課，對實踐操作環(huán)節(jié)要求較高，是學生編程能力形成的一門重要課程。該門課程對實踐操作要求較高，傳統(tǒng)講練分離的教學模式不利于學生編程能力形成，而該能力是學生后期就業(yè)的關鍵要素。[2][1]1??線上教學可行性分析Web程序設計課程的教學內容較多，包括JSP編程環(huán)境配置、JSP基礎知識和高級知識、Servlet技術、數據庫編程技術和標簽技術等。在傳統(tǒng)教學中，主要采用課堂理論講解和上機實踐相結合的方式進行教學。但是，此種教學模式存在諸多弊端：講練隔離，學生不能及時實踐以形成能力；學考分離，作為檢驗學生學習成效的期末考核存在滯后性；知識點孤立，學生難以有效串聯以形成完整開發(fā)能力等。在線教學模式下，這些弊端一定程度上可以得到有效解決，但是線上教學模式的可行性如何呢？這也是目前不少高校教師對在線教學模式普遍存在的疑慮。1.1 工具可行性對在線教學來說，強大的軟件平臺必不可少。目前，已有一批能支撐線上教學的優(yōu)秀平臺，如雨課堂、學習通、騰訊會議、釘釘和ZOOM等，表1是這些平臺的功能對比。基金項目：鄭州大學本科教育線上教學優(yōu)秀課程（2020YXKC-059）。作者簡介：曹仰杰，男，副教授，研究方向為計算機視覺和智能計算，*************；段鵬松（通信作者），男，講師，研究方向為無線感知和流數據分析，**************。

計算機教育42Computer Education表1 主要在線教學平臺功能對比軟件名稱雨課堂學習通騰訊會議釘釘ZOOM2021開發(fā)單位清華大學超星騰訊阿里ZOOM直播√√√√√回放√√考勤√√測評√√文檔共享√√√√√√√以上工具中，雨課堂和學習通是專業(yè)的在線教學平臺，而騰訊會議、釘釘和ZOOM主要用于在線會議。雨課堂的彈幕、考勤和測評管理功能強大，而騰訊會議的交互性更便捷，兩者配合使用，可以使線上教學活動更為順暢。本學期我院Web程序設計的線上教學活動就采用了“雨課堂+騰訊會議”的組合模式。可以看出，在線教學平臺已經覆蓋包括講課、考勤、測評、文檔共享等傳統(tǒng)教學的主要環(huán)節(jié)，而且提供即時交互和授課視頻回放功能，更有利于學生課程知識掌握和編程能力提升。生關注的焦點和存在的問題，及時掃清學生能力形成過程中的障礙。1.2 授課可行性對于教師來說，在在線教學平臺的基礎上，只需一臺能聯網的電腦和一個配備麥克風的耳機，即可開展線上教學工作。教師還可以在上課前隨機點名，抽查學生的出勤情況。除隨機抽查功能外，雨課堂還支持后臺統(tǒng)計所有學生的出勤情況并自動生成報表的功能。另外，Web程序設計屬于編程類課程，上課過程中教師有大量演示和運行代碼過程。傳統(tǒng)課堂模式下，學生存在因開小差走神而跟不上教師授課進度，進而造成實踐時卡殼的問題。在線教學模式下的回放功能，可以使學生反復學習鞏固，及時查漏補缺。可以看出，針對Web程序設計這門課，在線教學模式更具優(yōu)勢。1.3 聽課可行性目前主流在線教學平臺均推出了PC端和移動端軟件。學生可以根據自己的聽課設備選擇相應的軟件。安裝好軟件后，在保持聯網狀態(tài)下，學生即可開始在線課程的學習，并且能和教師進行交互。另外，雨課堂還可以對學生每節(jié)課的交互信息進行匯總分析，并生成詞云圖。在該門課程實踐部分的演示操作時，教師能準確分析出學1.4 評測可行性對于任何一門課程，及時有效的測評可以使學生發(fā)現學習過程中存在的問題，以便有目的地進行學習。Web程序設計這門課的知識點分布較為零散，包含從JSP基礎知識到數據庫編程等一系列知識。知識點覆蓋面廣，造成學生先學知識點的遺忘現象，期末考核時突擊應試復習，并沒有真正把所學知識轉換為開發(fā)能力。而在線教學平臺的及時評測功能，可以在一定程度上解決此問題。在線教學過程中，教師在講授完一個知識點后，可以立即安排評測，便于學生及時查漏補缺。測評有時間限制，可以由教師提前設置好。測評結束后，教師和學生都能實時看到測評結果。教師可以根據測評結果立即進行針對性的講解，使學生沒有問題積累。相比于傳統(tǒng)課堂教學模式的線下測評，線上測評的靈活性和效率均有較大提升。2??線上教學模式探索對于能力形成導向的Web程序設計課程，在線上教學的可行性具備之后，其課程內容、教學方法、考核機制也須根據線上教學的需求作適當調整。目前，新的Web開發(fā)技術發(fā)展日新月異，而該門課程開設時間已久，存在內容過時、考核機制不合理、課程的能力培養(yǎng)性不強等問題[4]。為此，結合最新的Web開發(fā)主流技術，利用在線教學新模式的優(yōu)勢，通過對一個完整Web項目的功能模塊化拆分和知識點章節(jié)融入，確立基于項目導向和任務驅動的課程改革思路，

第 3 期專題策劃——線上教學（十）43建立以能力形成為導向的Web程序設計線上教學模式。務是用戶管理系統(tǒng)中的一部分功能，并且新的任務要基于已完成任務來實現，課程結束的同時學生也完成了整個項目的訓練。在學期末，學生可以把整個項目串聯起來，不僅能高效復習已學知識，而且其自身有一個漸進式能力積累和形成過程，避免傳統(tǒng)教學中各知識點練習孤立而不能形成完整Web開發(fā)能力的弊端。2.1 課程內容新形勢下，Web開發(fā)技術的學習內容和學習方法和原來相比變化較大，但是目前大多數國內高校中，Web程序設計課程仍然采用傳統(tǒng)的課堂教學方法，學習內容甚至還包括EJB等目前技術市場中早已不用的“古董級”技術，和市場脫節(jié)嚴重，直接造成學生就業(yè)能力的直線下降[5]。因此，對Web程序設計的教學內容改革已經刻不容緩。課程以一個完整的用戶管理系統(tǒng)為實例，貫穿Web程序設計課程學習的始終，并根據每章具體知識點，對該系統(tǒng)進行任務分解，使該任務能覆蓋相應章節(jié)的所學知識點。具體任務分解內容見表2。2.2 教學方法相比傳統(tǒng)課堂教學，線上教學所使用的教學方法更為豐富。根據能力形成導向的Web程序設計課程特點和線上教學環(huán)境特點，本文設計了“講練同步、積極互動”的線上教學理念；同時，圍繞學生能力的有效形成，積極采用多種教學方法進行課程內容講授。（1）講授法。通過對知識點對應PPT課件的講解，使學生能基本理解使用該知識點進行編程的基本原理，建立明確的表2 用戶管理系統(tǒng)任務分解理論體系。任務類型具體任務對應知識點能力目標（2）演示法。在講解B/S基本原理；完相應的PPT課件后，由HTTP協(xié)議；熟練掌握Web開發(fā)的基礎技術Web開發(fā)環(huán)境安裝及配置HTTP請求與響應機制；環(huán)境配置知識授課老師直播演示該知識Eclip開發(fā)環(huán)境；Tomcat容器點的使用方法，并要求學網頁設計基礎；生同步進行相應的操作，用戶注冊頁面JavaScript基礎知識；達到既學也練的目的。CSS基礎知識（3）互動教學法。通Web運行原理；系統(tǒng)首頁設置首頁設置方法；過直播軟件提供的互動功JSP基本語法能，學生有問題可以隨時JSP的3個指令；通過對用戶信息的增提問，避免問題積累，也用戶登錄JSP的9個內置對象；刪改查操作，熟練掌JDBC基本操作核心技術使教師能及時了解學生的握JSP的核心知識及JavaBean基礎知識；JDBC的使用技巧學習效果。用戶列表EL表達式；數據庫連接池技術（4）在線考核法。利JDBC高級知識；用雨課堂提供的在線答題用戶查詢Servlet基礎知識；功能，把一些易出錯的知模糊查詢知識識點設計為考題，要求學級聯操作基礎知識；用戶刪除JSTL基礎知識生在規(guī)定時間內回答完Servlet過濾器；畢，及時了解掌握情況。在線人數統(tǒng)計理解Servlet過濾器和Servlet監(jiān)聽器監(jiān)聽器的基本原理，（5）加量實踐法。針高級技術權限管理MVC設計模式了解使用設計模式的對本節(jié)課的知識點，設計優(yōu)勢日志管理AOP技術應用相應的實驗手冊，其中包含大量的實踐內容，加強學生的編程能力形成。在任務分解的基礎上，在線教學過程中可（6）回放鞏固法。利用雨課堂提供的視頻回以穿插一些知識點的即時考核和實操演示，使學放功能，學生可以對課堂上講授或操作環(huán)節(jié)進行生理解更為深刻。在學習過程中，學生實踐的任

計算機教育44Computer Education2021視頻回放學習，達到鞏固掌握的目的。通過多種教學方法的混合式并用，充分利用在線教學平臺的優(yōu)勢，確保學生編程能力的真正形成。圖1 教學過程2.3 考核機制針對編程類課程傳統(tǒng)考核方式導致出現較多“高分低能”學生和集中考核效果不佳的問題，在以能力行為為導向的思想指導之下，基于課程內容優(yōu)化和教學方法革新的基礎，對Web程序設計采用分階段考核的考核方式。具體來說，在每個主要知識模塊和期末階段，均采用理論考核（40%）、項目答辯（40%）和其他部分（20%，包括考勤、課堂表現等）的綜合考核方式，并通過在線網站方式提供實時的成績查詢明細。對于考勤部分，可以采用雨課堂的后臺考勤導出功能，統(tǒng)計學生的考勤記錄。2.4 教學過程線上授課時，大致按照以下安排完成每節(jié)課（90分鐘）的教學。（1）內容回顧（5分鐘）：對上節(jié)課知識點的回顧，重申易錯之處。（2）本節(jié)精講（45分鐘）：對本節(jié)課涉及的知識點進行詳細的理論講解。（3）操作演示（20分鐘）：對理論部分涉及的知識點使用方法進行演示，要求學生同步操作。（4）答疑時間（5分鐘）：對本節(jié)課存在的疑問通過聊天互動方式答疑。（5）思政環(huán)節(jié)（10分鐘）：結合本課程的知識點，對疫情信息的Web展現方式進行技術分析，同時引導學生對國家防疫政策更加理解和支持。（6）下節(jié)展望（5分鐘）：總結本節(jié)課，并對下節(jié)課的內容進行提示。完整的授課過程時間安排如圖1所示。在整個授課期間，教師隨時和學生通過彈幕積極互動，對學生提出的疑問及時解答。3??教學效果反饋經過一個學期的Web程序設計線上教學實踐，師生反映良好。對教師來說，教學手段更加豐富多樣；對學生來說，良好的課堂交互性使其學習效率和積極性均有了較大提升。在相同考核準則和考核內容之下，該課程本學期（線上教學）和過去兩年同期（線下教學）的學生成績分布對比情況見圖2。圖2 成績分布對比圖可以看出，采用在線教學模式后，考核成績?yōu)閮?yōu)秀和良好的學生比例明顯提升，并且在中等成績范圍內的學生比例也有所增加。根據2.3節(jié)的考核規(guī)則，最終成績是理論、實踐和平時三部分的加權成績。學生成績的整體提升，說明新的教學模式不僅促進了學生對理論知識的掌握，而且“講練同步、積極互動”的在線教學理念還使學生的Web編程實踐能力確實得到提升。4??結??語實踐證明，對于類似實際操作要求較多的課程，任務驅動的能力導向的線上教學模式更具優(yōu)（下轉第50頁）

計算機教育50Computer Education20214.3 知識掌握程度在“查詢操作”章節(jié)學習結束后，在學習通平臺上發(fā)布階段考試卷，知識點涵蓋教材前5章內容。在線測試的數據表明，有4.03%的學生滿分，80—99分值的學生占87.1%，而不及格率僅為3.23%；判斷和單選題的測試平均正確率為90.3%；由于教師在提交作業(yè)截止時間前12h設置了提醒功能，且對不合格的作業(yè)設置退回重做，這在很大程度上督促了學生提交高質量的作業(yè)，促進學生加強對知識的準確掌握，作業(yè)平均分可達90.8分。表明學生對知識的掌握程度較好。應用課程教學實踐中，筆者借助超星學習通平臺和釘釘直播軟件，將思維導圖貫穿于教學活動始終，使課前、課中和課后有機地融合在一起，高效地實施了線上混合教學。在本學期課程教學結束后，對學生組織開展的專題調查問卷也表明，92%的受訪學生認為將思維導圖貫穿整個教學過程，能夠展示出相關知識要點，更直觀地輔助記憶，不但緩解了課程知識點廣而散造成的記憶混亂問題，還能激發(fā)學生參與教學活動的激情，提高學生自主學習和創(chuàng)新能力。問卷調查還發(fā)現，線上混合教學模式有針對性地補錄習題講解和上機操作視頻受到了學生的普遍認可，有近90%的學生認為補錄的習題講解和上機操作視頻對學習非常有幫助。5??結??語在2020年春季新冠疫情期間開展的數據庫參考文獻：[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

李玲, 張慧敏. 大數據背景下高校傳統(tǒng)課堂與混合課堂之內在關系探析[J]. 中國教育信息化, 2019(2): 10-12.

金晨. 混合式教學中課程考核模式的研究[J]. 高教學刊, 2019(25): 130-132.

吳巖, 沈記全, 唐朝生, 等. 基于MOOC的數據庫系統(tǒng)原理課程混合式教學設計與實踐[J]. 計算機教育, 2019(11): 81-85。萬華, 涂淑琴, 張春玲. 貫穿計算思維的“數據庫應用”課程教學研究和實踐[J]. 計算機教育, 2016(12): 60-63.劉洋. 基于超星學習通的“計算機應用基礎”混合式教學模式研究[J]. 科教文匯(中旬刊), 2020(6): 89-90, 99.

（編輯：趙 原）（上接第44頁）勢。對于本次線上教學實踐，雖有疫情的倒逼作用，但線上教學是未來發(fā)展趨勢。后期，我們會進一步優(yōu)化課程資源，并重點建設該課程的精品在線課程，使更多學生受益。參考文獻：[1] 中國互聯網絡信息中心. 第45次《中國互聯網絡發(fā)展狀況統(tǒng)計報告》[EB/OL]. [2020-04-01]. . net. cn/hlwfzyj/hlwxzbg/hlwtjbg/202004/P599037028. pdf#page=9&zoom=auto, -274, 697.

[2] 董麗薇, 馬佳琳, 尹偉靜. “Web程序設計”線上課程教學模式的研究與實踐[J]. 辦公自動化, 2020, 25(9): 36-38.

[3] 葉崇涼. 疫情下線上教學面臨的挑戰(zhàn)與對策[J]. 計算機教育, 2020(5): 22-24.

[4] 程光德. 基于翻轉課堂的web程序設計課程項目驅動教學設計與實踐[J]. 科教導刊(中旬刊), 2019(6): 112-113, 148.

[5] 張倩, 李偉鍵, 廖秀秀, 等. 進階項目驅動式“Web程序設計”課程教學改革探討[J]. 現代計算機(專業(yè)版), 2018(32): 50-52.

（編輯：孫怡銘）