基于对分课堂的Web程序设计课教学改革探索_刘启文.pdf

教 改 新 论高 教 学 刊Journal of Higher Education2023 年 20 期基于对分课堂的 Web 程序设计课教学改革探索刘启文（沈阳航空航天大学 计算机学院，沈阳 110136）2021 年我国各类个人互联网应用的用户规模总体呈普遍增长趋势1，随着互联网技术的不断革新和发展，企业对 Web 开发人员的需求数量越来越大。美国劳工统计局预计，2019 年到 2029 年，Web 开发者就业率将增长 8%，高于行业平均水平2。同时，新的 Web 开发技术和开发框架也日新月异，对 Web 开发者的要求越来越高，Web 程序设计课程日益重要。但是，课程内容以及教学效果与企业要求相差甚远，课程改革势在必行。一教学现状及改革措施目前课程教学过程中普遍存在两个问题。1）庞杂的教学内容与有限的课时之间的矛盾。Web技术包括前端技术和后端技术，知识点众多，而且相关技术和开发框架更新速度快。在有限的课时内，很难选择合适的教学内容，既包括毕业生就业所需最新技术，又兼顾整个技术体系的基础知识。目前，许多学校讲授的还是十年前的教学内容，学生还需要学习最新的开发框架才能满足企业的职位要求。2）教师统一授课与学生个体差异之间的矛盾。该课程一般为高年级学生开设，学生对 Web 开发技术的熟悉程度不同、学习基础参差不齐，教师统一授课时无法满足学生的个性化需求。基础好的学生觉得教学内容简单，基础差的学生觉得跟不上。为了解决课程现存的问题，各高校采取的改革措施主要有：在教学过程中引入项目教学法，强调教师在项目开始前的良好示范、项目进行中的及时指导以及对项目的评价与考核3；针对传统项目教学法存在的问题，引入了翻转课堂教学模式，将学生作为项目的主导，让学生得到更多的实践机会4；为了解决课时不足的问题，创建课程群，深度融合 Java 基础、Java 高级编程、Java 框架技术等不同阶段的内容，并通过项目的实施来提高学生的动手实践能力5；在教学过程中引入对分课堂教学模式，同时利用雨课堂对教学过程进行有效管理，取得了不错的教学效果6。对分课堂是 2014 年由复旦大学张学新教授提出的课堂教学模式，融合了讲授式课堂与讨论式课堂的优点，把教学分为在时间上清晰分离的三个过程：讲授、内化吸收、讨论7。对分课堂出现以后，其受到许多教师的青睐，并在各自课程中进行应用。对分课堂已覆盖全国乃至国外几十个学科门类、上千门课程，在各学段都得到了一定的应用并取得实效，尤其是高校应用比例很高8。对分课堂更适合理论性弱、实践性强的教学内容，学生可以在教师讲授后，通过实践对学习内容重新整合建构，将教师讲授的内容转化为自己的经验9。对分课堂的特色之一就是可以把讲授和讨论在时间和空间上错基金项目：教育部产学合作协同育人项目“面向产业需求的计算机科学与技术专业课程体系建设与改革”（202002037008）作者简介：刘启文（1974-），男，汉族，辽宁沈阳人，工学硕士，讲师。研究方向为 Web 应用开发，Web 数据挖掘。摘要：Web 程序设计课程注重培养学生工程实践能力的特点，要求学生具有较强的自主学习能力，同时需要教师进行有效的指导。在课程教学中，引入对分课堂教学模式，既保证学生的主体性，又强调教师的主导性。教学实践证明，该模式可以激发学生的学习兴趣，提高学生的动手能力，满足不同层次学生的个性化需求，提高教学效果。关键词：对分课堂；Web 程序设计；自主学习；教学改革；效果分析中图分类号：G642文献标志码：A文章编号：2096-000X（2023）20-0113-04Abstract:Web Programming focuses on cultivating students engineering practice ability,requires students to have strongautonomous learning ability,and teachers to guide them effectively.In the course teaching,the introduction of the PAD Class(Presentation-Assimilation-Discussion),not only ensures the subjectivity of students,but also emphasizes dominance of teachers.Theresults show that PAD Class facilitates the improvement of students learning interest as well as the fostering of students programmingability,meets the individual needs of students at different levels,and improves the teaching effect.Keywords:PAD Class;Web Programming;autonomous learning;teaching reform;effect analysisDOI：10.19980/j.CN23-1593/G4.2023.20.027113-2023 年 20 期教 改 新 论高 教 学 刊Journal of Higher Education开，变“即时讨论”为“延时讨论”，让学生有充足的时间进行内化吸收。内化吸收所需的时间可以根据教学内容确定，简单内容适合采用当堂对分，复杂内容适合隔堂对分10。对分课堂有利于充分发挥学生的主体性，以学生为中心，提高学生的自主学习能力。同时，需要加强对教师的培训，提高教师的业务能力11。此外，在考核方法上，对分课堂强调过程性评价，引导学生从被动接受知识，变为自主学习12。本课程“轻理论、重实践”，要求学生必须有较强的自主学习能力，自己动手编写程序、调试程序、解决出现的问题。同时，Web 相关技术和框架众多，如果没有教师指导，学生无法选择合适的学习内容。根据课程特点，以及授课对象是毕业生的实际情况，设计了基于对分课堂的教学模式，并在沈阳航空航天大学（以下简称“本校”）计算机学院 2018 级学生中进行试验，取得了一些经验。二基于对分课堂的教学改革本校计算机学院从 2006 年起在第七学期开设了院级选修课 Web 程序设计，主要讲授 Java Web 相关的开发工具、开发技术和框架。希望大四学生通过学习该课程，能够掌握 Web 开发技术，提升毕业生的工程实践能力，增强毕业生的就业竞争力。本课程的所有教学都在机房完成，采用新华三高校云桌面13，教师和学生每人一台计算机，学生可以跟随教师进行实际操作。课程 48 学时，包括 32 理论学时，16实验学时。下面从理论教学、实验教学以及考核方法三方面对基于对分课堂的教学改革进行介绍。（一）理论教学理论教学一周两次课，分为如表 1 所示的 16 个单元，每个教学单元 2 学时，每个单元包括三个层次的知识。1）基础知识，包括语法、API、实现原理、环境配置等一般性知识，基础知识由学生在课外自学。基础知识分为两类，一类是学习实操知识的前置条件，教师提供自制视频，方便学生反复学习；另一类是不影响实操，不常用的知识，教师提供网上资源链接，学生可以自行选择是否学习。2）实操知识，基础知识的综合应用，扩展知识的基础，起到承上启下的作用，课程主要考核的部分。教师在讲授阶段通过一个例子来讲解实操知识，学生跟随模仿，复制教师的操作。3）扩展知识，实操知识的延伸，一般是目前流行的开发技术或框架，企业所需的技术。学生在课外自学，教师提供网上资源链接，并提供指导性视频文件，对网上资源进行概要性总结，方便学生选择学习内容。序号课外课内基础知识扩展知识实操知识学时对分课堂任务课内课外l-课程介绍技术路线2当堂对分Tomcat 配置组建小组用户注册(布局)2HTML、CSSHTML5、CSS3网页布局2当堂对分用户登录(布局)3JavaScript 语法及对象继承与原型链自定义对象2隔堂对分用户注册(校验)4事件及 D0MECMAScript6前端验证2当堂对分用户登录(校验)5AjaxjQuerY异步刷新2隔堂对分权限管理6Servlet、请求与响应过滤器、监听器接收用户数据2当堂对分用户登录(后端)7Cookie、SessionToken、JWT用户身份验证2隔堂对分用户管理(DA0)8JDBC API、连接池分页、事务处理操作数据库表2当堂对分用户数据存储(JDBC)9DA0 模式设计模式数据访问层2隔堂对分用户管理(MYBatis)l0MYBatisJPA数据访问层2当堂对分用户数据存储(MYBatis)llSpring 配置Spring 事务依赖注入例子2隔堂对分用户管理(MVC)l2MVC、JSP、JSTL、ELThYmeleaf应用标签库2当堂对分用户列表(JSTL)l3Spring MVC 配置Spring MVC 原理重构视图层2隔堂对分用户管理(SSM)l4Vue 基础Vue 组件应用 Vue2当堂对分用户注册(Vue)l5antdesignvue 组件Vue 脚手架重写页面2当堂对分用户列表(ant-design-vue)l6SpringBoot 配置SpringBoot 原理前后端分离2隔堂对分表1基于对分课堂的理论教学单元设计学生在每次上课之前必须完成必要的基础知识学习，扩展知识不做要求。第一次课，教师介绍课程以及技术路线，学生学习 Tomcat 配置，不需要提交代码。课后，学生可以组建编程小组，以后小组内成员可以一起学习和讨论。基于对分课堂的理论教学分为当堂对分和隔堂对分，当堂对分对应课内任务，需要下课前提交完成任114-教 改 新 论高 教 学 刊Journal of Higher Education2023 年 20 期序号实验题目学时对分课堂实验内容l前端页面设计4当堂对分为选定题目设计并开发前端页面,使用 HTML 的表单标签接收用户输入;利用 CSS+DIV 进行页面布局;使用 JavaScript 验证用户输入数据的合法性。选择合适的表单控件,验证规则要符合题目要求2DA0 模式综合应用4当堂对分接收实验一所作页面发送的数据,并保存到数据库中。在程序开发中采用 DA0 模式,设计 DA0 模式中所涉及的各个类和接口3MVC 模式综合应用4当堂对分综合实验一、二的内容,按照 MVC 模式重新组织程序结构。在程序开发中采用 MVC 模式,设计 MVC 模式中所涉及的各个类和接口4SSM 框架综合应用4当堂对分使用 SSM 框架,重新实现实验三的内容务的代码。隔堂对分对应课外任务，隔周发布，由学生在课外完成。基本操作内容，采取当堂对分方式。上课前，教师通过网上平台发布学习指导，学生通过观看视频学习基础知识。上课开始前，教师通过云桌面发布当堂任务。讲授和内化吸收同时进行，教师进行实操讲解，学生进行跟随模仿。讲授阶段后，学生开始完成任务，学生之间可以进行讨论，或者向教师寻求帮助，对于共性问题，教师可以进行统一解答。下课前学生提交任务完成代码。当堂对分要求教师实操讲解时尽量详细，保证学生能够跟上进度，完成内化吸收。复杂操作内容，采取隔堂对分方式。上次课结束时，教师实操讲解教学内容，总结本次课重点，对于下次课知识点略讲，最后发布下次课任务。课外，教师通过网上平台发布操作视频和网上资源，学生根据自身的情况，选择合适的技术学习，完成任务。下次课前，学生提交代码。教师阅读学生代码，选择有代表性的代码。下次上课时，组织学生进行代码评审，学生进行讨论，最后教师进行总结。需要注意的是：1）当堂对分，教师讲解尽量详细；隔堂对分，教师只给出指导性意见。2）课外学习视频可以是教师录制的，也可以是网上公开的资源，但是教师对于公开资源必须给出指导意见，学生可以根据自身情况选择合适的技术完成任务。3）当堂对分，讨论阶段采取学生组内、学生之间讨论，