《Java程序設(shè)計(jì)》課程多元混合教學(xué)模式研究

馬俊 王曉磊 李巍巍

摘要：“互聯(lián)網(wǎng)+”和大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)，促進(jìn)了翻轉(zhuǎn)課堂和慕課等新興教學(xué)方法的普及與應(yīng)用，為了解決傳統(tǒng)Java程序設(shè)計(jì)課堂教學(xué)的弊端，文章基于上述兩種教學(xué)方法構(gòu)建了一種多元混合的新型Java教學(xué)模式，將其運(yùn)用到實(shí)際教學(xué)當(dāng)中，通過(guò)數(shù)據(jù)分析顯示教學(xué)效果良好，并且培養(yǎng)了學(xué)生的自學(xué)能力，鍛煉了學(xué)生理論知識(shí)到實(shí)踐應(yīng)用的轉(zhuǎn)化能力。

關(guān)鍵詞：Java;翻轉(zhuǎn)課堂;慕課;互聯(lián)網(wǎng)+

中圖分類號(hào)：G642? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2022）10-0150-02

1 引言

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，當(dāng)前社會(huì)已進(jìn)入了“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代，各種基于互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的軟件層出不窮，那么如何選擇網(wǎng)絡(luò)軟件開發(fā)工具，也就成為軟件設(shè)計(jì)領(lǐng)域的核心問題。Java作為一種面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言，其應(yīng)用范圍廣泛，如設(shè)計(jì)Web應(yīng)用程、Windows應(yīng)用程序、Linux應(yīng)用程序、手機(jī)Android應(yīng)用程序、嵌入式程序等，并且其語(yǔ)法相對(duì)C++而言簡(jiǎn)單，程序運(yùn)行與平臺(tái)無(wú)關(guān)，支持多線程和動(dòng)態(tài)等，因此，Java變成了當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)編程和嵌入式編程領(lǐng)域中的佼佼者，也成為各大高校計(jì)算機(jī)及其相關(guān)專業(yè)爭(zhēng)先開設(shè)的編程課程。

2 Java教學(xué)的問題和困境

在當(dāng)前大學(xué)計(jì)算機(jī)及其相關(guān)專業(yè)的教學(xué)領(lǐng)域，為了適應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的變革與挑戰(zhàn)，普遍開設(shè)《Java程序設(shè)計(jì)》這門課程，以培養(yǎng)互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域的軟件開發(fā)專業(yè)人才，增強(qiáng)學(xué)生就業(yè)時(shí)的競(jìng)爭(zhēng)力。但是由于計(jì)算機(jī)及其相關(guān)專業(yè)在本科階段的課程體系設(shè)計(jì)中，專業(yè)課門類多、總量大，所以，各專業(yè)課的課時(shí)數(shù)都受到了不同程度的削減，因此，在課程教學(xué)中，如何讓學(xué)生掌握扎實(shí)的理論知識(shí)與嫻熟的軟件開發(fā)能力，成為急需解決的關(guān)鍵問題?！禞ava程序設(shè)計(jì)》是一門應(yīng)用為主的課程，當(dāng)前傳統(tǒng)的Java課堂教學(xué)，與“操作系統(tǒng)”“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”“編譯原理”等理論性強(qiáng)的課程講授方式基本相同，沒有在“應(yīng)用”方面下足功夫。雖然Java課程教學(xué)中分為理論和實(shí)踐兩部分，但是兩者共用Java這門課程的總學(xué)時(shí)，因此學(xué)生的理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐學(xué)習(xí)學(xué)時(shí)數(shù)還是相對(duì)偏少，同時(shí)，學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)除了正常聽講，便是疲于記筆記，實(shí)踐學(xué)習(xí)又是按照教材課后給出的簡(jiǎn)單題目編程實(shí)現(xiàn)，這樣很難鍛煉學(xué)生在軟件設(shè)計(jì)過(guò)程中的自主探索和自主創(chuàng)新意識(shí)，容易使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中造成疲勞感與倦怠感，影響學(xué)生聽課的積極性和主動(dòng)性，知識(shí)內(nèi)化吸收效果差，使Java程序設(shè)計(jì)的教學(xué)陷入了教師講得累，學(xué)生不愛聽的困境[1]。

3 基于翻轉(zhuǎn)課堂與慕課的多元混合Java教學(xué)模式構(gòu)建

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)是信息化時(shí)代新興的教學(xué)方法，它互換了課堂上教師與學(xué)生的角色，使得學(xué)生變成了課堂的主導(dǎo)，并且重構(gòu)了教學(xué)進(jìn)程中課前、課上、課后三個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)[2]。這種教學(xué)方法的主要思路是將課程的理論講授放到課前，這樣在課堂教學(xué)之前，學(xué)生可以利用碎片化的時(shí)間利用手機(jī)或平板電腦等移動(dòng)終端，觀看教師提前錄制的課程微課，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)查找資料進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)過(guò)程中還可以反復(fù)觀看課程微視頻，并嘗試從中自行發(fā)現(xiàn)問題，解決問題[3]。課上，教師不再進(jìn)行課程內(nèi)容的講授，而是將課堂交給學(xué)生，組織引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分組討論，讓學(xué)生自行嘗試解決自主學(xué)習(xí)中還未解決的問題，并從中發(fā)現(xiàn)學(xué)生掌握薄弱的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)充講解，之后進(jìn)行課程學(xué)習(xí)點(diǎn)評(píng)，最后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)布置課后作業(yè)。課后，學(xué)生同樣通過(guò)手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)終端完成作業(yè)，并可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與教師進(jìn)行在線互動(dòng)，解決完成作業(yè)過(guò)程中存在的疑問[4]。

慕課（MOOC） ，是大規(guī)模開放在線課程的簡(jiǎn)稱，是近年來(lái)互聯(lián)網(wǎng)飛速發(fā)展后的產(chǎn)物，也是“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的具體體現(xiàn)。慕課作為利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳播的數(shù)字課程，其特點(diǎn)主要體現(xiàn)在開放性和大規(guī)模兩個(gè)方面。慕課的開放性，主要體現(xiàn)在慕課的學(xué)習(xí)靈活多樣，學(xué)生同樣可以利用碎片化的時(shí)間，不受時(shí)間、地點(diǎn)限制地通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行學(xué)習(xí);而大規(guī)模主要表現(xiàn)在慕課作為通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)傳播的數(shù)字課程，其體現(xiàn)的是一門課從前到后的整個(gè)課程體系，它包含了一門課程所有課時(shí)的數(shù)字視頻等教學(xué)資源，往往是提前錄制一門課程的所有教學(xué)內(nèi)容并附帶一整套的數(shù)字教學(xué)資源統(tǒng)一發(fā)布，而不是分章節(jié)或分批次不定時(shí)地多次發(fā)布，因此慕課一般通過(guò)視頻點(diǎn)播的方式發(fā)布，有能力的學(xué)生完全可以利用低于規(guī)定學(xué)時(shí)數(shù)的時(shí)間，完成整個(gè)課程的網(wǎng)絡(luò)在線學(xué)習(xí)[5]。

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式和慕課教學(xué)引入到Java課程教學(xué)中，由于教師不用在課上進(jìn)行課程理論知識(shí)的講授，因此，課堂上有了充裕的時(shí)間，相當(dāng)于從另一方面提高了課程的總學(xué)時(shí)數(shù)，這樣節(jié)省下來(lái)課上時(shí)間，教師可以為學(xué)生布置一些與Java程序設(shè)計(jì)實(shí)踐應(yīng)用相關(guān)的內(nèi)容，供學(xué)生們以小組為單位，自行討論，并嘗試自行探索和解決。同時(shí)將慕課教學(xué)引入到Java課程教學(xué)中，進(jìn)行線上與線下的混合教學(xué)，可以與翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)起到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的作用，使基礎(chǔ)比較薄弱的學(xué)生在課前通過(guò)慕課輔助學(xué)習(xí)，以及在課后復(fù)習(xí)階段能夠通過(guò)慕課進(jìn)一步鞏固課程的知識(shí)點(diǎn)，充分理解課程的重點(diǎn)與難點(diǎn)，從而促進(jìn)知識(shí)的內(nèi)化與吸收。綜上所述，本文擬構(gòu)建一種以翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)為主，慕課教學(xué)為輔，并適當(dāng)結(jié)合移動(dòng)學(xué)習(xí)和微課教學(xué)的多元混合Java教學(xué)模型，旨在為Java課程教學(xué)改革提供一種新的思路[6]。

本模型的主要教學(xué)流程如下：

3.1 教學(xué)準(zhǔn)備

教師在課前需要提前錄制本節(jié)課程的微課，課程內(nèi)容主要分為導(dǎo)課、課程重難點(diǎn)、知識(shí)點(diǎn)梳理及總結(jié)、課后作業(yè)及實(shí)踐、參考資料等幾個(gè)部分，課程時(shí)長(zhǎng)一般在十分鐘左右，最長(zhǎng)不超過(guò)十五分鐘，原因是課程視頻錄制時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，就不能有效地發(fā)揮出微課的特點(diǎn)，比如不能顯著突出課程的重點(diǎn)與難點(diǎn)，造成學(xué)生觀看視頻學(xué)習(xí)時(shí)，注意力長(zhǎng)時(shí)間保持高度集中，容易造成學(xué)生學(xué)習(xí)的疲勞感與倦怠感，從而影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，并且課程視頻錄制時(shí)間過(guò)長(zhǎng)增大了視頻文件的體積，也不利于視頻文件通過(guò)微信、釘釘?shù)燃磿r(shí)通信軟件的群組功能傳播。之后，教師將錄制好的課程視頻通過(guò)校內(nèi)私有云、網(wǎng)盤、微信公眾平臺(tái)等形式，上傳到互聯(lián)網(wǎng)，供學(xué)生下載觀看和學(xué)習(xí)。最后，教師將學(xué)生按照4～5名成員為單位，分成若干個(gè)討論組，供學(xué)生們?cè)谧灾鲗W(xué)習(xí)和課上期間分組討論[7]。

3.2 課前

學(xué)生通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)下載或在線觀看教師上傳的課程視頻，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)利用教師給出的參考資料和慕課資源，或自行查找學(xué)習(xí)資源進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。學(xué)生在自主學(xué)習(xí)過(guò)程中可以充分利用碎片化的時(shí)間，自行在校園內(nèi)選擇地點(diǎn)，如自習(xí)室、圖書館等，通過(guò)移動(dòng)終端接入互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行在線學(xué)習(xí)，在自主學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到問題可以在小組內(nèi)進(jìn)行成員間的互動(dòng)交流和學(xué)習(xí)討論，也可以通過(guò)“智慧樹”等平臺(tái)，查找相似課程進(jìn)行輔助學(xué)習(xí)，如果問題仍未解決，則可以將問題帶到課上通過(guò)小組間討論，或向教師提問解決。當(dāng)學(xué)生們自主學(xué)習(xí)完畢課程理論知識(shí)后，需要繼續(xù)和小組內(nèi)的其他成員共同分析、討論，集思廣益完成教師布置的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。

3.3 課上

教師不再進(jìn)行課程理論知識(shí)的講解，而是與學(xué)生互換角色，教師變成了課堂的引導(dǎo)者和協(xié)調(diào)者，而學(xué)生變成了課堂的主體。在《Java程序設(shè)計(jì)》這門課的課堂教學(xué)中，教師將教學(xué)內(nèi)容分為理論知識(shí)討論和實(shí)踐設(shè)計(jì)討論兩部分。理論知識(shí)討論階段，教師將組織和協(xié)調(diào)所有學(xué)生討論組進(jìn)行兩兩之間的分組討論，如果學(xué)生分組數(shù)為奇數(shù)，則最后三組一起進(jìn)行分組討論。學(xué)生小組之間的分組討論，主要是為了讓學(xué)生通過(guò)分析和討論，自行解決自主學(xué)習(xí)過(guò)程中還存在的疑惑和問題，同時(shí)也促進(jìn)學(xué)生在小組討論中，不斷發(fā)現(xiàn)新的問題，從而更加深入地找出自己在自主學(xué)習(xí)中存在的不足。實(shí)踐設(shè)計(jì)討論階段，教師先讓每個(gè)分組內(nèi)的學(xué)生進(jìn)行組內(nèi)討論，理清實(shí)踐設(shè)計(jì)思路，然后在每一個(gè)學(xué)生分組中隨機(jī)選出一名學(xué)生，詳細(xì)闡述實(shí)踐設(shè)計(jì)過(guò)程中的整體設(shè)計(jì)思路，如需求分析、系統(tǒng)建模過(guò)程、程序設(shè)計(jì)流程、關(guān)鍵算法設(shè)計(jì)等內(nèi)容[8]。之后，教師則對(duì)學(xué)生實(shí)踐設(shè)計(jì)的闡述內(nèi)容進(jìn)行點(diǎn)評(píng)與分析，指出學(xué)生在程序設(shè)計(jì)階段存在的問題，并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行組內(nèi)討論自行發(fā)現(xiàn)解決問題的方法，如果遇到的問題始終不能解決，教師則在總結(jié)點(diǎn)評(píng)階段進(jìn)行詳細(xì)講解。最后，教師對(duì)本節(jié)課的重點(diǎn)與難點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)，并對(duì)各學(xué)生分組的總體學(xué)習(xí)情況進(jìn)行分析與點(diǎn)評(píng)，對(duì)學(xué)生在理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐設(shè)計(jì)階段還未完全掌握的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)充講解，最后教師布置課后作業(yè)和課后測(cè)試。

3.4 課后

教師可通過(guò)校內(nèi)私有云、網(wǎng)盤或微信公眾平臺(tái)等多種方式發(fā)布課后測(cè)試和作業(yè)，學(xué)生通過(guò)智能終端按時(shí)完成作業(yè)和測(cè)試，并通過(guò)微信或釘釘?shù)燃磿r(shí)通信軟件建立的班級(jí)組群，發(fā)送給任課教師，教師及時(shí)批改作業(yè)和測(cè)試，之后通過(guò)班級(jí)組群反饋給每一名學(xué)生，學(xué)生可以根據(jù)教師的反饋結(jié)果及時(shí)掌握自己的學(xué)習(xí)效果，并可以針對(duì)自己的不足，利用慕課等輔助資源開展有針對(duì)地復(fù)習(xí)，在復(fù)習(xí)過(guò)程中如果遇到問題，還可以通過(guò)班級(jí)組群及時(shí)與任課教師進(jìn)行互動(dòng)溝通解決。

4 教學(xué)效果分析

為了驗(yàn)證基于翻轉(zhuǎn)課堂和慕課的多元混合Java教學(xué)模式的應(yīng)用效果，學(xué)期開始時(shí)通過(guò)隨堂摸底測(cè)試選取兩個(gè)成績(jī)相似的班級(jí)，每班25人，分成實(shí)驗(yàn)班和對(duì)照班進(jìn)行對(duì)照試驗(yàn)，通過(guò)SPSS軟件分析摸底成績(jī)，如表1所示，摸底測(cè)試成績(jī)實(shí)驗(yàn)班平均分為77.08分，對(duì)照班平均成績(jī)?yōu)?6.20分，p值為0.509，且p值>0.05，因此實(shí)驗(yàn)班和對(duì)照班在測(cè)試開始前的學(xué)習(xí)成績(jī)沒有明顯差別，可以進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)。經(jīng)歷一個(gè)學(xué)期教學(xué)后，再分別對(duì)實(shí)驗(yàn)班與對(duì)照班的學(xué)生進(jìn)行期末隨堂測(cè)試，如表2所示，通過(guò)SPSS軟件分析所得實(shí)驗(yàn)班學(xué)生的平均測(cè)試成績(jī)?yōu)?0.76分，對(duì)照班學(xué)生的平均測(cè)試成績(jī)?yōu)?5.60分，且p值為0.003，p值<0.05，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)班與對(duì)照班相比學(xué)習(xí)成績(jī)有了一定的提高。

5 結(jié)束語(yǔ)

根據(jù)教學(xué)效果分析可知，將翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方法和慕課教學(xué)方法有機(jī)結(jié)合，構(gòu)建的多元混合Java教學(xué)模式運(yùn)用到教學(xué)中，對(duì)于學(xué)生Java學(xué)習(xí)效果的提高具有促進(jìn)作用;另一方面，上述教學(xué)方法的應(yīng)用，可以培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和合理利用碎片化時(shí)間的能力，以及鍛煉學(xué)生在自主學(xué)習(xí)中自行發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，為大學(xué)計(jì)算機(jī)教學(xué)改革提供了一種參考途徑。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李楚貞，余育文.Java程序設(shè)計(jì)課程混合式教學(xué)研究[J].福建電腦，2021，37（1）：127-129.

[2] 王全新.翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在Java課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2020，19（15）：132-133.

[3] 張莉.基于移動(dòng)學(xué)習(xí)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式研究——以Java程序設(shè)計(jì)課程為例[J].教育信息化論壇，2021（2）：31-32.

[4] 李韋紅.翻轉(zhuǎn)課堂模式在Java課程教學(xué)中的應(yīng)用探索[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2020，16（3）：133-135.

[5] 李凌霞，王曉，謝永紅.“MOOC+SPOC+翻轉(zhuǎn)課堂”的混合式教學(xué)改革實(shí)踐——以《計(jì)算機(jī)導(dǎo)論》課程為例[J].黑龍江教育（理論與實(shí)踐），2018（9）：50-51.

[6] 賈艷波.基于原位翻轉(zhuǎn)課堂的Java課程互動(dòng)式混合教學(xué)模式的探索[J].中國(guó)多媒體與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)學(xué)報(bào)（上旬刊），2020（1）：7-8.

[7] 宦臣，儲(chǔ)久良.混合式教學(xué)在“Java程序設(shè)計(jì)”課程中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代信息科技，2020，4（24）：189-191.

[8] 郭峰，孫晶，童立靖.Java程序設(shè)計(jì)課程中混合教學(xué)模式的探討[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2021，17（7）：102-103，113.

【通聯(lián)編輯：王力】

收稿日期：2021-06-10

基金項(xiàng)目：黑龍江省高等教育教學(xué)改革項(xiàng)目，“基于慕課與翻轉(zhuǎn)課堂的高校計(jì)算機(jī)課程教學(xué)模式研究與實(shí)踐”（SJGY20200667） ;黑龍江省高等教育教學(xué)改革項(xiàng)目“基于‘雙創(chuàng)’驅(qū)動(dòng)的《Java程序設(shè)計(jì)》課程教學(xué)模式研究與實(shí)踐”（SJGY20190619）

作者簡(jiǎn)介：馬?。?982-） ，男，山東昌邑人，工程師，碩士，主要研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、教育信息化研究。