以學(xué)生為中心的java語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)教學(xué)改革探索*

郭晨睿

（洛陽(yáng)師范學(xué)院 信息技術(shù)學(xué)院 河南洛陽(yáng) 471934）

引言

java語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、軟件工程、數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)和人工智能等計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的一門必修的核心課程，也是學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法分析、Javaweb、JavaScript等課程提供了必要的程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)與程序設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的能力。通過(guò)對(duì)java語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生在掌握java語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的基本數(shù)據(jù)類型、引用數(shù)據(jù)類型、運(yùn)算符、表達(dá)式、控制語(yǔ)句、數(shù)組、方法等基礎(chǔ)知識(shí)，并能靈活運(yùn)用封裝、繼承、多態(tài)、抽象類、接口、包、包裝類、集合、I/O流、多線程、網(wǎng)絡(luò)編程與JDBC等面向?qū)ο蟮母呒?jí)編程之后，能夠運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)與技能對(duì)現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行分析和計(jì)算。以學(xué)生為中心的java語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)，從課前學(xué)習(xí)、課堂教學(xué)以及課后拓展都以學(xué)生為中心進(jìn)行相應(yīng)的教學(xué)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新意識(shí)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與主動(dòng)性，提高教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生在就業(yè)時(shí)的就業(yè)率與就業(yè)質(zhì)量[1-6]。

一、以“學(xué)生為中心”的教學(xué)模式

學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中容易棄學(xué)厭學(xué)，學(xué)習(xí)興趣不高，學(xué)習(xí)的積極性主動(dòng)性不強(qiáng)，從而導(dǎo)致學(xué)習(xí)效率較低，學(xué)習(xí)效果不佳，教學(xué)質(zhì)量不高等問(wèn)題。針對(duì)上述問(wèn)題，本文以學(xué)生為中心的教學(xué)模式進(jìn)行了教學(xué)實(shí)踐。以學(xué)生為中心就是要從學(xué)生的實(shí)際情況出發(fā)，讓學(xué)生成為教育的主體，傾聽(tīng)學(xué)生們的聲音，做到“因材施教”，教師教育教學(xué)活動(dòng)的開(kāi)展要以達(dá)到學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求為導(dǎo)向，并通過(guò)學(xué)生的反饋實(shí)時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)。以學(xué)生為中心就是要以學(xué)生發(fā)展、學(xué)生學(xué)習(xí)與學(xué)習(xí)效果為中心[7]。以學(xué)生為中心的教育教學(xué)過(guò)程的核心已經(jīng)從傳統(tǒng)教學(xué)模式以教師為中心的“教”轉(zhuǎn)變?yōu)榻逃畔⒒瘯r(shí)代的以學(xué)生的“學(xué)”為中心的教學(xué)方式，由之前的“教什么”轉(zhuǎn)化為現(xiàn)在的“學(xué)什么”[7]，重視學(xué)生積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)與學(xué)生學(xué)習(xí)的效果，更加關(guān)注學(xué)生學(xué)到了什么知識(shí)有技能。以學(xué)生為中心的教學(xué)模式需要將面對(duì)面的教學(xué)（Face to Face Learning）與在線學(xué)習(xí)（Online Learning）進(jìn)行有機(jī)融合，以提高教學(xué)效果與質(zhì)量，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性主動(dòng)性。

二、以學(xué)生為中心教學(xué)模式設(shè)計(jì)與實(shí)施

1.以學(xué)生為中心教學(xué)模式設(shè)計(jì)

以學(xué)生為中心強(qiáng)調(diào)的是學(xué)生在整個(gè)教育教學(xué)過(guò)程中的主體地位，需要教師在日常教學(xué)過(guò)程中堅(jiān)持以人為本的教學(xué)理念，將學(xué)生放在“中心位置”。以學(xué)生為中心的教學(xué)模式分為課前自主學(xué)習(xí)、課堂學(xué)習(xí)交流、課后知識(shí)鞏固。課前自主學(xué)習(xí)主要是學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)通上的教學(xué)視頻、電子教材、PPT等教學(xué)資源完成在線進(jìn)行自學(xué)，完成課前預(yù)習(xí)自測(cè)題，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的初步了解，并記錄學(xué)習(xí)中遇到的問(wèn)題、難點(diǎn)等內(nèi)容；課堂學(xué)習(xí)交流主要通過(guò)與小組成員、與教師進(jìn)行交流，對(duì)自己不懂的問(wèn)題進(jìn)行提問(wèn)，教師對(duì)重點(diǎn)與難點(diǎn)知識(shí)進(jìn)行詳細(xì)講解，對(duì)同學(xué)們的共性問(wèn)題進(jìn)行解答，使用典型例題鍛煉學(xué)生們的小組合作能力及實(shí)踐動(dòng)手能力，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的初步掌握；課后知識(shí)鞏固主要通過(guò)完成小組任務(wù)、相關(guān)實(shí)驗(yàn)，優(yōu)秀作業(yè)展示等，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的進(jìn)一步掌握；在學(xué)習(xí)過(guò)程中師生之間、生生之間還可以通過(guò)微信、QQ等軟件與教師、同學(xué)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)交流，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的融會(huì)貫通。

2.以學(xué)生為中心的教學(xué)模式的實(shí)施

以java語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)進(jìn)行面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的講授，訓(xùn)練學(xué)生的面向?qū)ο笏季S與方法，學(xué)生通過(guò)不斷學(xué)習(xí)、設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，掌握面向?qū)ο蟮姆椒?、原理等知識(shí)，培養(yǎng)其面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)的能力，為后續(xù)課程與軟件的研究與設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在遵循以學(xué)生為中心教育理念的同時(shí)，融入基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)（Problem Based Learning，PBL）[1，3]教學(xué)方法，借助學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺(tái)，開(kāi)展以學(xué)生為中心的教學(xué)模式的實(shí)踐，課前教師將教學(xué)資源、課前預(yù)習(xí)自測(cè)題、典型例題及在線討論交流的話題等發(fā)布到學(xué)習(xí)同時(shí)，學(xué)生根據(jù)教師發(fā)布的相關(guān)資料完成課前學(xué)習(xí)視頻、自測(cè)題、通過(guò)教師發(fā)布的在線討論交流話題與同學(xué)之間進(jìn)行自主討論探究，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的傳遞；課中教師需要組織討論交流的話題，對(duì)重點(diǎn)、難點(diǎn)知識(shí)、課前發(fā)布的典型例題等進(jìn)行講解，并發(fā)布小組任務(wù)，讓學(xué)生通過(guò)小組討論、面對(duì)面討論交流完成相關(guān)任務(wù)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的吸收；課后教師需要在線發(fā)布課后拓展練習(xí)作業(yè)，對(duì)個(gè)性問(wèn)題進(jìn)行講解，并編制復(fù)習(xí)方案，學(xué)生在完成課后拓展練習(xí)后，還需要以小組為單位完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)，并將實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題進(jìn)行實(shí)時(shí)反饋，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的內(nèi)化。

（1）課前自主學(xué)習(xí)

在課前，教師將學(xué)習(xí)視頻、課件PPT、典型例題、課前預(yù)習(xí)自測(cè)題等教學(xué)資源上傳到學(xué)習(xí)通，并通過(guò)學(xué)習(xí)通、QQ群等方式發(fā)布課前預(yù)習(xí)通知，通知學(xué)生在課前完成相應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù)。學(xué)生收到通知之后，根據(jù)自己的實(shí)際情況自主完成學(xué)習(xí)同上的學(xué)習(xí)視頻及相應(yīng)的測(cè)試等任務(wù)，教師通過(guò)學(xué)習(xí)通頁(yè)面或移動(dòng)終端查看學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)情況，如視頻的觀看次數(shù)與觀看時(shí)長(zhǎng)，課前預(yù)習(xí)自測(cè)完成情況等，通過(guò)對(duì)學(xué)習(xí)情況的分析，及時(shí)為學(xué)生答疑解惑[5]。在課前自主學(xué)習(xí)過(guò)程中教師通過(guò)關(guān)注與學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)的問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和創(chuàng)新能力，開(kāi)展基于PBL案例導(dǎo)學(xué)模式，讓學(xué)生根據(jù)教師提供的實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行學(xué)習(xí)，尋找解決問(wèn)題的方法，為學(xué)生提供展示自己學(xué)習(xí)成果的機(jī)會(huì)，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)知識(shí)的欲望。通過(guò)PBL案例教學(xué)，能夠激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣，學(xué)生在解決問(wèn)題的過(guò)程中不僅能夠收獲知識(shí)與技能，而且可以獲得學(xué)習(xí)的成就感，從而促進(jìn)學(xué)生更加積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)，真正實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為中心的教學(xué)模式[1]。學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)通、微信、金山在線文檔以及騰訊在線文檔等工具將自學(xué)過(guò)程中不理解的知識(shí)與內(nèi)容反饋給任課教師，以便在課中對(duì)共性問(wèn)題進(jìn)行有針對(duì)性的解答。

（2）課中討論交流

課中，教師首先對(duì)學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)情況，如視頻學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)，作業(yè)完成情況等進(jìn)行總結(jié)，讓學(xué)生了解自己的學(xué)習(xí)情況，依次激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與主動(dòng)性。其次，教師對(duì)課前通過(guò)在線收集的學(xué)生反饋的問(wèn)題進(jìn)行集中解答與總結(jié)，對(duì)重難點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行詳解和強(qiáng)化，完成主要的教學(xué)目標(biāo)。然后，采用PBL與任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)方法，將本節(jié)課教學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行整合，并結(jié)合實(shí)際應(yīng)用給出1至3道覆蓋本節(jié)課知識(shí)點(diǎn)的綜合應(yīng)用例題，以小組為單位進(jìn)行討論，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題能力，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)協(xié)作能力，提高學(xué)生的邏輯思維能力，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，在討論交流環(huán)節(jié)，鼓勵(lì)學(xué)生勇于表達(dá)自己的想法，鼓勵(lì)學(xué)生從不同的角度解決問(wèn)題，如：在講解“循環(huán)嵌套”時(shí)可以將“輸出乘法口訣”“輸出 1到 200 之間的素?cái)?shù)” 等作為典型例題；最后，教師與學(xué)生一起探討能力拓展提升的例題，如“百錢買百雞”“韓信點(diǎn)兵”等。線下課堂不再是傳統(tǒng)課堂教師講，學(xué)生聽(tīng)的知識(shí)傳授過(guò)程，而是教師與學(xué)生之間、學(xué)生與學(xué)生之間相互交流、相互討論、相互學(xué)習(xí)的過(guò)程，是學(xué)生實(shí)現(xiàn)知識(shí)吸收的過(guò)程，教師也成了學(xué)生獨(dú)立自主創(chuàng)新學(xué)習(xí)地引導(dǎo)著。

（3）課后拓展練習(xí)

課后拓展練習(xí)階段是學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行內(nèi)化、鞏固、提升和拓展的重要階段。課后，學(xué)生需要完成教師在學(xué)習(xí)通上布置的課后作業(yè)及實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的內(nèi)化與鞏固；教師需要根據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)及學(xué)生學(xué)習(xí)的實(shí)際情況設(shè)計(jì)一些能夠提升學(xué)生知識(shí)與技能的問(wèn)題作為課后作業(yè)，從而進(jìn)一步提升和拓展學(xué)生課中所學(xué)知識(shí)，提高學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力，拓寬學(xué)生的學(xué)習(xí)視野。同時(shí)，教師需要及時(shí)批改學(xué)生的課后作業(yè)，將學(xué)生的問(wèn)題進(jìn)行匯總，并將其發(fā)布到學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺(tái)上反饋給學(xué)生，還可以將作業(yè)完成較好的學(xué)生的作業(yè)在學(xué)習(xí)通上進(jìn)行展示，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與主動(dòng)性。此外，教師還需要及時(shí)進(jìn)行教學(xué)反思，總結(jié)出本次教學(xué)中的不足之處，為后續(xù)的教學(xué)提供改進(jìn)方向。學(xué)生在完成課后作業(yè)后，可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)情況完成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)題目有教師提供，如在學(xué)習(xí)完選擇之后，可以布置：用戶輸入年份與月份，然后顯示這個(gè)月的天數(shù)；判斷一個(gè)數(shù)是不是回文數(shù)等典型實(shí)驗(yàn)題目。單元學(xué)習(xí)結(jié)束后，教師可以組織學(xué)生對(duì)本單元的之時(shí)間進(jìn)行討論，進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)分享，并發(fā)布本單元測(cè)試題，幫助學(xué)生梳理、總結(jié)本單元所學(xué)知識(shí)。

三、教學(xué)效果

以學(xué)生為中心的教學(xué)模式不僅改變了傳統(tǒng)的教與學(xué)，而且還對(duì)課程的期末考核提出了更高更嚴(yán)的要求。建立健全合理的課程考評(píng)機(jī)制能夠讓學(xué)生更加積極主動(dòng)地投入到以學(xué)生為中心的教學(xué)模式中。在以學(xué)生為中心的java語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程中，為了增強(qiáng)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的主體地位，充分考查學(xué)生的綜合能力，制定了如表1所示的考核方式。

表1 java考核評(píng)價(jià)表

通過(guò)與傳統(tǒng)教學(xué)模式授課班級(jí)進(jìn)行成績(jī)對(duì)比，兩個(gè)班級(jí)的人數(shù)均為53人，成績(jī)分布如圖1所示，其中教學(xué)班為以學(xué)生為中心教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)的班級(jí)，傳統(tǒng)班為傳統(tǒng)模式進(jìn)行授課的班級(jí)，從圖1中可以看出，教學(xué)班的成績(jī)明顯好于傳統(tǒng)班的成績(jī)，成績(jī)≥80的人數(shù)明顯多于傳統(tǒng)班，不及格的相對(duì)較少。圖3在一定程度上反映了以學(xué)生為中心的教學(xué)模式的實(shí)施在一定程度上激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與主動(dòng)性，提高了教學(xué)質(zhì)量。

圖1 成績(jī)分布對(duì)比圖

結(jié)語(yǔ)

以學(xué)生為總線的教學(xué)理念，改變了傳統(tǒng)課堂以教師為中心的教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)了從教為中心向以學(xué)為中心的轉(zhuǎn)變，不再受到傳統(tǒng)課堂對(duì)教學(xué)方式的限制，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)形式的多樣化。以學(xué)生為中心的教學(xué)方法，對(duì)java語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)進(jìn)行了實(shí)踐教學(xué)，使學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體，培養(yǎng)了學(xué)生的自學(xué)能力，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與主動(dòng)性，同時(shí)更加注重培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力，以及動(dòng)手實(shí)踐能力。在實(shí)驗(yàn)課上，更加注重培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手敲代碼的能力，讓學(xué)上在敲代碼的過(guò)程中領(lǐng)悟到只有真正地深入到編程過(guò)程中，才能更好地學(xué)習(xí)java。在實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的編程能力明顯提高，學(xué)生對(duì)問(wèn)題的思考明顯加深，學(xué)生真正做到將知識(shí)學(xué)到，學(xué)會(huì)，學(xué)懂，并做到學(xué)以致用。