基于學(xué)習(xí)通的“Java程序設(shè)計”混合式教學(xué)改革研究

成璐

太原工業(yè)學(xué)院計算機工程系 山西太原 030008

混合式教學(xué)是將傳統(tǒng)線下教學(xué)與線上教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)方式，近年來頗受教育界歡迎[1-2]。它利用現(xiàn)代信息技術(shù)、融合傳統(tǒng)線下教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)線上教學(xué)的優(yōu)勢進行教學(xué)?；旌鲜浇虒W(xué)過程中，突出以學(xué)生為中心，線下課堂教學(xué)中，教師傳授知識，有效引導(dǎo)、監(jiān)督學(xué)生課堂學(xué)習(xí)過程；線上采用信息技術(shù)手段設(shè)計靈活多樣的教學(xué)活動，激發(fā)學(xué)生的參與度、積極性、自主性。混合式教學(xué)模式能夠獲得更好的教學(xué)體驗和學(xué)習(xí)效果[3-4]。

網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的興起，如超星學(xué)習(xí)通、藍墨云班課、雨課堂等，促進了混合式教學(xué)的發(fā)展[5]。學(xué)習(xí)通作為專業(yè)化的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，面向廣大移動端和PC端用戶，提供線上教學(xué)、學(xué)習(xí)、交流、查閱資料、資源下載等豐富的功能，它能夠很好地將線上教學(xué)和線下教學(xué)結(jié)合起來，提升教學(xué)質(zhì)量。

“Java程序設(shè)計”利用學(xué)習(xí)通，創(chuàng)建線上課程，添加課程資源，組織規(guī)劃線上教學(xué)活動，并精心設(shè)計線下課堂教學(xué)，開展混合式教學(xué)改革的嘗試。

1 “Java程序設(shè)計”混合式教學(xué)改革的必然性

1.1 傳統(tǒng)Java教學(xué)模式的局限性

“Java程序設(shè)計”是面向計算機本科專業(yè)的一門專業(yè)選修課程，是學(xué)習(xí)Java技術(shù)的入門課程，因此“Java程序設(shè)計”學(xué)的好壞直接影響后續(xù)Java系列課程的學(xué)習(xí)。本課程涉及Java語言基礎(chǔ)、面向?qū)ο?、Java API、集合、輸入輸出、多線程、網(wǎng)絡(luò)編程、JDBC數(shù)據(jù)庫編程以及GUI圖形用戶界面設(shè)計等內(nèi)容，基礎(chǔ)理論知識點較多且課程實踐性較強，但課時設(shè)置較少[6]。傳統(tǒng)教學(xué)模式下，學(xué)生沒有充裕的時間進行編程實踐，久而久之，造成理論脫離實際，學(xué)生對課程的學(xué)習(xí)興趣降低，學(xué)生吸取知識有限。由于這些局限性，使得開展混合式教學(xué)變得更為迫切。

1.2 學(xué)生學(xué)習(xí)方式的變化

目前在校的大學(xué)生，基本都是00后，他們從小就對互聯(lián)網(wǎng)有極強的探索欲，學(xué)習(xí)中遇到問題首先通過互聯(lián)網(wǎng)尋求解決辦法[7]。傳統(tǒng)課堂教學(xué)不再是學(xué)生獲取知識和解惑的唯一途徑，單一教學(xué)模式已經(jīng)不能滿足學(xué)生的需求。與此同時，網(wǎng)上有很多相關(guān)的學(xué)習(xí)資源，但缺乏針對性，學(xué)習(xí)過程中遇到問題時，學(xué)生想快速從海量信息中找到問題的答案有一定的困難。此時利用學(xué)習(xí)通網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，建立線上課程，能給學(xué)生的學(xué)習(xí)提供更多便利。因此，教師在教學(xué)過程中，探索符合學(xué)生特點的混合式教學(xué)模式顯得尤為重要。

2 基于學(xué)習(xí)通的“Java程序設(shè)計”混合式教學(xué)改革過程

“Java程序設(shè)計”基于學(xué)習(xí)通網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，從課程資源的構(gòu)建、教學(xué)過程的實施、教學(xué)考核標(biāo)準(zhǔn)的制定三個方面進行混合式教學(xué)改革。

2.1 構(gòu)建豐富的課程資源

課程資源是混合式教學(xué)的基礎(chǔ)，本著以學(xué)生為中心的宗旨，本課程構(gòu)建符合混合式教學(xué)模式的課程資源。課程資源主要包括基礎(chǔ)資源、章節(jié)資源、實驗資源、項目案例庫、題庫資源與其他輔助資源。課程資源分類如表1所示。

表1 課程資源分類

2.1.1 基礎(chǔ)資源

基礎(chǔ)資源包括教學(xué)大綱、授課計劃、教案、講義。教學(xué)大綱主要包括課程的基本信息、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和要求、考核方案等，是教師進行教學(xué)的主要依據(jù)；授課計劃對每個學(xué)期的課時進行安排規(guī)劃；教案給出每節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容和授課方式；講義是教案的細化，圍繞教案，同時結(jié)合學(xué)生的實際情況精心設(shè)計每一堂課的內(nèi)容，保障課堂教學(xué)高效高質(zhì)完成。授課計劃、教案、講義均嚴(yán)格圍繞教學(xué)大綱展開。

2.1.2 章節(jié)資源

章節(jié)資源包括課件、教學(xué)視頻、章節(jié)測驗、章節(jié)案例源代碼。課件按課時制作；教學(xué)視頻的錄制和課件配套；章節(jié)測驗以選擇、填空、判斷、簡答為主，旨在檢測學(xué)生對基礎(chǔ)知識點的掌握情況；章節(jié)案例源代碼為課件中的案例源碼。

2.1.3 實驗資源

實驗資源包括實驗說明書，實驗報告模板、實驗講解視頻。實驗為課程內(nèi)實驗，共五個實驗項目，實驗一為基礎(chǔ)性實驗，對應(yīng)Java語言基礎(chǔ)部分內(nèi)容，旨在鞏固學(xué)生對基礎(chǔ)知識的掌握；實驗二為設(shè)計性實驗，對應(yīng)面向?qū)ο蟛糠謨?nèi)容，學(xué)生運用“面向?qū)ο蟆钡乃枷脒M行類和對象的設(shè)計，鍛煉學(xué)生的發(fā)散設(shè)計能力；實驗三為驗證性實驗，對應(yīng)輸入輸出與多線程部分內(nèi)容，驗證學(xué)生對該部分內(nèi)能的掌握情況；實驗四、實驗五分別對應(yīng)JDBC數(shù)據(jù)庫編程、GUI圖形用戶界面設(shè)計部分的內(nèi)容，旨在培養(yǎng)學(xué)生綜合運用知識解決問題的能力。通過實驗說明書，學(xué)生能夠了解實驗?zāi)康?、實驗?nèi)容、實驗要求，實驗步驟等；學(xué)生通過統(tǒng)一的實驗報告模板完成實驗報告，每個實驗項目都錄制了講解視頻，學(xué)生在實驗過程中，遇到問題可以隨時查看視頻，隨時解決問題。

2.1.4 項目案例庫

項目案例庫包括項目案例文檔和項目案例源碼，這部分內(nèi)容為課程所選教材配套資源。項目案例覆蓋教學(xué)所有章節(jié)，為學(xué)生課后鞏固提升提供支持。學(xué)生通過大量的案例練習(xí)，可以提升應(yīng)用實踐能力。

2.1.5 題庫資源

題庫資源包括選擇題、填空題、判斷題、簡答題、編程題五種題型。豐富的題型保證學(xué)生可以多角度檢驗是否掌握相應(yīng)的知識點。

2.1.6 其他輔助資源

其他輔助資源包括軟件、軟件安裝說明書、軟件安裝視頻、Java API文檔。學(xué)生可以通過學(xué)習(xí)通下載課程需要的所有軟件，在安裝過程中可以查看軟件安裝說明書或軟件安裝視頻；Java API文檔可以幫助學(xué)生理解類、方法等的使用，是非常有效的課程輔助資料。

2.2 創(chuàng)新混合式教學(xué)過程

傳統(tǒng)教學(xué)方式以教師課堂講授為主，教師不能及時掌握學(xué)情。在混合式教學(xué)改革過程中，利用學(xué)習(xí)通，采用課前、課中、課后三階段式教學(xué)。教學(xué)具體實施過程如右圖所示。

(1)課前。教師將課件、教學(xué)視頻、章節(jié)測驗、章節(jié)案例源代碼及其他相關(guān)資料發(fā)布到學(xué)習(xí)通；學(xué)生查看教學(xué)資源，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，進行自主預(yù)習(xí)。

(2)課中。采用“講+學(xué)+練”的模式進行課堂教學(xué)?！爸v”：教師講解知識點，引入案例，對案例進行分析、編程實現(xiàn)；“學(xué)”：學(xué)生學(xué)習(xí)知識點，分析案例實現(xiàn)流程；“練”：學(xué)生動手復(fù)現(xiàn)案例，熟練案例代碼，將理論知識融入實踐，提高學(xué)生的編程實踐能力。在整個課堂環(huán)節(jié)中，為提高學(xué)生的積極性，會不定期發(fā)起選人、隨堂練習(xí)等課堂活動。

(3)課后。學(xué)生完成章節(jié)測驗進行查漏補缺；另外，學(xué)生需要完成相關(guān)的課后作業(yè)(以編程練習(xí)為主)，進行鞏固提升；之后，學(xué)生根據(jù)自己的學(xué)習(xí)情況進行自主課外項目拓展；最后，進行預(yù)習(xí)為下節(jié)課做準(zhǔn)備。為了了解學(xué)生學(xué)情，課后進行問卷調(diào)查，教師根據(jù)問卷結(jié)果及時對授課內(nèi)容、授課方式等進行改進。

教學(xué)實施過程圖

在整個教學(xué)過程中，基于學(xué)習(xí)通的群聊、私聊建立長期的師生交流互動。這樣學(xué)生遇到問題能夠及時解決，使學(xué)習(xí)更高效、便捷。

2.3 制定多維度的考核標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)教學(xué)大綱，目前“Java程序設(shè)計”課程考核由平時考核和期末考試兩部分構(gòu)成，二者占比為3∶7。考核成績構(gòu)成明細如表2所示。

表2 成績構(gòu)成明細

為了多維度檢驗學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，混合式教學(xué)改革中更加注重過程化考核，將學(xué)生線上學(xué)習(xí)情況納入平時考核范圍。平時成績包括考勤、線上學(xué)習(xí)情況、實驗，考勤和線上學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)均來源于學(xué)習(xí)通。其中，考勤為學(xué)期末學(xué)習(xí)通中簽到率統(tǒng)計情況；線上學(xué)習(xí)包括章節(jié)學(xué)習(xí)次數(shù)5%+課程互動5%+章節(jié)測驗40%+作業(yè)50%，對學(xué)生學(xué)習(xí)頻次、課程參與度、學(xué)習(xí)成效等多方面進行考核；實驗成績根據(jù)實驗報告的質(zhì)量進行判定。

期末考核范圍涵蓋教學(xué)大綱要求的基本內(nèi)容，題型以選擇、填空、簡答、基本編程、應(yīng)用設(shè)計題為主，考查學(xué)生對Java基本理論知識點的掌握情況、代碼編寫規(guī)范性，編程能力、邏輯設(shè)計和綜合運用能力。

3 混合式教學(xué)效果

利用學(xué)習(xí)通的數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能，可以對學(xué)生學(xué)習(xí)效果進行量化[8-9]。以2021—2022年第一學(xué)期20級軟件工程專業(yè)為例，學(xué)生總章節(jié)學(xué)習(xí)次數(shù)達13374次，各類學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)統(tǒng)計如表3所示。

表3 學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)統(tǒng)計表

根據(jù)考核標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)計學(xué)生平時成績平均分為90分，期末總成績平均分為75分，及格率為99.2%。

通過統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)：(1)混合式教學(xué)中，學(xué)生學(xué)習(xí)課程頻次較多，學(xué)習(xí)自主性、積極性較高；(2)利用學(xué)習(xí)通的位置簽到、手勢簽到、普通簽到等功能，可以有效避免代簽問題，學(xué)生到課率明顯提高；(3)章節(jié)測驗、作業(yè)完成情況較好，對知識的掌握情況較好，正確率較高；(4)期末總成績平均分不高，說明學(xué)生基礎(chǔ)知識掌握得可以，但平時仍需加強訓(xùn)練，進行鞏固提升；(5)混合式教學(xué)改革中，線上學(xué)習(xí)情況充分反映出大部分學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度認真，學(xué)習(xí)質(zhì)量較高。學(xué)生期末及格率較高，也驗證了線上學(xué)習(xí)的有效性。

4 持續(xù)改進計劃

基于學(xué)習(xí)通的“Java程序設(shè)計”混合式教學(xué)改革雖然取得了一定的效果，但在后續(xù)教學(xué)過程中，仍需要持續(xù)改進。

4.1 持續(xù)完善和更新教學(xué)資源

目前，題庫共有200多道題，題目數(shù)量有限，下一步需要不斷擴充題庫數(shù)量和類型，使學(xué)生能夠進行足夠的練習(xí)，加強對課程知識點的理解。另外，由于計算機相關(guān)技術(shù)發(fā)展迅速，應(yīng)該根據(jù)Java技術(shù)發(fā)展趨勢，提供更加豐富的課外學(xué)習(xí)資源和前沿資訊，為學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供更多保障。

4.2 持續(xù)調(diào)整課堂教學(xué)形式

課堂教學(xué)時間有限，課堂上的每一個環(huán)節(jié)都需要精心設(shè)計。課堂活動太少，課堂趣味性會減少，不容易吸引學(xué)生注意力；課堂活動過多，容易對學(xué)生造成壓力。因此，需要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容不斷調(diào)整、創(chuàng)新課堂教學(xué)形式，使學(xué)生在有限的時間內(nèi)學(xué)習(xí)效率最大化。

4.3 持續(xù)提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力

由于學(xué)生個體差異，部分學(xué)生的自學(xué)能力較差，不能及時完成教學(xué)任務(wù)，此時需要教師持續(xù)跟蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)進度，了解學(xué)生學(xué)習(xí)效果，幫助學(xué)生養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)習(xí)慣。

4.4 持續(xù)階段性項目和期末綜合性項目的訓(xùn)練

混合式教學(xué)模式下，雖然為學(xué)生提供大量的項目，但是由于多數(shù)情況下是學(xué)生自由訓(xùn)練，缺乏有效監(jiān)督，應(yīng)用實踐能力提高有限，在后續(xù)的教學(xué)過程中需要適當(dāng)加強項目訓(xùn)練并進行有效監(jiān)督，持續(xù)強化學(xué)生的應(yīng)用實踐能力。

結(jié)語

“Java程序設(shè)計”以學(xué)生為中心，進行基于學(xué)習(xí)通的線上線下混合式教學(xué)改革。相比傳統(tǒng)教學(xué)模式更能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和積極性，為學(xué)生后續(xù)Java系列課程的學(xué)習(xí)提供支撐。通過幾個學(xué)期的實踐，混合式教學(xué)模式給學(xué)生提供了更豐富的課程資源，建立了長期的師生交流學(xué)習(xí)機制，在整個教學(xué)過程中，突出了學(xué)生的主導(dǎo)地位，增強了自主學(xué)習(xí)、應(yīng)用實踐的能力。