淺談Java在線開放課程建設

郝兵 曹海英 元元

摘 要：Java（編程語言）屬于編碼世界中炙手可熱的計算機程序設計語言，近年來隨著計算機技術的發展，其應用范圍逐漸拓寬，已然成為諸多高校計算機專業的必修類課程。本文先對在線開放課程的優勢的意義作簡單分析，進而重點對Java在線開放課程建設內容作系統的分析闡述，最后分析Java在線開放課程建設過程中所面臨的難點，并提出解決途徑。

關鍵詞：Java; 在線開放課程; 網課; 編程

中圖分類號：TP312.2-4? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ?文章編號：1006-3315（2020）12-141-002

供學生學習的優質課程出現于網絡學習平臺最早可追溯至2012年，當時由美國一批頂尖大學應用推廣，由此拉開了在線開發課程的序幕。隨后在三大課程供應商Coursera、edX、Udacity的快速發展背景下，在線開放課程正式迎來了蓬勃的發展。就我國在線開放課程興起與發展來看，雖然接觸的時間較晚，但也取得了良好的成就，幾乎同時與國際開展在線開放課程的研發與建設工作。比如我國的著名學府清華大學早在2012年便與edX進行了交流合作，成為edX的第一批亞洲高校成員，正式形成了合作關系。隨后在2013年7月時，上海的復旦大學與Coursera簽訂了合作關系。最值一提的是，2014年網易云課堂與愛課程網合作推出的“中國大學MOOC”項目將在線開放課程推向了發展的高潮。近年來在線開放課程越來越得到諸多高校的重視與實踐。

1.在線開放課程的優勢分析

在線開放課程的優勢集中體現在以下幾方面：①隨著素質教育和教學改革的不斷深入，教學資源選取和學習工具的創新越來越重要，已經成為確保教學質量的重要前提。在線開放課程可以對多種形式的數字化資源進行整合，且具有優化社交網絡工具的作用，繼而形成滿足教學需求的課程資源與學習工具;②網絡技術對在線開放課程的發展尤為重要，隨著網絡技術的發展，在線開放課程可以打破時間和空間上的限制，用戶僅需通過網絡連接即可學習優質課程。我國2020年2月份新冠肺炎疫情下全國范圍內推行的網課便是在線開放課程打破時間和空間上限制的有力體現，更加彰顯出在線開放課程所獨特的優勢;③在線開放課程用戶學習過程中，不會對整個系統造成太大的影響，可以滿足大規模學生同時學習的需求，課程的受眾面廣。但仍然要注意的一點是，在今后還需要進一步加大技術方面的研究，提升在線開放課程網絡平臺的穩定性。Java作為諸多高校計算機專業的必修課程，課程地位十分突出。現階段我國已將網絡應用安全方向確定為計算機專業的重點發展方向，這讓網絡應用開發技術相關課程重要性日益凸顯。

2.Java在線開放課程建設內容闡述

2.1課程教學內容知識點的離散化

在線開放課程可以幫助用戶從碎片化的知識積累中逐漸實現系統化學習的目的。隨著新課改的不斷深入，基于案例與任務驅動的教學方式逐漸應用于課堂教學中，在長期的應用實踐中發現，基于案例與任務驅動的教學方式可以有效激發學生的學習興趣，培養學生獨立思考的能力，無論是在提升教學效率還是教學質量中，均發揮著重要的作用。但在線開放課程用戶的時間比較零碎，單次學習時間較短，而基于案例與任務驅動的教學方式往往包含多個知識點，需要花費很長的時間方可完成，因而在在線開放課程中缺少適用性。針對這種情況，在線開放課程需要采用更為細粒度的教學單元，即以知識點為基礎教學單元來組織編訂教學內容。因此，在開展Java在線開放課程建設時，要將課程教學內容知識點的離散化既作為建設內容，更要作為建設的首要任務。

2.2教學單元設計

Java在線開放課程建設的重點在于基于知識點的教學單元設計。作為一門程序設計語言，Java目標在于幫助學生掌握使用Java編程的能力，基于這樣的目標，在實際設計教學單元是，需要將一個個零碎的知識點融入至實例中，所以也可說基于知識點的教學單元設計實則是對基于知識點的實例設計。實際設計過程中，要充分考慮在線開放課程的特點，盡量將時長控制在5-10min[1]。另外，還需要對教學實例的趣味性和典型性進行把控，確保可以激發學生的學習興趣。構造方法、super關鍵字使用、參數傳遞等均是Java課程知識體系中的重要內容，在教學單元設計時需要給予充分的重視，可以設計多個教學案例。比如在開展for語句教學時，可以先通過一個例子向學生介紹for語句的執行機制，隨后適當增加教學的難度，通過一些稍有難度的案例讓學生明確for語言的功能，而后由點及面，慢慢引出重要的知識點，最后解決問題。又比如在super關鍵字教學時，可以先向學生提出“如何調用被覆蓋的父類方法”的問題，以此引導學生學習super關鍵字的相關知識。

2.3制作教學單元視頻

與普通公共課教學單元視頻有所不同，在線開放課程對教學單元視頻有著更高的制作要求。為了有效保證教學單元視頻的制作質量，必須借助多媒體技術，利用合適的多媒體技術呈現知識點及所選案例。比如說在講解JDK的安裝與環境配置時，可以優先以屏幕操作錄像的方式開展教學，原理性的教學知識則可以借助靜態圖片或者視頻來展示，也可以借助Flash動畫來展示[2]。

2.4整理視頻教學單元配套講義

積極對視頻教學單元配套講義進行整理，主要的原因在于其可以與基于知識點的教學視頻協同配合，共同起到提升教學質量的作用。視頻教學單元講義主要包括教學目標、相關的知識點內容、前續知識點、所選取的案例功能、案例教學實現過程、參考資料及鞏固性提問等。實踐應用中發現，將配套講義和教學視頻緊密結合，不單單可以促進學生知識結構的完善，且可以向學生拓展更多的必要性知識，在幫助學生更好進行學習，提升學習質量中發揮著至關重要的作用。

2.5Java程序自動評判系統的設計

要想更好實現培養學生編程能力的目標，必須重視編程練習的重要性，設計Java程序自動評判系統便顯得尤為重要了。但是，往往參與在線開放課程學習的學生人數會很多，傳統的教師人工評判顯然已經無法滿足需求，而如何讓Java程序自動評判系統展開更加智能化的評判，這對實際設計有著很高的要求，同時需要考量的因素也較多。就現階段Java程序自動評判系統建設情況來看，已經有一些系統可以支持Java程序的自動評判，比如用于ACM競賽的OJ系統，但是這些系統也存在較大的局限性，其對Java面向對象編程的特點支持不足，實際應用過程中并不能有效的滿足Java在線開放課程需求[3]。因此，在Java程序自動評判系統建設中，不僅僅需要給予充分的重視，更要加大技術方面的研究力度，全面考量其中所涉及的因素，以此實現對Java程序自動評判技術的系統化研究。

2.6同步練習的設計

在線開放課程教學時，需要注意一點，課程教學不能局限于課堂教學，還需要及時對所講的知識點進行拓展練習，確保學生的知識和能力可以得到鞏固，因而開展同步練習設計尤為關鍵。實際設計時需要緊緊圍繞學生實際學習特點和掌握情況，設計科學合理的同步練習，確保練習的難度適中，且可以在規定時間內完成。需要特別注意的是，在占比方面，同步練習的占比可以盡量與教學視頻中的實例保持一致，或者可以稍微大些;在難度方面，要把握由易至難、由單一知識點至多個知識點，層次遞進，可以逐步讓學生得到提升，不至于出現打擊學生積極性的情況。除此之外，在設計同步練習時，依然需要遵循趣味性和實用性的原則，確保可以充分提升學生的學習積極性。

2.7教學效果評價

教學效果評價可以重點從以下幾方面著手展開：①查看學習視頻的人數及總觀看次數;②對每一位學生網上作業的完成量和質量進行檢查;③參與在線答疑的學生數與答疑質量。除此之外，也可以根據在線評論區的活躍度進行評價。通過Java設計在線開放課程，可以確保整個教學過程中的數據均被保留下來，教師可以通過后續查看明確每一位學生的實際學習情況，這對于后續課堂教學的針對性具有積極意義。

3.Java在線開放課程建設中的技術要點及困境

Java在線開放課程建設時重點需要把控的技術有視頻制作、插入式網頁、自動批改系統等。就視頻制作技術來看，目前在線開放課程常用的有電腦錄屏、現場演示、錄音棚錄像等。電腦錄屏這種技術適合教師講解及各種軟件工具的演示，常用的錄屏軟件包括Bandicam和屏幕錄像專家，不過電腦錄屏極易受到外界環境的影響，視頻中會含有較大的雜質聲音。現場演示特別適合于操作類的課程，比如建筑工程、繪畫雕塑等，教學環境相對來說較為真實，可以全程展示教學過程。實踐應用發現，記住攝像機全程拍攝后同樣需要進行剪輯，去除雜質聲音，制作成本較高。錄音棚制作視頻展示效果毋庸置疑，但完成一門課程的費用太高，經濟性不強，不適應廣泛應用。Flash動畫經常可以在微課設計中出現，教師可以與專業公司進行合作，重點對教學過程中的重難點知識進行分析，借助動畫形式將這些重難點知識簡單化處理，后期教學時還可以加一些背景音樂或者普通話講解。插入式網頁的主要實現技術有腳本文件技術、應用框架技術、內置行為技術及Scriptlet組件技術，不僅可以為學生展示試卷，而且可以接受學生的答題行為。在自動批改系統建設方面，目前還沒有廣泛應用的自動批改系統，考慮到不同課程均有其特殊性，因而建議單獨開發，編程語言可以采用C++、Java，數據庫可以采用SQL Server，或者也可以采用mySQL[4]。

就Java在線開放課程建設過程中所面臨的難點來說，主要有以下幾點：首先，教師視頻制作屬于面臨的首要難點，與常規網課教學不同，在線開放課程對教學視頻制作質量有著更要的要求，往往教學視頻制作時必須由專業的錄制人員全程參與。因此，在Java在線開放課程建設過程中，不僅需要有教學經驗豐富的教師參與，而且也需要有精通視頻拍攝的專業人員全程參與，比如攝像師、動畫制作師和配音師等。針對這種需求，或者可以組建更加專業的團隊，提升團隊人員的專業素養，又或者可以與相關的網絡運營公司加強合作，建立長期的合作關系，在合作過程中積累經驗，掌握更多的專業性知識。其次，現階段Java在線開放課程建設雖然取得了良好的成效，但在技術方面依然有很大的完善空間。比如說網絡教學平臺對視頻資源的支持并不理想，基于知識點的教學視頻只能單純作為教學資源加以管理維護，學生實際使用過程中存在很大的難度，訪問觀看使用視頻的流程較為繁瑣。另外，所布置的隨堂練習無法與教學視頻有機統一起來，往往需要學生以手動方式自行選擇，使用十分不便[5]。針對這種問題，在后續的研發過程中，需要給予Java在線開放課程技術充分的重視，相關的教學平臺也需要加大平臺建設力度，提升服務器的穩定性。另外，也可以借助智能化技術研發在線開放課的自動化和系統性，設計出適用于學生和教師的多元化在線開放課程體系。

4.結語

就近年來Java的發展來看，Java已經成為學生學習主流開發技術的基礎，為此諸多的高校將其納入到了必修課程。同時，隨著網絡技術的普及與發展，學生幾乎都有智能手機和電腦，這為Java在線開放課程用戶提供了良好的外部條件，在短時間內得到了快速的發展。但總的來看，現階段Java在線開放課程建設還有很大的完善空間，尤其是技術層面的缺失與不足，這要求后續要進一步加大研發力度，掌握更多的核心技術和應用要點，以此推動Java在線開放課程建設的科學性與系統性。

基金項目：自治區在線開放課程《java程序設計》

參考文獻：

[1]黃曉韓，朱艷紅，趙俊卓.《Java程序設計》精品在線開放課程建設實踐[J]福建電腦，2018，34（10）：72-73

[2]程舒通，徐從富.在線開放課程的實踐探索——以“Java語言程序設計”課程為例[J]成人教育，2018，377（06）：38-43

[3]呂斌.基于在線課程的混合式教學設計——以高職Java課程為例[J]數字化用戶，2019，025（15）：283-284

[4]鐘紹輝.高職院校在線開放課程建設研究與實踐——以湖南網絡工程職業學院“JavaWeb程序設計”為例[J]現代鹽化工，2018，45（06）：154-155

[5]牛勇超，姜周曙，黃國輝，等.基于JavaEE的開放實驗管理系統的設計與實現[J]實驗技術與管理，2017，34（01）：153-156