《Java程序設計》課程多元混合教學模式研究

馬俊 王曉磊 李巍巍

摘要：“互聯網+”和大數據時代的到來，促進了翻轉課堂和慕課等新興教學方法的普及與應用，為了解決傳統Java程序設計課堂教學的弊端，文章基于上述兩種教學方法構建了一種多元混合的新型Java教學模式，將其運用到實際教學當中，通過數據分析顯示教學效果良好，并且培養了學生的自學能力，鍛煉了學生理論知識到實踐應用的轉化能力。

關鍵詞：Java;翻轉課堂;慕課;互聯網+

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2022）10-0150-02

1 引言

隨著網絡技術的飛速發展，當前社會已進入了“互聯網+”時代，各種基于互聯網和物聯網的軟件層出不窮，那么如何選擇網絡軟件開發工具，也就成為軟件設計領域的核心問題。Java作為一種面向對象的編程語言，其應用范圍廣泛，如設計Web應用程、Windows應用程序、Linux應用程序、手機Android應用程序、嵌入式程序等，并且其語法相對C++而言簡單，程序運行與平臺無關，支持多線程和動態等，因此，Java變成了當今網絡編程和嵌入式編程領域中的佼佼者，也成為各大高校計算機及其相關專業爭先開設的編程課程。

2 Java教學的問題和困境

在當前大學計算機及其相關專業的教學領域，為了適應“互聯網+”時代的變革與挑戰，普遍開設《Java程序設計》這門課程，以培養互聯網等領域的軟件開發專業人才，增強學生就業時的競爭力。但是由于計算機及其相關專業在本科階段的課程體系設計中，專業課門類多、總量大，所以，各專業課的課時數都受到了不同程度的削減，因此，在課程教學中，如何讓學生掌握扎實的理論知識與嫻熟的軟件開發能力，成為急需解決的關鍵問題。《Java程序設計》是一門應用為主的課程，當前傳統的Java課堂教學，與“操作系統”“數據結構”“編譯原理”等理論性強的課程講授方式基本相同，沒有在“應用”方面下足功夫。雖然Java課程教學中分為理論和實踐兩部分，但是兩者共用Java這門課程的總學時，因此學生的理論學習和實踐學習學時數還是相對偏少，同時，學生的課堂學習除了正常聽講，便是疲于記筆記，實踐學習又是按照教材課后給出的簡單題目編程實現，這樣很難鍛煉學生在軟件設計過程中的自主探索和自主創新意識，容易使學生在學習過程中造成疲勞感與倦怠感，影響學生聽課的積極性和主動性，知識內化吸收效果差，使Java程序設計的教學陷入了教師講得累，學生不愛聽的困境[1]。

3 基于翻轉課堂與慕課的多元混合Java教學模式構建

翻轉課堂教學是信息化時代新興的教學方法，它互換了課堂上教師與學生的角色，使得學生變成了課堂的主導，并且重構了教學進程中課前、課上、課后三個教學環節[2]。這種教學方法的主要思路是將課程的理論講授放到課前，這樣在課堂教學之前，學生可以利用碎片化的時間利用手機或平板電腦等移動終端，觀看教師提前錄制的課程微課，通過互聯網查找資料進行自主學習，學習過程中還可以反復觀看課程微視頻，并嘗試從中自行發現問題，解決問題[3]。課上，教師不再進行課程內容的講授，而是將課堂交給學生，組織引導學生進行分組討論，讓學生自行嘗試解決自主學習中還未解決的問題，并從中發現學生掌握薄弱的知識點進行補充講解，之后進行課程學習點評，最后通過網絡布置課后作業。課后，學生同樣通過手機、平板電腦等移動終端完成作業，并可以通過網絡與教師進行在線互動，解決完成作業過程中存在的疑問[4]。

慕課（MOOC） ，是大規模開放在線課程的簡稱，是近年來互聯網飛速發展后的產物，也是“互聯網+教育”的具體體現。慕課作為利用網絡進行傳播的數字課程，其特點主要體現在開放性和大規模兩個方面。慕課的開放性，主要體現在慕課的學習靈活多樣，學生同樣可以利用碎片化的時間，不受時間、地點限制地通過互聯網進行學習;而大規模主要表現在慕課作為通過互聯網傳播的數字課程，其體現的是一門課從前到后的整個課程體系，它包含了一門課程所有課時的數字視頻等教學資源，往往是提前錄制一門課程的所有教學內容并附帶一整套的數字教學資源統一發布，而不是分章節或分批次不定時地多次發布，因此慕課一般通過視頻點播的方式發布，有能力的學生完全可以利用低于規定學時數的時間，完成整個課程的網絡在線學習[5]。

翻轉課堂教學模式和慕課教學引入到Java課程教學中，由于教師不用在課上進行課程理論知識的講授，因此，課堂上有了充裕的時間，相當于從另一方面提高了課程的總學時數，這樣節省下來課上時間，教師可以為學生布置一些與Java程序設計實踐應用相關的內容，供學生們以小組為單位，自行討論，并嘗試自行探索和解決。同時將慕課教學引入到Java課程教學中，進行線上與線下的混合教學，可以與翻轉課堂教學起到優勢互補的作用，使基礎比較薄弱的學生在課前通過慕課輔助學習，以及在課后復習階段能夠通過慕課進一步鞏固課程的知識點，充分理解課程的重點與難點，從而促進知識的內化與吸收。綜上所述，本文擬構建一種以翻轉課堂教學為主，慕課教學為輔，并適當結合移動學習和微課教學的多元混合Java教學模型，旨在為Java課程教學改革提供一種新的思路[6]。

本模型的主要教學流程如下：

3.1 教學準備

教師在課前需要提前錄制本節課程的微課，課程內容主要分為導課、課程重難點、知識點梳理及總結、課后作業及實踐、參考資料等幾個部分，課程時長一般在十分鐘左右，最長不超過十五分鐘，原因是課程視頻錄制時間過長，就不能有效地發揮出微課的特點，比如不能顯著突出課程的重點與難點，造成學生觀看視頻學習時，注意力長時間保持高度集中，容易造成學生學習的疲勞感與倦怠感，從而影響學生的學習效果，并且課程視頻錄制時間過長增大了視頻文件的體積，也不利于視頻文件通過微信、釘釘等即時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校內私有云、網盤、微信公眾平臺等形式，上傳到互聯網，供學生下載觀看和學習。最后，教師將學生按照4～5名成員為單位，分成若干個討論組，供學生們在自主學習和課上期間分組討論[7]。

3.2 課前

學生通過互聯網下載或在線觀看教師上傳的課程視頻，并通過網絡利用教師給出的參考資料和慕課資源，或自行查找學習資源進行自主學習。學生在自主學習過程中可以充分利用碎片化的時間，自行在校園內選擇地點，如自習室、圖書館等，通過移動終端接入互聯網進行在線學習，在自主學習過程中遇到問題可以在小組內進行成員間的互動交流和學習討論，也可以通過“智慧樹”等平臺，查找相似課程進行輔助學習，如果問題仍未解決，則可以將問題帶到課上通過小組間討論，或向教師提問解決。當學生們自主學習完畢課程理論知識后，需要繼續和小組內的其他成員共同分析、討論，集思廣益完成教師布置的實踐教學內容。

3.3 課上

教師不再進行課程理論知識的講解，而是與學生互換角色，教師變成了課堂的引導者和協調者，而學生變成了課堂的主體。在《Java程序設計》這門課的課堂教學中，教師將教學內容分為理論知識討論和實踐設計討論兩部分。理論知識討論階段，教師將組織和協調所有學生討論組進行兩兩之間的分組討論，如果學生分組數為奇數，則最后三組一起進行分組討論。學生小組之間的分組討論，主要是為了讓學生通過分析和討論，自行解決自主學習過程中還存在的疑惑和問題，同時也促進學生在小組討論中，不斷發現新的問題，從而更加深入地找出自己在自主學習中存在的不足。實踐設計討論階段，教師先讓每個分組內的學生進行組內討論，理清實踐設計思路，然后在每一個學生分組中隨機選出一名學生，詳細闡述實踐設計過程中的整體設計思路，如需求分析、系統建模過程、程序設計流程、關鍵算法設計等內容[8]。之后，教師則對學生實踐設計的闡述內容進行點評與分析，指出學生在程序設計階段存在的問題，并引導學生進行組內討論自行發現解決問題的方法，如果遇到的問題始終不能解決，教師則在總結點評階段進行詳細講解。最后，教師對本節課的重點與難點進行總結，并對各學生分組的總體學習情況進行分析與點評，對學生在理論學習和實踐設計階段還未完全掌握的知識點進行補充講解，最后教師布置課后作業和課后測試。

3.4 課后

教師可通過校內私有云、網盤或微信公眾平臺等多種方式發布課后測試和作業，學生通過智能終端按時完成作業和測試，并通過微信或釘釘等即時通信軟件建立的班級組群，發送給任課教師，教師及時批改作業和測試，之后通過班級組群反饋給每一名學生，學生可以根據教師的反饋結果及時掌握自己的學習效果，并可以針對自己的不足，利用慕課等輔助資源開展有針對地復習，在復習過程中如果遇到問題，還可以通過班級組群及時與任課教師進行互動溝通解決。

4 教學效果分析

為了驗證基于翻轉課堂和慕課的多元混合Java教學模式的應用效果，學期開始時通過隨堂摸底測試選取兩個成績相似的班級，每班25人，分成實驗班和對照班進行對照試驗，通過SPSS軟件分析摸底成績，如表1所示，摸底測試成績實驗班平均分為77.08分，對照班平均成績為76.20分，p值為0.509，且p值>0.05，因此實驗班和對照班在測試開始前的學習成績沒有明顯差別，可以進行分組實驗。經歷一個學期教學后，再分別對實驗班與對照班的學生進行期末隨堂測試，如表2所示，通過SPSS軟件分析所得實驗班學生的平均測試成績為80.76分，對照班學生的平均測試成績為75.60分，且p值為0.003，p值<0.05，說明實驗班與對照班相比學習成績有了一定的提高。

5 結束語

根據教學效果分析可知，將翻轉課堂教學方法和慕課教學方法有機結合，構建的多元混合Java教學模式運用到教學中，對于學生Java學習效果的提高具有促進作用;另一方面，上述教學方法的應用，可以培養學生的自主學習能力和合理利用碎片化時間的能力，以及鍛煉學生在自主學習中自行發現問題、分析問題和解決問題的能力，為大學計算機教學改革提供了一種參考途徑。

參考文獻：

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

[2] 王全新.翻轉課堂教學模式在Java課程教學中的應用[J].產業與科技論壇，2020，19（15）：132-133.

[3] 張莉.基于移動學習的翻轉課堂教學模式研究——以Java程序設計課程為例[J].教育信息化論壇，2021（2）：31-32.

[4] 李韋紅.翻轉課堂模式在Java課程教學中的應用探索[J].電腦知識與技術，2020，16（3）：133-135.

[5] 李凌霞，王曉，謝永紅.“MOOC+SPOC+翻轉課堂”的混合式教學改革實踐——以《計算機導論》課程為例[J].黑龍江教育（理論與實踐），2018（9）：50-51.

[6] 賈艷波.基于原位翻轉課堂的Java課程互動式混合教學模式的探索[J].中國多媒體與網絡教學學報（上旬刊），2020（1）：7-8.

[7] 宦臣，儲久良.混合式教學在“Java程序設計”課程中的應用[J].現代信息科技，2020，4（24）：189-191.

[8] 郭峰，孫晶，童立靖.Java程序設計課程中混合教學模式的探討[J].電腦知識與技術，2021，17（7）：102-103，113.

【通聯編輯：王力】

收稿日期：2021-06-10

基金項目：黑龍江省高等教育教學改革項目，“基于慕課與翻轉課堂的高校計算機課程教學模式研究與實踐”（SJGY20200667） ;黑龍江省高等教育教學改革項目“基于‘雙創’驅動的《Java程序設計》課程教學模式研究與實踐”（SJGY20190619）

作者簡介：馬俊（1982-） ，男，山東昌邑人，工程師，碩士，主要研究方向為計算機應用技術、教育信息化研究。