以學生為中心的java語言程序設計教學改革探索*

郭晨睿

（洛陽師范學院 信息技術學院 河南洛陽 471934）

引言

java語言程序設計是計算機科學與技術、軟件工程、數據科學與大數據技術和人工智能等計算機相關專業的一門必修的核心課程，也是學生后續學習數據結構、算法分析、Javaweb、JavaScript等課程提供了必要的程序設計基礎知識與程序設計開發的能力。通過對java語言程序設計課程的學習，學生在掌握java語言程序設計的基本數據類型、引用數據類型、運算符、表達式、控制語句、數組、方法等基礎知識，并能靈活運用封裝、繼承、多態、抽象類、接口、包、包裝類、集合、I/O流、多線程、網絡編程與JDBC等面向對象的高級編程之后，能夠運用所學的知識與技能對現實生活中的實際問題進行分析和計算。以學生為中心的java語言程序設計，從課前學習、課堂教學以及課后拓展都以學生為中心進行相應的教學設計，培養學生的邏輯思維能力，培養學生分析問題與解決問題的能力，培養學生的探索精神和創新意識，提高學生學習的積極性與主動性，提高教學質量，提高學生在就業時的就業率與就業質量[1-6]。

一、以“學生為中心”的教學模式

學生在學習過程中容易棄學厭學，學習興趣不高，學習的積極性主動性不強，從而導致學習效率較低，學習效果不佳，教學質量不高等問題。針對上述問題，本文以學生為中心的教學模式進行了教學實踐。以學生為中心就是要從學生的實際情況出發，讓學生成為教育的主體，傾聽學生們的聲音，做到“因材施教”，教師教育教學活動的開展要以達到學生的培養目標和畢業要求為導向，并通過學生的反饋實時進行相應的改進。以學生為中心就是要以學生發展、學生學習與學習效果為中心[7]。以學生為中心的教育教學過程的核心已經從傳統教學模式以教師為中心的“教”轉變為教育信息化時代的以學生的“學”為中心的教學方式，由之前的“教什么”轉化為現在的“學什么”[7]，重視學生積極主動的學習與學生學習的效果，更加關注學生學到了什么知識有技能。以學生為中心的教學模式需要將面對面的教學（Face to Face Learning）與在線學習（Online Learning）進行有機融合，以提高教學效果與質量，提高學生學習的積極性主動性。

二、以學生為中心教學模式設計與實施

1.以學生為中心教學模式設計

以學生為中心強調的是學生在整個教育教學過程中的主體地位，需要教師在日常教學過程中堅持以人為本的教學理念，將學生放在“中心位置”。以學生為中心的教學模式分為課前自主學習、課堂學習交流、課后知識鞏固。課前自主學習主要是學生通過學習通上的教學視頻、電子教材、PPT等教學資源完成在線進行自學，完成課前預習自測題，實現知識的初步了解，并記錄學習中遇到的問題、難點等內容；課堂學習交流主要通過與小組成員、與教師進行交流，對自己不懂的問題進行提問，教師對重點與難點知識進行詳細講解，對同學們的共性問題進行解答，使用典型例題鍛煉學生們的小組合作能力及實踐動手能力，實現知識的初步掌握；課后知識鞏固主要通過完成小組任務、相關實驗，優秀作業展示等，實現知識的進一步掌握；在學習過程中師生之間、生生之間還可以通過微信、QQ等軟件與教師、同學實現實時交流，實現知識的融會貫通。

2.以學生為中心的教學模式的實施

以java語言程序設計進行面向對象程序設計的講授，訓練學生的面向對象思維與方法，學生通過不斷學習、設計與實現，掌握面向對象的方法、原理等知識，培養其面向對象設計與開發的能力，為后續課程與軟件的研究與設計打下堅實的基礎。在遵循以學生為中心教育理念的同時，融入基于問題的學習（Problem Based Learning，PBL）[1，3]教學方法，借助學習通教學平臺，開展以學生為中心的教學模式的實踐，課前教師將教學資源、課前預習自測題、典型例題及在線討論交流的話題等發布到學習同時，學生根據教師發布的相關資料完成課前學習視頻、自測題、通過教師發布的在線討論交流話題與同學之間進行自主討論探究，實現知識的傳遞；課中教師需要組織討論交流的話題，對重點、難點知識、課前發布的典型例題等進行講解，并發布小組任務，讓學生通過小組討論、面對面討論交流完成相關任務，實現知識的吸收；課后教師需要在線發布課后拓展練習作業，對個性問題進行講解，并編制復習方案，學生在完成課后拓展練習后，還需要以小組為單位完成相關實驗，并將實驗過程中遇到的問題進行實時反饋，實現知識的內化。

（1）課前自主學習

在課前，教師將學習視頻、課件PPT、典型例題、課前預習自測題等教學資源上傳到學習通，并通過學習通、QQ群等方式發布課前預習通知，通知學生在課前完成相應的學習任務。學生收到通知之后，根據自己的實際情況自主完成學習同上的學習視頻及相應的測試等任務，教師通過學習通頁面或移動終端查看學生課前自主學習情況，如視頻的觀看次數與觀看時長，課前預習自測完成情況等，通過對學習情況的分析，及時為學生答疑解惑[5]。在課前自主學習過程中教師通過關注與學生學習相關的問題，激發學生學習的興趣和創新能力，開展基于PBL案例導學模式，讓學生根據教師提供的實際問題進行學習，尋找解決問題的方法，為學生提供展示自己學習成果的機會，激發學生主動學習知識的欲望。通過PBL案例教學，能夠激發學生自主學習的興趣，學生在解決問題的過程中不僅能夠收獲知識與技能，而且可以獲得學習的成就感，從而促進學生更加積極主動的學習，真正實現以學生為中心的教學模式[1]。學生通過學習通、微信、金山在線文檔以及騰訊在線文檔等工具將自學過程中不理解的知識與內容反饋給任課教師，以便在課中對共性問題進行有針對性的解答。

（2）課中討論交流

課中，教師首先對學生課前自主學習情況，如視頻學習時長，作業完成情況等進行總結，讓學生了解自己的學習情況，依次激發學生學習的積極性與主動性。其次，教師對課前通過在線收集的學生反饋的問題進行集中解答與總結，對重難點內容進行詳解和強化，完成主要的教學目標。然后，采用PBL與任務驅動教學方法，將本節課教學的內容進行整合，并結合實際應用給出1至3道覆蓋本節課知識點的綜合應用例題，以小組為單位進行討論，培養學生應用所學知識解決實際問題能力，培養學生的團結協作能力，提高學生的邏輯思維能力，提高學生學習的興趣，在討論交流環節，鼓勵學生勇于表達自己的想法，鼓勵學生從不同的角度解決問題，如：在講解“循環嵌套”時可以將“輸出乘法口訣”“輸出 1到 200 之間的素數” 等作為典型例題；最后，教師與學生一起探討能力拓展提升的例題，如“百錢買百雞”“韓信點兵”等。線下課堂不再是傳統課堂教師講，學生聽的知識傳授過程，而是教師與學生之間、學生與學生之間相互交流、相互討論、相互學習的過程，是學生實現知識吸收的過程，教師也成了學生獨立自主創新學習地引導著。

（3）課后拓展練習

課后拓展練習階段是學生對所學知識進行內化、鞏固、提升和拓展的重要階段。課后，學生需要完成教師在學習通上布置的課后作業及實驗，實現知識的內化與鞏固；教師需要根據學習目標及學生學習的實際情況設計一些能夠提升學生知識與技能的問題作為課后作業，從而進一步提升和拓展學生課中所學知識，提高學生的實際應用能力，拓寬學生的學習視野。同時，教師需要及時批改學生的課后作業，將學生的問題進行匯總，并將其發布到學習通教學平臺上反饋給學生，還可以將作業完成較好的學生的作業在學習通上進行展示，提高學生學習的興趣，調動學生學習的積極性與主動性。此外，教師還需要及時進行教學反思，總結出本次教學中的不足之處，為后續的教學提供改進方向。學生在完成課后作業后，可以根據自己的學習情況完成相應的實驗，實驗題目有教師提供，如在學習完選擇之后，可以布置：用戶輸入年份與月份，然后顯示這個月的天數；判斷一個數是不是回文數等典型實驗題目。單元學習結束后，教師可以組織學生對本單元的之時間進行討論，進行經驗分享，并發布本單元測試題，幫助學生梳理、總結本單元所學知識。

三、教學效果

以學生為中心的教學模式不僅改變了傳統的教與學，而且還對課程的期末考核提出了更高更嚴的要求。建立健全合理的課程考評機制能夠讓學生更加積極主動地投入到以學生為中心的教學模式中。在以學生為中心的java語言程序設計教學過程中，為了增強學生在學習過程中的主體地位，充分考查學生的綜合能力，制定了如表1所示的考核方式。

表1 java考核評價表

通過與傳統教學模式授課班級進行成績對比，兩個班級的人數均為53人，成績分布如圖1所示，其中教學班為以學生為中心教學模式進行教學的班級，傳統班為傳統模式進行授課的班級，從圖1中可以看出，教學班的成績明顯好于傳統班的成績，成績≥80的人數明顯多于傳統班，不及格的相對較少。圖3在一定程度上反映了以學生為中心的教學模式的實施在一定程度上激發了學生學習的積極性與主動性，提高了教學質量。

圖1 成績分布對比圖

結語

以學生為總線的教學理念，改變了傳統課堂以教師為中心的教學模式，實現了從教為中心向以學為中心的轉變，不再受到傳統課堂對教學方式的限制，實現了教學形式的多樣化。以學生為中心的教學方法，對java語言程序設計進行了實踐教學，使學生成為學習的主體，培養了學生的自學能力，激發了學生學習的積極性與主動性，同時更加注重培養學生的邏輯思維能力，以及動手實踐能力。在實驗課上，更加注重培養學生的動手敲代碼的能力，讓學上在敲代碼的過程中領悟到只有真正地深入到編程過程中，才能更好地學習java。在實踐教學過程中，發現學生的編程能力明顯提高，學生對問題的思考明顯加深，學生真正做到將知識學到，學會，學懂，并做到學以致用。