浅谈Java在线开放课程建设

郝兵 曹海英 元元

摘 要：Java（编程语言）属于编码世界中炙手可热的计算机程序设计语言，近年来随着计算机技术的发展，其应用范围逐渐拓宽，已然成为诸多高校计算机专业的必修类课程。本文先对在线开放课程的优势的意义作简单分析，进而重点对Java在线开放课程建设内容作系统的分析阐述，最后分析Java在线开放课程建设过程中所面临的难点，并提出解决途径。

关键词：Java; 在线开放课程; 网课; 编程

中图分类号：TP312.2-4           文献标识码：A     文章编号：1006-3315（2020）12-141-002

供学生学习的优质课程出现于网络学习平台最早可追溯至2012年，当时由美国一批顶尖大学应用推广，由此拉开了在线开发课程的序幕。随后在三大课程供应商Coursera、edX、Udacity的快速发展背景下，在线开放课程正式迎来了蓬勃的发展。就我国在线开放课程兴起与发展来看，虽然接触的时间较晚，但也取得了良好的成就，几乎同时与国际开展在线开放课程的研发与建设工作。比如我国的著名学府清华大学早在2012年便与edX进行了交流合作，成为edX的第一批亚洲高校成员，正式形成了合作关系。随后在2013年7月时，上海的复旦大学与Coursera签订了合作关系。最值一提的是，2014年网易云课堂与爱课程网合作推出的“中国大学MOOC”项目将在线开放课程推向了发展的高潮。近年来在线开放课程越来越得到诸多高校的重视与实践。

1.在线开放课程的优势分析

在线开放课程的优势集中体现在以下几方面：①随着素质教育和教学改革的不断深入，教学资源选取和学习工具的创新越来越重要，已经成为确保教学质量的重要前提。在线开放课程可以对多种形式的数字化资源进行整合，且具有优化社交网络工具的作用，继而形成满足教学需求的课程资源与学习工具;②网络技术对在线开放课程的发展尤为重要，随着网络技术的发展，在线开放课程可以打破时间和空间上的限制，用户仅需通过网络连接即可学习优质课程。我国2020年2月份新冠肺炎疫情下全国范围内推行的网课便是在线开放课程打破时间和空间上限制的有力体现，更加彰显出在线开放课程所独特的优势;③在线开放课程用户学习过程中，不会对整个系统造成太大的影响，可以满足大规模学生同时学习的需求，课程的受众面广。但仍然要注意的一点是，在今后还需要进一步加大技术方面的研究，提升在线开放课程网络平台的稳定性。Java作为诸多高校计算机专业的必修课程，课程地位十分突出。现阶段我国已将网络应用安全方向确定为计算机专业的重点发展方向，这让网络应用开发技术相关课程重要性日益凸显。

2.Java在线开放课程建设内容阐述

2.1课程教学内容知识点的离散化

在线开放课程可以帮助用户从碎片化的知识积累中逐渐实现系统化学习的目的。随着新课改的不断深入，基于案例与任务驱动的教学方式逐渐应用于课堂教学中，在长期的应用实践中发现，基于案例与任务驱动的教学方式可以有效激发学生的学习兴趣，培养学生独立思考的能力，无论是在提升教学效率还是教学质量中，均发挥着重要的作用。但在线开放课程用户的时间比较零碎，单次学习时间较短，而基于案例与任务驱动的教学方式往往包含多个知识点，需要花费很长的时间方可完成，因而在在线开放课程中缺少适用性。针对这种情况，在线开放课程需要采用更为细粒度的教学单元，即以知识点为基础教学单元来组织编订教学内容。因此，在开展Java在线开放课程建设时，要将课程教学内容知识点的离散化既作为建设内容，更要作为建设的首要任务。

2.2教学单元设计

Java在线开放课程建设的重点在于基于知识点的教学单元设计。作为一门程序设计语言，Java目标在于帮助学生掌握使用Java编程的能力，基于这样的目标，在实际设计教学单元是，需要将一个个零碎的知识点融入至实例中，所以也可说基于知识点的教学单元设计实则是对基于知识点的实例设计。实际设计过程中，要充分考虑在线开放课程的特点，尽量将时长控制在5-10min[1]。另外，还需要对教学实例的趣味性和典型性进行把控，确保可以激发学生的学习兴趣。构造方法、super关键字使用、参数传递等均是Java课程知识体系中的重要内容，在教学单元设计时需要给予充分的重视，可以设计多个教学案例。比如在开展for语句教学时，可以先通过一个例子向学生介绍for语句的执行机制，随后适当增加教学的难度，通过一些稍有难度的案例让学生明确for语言的功能，而后由点及面，慢慢引出重要的知识点，最后解决问题。又比如在super关键字教学时，可以先向学生提出“如何调用被覆盖的父类方法”的问题，以此引导学生学习super关键字的相关知识。

2.3制作教学单元视频

与普通公共课教学单元视频有所不同，在线开放课程对教学单元视频有着更高的制作要求。为了有效保证教学单元视频的制作质量，必须借助多媒体技术，利用合适的多媒体技术呈现知识点及所选案例。比如说在讲解JDK的安装与环境配置时，可以优先以屏幕操作录像的方式开展教学，原理性的教学知识则可以借助静态图片或者视频来展示，也可以借助Flash动画来展示[2]。

2.4整理视频教学单元配套讲义

积极对视频教学单元配套讲义进行整理，主要的原因在于其可以与基于知识点的教学视频协同配合，共同起到提升教学质量的作用。視频教学单元讲义主要包括教学目标、相关的知识点内容、前续知识点、所选取的案例功能、案例教学实现过程、参考资料及巩固性提问等。实践应用中发现，将配套讲义和教学视频紧密结合，不单单可以促进学生知识结构的完善，且可以向学生拓展更多的必要性知识，在帮助学生更好进行学习，提升学习质量中发挥着至关重要的作用。

2.5Java程序自动评判系统的设计

要想更好实现培养学生编程能力的目标，必须重视编程练习的重要性，设计Java程序自动评判系统便显得尤为重要了。但是，往往参与在线开放课程学习的学生人数会很多，传统的教师人工评判显然已经无法满足需求，而如何让Java程序自动评判系统展开更加智能化的评判，这对实际设计有着很高的要求，同时需要考量的因素也较多。就现阶段Java程序自动评判系统建设情况来看，已经有一些系统可以支持Java程序的自动评判，比如用于ACM竞赛的OJ系统，但是这些系统也存在较大的局限性，其对Java面向对象编程的特点支持不足，实际应用过程中并不能有效的满足Java在线开放课程需求[3]。因此，在Java程序自动评判系统建设中，不仅仅需要给予充分的重视，更要加大技术方面的研究力度，全面考量其中所涉及的因素，以此实现对Java程序自动评判技术的系统化研究。

2.6同步练习的设计

在线开放课程教学时，需要注意一点，课程教学不能局限于课堂教学，还需要及时对所讲的知识点进行拓展练习，确保学生的知识和能力可以得到巩固，因而开展同步练习设计尤为关键。实际设计时需要紧紧围绕学生实际学习特点和掌握情况，设计科学合理的同步练习，确保练习的难度适中，且可以在规定时间内完成。需要特别注意的是，在占比方面，同步练习的占比可以尽量与教学视频中的实例保持一致，或者可以稍微大些;在难度方面，要把握由易至难、由单一知识点至多个知识点，层次递进，可以逐步让学生得到提升，不至于出现打击学生积极性的情况。除此之外，在设计同步练习时，依然需要遵循趣味性和实用性的原则，确保可以充分提升学生的学习积极性。

2.7教学效果评价

教学效果评价可以重点从以下几方面着手展开：①查看学习视频的人数及总观看次数;②对每一位学生网上作业的完成量和质量进行检查;③参与在线答疑的学生数与答疑质量。除此之外，也可以根据在线评论区的活跃度进行评价。通过Java设计在线开放课程，可以确保整个教学过程中的数据均被保留下来，教师可以通过后续查看明确每一位学生的实际学习情况，这对于后续课堂教学的针对性具有积极意义。

3.Java在线开放课程建设中的技术要点及困境

Java在线开放课程建设时重点需要把控的技术有视频制作、插入式网页、自动批改系统等。就视频制作技术来看，目前在线开放课程常用的有电脑录屏、现场演示、录音棚录像等。电脑录屏这种技术适合教师讲解及各种软件工具的演示，常用的录屏软件包括Bandicam和屏幕录像专家，不过电脑录屏极易受到外界环境的影响，视频中会含有较大的杂质声音。现场演示特别适合于操作类的课程，比如建筑工程、绘画雕塑等，教学环境相对来说较为真实，可以全程展示教学过程。实践应用发现，记住摄像机全程拍摄后同样需要进行剪辑，去除杂质声音，制作成本较高。录音棚制作视频展示效果毋庸置疑，但完成一门课程的费用太高，经济性不强，不适应广泛应用。Flash动画经常可以在微课设计中出现，教师可以与专业公司进行合作，重点对教学过程中的重难点知识进行分析，借助动画形式将这些重难点知识简单化处理，后期教学时还可以加一些背景音乐或者普通话讲解。插入式网页的主要实现技术有脚本文件技术、应用框架技术、内置行为技术及Scriptlet组件技术，不仅可以为学生展示试卷，而且可以接受学生的答题行为。在自动批改系统建设方面，目前还没有广泛应用的自动批改系统，考虑到不同课程均有其特殊性，因而建议单独开发，编程语言可以采用C++、Java，数据库可以采用SQL Server，或者也可以采用mySQL[4]。

就Java在线开放课程建设过程中所面临的难点来说，主要有以下几点：首先，教师视频制作属于面临的首要难点，与常规网课教学不同，在线开放课程对教学视频制作质量有着更要的要求，往往教学视频制作时必须由专业的录制人员全程参与。因此，在Java在线开放课程建设过程中，不仅需要有教学经验丰富的教师参与，而且也需要有精通视频拍摄的专业人员全程参与，比如摄像师、动画制作师和配音师等。针对这种需求，或者可以组建更加专业的团队，提升团队人员的专业素养，又或者可以与相关的网络运营公司加强合作，建立长期的合作关系，在合作过程中积累经验，掌握更多的专业性知识。其次，现阶段Java在线开放课程建设虽然取得了良好的成效，但在技术方面依然有很大的完善空间。比如说网络教学平台对视频资源的支持并不理想，基于知识点的教学视频只能单纯作为教学资源加以管理维护，学生实际使用过程中存在很大的难度，访问观看使用视频的流程较为繁琐。另外，所布置的随堂练习无法与教学视频有机统一起来，往往需要学生以手动方式自行选择，使用十分不便[5]。针对这种问题，在后续的研发过程中，需要给予Java在线开放课程技术充分的重视，相关的教学平台也需要加大平台建设力度，提升服务器的稳定性。另外，也可以借助智能化技術研发在线开放课的自动化和系统性，设计出适用于学生和教师的多元化在线开放课程体系。

4.结语

就近年来Java的发展来看，Java已经成为学生学习主流开发技术的基础，为此诸多的高校将其纳入到了必修课程。同时，随着网络技术的普及与发展，学生几乎都有智能手机和电脑，这为Java在线开放课程用户提供了良好的外部条件，在短时间内得到了快速的发展。但总的来看，现阶段Java在线开放课程建设还有很大的完善空间，尤其是技术层面的缺失与不足，这要求后续要进一步加大研发力度，掌握更多的核心技术和应用要点，以此推动Java在线开放课程建设的科学性与系统性。

基金项目：自治区在线开放课程《java程序设计》

参考文献：

[1]黄晓韩，朱艳红，赵俊卓.《Java程序设计》精品在线开放课程建设实践[J]福建电脑，2018，34（10）：72-73

[2]程舒通，徐从富.在线开放课程的实践探索——以“Java语言程序设计”课程为例[J]成人教育，2018，377（06）：38-43

[3]吕斌.基于在线课程的混合式教学设计——以高职Java课程为例[J]数字化用户，2019，025（15）：283-284

[4]钟绍辉.高职院校在线开放课程建设研究与实践——以湖南网络工程职业学院“JavaWeb程序设计”为例[J]现代盐化工，2018，45（06）：154-155

[5]牛勇超，姜周曙，黄国辉，等.基于JavaEE的开放实验管理系统的设计与实现[J]实验技术与管理，2017，34（01）：153-156