《Java程序设计》课程多元混合教学模式研究

马俊 王晓磊 李巍巍

摘要：“互联网+”和大数据时代的到来，促进了翻转课堂和慕课等新兴教学方法的普及与应用，为了解决传统Java程序设计课堂教学的弊端，文章基于上述两种教学方法构建了一种多元混合的新型Java教学模式，将其运用到实际教学当中，通过数据分析显示教学效果良好，并且培养了学生的自学能力，锻炼了学生理论知识到实践应用的转化能力。

关键词：Java;翻转课堂;慕课;互联网+

中图分类号：G642        文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2022）10-0150-02

1 引言

随着网络技术的飞速发展，当前社会已进入了“互联网+”时代，各种基于互联网和物联网的软件层出不穷，那么如何选择网络软件开发工具，也就成为软件设计领域的核心问题。Java作为一种面向对象的编程语言，其应用范围广泛，如设计Web应用程、Windows应用程序、Linux应用程序、手机Android应用程序、嵌入式程序等，并且其语法相对C++而言简单，程序运行与平台无关，支持多线程和动态等，因此，Java变成了当今网络编程和嵌入式编程领域中的佼佼者，也成为各大高校计算机及其相关专业争先开设的编程课程。

2 Java教学的问题和困境

在当前大学计算机及其相关专业的教学领域，为了适应“互联网+”时代的变革与挑战，普遍开设《Java程序设计》这门课程，以培养互联网等领域的软件开发专业人才，增强学生就业时的竞争力。但是由于计算机及其相关专业在本科阶段的课程体系设计中，专业课门类多、总量大，所以，各专业课的课时数都受到了不同程度的削减，因此，在课程教学中，如何让学生掌握扎实的理论知识与娴熟的软件开发能力，成为急需解决的关键问题。《Java程序设计》是一门应用为主的课程，当前传统的Java课堂教学，与“操作系统”“数据结构”“编译原理”等理论性强的课程讲授方式基本相同，没有在“应用”方面下足功夫。虽然Java课程教学中分为理论和实践两部分，但是两者共用Java这门课程的总学时，因此学生的理论学习和实践学习学时数还是相对偏少，同时，学生的课堂学习除了正常听讲，便是疲于记笔记，实践学习又是按照教材课后给出的简单题目编程实现，这样很难锻炼学生在软件设计过程中的自主探索和自主创新意识，容易使学生在学习过程中造成疲劳感与倦怠感，影响学生听课的积极性和主动性，知识内化吸收效果差，使Java程序设计的教学陷入了教师讲得累，学生不爱听的困境[1]。

3 基于翻转课堂与慕课的多元混合Java教学模式构建

翻转课堂教学是信息化时代新兴的教学方法，它互换了课堂上教师与学生的角色，使得学生变成了课堂的主导，并且重构了教学进程中课前、课上、课后三个教学环节[2]。这种教学方法的主要思路是将课程的理论讲授放到课前，这样在课堂教学之前，学生可以利用碎片化的时间利用手机或平板电脑等移动终端，观看教师提前录制的课程微课，通过互联网查找资料进行自主学习，学习过程中还可以反复观看课程微视频，并尝试从中自行发现问题，解决问题[3]。课上，教师不再进行课程内容的讲授，而是将课堂交给学生，组织引导学生进行分组讨论，让学生自行尝试解决自主学习中还未解决的问题，并从中发现学生掌握薄弱的知识点进行补充讲解，之后进行课程学习点评，最后通过网络布置课后作业。课后，学生同样通过手机、平板电脑等移动终端完成作业，并可以通过网络与教师进行在线互动，解决完成作业过程中存在的疑问[4]。

慕课（MOOC） ，是大规模开放在线课程的简称，是近年来互联网飞速发展后的产物，也是“互联网+教育”的具体体现。慕课作为利用网络进行传播的数字课程，其特点主要体现在开放性和大规模两个方面。慕课的开放性，主要体现在慕课的学习灵活多样，学生同样可以利用碎片化的时间，不受时间、地点限制地通过互联网进行学习;而大规模主要表现在慕课作为通过互联网传播的数字课程，其体现的是一门课从前到后的整个课程体系，它包含了一门课程所有课时的数字视频等教学资源，往往是提前录制一门课程的所有教学内容并附带一整套的数字教学资源统一发布，而不是分章节或分批次不定时地多次发布，因此慕课一般通过视频点播的方式发布，有能力的学生完全可以利用低于规定学时数的时间，完成整个课程的网络在线学习[5]。

翻转课堂教学模式和慕课教学引入到Java课程教学中，由于教师不用在课上进行课程理論知识的讲授，因此，课堂上有了充裕的时间，相当于从另一方面提高了课程的总学时数，这样节省下来课上时间，教师可以为学生布置一些与Java程序设计实践应用相关的内容，供学生们以小组为单位，自行讨论，并尝试自行探索和解决。同时将慕课教学引入到Java课程教学中，进行线上与线下的混合教学，可以与翻转课堂教学起到优势互补的作用，使基础比较薄弱的学生在课前通过慕课辅助学习，以及在课后复习阶段能够通过慕课进一步巩固课程的知识点，充分理解课程的重点与难点，从而促进知识的内化与吸收。综上所述，本文拟构建一种以翻转课堂教学为主，慕课教学为辅，并适当结合移动学习和微课教学的多元混合Java教学模型，旨在为Java课程教学改革提供一种新的思路[6]。

本模型的主要教学流程如下：

3.1 教学准备

教师在课前需要提前录制本节课程的微课，课程内容主要分为导课、课程重难点、知识点梳理及总结、课后作业及实践、参考资料等几个部分，课程时长一般在十分钟左右，最长不超过十五分钟，原因是课程视频录制时间过长，就不能有效地发挥出微课的特点，比如不能显著突出课程的重点与难点，造成学生观看视频学习时，注意力长时间保持高度集中，容易造成学生学习的疲劳感与倦怠感，从而影响学生的学习效果，并且课程视频录制时间过长增大了视频文件的体积，也不利于视频文件通过微信、钉钉等即时通信软件的群组功能传播。之后，教师将录制好的课程视频通过校内私有云、网盘、微信公众平台等形式，上传到互联网，供学生下载观看和学习。最后，教师将学生按照4～5名成员为单位，分成若干个讨论组，供学生们在自主学习和课上期间分组讨论[7]。

3.2 课前

学生通过互联网下载或在线观看教师上传的课程视频，并通过网络利用教师给出的参考资料和慕课资源，或自行查找学习资源进行自主学习。学生在自主学习过程中可以充分利用碎片化的时间，自行在校园内选择地点，如自习室、图书馆等，通过移动终端接入互联网进行在线学习，在自主学习过程中遇到问题可以在小组内进行成员间的互动交流和学习讨论，也可以通过“智慧树”等平台，查找相似课程进行辅助学习，如果问题仍未解决，则可以将问题带到课上通过小组间讨论，或向教师提问解决。当学生们自主学习完毕课程理论知识后，需要继续和小组内的其他成员共同分析、讨论，集思广益完成教师布置的实践教学内容。

3.3 课上

教师不再进行课程理论知识的讲解，而是与学生互换角色，教师变成了课堂的引导者和协调者，而学生变成了课堂的主体。在《Java程序设计》这门课的课堂教学中，教师将教学内容分为理论知识讨论和实践设计讨论两部分。理论知识讨论阶段，教师将组织和协调所有学生讨论组进行两两之间的分组讨论，如果学生分组数为奇数，则最后三组一起进行分组讨论。学生小组之间的分组讨论，主要是为了让学生通过分析和讨论，自行解决自主学习过程中还存在的疑惑和问题，同时也促进学生在小组讨论中，不断发现新的问题，从而更加深入地找出自己在自主学习中存在的不足。实践设计讨论阶段，教师先让每个分组内的学生进行组内讨论，理清实践设计思路，然后在每一个学生分组中随机选出一名学生，详细阐述实践设计过程中的整体设计思路，如需求分析、系统建模过程、程序设计流程、关键算法设计等内容[8]。之后，教师则对学生实践设计的阐述内容进行点评与分析，指出学生在程序设计阶段存在的问题，并引导学生进行组内讨论自行发现解决问题的方法，如果遇到的问题始终不能解决，教师则在总结点评阶段进行详细讲解。最后，教师对本节课的重点与难点进行总结，并对各学生分组的总体学习情况进行分析与点评，对学生在理论学习和实践设计阶段还未完全掌握的知识点进行补充讲解，最后教师布置课后作业和课后测试。

3.4 课后

教师可通过校内私有云、网盘或微信公众平台等多种方式发布课后测试和作业，学生通过智能终端按时完成作业和测试，并通过微信或钉钉等即时通信软件建立的班级组群，发送给任课教师，教师及时批改作业和测试，之后通过班级组群反馈给每一名学生，学生可以根据教师的反馈结果及时掌握自己的学习效果，并可以针对自己的不足，利用慕课等辅助资源开展有针对地复习，在复习过程中如果遇到问题，还可以通过班级组群及时与任课教师进行互动沟通解决。

4 教学效果分析

为了验证基于翻转课堂和慕课的多元混合Java教学模式的应用效果，学期开始时通过随堂摸底测试选取两个成绩相似的班级，每班25人，分成实验班和对照班进行对照试验，通过SPSS软件分析摸底成绩，如表1所示，摸底测试成绩实验班平均分为77.08分，对照班平均成绩为76.20分，p值为0.509，且p值>0.05，因此实验班和对照班在测试开始前的学习成绩没有明显差别，可以进行分组实验。经历一个学期教学后，再分别对实验班与对照班的学生进行期末随堂测试，如表2所示，通过SPSS软件分析所得实验班学生的平均测试成绩为80.76分，对照班学生的平均测试成绩为75.60分，且p值为0.003，p值<0.05，说明实验班与对照班相比学习成绩有了一定的提高。

5 结束语

根据教学效果分析可知，将翻转课堂教学方法和慕课教学方法有机结合，构建的多元混合Java教学模式运用到教学中，对于学生Java学习效果的提高具有促进作用;另一方面，上述教学方法的应用，可以培养学生的自主学习能力和合理利用碎片化时间的能力，以及锻炼学生在自主学习中自行发现问题、分析问题和解决问题的能力，为大学计算机教学改革提供了一种参考途径。

参考文献：

[1] 李楚贞，余育文.Java程序设计课程混合式教学研究[J].福建电脑，2021，37（1）：127-129.

[2] 王全新.翻转课堂教学模式在Java课程教学中的应用[J].产业与科技论坛，2020，19（15）：132-133.

[3] 张莉.基于移动学习的翻转课堂教学模式研究——以Java程序设计课程为例[J].教育信息化论坛，2021（2）：31-32.

[4] 李韦红.翻转课堂模式在Java课程教学中的应用探索[J].电脑知识与技术，2020，16（3）：133-135.

[5] 李凌霞，王晓，谢永红.“MOOC+SPOC+翻转课堂”的混合式教学改革实践——以《计算机导论》课程为例[J].黑龙江教育（理论与实践），2018（9）：50-51.

[6] 贾艳波.基于原位翻转课堂的Java课程互动式混合教学模式的探索[J].中国多媒体与网络教学学报（上旬刊），2020（1）：7-8.

[7] 宦臣，储久良.混合式教学在“Java程序设计”课程中的应用[J].现代信息科技，2020，4（24）：189-191.

[8] 郭峰，孙晶，童立靖.Java程序设计课程中混合教学模式的探讨[J].电腦知识与技术，2021，17（7）：102-103，113.

【通联编辑：王力】

收稿日期：2021-06-10

基金项目：黑龙江省高等教育教学改革项目，“基于慕课与翻转课堂的高校计算机课程教学模式研究与实践”（SJGY20200667） ;黑龙江省高等教育教学改革项目“基于‘双创’驱动的《Java程序设计》课程教学模式研究与实践”（SJGY20190619）

作者简介：马俊（1982-） ，男，山东昌邑人，工程师，硕士，主要研究方向为计算机应用技术、教育信息化研究。