以学生为中心的java语言程序设计教学改革探索*

郭晨睿

（洛阳师范学院 信息技术学院 河南洛阳 471934）

引言

java语言程序设计是计算机科学与技术、软件工程、数据科学与大数据技术和人工智能等计算机相关专业的一门必修的核心课程，也是学生后续学习数据结构、算法分析、Javaweb、JavaScript等课程提供了必要的程序设计基础知识与程序设计开发的能力。通过对java语言程序设计课程的学习，学生在掌握java语言程序设计的基本数据类型、引用数据类型、运算符、表达式、控制语句、数组、方法等基础知识，并能灵活运用封装、继承、多态、抽象类、接口、包、包装类、集合、I/O流、多线程、网络编程与JDBC等面向对象的高级编程之后，能够运用所学的知识与技能对现实生活中的实际问题进行分析和计算。以学生为中心的java语言程序设计，从课前学习、课堂教学以及课后拓展都以学生为中心进行相应的教学设计，培养学生的逻辑思维能力，培养学生分析问题与解决问题的能力，培养学生的探索精神和创新意识，提高学生学习的积极性与主动性，提高教学质量，提高学生在就业时的就业率与就业质量[1-6]。

一、以“学生为中心”的教学模式

学生在学习过程中容易弃学厌学，学习兴趣不高，学习的积极性主动性不强，从而导致学习效率较低，学习效果不佳，教学质量不高等问题。针对上述问题，本文以学生为中心的教学模式进行了教学实践。以学生为中心就是要从学生的实际情况出发，让学生成为教育的主体，倾听学生们的声音，做到“因材施教”，教师教育教学活动的开展要以达到学生的培养目标和毕业要求为导向，并通过学生的反馈实时进行相应的改进。以学生为中心就是要以学生发展、学生学习与学习效果为中心[7]。以学生为中心的教育教学过程的核心已经从传统教学模式以教师为中心的“教”转变为教育信息化时代的以学生的“学”为中心的教学方式，由之前的“教什么”转化为现在的“学什么”[7]，重视学生积极主动的学习与学生学习的效果，更加关注学生学到了什么知识有技能。以学生为中心的教学模式需要将面对面的教学（Face to Face Learning）与在线学习（Online Learning）进行有机融合，以提高教学效果与质量，提高学生学习的积极性主动性。

二、以学生为中心教学模式设计与实施

1.以学生为中心教学模式设计

以学生为中心强调的是学生在整个教育教学过程中的主体地位，需要教师在日常教学过程中坚持以人为本的教学理念，将学生放在“中心位置”。以学生为中心的教学模式分为课前自主学习、课堂学习交流、课后知识巩固。课前自主学习主要是学生通过学习通上的教学视频、电子教材、PPT等教学资源完成在线进行自学，完成课前预习自测题，实现知识的初步了解，并记录学习中遇到的问题、难点等内容；课堂学习交流主要通过与小组成员、与教师进行交流，对自己不懂的问题进行提问，教师对重点与难点知识进行详细讲解，对同学们的共性问题进行解答，使用典型例题锻炼学生们的小组合作能力及实践动手能力，实现知识的初步掌握；课后知识巩固主要通过完成小组任务、相关实验，优秀作业展示等，实现知识的进一步掌握；在学习过程中师生之间、生生之间还可以通过微信、QQ等软件与教师、同学实现实时交流，实现知识的融会贯通。

2.以学生为中心的教学模式的实施

以java语言程序设计进行面向对象程序设计的讲授，训练学生的面向对象思维与方法，学生通过不断学习、设计与实现，掌握面向对象的方法、原理等知识，培养其面向对象设计与开发的能力，为后续课程与软件的研究与设计打下坚实的基础。在遵循以学生为中心教育理念的同时，融入基于问题的学习（Problem Based Learning，PBL）[1，3]教学方法，借助学习通教学平台，开展以学生为中心的教学模式的实践，课前教师将教学资源、课前预习自测题、典型例题及在线讨论交流的话题等发布到学习同时，学生根据教师发布的相关资料完成课前学习视频、自测题、通过教师发布的在线讨论交流话题与同学之间进行自主讨论探究，实现知识的传递；课中教师需要组织讨论交流的话题，对重点、难点知识、课前发布的典型例题等进行讲解，并发布小组任务，让学生通过小组讨论、面对面讨论交流完成相关任务，实现知识的吸收；课后教师需要在线发布课后拓展练习作业，对个性问题进行讲解，并编制复习方案，学生在完成课后拓展练习后，还需要以小组为单位完成相关实验，并将实验过程中遇到的问题进行实时反馈，实现知识的内化。

（1）课前自主学习

在课前，教师将学习视频、课件PPT、典型例题、课前预习自测题等教学资源上传到学习通，并通过学习通、QQ群等方式发布课前预习通知，通知学生在课前完成相应的学习任务。学生收到通知之后，根据自己的实际情况自主完成学习同上的学习视频及相应的测试等任务，教师通过学习通页面或移动终端查看学生课前自主学习情况，如视频的观看次数与观看时长，课前预习自测完成情况等，通过对学习情况的分析，及时为学生答疑解惑[5]。在课前自主学习过程中教师通过关注与学生学习相关的问题，激发学生学习的兴趣和创新能力，开展基于PBL案例导学模式，让学生根据教师提供的实际问题进行学习，寻找解决问题的方法，为学生提供展示自己学习成果的机会，激发学生主动学习知识的欲望。通过PBL案例教学，能够激发学生自主学习的兴趣，学生在解决问题的过程中不仅能够收获知识与技能，而且可以获得学习的成就感，从而促进学生更加积极主动的学习，真正实现以学生为中心的教学模式[1]。学生通过学习通、微信、金山在线文档以及腾讯在线文档等工具将自学过程中不理解的知识与内容反馈给任课教师，以便在课中对共性问题进行有针对性的解答。

（2）课中讨论交流

课中，教师首先对学生课前自主学习情况，如视频学习时长，作业完成情况等进行总结，让学生了解自己的学习情况，依次激发学生学习的积极性与主动性。其次，教师对课前通过在线收集的学生反馈的问题进行集中解答与总结，对重难点内容进行详解和强化，完成主要的教学目标。然后，采用PBL与任务驱动教学方法，将本节课教学的内容进行整合，并结合实际应用给出1至3道覆盖本节课知识点的综合应用例题，以小组为单位进行讨论，培养学生应用所学知识解决实际问题能力，培养学生的团结协作能力，提高学生的逻辑思维能力，提高学生学习的兴趣，在讨论交流环节，鼓励学生勇于表达自己的想法，鼓励学生从不同的角度解决问题，如：在讲解“循环嵌套”时可以将“输出乘法口诀”“输出 1到 200 之间的素数” 等作为典型例题；最后，教师与学生一起探讨能力拓展提升的例题，如“百钱买百鸡”“韩信点兵”等。线下课堂不再是传统课堂教师讲，学生听的知识传授过程，而是教师与学生之间、学生与学生之间相互交流、相互讨论、相互学习的过程，是学生实现知识吸收的过程，教师也成了学生独立自主创新学习地引导着。

（3）课后拓展练习

课后拓展练习阶段是学生对所学知识进行内化、巩固、提升和拓展的重要阶段。课后，学生需要完成教师在学习通上布置的课后作业及实验，实现知识的内化与巩固；教师需要根据学习目标及学生学习的实际情况设计一些能够提升学生知识与技能的问题作为课后作业，从而进一步提升和拓展学生课中所学知识，提高学生的实际应用能力，拓宽学生的学习视野。同时，教师需要及时批改学生的课后作业，将学生的问题进行汇总，并将其发布到学习通教学平台上反馈给学生，还可以将作业完成较好的学生的作业在学习通上进行展示，提高学生学习的兴趣，调动学生学习的积极性与主动性。此外，教师还需要及时进行教学反思，总结出本次教学中的不足之处，为后续的教学提供改进方向。学生在完成课后作业后，可以根据自己的学习情况完成相应的实验，实验题目有教师提供，如在学习完选择之后，可以布置：用户输入年份与月份，然后显示这个月的天数；判断一个数是不是回文数等典型实验题目。单元学习结束后，教师可以组织学生对本单元的之时间进行讨论，进行经验分享，并发布本单元测试题，帮助学生梳理、总结本单元所学知识。

三、教学效果

以学生为中心的教学模式不仅改变了传统的教与学，而且还对课程的期末考核提出了更高更严的要求。建立健全合理的课程考评机制能够让学生更加积极主动地投入到以学生为中心的教学模式中。在以学生为中心的java语言程序设计教学过程中，为了增强学生在学习过程中的主体地位，充分考查学生的综合能力，制定了如表1所示的考核方式。

表1 java考核评价表

通过与传统教学模式授课班级进行成绩对比，两个班级的人数均为53人，成绩分布如图1所示，其中教学班为以学生为中心教学模式进行教学的班级，传统班为传统模式进行授课的班级，从图1中可以看出，教学班的成绩明显好于传统班的成绩，成绩≥80的人数明显多于传统班，不及格的相对较少。图3在一定程度上反映了以学生为中心的教学模式的实施在一定程度上激发了学生学习的积极性与主动性，提高了教学质量。

图1 成绩分布对比图

结语

以学生为总线的教学理念，改变了传统课堂以教师为中心的教学模式，实现了从教为中心向以学为中心的转变，不再受到传统课堂对教学方式的限制，实现了教学形式的多样化。以学生为中心的教学方法，对java语言程序设计进行了实践教学，使学生成为学习的主体，培养了学生的自学能力，激发了学生学习的积极性与主动性，同时更加注重培养学生的逻辑思维能力，以及动手实践能力。在实验课上，更加注重培养学生的动手敲代码的能力，让学上在敲代码的过程中领悟到只有真正地深入到编程过程中，才能更好地学习java。在实践教学过程中，发现学生的编程能力明显提高，学生对问题的思考明显加深，学生真正做到将知识学到，学会，学懂，并做到学以致用。