基于在線教學平臺的“Java程序設計”教學改革

李忠金 吳迪

摘?要：本文是針對“Java程序設計”課程的教學改革，根據(jù)在線教學平臺的快速發(fā)展，以及計算機專業(yè)教學中的實際需要，并結(jié)合當下互聯(lián)網(wǎng)時代的現(xiàn)狀，對“Java程序設計”課程進行改革與探索。首先，本文分析了Java課程教學的特點與在線教學平臺的現(xiàn)實情況。其次，本文提出了網(wǎng)絡在線教學平臺的建設方法，從多個角度分析利用在線平臺，提高課程教學質(zhì)量。最后，分析總結(jié)了本文提出的線上教學改革，建立Java程序設計智慧課堂，為計算機專業(yè)教育提供一種高效有力的教學新模式。

關(guān)鍵詞：Java程序設計;教學改革;在線平臺;計算機專業(yè)

培養(yǎng)學生掌握一門程序設計語言，鍛煉學生的程序設計思維及能力，并培養(yǎng)學生的程序開發(fā)能力，是計算機類專業(yè)教學中的基礎。在大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)飛速發(fā)展的今天，Java雖然是一門比較早的開發(fā)語言，但是因為Java語言具有面向?qū)ο蟆⒎€(wěn)定、跨平臺、多線程等突出優(yōu)點，Java仍然在軟件開發(fā)中具有重要地位。Java是一門純粹的面向?qū)ο蟮恼Z言，具有封裝、繼承、多態(tài)的特點，可移植性強，繼承了C/C++的種種優(yōu)點，添加了更容易使用的垃圾回收機制。在互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)中，對Java人才的需求量也非常大，隨著Web應用的廣泛普及，Java語言也得到了發(fā)展。權(quán)威統(tǒng)計機構(gòu)統(tǒng)計，在所有開發(fā)軟件類人才的需求中，對Java工程師的需求達到全部需求量的60%～70%[1]，Java是占據(jù)主流地位的開發(fā)語言，各大企業(yè)把Java當作首選的編程語言。

教育部在2017年2月發(fā)布的《教育部高等教育司關(guān)于開展新工科研究與實踐的通知》中明確了“新工科”的建設目標是從新理念、新結(jié)構(gòu)、新模式、新質(zhì)量、新體系等頂層設計來推動工程教育的改革，并重點研究與探索以產(chǎn)出為導向的人才培養(yǎng)模式的改革，力爭將最新科技知識帶入課堂。基于這樣的要求，新工科背景下課堂教學模式的改革顯得尤為重要。結(jié)合使用線上平臺，充分利用傳統(tǒng)課堂與網(wǎng)絡教學的優(yōu)勢，有效地整合了線上和線下豐富的課程資源，實現(xiàn)了師生、生生的互動教學，避免了單一教學模式的不足，激發(fā)了學生的學習興趣，增加了師生之間交流反饋，真正實現(xiàn)“啟發(fā)式、討論式、參與式、互動式”等以學生為主體的課堂教學模式，這將是未來課堂教學模式的發(fā)展趨勢[2]。因此，充分利用在線網(wǎng)絡平臺，為學生提供在線教學資源，有利于提高學生自主解決問題的能力，也有益于推動當前時代下的教學發(fā)展。

目前的程序設計課程大多數(shù)采用課堂講授的方法，教學特點可以說是“千人一面”[3]，在以往的常規(guī)教學方式中培養(yǎng)出的學生可能掌握到了一定的理論基礎，但是缺乏實際的解決問題的能力，陳舊的填鴨式教學方式使得學生在學習過程中處于被動地位，缺少獨立解決問題的能力，也不能適應現(xiàn)實中IT企業(yè)對人才的要求。因此，由過去傳統(tǒng)的教學方式實現(xiàn)對Java程序設計課程的改革，達到對學生思維的提高、能力的培養(yǎng)至關(guān)重要。

目前的網(wǎng)絡學習平臺不勝枚舉，“互聯(lián)網(wǎng)+”不斷催生出各種新穎的教育理念和教學方式，如微課、翻轉(zhuǎn)課堂、慕課等在高校教學中不斷得到推廣和普及[4]。然而絕大多數(shù)的學習平臺是以讓同學們課后拓展、加深理解為目標的。如何充分融合教育與技術(shù)，創(chuàng)新教學模式，不斷提升線上教學效果，是當前必須要迫切解決的問題。

一、在線教學平臺現(xiàn)狀

隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及與發(fā)展，高校也進入了信息化建設時代，超星學習通、雨課堂、藍墨云班課等在線教學網(wǎng)站、APP等為高校師生提供了在線教學的平臺基礎。并且隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，在線教學成為大學教學的重要方式。利用在線教學平臺，可以幫助教師快速完成課程創(chuàng)建、班級管理、作業(yè)發(fā)布、資源共享等線上課程所需功能，學生也可以隨時學習課程視頻。

與傳統(tǒng)的線下教學相比，線上教學具有靈活性強、資源豐富、有效減少教師閱卷量、學習記錄便于保存的突出優(yōu)勢?；ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)推動了線上教學平臺的快速與應用，線上教學也是高校教學發(fā)展的必然趨勢，應當適應線上教學的新模式。

在眾多的線上教學教育平臺中，超星泛雅平臺是其中使用人數(shù)眾多，技術(shù)較為成熟的一個平臺。超星泛雅平臺是由超星公司開發(fā)的集教學互動、資源管理、課程資源建設、教學成果展示、教學管理評估于一體的新一代網(wǎng)絡教學平臺，主要包含網(wǎng)絡教學門戶、教學資源庫、學習空間、慕課課程建設、教學互動平臺、教學管理評估、質(zhì)量工程、移動學習等8大模塊，為網(wǎng)絡教學提供全方位支持。該平臺最大的優(yōu)勢就是將超星數(shù)字圖書館海量的圖書、期刊、報紙等知識庫進行了整合，為教師建課和學生學習提供了大量的教學參考資料[6]。教師可以充分利用超星泛雅平臺進行在線課程建設，并且輔助完成一些課堂任務。在課前，教師可以利用平臺上傳課件，發(fā)布學習視頻，安排學生預習任務等。在課堂上可以使用超星平臺發(fā)布課堂任務，進行課堂簽到、選人、搶答等，并利用平臺給學生發(fā)放課堂資料。課后可以利用平臺給學生發(fā)布作業(yè)和實踐任務，和學生進行線上討論，進行拓展學習任務。并且平臺可以生成課堂教學報告，幫助教師更好地進行教學管理，進行學習過程記錄與多元智能評價的新型教學模式[7]。在課程的教學改革中，應當積極探索適應社會和企業(yè)需求的新型課程教學模式和人才培養(yǎng)手段。

二、課程線上教學資源建設

對于本課程的線上教學建設，主要分為理論知識與實踐內(nèi)容兩部分。Java程序設計課程一般開設在學生進入大學后修完C語言程序設計之后再進行開設，重點學習JavaSE的核心語法和面向?qū)ο蟪绦蛟O計技巧，實踐性強[8]。Java語言是一門語法相對復雜的語言，面向?qū)ο?、多線程等重要內(nèi)容，學習的難度也較大，學生必須具有了扎實的理論基礎才能更好地掌握這門語言，因此，Java語言的理論知識教學非常重要，需要給學生提供優(yōu)質(zhì)的學習資源。

（一）線上教材資源共享

Java是一門具有一定歷史的開發(fā)語言，TIOBE開發(fā)語言排行榜中，Java語言長期處于前列，學習者較多。國內(nèi)外陸續(xù)產(chǎn)生了一大批優(yōu)質(zhì)教材，但其中一部分教材因為年代過于久遠而不適用于今天的學生繼續(xù)使用，也有一些教材雖然經(jīng)受了大量讀者的考驗，知識體系健全、可讀性較好，但是對于大學剛剛接觸計算機專業(yè)基礎的學生而言難度過高，并不適宜。因此，教師需要選取符合課程教學大綱、貼近學生真實水平的課程教材，利用線上教學平臺提供給學生閱讀，有助于節(jié)省學生在尋找教材資源以及閱讀低質(zhì)量教材花費的時間。

（二）利用已有在線教學資源

國內(nèi)的Java語言具有大量的學習者和教育者，有著較好的Java學習環(huán)境，在中國大學MOOC等網(wǎng)站上存在許多優(yōu)質(zhì)的Java視頻教程，并且這些課程都有著良好的更新頻率，隨著Java的更新?lián)Q代，課程資源也會更新，往往都是最近一兩年的課程視頻資源，時效性較好，有助于學生學習到最新的知識。現(xiàn)有的課程視頻也在多次更新中改善了以往觀眾提出的問題，改善了教學質(zhì)量，是較為優(yōu)質(zhì)的學習資源。

目前，國內(nèi)在線課程資源較豐富，但組織管理方面還欠缺，導致豐富、先進的在線課程資源利用率不高，不能充分發(fā)揮作用[5]。網(wǎng)絡中的課程資源數(shù)量很大，也存在著良莠不齊的現(xiàn)象，需要教師加強規(guī)范化管理，基于科學合理的課程目標，為學生提供質(zhì)量過硬、講解清晰的視頻課程。同時，現(xiàn)有的眾多視頻課程也有課程容量龐大，學生難以完整學習的問題，教師可以選擇其中質(zhì)量較好的一部分課程，按照實際的教學目標，對已有的在線教學資源進行良好運用。

（三）配套符合教學需要的在線題庫

Java程序設計是一門實用性很強的課程，學生如果僅僅是學習了基礎理論知識，往往不能充分理解并加以運用，必須建立配套的在線知識題庫，幫助學生練習。建設在線題庫遵循正確、嚴謹?shù)脑瓌t，為學生提供高質(zhì)量的課程練習題庫，幫助提高學生對課程知識技能的掌握程度，培養(yǎng)有創(chuàng)新意識的人才。線上教學平臺中的選擇題、判斷題等題型可以進行快速閱卷，有利于減少教師的閱卷量，幫助教師快速完成這些簡單重復的任務。與此同時，可以設計更多的案例題、思考題、設計題等主觀題目，提高學生解決問題的能力，拓展學生的創(chuàng)新意識。同時，在線題庫也能保存學生的學習記錄，有助于學生及時復習。

在Java程序設計課程實踐部分，線上平臺也能發(fā)揮很好的作用。講課要貫徹少而精的原則，增加更多的時間加強實驗環(huán)節(jié)的練習，重點培養(yǎng)學生獨立解決問題的能力。

（四）發(fā)布實踐任務

Java語言必須經(jīng)歷一定的實踐鍛煉，提高學生的代碼實現(xiàn)能力，使學生可以利用程序設計語言實現(xiàn)具有一定功能的程序，才能達到課程教學的真正目的。教師可以根據(jù)教學進度，在在線教學平臺上給學生發(fā)布實踐任務，在線平臺也能快速檢查學生的代碼，根據(jù)學生正確完成的測試點，給出學生相應的分數(shù)，減少教師大量的審閱代碼工作。在線平臺也可以讓教師發(fā)布小組任務，鍛煉學生協(xié)作完成較大型任務的能力。

根據(jù)學生對知識的掌握程度和能力不同，教師可以在在線平臺安排不同程度的上機實驗，針對性提高學生的上機動手能力、解決實際問題的能力以及知識綜合運用能力。對于編程能力不同、知識掌握程度高低的不同，可以將課程實驗分為基礎驗證型實驗、設計型實驗、研究型實驗[3]。

基礎驗證型實驗主要目的是幫助學生對課程內(nèi)學過的一些理論知識進行鞏固練習，通過上機實驗使得學生加深對課程知識的理解，以重現(xiàn)課本上的關(guān)鍵知識點為主要內(nèi)容，作為實踐部分的基礎練習，針對基礎相對薄弱的學生，確保學生掌握了基礎的知識點。

設計型實驗要求學生在掌握了基本的理論知識的基礎上，完成開發(fā)較為復雜的實驗，培養(yǎng)學生獨立思考解決問題，有目的的學習知識的能力，適用于具有語言基礎的學生。

研究型實驗可以選擇性地進行開展，這類實驗具有一定的難度和創(chuàng)新性，并非一定要求學生交出具體的實驗結(jié)果，主要在于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新研究能力，針對運用代碼能力較好，能夠獨立解決問題的學生。

實踐任務的完成過程中，需要教師進行及時、科學的管理，將課堂實踐任務的內(nèi)容及課程安排表提前下發(fā)給學生，提醒學生及時進入在線平臺完成實踐任務。在此過程中，學生投入更多的時間加強實驗練習，能夠培養(yǎng)學生獨立解決問題的能力。在學生完成實踐任務后，及時給予學生正向反饋，根據(jù)完成情況給出學生的實踐任務分數(shù)與評價，幫助學生改進存在的問題。在課程進行到一定階段時，利用在線平臺收集學生的學習情況，根據(jù)實際情況及時改進和完成在線教學課程。

（五）為學生提供軟件工具

作為一門實踐性較強的課程，學生需要使用到大量不同的軟件工具。教師可以在在線教學平臺為學生提供各類工具軟件以及相應的使用說明，幫助學生完成實踐任務。

三、課程線上教學模式改革

將Java程序設計課程與線上教學模式相結(jié)合，有力地改變了傳統(tǒng)課堂教學中的以教師為中心的情況，為學生提供了大量的優(yōu)質(zhì)在線教學資源。在線開放課程具有以下典型的創(chuàng)新：高質(zhì)量的在線學習平臺，新型的教與學關(guān)系，發(fā)展中的教學組織新型模式[9]。在線教學平臺為大量優(yōu)質(zhì)的在線課程資源的匯聚提供了技術(shù)基礎，學生可以利用線上平臺在課前課后進行相關(guān)學習，并可以及時得到充分練習，幫助提高學生的學習質(zhì)量。并且在線上教學平臺中，師生可以在線上課堂及時進行互動，改變了傳統(tǒng)模式教師單方向知識傳授的垂直型教與學關(guān)系，推動了啟發(fā)式的對稱型教與學關(guān)系發(fā)展。此外，線上教學平臺加強了教師對課堂的組織引導能力，學生的學習記錄能在線上平臺得以保存，教師可以對班級學生的學情盡快進行了解，學生能對自身學習不到位的知識盡快補充完善，也利于教師快速改進課程教學質(zhì)量。

結(jié)語

線上教學不僅僅是當今大學教學的新模式，也是一個有力的工具。特別是對于計算機類課程，尤其是Java程序設計這樣的實踐性強的計算機專業(yè)課程非常適用，建設好高質(zhì)量的線上教學資源，幫助學生學懂學會，改變傳統(tǒng)課堂以教師為中心的授課方式，提高學生利用代碼實現(xiàn)程序的能力，培養(yǎng)邏輯思維，并且更好地學習之后的專業(yè)課程，使學生更好地走上職業(yè)發(fā)展道路。

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作者簡介：李忠金（1986—?），男，漢族，江蘇句容人，博士，講師，研究方向：分布式計算;吳迪（1999—?），男，漢族，山西晉中人，碩士，研究方向：計算機視覺。