Java語言程序設(shè)計(jì)混合教學(xué)模式探索
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1引言
自2012年以來，MOOC（MassiveOpenOnlineCourse,大規(guī)模開放式網(wǎng)絡(luò)課程）在我國(guó)發(fā)展迅速，成為高等教育教學(xué)改革的熱點(diǎn)。為進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)在線開放課程建設(shè)與應(yīng)用共享，促進(jìn)信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合，推動(dòng)高等學(xué)校教育教學(xué)改革，教育部于2018年正式首批490門國(guó)家精品在線開放課程，MOOC在中國(guó)的發(fā)展達(dá)到新的高度。然而迅速發(fā)展的MOOC也逐漸暴露出缺點(diǎn)：（1）沒有門檻的加入課程，學(xué)生群體數(shù)量多，不利于課程管理。（2）學(xué)生水平參差不齊，課程無法兼顧不同水平的學(xué)生。（3）MOOC是基于互聯(lián)網(wǎng)的，學(xué)生的學(xué)習(xí)過程缺乏有效監(jiān)督導(dǎo)致不少學(xué)生未能取得好成績(jī)。（4）老師無法實(shí)時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，沒辦法做到互動(dòng)教學(xué)。（5）雖然學(xué)生可以通過MOOC平臺(tái)的學(xué)習(xí)，并通過課程考核獲得證書，但是這個(gè)證書卻不被各高校認(rèn)可。鑒于這些缺點(diǎn)，我們需要重新審視一下MOOC教學(xué)模式。MOOC在線學(xué)習(xí)為學(xué)習(xí)者提供了一個(gè)很好的學(xué)習(xí)平臺(tái)，但是光是靠學(xué)生的興趣愛好，缺乏相應(yīng)的教學(xué)管理，難以保證教學(xué)效果。將MOOC在線學(xué)習(xí)與線下教學(xué)管理做一個(gè)有機(jī)的整合，能更好的發(fā)揮MOOC的長(zhǎng)處，取得更好的教學(xué)效果。針對(duì)MOOC的不足，SPOC（SmallPrivateOnlineCourse，小規(guī)模限制性課程）教學(xué)應(yīng)運(yùn)而生，其中的“小規(guī)模”和“限制性”是相對(duì)于MOOC的“大規(guī)?！焙汀伴_放式”。小規(guī)模指學(xué)生規(guī)模一般在幾十人到幾百人之間，限制性指學(xué)生需要達(dá)到一定條件才能參與課程學(xué)習(xí)。國(guó)內(nèi)的各所高校積極開展SPOC教學(xué)模式的探索，繼清華大學(xué)推出“智學(xué)苑”SPOC教學(xué)平臺(tái)，其他高校緊隨其后，相繼推出自己學(xué)校特點(diǎn)的SPOC教學(xué)平臺(tái)。
2java語言程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)現(xiàn)狀
《Java語言程序設(shè)計(jì)》課程是我校信息安全專業(yè)的專業(yè)選修課，這門課的學(xué)習(xí)效果直接關(guān)系到學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)能否順利完成，甚至影響學(xué)生就業(yè)，因此學(xué)好這門課程是非常重要的。該課程在教學(xué)計(jì)劃中所占學(xué)時(shí)為32學(xué)時(shí)，授課學(xué)期為學(xué)生大二的第一學(xué)期。在教學(xué)過程中，主要有如下的一些問題：
2.1學(xué)生對(duì)程序設(shè)計(jì)犯怵
學(xué)生雖然在大一的第二學(xué)期學(xué)了一個(gè)學(xué)期的《C語言程序設(shè)計(jì)》，但大多數(shù)學(xué)生當(dāng)時(shí)是第一次接觸到程序設(shè)計(jì)，沒掌握學(xué)習(xí)方法，學(xué)習(xí)效果不好，由此對(duì)程序有畏懼心理。他們也知道程序設(shè)計(jì)很重要，因此在大二選修了《Java語言程序設(shè)計(jì)》，但是大一的時(shí)候?qū)W習(xí)程序設(shè)計(jì)的心理創(chuàng)傷容易帶入到大二的學(xué)習(xí)，普遍一看到代碼就犯怵。
2.2學(xué)時(shí)少，教學(xué)內(nèi)容多
該課程的學(xué)時(shí)只有32學(xué)時(shí)，在規(guī)定的學(xué)時(shí)內(nèi)，不僅要完成基礎(chǔ)程序設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)，還要進(jìn)一步學(xué)習(xí)面向?qū)ο?、異常處理、集合類等知識(shí)點(diǎn)，因此教學(xué)任務(wù)還是比較緊張的。
2.3實(shí)踐太少，未能掌握程序設(shè)計(jì)的要領(lǐng)
之前程序設(shè)計(jì)類的課程授課模式大部分都是采用傳統(tǒng)教學(xué)模式，以教師講授，學(xué)生聽課為主，而程序設(shè)計(jì)課程的實(shí)踐性是很強(qiáng)的。學(xué)生課堂上可能聽懂了，但是一開始動(dòng)手寫程序就開始處于茫然的狀態(tài)。一部分學(xué)生采用背書的方式記住代碼，而更大一部分學(xué)生不知道調(diào)試Debug為何物，一旦程序出錯(cuò)，只會(huì)閱讀代碼，而不懂得通過調(diào)試的方式跟蹤代碼運(yùn)行。本文基于上述的背景環(huán)境，以《Java語言程序設(shè)計(jì)》為例，探索MOOC+SPOC+課堂教學(xué)的混合式教學(xué)改革，以學(xué)生為中心，兼顧教師的主導(dǎo)作用，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，以學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)為主，結(jié)合中國(guó)大學(xué)MOOC網(wǎng)站和洛谷OJ（OnlineJudge,在線判題）系統(tǒng)，讓學(xué)生在課外時(shí)間學(xué)習(xí)課程基礎(chǔ)知識(shí)，課堂則演變?yōu)閹熒g互動(dòng)的場(chǎng)所，克服課堂教學(xué)時(shí)空上的限制，強(qiáng)調(diào)師生互動(dòng)，從而提高教學(xué)效果。
3SPOC混合式教學(xué)模式的構(gòu)建
SPOC混合式教學(xué)模式基于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，利用多元化的教學(xué)資源，通過“課前-課中-課后”三個(gè)階段進(jìn)行在線和離線混合學(xué)習(xí)，SPOC混合式教學(xué)模式的主要教學(xué)環(huán)節(jié)。SPOC教學(xué)模式不是對(duì)MOOC教學(xué)的推翻，而是MOOC教學(xué)的延伸拓展，是MOOC教學(xué)與課堂教學(xué)的有機(jī)融合，既充分利用“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代豐富的網(wǎng)絡(luò)資源，又克服MOOC學(xué)習(xí)教學(xué)管理不足的缺點(diǎn)。上課前進(jìn)行視頻教學(xué)，學(xué)生觀看視頻自主進(jìn)行在線學(xué)習(xí)，把握重點(diǎn)和難點(diǎn)，提出學(xué)習(xí)過程中遇到的問題，還可與同學(xué)線上交流。學(xué)生以異步的方式觀看教學(xué)視頻，不理解的知識(shí)點(diǎn)可以反復(fù)看。而且不僅可以通過電腦網(wǎng)頁來看，也可以利用手機(jī)觀看，充分利用碎片化的時(shí)間。在課堂上，教師可以將時(shí)間和精力投入到更有價(jià)值的教學(xué)活動(dòng)中，例如討論，重難點(diǎn)知識(shí)講解以及面對(duì)面的交流和互動(dòng)，這不僅節(jié)省了課堂時(shí)間，而且有效地提高了教學(xué)廣度和深度，增強(qiáng)師生之間的互動(dòng)，提高課堂效率。課后，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)通過以下基本過程實(shí)施：給學(xué)生布置在線測(cè)試，從而了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，回答學(xué)生的問題，講評(píng)作業(yè)。SPOC教學(xué)模式，學(xué)生從以往的被動(dòng)聽課，轉(zhuǎn)為課外主動(dòng)學(xué)習(xí)，課內(nèi)積極參與討論，回答教師提問。這不僅更有效的掌握了知識(shí)點(diǎn)，還提高了個(gè)人自學(xué)能力，鍛煉自我約束，讓學(xué)生學(xué)會(huì)獨(dú)立思考。而教師則在學(xué)生學(xué)習(xí)過程中扮演者領(lǐng)航員的角色，在學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)的過程中參與度減少，而把更多精力花在與學(xué)生互動(dòng)，解答疑問，指導(dǎo)實(shí)踐的環(huán)節(jié)中。SPOC平臺(tái)為整個(gè)教學(xué)過程的順利開展提供輔助，記錄學(xué)生學(xué)習(xí)路徑，推送教學(xué)視頻，提供在線測(cè)評(píng)，分析學(xué)生學(xué)習(xí)效果，為翻轉(zhuǎn)課堂的順利進(jìn)行提供有力支撐，促進(jìn)教學(xué)改革的發(fā)展。
4混合式教學(xué)模式的實(shí)踐
以我校信息安全專業(yè)的《Java語言程序設(shè)計(jì)》為例，運(yùn)用上述模式進(jìn)行混合式教學(xué)的實(shí)踐。首先，選用中國(guó)大學(xué)MOOC網(wǎng)站上東北大學(xué)李金雙老師講授的《Java程序設(shè)計(jì)》作為視頻學(xué)習(xí)資料。該視頻的教學(xué)內(nèi)容、教材、學(xué)時(shí)等均與我們學(xué)校的情況基本一致。課程學(xué)習(xí)地址為：。其次，針對(duì)程序設(shè)計(jì)以實(shí)踐練習(xí)為主的特點(diǎn)，結(jié)合學(xué)生學(xué)習(xí)水平，為學(xué)生物色OJ系統(tǒng)，最終選擇了洛谷OJ系統(tǒng)，具體網(wǎng)址為。洛谷是OJ上的后起新秀，它可以讓選手按階段做題提高水平，題目按難度分為“新手村”、“普及練習(xí)場(chǎng)”、“提高歷練地”、“省選斗獸場(chǎng)”等。該平臺(tái)上還不定期有舉辦各種比賽，為學(xué)生競(jìng)技提供了一個(gè)很好的平臺(tái)。鞏固教學(xué)效果、鍛煉學(xué)生實(shí)踐能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是讓學(xué)生在OJ系統(tǒng)上完成課后作業(yè)和課外練習(xí)。OJ系統(tǒng)可以自動(dòng)接收源程序，并判斷程序是否正確。這很好的解決了學(xué)生寫完程序后不知道程序是否正確的問題，而且激發(fā)了年輕學(xué)生爭(zhēng)強(qiáng)好勝的斗志，辛苦寫的程序被系統(tǒng)判定為不通過，學(xué)生們會(huì)想方設(shè)法找出問題所在，通過調(diào)試程序、查閱資料、討論、與教師討論等方式最終解決問題。以往的課余時(shí)間他們會(huì)在宿舍玩電腦游戲，而現(xiàn)在則更多的是討論程序題目。學(xué)生在進(jìn)行課前在線學(xué)習(xí)后，教師將組織課堂教學(xué)活動(dòng)，課堂教學(xué)活動(dòng)以討論、實(shí)驗(yàn)、總結(jié)點(diǎn)評(píng)為主，主要任務(wù)是聚焦并解決問題。以“第9章對(duì)象和類”的教學(xué)內(nèi)容為例，首先教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行如下問題的討論：類與對(duì)象的區(qū)別，構(gòu)造函數(shù)如何定義，訪問修飾符有哪些？接著指導(dǎo)學(xué)生完成書本示例程序Circle類的UML圖繪制，以及上機(jī)實(shí)踐完成書本示例程序。在授課中，學(xué)生普遍對(duì)重載構(gòu)造函數(shù)、this關(guān)鍵字、靜態(tài)成員、實(shí)例成員、訪問修飾符等知識(shí)點(diǎn)存有較多疑點(diǎn)，可對(duì)這些疑點(diǎn)逐一加以講解。最后拋出“如果我們要定義圓柱類，該如何定義？”討論題，幫助學(xué)生進(jìn)行知識(shí)的構(gòu)建。在課堂教學(xué)過程中，教師要對(duì)學(xué)生在線學(xué)習(xí)階段的疑問集中進(jìn)行答疑。課堂教學(xué)活動(dòng)結(jié)束后，教師布置任務(wù)，讓學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上完成相應(yīng)的題目，在線提交代碼，系統(tǒng)自動(dòng)批改并提供反饋。借助網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)數(shù)據(jù)分析功能，教師可以看到每道題目學(xué)生答題的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，從而得知學(xué)生知識(shí)掌握情況，為下次的課堂教學(xué)答疑環(huán)節(jié)做好準(zhǔn)備。課后環(huán)節(jié)的主要任務(wù)是鞏固知識(shí)，深化問題。另外教師還要根據(jù)學(xué)生在線學(xué)習(xí)情況和課堂表現(xiàn)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)更關(guān)注學(xué)習(xí)的過程，從學(xué)生的在線學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)、在線答題量、查閱資料量、討論互動(dòng)等方面對(duì)其評(píng)定平時(shí)成績(jī)。實(shí)施本教學(xué)模式后，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性明顯提高，對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況優(yōu)于以往傳統(tǒng)教學(xué)的學(xué)生，課堂中的師生互動(dòng)更加活躍。學(xué)生還組成一個(gè)程序設(shè)計(jì)興趣小組，在指導(dǎo)教師的安排下進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，課余時(shí)間經(jīng)常在一起討論算法，鉆研題目。在2019年第十屆藍(lán)橋杯全國(guó)軟件和信息技術(shù)專業(yè)人才大賽個(gè)人賽福建省賽區(qū)中，我校學(xué)生首次參賽，一位同學(xué)取得二等獎(jiǎng)，兩位同學(xué)獲得三等獎(jiǎng)。從學(xué)生的教學(xué)反饋和期末考試情況來看，學(xué)生的程序設(shè)計(jì)水平相較以往傳統(tǒng)教學(xué)模式有了明顯提升。
5總結(jié)
SPOC混合教學(xué)模式重定向了高校教育模式的創(chuàng)新和改革，在這種教學(xué)模式下，鼓勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，并充分利用計(jì)算機(jī)，網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)通信設(shè)備隨時(shí)隨地地學(xué)習(xí)。課程團(tuán)隊(duì)中的老師負(fù)責(zé)其監(jiān)督和管理，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行全面評(píng)估，并建立相應(yīng)的質(zhì)量反饋機(jī)制和獎(jiǎng)懲制度，不斷提升學(xué)習(xí)成果。教師可以根據(jù)學(xué)科的培養(yǎng)目標(biāo)，人才的社會(huì)需求，學(xué)習(xí)狀況的變化來設(shè)置和調(diào)整課程的教學(xué)內(nèi)容，深度和廣度，以合理分配教學(xué)資源，縮短學(xué)習(xí)時(shí)間，提高教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)更好的教學(xué)效果。對(duì)于學(xué)時(shí)較少，知識(shí)點(diǎn)較難的課程，SPOC混合教學(xué)模式尤為適合，真正體現(xiàn)學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的教育理念。
作者：張華 單位：福建警察學(xué)院計(jì)算機(jī)與信息安全管理系