应用型本科Java课程混合式教学创新研究

邬卓恒，姜全坤

（广东理工学院，广东 肇庆 526100）

0 引 言

应用型本科教育是随着科技发展和高等教育由精英教育向大众教育转变的过程中形成的一种新型教育类型。广东理工学院的教学定位是应用型本科教育。Java 是计算机和软件工程专业的重要课程之一，对学生应用型培养十分重要。Java 课程的单一教学方式在并不能满足应用型复合人才培养的要求。设计Java 课程的线上线下混合式教学模式丰富教学形式，利用网络资源、提升教学效果。弥补单一线上课程的缺点，培养学生自主学习能力、提升学生的知识应用能力。

1 混合式教学的现状

混合式教学起源于e-Learning，混合式教学能把传统教学和线上教学的游行结合起来，既能发挥教师的引导、启发、监控教学过程的作用，又能体现学生的主动性、积极性和创造性。从混合式教学模式的实现方式上可以分为：基于活动的混合式教学模式、基于资源的混合式教学模式。

自2008年MOOC出现后，MOOC 的蓬勃发展。2012年被称为“MOOC 元年”。2013年被称为“中国MOOC 课启动年”。由于新冠肺炎的影响学校延迟开学，学校展开网络教学，参与学习的人数在2020年爆发式增长，这进一步推动慕课的发展。SPOC 是在MOOC 的基础上提出。小规模限制性在线课程很好地弥补了MOOC 的缺陷，并推动了MOOOC 和传统课堂教学的融合，基于MOOC 和SPOC 的混合式教学逐渐成为混合式教学的主流。

基于MOOC 的混合教学模式可以分为以下类型：以慕课为主，融入本地化教学管理的混合教学模式；以慕课为开放资源为主，以本地个性化为肢体的混合式教学模式；整合开放教育资源，完全本地个性化的混合教学模式。Java 的混合式教学模式基于活动的教学模式，采用整合开放资源的完全本地化的教学模式。

2 Java 程序设计课程教学现状

2.1 Java 程序设计课程开设现状

Java 程序设计是软件工程专业、计算机科学与技术的基础设计类课程，具有很强的实践性。计算机及其相关领域发展迅速，企业对毕业生的专业要求不断提高，应用型本科必须强化学生在“解决复杂问题”能力方面的训练和培养，使其能很好地适应快速变更的社会需求。我校教师授课任务重、备课压力大，信息化教学手段使用较少，多数授课方式都以讲练为主，授课方式单一，老师讲学生做。在传统的教学模式中教师无法将项目中的经验和课程理论相结合、无法布置有效的实践性启发性强的作业。学生在结束课程后，没有实际的应用技术的积累，能力达不到企业用人要求。

学生自我约束能力弱、自我学习能力弱不能有效的通过自我学习弥补课程上的不足。学生自我学习绝大多数是通过网络，网络学习资源纷繁复杂、难易不同、良莠不齐。学生的鉴别能力较弱，很难从网上获得直接有效的学习资源。

2.2 Java 程序设计课程传统教学模式存在的问题

传统的教学模式中，只有在期末考试中才能获得学生学习情况的定量分析。课程结束后获得定量分析只能提升在下一年的授课时的策略，但是下学期的教学对象又发生了改变。学生学习情况数据的滞后性和不完整性，影响教学计划的调整和实施，进而影响教学效果、学习效果。

传统的教学模式，没有充分的利用网络资源，单一传统的教学模式，并不能充分的调动学生积极性、不能利用学生碎片化时间。现阶段关于Java 程序设计课程的改革与探索多集中于教学的设计，并没有从教学模式上做出改变与探索。

我校Java 程序设计课程开设面向两个专业：软件工程与计算机科学与技术。软件工程专业大一上下两个学期共48×2个课时。学生中文理生混合，编程基础差，计算机基础知识薄弱、语法知识匮乏、缺乏计算机思维和编程思维，编程过程中容易产生知难而退的不良情绪，甚至对Java 程序设计课程失去兴趣，进而影响其他专业课程的学习。计算机科学与技术专业专升本学生一个学期，32 个课时，专升本学生学情更为复杂。

3 Java 程序设计课程的混合式教学设计

以Java 程序设计课程为例探索应用型本科高校中如何使用混合教学模式，提升学生专业知识的应用能力、提升学生自主学习能力、提升对行业新知识的掌握及发现能力、提升老师应用信息化技术的能力、使用平台的数据统计能力分析学生的学习习惯和学习效果、探索混合式教学模式给学生和老师带来的提升和改变。

Java 程序设计课程的混合式教学模式基于活动的教学模式，采用整合开放资源的完全本地化的教学模式。包括三个核心模块：线上教学平台模块、线上练习模块和线下教学模块，如图1所示。线上教学模块中整合了线上免费资源，本校开放资源，该模块核心内容是教学资源的分享，此部分教学资源包括，视频资源、免费电子图书资源、相关知识点解析资源等。特别是视频资源，针对课程中的每一个知识点展开了详细的讲解和举例，不用受课时的限制。此模块可以布置客观题作业并能自动评分，学生可以及时获得自己工作的反馈，也可以节省老师的时间。学生通过学号登录平台通过班级编号加入网上班级，查看、观看、下载分享相关资源，若课上有不懂得知识点，可以通过找到相关视频进行再学习。此模块在混合式教学模式中的基础，让学习在离开课堂时还能继续，学生通过自己课下的碎片化时间进行学习。

图1 混合式教学模型

线上编程平台的功能是提供编程题目，学生上传代码，平台自动给出评判。此平台是有一个排名机制，可以激励同学们不断地学习，也基于排名建立相应的激励机制，引导学生多写程序防止学生眼高手低。

线下教学是混合式教学的重中之重，任何线上都不能替代面授课程的作用。混合式教学模式中的线下教学基于线上平台完成，两者相辅相成。线下教学分成两个部分：理论教学和实践教学。理论教学主要讲解Java 程序设计课程的基本理论知识和相关的语法知识。实践教学的重点内容是培养学生在理论知识的指导下的编程能力。编程能力包括两部分内容：编程技巧和编程思维。在实践教学中让学生熟练掌握编程技巧和逐步形成编程思维。

课堂理论教学分成三个部分：回顾与导入、知识讲解、知识总结与布置客观题作业。首先，基于平台发布的客观题目作业回顾上节课的知识，基于平台发布预习任务开始导入课程，学生在预习任务中观看相应的教学视频和资料。其次，线下课程基于预习任务展开教学，线下讲解的侧重点在于课程知识的重点和难点知识，授课时进行双向的交流。在授课的过程中比，可采用案例驱动或分组任务的方法进行。最后，发布作业。课堂实践课教学是基于理论课的内容设计编程题目，题目分成易、中、难三个类型。容易题目帮助学生巩固基础语法知识此部分题量较多。中等题目主要锻炼学生的拓展能力和解题能力，数量较少。难度较大的题目一般是综合性的题目，实践性较强，综合本节课的所有知识点。实践教学过程包括：编程演示、学生编程、布置编程作业。整体教学流程如图2所示。

图2 教学流程图

4 教学实践与应用

4.1 学情分析

此次实施教学的专业对象是2020级专升本学生1～4班，共197 人，周课时2，总课时32。其中由非计算机类专业升到计算机科学与技术专业的学生占63%。其中计算机类专业占37%。计算机类专业是指：计算机技术专业、软件技术专业、网络技术等专业。其中有14%的学生是文科专业转专业来的。学过Java 程序设计课程的占42%，未学过占58%。开课测试中，一共有161 位同学参与了测试，71%的学生分数在40 分以下，6%的同学能获得及格情况。测试题目为基础概念，满分为100 份。

此次授课对象知识背景复杂，基础不同，对知识的学习能力和理解能力也不同。单一的课堂教学不能全面兼顾学生。采用混合式教学方式可以有效地兼顾基础薄弱的同学。

4.2 教学实施

将教学资源整合到“智慧树”平台，构建线上课程，针对专升本计算机科学与技术专业线上资源和线下课程对应关系如表1所示。线上课程一共302 个视频资源和其他文献资源，每个视频资源平均是6 分钟，约为30 小时的课程，如图3智慧树课程视频资源图所示，平台会从两个角度记录资源使用情况：从资源角度，记录观看人数、观看次数，如图4所示；从学生角度，记录学生的学习时常。

图3 智慧树课程视频资源图

图4 智慧树视频资源使用情况图

表1 线上线下内容对照表

首先每周发布预习任务如图5所示，学生完成预习任务观看线上视频。其次，线下课程讲解知识，讲解实践内容，布置客观题作业和编程作业。最后，学生在平台完成理论作业和编程作业，反馈结果。智慧树平台会记录每个同学的学习时常学习次数等内容，客观题作业会及时给出评判，记录分数，编程平台会给出编程代码的正确与错误，记录分数。平台记录学生学习情况和作业情况便于监督学生学习。期末时，视频资源的平均观看率为93%，除几组异常数据外，学生的视频观看时常大于26 个小时，参与情况良好。实施一个学期后，课程综合编程题目完成良好。四个班的综合平均分75.82 分，其中优良比例为36%，中等的比例为40%。

图5 课程预习任务发布图

5 结 论

Java 程序设计课程的混合式教学模式，整合资源形成网上学习资源平台和编程练习平台，此平台可以被重复优化利用。此资源平台可以节省老师实践。平台全天候开放并可以准确记录学生的学习情况，及时反馈学生情况，提升学生学习能力。未来将线上学习平台、考试平台、编程平台相结合，整合形成一个统一的平台会提升混合式教学的可操作性，对混合式教学的推广起到积极作用。