基于学习通的“Java程序设计”混合式教学改革研究

成璐

太原工业学院计算机工程系 山西太原 030008

混合式教学是将传统线下教学与线上教学相结合的教学方式，近年来颇受教育界欢迎[1-2]。它利用现代信息技术、融合传统线下教学与网络线上教学的优势进行教学。混合式教学过程中，突出以学生为中心，线下课堂教学中，教师传授知识，有效引导、监督学生课堂学习过程；线上采用信息技术手段设计灵活多样的教学活动，激发学生的参与度、积极性、自主性。混合式教学模式能够获得更好的教学体验和学习效果[3-4]。

网络教学平台的兴起，如超星学习通、蓝墨云班课、雨课堂等，促进了混合式教学的发展[5]。学习通作为专业化的网络教学平台，面向广大移动端和PC端用户，提供线上教学、学习、交流、查阅资料、资源下载等丰富的功能，它能够很好地将线上教学和线下教学结合起来，提升教学质量。

“Java程序设计”利用学习通，创建线上课程，添加课程资源，组织规划线上教学活动，并精心设计线下课堂教学，开展混合式教学改革的尝试。

1 “Java程序设计”混合式教学改革的必然性

1.1 传统Java教学模式的局限性

“Java程序设计”是面向计算机本科专业的一门专业选修课程，是学习Java技术的入门课程，因此“Java程序设计”学的好坏直接影响后续Java系列课程的学习。本课程涉及Java语言基础、面向对象、Java API、集合、输入输出、多线程、网络编程、JDBC数据库编程以及GUI图形用户界面设计等内容，基础理论知识点较多且课程实践性较强，但课时设置较少[6]。传统教学模式下，学生没有充裕的时间进行编程实践，久而久之，造成理论脱离实际，学生对课程的学习兴趣降低，学生吸取知识有限。由于这些局限性，使得开展混合式教学变得更为迫切。

1.2 学生学习方式的变化

目前在校的大学生，基本都是00后，他们从小就对互联网有极强的探索欲，学习中遇到问题首先通过互联网寻求解决办法[7]。传统课堂教学不再是学生获取知识和解惑的唯一途径，单一教学模式已经不能满足学生的需求。与此同时，网上有很多相关的学习资源，但缺乏针对性，学习过程中遇到问题时，学生想快速从海量信息中找到问题的答案有一定的困难。此时利用学习通网络教学平台，建立线上课程，能给学生的学习提供更多便利。因此，教师在教学过程中，探索符合学生特点的混合式教学模式显得尤为重要。

2 基于学习通的“Java程序设计”混合式教学改革过程

“Java程序设计”基于学习通网络教学平台，从课程资源的构建、教学过程的实施、教学考核标准的制定三个方面进行混合式教学改革。

2.1 构建丰富的课程资源

课程资源是混合式教学的基础，本着以学生为中心的宗旨，本课程构建符合混合式教学模式的课程资源。课程资源主要包括基础资源、章节资源、实验资源、项目案例库、题库资源与其他辅助资源。课程资源分类如表1所示。

表1 课程资源分类

2.1.1 基础资源

基础资源包括教学大纲、授课计划、教案、讲义。教学大纲主要包括课程的基本信息、教学目标、教学内容和要求、考核方案等，是教师进行教学的主要依据；授课计划对每个学期的课时进行安排规划；教案给出每节课的教学内容和授课方式；讲义是教案的细化，围绕教案，同时结合学生的实际情况精心设计每一堂课的内容，保障课堂教学高效高质完成。授课计划、教案、讲义均严格围绕教学大纲展开。

2.1.2 章节资源

章节资源包括课件、教学视频、章节测验、章节案例源代码。课件按课时制作；教学视频的录制和课件配套；章节测验以选择、填空、判断、简答为主，旨在检测学生对基础知识点的掌握情况；章节案例源代码为课件中的案例源码。

2.1.3 实验资源

实验资源包括实验说明书，实验报告模板、实验讲解视频。实验为课程内实验，共五个实验项目，实验一为基础性实验，对应Java语言基础部分内容，旨在巩固学生对基础知识的掌握；实验二为设计性实验，对应面向对象部分内容，学生运用“面向对象”的思想进行类和对象的设计，锻炼学生的发散设计能力；实验三为验证性实验，对应输入输出与多线程部分内容，验证学生对该部分内能的掌握情况；实验四、实验五分别对应JDBC数据库编程、GUI图形用户界面设计部分的内容，旨在培养学生综合运用知识解决问题的能力。通过实验说明书，学生能够了解实验目的、实验内容、实验要求，实验步骤等；学生通过统一的实验报告模板完成实验报告，每个实验项目都录制了讲解视频，学生在实验过程中，遇到问题可以随时查看视频，随时解决问题。

2.1.4 项目案例库

项目案例库包括项目案例文档和项目案例源码，这部分内容为课程所选教材配套资源。项目案例覆盖教学所有章节，为学生课后巩固提升提供支持。学生通过大量的案例练习，可以提升应用实践能力。

2.1.5 题库资源

题库资源包括选择题、填空题、判断题、简答题、编程题五种题型。丰富的题型保证学生可以多角度检验是否掌握相应的知识点。

2.1.6 其他辅助资源

其他辅助资源包括软件、软件安装说明书、软件安装视频、Java API文档。学生可以通过学习通下载课程需要的所有软件，在安装过程中可以查看软件安装说明书或软件安装视频；Java API文档可以帮助学生理解类、方法等的使用，是非常有效的课程辅助资料。

2.2 创新混合式教学过程

传统教学方式以教师课堂讲授为主，教师不能及时掌握学情。在混合式教学改革过程中，利用学习通，采用课前、课中、课后三阶段式教学。教学具体实施过程如右图所示。

(1)课前。教师将课件、教学视频、章节测验、章节案例源代码及其他相关资料发布到学习通；学生查看教学资源，根据教学目标，进行自主预习。

(2)课中。采用“讲+学+练”的模式进行课堂教学。“讲”：教师讲解知识点，引入案例，对案例进行分析、编程实现；“学”：学生学习知识点，分析案例实现流程；“练”：学生动手复现案例，熟练案例代码，将理论知识融入实践，提高学生的编程实践能力。在整个课堂环节中，为提高学生的积极性，会不定期发起选人、随堂练习等课堂活动。

(3)课后。学生完成章节测验进行查漏补缺；另外，学生需要完成相关的课后作业(以编程练习为主)，进行巩固提升；之后，学生根据自己的学习情况进行自主课外项目拓展；最后，进行预习为下节课做准备。为了了解学生学情，课后进行问卷调查，教师根据问卷结果及时对授课内容、授课方式等进行改进。

教学实施过程图

在整个教学过程中，基于学习通的群聊、私聊建立长期的师生交流互动。这样学生遇到问题能够及时解决，使学习更高效、便捷。

2.3 制定多维度的考核标准

根据教学大纲，目前“Java程序设计”课程考核由平时考核和期末考试两部分构成，二者占比为3∶7。考核成绩构成明细如表2所示。

表2 成绩构成明细

为了多维度检验学生的学习效果，混合式教学改革中更加注重过程化考核，将学生线上学习情况纳入平时考核范围。平时成绩包括考勤、线上学习情况、实验，考勤和线上学习数据均来源于学习通。其中，考勤为学期末学习通中签到率统计情况；线上学习包括章节学习次数5%+课程互动5%+章节测验40%+作业50%，对学生学习频次、课程参与度、学习成效等多方面进行考核；实验成绩根据实验报告的质量进行判定。

期末考核范围涵盖教学大纲要求的基本内容，题型以选择、填空、简答、基本编程、应用设计题为主，考查学生对Java基本理论知识点的掌握情况、代码编写规范性，编程能力、逻辑设计和综合运用能力。

3 混合式教学效果

利用学习通的数据统计功能，可以对学生学习效果进行量化[8-9]。以2021—2022年第一学期20级软件工程专业为例，学生总章节学习次数达13374次，各类学习数据统计如表3所示。

表3 学习数据统计表

根据考核标准，统计学生平时成绩平均分为90分，期末总成绩平均分为75分，及格率为99.2%。

通过统计分析发现：(1)混合式教学中，学生学习课程频次较多，学习自主性、积极性较高；(2)利用学习通的位置签到、手势签到、普通签到等功能，可以有效避免代签问题，学生到课率明显提高；(3)章节测验、作业完成情况较好，对知识的掌握情况较好，正确率较高；(4)期末总成绩平均分不高，说明学生基础知识掌握得可以，但平时仍需加强训练，进行巩固提升；(5)混合式教学改革中，线上学习情况充分反映出大部分学生学习态度认真，学习质量较高。学生期末及格率较高，也验证了线上学习的有效性。

4 持续改进计划

基于学习通的“Java程序设计”混合式教学改革虽然取得了一定的效果，但在后续教学过程中，仍需要持续改进。

4.1 持续完善和更新教学资源

目前，题库共有200多道题，题目数量有限，下一步需要不断扩充题库数量和类型，使学生能够进行足够的练习，加强对课程知识点的理解。另外，由于计算机相关技术发展迅速，应该根据Java技术发展趋势，提供更加丰富的课外学习资源和前沿资讯，为学生自主学习提供更多保障。

4.2 持续调整课堂教学形式

课堂教学时间有限，课堂上的每一个环节都需要精心设计。课堂活动太少，课堂趣味性会减少，不容易吸引学生注意力；课堂活动过多，容易对学生造成压力。因此，需要根据教学内容不断调整、创新课堂教学形式，使学生在有限的时间内学习效率最大化。

4.3 持续提升学生自主学习能力

由于学生个体差异，部分学生的自学能力较差，不能及时完成教学任务，此时需要教师持续跟踪学生的学习进度，了解学生学习效果，帮助学生养成自主学习习惯。

4.4 持续阶段性项目和期末综合性项目的训练

混合式教学模式下，虽然为学生提供大量的项目，但是由于多数情况下是学生自由训练，缺乏有效监督，应用实践能力提高有限，在后续的教学过程中需要适当加强项目训练并进行有效监督，持续强化学生的应用实践能力。

结语

“Java程序设计”以学生为中心，进行基于学习通的线上线下混合式教学改革。相比传统教学模式更能提高学生的学习主动性和积极性，为学生后续Java系列课程的学习提供支撑。通过几个学期的实践，混合式教学模式给学生提供了更丰富的课程资源，建立了长期的师生交流学习机制，在整个教学过程中，突出了学生的主导地位，增强了自主学习、应用实践的能力。