Java程序設(shè)計(jì)課程混合式“金課”建設(shè)研究與實(shí)踐

黃曙榮，徐燕萍，張成彬

(鹽城工學(xué)院，江蘇 鹽城 224051)

2018年8月，教育部發(fā)布《關(guān)于狠抓新時(shí)代全國(guó)高等學(xué)校本科教學(xué)工作會(huì)議精神落實(shí)的通知》，明確提出：“各高校要全面梳理各門課程的教學(xué)內(nèi)容，淘汰‘水課’、打造‘金課’，合理提升學(xué)業(yè)挑戰(zhàn)度、增加課程難度、拓展課程深度，切實(shí)提高課程教學(xué)質(zhì)量”[1]。“金課”具有高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度“兩性一度”的內(nèi)涵，是在現(xiàn)有課程成果基礎(chǔ)上的進(jìn)一步提升，強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為主體，增加互動(dòng)，增加難度，教師輔助，學(xué)生真正投入學(xué)習(xí)。

目前，“金課”建設(shè)已成為各大高校“雙一流”建設(shè)中的立足點(diǎn)和抓手，大力研究開(kāi)展“金課”建設(shè)的方法。“金課”有線下、線上、線上線下混合式、虛擬仿真和社會(huì)實(shí)踐等多種形態(tài)[2]，文獻(xiàn)[3-6]對(duì)“金課”建設(shè)過(guò)程中線上線下混合教學(xué)模式進(jìn)行了探討，研究表明：“金課”建設(shè)的要求和混合式教學(xué)模式的特點(diǎn)相似，都是“以學(xué)生為中心”，關(guān)注學(xué)生的“學(xué)”和學(xué)習(xí)的效果，全面培養(yǎng)學(xué)生的能力；混合式教學(xué)模式緊扣了“金課”“兩性一度”的內(nèi)涵要求，是構(gòu)建“金課”的一個(gè)有力途徑；線上線下混合式“金課”，為滿足學(xué)生有意義的學(xué)習(xí)體驗(yàn)、推動(dòng)實(shí)現(xiàn)大學(xué)教育效率和效益的最大化、彰顯教育的內(nèi)在價(jià)值提供了有效途徑，混合式“金課”具有個(gè)性化、開(kāi)放性和交互性等特征，對(duì)新時(shí)代的人才培養(yǎng)具有獨(dú)特價(jià)值。

1 Java程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)分析

1.1 課程教學(xué)現(xiàn)狀

Java語(yǔ)言是一門面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言，Java程序設(shè)計(jì)課程是一門理論與實(shí)踐并重的計(jì)算機(jī)編程類課程，是計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程。該課程的教學(xué)目標(biāo)是通過(guò)Java語(yǔ)言基本語(yǔ)法、Java面向?qū)ο蠡A(chǔ)、Java面向?qū)ο蟾呒?jí)編程等相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)，掌握J(rèn)ava語(yǔ)言的基本語(yǔ)法知識(shí)、理解面向?qū)ο缶幊趟枷耄莆認(rèn)ava面向?qū)ο缶幊谭椒ǎ囵B(yǎng)學(xué)生扎實(shí)的Java理論基礎(chǔ)和編程素養(yǎng)，具備運(yùn)用Java語(yǔ)言解決實(shí)際問(wèn)題的編程能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作溝通能力。

我校計(jì)算機(jī)專業(yè)的Java程序設(shè)計(jì)課程總學(xué)時(shí)是64學(xué)時(shí)，其中理論學(xué)時(shí)48，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)16，傳統(tǒng)教學(xué)模式是全程線下授課，在前期的課程教改中(Java課程群建設(shè))[7]，為培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐編程能力，理論課和實(shí)驗(yàn)課都安排在機(jī)房上課。理論課采用邊講邊練、以講為主的教學(xué)方式，教師在講授知識(shí)點(diǎn)的同時(shí)，一些語(yǔ)法驗(yàn)證性的小程序直接在課堂演示或安排學(xué)生當(dāng)場(chǎng)驗(yàn)證實(shí)踐；實(shí)驗(yàn)課安排了基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)的與理論教學(xué)進(jìn)度相應(yīng)的小應(yīng)用程序項(xiàng)目，實(shí)驗(yàn)課以學(xué)生上機(jī)實(shí)踐為主，教師講解、指導(dǎo)為輔。

1.2 教學(xué)中存在的問(wèn)題分析

(1)Java語(yǔ)言是目前IT產(chǎn)業(yè)最主要的軟件開(kāi)發(fā)語(yǔ)言之一，其技術(shù)升級(jí)迅速，全程線下授課，受制于教材等紙質(zhì)教學(xué)資源的約束，教學(xué)內(nèi)容更新滯后，不符合“前沿性、時(shí)代性、先進(jìn)性”金課建設(shè)目標(biāo)要求。

(2)教學(xué)內(nèi)容多，線下教學(xué)學(xué)時(shí)限制，采用“以教為核心”的傳統(tǒng)教學(xué)思想，無(wú)法更多地開(kāi)展“互動(dòng)性”“挑戰(zhàn)性”“探究性”為主的“以學(xué)生為中心”的教學(xué)。

(3)學(xué)生個(gè)體學(xué)習(xí)能力、自我學(xué)習(xí)意識(shí)有差異，傳統(tǒng)線下教學(xué)難以滿足學(xué)生“個(gè)性化”教學(xué)的要求。

(4)傳統(tǒng)線下教學(xué)不能系統(tǒng)地組織管理“課堂內(nèi)外”“課程始終”“師生角色”以及“考核評(píng)價(jià)”等教學(xué)過(guò)程性信息以及教學(xué)過(guò)程中產(chǎn)生如程序代碼、講解板書(shū)以及教學(xué)視頻等教學(xué)資源信息，不利于學(xué)生學(xué)習(xí)回顧、教師教學(xué)反思以及教學(xué)文檔管理。

2 線上線下混合式“金課”建設(shè)探討

2.1 線上線下混合式“金課”建設(shè)思路

線上線下混合式“金課”是線上和線下有機(jī)結(jié)合的精品課程，吳巖司長(zhǎng)在第11屆中國(guó)大學(xué)教學(xué)論壇的報(bào)告中提出了線上線下混合式“金課”的建設(shè)思路：“翻轉(zhuǎn)課堂”是線上線下混合教學(xué)的有效策略和方式，充分應(yīng)用線上“金課”進(jìn)行本地化改造，探索線上“金課”的多種應(yīng)用模式，打造適合校本學(xué)生特點(diǎn)和培養(yǎng)需要的“金課”[2]。

MOOC(Massive Open Online Course)，即大規(guī)模開(kāi)放在線課程，簡(jiǎn)稱慕課，是在互聯(lián)網(wǎng)大背景下發(fā)展起來(lái)的一種在線免費(fèi)課程，其目的是使學(xué)習(xí)者不受地域、年齡、學(xué)習(xí)時(shí)間和學(xué)習(xí)地點(diǎn)的限制，能夠根據(jù)自己的興趣自主地、有系統(tǒng)地進(jìn)行學(xué)習(xí)[8]。學(xué)堂在線、中國(guó)大學(xué)MOOC等多個(gè)中文MOOC學(xué)習(xí)平臺(tái)提供了千余門名校課程資源，都是優(yōu)質(zhì)的線上“金課”。

有研究者對(duì)基于MOOC+SPOC的線上線下混合式教學(xué)模式進(jìn)行了探討[9-11]，SPOC(Small private online course)，即小規(guī)模限制性在線課程，其目標(biāo)是將優(yōu)質(zhì)的MOOC資源與線下的課堂教學(xué)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，借助翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)施手段，變革傳統(tǒng)教學(xué)結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量的顯著提高。相較于MOOC純粹的線上教學(xué)方式，SPOC采用線上線下混合教學(xué)模式，知識(shí)單元教學(xué)過(guò)程被分為“課前”“課中”和“課后”三個(gè)階段，在這三個(gè)階段，師生以不同角色參與“教”和“學(xué)”：“課前”以學(xué)生線上自我學(xué)習(xí)為主，“課中”是師生互動(dòng)的線下課堂教學(xué)，“課后”則是對(duì)學(xué)生知識(shí)拓展和能力提升的訓(xùn)練，在三個(gè)階段中融入過(guò)程性評(píng)價(jià)構(gòu)成了一個(gè)循序漸進(jìn)、迭代式螺旋上升教學(xué)閉環(huán)。

基于MOOC+SPOC的線上線下混合式教學(xué)模式將傳統(tǒng)教學(xué)與在線學(xué)習(xí)的優(yōu)勢(shì)很好地結(jié)合起來(lái)，既發(fā)揮教師引導(dǎo)、啟發(fā)、監(jiān)控教學(xué)過(guò)程的主導(dǎo)作用，又充分體現(xiàn)學(xué)生作為主體的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性，符合吳巖司長(zhǎng)提出的線上線下混合式“金課”的建設(shè)思路。

2.2 線上線下混合式“金課”建設(shè)要素

線上線下混合式“金課”建設(shè)包含四個(gè)要素[8]：

(1)生本取向的教學(xué)理念：混合式“金課”在教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)資源選擇以及教學(xué)活動(dòng)的安排等方面，都應(yīng)體現(xiàn)“以學(xué)生為中心”的理念。

(2)統(tǒng)整取向的教學(xué)資源：在選擇和組織混合式教學(xué)資源時(shí)，要妥善協(xié)調(diào)教學(xué)資源的豐富性與學(xué)習(xí)者認(rèn)知加工容量的有限性、碎片化學(xué)習(xí)中知識(shí)的淺表化與系統(tǒng)學(xué)習(xí)知識(shí)的結(jié)構(gòu)化之的關(guān)系。

(3)融合取向的教學(xué)設(shè)計(jì)：教學(xué)目標(biāo)應(yīng)滿足學(xué)習(xí)者知識(shí)的深層次掌握、高階能力發(fā)展以及情感升華三個(gè)層面的要求，教學(xué)設(shè)計(jì)要確保“金課”目標(biāo)達(dá)成和教學(xué)活動(dòng)順利開(kāi)展。

(4)過(guò)程取向的教學(xué)評(píng)價(jià)：強(qiáng)調(diào)學(xué)生高思維水平的課堂參與，其評(píng)價(jià)需關(guān)注學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)經(jīng)歷與思維過(guò)程，而不僅僅是關(guān)注學(xué)習(xí)結(jié)果。

2.3 線上線下混合式“金課”教學(xué)設(shè)計(jì)

“教學(xué)準(zhǔn)備”→“教學(xué)實(shí)施”→“教學(xué)考核”→“教學(xué)總結(jié)”四個(gè)階段構(gòu)成了“金課”一輪教學(xué)過(guò)程的閉環(huán)，其中教學(xué)實(shí)施又是由若干個(gè)“課前”→“課中”→“課后”三個(gè)階段的按知識(shí)點(diǎn)劃分的單元教學(xué)閉環(huán)過(guò)程的迭代，每一輪教學(xué)的數(shù)字化過(guò)程資源將成為新一輪課程教學(xué)改進(jìn)提高的重要參考，整個(gè)教學(xué)呈持續(xù)良性優(yōu)化發(fā)展態(tài)勢(shì)。

在“金課”教學(xué)設(shè)計(jì)中，除了可以發(fā)揮線上線下教學(xué)在教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化、教學(xué)方式創(chuàng)新等方面的優(yōu)勢(shì)外，也為教學(xué)考核方式的改革提供了便利，在單元教學(xué)過(guò)程中，教師可以分別在“課前”“課中”和“課后”三個(gè)階段安排“隨堂測(cè)驗(yàn)”“交流討論”作為過(guò)程性學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)，考查學(xué)生知識(shí)掌握情況、知識(shí)拓展能力水平，并及時(shí)得到學(xué)生測(cè)驗(yàn)成績(jī)和討論參與數(shù)據(jù)。在學(xué)生課程考核成績(jī)中，更詳細(xì)、客觀的過(guò)程性學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)成績(jī)占比加大，可以更好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。

2.4 線上線下混合式教學(xué)媒體工具

在計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和信息技術(shù)的教學(xué)輔助平臺(tái)、工具層出不窮且功能強(qiáng)大，我們對(duì)支持線上線下混合式教學(xué)的主流媒體工具進(jìn)行了分類總結(jié)，見(jiàn)表1。

表1 線上線下混合式教學(xué)主流媒體工具分類

3 Java程序設(shè)計(jì)“金課”建設(shè)實(shí)踐

3.1 基于翻轉(zhuǎn)課堂的線上線下混合式教學(xué)設(shè)計(jì)方案

在Java程序設(shè)計(jì)“金課”建設(shè)中，我們按照2.1節(jié)中探討的線上線下混合式“金課”建設(shè)思路，在中國(guó)大學(xué)MOOC“愛(ài)課程”平臺(tái)上搭建了《Java程序設(shè)計(jì)》SPOC課程，配以線下授課實(shí)現(xiàn)該課程的線上線下混合式教學(xué)。翻轉(zhuǎn)課堂主要來(lái)源于浙江大學(xué)翁愷老師的《零基礎(chǔ)學(xué)Java語(yǔ)言》(國(guó)家精品課程)、《面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)——Java語(yǔ)言》，以及大連理工大學(xué)耿祥義老師的《Java2實(shí)用教程》微課(課程選用教材)。

依據(jù)線上線下混合式“金課”建設(shè)的四個(gè)要素，將課程建設(shè)的重點(diǎn)放在課堂教學(xué)上，充分考慮學(xué)生的思維方式和認(rèn)知特點(diǎn)，將知識(shí)學(xué)習(xí)過(guò)程在時(shí)空上延展，分為“課前自主學(xué)習(xí)”“課中集中學(xué)習(xí)”“課后作業(yè)鞏固”和“能力拓展提升”四個(gè)階段，并加強(qiáng)過(guò)程性學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)和及時(shí)教/學(xué)反饋，為學(xué)生提供更具個(gè)性從的教學(xué)服務(wù)和深度學(xué)習(xí)體驗(yàn)，體現(xiàn)“以學(xué)生為中心”的課程建設(shè)理念。Java程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)設(shè)計(jì)方案如圖1所示。

圖1 Java程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)設(shè)計(jì)方案

3.2 基于O2O多位一體的綜合教學(xué)平臺(tái)以及教學(xué)資源建設(shè)

教學(xué)資源是打造“金課”的重要載體，“金課”的“金”在于教學(xué)資源的前沿性、創(chuàng)新性和支持性，融合知識(shí)、能力和素質(zhì)的培養(yǎng)，能夠促進(jìn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)和深度體驗(yàn)[8]。教學(xué)資源建設(shè)是實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的基礎(chǔ)，我們構(gòu)建整合了基于O2O(Online To Offline)多位一體的綜合教學(xué)平臺(tái)(圖2)，包括SPOC課程網(wǎng)站(中國(guó)大學(xué)MOOC愛(ài)課堂)、在線評(píng)測(cè)平臺(tái)(清覽題庫(kù))、在線實(shí)驗(yàn)平臺(tái)(藍(lán)橋?qū)嶒?yàn)樓)、在線編程競(jìng)賽平臺(tái)(杭電OJ)以及貫穿整個(gè)教學(xué)始終的課程答疑交流互動(dòng)QQ群和課堂管理平臺(tái)(云班課)，該整合平臺(tái)不僅是課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源和教學(xué)過(guò)程資源的載體，也是線上線下混合式教學(xué)的重要媒體，為基于翻轉(zhuǎn)課堂的線上線下混合式教學(xué)提供必要的信息化手段和管理支撐。

圖2 O2O多位一體綜合教學(xué)平臺(tái)

3.3 基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)、理實(shí)并重的教學(xué)單元設(shè)計(jì)與實(shí)施

Java程序設(shè)計(jì)是計(jì)算機(jī)專業(yè)Java課程群建設(shè)中的一門基礎(chǔ)課程[7]，Java課程群建設(shè)的理念是“以能力培養(yǎng)為導(dǎo)向，注重實(shí)踐教學(xué)，探索能力培養(yǎng)教學(xué)方法”，在課程群建設(shè)中，我們已將課程知識(shí)劃分為關(guān)鍵知識(shí)、重點(diǎn)知識(shí)和必要知識(shí)三個(gè)層次。在“金課”建設(shè)中，我們?cè)俅问崂碚n程教學(xué)內(nèi)容，將各層次知識(shí)點(diǎn)劃分到教學(xué)單元中，為每個(gè)教學(xué)單元設(shè)計(jì)了詳細(xì)的單元自主學(xué)習(xí)任務(wù)和拓展實(shí)踐任務(wù)，單元自主學(xué)習(xí)任務(wù)主要是Java基礎(chǔ)語(yǔ)法知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)和上機(jī)語(yǔ)法驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，需要學(xué)生在課前在SPOC課程網(wǎng)站上學(xué)習(xí)理論知識(shí)、在藍(lán)橋?qū)嶒?yàn)樓平臺(tái)上完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)；拓展實(shí)踐任務(wù)是在學(xué)生完成了自主學(xué)習(xí)任務(wù)以及完成線下課堂交互學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上達(dá)到知識(shí)拓展和能力提升訓(xùn)練目的實(shí)訓(xùn)任務(wù)，該任務(wù)一般是小型應(yīng)用程序項(xiàng)目，以項(xiàng)目組的方式協(xié)作完成，任務(wù)的物化成果提交到GitHub軟件項(xiàng)目托管平臺(tái)上向班級(jí)同學(xué)展示共享。課堂教學(xué)以師生互動(dòng)交流形式，是對(duì)自主學(xué)習(xí)任務(wù)的答疑解惑和小結(jié)，也是拓展實(shí)踐任務(wù)的啟發(fā)點(diǎn)，教師在課堂上演示實(shí)踐任務(wù)的功能，啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生討論程序框架，程序進(jìn)一步討論和實(shí)現(xiàn)由項(xiàng)目組課后完成，教師可以參加項(xiàng)目組后期討論，并隨時(shí)QQ群指導(dǎo)、驗(yàn)收。

在教學(xué)單元學(xué)習(xí)任務(wù)的過(guò)程中，O2O綜合教學(xué)平臺(tái)不僅讓學(xué)生接觸到了豐富的具有“前沿性、時(shí)代性和先進(jìn)性”的學(xué)習(xí)資源，也記錄了學(xué)生完成每個(gè)單元學(xué)習(xí)任務(wù)的過(guò)程數(shù)據(jù)，包括學(xué)習(xí)時(shí)間、測(cè)驗(yàn)成績(jī)、討論交流參與記錄等，這些過(guò)程性學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)成為學(xué)生課程總評(píng)成績(jī)的重要參考。

基于O2O綜合教學(xué)平臺(tái)和任務(wù)驅(qū)動(dòng)、理論和實(shí)踐并重的教學(xué)單元設(shè)計(jì)和實(shí)施，收到了較好的教學(xué)效果，比較好地實(shí)踐了“金課”建設(shè)“兩性一度”的內(nèi)涵目標(biāo)。

4 結(jié)束語(yǔ)

線上線下混合式“金課”建設(shè)研究和Java程序設(shè)計(jì)課程“金課”建設(shè)的實(shí)踐表明，基于翻轉(zhuǎn)課堂的線上線下混合式教學(xué)結(jié)合了線上線下教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)線下教學(xué)中存在的教學(xué)內(nèi)容滯后、不能滿足“個(gè)性化”教學(xué)要求以及“教”“學(xué)”過(guò)程性數(shù)據(jù)信息管理維護(hù)問(wèn)題等不足，體現(xiàn)了“以學(xué)生為中心”的教育理念，有利于學(xué)生自主、探究、協(xié)作學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)，是未來(lái)課程教學(xué)改革的趨勢(shì)。

Java程序設(shè)計(jì)課程“金課”建設(shè)實(shí)踐中給出的基于翻轉(zhuǎn)課堂的線上線下混合式教學(xué)設(shè)計(jì)方案、O2O多位一體的綜合教學(xué)平臺(tái)整合方案以及基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)、理實(shí)并重的教學(xué)單元設(shè)計(jì)思路等研究成果可以為其他程序設(shè)計(jì)類課程建設(shè)提供借鑒。

【通聯(lián)編輯：王力】