疫情背景下線上教學(xué)+實(shí)訓(xùn)的探索與實(shí)踐 ——以“Java語言程序設(shè)計(jì)”課程為例

在全國上下共同與新冠肺炎戰(zhàn)斗的背景下,為了保障教學(xué)任務(wù)的順利實(shí)施,各高校積極開展在線教學(xué),貫徹落實(shí)教育部“停課不停教、停課不停學(xué)”的通知精神。 學(xué)校開設(shè)“Java語言程序設(shè)計(jì)”課程利用唯眾云課堂+ 釘釘課程群直播平臺進(jìn)行在線教學(xué)實(shí)訓(xùn)實(shí)踐,從課程課前準(zhǔn)備、教學(xué)實(shí)施、在線實(shí)訓(xùn)、課后輔導(dǎo)、實(shí)踐教學(xué)等角度探索與實(shí)踐在線教學(xué)實(shí)訓(xùn)。
線上教學(xué)形式新穎,課堂組織更加自由,教學(xué)效果顯著。
引 言
由于疫情原因,全國高校積極采用線上教學(xué),做到“開學(xué)延期,教學(xué)不延期”。為保障教育質(zhì)量,教育部印發(fā)《關(guān)于在疫情防控期間做好普通高等學(xué)校在線教學(xué)組織與管理工作的指導(dǎo)意見》 ,要求保障高校在疫情防控期間的在線教學(xué),開始完全線上“停課不停教,停課不停學(xué)”的教學(xué)模式。筆者思考應(yīng)對之策,由于開設(shè)的是“Java 語言程序設(shè)計(jì)”計(jì)算機(jī)類課程,實(shí)踐性強(qiáng),需要學(xué)生反復(fù)訓(xùn)練。作為教師需迅速轉(zhuǎn)變教學(xué)理念,如何做到在線學(xué)習(xí)與線下課堂教學(xué)質(zhì)量實(shí)質(zhì)等效,是亟待要解決的問題。
1 開課準(zhǔn)備
線上開課前,通過建立 Java 課程學(xué)習(xí)釘釘群了解學(xué)生已學(xué)的 C++語言相關(guān)先行課程的學(xué)習(xí)狀況和基礎(chǔ)、現(xiàn)在的聽課條件以及希望的授課方式。疫情期間,各種線上教學(xué)軟件均可免費(fèi)使用,教師必須迅速學(xué)習(xí)、熟悉各種線上教學(xué)軟件,如 EV 錄屏軟件、釘釘軟件、釘釘群、微信群等溝通工具以及學(xué)習(xí)通、SPOC 等線上教學(xué)工具。
為了保障線上教學(xué)的順利實(shí)施,課程組教師提前一周通知班級學(xué)生試課,包括設(shè)備調(diào)試、安裝軟件及軟件應(yīng)用,把以前的線下課堂轉(zhuǎn)接至線上,探索如何較好地師生互動、交流,為學(xué)生及時答疑解惑。同時把出現(xiàn)的問題記錄下來,做好應(yīng)對措施。通過開課前的各項(xiàng)前期準(zhǔn)備和試課,確定采用釘釘直播作為直播工具,其操作簡單、互動性強(qiáng),滿足教學(xué)要求,具有顯示屏幕、PPT 播放、視頻播放等功能;建立釘釘課程群用于發(fā)布消息任務(wù)及答疑;利用唯眾云課堂簽到、觀看視頻、測試、上傳作業(yè);采用 EV 錄屏軟件錄制課程視頻。
2 在線課堂實(shí)施
疫情期間學(xué)?!癑ava 語言程序設(shè)計(jì)”課程采用混合式教學(xué)模式,學(xué)生線上學(xué)習(xí)在唯眾云課堂進(jìn)行,直播教學(xué)在釘釘課程群直播平臺進(jìn)行,課后答疑在釘釘課程群完成。采用“課前提出問題→課中解決問題→課后鞏固、檢驗(yàn)、提出新的問題”的閉環(huán)教學(xué)模式,以建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)觀點(diǎn),基于學(xué)習(xí)結(jié)果的教育(Outcome-Based Education)亦稱目標(biāo)導(dǎo)向教育或需求導(dǎo)向教育 ,力圖完成從原來的“教師為中心”到OBE提倡的“學(xué)生為中心”的機(jī)制轉(zhuǎn)換,教師的作用也由原來的授課者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者、指導(dǎo)者,學(xué)生不再是被動地學(xué)習(xí),而是可以采取更加靈活的主動學(xué)習(xí)模式,再加上本門課程為作業(yè)驅(qū)動的學(xué)生編程能力培養(yǎng)模式,能在教學(xué)效果促進(jìn)及教學(xué)理念轉(zhuǎn)變過程中起到一定的積極作用。
2.1 線上學(xué)習(xí)
按照混合式教學(xué)模式的安排,學(xué)生在唯眾云課堂進(jìn)行自主學(xué)習(xí),課堂平臺界面如圖 1 所示。教師提前準(zhǔn)備好每周學(xué)習(xí)任務(wù),用 EV 錄屏軟件錄好課程視頻、布置好作業(yè)任務(wù),放在唯眾云課堂,并在 Java 課程釘釘群文件里發(fā)布當(dāng)前周學(xué)習(xí)任務(wù)要求,如圖 2 所示,明確說明教學(xué)內(nèi)容、章節(jié)點(diǎn)視頻觀看任務(wù)、作業(yè)任務(wù)。每次直播課前教師通過課程平臺的后臺了解學(xué)生線上學(xué)習(xí)視頻的觀看進(jìn)度和學(xué)習(xí)效果,督促學(xué)生完成線上學(xué)習(xí)任務(wù)。當(dāng)學(xué)生完成規(guī)定的線上學(xué)習(xí)任務(wù)時,教師通過釘釘課程群了解學(xué)生還有哪些知識點(diǎn)沒有掌握好,需要教師在后續(xù)的直播教學(xué)中加以強(qiáng)調(diào)。

圖1 唯眾云課堂

圖2 Java程序設(shè)計(jì)課程釘釘群文件界面
2.2 直播教學(xué)
每次上課會利用唯眾云課堂平臺進(jìn)行簽到,對于沒有簽到的同學(xué)會讓班長及學(xué)委及時聯(lián)系并電話通知,督促學(xué)生進(jìn)騰訊會議上課。利用釘釘課程群直播,采用“問題牽引、比較說明、解決問題、項(xiàng)目驅(qū)動”的教學(xué)方法,準(zhǔn)備 2 ~ 3 道經(jīng)典案例題進(jìn)行講解,對同一個問題描述多個編程方案,以使學(xué)生在比較中學(xué)習(xí),進(jìn)而深刻理解 Java 語言相關(guān)設(shè)計(jì)思想和分析相關(guān)算法;在教學(xué)中除了正面闡述說明什么是正確的,還要注意從反面來說明什么是不正確的;用通俗易懂的語言、生活中的現(xiàn)象來闡述基本理論知識,突出重點(diǎn),解釋到位,講深講透難點(diǎn)部分。再把設(shè)計(jì)思路類似程序題發(fā)給學(xué)生,由學(xué)生做小老師來講解試題設(shè)計(jì)思路及求解過程,其他同學(xué)參與問題的點(diǎn)評,最后授課老師指出其問題及設(shè)計(jì)中存在的缺陷,需注意加強(qiáng)對學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題以及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
為避免學(xué)生視頻刷分和不認(rèn)真聽直播課,每堂直播課快結(jié)束時,在唯眾云課堂進(jìn)行測試練習(xí),通過測試練習(xí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,同時平臺幫助老師了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài),如圖 3 所示。對于學(xué)習(xí)不認(rèn)真的學(xué)生,教師需單獨(dú)關(guān)注。

圖 3 測評設(shè)置界面
2.3 課后鞏固
為了鞏固每周所學(xué)內(nèi)容,教師在唯眾云課堂平臺布置每周作業(yè)任務(wù),要求學(xué)生按時上傳作業(yè),老師認(rèn)真批改后,會在下次釘釘課程群直播課中給學(xué)生講解分析出問題多的部分,幫助學(xué)生掌握好教學(xué)重點(diǎn),并能以同理推演。利用釘釘工具進(jìn)行課后答疑,鼓勵學(xué)生問問題,也鼓勵其他學(xué)生幫助解答,培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神。同時為了提高大家的學(xué)習(xí)積極性,會把學(xué)生們之間的教學(xué)互動記入到平時成績中;教師也經(jīng)常在釘釘課程群督促學(xué)生完成任務(wù)并與他們溝通,了解學(xué)生的學(xué)習(xí)問題。

作業(yè)模塊

作業(yè)編輯界面
2.4 實(shí)踐教學(xué)
“Java 語言程序設(shè)計(jì)”課程除了線上理論教學(xué),同時安排了 22 學(xué)時的線上實(shí)踐教學(xué),按照“分級遞進(jìn)、逐步提高、綜合應(yīng)用”原則設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué),充分挖掘?qū)W生的潛能,設(shè)置驗(yàn)證型實(shí)踐教學(xué)以及分組實(shí)戰(zhàn)項(xiàng)目型實(shí)踐教學(xué)階段。設(shè)置“Java 基礎(chǔ)語法”“類的封裝與繼承”“接口與多態(tài)”“圖形用戶界面”“多線程”五個難度依次遞進(jìn)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),要求每個學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)任務(wù),主要是培養(yǎng)學(xué)生基本的規(guī)范編碼能力。唯眾云課堂內(nèi)置了“Java 語言程序設(shè)計(jì)”實(shí)驗(yàn)所需的實(shí)訓(xùn)環(huán)境模塊和自動評測模塊,學(xué)生可在唯眾云課堂上在線完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)。
實(shí)訓(xùn)環(huán)境模塊包括實(shí)驗(yàn)題目、在線問答、題目解析、提交記錄、評測結(jié)果、自動運(yùn)行結(jié)果等功能模塊。
平臺預(yù)設(shè)了22個Java 語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),可供學(xué)生在線練習(xí)實(shí)訓(xùn)。
1初識java程序,編寫hello world程序
2認(rèn)識java語言數(shù)據(jù)的基本類型以及類型轉(zhuǎn)換
3使用Java運(yùn)算符和表達(dá)式計(jì)算圓的面積和三角形周長
4使用Java循環(huán)控制語句和運(yùn)算符輸出1-100的奇數(shù)和偶數(shù)
5使用java遞歸編程計(jì)算算術(shù)平方根
6使用Java創(chuàng)建一個用戶對象
7根據(jù)java的繼承特性編寫程序并做計(jì)算。
8編寫實(shí)現(xiàn)接口的對象
9利用反射獲取java對象的信息
10利用java正則表達(dá)式對字符串進(jìn)行檢驗(yàn)
11存儲數(shù)字在字符串中出現(xiàn)的次數(shù)
12利用Java日期工具計(jì)算日期間隔天數(shù)
13利用枚舉獲取日期的星期
14使用異常機(jī)制處理數(shù)字格式異常
15使用異常機(jī)制處理數(shù)組下標(biāo)越界異常
16使用自定義異常判斷整數(shù)值大小
17使用集合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分解字符串
18使用集合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對字符串去重并排序
19使用映射數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)計(jì)算矩形面積并排序
20使用多線程交替打印數(shù)字
21使用多線程編寫一個輸出代表這個數(shù)字的字符串的程序
22使用多線程排列水分子字符順序

Java 語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)界面

Java 語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)頁面界面

在線實(shí)驗(yàn)環(huán)境界面1

在線實(shí)驗(yàn)環(huán)境2
分組實(shí)戰(zhàn)項(xiàng)目型實(shí)踐教學(xué)通過小組分工協(xié)作完成整個項(xiàng)目,目的是培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作開發(fā)能力、綜合運(yùn)用能力和軟件工程素養(yǎng)。設(shè)置不同難度梯度的小項(xiàng)目鍛煉學(xué)生的綜合應(yīng)用能力,學(xué)生分組后可以完成具有需求分析、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)等流程的小項(xiàng)目開發(fā)實(shí)戰(zhàn)。通過釘釘課程群要求每組派一個同學(xué)完成對項(xiàng)目分工、設(shè)計(jì)思路、實(shí)現(xiàn)過程的講解以及運(yùn)行結(jié)果的演示,教師根據(jù)學(xué)生完成情況進(jìn)行評分。
3 教學(xué)思考
疫情期間的在線教學(xué)質(zhì)量,學(xué)校教學(xué)督導(dǎo)和學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)不定期在線聽課并將意見及時反饋給授課教師,以幫助教師不斷改進(jìn)教學(xué)。大部分學(xué)生反饋線上教學(xué)形式新穎,課堂組織更加自由,非常適合自學(xué)能力較強(qiáng)的同學(xué),取得了一定的教學(xué)效果,但其仍然存在一些不足。首先線上教學(xué)對于學(xué)生和老師來說,不再像教室里有著濃厚的學(xué)習(xí)氛圍、師生之間所需的人際關(guān)系的處理。教室里,學(xué)生可以通過面對面提問、探討等促進(jìn)老師、學(xué)生之間的溝通,但在線上溝通效果不是很理想。在家里通過手機(jī)、電腦學(xué)習(xí)沒有濃厚的學(xué)習(xí)氛圍,并且學(xué)生沒有自驅(qū)力,很容易把精力分散到別的方面,學(xué)習(xí)效率難免會打折扣;其次是作業(yè)抄襲問題,一些自律性差的學(xué)生,為了完成老師布置的課后作業(yè),會直接把其他同學(xué)的源代碼直接拷貝上傳應(yīng)付任務(wù);另外如何監(jiān)控、推動不積極不主動的部分同學(xué)學(xué)習(xí),也是一個較難解決的問題。針對上述問題,唯眾云課堂內(nèi)置了在線實(shí)訓(xùn)環(huán)境和在線實(shí)驗(yàn)計(jì)時功能以及在線自動評測功能來解決作業(yè)抄襲問題;同時通過樹立每周學(xué)習(xí)模范、發(fā)布每周學(xué)習(xí)周報(bào)、強(qiáng)化作業(yè)和測試題督促機(jī)制等多項(xiàng)舉措,努力引導(dǎo)、推動學(xué)習(xí)主動性不夠的同學(xué)學(xué)習(xí)。
4 結(jié) 論
根據(jù)評價反饋,總體來說學(xué)生對這種線上教學(xué)方式還是認(rèn)可和滿意的,雖然線上教育存在著一系列的問題,具體采用何種教學(xué)方法及教學(xué)手段與學(xué)生專業(yè)、課程類型、教師特點(diǎn)等均有很大關(guān)系,正所謂“兵無常勢,水無常形”;但相信隨著課程教學(xué)改革不斷地深入發(fā)展,線上教學(xué)的效果還有很大的提升空間。
在線開課不只是上完課就行,更重要的是多關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)反饋,加強(qiáng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,要“以學(xué)生為中心”并服務(wù)于學(xué)生,積極適應(yīng)新形勢,轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念,提升線上教學(xué)技能。在疫情過后,應(yīng)總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn),開展線下線上混合教學(xué)模式的研究,創(chuàng)新課堂教學(xué)方法。
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