《Java语言程序设计》混合式教学模式探究
摘要
关键词
程序设计;课程思政;线上线下融合教学
正文
安徽省2022年质量工程教学研究项目(2022jyxm282)
安徽省级重点教学研究项目(2023jyxm1278)
课程思政示范课程(2023kcszsf088)
2022年校级教学研究项目(2022jy66)
中图分类号 G642
1 引言
针对习总书记在全国高校思想政治工作会议上讲话强调,要用好课堂教学这个主渠道,各类课程都要与思想政治理论课同向同行,形成协同效应。课程思政是立足课程作为学科专业发展的基础,本人作为计算机科学与技术专业的教师,深感针对计算机相关专业的程序设计类课程--《Java 语言程序设计》开展课程思政的紧迫性和必要性。刚刚步入大三的计算机相关专业学生,他们对课程的后续学习有畏难情绪,积极主动性不够,但是好奇心比较强。教师应该从育人维度来衡量课程价值,实现“思政”寓课程、课程融“思政”,通过课堂组织形式和课堂情境来激发学习兴趣、消灭低头族、提高知识能力。致力于提高学生的思想水平、政治觉悟、道德品质、文化素养,将是高校思想政治工作新理念、新模式。
2 课程现状分析
《Java语言程序设计》课程在计算机相关专业中具有较强的实践性,要求学生不仅要掌握Java软件开发的基本理论知识和面向对象编程的核心理念,还需具备使用现有类库和编程技术开发小型应用的能力。与此同时,该课程还承担着培养学生解决实际问题的能力,为其进一步学习深造或步入职场打下坚实的基础。然而,通过对目前课程教学现状的调研,我们发现当前的教学模式未能完全满足学生的学习需求,也难以达到课程设置的预期目标。
当前教学中存在诸多问题:首先,课程学习与软件开发未能有效结合团队合作和“课程思政”元素;其次,教学方式虽然采用了多媒体,但缺乏现代“互联网+”理念的深入应用;此外,教学多为单线传授模式,导致学生从主动学习转变为被动学习,整体参与积极性较低。同时,实践课程安排时间过短,忽视了学生之间的差异和个性需求,而课程考核主要依赖笔试,无法全面考察学生的编程能力和解决实际问题的动手能力。课时减少也影响了师生之间的互动,缺乏及时的学习反馈,且课程之间缺乏有效衔接,无法实现专业知识的系统性融合。
3 课程教学设计
教师根据课程特点针对性的开展多元化的教学模式,通过多种教学手段运用多种教育技术开展理论和实践的教学。这样,才能培养适应新工科背景发展的专业技术人才。根据我校程序设计类教学情况的前期调研,就我校学生的实际情况和《Java语言程序设计》课程的学科特点和教学现状,同时根据本课程综合研究内容和改革的内容,课程采用的方法主要从以下几个方面阐述。
3.1 思政与专业知识的融合策略
3.1.1思政元素融入课程知识点
在Java语言概述教学中,通过讲解Java的特点、核心技术、运行环境等内容,将技术发展的创新理念与新时代职业素养结合,激发学生对软件行业的兴趣和对社会主义核心价值观的认同。结合Java历史中体现的创新精神,引导学生培养突破技术桎梏的意识;在代码编写中强调注释、变量命名等规范,帮助学生树立严谨的职业态度和知识产权保护意识,为后续学习和职业发展打下基础。
在Java语言基础部分,通过讲解标识符与关键字、语法规则、数据类型等内容,将语言的严格规范与企业开发标准相结合,帮助学生理解职业要求和规则意识的重要性。这不仅促进学生在专业领域的学习,还引申至社会、学校和团队规则的普遍意义,引导其养成尊重规则、严谨负责的行为习惯。
面向对象技术的教学内容,如类的权限修饰符、多态等,通过技术讲解传递规则和法治意识。例如,通过Java命名空间的访问规则,让学生理解遵守规则的重要性;在抽象类实践中,通过小组合作和作业练习,帮助学生体会“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”的深意。教师可以结合实践,强调独立编程的重要性,避免复制粘贴行为,培养诚实守信和工匠精神。
3.1.2职业素养与社会责任的培养
在异常处理机制的教学中,讲解异常的捕获与处理,强调编程责任心的重要性。通过展示Java异常处理在解决实际问题中的优势,学生不仅学会编程技术,更认识到责任意识在职业和社会中的重要性。同时,这部分内容也体现了创新精神,引导学生在学习中关注技术的应用价值。
图形用户界面教学结合界面设计的技术要求和艺术素养,帮助学生在专业学习中提升美学素养与创新能力。此外,这一部分内容通过小组合作完成项目,强调团队协作的重要性,让学生在模拟的职业场景中学习如何有效沟通与合作。
多线程机制的教学,通过线程创建、控制与调度等知识点,进一步培养学生的协作意识。教师可安排小组项目,让学生在任务分工与合作中理解协同工作的价值。这种实践既提高了学生解决问题的能力,也为他们未来在多样化团队中开展工作打下基础。
在输入输出流和网络编程部分,通过Socket通信的讲解,让学生认识到软件技术在国家网络安全中的核心作用。结合国家关键技术自主可控的案例,教师可引导学生理解技术人员在国家战略中的重要角色,激发其为科技强国贡献力量的使命感。
3.1.3多元化教学方法的实施
为了提升课堂教学效果,教师采用启发式、案例式等多元化教学方法。通过设计一个贯穿课程始终的综合项目,学生以小组形式合作完成项目任务。在分组中,安排能力不同的学生共同协作,既提升整体学习效果,也培养团队协作能力。课堂上,教师借助多媒体工具,结合生活实际问题,随机提问、设置小测试和问卷调查,以实时监测学生的学习情况。对于课堂表现优异的学生,给予学分奖励,不仅提升了学习积极性,也增强了学生的成就感。此外,课堂中适当引入启发性视频和技术场景模拟实验,例如展示疫情传播的仿真模型,帮助学生理解编程的实际应用价值。这些形式丰富的教学手段,不仅缓解了课堂的枯燥感,还激发了学生的求知欲和创新思维。
3.2 激发深度参与的启发式教学方法
首先使学生自己分组,分组要求按照不同能力水平的同学混搭在一组,我们选用一个比较全面的综合案例项目,贯穿课程的始终,教师积极引导,变学生为主动、教师为辅引导式的翻转课堂的学习思维方式授课。在正常授课课堂利用超星学习通多媒体,课中知识融入生活实际问题不定时选人作答、展开问题讨论以及问卷、阶段测验等多种形式,多讲些与此课程相关或专业相关的拓展的东西,同时给与作答的同学给与一定的学分奖励,改变上课无聊、枯燥、沉闷、低头的课堂反映。同时,适当增加启发性视频环节,以改善“讲满课堂”的枯燥无味。对应的部分截图如下图 1 Ele实验室仿真疫情传播模型常量类、图 2学习通学生讨论截图、图 3学习通学生讨论截图和图 4学生分组情况表所示。
图1 Ele实验室仿真疫情传播模型常量类
图2 学习通学生讨论截图a 图3 学习通学生讨论截图b
图4学生分组情况表
3.3 理论与实践相结合的线上线下教学模式
在多媒体教学为主的基础上,学生上课携带自己电脑,教师课堂改变了枯燥无味的仅PPT教学,通过实践编程操作中穿插任务驱动案例,激发了学生的课堂思考和课程注意力。充分利用互联网时代的优势,对于基础知识和课上知识把握不是很好的同学,通过录制的MOOC视频进行巩固,直至理解并学会运用。对于学有余力的同学,给与在线扩展资料和相应的在线视频,同时对重要知识点设置了相应的自测题目,监测过后会有项目的题目答案和解析,便于学生及时监测自己的学习状况和知识的扩展。同时,课程建立了不同的讨论组,编程团队,主要以线下寝室为单位,再利用互联网组长将难以解决的问题反馈给教师,教师根据具体情况决定是否需要课堂和网络给予解答。对应的部分截图如图5录制Java环境安装配置视频、图6实操截图所示。
图5 录制Java环境安装配置视频 图6实操截图
3.4实践教学分层与个性化学习支持
课程不再是一门独立的知识讲解,将相关课程知识点融会贯通到该门课程的实践中。进行课程知识体系设置模式的改革,该课程将同一个课程体系的知识点融入到当前编程实践中。比如在Java开发课程中,用软件工程思想,运用学习的算法与数据结构、Java编程思想和数据库等相关知识完成相应的实际案例编程开发-如与《计算机组成原理》课程结合,学生运用Java语言实现CPU运算器的功能小项目,如下图7用Java语言实现CPU运算器作业所示。改变了课程游离在计算机主流教学体系之外的状态,使之成为计算机教学体系重要的基础、成为构成计算机专业学生核心竞争力的重要组成部分。
图7 用Java语言实现CPU运算器作业
3.5分级实践与激励机制设计
《Java语言程序设计》课程以培养学生的实际操作和综合能力为核心,设计了分层次的实践环节。具体来说,实验分为验证性、设计性和综合性三种类型,根据学生的完成情况给予不同的实验分值奖励,对于表现优异的学生还可以免除实验测试。这样不仅提高了学生的动手能力和团队协作意识,也增强了他们的学习兴趣和成就感。
3.6竞赛驱动与企业合作培养创新能力
课程通过“以赛促学、以赛促教”的方式,激励学生参与各种编程和设计竞赛,如互联网+大赛、程序设计大赛和蓝桥杯等,拓宽他们的知识面并提升其创新能力。学生通过自由选题、自主设计参与竞赛,同时还能接触企业项目,深入体验真实的工程实践。这种校企合作的教学方式使学生在校内获得公司式的学习体验,有效增强了课程的吸引力和实际价值。
3.7多维度评价体系与个性化指导
在考核方面,课程采用多维度的评价体系,最终成绩由预习情况、课前测试、课堂表现、课后作业、讨论区活跃度和实践表现等组成,确保对学生能力的全面评价。对于直接就业的学生,课程注重工程应用能力的培养;对于考研深造的学生,提供线上拓展资源,以弥补知识的不足。此多元化考核方式通过激发学生的学习动机和实践能力,推动他们从“记忆”转向“理解”,从而更好地适应新工科背景下的专业要求。
4 总结
在“课程思政”背景下,《Java语言程序设计》通过线上线下融合的教学改革,实现了知识传授与思想引领的有机结合。课程在专业知识教学中融入社会主义核心价值观教育,增强了学生的责任感、团队协作意识和创新精神。同时,分组学习和实践竞赛的方式有效培养了学生的动手能力和职业素养。通过多元化的评价体系,课程达成了知识、能力和情感三方面的教学目标。这一教学模式为培养新时代复合型人才奠定了坚实基础,也为提升我校程序设计课程质量提供了参考。
参考文献
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