“面向对象程序设计”课程线上线下混合式教学实践探索_刘乐.pdf

本栏目责任编辑：王力信息化与计算机教育Computer Knowledge and Technology电脑知识与技术第19卷第4期(2023年2月）第19卷第4期(2023年2月）“面向对象程序设计”课程线上线下混合式教学实践探索刘乐，郭春燕，陈宁宁（济南大学 商学院，山东 济南 250002)摘要：针对“面向对象程序设计”课程传统教学存在的若干突出问题，产生了采取线上线下混合式教学模式开展本课程教学改革的想法。首先阐释了线上线下混合式教学模式的内涵与应用价值，然后描述了线上线下混合式教学模式在本课程教学中的实践过程，最后对本课程的线上线下混合式教学实施效果进行了全面分析。教学改革实践表明，混合式教学模式能提升学生对本课程的学习主动性、获得感和考试成绩，也有助于教师充分利用课堂与课下时间提升教学内容的深度与广度。关键词：混合式教学；线上线下；面向对象程序设计；教学改革中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1009-3044(2023)04-0156-04开放科学（资源服务）标识码(OSID)：1 引言“面向对象程序设计(Object-oriented Programming，OP)”是济南大学“信息管理与信息系统”本科专业的基础必修课程之一，主要向学生传授Java语言的基础语法知识和程序设计技术，在专业课程体系中占据非常重要的位置。该课程设在第三学期开课，为期16周，共计80学时；其中48学时用于课堂理论教学，32学时用于上机实验教学。这门课的教学内容偏多、前后知识衔接紧密、概念抽象难理解、实践性很强，强调上机实操实训和动手能力的培养。在传统的教学模式下，知识“满堂灌”的填鸭式讲授是OP课程课堂教学的主要痛点，教师在课堂上讲得“口干舌燥”，学生却学得“味如嚼蜡”。由于教师主导教学进程，学生只能机械被动地接受知识，其学习兴趣难以长期维持；另由于师生之间缺乏互动交流，知识传递效果得不到及时检验和反馈，导致教师课堂教学的针对性和侧重点不突出，学生的主动性也难以充分激发1。传统教学模式已不能适应OP课程的教学目标和要求，难尽人意的教学效果甚至影响到学生对程序设计与系统开发工作的从业热情。庆幸的是，当前全社会的信息化应用水平正在快速发展，大学生的学习方式和习惯已发生深刻变化，现代教育技术和手段缺失的传统教学模式正逐渐退出历史舞台2。显然，OP课程的教学方法不能停滞不前，对其开展教学改革势在必行3。线上线下混合式教学(Online and Offline Blended-teaching)是教育信息化快速发展背景下备受业界认可的一种新兴教学模式4。它致力于把教师在教室中与学生面对面的授课场景与由学生自主安排时间的网上平台学习场景相融合，使传统式教学与网络教学的优势形成互补，让知识的传递和初识发生在课下，让知识的巩固和拓展发生在课上。这种教学模式既把课堂在时空上充分延伸，使其不受计划学时和排课表的限制，又增进了师生之间的沟通交流，使学情追踪、答疑解惑更加方便与高效。近年来，基于线上线下混合式教学模式改建课程，正成为许多高教同行打造“金课”、拒绝“水课”的重要抓手。李婧等5对“药物化学实验”课程进行了线上线下混合式教学实践，并通过建设线上教学资源、增加自主学习环节使课程教学效果、学生动手能力均得到显著提升。杨珊等6以“数据新闻”课程为对象，构建了基于项目式学习理念的线上线下混合式教学模式。邬宗鹏等7基于超星泛雅网络教学平台对“机械测量技术基础”课程成功开展了线上与线下、虚拟与现实相结合的混合式教学改革。倪莹等8对比分析了“大学英语”课程的在线教学模式与传统教学模式的各自优势与不足，并对后疫情时代线上线下混合式教学模式在该课程教学中的有效实施进行了探索。上述关于线上线下混合式教学模式的成功探索，为开展OP课程教学改革指引了方向、提供了经验、坚定了信心。本文以笔者所在单位开设的OP课程为研究对象，对线上线下混合式教学模式的设计框架、实施过收稿日期：2022-07-14基金项目：济南大学教学研究项目(J2007)作者简介：刘乐(1984)，男，山东济南人，副教授，博士，主要研究方向为作业调度优化、智能优化算法设计。E-mail：http：/Tel：+86-551-65690963 65690964ISSN 1009-3044Computer Knowledge and Technology电脑知识与技术Vol.19,No.4,February2023156DOI:10.14004/ki.ckt.2023.0214信息化与计算机教育本栏目责任编辑：王力Computer Knowledge and Technology电脑知识与技术第19卷第4期(2023年2月）第19卷第4期(2023年2月）程、应用效果进行阐述，并探讨其可行性、意义与应用价值。2 线上线下混合式教学的设计与实施本文中OP课程的线上线下混合式教学实践对象是济南大学2019级信息管理与信息系统专业本科生，涉及3个平行教学班，共计183人。实践基于“超星学习通”（下称学习通）这一在线课程运营服务生态系统为本课程建立了在线学习平台。下面将从线上资源建设、课前学习安排、课中考查巩固、课后训练提升、考核评价体制等五方面入手，叙述本课程的线上线下混合式教学设计与实施过程。2.1 在线课程的外在条件与建设情况从外在条件上看，济南大学的IT基础设施建设完善，已实现无线网络在校园的全覆盖。通过在“超星学习通”生态系统中建立线上OP课程平台，可利用“添加学生”功能将选修学生信息从学生库或班级库一次性导入课程平台，并保证全体选修学生都成为课程平台的正式学员。当下在校大学生的手机持有率几乎是100%。他们仅需借助安装有“学习通”应用软件的智能手机，即可在成功登录之后进行OP课程平台内容的在线学习。除了从手机端进入课程平台、开启线上学习之外，学生还可从电脑端登录课程平台，完成线上学习，并维护自己的“学习空间”。由此可见，济南大学OP课程开展线上线下混合式教学的外在条件已经充分具备。在线OP课程的建设工作主要包括课程课件库建设、微课视频库建设、习题库建设、作业库（上机实验任务库）建设以及试卷库建设等。在整个建设过程中，要因势利导，按课程章节对各种教学资源进行重新整合和分配，注重通过“自建+引用”的方式丰富、更新课程学习资源，并从线上线下混合式教学角度设置授课侧重点。截至2022年3月，在建立的在线OP课程平台上，共设置 340 个任务点，知识点课件数为108，微课视频总数达到263个。OP课程平台的作业库中建有17套作业题；试卷库中建有20套面向不同考试范围的测试试题；习题库中共计有824道练习题，涉及单项选择题、判断题、填空题、程序阅读题和程序设计题五种题型。2.2 课前的网络学习组织与安排在每次课之前可通过OP课程平台向学生布置本次课的在线自学任务，即要求在截止时间内完成指定微课视频的观看、指定课件的浏览。实践中根据学习进度陆续向学生开放OP课程平台上的课件、微课视频、上机实验作业、测试试题等学习资源或任务。除了完成教师布置的课前在线自学任务外，学生也可利用教材、参考书目进行本次课前的预习。通过组织学生开展课前自学，在OP课程平台的在线讨论区收集学生课前自学中的求知反馈信息，及时答复学生课前自学中产生的疑问与困惑，有助于确定或校准线下课堂的教学目标与侧重点。另一方面，借助课程平台上的统计功能及时获取学生的网络学习数据，包括网络学习次数、视频反刍比、各个任务点的完成与否和完成时间等，有助于课前全面掌握学情。此外，还能通过课程平台的教学预警功能向未完成网络学习任务或网络学习进度滞后的学生推送学习提醒消息，对这些学生进行必要的学习督促。2.3 线下课堂教学设计与实践在线下OP课堂的第一阶段（时长5分钟），首先回顾学生在上次课堂上的整体表现情况，利用学习通的“课堂报告”功能对上次课堂上得分排名靠前的10位同学进行投屏展示。对上榜的学生以资褒奖，对未上该榜的学生以资鼓励。然后，对最近一次所布置作业的完成情况进行点评，强调本次作业中错误率较高或具有多种解法的作业题。在课堂的第二阶段（时长20分钟），利用学习通的“随堂练习”功能将事先备好的“课前学习效果测验题”推送至学生的手机端。每一组测验题的限时完成时间是5分钟。它由68道题组成，题型主要有单选题、判断题、填空题和多选题。学生每答对一道测验题，本人课堂积分积1分；每答错一道测验题，积0分。每组测验限时截止后，公布每道测验题的正确答案，并做逐一讲解。讲解测验题的时长要尽量控制在15分钟以内。在课堂的第三阶段（时长25分钟），首先利用学习通的“选人答题”功能将事先备好的“选人题”推送至两位随选学生的手机端。选中的学生须在3分钟内在教室黑板上写出接收问题的作答内容；对于弃权及作答错误者，本人课堂积分扣1分；对于作答正确者，本人课堂积分积1分。在每次OP课堂上都会安排2-3道“选人题”，题型以简答题、程序阅读题为主。而后，利用学习通的“抢答”功能将事先备好的“抢答题”面向全体学生推送，抢答顺位排在前3的学生可在5分钟内在教室黑板上写出所抢问题的作答内容。若抢答者作答正确，本人课堂积分积1分；若抢答者弃权或作答错误，本人课堂积分无变化。在每次OP课堂上会安排2-3道“抢答题”，题型以程序阅读题和程序填空题为主。OP课堂上所设置“选人题”和“抢答题”的知识范围都与其课前网络学习的知识范围相吻合。在课堂的第四阶段（时长45分钟），基于学生课前的学情和之前两个阶段中的课堂答题情况，有的放矢地串讲本次课的主要学习内容。对于难度系数低、出错率较低的知识点，尽量做到少讲略讲；对于难度系数高、高出错率的知识点，要做到精讲细讲。在串讲过程中，不时地穿插布置1-2道练习题，以检验精讲效果和学生的听课质量，也会通过学习通发起1-2个“主题讨论”或“投票”环节，以调节线下课堂的师生互157本栏目责任编辑：王力信息化与计算机教育Computer Knowledge and Technology电脑知识与技术第19卷第4期(2023年2月）第19卷第4期(2023年2月）动气氛。在课堂的第五阶段（时长5分钟），首先向学生介绍本次课的课后复习要点和对应的上机实验任务，以助于学生查漏补缺、学以致用。此外，还要向学生宣讲下次OP课堂的课前网络学习任务与要求。2.4 课后的应用能力锻炼与提升在OP课堂结束后，根据课堂上发现的共性难点及高错误率知识点，设计难度系数相比于课堂考查水准更高的程序填空题与编程题，并将其作为本次课后的上机作业题。而后，借助学习通的“作业”功能将备好的上机作业题推送给全体学生，要求他们在指定时间内完成作答并在线提交。为防止作业抄袭，笔者在作业发放设置中会采取“题目乱序”“不允许学生粘贴答案”“允许作业结束后查看答案”等预防措施。此外，还会采取“作业截止期前允许学生重做多次”的措施，以促进学生在编程技能上“熟能生巧”。2.5 混合式教学模式下的课程考核办法考核方式是学生学习的指挥棒，有什么样的考核办法就有什么样的学习导向9。为克服“期末一考定成绩”所带来的弊端，对OP课程的考核采取过程性考核与终结性考核相结合的方式，重点考查评价学生对知识点、编程技能的掌握情况以及学习态度、习惯、主动性、时间管理能力等软素质。在线上线下混合式教学模式下，对OP课程采用的考核办法详情如表1所示。其中，过程性考核在课程考核成绩中的比例为 40%；期末终结性考核成绩（即期末考试成绩）占课程考核成绩的60%；每一项考核项目的满分都为100分。3 线上线下混合式教学实施效果分析下面将从期末考试成绩、问卷调查结果两方面入手，分析基于线上线下混合式教学模式对所负责OP课程实施教学改革的效果。3.1 混合式教学模式下的期末考试成绩分析为开展不同教学模式下的期末考试成绩对比分析，选取不同学年面向“信息管理与信息系统”专业设置的两个OP课程教学班（即对照班和实验班）作为分析对象。其中，对照班是在20162017学年第一学期为该专业本课程设立的教学班，采用传统讲授模式进行课程教学；实验班是在2020202