权巍 方向明 韩成 李华
［摘 要］随着5G时代的来临，人类处于一种信息沉浸式传播环境中。传统高等教育模式受到巨大冲击，教学改革势在必行。课题组以Java面向对象程序设计课程为例，探索基于5G新媒体的教学全过程改革，充分利用新媒体优势，打破传统教学的时空限制，促使学生变被动学习为主动学习，提升了教学实效性。
［关键词］新媒体；面向对象程序设计；教学实效性
［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 2095-3437（2023）03-0052-04
5G是指第五代移动通信技术，具有超大容量、超高速率、超低时延等诸多优点。2019年我国5G正式商用，截至2021年3月，我国已建设并开通5G基站超过70万个，可以说5G时代已经来临。随着5G技术的发展，大众信息传播主要以语音、图片、视频为载体，各种新媒体大量涌现。《2020地平线报告（教学与学习版）》高等教育版中指出，5G时代下的各种新媒体必将对高等教育的教学主体、手段、方法、理念等方方面面产生重大影响[1]。
一、当前高校教学所处的时代背景
（一）5G新媒体环境
媒体是信息传播的媒介。1967年，美国的高尔德马克首次提出新媒体的概念，他将一份开发商品计划书中的电子录像称作新媒体。其后，“新媒体”一词开始逐步被广泛使用。新媒体的概念是与“传统媒体”相对应的，是指利用数字技术，通过无线通信、卫星等渠道，基于手机、计算机等终端，向用户提供信息和服务的传播形态。新媒体是一个与技术、时代发展高度相关的概念。
4G技术的成熟带动了媒体行业的飞速发展；5G技术的出现更为新媒体的发展提供了强有力的技术支持。5G到来的今天，信息的传播不再受传播速率、网络渠道、硬件终端等的限制，抖音、微信、移动互联等新媒体层出不穷。在教育领域，雨课堂、腾讯课堂、钉钉，以及各种微课、慕课平台等不断完善，使得教育新媒体的功能不断丰富，可为教育教学全过程提供强有力的支持。
（二）5G新媒体环境下高等教育教学改革的必要性
5G时代是以人为中心、以连接了所有的媒介形态的人类大环境为媒介而实现的无时不在、无处不在、无所不能的信息传播，人类的信息传播范式也将转向沉浸传播[2]。人们处于各种信息饱和与全面沉浸的环境中，能够随时随地获取所需内容。当前高等教育的对象主要是“00后”，他们是在互联网陪伴下成长的一代，是信息社会的原住民，一直处于并且完全适应这种信息沉浸传播环境[3]。在这样的时代背景下，高等教育必须开展教学改革。新媒体的使用能够打破传统教学的时空局限，提供丰富多元的教育资源，让学生们以喜欢的、习惯的、全面沉浸的方式参与学习，在任何时间、地点完成知识的学习和积累，从而实现高效的知识传播。
二、5G新媒体环境下高校教学改革研究现状
近几年，高等教育工作者们开展了基于新媒体技术的教学改革研究和实践。邸艳英等[4]分析了在5G背景下应用MOOC、VR、AR等新媒体对于提高高校思政课教育实效性的重要意义。刘旭光[5]探索了在高校基础课中突破传统教学模式，将微课作为主要知识承载媒介，对教学活动起到了极大的促进作用。牛金艳等[6]、王敏等[7]等借助钉钉、雨课堂等媒体进行了大学物理课程的教学改革，有效地提升了学生的自主学习能力，提高了课程教学质量。陈丽[8]在精细化工专业教学的课前、课中、课后以及考核4个环节中应用移动新媒体，实现学生创新能力和工程思维的锻炼与提升。张翠玲[9]、洪优[10]在日语等语言类课程教学中应用雨课堂、QQ等工具基本实现了“以学为主”“实时互动”“明确学情”的有效转向。廉冠等[11]在交通工程系统分析课程中采用微课教学法，设计并实施了线上线下混合式教学方案，激发了学生的学习兴趣，提升了教学质量。陈寒梅等[12]、周天源等[13]、陶健林[14]充分利用线上优秀教学资源，在计算机相关专业课程教学中开展了线上线下混合式教学实践，结果表明：此教学模式在提升学生的自主合作探究能力、提高教学效率和质量等方面具有良好的效果。
综上，现阶段诸如MOOC、微课、钉钉、雨课堂、学习通、QQ等支持教学的新媒体种类繁多；高等教育工作者们结合各自的专业课程特点，初步开展了基于特定种类新媒体的教学探索和实践，取得了较好的效果。每种教育新媒体都有其特点，根据高等教育不同专业课程的特点和教学目标，充分利用不同新媒体的优势，探索行之有效的教学改革方法具有重要的意义。
三、5G新媒体环境下高校专业课教学实效性提升研究与实践
教学实效性是指在教学过程中，发挥各教学因素的作用，通过优化的教学内容和科学的教学方法，真正达到最佳的教学效果和教书育人的目的[15]。教学实效性强调通过教师的教学，学生获得进步和发展[16-17]。对于高校专业课，提高教学实效性就是要通过科学的教学活动，使学生掌握专业知识、具备分析问题和解决问题的能力。
Java面向对象程序设计课程是本科院校计算机相关专业的核心必修课、基础课。课题组以该课程为例，探索并实践基于新媒体的高校专业课教学实效性提升策略。
（一）课程情况分析
Java面向对象程序设计课程的目标是：学生掌握面向对象程序分析与设计方法，养成面向对象分析思维，具备利用面向对象知识分析和解决问题的能力。长春理工大学（以下简称我校）为数据科学与大数据技术专业本科学生在第2、3学期开设本课程。本课程的前序课程是程序设计基础。在学习本课程前，学生已掌握了程序设计（C++）的基本知识，具备了基本的结构化程序编写思维和能力。鉴于此，课题组将本课程的内容划分为三部分：基础语法知识、面向对象基础知识以及复杂程序编写。其中，基础语法知识部分与前序课程重叠性较高；面向对象基础知识部分是本课程的核心和重点内容；复杂程序编写部分包含多线程、网络等不同应用场景中Java程序的编写，代码量大、程序复杂。本课程知识点繁多、逻辑性强、实践性要求高，在大班教学情况下，亟须对传统的局限于课内的教学形式进行改革，从而提升教学实效性。
（二）教学实效性提升总体思路
以促进学生知识获得和能力提升为目标，以学生为中心，充分利用新媒体，以一种知识沉浸式的传播方式对教学过程进行改造，以学生喜欢的形式呈现学习内容，实现在任何时间、地点均可进行学习，变学生被动学习为主动学习，打破传统教学的时空限制。
（三）课前课后学习环节教学设计
课前和课后的有效学习是关系到学生知识构建效果的主要因素之一。课前学习并不等同于传统教学的课前预习，科学有效的课前学习设计对于提升教学实效性至关重要。课后学习环节中恰当地布置练习和思考题目，能够极大地巩固学生所学。本文重点针对课前课后学习环节进行教学设计，利用多种新媒体改变传统课前预习、课后作业的形式。
1.课前学习环节教学设计
课前学习环节中学习内容的设计应匹配学生的学习情况与当次课堂的教学任务，并且应容量适中、难度恰当，既要避免增加过多的课业负担，又不能因学习目标设定过低或过高影响学习积极性。
在本课程的前序课程中，学生们已经初步学习了C++语言的基本语法知识，具备了基本的结构化程序编写思维和能力。由于Java的基础语法与C++具有一定的相似性，尤其是基本数据类型、表达式、语句等部分，很多知识点是相近的。因此，在进行基础语法部分的课前学习内容设计时，我们通常有针对性地设计自测题目，引导学生复习并校准知识点的细节信息，从而可以更好地理解和掌握不同于C++的Java语言语法知识。例如：break和continue语句的用法是循环语句中的一个难点，而这部分内容与前序所学基本相同，因此我们在课前会推送相关测试题目，并且提供这两个语句的微课讲解视频，以便于测试结果不理想的学生自学和复习相关知识点；同时教师可根据测试结果和视频观看情况，调整课堂教学内容。
面向对象基础部分是本课程的核心内容，在课前学习环节中，教师可根据本次课知识的特点、学生前序内容掌握状况以及其对于整个课程知识体系构建的积极作用，将本次课中复杂的学习目标进行分解，确定学生课前自学内容和形式。本部分知识点细碎、繁杂，某些知识点与前序章节密切相关，学生极易因前序内容理解不深入而导致混淆。例如：学生在第四章学习了同一包和不同包中类成员的访问性等知识，在第五章中将进一步学习继承性以及子类的访问性问题。这两部分知识点极易引起理解的混乱，是教学难点之一。针对这类问题，我们会设计前序章节知识点的自测题目，引导学生课前深入理解并梳理知识脉络，在课堂中重点讲解继承性和访问性的联系与不同，并在课后进行巩固练习，帮助学生掌握这些知识点。
复杂程序编写部分涉及图形用户界面程序、网络程序、多线程程序等多种不同种Java程序的编写，其原理、应用领域各不相同，程序较为复杂。本部分课前环节设计主要推送程序应用背景资料，使学生在课前对于程序应用领域有清晰的认知；鉴于本部分每个章节内容丰富，侧重在课程中讲授基本原理及通过官网查阅API文件编写程序的方法，并注重相关领域前沿知识的渗透，培养学生的自学和独立解决问题的能力。
2.课后学习环节教学设计
课程结束后，除根据课程内容恰当布置课后的程序编写、分析思考或讨论等作业外，还设计1～2个客观题目让学生在课后半小时内完成，以便强化记忆。另外，可阶段性地安排知识梳理作业，让学生通过思维导图等形式整理知识，并在繁杂的Java语言知识中迅速明确重点内容。
3.5G新媒体的使用
雨课堂是清华大学和学堂在线共同推出的新型智慧教学解决方案，是教育部在线教育研究中心的最新研究成果，致力于快捷、免费地为所有教学过程提供数据化、智能化信息。雨课堂可为课前学习环节提供良好的支持，可实现手机课件制作、测试、微课视频嵌入、教师讲解等功能，并提供智能可视化的结果分析。因此，在课前、课后学习环节中，教师可使用雨课堂完成测试、视频、讨论等内容推送，获取学情分析数据。
微助教是由华中师范大学心理学院教师田媛和华中科技大学专业团队推出的一款课堂互动轻应用工具，其操作简便、方便实用，尤其是对于课后作业的管理和支持方面，相较雨课堂更为便捷。教师可直接在作业模块发布主观或客观题目，对于超时未交作业的学生可随时催其补交。因而，在课后作业布置环节我们使用微助教。
上述两种教育新媒体为教学的实施、学情数据的收集和分析提供了良好的支持，教师可及时获取学情数据，便于有针对性地开展课堂教学。并且，学生端操作简单，无须安装应用，学生只需在微信中关注公众号进入课堂，通过手机即可随时完成学习任务。为帮助学生解决在学习过程中遇到的难题，我们建立了课程QQ群，在课后的任何时间，学生都可以随时和教师沟通，即时解惑。
另外，在进行微课、视频等学习资源的选择时，需要注意的是，网络上的各种学习资料较多，教师应根据各自课程特点慎重选择。以Java语言为例，网络中MOOC、微课等资源众多，并且是开放性的，是面向所有学习者的。对于本门课程的学生来讲，他们已掌握C++基本语法知识，但没有涉及面向对象知识，因此必须挑选适合其知识水平的学习资源。我们主要从中国大学慕课、雨课堂中的慕课，以及学生们喜欢的抖音等媒体中挑选优秀的视频学习资源，时长控制在几分钟之内。
（四）课堂教学改革
课堂是保证教学效果的最重要环节，充分利用课堂时间对于提高教学实效性非常重要。本文在原有课堂教学方法的基础上，根据学生学习状态，应用5G新媒体对课堂教学过程进行了改造。
研究表明[18]，在每课时45分钟的时间里，学习者的状态依次经历五个时区：起始区、兴奋区、调试区、回归区、终极区，如表1所示。学习者思维的最佳时区是兴奋区，即上课后的5分钟至20分钟。此时，学习者注意力集中、精力充沛、思维活跃、接受能力强。在课堂教学中，必须充分利用这一时间段，进行教学内容的恰当拆分，从而保证在最佳的时间范围中，让学生抓住教学重点和难点，从而高效地完成教学任务。
在课堂起始区，根据雨课堂等在课前学习环节收集的学情信息，结合教学内容特点等，进行本节课内容导入，可采用课堂前测（雨课堂）或抛出问题情景等方式引入本次教学内容。教师在梳理知识脉络时，应对每一个章节的内容进行恰当的分解，然后在兴奋区完成重点、难点等核心知识的详细讲解。在调试区，充分考虑后续回归区知识特点，利用雨课堂进行课中测试或小组讨论。在回归区，结合测试或讨论情况进行进阶案例或知识点的深入讲解。在终极区，进行课程内容总结，并提出需要课后分析和思考的问题等。
（五）课程实效性提升策略的应用效果
在2个学期6个班级的教学实践过程中，我们探索应用5G新媒体不断调整教学实效性提升策略。实践表明：在本课程的学习过程中，学生课后花费的时间成本稍有增加，但并没有增加太多的学习负担。课前和课后学习均可随时随地通过手机完成，不需要选择特定的时间和场地；且学习用时不会超过10分钟，利用碎片时间即可完成学习。同时，学生学习主动性和积极性得到了大幅提高，教师在课后的各个时间段都会通过QQ群收到学生的提问，作业完成及时率和准确率也得到了大幅提高。
四、结语
在当前的5G时代，信息沉浸传播的大环境中，高等教学必须要开展教学改革。5G教育新媒体种类众多，本文深入分析Java面向对象程序设计课程特点，探索基于雨课堂、微助教、QQ、慕课、微课、抖音等多种新媒体的高校专业课教学实效性提升策略，并进行了实践研究。本文记录了课题组的教学改革方法和一些实践经验，可供相关课程教师借鉴。
［ 参 考 文 献 ］
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［责任编辑：雷 艳］
