“Ｊａｖａ程序設計”課程建設的研究與實踐

張　剛　牛連強　闞洪敏　薛海龍　龔　榮　朱天祥　賈　軍

摘要:本文針對Java程序設計課程從課程內容建設、課程體系的完善、網絡平臺建設方面進行了探討。這里強調的是課程內容的動態更新和局部調整、新型的課程團隊、“教學-自學-提問-上機-總結”的教學模式、“互動-欣賞”的教學方式,涵蓋教學引導、教學內容擴充、案例擴充、教師與學生間交流方式的豐富、資源站點推波的網絡平臺建設。通過這些內容的研究和實踐,促進Java程序設計的發展,從而推進教育事業的發展。

關鍵詞:課程內容建設;課程體系的完善;網絡平臺建設

中圖分類號:G642 文獻標識碼:B

自IBM公司宣布Java成為其程序開發的主導語言開始,Java語言作為一種面向對象的編程語言已經受到越來越多企業的青睞。為了滿足企業對于高效、實用代碼開發的需求,更多新的理論和方法被引入到Java語言中,這進一步促進了Java語言體系的發展和完善。與Java語言體系的膨脹性發展形成鮮明的對比,高校在Java語言內容講授方面呈現出緩慢發展的趨勢,這進一步拉大了企業需求和高校教學內容間的鴻溝。如何弱化甚至解決這個鴻溝,已經成為Java語言教學工作者迫切需要解決的問題。

針對該問題,沈陽工業大學軟件學院Java程序設計課程組提出了課程建設的總體思路和建設目標。總體思路是:以課程內容的建設為主線,追蹤Java語言的發展動態,對課程內容進行動態的調整;按照企業需求,對課程內容進行局部調整;完善Java程序設計課程體系,增加實踐環節,采用新的教學方法和考核方法調動學生的學習積極性,促進對知識的掌握;充分利用網絡平臺,促進學生鞏固知識。建設目標是:培養掌握Java基本內容,具有一定程序開發基礎,基本適合企業需求的學生。本文將根據總體思路和建設目標圍繞以下幾個方面對Java程序設計課程建設的研究成果和未來構想進行闡述。

1課程內容的建設

課程內容建設是Java程序設計課程建設的核心,是影響企業需求和高校教學內容間鴻溝的關鍵因素。課程內容的建設主要包括內容的動態更新和內容的局部調整。由于Java語言的開源特性,在SUN公司被收購之前Java語言的更新來自于幾個方面:SUN公司完成的內容更新、一些研究組織完成的內容更新,甚至所有從事Java開發的工作者完成的內容更新等。這使得Java語言從誕生之日起其內容就急劇膨脹。早期的內容側重于通用程序的開發,而今天的內容開始針對不同的具體用途的應用程序開發,以適應應用程序開發周期縮短的需要。針對指數性增長的Java語言內容,如何采集信息,如何整理信息,如何選擇信息,以及向學生講授哪些信息等成為內容更新的重要研究內容。

1.1Java語言內容的采集

互聯網技術的發展造就了一個網絡時代,通過網絡可以搜集Java語言的最新材料,例如在SUN公司被收購前登陸其主頁可以取得JDK(Java開發工具包)的最新版本,可以下載一些測試程序,可以取得一些最新研究成果的電子文檔等。通過對一些知名數據庫的搜索可以了解Java語言的最新發展動態。通過著名的搜索引擎,如Google、Baidu等輸入特定的關鍵字也可以搜索Java語言內容的電子材料。此外,通過最新出版的書籍可以了解Java語言的發展動態,以取得Java語言的最新內容。目前,課題組對Java語言內容進行采集的主要途徑就是網絡和書籍。

1.2Java語言內容的整理

從Java語言內容采集階段取得的信息是龐大而且種類繁多的。若逐一整理、歸類,則勢必浪費大量的時間。畢竟課題組教師的人數和時間是有限的。課題組提出了全局整理和局部歸類的方法。所謂全局整理就是構造一個服務器組,按照Java語言內容的來源存放所下載的內容,例如從SUN公司主頁下載的內容就存放到SUN的目錄下,并且可以通過建立子文件夾進行內容管理。所謂局部整理就是根據目前的需要,建立主題文件夾,該文件夾包含主題相關內容,后期的內容選擇和歸納針對該文件夾進行。

1.3Java語言內容的選擇

大學本科教育以講授基礎內容為主,以培養學生實踐能力為輔。遵循著這樣的一種思路,在對Java語言內容整理的基礎上,利用開課前的半學期遍歷擬更新主體的文件夾。內容的選擇需要考慮到內容的基礎性、前沿性、先進性和完整性,使學生不僅僅了解該內容,而且能夠使用所學內容去解決實際問題。

1.4Java語言內容的講授

在進行Java語言內容的選擇后,圍繞著已經積累的內容和所選擇的內容對教學內容進行局部調整,然后完善相應的教學材料,例如講義、教案等。在開課學期,把研究的內容講授給學生。

完成Java語言內容的動態更新僅僅是一個開始,為了弱化甚至解決企業需求和高校教學內容間的鴻溝,還需要考慮到企業的需求,畢竟學生畢業后需要到企業中去。目前,獲取企業需求的方式主要包括:通過與企業中使用Java進行應用程序開發的程序員溝通、通過登陸企業需求網站了解企業對Java語言的需求等方式。根據所取得的企業需求、學校對學生的要求、Java語言發展的未來趨勢等通過Java語言內容動態更新階段取得的內容進行局部調整。

2課程體系的完善

課程內容建設是Java程序設計課程建設的核心。然而,如何建立課程團隊,以更有效地實現課程內容的動態更新;如何把研究成果講授給學生,同時取得較好的效果等也是Java程序設計課程建設的重要組成部分,對于弱化甚至解決企業需求和高校教學內容間的鴻溝起到重要的作用。下面闡述課程團隊建設、教學模式、教學方式方面的研究和實踐成果。

2.1課程團隊的建設

在早期的教學模式中存在著這樣的一種概念,針對一門課程而言,課程團隊中的教師應該是教同一門課的。這種思想從某種意義上講是合理的。然而,就Java課程而言,正如這種語言所倡導的開放源碼一樣,需要的是相關學科的不同思路的引入。從這個角度上講,要求課程團隊中的教師應該是教同一門課的觀念有些陳舊,甚至可以說是不符合時代的潮流。就Java程序設計課程而言,研究組以教Java課程的教師為主,還包含C++程序設計、C語言程序設計、軟件測試,以及數據庫等方面的教師。這種組成結構從外觀上看是拼湊,然而通過課程團隊內的溝通可以有效地解決很多問題:(1)從面向過程編程到面向對象編程的過渡問題;(2)如何從應用的角度,如數據庫開發、網絡應用程序開發等,使學生深入了解和掌握Java語言;(3)采用Java語言開發的軟件的測試問題;(4)探索不同的面向對象的編程語言的異同,便于學生學習其他的面向對象的編程語言。

2.2 “教學-自學-提問-上機-總結”的教學模式

課堂的時間是寶貴的,可以充分利用這段時間向學生講授Java語言的基礎知識。在內容的講授中采用強調“知識涵蓋和重點突出”的方式,不僅僅使學生了解Java語言,而且掌握Java語言中的核心內容。在第二個階段,給學生留出自學內容,這些內容主要是幫助學生掌握Java語言中的核心內容。教學過程中通常存在著一些現象,如有些同學對本次課所講的重點內容沒有完全掌握;有些同學即使掌握了,在下次課也沒有印象。這個階段的存在可以加深學生對所學內容的掌握。在第三個階段,在下次課進行提問,以了解學生對上次課重點的掌握程度,以及給不自覺的學生起到督促作用。有些學生寧肯教師站在講臺上從頭到尾地“喋喋不休”,也決不愿意自己看十分鐘的書,或動手做幾道題,這個階段的存在可以起到一定的督促作用。在第四個階段,充分利用上機時間使學生深入地掌握Java語言中的重點和難點,以便進一步引起學生的學習積極性;在第五個階段,安排時間對Java語言中的核心內容進行歸納和總結。中國有句古話,學而時習之,不易樂乎。Java程序設計教學模式正是遵循著這樣一種思想,并且體現著以人為本思想。課題組在采用這種教學模式后,發現收效是比較顯著的。

2.3 “互動-欣賞”的教學方式

教學方式的合適與否需要通過教學效果來確定,從Java程序設計課程開設至今,研究組已經嘗試了多種教學方式,如“課上理論教學+上機實踐教學”方式、“課上理論+課上部分實例演示+上機實踐教學”方式、“課上理論和實例結合+上機實踐教學”方式等。經過多年的探索和研究,確定了“互動+欣賞”的教學方式。通過互動方式調動學生的積極性,這種互動遵循著“課上理論和實例結合+上機實踐教學”方式,通過鮮活的實例使學生能夠參與思考,以變被動為主動。針對Java程序設計而言,一個鮮活的實例勝過長篇大論。此外,通過欣賞方式增強學生學好這門課的信心。課程組在采用這種教學方式后,發現效果是較為顯著的。

3網絡平臺建設

近幾年來,很多高校對本校的課程搭建了網絡平臺,例如Java程序設計網絡平臺、數據庫網絡平臺、數據結構網絡平臺等。這些網絡平臺的搭建增加了教師與學生間的信息交流,使學生在課后能夠根據自身的需要鞏固所學內容,并對相應課程有更深入的掌握。經過了這些年的發展和完善,可以不夸張地說,網絡平臺不僅是教師和學生間信息交流的窗口,更是“輔助學生學習的第二課堂”。在進行了幾年的建設后,沈陽工業大學軟件學院的Java程序設計網絡平臺已經得到了進一步的發展和完善,不僅包含教學大綱、教學日歷、教案等教學材料,而且可以允許學生上傳作業、通過留言板完成教師和學生間的交流等。然而,作為輔助學生學習的第二課堂,用于弱化甚至解決企業需求和高校教學內容間鴻溝的手段,尚有很多方面需要進一步發展和完善,如教學引導、教學內容擴充、案例擴充、教師與學生間交流方式的豐富、資源站點推波等方面。

3.1教學引導

對于剛開始學習Java程序設計的學生而言,網絡平臺向他們提供了一個嶄新的世界。這個世界是新奇的,一些具有較好自學能力的學生可以通過網絡平臺學習更多的知識,而另外的一些學生可能因為早期的學習陋習不能從網絡平臺獲益或者獲益很少。因此,教學引導應成為網絡平臺建設的重中之重。其內容包括:針對具有不同Java基礎的學生,應該遵循的學習路線;學習內容的連續性;所學內容與企業需求間的聯系等。

3.2教學內容擴充

在課堂上,教師會根據學生的掌握程度進行內容的局部刪減。然而,刪減的內容可以在網絡平臺上出現,以便感興趣的學生可以自學,或者與教師進行私下溝通以擴充知識。此外,提供與每堂課相關的大量電子材料,以便使學生不僅僅掌握基礎知識,而且知道如何應用這些知識去解決實際問題。

3.3案例擴充

在課堂上引入案例教學是有效的教學手段,然而課堂上的時間畢竟是有限的。因此,可以對每堂課的內容添加一些相應的輔助案例。通過逐步培養學生的編程能力使學生從熟悉Java、掌握Java,到熱愛Java。

3.4教師與學生間交流方式的豐富

目前,在教師與學生間交流方面,網絡平臺主要采用的是在線答疑、E-mail溝通以及在線作業的提交和審批等。在線答疑的缺陷是教師不可能24小時在線,E-mail溝通的缺陷是缺乏實時性,而在線作業的提交和審批的缺陷是交互性差、周期長。實際上,今天網絡提供給了我們很多的交流方式,如BBS、視頻聊天等。這些方式經常被用于用戶間的溝通,一些學校也在嘗試著把它們應用于教師與學生間的交流。這些方式的采用不僅可以促進教師與學生間交流,而且通過學生間的信息共享可以有效地解決早期方法的缺陷。

3.5資源站點推波

隨著越來越多的從事Java編程、或者熱愛Java編程的人的加入,與Java語言相關的資源站點與日俱增。如何使學生更多地了解Java語言,向他們介紹一些經典的資源站點就成為一種迫切的需求。

總之,Java程序設計從課程內容的選擇到課程內容的教學,作為一個完整的課程體系有很多需要豐富、發展和完善的地方。特別是隨著新理論和新技術的出現,給Java程序設計帶來了更多的機遇和挑戰。如何獲取Java語言內容、如何把這些內容教授給學生,甚至如何推動Java語言的發展,已經成為Java程序設計教學工作者迫切需要解決的問題,該問題的解決將直接影響企業需求和高校教學內容間鴻溝的弱化甚至解決。

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