體驗(yàn)項(xiàng)目驅(qū)動的Java程序設(shè)計(jì)課程建設(shè)思路

摘 要： Java語言憑借其平臺無關(guān)性、開放性及安全性等特點(diǎn)有著較為廣闊的應(yīng)用前景。通過分析Java程序設(shè)計(jì)課程在教學(xué)中存在的一系列問題，提出了體驗(yàn)項(xiàng)目貫穿的教學(xué)方法，闡述了如何進(jìn)行項(xiàng)目的選擇與拆分、Java技術(shù)體系和學(xué)習(xí)地圖的搭建、立體化教學(xué)資源的構(gòu)建，以提高課程的教學(xué)效果，滿足社會需要。

關(guān)鍵詞： 項(xiàng)目驅(qū)動； Java程序設(shè)計(jì)； 項(xiàng)目拆分； 學(xué)習(xí)地圖； 立體化教學(xué)資源

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1006-8228（2014）05-64-02

Abstract： Having the characteristics of independence， openness and security， the language of Java has shown application prospects. The present situation of "Java program design" course is analyzed. In order to improve teaching effect and meet the needs of community， the method of experience project throughout teaching is proposed. The selection and splitting of the project， establishing Java technology system structure， learning map and building teaching resource are elaborated.

Key words： project driving； Java program design； project split； learning map； three-dimensional teaching resource

0 引言

Java是一種廣泛使用的網(wǎng)絡(luò)編程語言，它具有簡單、面向?qū)ο?、平臺無關(guān)、安全和并發(fā)等特點(diǎn)。Java提供了豐富的類庫，程序設(shè)計(jì)者可以方便地建立自己的系統(tǒng)[1]。Java已經(jīng)成為編程語言的驕子，越來越多的大學(xué)在講授數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序設(shè)計(jì)和算法分析等課程時(shí)，選擇以Java語言為載體。2009年4月Java的東家Sun公司被甲骨文公司收購，但這并未阻止Java發(fā)展的步伐。Java在Web、移動設(shè)備以及云計(jì)算方面前景依舊非常廣闊。隨著云計(jì)算以及移動領(lǐng)域的擴(kuò)張，更多的企業(yè)考慮將其應(yīng)用部署在Java平臺上，無論是本地主機(jī)還是公共云，Java都是目前最合適的選擇。Java技術(shù)的開放性、安全性和龐大的社會已有資源，以及其跨平臺性，即“一次編寫，隨處運(yùn)行”的特點(diǎn)，使Java技術(shù)成為智能手機(jī)軟件平臺的實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)。采用Java技術(shù)后，編寫的應(yīng)用程序和提供服務(wù)的人就不必關(guān)心接收其服務(wù)的手機(jī)采用的是什么操作系統(tǒng)和芯片；同樣，生產(chǎn)手機(jī)的廠商也不必顧慮將來誰來提供增值服務(wù)。

1 Java程序設(shè)計(jì)教學(xué)中存在的問題

Java語言概念多、實(shí)踐性強(qiáng)、涉及面廣，采取的是面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)思路編程。傳統(tǒng)的程序語言教學(xué)通常是以知識點(diǎn)的層次遞進(jìn)為體系[2-3]。Java程序設(shè)計(jì)就是按照J(rèn)ava程序基本結(jié)構(gòu)、標(biāo)識符、運(yùn)算符、語句、類、繼承、接口、線程、文件、swing、網(wǎng)絡(luò)編程和數(shù)據(jù)庫等知識點(diǎn)層次以遞進(jìn)方式來展開教學(xué)的。在學(xué)習(xí)每個知識點(diǎn)時(shí)，采用的是“理論講解+程序演示”的模式，即講解一個知識點(diǎn)，然后演示一個針對相關(guān)知識點(diǎn)的例子，所舉例題都屬于驗(yàn)證型的演示，這種方式有利于學(xué)生掌握相關(guān)知識點(diǎn)，然而學(xué)生并不理解它們的實(shí)際應(yīng)用場景。例如，在講接口的概念時(shí)，教師通常會編寫一個關(guān)于接口使用的例題，通過例題的講解與演示，學(xué)生基本能掌握接口的定義與使用的語法，但學(xué)生并不知道到底為什么要引入接口，因?yàn)轵?yàn)證型的例題相對來說比較短，甚至去掉接口直接用抽象類完全可以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能。學(xué)生對于應(yīng)用場景的困惑，會導(dǎo)致在實(shí)際程序的編寫過程中不知道什么時(shí)候應(yīng)該用接口。因此，這種純粹按照J(rèn)ava知識體系推進(jìn)知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)，缺少主線貫穿的教學(xué)方式，暴露出的問題也越來越多：①學(xué)生長期處于被動地接受狀態(tài)，只重視各知識點(diǎn)的理解和掌握，沒有應(yīng)用場景或其他主線來貫穿這些知識點(diǎn)，學(xué)習(xí)的積極性會大大降低，所學(xué)知識點(diǎn)也不成體系，很容易忘記；②學(xué)生綜合利用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力差，滿足于知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)和例題的練習(xí)上，沒有參與到實(shí)際項(xiàng)目的開發(fā)，無法直接感受所學(xué)知識在實(shí)際工作中的作用和地位；③考核方式單一，采用單一卷面考核方式，考察重點(diǎn)偏向于了解學(xué)生掌握知識的多少，導(dǎo)致教師的教學(xué)重點(diǎn)偏向課本的知識點(diǎn)而忽略學(xué)生實(shí)際動手編程能力的培養(yǎng)。

2 項(xiàng)目驅(qū)動在Java程序設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2.1 項(xiàng)目的選擇與拆解

項(xiàng)目驅(qū)動教學(xué)法是指在教學(xué)過程中，以學(xué)生為中心，把一個項(xiàng)目拆解成若干個子項(xiàng)目，然后提煉出各子項(xiàng)目所涉及到的知識點(diǎn)[4-5]。通過項(xiàng)目為主線，把相關(guān)知識點(diǎn)串聯(lián)起來，讓學(xué)生從體驗(yàn)項(xiàng)目中找到學(xué)習(xí)的興趣，明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，掌握對應(yīng)知識點(diǎn)的應(yīng)用場景，提高利用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力，轉(zhuǎn)變學(xué)生被動接受的角色，做到理論聯(lián)系實(shí)際，學(xué)會融會貫通[6]。

項(xiàng)目的選擇尤為重要，Java程序設(shè)計(jì)這門課程主要介紹Java基礎(chǔ)，包括：JDK文檔的使用、類的設(shè)計(jì)模式，定制自己需要的類，異常、IO操作、線程、數(shù)據(jù)集合，Swing、Java2D和常用實(shí)用類等。因此所選擇的項(xiàng)目不應(yīng)超出Java基礎(chǔ)知識的范圍。

讓學(xué)生體驗(yàn)項(xiàng)目功能的同時(shí)，列出實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目所需的技術(shù)，以及所需技術(shù)的學(xué)習(xí)資源，這些資源可分為兩類，一類是在學(xué)歷課程中覆蓋，另一類是通過第二課堂獲取。 學(xué)歷課程中覆蓋的多少根據(jù)教學(xué)計(jì)劃中安排的課時(shí)數(shù)而定，第二課堂中資源可包括教師錄制的一些視頻、ppt和切割的項(xiàng)目包等資源，以此來彌補(bǔ)課時(shí)的不足，這樣可以既有自己的辦學(xué)特色，又培養(yǎng)了應(yīng)用型人才，提高學(xué)生的就業(yè)質(zhì)量。

在教學(xué)過程中，可以通過幾個經(jīng)典類型的項(xiàng)目來貫穿。第一類項(xiàng)目為桌面游戲類，如掃雷游戲，掃雷游戲可以拆分成按難度等級生成界面，英雄榜，背景音樂播放等模塊，所涉及到的相關(guān)技術(shù)包括面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)、Java swing、IO操作和常用類的使用等，可以在相關(guān)知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)之后來完成相應(yīng)模塊，隨著新知識的學(xué)習(xí)，不斷進(jìn)行完善，最后形成相對完整的項(xiàng)目。第二類項(xiàng)目為信息管理系統(tǒng)，如學(xué)生信息管理系統(tǒng)，這個項(xiàng)目涉及到的技術(shù)包括JDBC和Java swing的一些高級組件及事件驅(qū)動，如學(xué)習(xí)了Java swing中的相應(yīng)組件和布局之后就能完成界面的搭建，學(xué)習(xí)了事件驅(qū)動之后，再將相應(yīng)組件上加上事件處理。學(xué)習(xí)JDBC之后，要在項(xiàng)目中加上數(shù)據(jù)庫的相應(yīng)操作，這樣當(dāng)所有知識點(diǎn)學(xué)完之后，學(xué)生信息管理項(xiàng)目也基本完成。第三類項(xiàng)目選擇如Java QQ之類的項(xiàng)目，這個項(xiàng)目涉及到集合類、多線程、IO流、網(wǎng)絡(luò)編程等相關(guān)知識。動手的過程，同樣是按照知識點(diǎn)進(jìn)行切割，不斷填充整個項(xiàng)目。在項(xiàng)目貫穿的過程中，要注意對項(xiàng)目進(jìn)行按功能模塊進(jìn)行切割，這樣不僅便于學(xué)生學(xué)習(xí)各個知識點(diǎn)，而且讓學(xué)生明白如何運(yùn)用所學(xué)知識編程解決實(shí)際問題。

2.2 搭建完整的Java技術(shù)體系與學(xué)習(xí)地圖

Java的學(xué)習(xí)，從Java開發(fā)環(huán)境開始，到Java語法，再到Java的核心API。主要分為四部分。

⑴ Java開發(fā)入門：Java開發(fā)環(huán)境的安裝與使用，包括JDK命令、Eclipse IDE下Java程序開發(fā)和部署。

⑵ Java語法基礎(chǔ)：基于JDK和Eclipse環(huán)境，Java核心功能開發(fā)，掌握J(rèn)ava面向?qū)ο蟮恼Z法構(gòu)成，包括類、抽象類、接口、靜態(tài)類、匿名類、內(nèi)部類、異常類的編寫。

⑶ Java 核心API：Java核心編程、Java圖形編程和Java網(wǎng)絡(luò)編程。

⑷ Java高級特性包括反射、泛型，以及Java自動裝箱和拆箱、枚舉類靜態(tài)導(dǎo)入等高級特性。

在Java的學(xué)習(xí)過程中，完整的Java技術(shù)體系與學(xué)習(xí)地圖的重要性越來越突顯，理解Java技術(shù)體系與學(xué)習(xí)地圖中的重點(diǎn)、難點(diǎn)，做到有的放矢。一方面，教師將相關(guān)技術(shù)知識點(diǎn)融入學(xué)歷教育、第二課堂與在線教育平臺中，按學(xué)生不同能力層次開設(shè)，因材施教；另一方面，學(xué)生可以根據(jù)自己的能力和興趣，獲取更多的專業(yè)知識。

3 構(gòu)建“立體化”教育資源

由于相關(guān)知識點(diǎn)是分別融入到學(xué)歷教育、第二課堂和在線教育平臺中，因此相關(guān)資源的開放顯得尤為重要，教師應(yīng)為學(xué)生建立相應(yīng)課程的教學(xué)平臺，提供“立體化”的教育資源。平臺中應(yīng)包括學(xué)歷教育中所涉及知識點(diǎn)的大綱、課程ppt、實(shí)驗(yàn)案例、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)手冊及體驗(yàn)項(xiàng)目工程包等，學(xué)生可以利用課余時(shí)間鞏固課堂內(nèi)的知識及完善課堂中的項(xiàng)目內(nèi)容。另外對于課堂外的相關(guān)教學(xué)資源也應(yīng)適當(dāng)提供給學(xué)生，有能力和興趣的學(xué)生可以充分利用所提供的資源，如一些授課視頻及練習(xí)經(jīng)典習(xí)題等，獲得一些學(xué)歷外的知識和一些拔高技能，做到因材施教，培養(yǎng)學(xué)生的動手編程能力，提高學(xué)生的就業(yè)機(jī)會。

4 結(jié)束語

本文針對Java程序設(shè)計(jì)課程在教學(xué)中存在的一系列問題，提出了以項(xiàng)目為主線貫穿知識點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)，并把知識點(diǎn)按實(shí)際情況分解到課堂教育和第二課堂中。實(shí)踐證明，這種因材施教的項(xiàng)目貫穿的教學(xué)方式，可以提高課堂教學(xué)的趣味性，減少學(xué)生在學(xué)習(xí)知識點(diǎn)時(shí)的茫然和困惑，提高學(xué)生對各知識點(diǎn)的綜合能力，進(jìn)而提高其編程和解決實(shí)際問題的能力。

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