Java 程序設計研究與實踐-理論和實踐

張剛，闞洪敏，牛連強

（1.沈陽工業大學軟件學院，沈陽110023；2.沈陽大學機械學院，沈陽110044）

0 引言

歷經多次變革，Java 程序設計的理論講授和實踐方式逐漸走向成熟，早期，在理論講授方面主要是課堂教學，側重教學大綱、教學日歷、備課筆記、授課教案等的準備[1]，而今天理論講授的外延已經擴展到課堂教學和課后在線學習的結合，在實踐方式方面早期主要安排內容，由學生自己去做且老師進行輔導，而今天實踐方式的外延已經擴展到安排內容、談論問題、疑難解答等多方面，從而培養面向對象思維能力，增強工程化意識[2，3]。本文將從理論講授和實踐方式兩個方面闡述我們的探索過程和結果。

1 理論包含的內容

Java 語言中的理論是以技術形式存在的，通常學生會把這些技術看做文字上的描述，而實際上這些文字告訴我們的是如果構造應用程序、如何調試應用程序等內容，例如：Java 語言中有一句話是“類是應用程序等基本單元”，這是一個文字的描述，而這句話想告訴我們的是變量、方法等不能脫離類而存在，包括main方法。這樣，就需要對Java 中的內容進行規劃，我們把Java 中的內容歸納為四部分：Java 概述、Java 基礎、面向對象部分、應用部分，并且把每部分做了進一步的細化，可以在我們的網絡平臺上看到這些，當然，需要得到授權，有興趣的話可以聯系筆者開放部分授權。

Java 語言中的技術分為三個層次：初級、中級和高級，每個層次的側重不同，初級強調對核心技術的理解，中級強調對核心技術的初步應用，而高級強調使用核心技術時應注意的環節。這種劃分對于學生是有價值的，初級的內容是學生必須掌握的，例如：類的基本結構，而中級內容是需要學生在實踐后掌握的，高級內容或許僅能是部分學生掌握的，這要求學生有好的預備知識和編程經歷。

2 理論講授的方式

對于Java 中技術的講授采用了兩種方式：課上教學和在線復習。目前，課上教學采用理論講解、程序演示和問題分析結合，使學生掌握技術中的核心要素，例如：講解繼承時可以從應用程序的構造、繼承的實現、需要注意的地方等方面進行，利用雇員和經理這個經典的實例來說明這些核心要素的技術細節，以及使用時需要注意的問題以及問題的解決方式。講解技術時可以從介紹技術的原理、實現細節如何，通過程序的演示加深學生的理解，之后使用經典范例使學生具有應用這些技術的能力，然后圍繞這些技術可以應用的方面提高學生的認知。

課上教學是主要的方式和手段，但是不能避免學生沒有即時的理解和掌握，特別是運用所學技術方面，這時我們采用了在線視頻的方式，已經花費了大量的時間圍繞核心技術錄制了實踐視頻，并且把每次課的核心內容寫在網頁上，這樣，便于學生回顧課上內容，有針對性的去解決自己未知的地方。例如：圍繞JDK 的配置和應用程序的結構，把JDK 的下載、安裝和配置以及測試過程添加到頁面上，也包含一個基礎的Java 應用程序，除了這些以外，把這些內容分為兩個視頻，已添加到頁面上。以我們的觀點，課上教學和在線學習結合方式將成為今后Java 程序設計理論講授的主要方式，但是不應盲目地下載其他人的視頻，應結合自己的認知和所教學生的特點有針對性的制作教學視頻，這樣，可以保護知識產權同時使理論講授方式更具針對性。

3 實踐方式的變革

Java 程序設計有獨立的實踐課程，著眼于工程化應用，然而，這部分說的是課程體系的實踐方式部分。這里將從兩個方面進行闡述，一是在線作業部分；二是實踐報告部分。我們設置作業次數為3 次，每次5 分，要求在線提交，采用學校提供了網絡教學平臺，這得益于學校所提供的軟硬件條件。或許大家會把作業考慮成理論的范疇，正如之前所說，Java 中有的是技術，以我們的觀點應列入實踐部分，更重要的是怎樣去做這件事，目前，作業的提交是采用在線提交且可以多次提交方式，讓學生知道關鍵技術是什么。

在實踐報告部分的工作更細致一些，我們安排了4次上機，第一次是學習搭建環境，后三次是訓練特定技術運用能力且要求提交報告，需要注意的是僅后三次要求提交報告，每次5 分，報告中的研究內容、研究目的、研究方法等是由我們給定的，而學生的工作是加入核心代碼、關鍵過程描述、效果顯示和問題分析等，這樣的好處在于使學生熟悉自己采用的技術且能夠應用這些技術，同時知道可能遇到的問題及尋找有效的解決方案。為了保持實踐報告保留的長期性，采用紙質提交和在線提交結合方式。

4 實踐方式的深入挖掘

實踐部分考慮的是建立面向對象的思維能力且形成工程化的編程思想，但是單純依靠作業和報告是不夠的，畢竟，有些問題的解決需要過程化，我們嘗試在網絡平臺上做這件事，首先，開設了討論區，在討論區教師和學生均可以針對特定問題發起討論，這不僅僅是單純的教師講授的場所，也是學生匯報自己認知的場所，獲益是雙方的。例如：在GUI 部分，學生粘貼了一段代碼，這優于一段文字的描述，畢竟，我們是做程序的，對于程序的認知優于對文字的認知，在教師和其他學生看到這個討論后分別發表自己的建議。當然，這種方式不是實時的，但是我們基本保證了討論的及時性，畢竟，老師需要完成的事情很多。

另外，也嘗試在固定時間段開啟實時研討，主要是解決學生在實踐中遇到的問題，這種方式的特色在于所有學生參與且能夠保證實時性。目前，該工作仍然在嘗試階段，擬探索出更好的方式。

5 結語

本文從理論講授和實踐方式兩個方面給出了探討的成果，理論講授方面強調課上講授、在線內容學習，以及在線視頻講解結合，實踐方面強調通過作業的知識點認知和實踐報告的撰寫，以及在線討論、實時研討等方式結合培養學生對象化思維，建立工程化編程思想。