面向能力培養的“面向對象程序設計”課程教學改革

胡曉鵬

摘 要：“面向對象程序設計”課程具有較強的實踐性，通過該課程的學習，學生不僅要掌握扎實的基礎理論知識，更應該具有較強的實踐動手能力。本文以“面向能力培養”為課程建設目標，在利用在線開放課程平臺加強引導型教學、實踐教學的改革、課程考核方式改革等方面進行探索，努力提高學生的實踐能力和解決問題的能力。

關鍵詞：面向對象程序設計;面向能力培養;課程教學改革

1 緒論

推動本科高校向應用型轉變，是教育領域人才供給側結構性改革的重要內容。高校通過人才培養方案和課程體系改革等方面積極改革探索，使得應用型人才培養模式更符合產業需求，受到學生、用人單位好評[1]。應用型人才培養要求學生在學習專業理論知識時，通過適當的實踐教學活動培養形式化描述能力、抽象思維、邏輯思維能力和基本設計能力，在此基礎上進行問題求解、參與工程設計與實踐，通過實踐加強對理論的理解與掌握[2]。在教育部大力推動一批本科院校向應用性大學轉型的前提下，課程建設的目標也應隨之轉型。在此背景下，本文就“面向對象程序設計”課程以如何面向能力培養為目標進行了教學改革的探索。

2 “面向對象程序設計”課程教學現狀分析

“面向對象程序設計”是計算機類專業本科生必修的一門專業課程，該課程學習的是Java面向對象編程語言，是當前及未來一段時間的主流編程語言，是能夠直接拿來進行軟件開發的工具，是把所學的專業知識轉化為應用的橋梁，是學生就業所需的關鍵技術，所以該課程在整個教學體系中占據非常重要的地位。

對于《面向對象程序設計》課程的教學改革的研究，多數集中在理論教學內容、教學方法、教學手段等方面的研究。理論教學內容方面的研究相對成熟，教學內容的體系也比較完整。但是，如何真正以“面向能力培養”為目標進行教學改革探究還較少見。目前，該課程在教學過程中仍存在很多問題。一方面許多同學感覺課程概念太多，抽象難以理解，產生了畏難情緒，基本的知識點無法掌握，更談不上創新能力的培養;另一方面學生的實踐環節薄弱，導致所學的知識點孤立、片面無法有效的組織應用在一起，從而無法完成從課堂知識到實際項目開發的自然過渡。本文針對以上兩個典型問題著手進行實踐教學改革，著重在充實“面向對象程序設計”實踐教學內容和加強課程實踐內容考核方面進行探索。

3 面向能力培養的“面向對象程序設計”課程教學改革

3.1 利用在線開放課程平臺，加強引導型教學

為了讓學生能更好地利用課下時間學習Java課程知識，課程團隊建設了“面向對象程序設計”在線開放課程，在線開放課程的內容安排上，以構建新的多維度的實踐教學內容體系為準則;在知識點的講解設計方面，遵循以下思路：提出概念→開發平臺驗證語法規則→進一步拓展，復習舊的知識點或引出下一個知識點。利用在線開放課程平臺，學生可以將學習基礎知識部分放在課下完成，在線課程平臺中除了視頻、討論區外，每周都有一些測驗、作業以加深對基礎知識的掌握。而在課堂上，教師的作用更多的是解決學生在學習在線課程的過程中遇到的問題，講解遇到問題時如何解決的思路和方法。從根本上改變了傳統“灌輸式”教學中學習者被動學習、缺乏創新等問題，實現個性化主動教學，為加強學生的自學能力提供了良好的平臺。

3.2 實踐教學的改革

在“面向能力訓練”原則的指引下，課程力圖構建新的多維度的實踐教學內容體系。在與課程同步進行的上機實踐階段，在原有的以驗證性基礎實驗為主的實驗內容上進行改進，增加設計性實驗、綜合性實驗;在課程設計階段，貫穿基礎性實驗、設計性實驗、綜合性實驗這三種實驗，注重設計內容的整體性、完整性、獨立性、功能性，強調應用的背景，結合實際的項目，應用面向對象程序設計技術解決實際問題。

“面向對象程序設計”課程的實踐教學包括兩個階段：第一階段是課程進行中的上機實踐，一般是16周內完成（教學學時內）;第二階段是課程結束后的“面向對象程序設計課程設計”，一般是2—3周。

第一階段，在課程進行中根據教學內容安排上機實踐，主要目的是配合課堂教學更好地消化和理解課堂講授的內容。實踐題目圍繞教學內容，難度適中，讓每位同學在課程教學后都能在模仿的過程中完成任務，加深對課堂內容的理解。教師適時在已完成的實驗基礎上提出新的問題，讓學生加以創新和改造。學生在小小的成功鼓勵下，充滿信心不斷深入學習下去。學生對每一階段的內容及時消化理解，基礎扎實，為后面的綜合實驗或課程設計做準備。

第二階段，在課程結束后的課程設計環節，主要是提高學生的綜合實踐能力。每個學生在這個階段都會完成一個綜合性的設計題目，課程設計這一實踐環節提高學生綜合運用所學的基礎知識和專業知識的能力，為他們的畢業設計及從事軟件開發工作做必要的能力準備。課程設計階段鼓勵學生形成開發小組，針對每組的設計題目，共同研究解決方案，互相借鑒好的設計思路應用于自己的題目中，培養學生良好的團隊精神。

通過以上兩個階段，可以逐步解決學生剛剛接觸面向對象編程所帶來的不適應，符合由淺入深，由易到難，循序漸進的教學方法。經過實踐教學的改革后，學生在系統開發方面的能力有了較大提高，在此基礎上，鼓勵學生積極參加專業技能競賽，近幾年學生在各項學科專業競賽中都取得了良好的成績。

3.3 課程考核方式改革

考核評價是教學過程的指揮棒，對于教學目標的達成和教學效果的提高起著關鍵的作用[3]。應當以學生的能力水平為核心，采取多元化的評價體系，實行多階段、多形式、多內容組合的評價體系，從偏重知識考核轉變為知識和能力考核并重。

“面向對象程序設計”是實踐性很強的課程，但很多高校的主要考核方式都是重理論而不重實踐，期末考核以閉卷筆試為主。在這種考核方式下，學生實踐動手能力的好壞對成績的影響不明顯。這樣很可能會抑制學生鍛煉動手能力的興趣，無助于培養學生程序設計能力、獨立思維能力、創造性解決問題的能力。

因此，課程團隊近三年采用了以實踐為導向的考核方式，提高實踐教學環節在總成績中的比重。總成績應由平時成績（20%）、上機實踐（40%）、期末大作業（40%）這三部分組成，從整體上對學生做一個綜合素質和水平的衡量。其中，期末大作業要求學生完成一個簡單的Java應用，大作業題目自定。要求必須覆蓋以下知識要點中3個以上的知識點：Java GUI、集合、繼承（或接口）、異常、設計模式、重載、連接數據庫、輸入輸出流。Java應用最終應能完成打包、運行，并按大作業模板要求書寫與Java應用配套的技術文檔，說明應用背景、設計思路、相關類圖、主要人機交互事件等。整體考核思路完全以實踐考核為主線，在學生能力提升方面取得了良好的效果。

3.4 善用“錯誤”資源，提高解決問題的能力

在教學過程中，還存在一個比較突出的現象，是一部分同學遇到編碼錯誤就束手無策，不知道如何處理各種類型的錯誤提示信息。那么這個現象反映出的是學生沒有具備足夠的解決問題的能力。由此反思教學，就是教師在教學過程中，講授的都是正確的編碼步驟是什么，而沒有呈現出太多錯誤的編碼會出現什么樣的錯誤提示。因此，如何根據錯誤提示信息找錯誤原因，恰恰就是學生提升編碼實踐能力道路中的一個短板。

在教學中教師應該認真對待和善于利用這些“錯誤”，如果能夠有效地利用這些“錯誤”，就可以引起學生足夠的注意、留下深刻的印象，能夠提高編程思維和解決問題的能力[4]。因此，課程組成員開始有意識地去設計一些初學者比較愛掉的坑，設計一些常見錯誤的編碼示例，并且按照“讀懂錯誤提示—找出錯誤原因—給出解決辦法”的三段論，去不斷訓練、強化、提升學生的編碼調試水平，完成在錯誤認知中主動構建知識的過程。

由此得到的經驗是，教師不僅要教授正確的知識，也要重視錯誤的處理，只有教給學生解決問題的方法，才能真正培養學生獨立思考、提高學生獨立解決問題的能力，真正將知識內化。

4 結語

“面向對象程序設計”課程教學改革是一項長期的改革工作，在實施過程中，要根據學生的學習效果進行不斷調整，包括教學資源的豐富、技術變化帶來的實踐教學內容的調整、實踐部分的考核方式及考核比例的調整等等。課程團隊要以學生的學習效果最優化為終極目標，不斷調整教學模式和教學內容。

根據這幾年的課程改革實施經驗，仍需在以下幾方面進行深入探索：

（1）加強設計性實驗、綜合性實驗的比例，加強學生對每一個重點和難點內容的消化理解，打好扎實的基礎，重視自學能力的培養，解決學生分析問題和解決問題的能力弱，自信心不足的問題;

（2）在課程設計階段，目前仍然存在學生組建的項目組中，能力差的同學依賴能力強的同學，部分同學綜合實踐能力較差的問題通過課程設計沒有得到明顯的提高;

（3）以實踐能力為主的課程考核方式，如何解決開放式題目就存在抄襲的問題、封閉式的題目就存在上機時間較短的問題，尚需找到更有效的解決辦法。

參考文獻：

[1]國務院.國家職業教育改革實施方案.2019（2）.

[2]張榮國，李富萍，張素蘭，胡靜.高校計算機專業核心課程群建設研究[J].計算機教育，2015（9）.

[3]林姍，李浩.基于工程教育專業認證的數字邏輯課程改革[J].計算機教育，2018（7）：58-60，64.

[4]周興騰.充分利用“錯誤”資源 提高課堂教學效率[J].新課程-教師，2014，5.