Java程序設(shè)計(jì)課程建設(shè)思考

河南水利與環(huán)境職業(yè)學(xué)院 張 軍 樊占東

隨著編程技術(shù)的發(fā)展，Java程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言仍處于主流編程語(yǔ)言前三甲，并且在高校計(jì)算機(jī)科學(xué)教學(xué)課程中是主流課程。隨著教學(xué)體制機(jī)制改革，傳統(tǒng)的填鴨式書(shū)本化教學(xué)方法已不能滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，教師教學(xué)內(nèi)容脫離實(shí)踐也成為影響教學(xué)效果和學(xué)生實(shí)踐編程能力的提升。為此，本文從教學(xué)改革思路、實(shí)施方案、取得的成效等方面介紹一種新型的Java程序設(shè)計(jì)課程。

Java語(yǔ)言由于其平臺(tái)無(wú)關(guān)性、面向?qū)ο笮浴⒁子诰帉?xiě)等特點(diǎn)使其成為軟件編程領(lǐng)域主要的編程語(yǔ)言。由于Java程序員需求量大，因此，許多高校計(jì)算機(jī)學(xué)院將Java課程作為本學(xué)院的重要課程，在課程教學(xué)過(guò)程中，老師起到引導(dǎo)的作用，學(xué)生的積極配合也是至關(guān)重要的。由于Java課程偏重實(shí)踐性，因此對(duì)編程實(shí)操很看中，然而在課堂教學(xué)過(guò)程中，教師主要以課堂理論教學(xué)為主，以課后布置作業(yè)為輔，若出現(xiàn)學(xué)生聽(tīng)課不積極、曠課等情況，則該課堂知識(shí)點(diǎn)復(fù)制難度極大。鑒于傳統(tǒng)教學(xué)模式的種種缺點(diǎn)，本文提出了一種新型的教學(xué)設(shè)計(jì)思路，即以軟件開(kāi)發(fā)實(shí)際為載體，采用學(xué)生實(shí)踐為主，項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)，教、學(xué)、編一體的教學(xué)模式。

1 課程設(shè)計(jì)思路

由于Java編程語(yǔ)言被廣泛的使用，因此Java課程被各個(gè)高校作為重點(diǎn)課程來(lái)講解。Java課程是偏向?qū)崙?zhàn)性、創(chuàng)新性課程體系，因此采用理論教學(xué)方式顯然不能夠?qū)崿F(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。基于Java課程的特點(diǎn)，本文在Java教學(xué)方面提出了“三段式”課程架構(gòu)，即“理論教學(xué)——子項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)—項(xiàng)目考核”的課程設(shè)計(jì)思路，通過(guò)課程架構(gòu)突出實(shí)戰(zhàn)，重在實(shí)踐，課程設(shè)計(jì)思路如圖1所示。

圖1 Java課程架構(gòu)

理論教學(xué)，該過(guò)程通過(guò)老師講解編程語(yǔ)言基礎(chǔ)語(yǔ)法知識(shí)、編程技巧和Java的基本語(yǔ)法、常用技術(shù)，并能運(yùn)用Java技術(shù)和基本開(kāi)發(fā)工具Eclipse進(jìn)行應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)，讓學(xué)生能夠運(yùn)用面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)思想和“計(jì)算機(jī)思維”方式進(jìn)行計(jì)算機(jī)編程，并能夠運(yùn)用Java語(yǔ)言作為一種思維工具解決實(shí)際問(wèn)題。在程序開(kāi)發(fā)過(guò)程中啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，提高學(xué)生分析問(wèn)題和實(shí)際動(dòng)手解決問(wèn)題的能力，共同提高學(xué)生的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐能力。在該過(guò)程中采用快速填鴨式教學(xué)方法，這種快速入門(mén)的方法在理論教學(xué)中是可行的，因?yàn)榻痰腏ava基礎(chǔ)知識(shí)會(huì)在以后實(shí)際項(xiàng)目中反復(fù)出現(xiàn)。Java基礎(chǔ)知識(shí)是學(xué)生以后子項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)的基礎(chǔ)，因此在理論教學(xué)階段教師講授Java基礎(chǔ)知識(shí)是主要的，課堂實(shí)操和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是輔助的。

實(shí)戰(zhàn)化訓(xùn)練，由于Java程序項(xiàng)目設(shè)計(jì)需要一定的java基礎(chǔ)，需運(yùn)用java全部課程知識(shí)才能完成。對(duì)于剛接觸java課程的學(xué)生來(lái)講，不容易完成。若從學(xué)生開(kāi)始接觸java就安排實(shí)戰(zhàn)課程，久而久之會(huì)讓學(xué)生失去信心，喪失積極性。為了激發(fā)學(xué)生積極性，需要為學(xué)生量身定做短期目標(biāo)，通過(guò)完成短期目標(biāo)，循序漸進(jìn)提高學(xué)生的java實(shí)戰(zhàn)水平，幫助其完成最終的實(shí)戰(zhàn)項(xiàng)目。因此針對(duì)學(xué)生實(shí)際情況，在教授Java課程中，設(shè)計(jì)了若干個(gè)子項(xiàng)目，讓學(xué)生參與子項(xiàng)目的分析、設(shè)計(jì)、編碼和測(cè)試過(guò)程，通過(guò)子項(xiàng)目參與，加深對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解，同時(shí)解決平時(shí)遇到的編程問(wèn)題。

1.1 通過(guò)子項(xiàng)目鍛煉學(xué)生實(shí)操能力

子項(xiàng)目是老師在教學(xué)過(guò)程中結(jié)合所講授的內(nèi)容為學(xué)生布置適當(dāng)?shù)娜蝿?wù)。一方面讓學(xué)生對(duì)所教內(nèi)容加深印象，另一方面幫助學(xué)生確立學(xué)習(xí)目標(biāo)，提高學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力。通過(guò)老師和學(xué)生之間的配合完成子項(xiàng)目任務(wù)，實(shí)現(xiàn)完成整個(gè)Java課程的總目標(biāo)。

1.2 將子項(xiàng)目與理論教學(xué)相結(jié)合

在理論教學(xué)環(huán)節(jié)，教師主要講授Java基礎(chǔ)語(yǔ)法，結(jié)合課程內(nèi)容和教學(xué)方法，提高學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)，教學(xué)環(huán)節(jié)采用填鴨式教學(xué)，在教學(xué)環(huán)節(jié)中主要讓學(xué)生對(duì)Java基本語(yǔ)法、Java基本語(yǔ)句、類和對(duì)象有一定的認(rèn)識(shí)。然后每?jī)芍軐?shí)施子項(xiàng)目環(huán)節(jié)，通過(guò)與前期的理論基礎(chǔ)合理匹配，讓學(xué)生能學(xué)以致用，提高學(xué)生的積極性。這樣更好地完成教學(xué)目標(biāo)。

子項(xiàng)目與理論教學(xué)流程如圖2所示。

圖2 子項(xiàng)目與理論教學(xué)流程圖

項(xiàng)目考核，針對(duì)Java技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，在課程教學(xué)后期，對(duì)于班級(jí)中有Java濃厚興趣的學(xué)生采取項(xiàng)目考核的方式進(jìn)行技能提升。以Java企業(yè)應(yīng)用開(kāi)發(fā)Java EE、Java桌面應(yīng)用開(kāi)發(fā)Java SE和Java移動(dòng)開(kāi)發(fā)Java ME三大開(kāi)發(fā)領(lǐng)域?yàn)榍腥朦c(diǎn)，布置一些綜合性的課程項(xiàng)目，讓學(xué)生在掌握本課程基礎(chǔ)知識(shí)的基礎(chǔ)上高質(zhì)量完成項(xiàng)目設(shè)計(jì)。這不僅可以激發(fā)學(xué)生的求知欲，而且“為應(yīng)用而學(xué)習(xí)”的學(xué)習(xí)方式和操作模式一定程度上提高了學(xué)生的成就感，相比單純的“為考試而學(xué)習(xí)”的被動(dòng)學(xué)習(xí)方式具有不言而喻的優(yōu)越性。

2 設(shè)計(jì)實(shí)施環(huán)節(jié)

針對(duì)課程設(shè)計(jì)思路，2020-2021學(xué)年第一個(gè)學(xué)期在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)6班進(jìn)行Java程序設(shè)計(jì)教學(xué)試點(diǎn)，試點(diǎn)對(duì)象為大一新生且是小班，此前沒(méi)有接觸過(guò)Java編程知識(shí)。

在教學(xué)進(jìn)度中，預(yù)計(jì)學(xué)期結(jié)束給學(xué)生布置完成一套學(xué)生每周任務(wù)提交系統(tǒng)的項(xiàng)目，該項(xiàng)目除了Java程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)外，還需要搭建Java框架、數(shù)據(jù)庫(kù)操作、數(shù)據(jù)輸入輸出設(shè)計(jì)等內(nèi)容，涵蓋了Java程序設(shè)計(jì)全部教學(xué)課程。針對(duì)該項(xiàng)目，將項(xiàng)目分解為子項(xiàng)目，在每周授課過(guò)程中，有針對(duì)性的帶著學(xué)生完成一個(gè)個(gè)子項(xiàng)目，預(yù)計(jì)在學(xué)年教學(xué)結(jié)束前完成整個(gè)項(xiàng)目。通過(guò)平時(shí)實(shí)踐不僅鍛煉了學(xué)生動(dòng)手編程能力，而且提高學(xué)生學(xué)習(xí)java的成就感、自信心。

在教學(xué)實(shí)施過(guò)程中，總結(jié)了以下幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)：

（1）完成項(xiàng)目的硬件條件

學(xué)生在完成子項(xiàng)目時(shí)，需要在電腦上安裝eclipse開(kāi)發(fā)環(huán)境，而不是在紙張上手寫(xiě)完成代碼。因?yàn)槭謱?xiě)代碼，不能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)代碼語(yǔ)法和內(nèi)容的正確性；集成開(kāi)發(fā)環(huán)境完成的代碼，能夠提高學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力和排查錯(cuò)誤、解決問(wèn)題的能力。所以，java程序設(shè)計(jì)課程需要在機(jī)房進(jìn)行。

（2）教師的知識(shí)水平和課堂掌控能力

學(xué)生在完成Java子項(xiàng)目的過(guò)程中，會(huì)遇到各種錯(cuò)誤，這些錯(cuò)誤包括語(yǔ)法錯(cuò)誤、程序代碼錯(cuò)誤等。若教師對(duì)授課內(nèi)容不熟悉、沒(méi)有一定的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，不僅不能有效指導(dǎo)學(xué)生，反而會(huì)誤導(dǎo)學(xué)生。因此在實(shí)戰(zhàn)化過(guò)程中，需要教師擁有豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)也要合理掌控教學(xué)進(jìn)度。

結(jié)束語(yǔ)：經(jīng)過(guò)一學(xué)期的探索和實(shí)踐，在Java程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)中，使用實(shí)戰(zhàn)化教學(xué)課程實(shí)踐取得了比較滿意的效果，針對(duì)Java教學(xué)班施行的小班授課，基本形成了一套子項(xiàng)目教學(xué)法。但如何將教學(xué)實(shí)踐應(yīng)用到大班授課，以及如何進(jìn)一步完善該教學(xué)方法，還需要總結(jié)和探索。