Java程序設計課程項目實踐教學模式研究

摘 要：本文探討了Java程序設計課程采用項目實踐教學法的效果與挑戰(zhàn)。該課程兼具深厚的理論性與實踐性，通過項目實踐教學法，將理論知識巧妙融入項目開發(fā)實踐，有效激發(fā)學生的求知欲并提升學習成效。學生在動手實踐中逐步掌握知識點，不僅汲取了豐富的理論知識，更錘煉了動手操作能力，培育了團隊協(xié)作精神與獨立解決問題的能力。同時，該教學法也成為鍛煉學生表達與溝通能力的契機，極大地增強了他們的自信心。然而，教學實踐環(huán)節(jié)亦面臨一些挑戰(zhàn)，包括教師在項目開發(fā)中指導力度不足、部分教師工程實踐經驗匱乏導致的項目開發(fā)疏漏，以及學生偏重程序功能實現(xiàn)而忽視調試與測試環(huán)節(jié)等問題。

關鍵詞：Java程序設計；課程實踐；教學模式

中圖分類號：G642.3" 文獻標識碼：A" 文章編號：1673-260X（2025）02-0105-04

Java作為一種高級的面向對象的程序設計語言，具有面向對象、分布式、多線程等特點，因此其應用領域十分廣泛。隨著軟件技術的不斷發(fā)展，Java在企業(yè)中的應用也越來越廣泛，如開發(fā)軟件的財務管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、網站管理系統(tǒng)等[1，2]。作為一門重要的專業(yè)基礎課，Java程序設計課程是一門實踐性很強的課程，傳統(tǒng)教學存在理論與實踐脫節(jié)的現(xiàn)象。因此，本文針對Java程序設計課程的特點及學生實際情況，對Java程序設計課程的教學進行了改革與探索，提出了項目實踐教學模式。實踐證明，該方法提高了學生學習興趣和學習效果[3，4]。

1 課程教學現(xiàn)狀分析

Java程序設計是計算機相關專業(yè)的專業(yè)基礎課，課程體系包含理論和實踐兩個方面。Java程序設計課程在教學中，主要以理論教學為主，包括基礎知識、面向對象思想、多線程編程、異常處理等內容。但這些內容需要在理論教學的基礎上，結合大量的實驗練習加以鞏固。目前，由于該課程教學內容多、課時少、知識點抽象，教學效果不夠理想[5-8]。因此，在Java程序設計課程中，學生學習興趣不高，教學效果不佳。具體分析現(xiàn)狀有以下幾點問題。

（1）教學內容多。Java程序設計課程主要內容包括面向對象程序設計、異常處理、多線程、網絡編程和文件操作等內容。由于Java程序設計課程的重要性，該課程在整個專業(yè)課程體系中的地位非常高。為了使學生更好地掌握Java程序設計，教師在教學過程中安排了大量的實驗內容，這些內容很多，而且多數(shù)是比較典型和復雜的實驗，要求學生在較短的時間內完成這些實驗任務。

（2）課時少。該課程有7個教學單元，每個教學單元的課時為4學時。但在實際的教學過程中，每一個教學單元都需要安排4學時的實驗內容，其中2學時是理論學習，最后一個學時則是實踐操作。在實踐操作過程中，學生還要根據(jù)老師提出的要求完成相應的項目內容。如果要求學生按照項目要求完成相應的代碼編寫任務，那學生必須有一定的編程基礎。但在安排該課程時沒有考慮這一點，導致學生進行實際編寫代碼的時候會出現(xiàn)各種問題。由于課時較少，在實驗內容設置上也不夠合理，使得學生很難掌握相關知識和技能。

（3）教學方式單一。由于該課程內容多、課時少，教學方式單一，不能很好地調動學生的積極性。傳統(tǒng)的教學方法是以教師為中心，以教材為中心的課堂教學模式，采用一問一答的灌輸式教學方法。教師在課堂上主要講解概念和基本原理，學生只需要記住結論。學生只是被動地接受知識，在學習中缺少獨立思考和自主探究的機會。這種教學方式使學生不能充分發(fā)揮自己的主觀能動性，不能滿足新時代對人才培養(yǎng)提出的新要求，更不利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。

（4）學生學習主動性差。學生的學習習慣普遍存在問題，上課時注意力不集中、思想開小差，不能獨立完成學習任務，對知識掌握不牢固。這不僅與學生自身原因有關，也與教師的教學方法有關。教師在課堂上只能通過講解知識點來引導學生學習，由于課程內容理論性太強，教材中有大量枯燥難懂的文字和理論公式，缺少實踐操作環(huán)節(jié)，學生在學習時缺乏主動性和積極性。因此，教師在教學過程中應采取多種教學手段，增加學生實驗環(huán)節(jié)，讓學生邊學邊練。

2 實踐教學模式改革

2.1 制定合理的教學目標

制定合理的教學目標需要綜合考慮以學生為中心的原則、專業(yè)特性、社會需求、教師經驗以及專業(yè)培養(yǎng)方案。以下是基于這些要素制定的、面向信息技術或軟件工程專業(yè)的示例教學目標。

2.1.1 知識與技能目標

基礎理論與技術掌握：學生能夠熟練掌握計算機科學的基礎理論，包括數(shù)據(jù)結構、算法分析、操作系統(tǒng)、計算機網絡等核心課程知識，并能靈活運用這些理論解決實際問題。

專業(yè)技能提升：（1）軟件開發(fā)方向，學生能夠根據(jù)需求分析，設計并實現(xiàn)軟件系統(tǒng)的架構，熟練使用至少一種主流編程語言（如Java、Python、C++）、開發(fā)框架（如Spring Boot、Django等），掌握版本控制工具（如Git），并能進行單元測試、集成測試。（2）游戲與動畫開發(fā)方向，掌握游戲引擎（如Unity、Unreal Engine）或動畫軟件（如Maya、Blender）的基本操作與高級技巧，能夠設計并實現(xiàn)游戲邏輯或動畫場景，理解并應用圖形學基本原理。（3）軟件測試方向，理解軟件測試的基本流程、方法與技術，能夠編寫測試用例，使用自動化測試工具（如Selenium、JMeter）進行功能測試、性能測試，并具備缺陷跟蹤與報告的能力。

2.1.2 能力發(fā)展目標

（1）問題解決與創(chuàng)新能力：培養(yǎng)學生面對復雜問題時能夠分析問題、提出解決方案并創(chuàng)新優(yōu)化的能力。（2）團隊協(xié)作與溝通能力：通過項目實踐，增強學生的團隊合作精神，提升跨部門溝通、項目管理和協(xié)調能力。（3）持續(xù)學習與自我提升：鼓勵學生關注行業(yè)動態(tài)，掌握新技術，培養(yǎng)自主學習和終身學習的習慣。

2.1.3 職業(yè)素養(yǎng)與社會責任感

（1）職業(yè)道德與規(guī)范：理解并遵守軟件開發(fā)、知識產權保護等相關法律法規(guī)，具備良好的職業(yè)道德和社會責任感。（2）國際化視野：增強跨文化交流能力，了解國際技術標準與最佳實踐，為參與全球競爭做準備。（3）環(huán)保意識與社會貢獻：在軟件開發(fā)與應用中考慮環(huán)保因素，鼓勵利用技術解決社會問題，貢獻于可持續(xù)發(fā)展。

2.1.4 實踐與應用能力

（1）項目實戰(zhàn)經驗：通過參與真實或模擬的項目開發(fā)，積累項目管理和軟件開發(fā)的實戰(zhàn)經驗，提升解決實際問題的能力。（2）實習與就業(yè)準備：為學生提供實習機會，幫助他們了解職場環(huán)境，提升職業(yè)素養(yǎng)，為畢業(yè)后順利就業(yè)打下堅實基礎。

2.2 采用項目實踐教學模式

Java程序設計課程是一門實踐性很強的課程，單純采用理論教學，學生很難真正掌握所學知識，因此，在教學過程中采用項目實踐教學模式對提高學生的學習效果和實踐能力十分重要。項目實踐教學模式是將課程知識點分解為一個個具體的項目，讓學生通過完成一個個項目來掌握所學知識的一種教學模式。是將課堂知識與實際應用相結合，在學習中注重理論與實踐相結合，實現(xiàn)培養(yǎng)學生實踐能力和創(chuàng)新能力的目標。因此，在進行Java程序設計課程的教學過程中，應采用項目實踐教學模式。項目實踐教學模式是指按照一定的程序步驟組織實施一個完整項目的一種方法[9，10]。

2.2.1 以學生為中心的項目選擇

（1）貼近學生興趣：根據(jù)學生的興趣點，選擇與學生生活、興趣愛好或未來職業(yè)規(guī)劃相關的項目。例如，開發(fā)一個簡單的校園信息發(fā)布系統(tǒng)、在線游戲、動畫制作工具或小型軟件測試平臺。（2）難度適宜：確保項目難度既不過分簡單無法激發(fā)挑戰(zhàn)欲，也不過于復雜讓學生望而生畏。通過逐步增加項目難度，讓學生在挑戰(zhàn)中成長。

2.2.2 知識與技能融合的教學目標

（1）基礎技能鞏固：通過項目實踐，鞏固Java語言基礎，包括數(shù)據(jù)類型、控制結構、面向對象編程等核心概念。（2）專業(yè)技能提升：根據(jù)項目類型，有針對性地提升學生在特定領域的技能，如GUI設計、數(shù)據(jù)庫操作、網絡通信、多線程編程等。（3）綜合能力培養(yǎng)：注重學生解決問題能力、團隊協(xié)作能力、時間管理能力以及文檔編寫能力的培養(yǎng)，確保學生具備全面的職業(yè)素養(yǎng)。

2.2.3 項目實施過程

（1）需求分析：引導學生對項目進行需求分析，明確項目目標、功能需求和非功能需求。（2）設計階段：鼓勵學生進行系統(tǒng)設計，包括架構設計、數(shù)據(jù)庫設計、界面設計等，并學會使用UML等工具進行建模。（3）編碼實現(xiàn)：在編碼過程中，教師提供必要的指導和幫助，確保學生掌握編碼規(guī)范和最佳實踐。（4）測試與優(yōu)化：教授學生編寫測試用例，進行單元測試、集成測試和性能測試，并根據(jù)測試結果進行優(yōu)化。（5）項目展示與反饋：組織項目展示會，讓學生展示自己的項目成果，接受同學和老師的評價與建議，促進相互學習。

2.2.4 持續(xù)學習與自我提升

（1）鼓勵自主學習：在項目實踐過程中，鼓勵學生主動探索新技術、新方法，拓寬知識面。（2）參與開源項目：引導學生關注并參與開源項目，了解行業(yè)前沿動態(tài)，提升實戰(zhàn)經驗和團隊協(xié)作能力。（3）建立學習社群：利用社交媒體、在線論壇等工具建立學習社群，促進學生之間的交流與分享。

2.2.5 職業(yè)素養(yǎng)與社會責任感

（1）強調代碼質量：培養(yǎng)學生的代碼質量意識，注重代碼的可讀性、可維護性和可擴展性。（2）遵守行業(yè)規(guī)范：教育學生遵守軟件開發(fā)行業(yè)的規(guī)范和標準，如命名規(guī)范、編碼規(guī)范等。（3）培養(yǎng)社會責任感：在項目選題和實施過程中，引導學生關注社會問題，利用技術為社會做出積極貢獻。

2.3 采用案例式教學方法

案例式教學方法是一種以問題為中心的教學方法，教師可以根據(jù)課程內容，設計具有實際意義的問題，以學生為中心，將實際案例作為教學案例，讓學生在分析和解決實際問題的過程中掌握Java程序設計課程的知識。例如在學習Java技術基礎時，可以針對Java常用的技術進行討論，讓學生分析常見的一些數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，如Oracle數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、MySQL數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、SQL Server數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等。在討論過程中，教師要引導學生逐步掌握Java程序設計知識及各種數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。通過案例式教學方法可以使學生真正成為課堂的主體，他們會積極地參與到教學中來，增強了學生學習的積極性和主動性。以下是如何在Java技術基礎課程中應用案例式教學方法的詳細闡述[11-13]。

2.3.1 案例選擇與準備

（1）貼近實際：選擇與學生未來職業(yè)道路或當前技術趨勢緊密相關的案例，如電商網站后臺管理系統(tǒng)、學生信息管理系統(tǒng)等，這些系統(tǒng)通常涉及數(shù)據(jù)庫操作。（2）多樣性：為讓學生全面了解Java在不同領域的應用，可以準備多個案例，每個案例側重于不同的技術點，如Web開發(fā)、桌面應用、移動應用等。（3）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)選擇：可以選擇Oracle、MySQL、SQL Server等常見的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)作為案例中的一部分，讓學生比較不同數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點和使用場景。

2.3.2 案例呈現(xiàn)與引導

（1）情境模擬：通過故事或場景描述，將學生引入案例情境中，讓他們感受到問題的真實性和緊迫性。（2）問題提出：明確案例中的核心問題或需求，如“如何設計一個能夠連接MySQL數(shù)據(jù)庫并查詢用戶信息的Java程序？”（3）分組討論：將學生分成小組，每組負責一個或多個子問題，鼓勵他們進行頭腦風暴，提出解決方案。

2.3.3 分析與實施

（1）知識回顧：在學生開始分析之前，簡要回顧相關的Java程序設計知識和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的基礎知識。（2）逐步引導：教師作為引導者，適時提供線索、提示或資源，幫助學生逐步深入分析問題，并設計解決方案。（3）動手實踐：鼓勵學生動手編寫代碼，實現(xiàn)解決方案。在此過程中，他們可以遇到并解決問題，加深對知識的理解和記憶。

2.3.4 展示與反饋

（1）成果展示：每個小組展示自己的解決方案，包括代碼、設計文檔和演示視頻等。（2）互評與討論：組織學生進行互評，討論不同解決方案的優(yōu)缺點，促進相互學習和啟發(fā)。（3）教師總結：教師對學生的表現(xiàn)進行總結，肯定他們的努力和成果，同時指出存在的問題和改進的方向。

2.3.5 拓展與深化

（1）問題延伸：在案例基礎上，提出更深層次或更廣泛的問題，引導學生進一步探索和學習。（2）技術更新：關注Java和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的新技術和發(fā)展趨勢，及時更新案例內容，保持教學的時效性和前沿性。

2.4 改革課程考核方式

目前，該課程多以期末考試成績作為唯一的考核方式，導致學生以死記硬背為主，知識學習效果差。針對這一問題，對Java程序設計課程的考核方式進行了改革。為了能更好地評價學生的學習效果，提高學生學習興趣，筆者將課程考核分為平時成績和期末考試成績兩部分。平時成績占60%，主要考核學生對知識點的掌握程度，包括課堂提問、課后作業(yè)、實驗報告等；期末考試成績占40%，主要是對學生掌握知識情況的檢驗和評價。

在平時成績中，教師可以根據(jù)學生對知識點掌握情況進行綜合評價。教師可以通過網絡資源平臺，把學生平時測試的內容及時上傳到網絡平臺上，供學生參考。這種方法可以調動學生學習的主動性和積極性，可以更好地鞏固知識點學習效果。另外，教師在課程考核中還可以結合項目實踐教學情況進行評價，這樣既能考核學生對知識的掌握程度，也能提高學生對知識應用能力和實踐能力。

2.5 合理安排實驗內容

實踐是理論的延伸，只有通過實踐，才能使學生對理論知識有更深刻的理解。在課程教學中，應以項目實踐為主，采用分組實驗教學模式。實驗內容主要包括數(shù)據(jù)庫的連接、存取數(shù)據(jù)、查詢數(shù)據(jù)和顯示數(shù)據(jù)等。在實驗過程中，要求學生掌握Java的基本語法和常用技術。實驗內容還應包括網頁設計與制作、數(shù)據(jù)庫設計與制作等內容。通過實驗，不僅能鞏固學生的所學知識，還能培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新能力。此外，還應加強實驗中的溝通與交流。在完成項目后，要求學生對項目進行總結，并進行小組討論和分工，進而提出解決方案。這樣不僅可以鍛煉學生的編程能力、分析問題和解決問題的能力，還可以提高團隊協(xié)作能力。

3 結語

Java程序設計課程是一門理論性和實踐性很強的課程，通過項目實踐教學模式可以提高學生學習興趣和學習效果。通過項目實踐教學模式，將理論知識融入項目開發(fā)中，學生可以在邊學邊做的過程中掌握知識點。學生不僅學習到了理論知識，更重要的是通過實踐鍛煉了動手能力，培養(yǎng)了團隊精神和獨立思考能力。同時，也鍛煉了學生的表達能力和溝通能力，增強了自信心。但是在教學過程中也存在一些問題。比如，教師對項目開發(fā)的指導不夠，學生在項目開發(fā)中遇到問題沒有得到及時幫助和解決；教師的工程實踐經驗不足，項目開發(fā)過程中難免出現(xiàn)錯誤；學生只注重程序功能實現(xiàn)，而忽視了程序的調試和測試等。

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