基于數字化轉型背景的JAVA語言程序設計課堂革命的教學實施

摘要：JAVA是一種簡單的面向對象的、分布式的、解釋型的、健壯的、安全的、可移植的、高性能的、多線程的、動態的設計語言，對學生邏輯思維能力和實踐能力的培養起到了至關重要的作用。基于此，文章針對JAVA語言程序設計的JAVA基本語法教學進行深入研究，旨在基于數字化轉型背景提高JAVA語言程序設計課堂革命效果，切實提高學生的計算機操作能力。

關鍵詞：數字化轉型；JAVA語言程序設計；課堂革命

一、基于數字化轉型背景的JAVA語言程序設計課堂革命教學意義

JAVA語言程序設計課程是軟件技術專業的必修課程。編程語言分為機器語言、匯編語言、高級語言。在數字化轉型背景下使用JAVA語言編程時，針對語言的命名規則設定，字符序列的構成應該是字母、數字及下劃線或是相應符號組合而成，而且在語言設計上，數字不能作為開頭出現。對于JAVA的命名來說，在類名的設定上，單詞的首字母必須為大寫模式。如果是變量名或方法名的命名，則要求單詞的首字母應該是大寫模式；對于常量名的命名，所有字母均必須為大寫模式。JAVA語言編寫的過程體現了JAVA語言的面向對象性，JAVA編程語言能夠針對大程序，將其分解成多個獨立、小的程序。JAVA編程語言可以定位和分析程序中的各個模塊，科學、合理地選擇方案進行編寫程序，其面向對象性解決了多人編寫程序中存在的問題。

從語法角度來看，JAVA編程語言與C語言、C++語言有相通、相似之處，但是在學習和掌握JAVA編程語言的過程中，學習難度相對較小。JAVA語言程序設計課程的主要章節如表1所示。

在數字化轉型背景下，為了增強學生程序設計思維，教師需要引導學生了解JAVA技術自身優勢，創新教學模式，以學生為主體，引導學生自主學習。因此，教師應優化課堂教學，采用項目化教學模式，引導學生加強分析項目、優化設計項目內容、重視完善和調試項目等，提高學生的理解能力。

二、Java語言程序設計課程教學存在的問題

（一）學生方面

第一，學習基礎相對薄弱。JAVA語言程序設計是一門面向對象的語言，在課程的內容上需要與C語言進行對比區分。學生初次接觸面向對象的語言，很難理解面向對象的思想。第二，學生的動手實踐能力欠缺，操作電腦不夠熟練，有的學生甚至不能熟練使用辦公軟件，程序編寫速度非常慢，影響教學實驗速度。

（二）教師教學方面

第一，脫離實際、單一教學。教師只講授課本，不設置實驗環節，學生不能夠理解實際的編碼處理相關的一些操作，影響教學效果。第二，實驗環節設置不合理，不能理論聯系實踐，不利于鍛煉學生的動手能力和綜合思維能力。

三、基于數字化轉型背景的JAVA語言程序設計課堂革命教學實踐策略

（一）合理安排教學課時

在數字化轉型背景下，教師針對學生已經有一定編程基礎的實際情況，適當減少JAVA語法基礎的授課課時，將本部分的授課重點轉向講解C語言和JAVA語言的區別和聯系，此部分內容教學過程中采用交叉教學的方式，讓學生盡快轉換到JAVA語言的編程狀態中，實現理論和實踐的知識遷移。多出來的課時適當增加到面向對象三大特性的講解和JAVA的高級應用上，面向對象三大特性的講解將使學生能夠更加深入地理解面向對象的特點與使用方法，JAVA的高級應用則使學生在現有學習程度上進行拔高，為接下來其他課程的學習打好基礎。

（二）轉變授課方法

在數字化轉型背景下，教師需要優化授課方法，充分利用網絡資源進行輔助教學，采用翻轉課堂教學，充分調動學生的學習積極性。課程大綱如表2所示。課前，教師將上課內容通過微課的形式分享給學生，讓學生預習，并通過課前作業的形式考查學生的預習效果，讓學生帶著問題上課。教師應有針對性地講解重點和難點，布置課下作業，鞏固學習效果，實現課堂翻轉，達到教學相長的目的。同時，微課的共享也使學生可以隨時回顧和復習知識點，牢固掌握知識點。

（三）JAVA語言程序設計的認知培養

首先，在使用JAVA語言的過程中，教師應該注意，JAVA對字母的大小寫有較高敏感度，這要求設計人員必須明確字母大小寫的使用規則。

其次，相應程序源文件命名要求其所使用的擴展名均為“.java”，而且文件的命名應該和公共類的命名有一致表現。“.”的主要作用是進行相應方法的調用處理。

最后，在編碼操作完成后，教師針對經過編碼獲取的程序進行試運行操作，還要求對類源文件的處理過程中，教師應該有main（主）方法的載入。

（四）數據類別的設計規劃

整形處理：計算機語言通過添加前綴0b來實現二進制數的表述，比如在二進制數的表述中，可以通過合理使用下劃線描述二進制數。比如在二進制數一百萬的表述上，計算機語言則可以通過1_000_000描述。這里之所以采用下劃線，是因為讓人們在數據讀取上有較為出色的便捷度。在JAVA程序編譯的過程中，JAVA編譯器會對數據展開相應的處理。

浮點類型處理：在JAVA語言程序設計的過程中，float（浮點數）類別的使用較為少見，智能快速處理一些單精度數據或大量數據的存儲操作。此外，對float類別數據的處理上，通常會有后綴F的存在，比如3.14F。如果沒有后綴F，則將其類別設定為double。值得注意的是，在浮點類別的數據處理上，對一些禁止有舍入誤差的金融計算程序來說，浮點數值不具備適用性。考慮到浮點類別采用的是二進制系統，因此在數值的判定上，對于System.out.println（輸出語句）而言，其結果應該是0.899999999，不能用0.9表述。就Char類型而言，其更多是進行一個單字符的表述，對于一些字符常量有較高的使用效率。

（五）優化JAVA語言程序設計課程項目教學

在數字化轉型背景下，教師開展JAVA語言程序設計課程教學時應合理把握項目難度，針對JAVA基本語法知識內容，通過項目化教學方式給學生詳細講解在項目中應用的知識點。教師通過項目模塊的形式講解，可以加深學生對這部分知識的理解，并引導學生共同完成項目，增強學生實踐應用能力。

在開展JAVA語言程序設計課堂教學期間，教師應合理選擇網上常見的抽獎軟件項目。涉及抽獎軟件的相關知識點內容包含：I/O（輸入/輸出）文件讀取、GUI（圖形用戶界面）設計、使用數組等相關知識。這些內容也是JAVA語言程序設計課堂教學中的重點知識，通過組織學生開展項目活動，學生可以在項目實踐過程中熟練掌握知識點，并提高知識應用能力。抽獎軟件項目內容要求是，學生自主開展抽獎軟件界面設計，抽取一等獎、二等獎、三等獎，在文本文檔中儲存抽取名單，點擊抽獎以后，滾動參與抽獎人員的照片，點擊結束后抽取相應的獎項。

在講解項目過程時，教師應將對象知識點和此時段的知識內容與抽獎軟件有效結合，細致地給學生講解抽獎軟件的知識內容，并組織學生開展實踐活動。對于JAVA課程知識點和項目之間聯系主要包含：隨機數生成器、GUI設計、設計抽獎軟件界面等。在給學生講解時，教師應做好項目演示工作，有利于調動學生參與項目的積極性。在教學以后，教師應引導學生通過項目教學活動自主完成抽獎軟件設計活動，可以提高學生學習自信心。最后，針對抽獎軟件來說，獎品和獎項類別作為固定內容，教師要幫助學生了解獎品和獎項的管理功能。

（六）演示配合上機

在數字化轉型背景下，教師需要操作演示配合學生動手練習，合理安排上機操作。教師應在教學時安排學生安裝SDK（軟件開發工具包）中文，演示如何配置環境變量，講解為什么要進行JAVA_HOME（一個環境變量）、CLASSPATH（一個環境變量）。指導學生熟悉shell（命令解釋器）常見操作，如何進行當前運行路徑的修改，讓學生對命令行操作有一個感性的認識，能夠動手操作命令。

以HelloWorld中文程序為例，需要教師講解程序的架構，指導學生在記事本里編寫代碼，使用JAVA編譯運行Java命令程序。學生上機操作的過程中會出現大小寫編寫錯誤、分號為中文輸入法的分號等問題，學生在出現并糾正錯誤后會加深對知識的理解和掌握。

綜上所述，在數字化轉型背景下，Java程序設計課堂革命教學能有效解決傳統教學中存在的問題。為此，教師應不斷優化課程教學設計，以培養的學生邏輯思維為首要目標，并積極為學生提供上機操作的機會，促使學生在實踐過程中掌握各瑣碎知識的應用要點。

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基金項目：克拉瑪依職業技術學院2024年院級科研項目“數字化技術對課堂革命產生的影響及作用研究——以軟件技術專業為例”，項目編號：KZY2024-26。