Ｊａｖａ課程教學的探析

周賢善　李　娟　官　彬

文章編號：1672-5913(2009)02-0069-03

摘要：本文分析了Java作為入門教學語言的相關爭議，分析了常用的Java集成開發環境(IDE)的技術特點，對Java教學內容的選擇、教學各環節的實施進行分析和探討。

關鍵詞：Java；IDE；教學

中圖分類號：G642

文獻標識碼：A

1引言

“計算機程序設計基礎”是學生從技術的角度學習計算機的主要基礎課[1]。由于不同學校、不同專業對學生程序設計能力的要求不盡相同，所以程序設計課程可以采用不同的教學語言。Java語言是Sun公司推出的新一代面向對象程序設計語言，具有簡單、穩定、與平臺無關、安全、解釋執行、多線程等特點，是目前使用最為廣泛的網絡編程語言[2]。本文將對Java課程的開設、IDE的選擇、教學方法進行分析和探討。

2作為入門教學語言的爭議及分析

紐約大學計算機科學系的兩位教授認為：以Java作為入門教學語言會使學生過早地使用Java類庫和框架，學生只知道將一些簡單的程序組織到一起，但難于對所寫的程序形成運行時成本(run-time cost)的概念，因為他們很難知道究竟哪種調用方法是有效的；真正的程序員應該會用任何語言編程，過早地使用Java使學生不清楚源程序和硬件間的關系，不了解指針的意義，將來難以使用C語言編程；還有Java初學者習慣于圖形化編程，難于在沒有圖形用戶界面(GUI)的語言上編寫程序[3]。兩位教授的意見非常中肯，但從側面又反映了Java語言簡單、好學、好用，對于非計算機專業的學生來說，這是很重要的一點。正如當年從DOS的學習過渡到Windows的學習一樣，很多老師堅持DOS內容非講不可，否則擔心學生直接學習Windows時對內部命令和外部命令等基本概念都模糊不清，可現在的“大學計算機基礎”課程中，基本都不講DOS而直接講Windows了，學生學起來更加簡單、方便。

入門教學語言的選擇是至關重要的事情，作為大多數學生第一種需要認真學習理解的編程語言，必將成為很多學生的編程母語在他的思維方式中留下深深的烙印。這個編程母語要幫助學生破除計算機和軟件的神秘感，建立對于程序的基本認識和對計算機體系的最初理解。不僅如此，教學語言必須是工業界的主流語言，否則學生學非所用，學習動力無法保證。Java在教學上具有其特殊的優勢，比如其開發環境和工具支持非常成熟，有助于培養學生正確的編程習慣；Java 是當今第一工業主流語言，標準類庫非常全面，可以迅速地開發具有實際用途的程序，有助于激發和保持學生的興趣。

當然，學生過早使用Java框架，長于整合和快速開發，生產效率高，做直接的、有章可循的、非研究性和非創新性的工作比較合適，但這樣的學生基礎不牢，對計算機系統的理解薄弱，處理細節和矛盾的能力不足，缺少自主分析問題、解決問題的知識、能力和經驗。因此在Java教學中教師決不能讓學生依賴Java框架寫出程序就大功告成，而應該讓學生獨立實現部分類庫。

Java作為入門教學語言是有諸多可取之處的，關鍵是教師了解其優點與缺點后，教學中要“揚長補短”，沒有必要因為其不支持指針等細節而耿耿于懷。

3常用Java IDE的技術特點

一種程序設計語言輔以強大、高效的開發工具才會取得成功。Java語言的成功也證明了這一點。縱觀計算機開發語言的歷史,還從來沒有哪種語言像Java那樣擁有十幾種開發工具。這里僅介紹四種最流行的Java集成開發環境(IDE)：Eclipse、NetBeans、JBuilder、JCreator。根據近期數據調查分析可以看出，Java IDE的使用呈現Eclipse、NetBeans、JBuilder三國鼎立的局面。當前Eclipse市場份額占45%，NetBeans占30%，Jbuilder占15 %，其他IDE占5%[4]。

Eclipse是IBM公司的一種可擴展的開放源代碼IDE。Eclipse的最大特點是它能接受由Java開發者自己編寫的開放源代碼插件。Eclipse為工具開發商提供了更好的靈活性，使他們能更好地控制自己的軟件技術。經過幾年的發展，Eclipse已經成為目前最流行的Java IDE。并且擁有了很多的Eclipse社區和新聞組。目前，Eclipse已經成為開發Java程序的首選IDE。

JBuilder是Borland公司的Java IDE。JBuilder功能強大，能夠滿足很多方面的應用，尤其是對于服務器方以及EJB(Enterprise JavaBeans)開發者們來說。JBuilder缺點是往往一開始人們難于把握整個程序各部分之間的關系，對機器的硬件要求較高，占用系統資源較多，所以運行速度也較慢。

NetBeans是SUN公司主導的一個開放源碼的Java IDE，它已經僅次于Eclipse，是第二大Java IDE工具，適用于各種客戶機和Web應用。這個IDE有很多好的工具支持基于服務的企業開發，尤其是在SOA方面。舉個例子來說，NetBeans是IDE中唯一支持BPEL圖表和建模功能的產品。

JCreator為用戶提供了相當強大的功能，可以不用激活主文檔而直接編繹或運行Java程序。JCreator的設計接近Windows界面風格，用戶對它的界面比較熟悉。其最大特點是與我們機器中所裝的JDK完美結合，是其他任何一款IDE所不能比擬的。它是一種初學者很容易上手的Java開發工具，然而JCreator的缺點也是非常明顯的，它由于太過簡單，當學習到開始接觸AWT、SWING以及J2EE時就會發現它幾乎無法完成J2EE以及界面程序開發。

一般開發項目時都需要安裝各公司的應用服務器(中間件)和相應的開發工具，在使用這些開發工具之前，我們最好能熟知這些軟件的優點和缺點，以便根據實際情況選擇應用。

4Java課程的教學

目前，國內外很多高校已經將Java列為教學語言。然而，面對Java日益龐大的體系結構以及Java技術的飛速發展，如何在有限的學時內有效地開展教學就很值得研究。

4.1教學內容的選擇

必須有針對性地選擇教學內容，包含基礎知識和高級知識，見表1。一方面，使得學生能夠掌握必要的基礎知識，為以后的進一步學習打下扎實的基礎；另一方面，由于其涉及部分高級知識，為開發實用程序提供可能。

學習Java不能僅僅理解為學習Java的基本語法，認為掌握了基本語法就掌握了Java，這是理解上的誤區。Java不僅僅是一門語言，它還是一個平臺，所以要深入透徹地掌握Java，就必須掌握Java的基本工作原理，例如虛擬機、類裝載器等等。此外，面向對象的思想一定要重點強調。面向對象是一種先進的系統分析、設計和實現方法，它已成為當前計算機軟件開發的主流方法。Java API文檔始終是學習Java 最權威、最全面的資料。學會使用Java API文檔，對于日后的實際開發工作意義重大。

要想開發真正的應用程序，僅僅掌握基礎知識還是不夠的。異常處理、GUI、I/O 流、多線程、JDBC、Socket是必須講授的內容。這部分知識也只是進一步學習其他Java技術的基礎，因而需要扎實掌握。

在可能的情況下，教師應該盡早讓學生接觸設計模式(Design Pattern)。掌握常用的設計模式，可以避免重復設計或盡可能少做重復設計，極大地提高軟件的可復用性和靈活性，從而大大提高軟件開發效率。

4.2教學各環節的實施和教學方法分析

基礎先行的講授方式：先講圖形用戶界面的做法從GUI和applet開始，似乎能夠引起學生的興趣，但這需要學生具備牢固的面向對象程序設計方面的知識，并要求對Java事件處理模式有很好的理解，所以學生可能不太容易完全接受。先講基礎，是一種循序漸進的講授方式，首先對程序設計的概念、控制語句、方法和數組打下堅實的基礎，然后介紹面向對象程序設計，再講授圖形用戶界面、applet，最后講授異常處理、簡單I/O和其他高級課題[5]。這種方法的好處是，首先講解了面向過程的方法，然后演示面向對象方法的優越性，學生可以從中學到何時以及如何高效應用面向對象方法。

4.2.1適時引入IDE工具

目前，已經有很多高級的可視化Java開發工具，例如JBuilder、Eclipse等等。這些開發工具功能強大，對于提高編程效率很有幫助。然而，對于初學Java者，建議不要一開始就使用這些高級工具，否則很容易迷失方向。重點應該放在Java基礎知識的學習上，可以使用純文本編輯工具作為編寫代碼的工具。例如，UltraEdit就是非常不錯的選擇。使用文本編輯類型的工具來編寫Java代碼，可以迫使初學者記住必要的基本知識，養成閱讀Java API文檔的習慣，這兩點在起步階段是很重要的，可以為后面的學習打下扎實的基礎。在課程的后期再引入IDE工具，這樣不至使學生將注意力集中在開發工具的學習上。

4.2.2重視編程技巧與風格

學生過早使用Java框架，長于整合和快速開發，生產效率高，做直接的、有章可循的、非研究性和非創新性的工作比較合適，但這樣的學生基礎不牢，對計算機系統的理解薄弱，處理細節和矛盾的能力不足，缺少自主分析問題、解決問題的知識、能力和經驗。因此在Java教學中教師決不能讓學生依賴Java框架寫出程序就大功告成，而應該讓學生獨立實現部分類庫。教師可先介紹Java框架中相應類的接口定義和使用方法，學生使用后，從用戶的角度有了直觀的認識，再讓學生自己完成具體實現，然后在可用性、靈活性、可擴展性和性能上與Java框架中的實現比較，分析結果差異，最后再閱讀、研究分析Java框架的具體源代碼實現。這種讓學生先當用戶，體會用戶的需求，然后再當設計者，這種方案不僅培養了學生獨立解決問題的能力，也使其學習了Java框架中優秀的編程技巧與風格。

4.2.3設計大作業，強化實踐環節

在課程后期，學生有了一定的Java編程基礎，欠缺的主要是實際的開發經驗和全面系統的、深入的掌握Java技術。解決的方法就是通過企業真實項目練習，對所學知識進行深化，然后通過項目來獲取實際開發的經驗，盡快達到企業的實際要求[6]。選擇項目時需要注意：①選擇企業真實項目。項目應是實際的系統，或者是實際系統的簡化和抽象，不能夠是沒有實戰意義的教學性或者是純練習性的項目。否則學生練習后還是難以達到企業實際的需要。②項目規模要適當。這要根據項目練習的階段，練習的時間，練習的目標來判斷。太大了做不完，太小了達不到練習的目的。③項目應能覆蓋所學的主要知識點。學以致用，學完的知識點需要在實踐中應用，才能夠真正理解和掌握。④強調培養學生的動手能力。軟件開發是一個動手能力要求很高的行業，要求學生必須能夠獨立動手寫出代碼，寫出的代碼必須能解決實際的問題。

4.2.4推進評價環節的改革

一門課程的教學效果決定了該門課程的成功與否。除了教學內容的選擇、教學環節和實踐環節的充分重視，評價環節亦會顯著地影響教學效果。Java課程是一門實踐性非常強的課程，因而，單純地使用傳統的書面評價方式來判定學生的學習效果是不科學的。一方面不能考查學生的實際動手能力；另一方面也不能激發學生的學習興趣。建議使用理論與實踐兼顧、知識與能力并重的評價方式。對學生的評價主要由三個方面構成：①平時考核。作業情況、平時課堂提問表現、到課率。②實踐考核。平時上機表現、課程上機作業。③理論考核。側重于基礎知識、基本概念的考查。這種評價方式能更加客觀地反映出學生的學習效果，對學生的評價也更加科學。也可以使學生同時重視基礎知識的掌握及動手能力的提高，最終達到提高教學效果的目的。

5結束語

本文對Java教學進行了初步探討。要求教師要在更高的、全局的角度來安排教學內容，并能根據技術的發展不斷更新教學內容。對Java的教學只有經過不斷的試驗、探索、總結，才能使教學效果不斷提高。

參考文獻

[1] 楊樹林,胡潔萍. Java語言最新實用案例教程[M]. 北京:清華大學出版社,2006.

[2] 臺雯. Java集成開發環境的分析與研究[J]. 天津職業院校聯合學報,2008,10(2):56.

[3] 高振強,段麗華. 培養高技能人才的課程體系構建[J]. 寧波大學學報(教育科學版),2007,(8):52-55.

[4] 趙敬梅,郝桂英,劉鳳. 高職計算機專業課程體系構建的探索[J]. 教育與職業,2007,(5):143-144.

An Exploration into the Teaching of Java as a Course

ZHOU Xian-shan, LI Juan, GUAN Bin

Abstract: The article analyzes the relevant controversies on Java as the basic language of instruction, examines the technical features of the developmental environment of the commonly integrated Java, and explores the choice of teaching content and various stages of Java teaching.

Key words: Java, IDE, teaching