Java課程教學(xué)體系構(gòu)建探索

摘要：針對高校Java語言教學(xué)與實踐課程內(nèi)容，分析國內(nèi)外Java應(yīng)用市場與教學(xué)現(xiàn)狀，提出以JavaSE課程為核心，延伸Java在Web企業(yè)應(yīng)用和Android移動開發(fā)的專業(yè)課程設(shè)置，兼顧數(shù)據(jù)庫使用和軟件工程實踐的任務(wù)與項目驅(qū)動教學(xué)模式，探討Java課程教學(xué)體系的構(gòu)建與實施。

關(guān)鍵詞：Java課程；教學(xué)體系構(gòu)建；Web企業(yè)應(yīng)用；Android移動開發(fā)

文章編號：1672-5913（2013）18-0083-04

中圖分類號：G642

根據(jù)2013年4月最新TIOBE開發(fā)語言排行榜公布的排名結(jié)果，Java語言再次位居榜首。為適應(yīng)行業(yè)及科研軟件開發(fā)對Java編程人員的實際需求，吉林大學(xué)在計算機編程類語言最新教學(xué)內(nèi)容中，擴充Java語言課程內(nèi)容，拓展Java的Web企業(yè)應(yīng)用與Andriod移動平臺開發(fā)實踐課程。

1 Java社會需求

由于Java語言“一次編寫，到處運行”的特點，使其在國內(nèi)外軟件開發(fā)企業(yè)中的使用比例排名第一。Java編程人員的需求市場廣闊，僅以51job人才招聘網(wǎng)2013年7月的發(fā)布消息為例，關(guān)于Java招聘的崗位信息多達(dá)4萬余條。

在企業(yè)級應(yīng)用方面，據(jù)W3Techs公司2013年6月統(tǒng)計數(shù)字顯示，服務(wù)器端最為流行的5種常用計算機語言中，Java是企業(yè)級高訪問量網(wǎng)站的首選。自2008年以來基于Java語言的Android系統(tǒng)迅速普及。2013年5月，據(jù)市場調(diào)研公司Gartner的數(shù)據(jù)顯示，Android操作系統(tǒng)在全球智能手機操作系統(tǒng)占有率從去年同期的56.9%直線飆升至74.4%，并仍在提升。

2 Java教學(xué)現(xiàn)狀

鑒于Java的迅速普及和良好的跨平臺特性，Java已成為當(dāng)代成長最快的軟件產(chǎn)品之一，受到大約150個許可證頒發(fā)機構(gòu)、200所大學(xué)和50萬開發(fā)者的擁戴。從1997年起，美國麻省理工學(xué)院就設(shè)置了Java作為必修課。2002年，美國加州大學(xué)伯克利分校開設(shè)了25門Java相關(guān)課程。美國、澳大利亞、新加坡等國家90%以上的高校開設(shè)了Java課程，甚至一些文科專業(yè)都競相開設(shè)該課程。世界計算機排名前列的高校，均開設(shè)有Java及其相關(guān)課程，詳見表1。

在我國最新教育部計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會制定的白皮書中，Java課程被列為核心課程之一。國內(nèi)高校從1997年開始陸續(xù)開設(shè)Java相關(guān)基礎(chǔ)課程，在原有的C和C++基礎(chǔ)上。新增Java編程課程；2012年國內(nèi)已有近80%的高校開設(shè)了Java及相關(guān)課程，僅2013年應(yīng)屆計算機專業(yè)學(xué)生就有近8萬人在校學(xué)習(xí)Java編程，2013年“華南資訊杯”廣東省Java程序員競賽中有74所高校的702支隊伍，共2094人報名。國內(nèi)高校Java課程開設(shè)情況，詳見表2。

3 Java教學(xué)體系構(gòu)建

在以往的Java教學(xué)過程中，學(xué)生雖然學(xué)習(xí)了多種語言及編程設(shè)計類課程，但真正設(shè)計項目時卻感覺自己不能完成該項目，原因在于Java語言教學(xué)開展的孤立性，以及基礎(chǔ)課程與實踐課程的不連續(xù)性。傳統(tǒng)Java語言課程教學(xué)與其他相關(guān)課程缺乏橫向融合，與實際項目開發(fā)縱向脫節(jié)，學(xué)生學(xué)習(xí)Java過程中沒有應(yīng)用和項目開發(fā)的整體概念；由于Java編程語言基礎(chǔ)課和實踐課需要多學(xué)期共同完成，造成學(xué)生在學(xué)習(xí)Java語言過程中，前期基礎(chǔ)課程迷茫而無所適從，后期實踐課程感興趣但基礎(chǔ)不牢，進(jìn)而喪失對Java學(xué)習(xí)和使用的信心。

1）Java教學(xué)體系整體規(guī)劃。

在Java市場和人才培養(yǎng)需求面前，如何合理組織和安排Java課程的整體教學(xué)，已成為我們急需探討和解決的問題。國內(nèi)外高校的Java教學(xué)中，基本上把整個Java的課程設(shè)置為1年，分為Java程序設(shè)計基礎(chǔ)知識部分與Java程序設(shè)計高級開發(fā)部分，其中基礎(chǔ)部分以Java程序設(shè)計為主，而高級程序開發(fā)部分則以J2EE以及J2ME課程為主。學(xué)生經(jīng)過第一個學(xué)期對Java基礎(chǔ)知識的掌握后，可以在下一學(xué)期開始高級開發(fā)部分的學(xué)習(xí)。在一些高校中，課堂上老師除了授課之外，課程設(shè)置中還專門安排了一些Tutorial的授課安排，相當(dāng)于課堂討論課。老師會預(yù)先給出教學(xué)中的重點、難點，同學(xué)們可根據(jù)自己的情況及時發(fā)言或討論，從中獲得自己想要的東西。

參照國內(nèi)外多所高校的Java教學(xué)計劃，依據(jù)吉林大學(xué)最新教學(xué)大綱的編程類語言教學(xué)內(nèi)容，筆者所在團(tuán)隊提出了Java課程教學(xué)體系構(gòu)建方案，如圖1所示。在高級語言程序設(shè)計和面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的C和C++語言基礎(chǔ)上，依托算法設(shè)計和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程，從第4學(xué)期開始Java課程教學(xué)；以Java SE為核心，側(cè)重理論結(jié)合實踐，注重程序和架構(gòu)的設(shè)計，突出實踐對于Web企業(yè)應(yīng)用和Android移動開發(fā)的重要作用；在任務(wù)和項目驅(qū)動教學(xué)理念下，制訂實踐教學(xué)內(nèi)容，詳見表3；強調(diào)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用在其中的重要地位，融入架構(gòu)設(shè)計和團(tuán)隊開發(fā)等實際軟件工程內(nèi)容，為學(xué)生實際操作提供支持。

2）Java程序設(shè)計課程。

Java程序設(shè)計課程是Java語言的基礎(chǔ)，側(cè)重Java基本語法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，是Java教學(xué)體系整體框架中的核心部分，也是后期以Java為核心語言專業(yè)課程開設(shè)的基礎(chǔ)。

Java程序設(shè)計課程設(shè)立在第4學(xué)期，以JavaSE為主，在介紹和講解Java基本語法概念的同時，需要學(xué)生深入理解面向?qū)ο缶幊趟枷耄⑦M(jìn)一步深刻認(rèn)識不同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)間的內(nèi)在關(guān)系；通過各章節(jié)實例，學(xué)生應(yīng)熟練掌握一套Java IDE編程環(huán)境（如Eclipse或NetBeans等），進(jìn)行程序的編寫和調(diào)試；并通過上機實踐，實現(xiàn)具有簡單界面的單機應(yīng)用程序，如記事本和學(xué)生成績登記等，詳見表3，熟悉數(shù)據(jù)庫的基本連接和使用，為后續(xù)以任務(wù)與項目為驅(qū)動的教學(xué)模式奠定開發(fā)環(huán)境基礎(chǔ)；同時在整個授課過程中，貫徹面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計思想，強調(diào)先設(shè)計后動手的軟件工程設(shè)計理念，并穿插Java的企業(yè)應(yīng)用Web開發(fā)和基于Java的移動設(shè)備Android開發(fā)中的延伸應(yīng)用示例，給學(xué)生以實際應(yīng)用的概念，為后續(xù)Java EE的Web企業(yè)應(yīng)用和Android移動開發(fā)實踐課程奠定應(yīng)用基礎(chǔ)。

3）Web企業(yè)應(yīng)用課程。

Java在高訪問量網(wǎng)站中占有很高份額，是當(dāng)今Web企業(yè)級應(yīng)用的首選，這需要Java在Web企業(yè)應(yīng)用中提供更多組織團(tuán)隊協(xié)作開發(fā)的機制，并考慮更多安全性和架構(gòu)細(xì)節(jié)。

Java企業(yè)應(yīng)用課程開設(shè)在第5學(xué)期，以JavaEE為核心技術(shù)，是對項目實踐動手能力要求較高的課程，需要學(xué)生在數(shù)據(jù)庫原理與軟件工程基礎(chǔ)上，進(jìn)行規(guī)范化的項目工程構(gòu)建與開發(fā)。在介紹前臺界面Bootstrap與控制器Struts開發(fā)、中間業(yè)務(wù)層Spring管理和Hibernate與MyBatis數(shù)據(jù)庫映射等架構(gòu)內(nèi)容的同時，需要學(xué)生了解Web開發(fā)的大量基礎(chǔ)知識，如HTML、CSS和JavaScript等；并通過設(shè)計、實現(xiàn)、測試、調(diào)試、發(fā)布和維護(hù)中小型企業(yè)應(yīng)用的Java Web項目開發(fā)實踐，使學(xué)生自身技術(shù)水平在短期內(nèi)得以迅速提升，進(jìn)而將Java基本概念、基本理論和實踐技能融入到具體的Java Web程序和集成開發(fā)環(huán)境中去。

Java Web企業(yè)應(yīng)用課程以實踐課程形式在機房進(jìn)行講授，提倡任務(wù)與項目為驅(qū)動的教學(xué)模式，教師在講授16學(xué)時基礎(chǔ)課內(nèi)容后，利用32學(xué)時進(jìn)行SSH輕量級Web應(yīng)用實際項目開發(fā)。搭建由前臺查詢、后臺建庫、中間層耦合配置的網(wǎng)站建設(shè)，如新聞發(fā)布網(wǎng)站和網(wǎng)上交易系統(tǒng)等實際企業(yè)應(yīng)用項目搭建，詳見表3。學(xué)生以分組分工協(xié)作形式完成項目內(nèi)容，最終提交設(shè)計文檔，并提供程序演示等內(nèi)容。

4）Android移動開發(fā)課程。

隨著基于Java語言的Android系統(tǒng)迅速普及，對于Android開發(fā)人員的人才需求急劇增加。對于Java開發(fā)者來說，以前主要在Java EE平臺上從事服務(wù)器端應(yīng)用開發(fā)，但在計算機便攜化的趨勢下，Java開發(fā)者面臨著為這些應(yīng)用程序開發(fā)客戶端的需求。

對于Java開發(fā)者來說，Android應(yīng)用開發(fā)既是一個挑戰(zhàn)，也是一個機遇。Android系統(tǒng)是一個新的發(fā)展趨勢，作為Java程序設(shè)計課程的接續(xù)與延伸性實踐課程，Android課程開設(shè)于第6學(xué)期，目的是使學(xué)生掌握Android系統(tǒng)開發(fā)的基本方法和流程，熟悉Android SDK、GUI基本控件、數(shù)據(jù)交互與存儲以及移動設(shè)備特性等內(nèi)容，從而為學(xué)生深入學(xué)習(xí)Android高級開發(fā)奠定堅實基礎(chǔ)，有利于拓展學(xué)生就業(yè)途徑，為其提供創(chuàng)業(yè)機會，具有良好的社會效益。

Android課程仍然以實踐課程形式在機房進(jìn)行講授，延續(xù)任務(wù)與項目為驅(qū)動的教學(xué)模式，時時操作。教師在講授16學(xué)時基礎(chǔ)課程內(nèi)容后，利用32學(xué)時進(jìn)行Android手機應(yīng)用項目實際開發(fā)。搭建由前臺查詢、遠(yuǎn)程建庫、模擬查詢和利用移動設(shè)備特殊傳感器的項目建設(shè)，如手機通訊錄、手持小游戲和網(wǎng)站客戶端開發(fā)等，詳見表3。同樣，學(xué)生以分組分工協(xié)作形式完成項目內(nèi)容，最終提交設(shè)計文檔，并提供程序演示等內(nèi)容。

4 結(jié)語

Java語言作為跨平臺的面向?qū)ο笳Z言，在近10年的流行開發(fā)語言排名中位居前茅，在Web企業(yè)級應(yīng)用和移動設(shè)備開發(fā)中更是發(fā)展迅猛。在龐大的Java市場和人才培養(yǎng)需求面前，需要教師提供合理的課程講授體系和實踐內(nèi)容支撐，構(gòu)建以提高學(xué)生能力和素質(zhì)為目標(biāo)的Java人才培養(yǎng)教學(xué)體系架構(gòu)。

（編輯：趙廓）