基于慕課的“Java桌面應用開發”課程改革

摘 ?要： 介紹了“Java桌面應用開發”的課程標準及其在軟件技術專業課程體系中的地位，闡述了MOOC的基本知識與特征。針對該門專業課進行基于MOOC的課程教學設計。根據常規的課程教學評價分析了該課程改革后的教學效果。

關鍵詞： 慕課; 課程體系; 課程改革; 教學評價

中圖分類號：G712 ? ? ? ? ?文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1006-8228（2015）01-57-03

Curriculum reform of desktop application development by Java based on MOOC

Sun Shibing

（Dept. Software， Changsha Social Work College， Changsha， Hunan 410004， China）

Abstract： The curriculum standards of desktop application development by Java and the role in course system in department software technology are introduced. The basic situation and characteristics of MOOC are elaborated. The course teaching is designed based on MOOC. The course teaching effect is analyzed according to the regular course teaching evaluation.

Key words： MOOC; curriculum system; curriculum reform; teaching evaluation

0 引言

軟件產業在過去的幾年里，面向對象技術一直是主流的開發技術之一，其中Java程序設計語言更是其中的典型代表。“Java桌面應用開發”是面向對象技術編程（Oriented Object Programming）的一門專業課程，大多數計算機院校和專業都開設了這門課程，其相關和類似的課程有：面向對象程序設計，Java實用程序設計，Java編程語言等等。在常規的教學中，Java桌面應用開發往往側重于理論介紹，而缺少實際應用方面的內容[1]。這使得學生若想全面學習并熟練掌握Java技術，就必須參加具體的項目實訓，或者購買包含大量重復信息的圖書和查閱大型的工具書[2]。本文針對上述問題，通過以案例為中心的學習方法講解Java語言本質[3]，精簡Java的基本語法知識，用實例引出相關概念，基于MOOC理念構建Java桌面應用開發課程學習平臺，使學生能夠清晰地建立起面向對象的編程思想。

1 慕課（MOOC）理念

MOOC（massive open online courses）的中文意思是大型開放式網絡課程。MOOC里的課程面向高等教育教學，擁有一套本身的學習和管理系統，其課程均是免費的，具有工具資源多元化、課程易于使用、課程受眾面廣、課程參與自主等優勢和特點[4]。

MOOC的使用對象為高等教育中海量的教師和學生，該課程需要有良好的互動和響應設計。在課程設計中，可以運用大型開放式網絡課程網路來處理大量的互動和回應，如同儕審查（peer review）、小組合作等;或者使用客觀、自動化的線上評量系統，如隨堂測驗、考試。在教學設計上，MOOC需要遵循集結、混編、重新制定目標、回饋等原則[5-6]。

2 Java桌面應用開發課程標準

Java桌面應用開發課程采用中國鐵道出版社出版，由孫士兵等人編著的教材。課程內容包括如下知識點。

第1章，介紹了Java誕生和發展情況;詳細地說明了Java語言的特點，從編程語言的角度著重闡述了它的關鍵特色;介紹了JVM的執行過程以及Java源程序的執行過程;根據Java的開發環境，介紹了Java的開發工具，環境變量的配置以及具體運行Java文件;通過一個典型的Java程序hello.java來說明Java程序的基本特征，應用程序和小應用程序的區別以及使用;介紹了Java的基本語法;介紹了Java與C/C++語言的聯系和區別，以及Java與Internet的相關概念。

第2章，介紹了Java的基礎知識，詳細介紹了運算符，優先級、條件判定和循環，使讀者能具備基本的程序結構思想與概念，以及Java的面向對象編程基本思想。

第3章，介紹了Applet與HTML基礎知識，利用一個實例區別了Applet與Application，詳細解釋了Applet的生命周期與方法，包括初始化階段與方法init（），啟動階段與方法start（），停止階段與方法stop（）和撤消階段與方法destroy（），介紹了Applet中加載圖片和音頻文件等多媒體操作，并詳細介紹了如何創建策略文件。給出一個Applet的運用實例。

第4章，介紹MVC的設計模式及相關概念，由MVC中的視圖引入字符用戶界面CUI和圖形用戶界面GUI。詳細介紹Java GUI中常用的兩個文件包java.awt和java.swing。結合具體的實例介紹了GUI開發中常用的12種組件和6種布局管理器的實現方法。用客戶登錄界面案例一綜合運用了部分組件，用計算器案例二綜合運用了本章內容。

第5章，介紹了事件處理的由來，并描述了基于窗口的，事件驅動程序的流程，詳細闡述了AWT事件處理模型，主要涉及三類對象：事件源，監聽器和事件處理方法，并說明了事件處理機制，具體介紹了事件類、事件監聽器、AWT事件及其相應的監聽器接口、事件適配器和常用的四種對事件的響應。介紹了開發一個基于Java平臺事件驅動模型的記事本案例。

第6章，介紹了異常的概念，詳細說明異常的層次結構，從異常處理機制、捕獲異常兩個方面介紹了異常的處理，重點介紹了用戶定義異常。用接收客戶信息界面的案例分析說明異常的運用。

第7章，介紹了線程的基本概念，區別了線程和進程，介紹了線程的掛起方式，詳細介紹了線程的生命周期，介紹了線程的同步與死鎖，詳細解釋了線程同步和死鎖的概念及原因，并總結了多線程編程的一般規則。用案例一說明多線程的服務器編程，用案例二設計了一個時鐘日歷。

第8章，由網絡編程引入TCP/IP協議的介紹，詳細解釋了Socket的基本概念和工作機制，介紹了URL（統一資源定位）的概念和基本運用，連接數據庫的JDBC，結合實例詳細敘述了建立數據源ODBC的步驟。通過設計一個類ICQ系統的案例綜合運用了上述理論知識。

第9章，綜合運用了前幾章所學的知識點，用一個以案例為中心的學習方法的實時聊天室系統項目設計幫助讀者全面理解系統可行性分析、需求分析、概要設計、數據庫的設計、詳細設計以及系統測試等內容。

Java桌面應用開發課程為編寫面向對象的高級Java應用程序提供所需要的知識和技能。在該課程中，學生將學習Java編程語言的語法和面向對象的概念，Java運行時的更高級特性，例如對圖形用戶接口、多線程和網絡連接等。在軟件技術專業中，該課程為后續的面向對象課程學習奠定基礎，如JSP/Servlet Web應用編程技術，EJB企業應用編程技術，JSF、Spring、Hibernate流行框架，單元測試能力，Android移動應用開發等。

通過該課程學習，學生將能夠正確理解項目規定的實施要求，根據構件的實施模型用Java技術編寫源代碼，實施單元測試，并根據缺陷報告的要求修改缺陷;學生能夠獲得主動學習能力，團隊協作意識，探索創新能力，表達溝通能力和解決問題的能力;并且，根據軟件開發項目管理和軟件工程的要求，按照程序設計規格說明書用Java技術編制并調試程序。

3 慕課下的Java課程設計

在課程設計中，我們對Java桌面應用開發課程的知識點進行詳細分解，對每個知識點錄制講授視頻，編制教案和課件，編寫練習和測試，依據世界大學城網站（http：//www.worlduc.com/）空間而構建學習平臺。在平臺課程中所有章節對應的觀看、閱讀、訓測、求助都含有對應內容的超鏈接——即點擊“觀看”可觀看對應章節視頻，點擊“閱讀”可閱讀對應章節電子教案/課件，點擊“訓測”可進到相關知識點的訓練和測試，點擊“求助”可跳轉到和教師的留言互動。課程平臺下有留言回復窗口，可及時處理學生的疑惑。如圖1為Java桌面應用開發課程學習平臺（詳見：http：//www.worlduc.com/blog2012.aspx？bid=23677941），圖2為學生課程學習互動和響應窗口。

[課程學習內容目錄＼&章節標題名稱＼&精彩視頻＼&教案/課件/

其他資源＼&訓練/測試＼&指導答疑＼&第一章 Java語言概述＼&觀看＼&閱讀＼&訓練＼&求助＼&Java的誕生＼&觀看＼&閱讀＼&訓練＼&求助＼&Java語言的特點＼&觀看＼&閱讀＼&訓練＼&求助＼&Java虛擬機（JVM）＼&觀看＼&閱讀＼&訓練＼&求助＼&Java的開發環境＼&觀看＼&閱讀＼&訓練＼&求助＼&第一個Java程序＼&觀看＼&閱讀＼&訓練＼&求助＼&面向對象初步＼&觀看＼&閱讀＼&訓練＼&求助＼&第二章 創建基于Web的Java程序＼&觀看＼&閱讀＼&訓練＼&求助＼&]

圖1 ?Java桌面應用開發課程學習平臺

圖2 ?學生課程學習互動和響應窗口

（參見：http：//www.worlduc.com/blog2012.aspx？bid=23677941）

在Java桌面應用開發課程平臺中不僅有理論知識方面的介紹，還把作者多年的教學經驗和項目管理與開發經驗融入其中，使學習者能掌握一般實際項目中所需要的基本知識。

4 課程改革的效果分析

Java桌面應用開發在實際教學中，采用了如下十條常規課程教學評價指標進行評價考核。教學評價指標的內容如下：

⑴ 是否表現出高尚師德、淵博學識、嫻熟技能、文明舉止;

⑵ 是否做到了備課充分、講授認真、管教管導、尊重學生;

⑶ 是否做到了內容完備、信息充分、緊扣主題、富有新意;

⑷ 是否做到了啟發教學、聯系實際、因材施教、深入淺出;

⑸ 是否做到了合理有效地使用各種必須的教學手段或媒體;

⑹ 是否做到了重點突出、思路清晰、表述清楚、時間合理;

⑺ 是否做到了語言準確清楚、富于感染力、板書工整規范;

⑻ 是否做到了注重培養學生的分析、應用能力或專業技能;

⑼ 是否做到了加強與學生之間的雙向交流、課堂氣氛活躍;

⑽ 是否做到了多數學生理解和掌握的程度較高、學有所獲。

上述考核指標每條權重為0.1分，評價標準為非常出色10、很好9.50、好8.50、稍有不足7.50、明顯不足6.50等五項，以此來計算其加權平均分而作為學生對課程的滿意度。

在實際項目運用中，我們挑選軟件技術專業4名具有計算機專業講師職稱的青年教師和8個軟件開發與項目管理專業（簡稱：軟開）的班級進行驗證分析。8個班級共有學生359名，平均約45人/班。因此，實驗數據具有良好的樣本意義。4名教師各自擔任兩個班級的Java桌面應用開發教學，如A教師—軟開1331，2班，B教師—軟開1333，4班，C教師—軟開1335，6 班，D教師—軟開1337，8班。依據湖南省教育廳項目《云空間和移動學習背景下基于MOOC理念的課程教學研究》（項目標號XJK014CXX011），在項目實施中。要求奇數號班級采用基于MOOC理念的Java桌面應用開發課程教學，偶數號班級采用傳統的課程教學。學期結束后，教師獲得的教學效果反饋數據8個班級分別為9.66352、8.56251、9.24157、8.15001、9.4211、8.34001、9.5021和8.4101（數據來源www.csmzxy.com方正教務管理系統教學質量評價）。通過對比分析，在不考慮其他不穩定因素的情況下（如：教室教學設備等），同一名教師采用基于MOOC理念的Java桌面應用開發課程在教學中所獲得加權平均分要比傳統課程教學方式的得分基本要高出約11個百分點，如圖3所示，而且學生更能夠主動參與教學，達到更佳的學習效果。

5 結束語

Java桌面應用開發課程設計運用了MOOC教學理念，在實際教學運用中我們發現，對于軟件技術專業的學生，使之能具備科學扎實的理論基礎，通過授課與實戰緊密結合，實時動態的交互反饋，應用更客觀全面的評價體系，提升了學生實際分析問題和解決問題的能力和實踐教學質量，并可能在今后創建精品課程。視頻資料加強了軟件項目開發分析決策訓練，提升了學生實際分析問題和解決問題的能力，同時使學習不再枯燥和空洞，增強學生主動學習的熱情，使他們在潛移默化中提升技能，改變行為。

圖2 ?Java桌面應用開發課程教學反饋效果對比

參考文獻：

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