基于工程實踐能力培養(yǎng)的Java程序設(shè)計課程教學改革研究

劉長旺

摘要：Java程序設(shè)計是目前計算機相關(guān)專業(yè)一個非常重要的語言類基礎(chǔ)課程。該課程具有較強的實踐性。為了通過該課程提升學生的專業(yè)技能，提高應用型人才培養(yǎng)的效果，應該對該課程進行基于工程實踐能力的培養(yǎng)改革。論文分析了傳統(tǒng)的教學模式的特點，在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上對教學方案進行改進，以工程實踐能力培養(yǎng)為目標，重新設(shè)計了Java課程的教學體系，強化實踐教學，改進教學方法。實踐證明，這些措施能夠提高學生的學習興趣，提高Java程序設(shè)計課程的教學效果。

關(guān)鍵詞：Java；語言程序設(shè)計；課程改革；實踐教學

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）29-0109-02

一、引言

Java語言是面向?qū)ο蟆⒅С侄嗑€程的網(wǎng)絡編程語言，具有安全性高、可移植性好和代碼可重用性高等優(yōu)點，成為目前最流行編程語言之一。Java程序設(shè)計作為計算機語言類基礎(chǔ)必修課程在我校計算機相關(guān)專業(yè)中開設(shè)。通過這門課程的學習，力爭讓學生掌握Java語言的基礎(chǔ)知識，理解面向?qū)ο缶幊痰乃枷耄瑢W會面向?qū)ο缶幊痰募寄堋?/p>

二、傳統(tǒng)教學方案存在的一些問題分析

目前對于Java程序設(shè)計課程一般的教學方法都是先采用課堂進行理論教學，在課堂上按照循序漸進的方式講授一些知識點，先從最基本的入門概念比如數(shù)據(jù)類型、運算符和表達式等開始講起，然后逐步深入。在進行課堂理論知識講授的同時，中間穿插安排在實驗室的上機課時，讓學生對上節(jié)課學習的理論知識點通過實踐進行復習、鞏固。在這種培養(yǎng)方式下，學生注重于對單個知識點的掌握，但是忽視了對編程技能系統(tǒng)整體的培養(yǎng)，沒有辦法對這些不連貫的零散知識點進行融會貫通的應用，導致學生在課程結(jié)束甚至畢業(yè)之后，缺乏對具體問題進行分析和解決的能力，面對一個實際要解決的問題，卻不知道怎么樣去實現(xiàn)。所以，這樣培養(yǎng)出來的人才無法適應社會需求，不是企業(yè)和市場所需的人才。為了讓培養(yǎng)出來的人才能夠快速適應企業(yè)市場的需求，我們所要做的不僅僅是對學生傳授理論知識，還要培養(yǎng)他們的就業(yè)能力和職業(yè)能力，比如解決實際問題的能力、持續(xù)學習新知識的能力和團隊協(xié)作的精神等。所以，我們必須對傳統(tǒng)的教學方式進行改革，以提高學生的工程實踐能力為目標進行培養(yǎng)。

三、基于工程實踐能力培養(yǎng)的Java程序設(shè)計課程教學目標設(shè)計

基于工程實踐能力培養(yǎng)的Java程序設(shè)計課程，以培養(yǎng)適合企業(yè)市場需要的、具備一定的分析和解決問題的能力的應用型人才為目標，強調(diào)實踐和動手能力的培養(yǎng)，強調(diào)能夠讓學生具備解決工程問題的能力。具體來說，首先學生應該掌握Java語言的基本概念、語法等，掌握面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的基本思想和原則。學會配置Java相關(guān)的開發(fā)環(huán)境。通過和數(shù)據(jù)庫原理及應用、計算機網(wǎng)絡和網(wǎng)頁設(shè)計等相關(guān)課程的聯(lián)系，綜合運用Java語言的強大功能，進行面向?qū)ο蟮木幊蹋軌蛟诰W(wǎng)絡環(huán)境中開發(fā)計算機網(wǎng)絡應用軟件、信息系統(tǒng)、企業(yè)級的應用軟件等。

四、優(yōu)化的Java程序設(shè)計課程的教學體系設(shè)計

根據(jù)上述基于工程實踐能力的課程教學目標，我們把Java程序設(shè)計課程的教學環(huán)境分為理論教學環(huán)節(jié)和實踐教學環(huán)節(jié)兩部分，特別是在實踐教學環(huán)節(jié)，突出對學生能夠分析和解決實際問題的能力的培養(yǎng)。在課程理論教學環(huán)節(jié)，Java程序設(shè)計課程的教學重點是Java語言最基本的入門概念，包括Java語言的數(shù)據(jù)類型和運算、表達式和語句、語言的基本流程控制以及數(shù)組技術(shù)等；面向?qū)ο蟮幕靖拍詈途幊碳夹g(shù)，如類和對象、封裝和繼承、接口以及多態(tài)等方面的內(nèi)容；還需要覆蓋的內(nèi)容有基本的I/O處理、異常處理機制、網(wǎng)絡通信、數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)等；還需要利用大量的編程實例對圖形用戶界面編程、基本控制組件和布局、容器、圖像顯示和圖形繪制、對話框和菜單以及JavaAPI等進行講解。理論教學環(huán)節(jié)的難點在于讓學生掌握面向?qū)ο缶幊痰乃枷搿⒍嗑€程編程技術(shù)以及各種事件處理模型等。

課程的實踐環(huán)節(jié)，是實現(xiàn)課程教學目標的重中之重。實踐教學環(huán)節(jié)我們分成三個部分。針對理論教學課堂中學習的知識點，按照傳統(tǒng)教學方案，及時在知識點學習中間安排上機實踐，這是第一部分實踐，目的在于讓學生能夠及時對所學的理論知識點驗證學習、鞏固。第二部分的實踐則是在學生的課外時間，布置一些實踐性、操作性和針對性比較強的課外任務，讓學生在課外通過多上機練習，進一步強化對專項技能的培養(yǎng)。第三部分實踐，我們引入基于項目式的教學方法，在課程教學的最后兩周，根據(jù)實際項目常見的技術(shù)要求，要求教師帶領(lǐng)學生在模擬的真實企業(yè)項目、真實工作環(huán)境、真實職業(yè)情景的情況下，依據(jù)學期所學習的知識點，分成多個項目小組完成一個獨立的項目。

五、教學方法和手段改革

在教學方法和手段的改革上，我們同樣以培養(yǎng)學生的工程實踐能力為出發(fā)點，研究了目前經(jīng)常采用的各種實踐教學方法，根據(jù)Java程序設(shè)計課程的特點以及學生知識結(jié)構(gòu)的實際情況，應用了眾多的教學方法。除了上面提到的項目教學法，還引入了啟發(fā)式教學方法、興趣小組和項目小組學習方法、任務驅(qū)動法等。（1）啟發(fā)式教學方法。在學生的教學中，我們舍棄傳統(tǒng)“滿堂灌”的刻板教學方法，盡可能地使用能夠啟發(fā)學生思維、讓學生主動去思考的教學方法，進一步引導學生培養(yǎng)學習的主動性、積極性，進行探究式的學習，而不是強制性的將知識灌輸給學生，避免讓學生在課堂上似乎聽懂了，而課下由于不知其所以然而又全部不懂的情況。（2）建立學習興趣小組和項目小組。在學生班上由學生自愿組合，建立起4-5人的興趣小組和項目小組，進行協(xié)作式的學習，培養(yǎng)好的集體學習的氛圍。這種協(xié)作式的學習非常重要，能夠讓學生在有限的課堂時間之余，對不懂的問題可以充分的互相詢問和學習、交流和討論，對于比較困難的問題可以一起攻關(guān)解決，也培養(yǎng)了學生團隊合作精神。可以從多方面都能夠促進學生的學習效果。（3）任務驅(qū)動方法。任務是驅(qū)動法，就是讓學生通過“任務分析——相關(guān)知識——任務學習”這一思路，讓學生在完成任務的過程中，學習到相關(guān)知識[2]。傳統(tǒng)的考核機制是總評分等于理論成績（一般為70%）加上平時成績（一般為30%）的方案來對學生的學習效果進行考核。但是Java程序設(shè)計課程是一門實踐性極強的課程，傳統(tǒng)的考核方式，重理論輕實踐，沒有辦法對學生的專業(yè)技能進行考核，沒有辦法體現(xiàn)學生的工程實踐能力水平的高低。所以我們改革了考核的評價機制，特別突出了對學生實踐動手能力的考核，把理論成績的比例降到了30%，平時成為30%，而實踐上機考核為40%。實踐考核又分為兩部分，平時的上機課程中完成的上機實驗占20%，而最后以項目小組形式完成的項目成績占20%。對于項目小組的項目的評分，要進行答辯，項目成員的評分可以采取項目小組根據(jù)各成員完成的工作進行內(nèi)部評判，結(jié)合答辯中教師的評分以及其他項目小組的評價的方式給出，盡可能做到公正評判。

六、加強實踐基地建設(shè)，為學生實訓提供良好的環(huán)境

實踐基地分為校內(nèi)實驗室和校外實踐基地兩塊。在校內(nèi)，我們建立了硬件配置優(yōu)良、軟件配備完善的Java軟件開發(fā)實訓室，實訓室可以100%開出為了達到教學目標規(guī)定的所有驗證性、綜合性和設(shè)計性的實驗，為培養(yǎng)學生的工程實踐能力提供了有力的硬件保障。

七、總結(jié)

近幾年來，我們以培養(yǎng)學生的工程實踐能力為目標，對Java程序設(shè)計課程進行了改革，重新設(shè)計教學目標、優(yōu)化教學知識結(jié)構(gòu)體系，改革教學方法、手段等。通過改革，對理論教學和實踐教學的內(nèi)容和學時重新進行了分配，突出了實踐教學，加強了“雙師型”的教師隊伍建設(shè)，實踐基地得到更加充分的利用，提升了學生的編程專業(yè)技能，提升了學生的職業(yè)能力，適應了學校培養(yǎng)應用型創(chuàng)新型人才的目標，使得學生在就業(yè)市場上的就業(yè)競爭力得到顯著增強。

參考文獻：

[1]李東明，趙偉.Java語言課程實踐教學改革[J].計算機教育，2011，（13）：122-125.

[2]謝景明.Android移動開發(fā)教程（項目式）[M].人民郵電出版社，2014.

Abstract：Java programming is one of the most important basic courses in computer science. The course has strong practicality. In order to improve students' professional skills and improve the effect of application-oriented talents training，the curriculum should be based on engineering practice ability training reform. This paper analyzes the characteristics of the traditional teaching mode，on the basis of the existing teaching scheme is improved，the engineering practice ability as the goal，the redesign of the Java teaching system，strengthening practice teaching，improving teaching methods. Practice has proved that these measures can improve students' interest in learning and improve the teaching effect of Java programming course.

Key words：Java；language programming；curriculum reform；practice teaching