“Java程序設計”課程教學改革研究與探索

黃興 黃華 張永

摘 ?要：針對目前“Java程序設計”教學中存在的問題及現狀，從教學方法、考核方式、實踐教學等方面提出了改革措施，并按照“分級遞進、逐步提高、綜合應用”原則實施了實踐教學改革。通過這些改革，力圖提高課程教學質量及學生實際綜合應用能力，幫助學生更好地掌握Java技術，使學生能夠達到新工科背景下計算機專業人才培養目標的要求及就業需求。

關鍵詞：Java程序設計;教學改革;實踐教學

中圖分類號：G642.4 ? ? ? 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2020）15-0196-03

Abstract：Aiming at the situation and problems that “Java Programming” course exist，this article analyzes the teaching methods，examination system，practical teaching of Java courses and so on，then put forward the reforming based on the principle of “classification steps，increasing gradually，integrated application”. Through these reforms，we try to improve the teaching quality and studentspractical comprehensive application ability，help students better master Java technology，and enable students to meet the requirements of computer professional training objectives and employment needs under the background of new engineering.

Keywords：Java programming;educational reform;practice teaching

0 ?引 ?言

“Java程序設計”課程是國內大部分高校計算機類專業的必修課，屬于程序設計類課程，通常與C語言程序設計前后銜接。該類課程的重點是培養學生的實際工程問題的求解能力，包括分析和解決問題的能力、系統化的設計能力[1]，使學生具備面向對象的技術應用能力以及創新意識，能夠從事Java相關的軟件開發、維護、運營等工作。

雖然許多高校對該課程進行了相關的教學改革，并取得了一定教學經驗，但離培養學生應用能力與創新創業意識的要求還有較大的差距。在近年來，畢業生在尋找與Java技術相關的工作中發現學校所學習的技術知識不能滿足用人單位的崗位需求，主要表現在對Java基礎知識掌握薄弱、技術知識面窄、實踐動手能力差、缺乏項目實戰經驗等問題。

1 ?“Java程序設計”課程教學現狀

許多計算機類專業課程大多采用“理論教學+實驗教學”模式，“Java程序設計”課程也不例外，其中理論教學學時偏重，沒有突出加強編程實踐技能的訓練，學生編寫代碼的可復用性與可擴展性差，實際應用能力與培養目標還是存在較大差距。且課程成績以筆試成績為主，不易于激發學生學習的積極性、主動性和創新性。

在“Java程序設計”課程的實際教學過程中，缺乏對本課程向多樣化趨勢發展的正確把握，進而影響對“Java程序設計”課程實踐環節的合理設置。課程開設的時限通常為一個學期，雖然近些年有一定程度的改變，增加了實驗部分的學時數，但僅利用課程實驗環節對學生進行實踐訓練，提高學生實際綜合應用能力，如程序的編寫、調試、診斷、測試等不太現實。

2 ?教學改革的措施

2.1 ?采用多種教學方法

從實際問題和實例出發，運用啟發式、案例式、任務驅動、翻轉課堂等多種教學方法進行教學。在我校的實際教學中對Java基礎知識部分采用翻轉課堂教學方法，以學生課外自主學習為主，學生可利用網絡教學資源平臺輔助學習，教師在課堂中對學生自學的疑問進行解答，再利用超星網絡教學平臺進行隨堂測試，如圖1所示，考查學生是否對知識點吸收理解。對基本編程技術這部分內容，通過啟發、案例教學把要求掌握的知識點和技術講清，可在課堂上預留15分鐘當場布置任務，要求學生在課堂上用電腦編寫程序，加強本堂課編程技術知識點的吸收和消化，并對當場完成任務的同學鼓勵加分。對綜合應用技術內容采用實踐項目教學法，綜合運用前兩部分知識，結合最新技術解決實際問題。突出教和學的“導向性”和“循跡性”。

2.2 ?開展網絡輔助教學

通過建立網絡教學平臺，借助網絡課堂，教師可以將知識點講解視頻、經典案例視頻、教學大綱、教學任務安排、習題庫等相關教學資料內容放置到該平臺，充分利用現代化教學技術，整合現有教學資源，將課堂教學延伸到課外，鼓勵學生自己在網上查找資料解決問題。這不僅能使學生學到知識，并且可以激發學生的學習興趣，訓練思考問題的能力。同時充分利用網絡教學平臺，建立在線討論欄目，教師就教學難點與學生開展討論，如圖2所示。促使學生課后自主探究、溝通交流、協作解決問題，促進已學知識的進一步內化、拓展。

2.3 ?建立合理的課程考核機制

以前我校該課程考核方式單一，筆試部分占總成績的70%，未考慮理論與實踐、知識與能力兼顧的考核方式。為體現學生的實踐應用、創新創業能力，我校對該課程的考核方式進行合理的改革，加大對實踐應用能力的考核力度。課程總成績分三方面進行考核：

（1）理論知識考核，包括知識點理解記憶，同時也包括代碼的編寫能力與風格以及設計模式的應用，此部分采用筆試，占40%;

（2）平時的課堂參與度與課堂習題完成情況認定，占20%;

（3）實踐考核，上機實踐及結合項目驗收答辯，考查學生綜合應用能力，占40%。

3 ?實踐環節設計

按照“分級遞進、逐步提高、綜合應用”原則設計實踐教學，設計驗證型、綜合設計型、團隊實戰項目型、校企合作實踐型教學。充分挖掘學生的潛能，輔助于后繼課程設計和實習實踐，構建多維度的實踐教學體系。

3.1 ?課內實踐

課內教師根據教材進行引導學習，加強典型例題的啟發式講解;精心設計課程實驗教學內容。注重實踐教學與理論教學相結合，進行實驗設計和結果分析，識別和判斷復雜工程問題的關鍵環節。設置“Java基礎語法”“類的封裝與繼承”“接口與多態”“圖形用戶界面”“多線程”等難度依次遞進驗證性實驗，要求每個學生獨立完成實驗任務，主要是培養學生基本的規范編碼能力。

綜合設計型實驗則需要融合多個知識點來解決問題，可設置“搶紅包程序”“簡易計算器設計”“窗口售票程序”“用戶注冊程序”等實驗內容，主要培養學生將知識融會貫通進行綜合運用的能力和利用學過的知識創造性解決新問題的能力[2]。如圖3所示為學生完成綜合實驗部分演示界面。

分組實戰項目型實踐教學通過小組分工協作完成整個項目，目的是培養學生團隊協作開發、綜合應用能力和軟件工程素養。設置不同難度梯度的小項目鍛煉學生的綜合應用能力，例如設置6學時的小項目（如學生成績管理系統、記事本應用、簡單網絡爬蟲的實現、點餐系統的實現、UDP通信的實現、撲克牌猜數游戲、用戶登錄與管理的實現），學生分組后可以依照自己的興趣從上述小項目中任選一個，完成需求分析、設計、實現等流程的開發實戰。項目完成后要求每組派一個同學講解項目分工、設計思路、實現過程，并進行運行結果演示，教師根據學生完成情況進行評分，學生也參與互評。如圖4所示為學生完成項目的部分演示界面。

3.2 ?校企合作實踐教學

鼓勵學生利用寒暑假期到校外實訓基地進行項目的設計與開發工作，直接參與到實際項目的開發過程，包括整個項目程序的調試、診斷、測試等，體驗企業項目的開發流程、運行模式和企業文化。

采用校企聯合培養方式，以項目為驅動，建立校企產學研雙創協同育人培養機制，引入企業先進技術及編程理念融入到計算機類專業人才培養體系中。將科研、工程實踐與教學緊密結合，將科研創新思維融入到計算機程序設計的實踐教學中，并通過具體項目實戰提高學生的編程能力，有意識地培養學生的探索精神和創新思維。

同時積極引導低年級學生參加校內“三小創新創業”項目活動，對高年級學有余力的學生積極鼓勵其參加各類比賽和教師的科研課題，圖5為學生完成南昌航空大學“三小創新創業項目”的部分界面。

3.3 ?后繼實習實踐

為了提高學生走向工作崗位的競爭力，鑒于不同學生的基礎和就業目標不同，學生完成“Java程序設計”課程學習后，后續實習實踐培訓可以考慮分以下幾種情況：

（1）考研學生：允許其自主實習或參加培訓企業實習;

（2）創新創業實驗室學生：鼓勵其留在校內實踐基地參與教師縱橫向項目或參與各類賽事;

（3）高就業競爭力學生：鼓勵其進入企業實習;

（4）一般競爭力學生：鼓勵其進入培訓企業集中實習。通過以上方式，使得不同就業需求的學生都得到了滿足，最終目的在于加強專業學生編程應用能力培養，提高實踐動手能力和就業競爭力。

4 ?結 ?論

我校信息工程學院成立了“Java程序設計”課程教學創新創業團隊，圍繞課程培養目標負責“Java程序設計”課程的建設、教學大綱的制定、教學內容的優化、教學方法、實踐教學環節、考核方式的改革等。同時成立了由多位青年教師作為指導教師的學生課外創新團隊，在本科生導師制的基礎上，成立由各年級學生自愿參加的學生創新團隊，并為團隊命名，以凝聚吸引力和合作精神。團隊以大學一、二、三年級學生為主，由專業的專任教師進行計劃性、系統性的課外教學和實踐指導，并多次獲得各項競賽獎項。下一步，將進一步加強課程建設、師資培養和校企合作力度，豐富課程資源，為社會培養合格的人才。

參考文獻：

[1] 林菲，馬虹，龔曉君.“程序設計綜合實踐”六元融合實驗教學改革探索 [J].實驗技術與管理，2020，37（1）：149-154+ 158.

[2] 孫麗君，鄒紅艷.以應用和創新能力培養為目標的Java開發技術與應用課程建設與教學實踐 [J].計算機教育，2016（12）：38-41.

作者簡介：黃興（1974—），男，漢族，江西豐城人，技術管理，初級職稱，本科，學士學位，研究方向：計算機應用。