Java程序設計課程建設思考

河南水利與環(huán)境職業(yè)學院 張 軍 樊占東

隨著編程技術的發(fā)展，Java程序設計語言仍處于主流編程語言前三甲，并且在高校計算機科學教學課程中是主流課程。隨著教學體制機制改革，傳統(tǒng)的填鴨式書本化教學方法已不能滿足學生的學習積極性，教師教學內(nèi)容脫離實踐也成為影響教學效果和學生實踐編程能力的提升。為此，本文從教學改革思路、實施方案、取得的成效等方面介紹一種新型的Java程序設計課程。

Java語言由于其平臺無關性、面向?qū)ο笮浴⒁子诰帉懙忍攸c使其成為軟件編程領域主要的編程語言。由于Java程序員需求量大，因此，許多高校計算機學院將Java課程作為本學院的重要課程，在課程教學過程中，老師起到引導的作用，學生的積極配合也是至關重要的。由于Java課程偏重實踐性，因此對編程實操很看中，然而在課堂教學過程中，教師主要以課堂理論教學為主，以課后布置作業(yè)為輔，若出現(xiàn)學生聽課不積極、曠課等情況，則該課堂知識點復制難度極大。鑒于傳統(tǒng)教學模式的種種缺點，本文提出了一種新型的教學設計思路，即以軟件開發(fā)實際為載體，采用學生實踐為主，項目驅(qū)動，教、學、編一體的教學模式。

1 課程設計思路

由于Java編程語言被廣泛的使用，因此Java課程被各個高校作為重點課程來講解。Java課程是偏向?qū)崙?zhàn)性、創(chuàng)新性課程體系，因此采用理論教學方式顯然不能夠?qū)崿F(xiàn)教學目標。基于Java課程的特點，本文在Java教學方面提出了“三段式”課程架構(gòu)，即“理論教學——子項目實戰(zhàn)—項目考核”的課程設計思路，通過課程架構(gòu)突出實戰(zhàn)，重在實踐，課程設計思路如圖1所示。

圖1 Java課程架構(gòu)

理論教學，該過程通過老師講解編程語言基礎語法知識、編程技巧和Java的基本語法、常用技術，并能運用Java技術和基本開發(fā)工具Eclipse進行應用程序開發(fā)，讓學生能夠運用面向?qū)ο蟪绦蛟O計思想和“計算機思維”方式進行計算機編程，并能夠運用Java語言作為一種思維工具解決實際問題。在程序開發(fā)過程中啟發(fā)學生的創(chuàng)新意識，提高學生分析問題和實際動手解決問題的能力，共同提高學生的理論基礎和實踐能力。在該過程中采用快速填鴨式教學方法，這種快速入門的方法在理論教學中是可行的，因為教的Java基礎知識會在以后實際項目中反復出現(xiàn)。Java基礎知識是學生以后子項目實戰(zhàn)的基礎，因此在理論教學階段教師講授Java基礎知識是主要的，課堂實操和驗證性實驗是輔助的。

實戰(zhàn)化訓練，由于Java程序項目設計需要一定的java基礎，需運用java全部課程知識才能完成。對于剛接觸java課程的學生來講，不容易完成。若從學生開始接觸java就安排實戰(zhàn)課程，久而久之會讓學生失去信心，喪失積極性。為了激發(fā)學生積極性，需要為學生量身定做短期目標，通過完成短期目標，循序漸進提高學生的java實戰(zhàn)水平，幫助其完成最終的實戰(zhàn)項目。因此針對學生實際情況，在教授Java課程中，設計了若干個子項目，讓學生參與子項目的分析、設計、編碼和測試過程，通過子項目參與，加深對相關知識的理解，同時解決平時遇到的編程問題。

1.1 通過子項目鍛煉學生實操能力

子項目是老師在教學過程中結(jié)合所講授的內(nèi)容為學生布置適當?shù)娜蝿铡Ｒ环矫孀寣W生對所教內(nèi)容加深印象，另一方面幫助學生確立學習目標，提高學生實際動手能力。通過老師和學生之間的配合完成子項目任務，實現(xiàn)完成整個Java課程的總目標。

1.2 將子項目與理論教學相結(jié)合

在理論教學環(huán)節(jié)，教師主要講授Java基礎語法，結(jié)合課程內(nèi)容和教學方法，提高學生基礎知識，教學環(huán)節(jié)采用填鴨式教學，在教學環(huán)節(jié)中主要讓學生對Java基本語法、Java基本語句、類和對象有一定的認識。然后每兩周實施子項目環(huán)節(jié)，通過與前期的理論基礎合理匹配，讓學生能學以致用，提高學生的積極性。這樣更好地完成教學目標。

子項目與理論教學流程如圖2所示。

圖2 子項目與理論教學流程圖

項目考核，針對Java技術的應用現(xiàn)狀，在課程教學后期，對于班級中有Java濃厚興趣的學生采取項目考核的方式進行技能提升。以Java企業(yè)應用開發(fā)Java EE、Java桌面應用開發(fā)Java SE和Java移動開發(fā)Java ME三大開發(fā)領域為切入點，布置一些綜合性的課程項目，讓學生在掌握本課程基礎知識的基礎上高質(zhì)量完成項目設計。這不僅可以激發(fā)學生的求知欲，而且“為應用而學習”的學習方式和操作模式一定程度上提高了學生的成就感，相比單純的“為考試而學習”的被動學習方式具有不言而喻的優(yōu)越性。

2 設計實施環(huán)節(jié)

針對課程設計思路，2020-2021學年第一個學期在計算機基礎6班進行Java程序設計教學試點，試點對象為大一新生且是小班，此前沒有接觸過Java編程知識。

在教學進度中，預計學期結(jié)束給學生布置完成一套學生每周任務提交系統(tǒng)的項目，該項目除了Java程序設計基礎知識外，還需要搭建Java框架、數(shù)據(jù)庫操作、數(shù)據(jù)輸入輸出設計等內(nèi)容，涵蓋了Java程序設計全部教學課程。針對該項目，將項目分解為子項目，在每周授課過程中，有針對性的帶著學生完成一個個子項目，預計在學年教學結(jié)束前完成整個項目。通過平時實踐不僅鍛煉了學生動手編程能力，而且提高學生學習java的成就感、自信心。

在教學實施過程中，總結(jié)了以下幾點經(jīng)驗：

（1）完成項目的硬件條件

學生在完成子項目時，需要在電腦上安裝eclipse開發(fā)環(huán)境，而不是在紙張上手寫完成代碼。因為手寫代碼，不能夠及時發(fā)現(xiàn)代碼語法和內(nèi)容的正確性；集成開發(fā)環(huán)境完成的代碼，能夠提高學生的實際動手能力和排查錯誤、解決問題的能力。所以，java程序設計課程需要在機房進行。

（2）教師的知識水平和課堂掌控能力

學生在完成Java子項目的過程中，會遇到各種錯誤，這些錯誤包括語法錯誤、程序代碼錯誤等。若教師對授課內(nèi)容不熟悉、沒有一定的實戰(zhàn)經(jīng)驗，不僅不能有效指導學生，反而會誤導學生。因此在實戰(zhàn)化過程中，需要教師擁有豐富的教學經(jīng)驗和實戰(zhàn)經(jīng)驗，同時也要合理掌控教學進度。

結(jié)束語：經(jīng)過一學期的探索和實踐，在Java程序設計課程的教學中，使用實戰(zhàn)化教學課程實踐取得了比較滿意的效果，針對Java教學班施行的小班授課，基本形成了一套子項目教學法。但如何將教學實踐應用到大班授課，以及如何進一步完善該教學方法，還需要總結(jié)和探索。