Java 面向對象程序設計課程思政教學改革與實踐

劉偉童 席曉聰 孫育紅 劉美珍

山東女子學院 數據科學與計算機學院（山東省濟南市 250300）

1 引言

黨的十八大以來，黨中央高度重視高等學校課程思政的建設問題。習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上強調：“高校思想政治工作關系高校培養什么樣的人、如何培養人以及為誰培養人這個根本問題。要堅持把立德樹人作為中心環節，把思想政治工作貫穿教育教學全過程，實現全程育人、全方位育人，努力開創我國高等教育事業發展新局面。”[1]2020 年5 月發布的《高等學校課程思政建設指導綱要》明確提出了課程思政的目標要求和內容重點，要求結合專業特點分類推進課程思政建設[2]。計算機為工科專業，涉及的思政內容主要包含愛國精神、科學精神、工匠精神等。

王皓[3]對《Java 程序設計》課程進行課程思政，建立了四個思政育人目標，培養了學生們的愛國精神、工匠精神、科學精神等。于海燕等[4]以《Java 程序設計》課程為例介紹了自己進行課程思政的實踐過程，通過智慧樹平臺發布六大主題，引發同學們的思考，帶動學生的參與，將愛國精神、工匠精神和職業道德融入到課程中，提高學生的學習興趣，教學效果有了明顯的提升。李振江等[5]對Java 的相關課程的課程思政進行總結，并從哲學思維的角度分析了《Java 程序設計》課程，凝練出26 個課程思政點，即有利于學生對Java 內容的理解，又促進學生樹立正確的世界觀和方法論。魏艷娜等[6]研究了計算機網絡課程思政的建設，通過授課教師自身的德育能力、挖掘課程的思政元素、教學手段和方法以及學生的情感體驗這四個方面進行了介紹，提高了學生們的道德素養。張強等[7]對微機原理與接口技術課程進行課程思政研究，通過六個教學案例，培養了學生的叫家國情懷、專業自信、工匠精神和職業精神，為理工科課程的課程思政提供了經驗。

2 課程現狀分析

2.1 課程特點

Java 面向對象程序設計課程是計算機科學與技術、軟件工程、人工智能、數據科學與大數據等專業的專業必修課，Java 是學生們接觸到的第一個面向對象的高級語言。該課程是學習后面課程的一個重要基礎，是非常重要的一門核心專業課。該課程覆蓋范圍廣，學生們重視度也極高，及其適合進行課程思政，如果可以在該課程內進行課程思政，對于培養學生思想道德素質必然可以獲得不錯的效果。

Java 面向對象程序設計課程共計64 課時，32 理論課時，32實踐課時，是一門理論和實踐并重的課程。在之前講解Java 面向對象程序設計時，主要是以老師教授，學生練習為主的教學方式。理論課授課方式主要以教師講授為主，老師在課堂上講解內容，學生處于一個被動接受的狀態，學生的參與度低，加之該課程內容晦澀難懂、抽象難以理解，導致學生的學習積極性不高。實踐課主要是學生用于驗證老師授課時所采用的例題或者是簡單的變形題，大部分學生不知道學習這些知識有什么作用，缺乏學習的興趣，學習的成就感比較少甚至是沒有，教學效果自然也不是很好。

2.2 學生群體

該課程面向的學生群體是本科四年制的學生，開課時間是大一下學期，在學習本課程之前學生已經學習過C 語言課程，學生學習過面向過程語言之后，對于計算機的高級語言有了一定的了解，已經掌握了變量、順序結構、選擇結構、循環結構和函數等內容的用法，對于理解和掌握面向對象的相關內容，如：類、對象、繼承、多態、封裝等有了一定的基礎。大一學生同步開設思政課程，但是學生學習的熱情普遍都不是很高，通過專業課程進行思政，使學生即掌握了專業技能，又可以培養學生的道德素養，有利于學生的發展。

科學技術的迅速發展，給我們帶來了極大的便利，但也存在一定的弊病，如今人均至少一部智能手機，而且人們對于手機的依賴性已經越來越強，可以說大部分人已經離不開手機了，尤其是當前的大學生，對于手機有極強的依賴性。但是大學生活與高中生活有所不同，大部分學生都是離開家，可能兩三個月甚至是半年才能回家一趟，缺少了家長的督促，也沒有了高中那么嚴格的管理，這就導致了部分自控能力差的學生過度沉迷于網絡和游戲，對思政課程的學習不重視、不在乎，利用學生們對于專業課程的重視，在專業課程中融入課程思政可以更好的培養學生的道德素養，培養學生養成良好的道德素養。

3 課程思政的目標

Java 面向對象程序設計課程以Java 為平臺全面介紹面向對象程序設計的基本要素和必備內容，該課程要求學生們通過理論學習和實驗操作掌握面向對象程序設計的基本知識和編程思想，掌握封裝、繼承、多態、接口等重要概念，掌握數組、工具類、異常、多線程、輸入輸出流等基本知識，掌握面向對象程序設計的基本技能，培養學生面向對象程序設計的思維方式和方法，具有獨立編寫、調試程序的能力，形成良好的編程風格和習慣，培養學生利用所學知識解決實際問題的能力。

該課程思政的目標是培養學生的愛國精神、創新精神、工匠精神、科學精神；培養學生科技報國的信念；培養學生的編程規范，養成良好的職業道德素養；鍛煉學生團結協作能力、探索學習能力和實踐應用能力。

4 課程思政教學設計

在教學過程中堅持以學生為中心，以鍛煉學生的實際應用能力為教學目標，在教學過程中融入實際案例，讓學生利用所學的知識去解決實際問題，通過案例教學提高學生們的實踐和應用的能力，真正的將所學的知識用到現實生活中，使學生獲得成就感，提高學生的學習興趣和學習熱情。授課教師對每一個授課案例都要進行仔細挑選和打磨，盡量融入思政元素，使學生在學習專業知識的同時，又接受了思想道德教育。授課教師也要充分挖掘課程內容的思政元素，在傳授知識的同時，也可以潤物細無聲的培養學生的道德素養。因此授課方式采用教授法、案例教學法、分組教學法等教學方法進行教學，通過雨課堂進行課前預習，課中檢查和課后復習，充分利用現代教育技術手段，激發學生的探索學習能力，通過雨課堂發布小組任務，促進學生之間相互討論、相互探討，提高學生的學習興趣。因此本課程的課程思政分為兩大類，第一類是充分挖掘課程內容本身的思政元素；第二類是利用教學案例來進行課程思政。

首先是Java 面向對象程序設計課程內容進行分析和研究，對課程內容自身的思政元素進行挖掘，獲得課程內容的思政元素，并進行課程設計，課程內容的思政元素具體如表1 所示。

表1 課程內容思政元素

第一，Java 提供的三個技術平臺，基于核心內容面對不同的應用提出不同的技術平臺，針對不同應用增加了不同的技術，Java 的三個技術平臺實現了專且精。通過該課程內容教導學生學習要精益求精，要專注于自己專業和興趣，而不要每件事都是蜻蜓點水，要真正的深入其中，理解其精髓，培養學生的工匠精神。第二，Java 語言的發展歷史，Sun 公司堅持不懈，歷經9 年使得Java 有了重大突破。通過該課程內容教導學生要堅定不移的走自己的道路，堅持不懈，遇到困難不氣餒、不放棄，堅信“風雨過后，總會有彩虹”。第三，Java 程序的跨平臺特性，針對不同的操作系統，使用不同的虛擬機，實現Java 程序的跨平臺。通過此內容教導學生遇事靈活應對，不要固步自封，要有創新意識。第四，通過選擇語句，使學生深刻理解因果之間的關系，人生會面臨各種選擇，有的選擇會影響自己的一生，有的則會影響一時，同學們不同的選擇，會造就不同的果。同學們選擇在小學到高中努力學習，所以獲得了高考成功考上大學的果。如今大家身處大學，不同的選擇對自己未來的人生影響將會是巨大的，大家要積極進取，努力學習，為自己搏一個更加美好的未來。第五，通過循環語句實現累加一個極小的正數和累加一個極小的負數，共累加365 次，查看累加和的功能，發現累加正數的和將會是一個極大的正數，累加負數的和將會是一個極大的負數。“不積跬步，無以至千里；不積小流，無以成江海。”同學們每天多學習一點和每天多玩一點，一天一點的積累或退步，一年之后同學們之間的差距將會是及其明顯的，同學們要做到堅持學習，養成良好的學習習慣。第六，方法重載，根據方法重載的內容，相同的事情在不同環境下，可能需要不同的方法去實現，要培養學生隨機應變，見機行事的能力。第七，線程讓步，培養學生的謙虛、禮讓的行為習慣。

其次，教師在充分理解課程內容的基礎上，選擇合適的教學案例，如身邊的小事、當前的熱點事件，針對案例教學進行課程思政，案例具體如表2 所示，案例具體內容如下所示：

表2 案例介紹

案例1 華為商品入庫

（1）要強調學生注意程序編寫、變量聲明和方法命名的規范性，養成良好的職業道德素養。

（2）要培養學生在機房上課時良好的行為習慣，自己垃圾自己帶走，下課及時關機等。

（3）商品入庫的功能很簡單，但內容比較繁雜，若不加重視卻極易出現一些錯誤，培養學生腳踏實地，認真細心完成每一項工作的習慣，培養學生的工匠精神。

（4）以華為事件為契機，培養學生樹立科技報國的信念，對學生進行愛國主義教育。

案例2 抽取幸運觀眾

（1）通過使用Java 解決日常生活中事情，培養學生學習Java 的興趣，培養學生探索學習的能力。

（2）通過數組完成存儲、瀏覽觀眾姓名的功能，而不是采用定義多個變量的方式實現，培養學生遇事思考、分析問題的能力，提高問題解決的效率。

（3）通過Random 類的使用完成幸運觀眾的抽取，強調學生們要逐漸養成面對偶然情況時的應變能力，培養學生的科學思想。

（4）通過分組討論，完成該案例功能的實現，培養學生們溝通交流，團結合作的能力。

案例3 小明可以買什么

（1）通過switch 語句實現，使用case 列舉所有的可能情況，這需要同學們在編寫項目時盡可能的考慮到所有的可能性，為了增加程序的擴展性和應用范圍，設立了default 來應對未考慮到的情況。

（2）做事要三思而后行，要充分考慮到所有的情況，并要保留余地，有擴展的可能，培養科學精神。

案例4 銀行存取款

（1）要求學生們實現銀行存取款功能時要采用封裝的思想，注重安全性，使學生充分理解封裝的含義。

（2）通過使用Java 實現生活中經常會用到的一個功能，培養學生學習Java 的興趣，提高教學效果。

（3）培養學生分析現實問題的能力，提高學生的實踐應用的能力。

案例5 學生投票系統

（1）該系統的實現涉及到集合的相關內容，由學生自己探索學習，培養學生探索學習的能力。

（2）學生要重視自己權力的使用，不要隨大流，要有自己的判斷能力。

案例6 圖形的面積與周長計算程序

（1）在計算不同的圖形的面積和周長時，利用多態的思想通過重寫父類方法的方式來完成面積和周長的計算，培養學生使用Java 解決現實問題的能力。

（2）遇事要分析，對于不同的事情要采用不同的方式解決問題，而不是一成不變，照搬照套。

案例7 經理與員工工資案例

（1）培養學生遇到困難不退縮、不放棄、鍥而不舍的精神，培養學生的探索能力養成分析復雜問題的能力。

（2）通過小組的分析討論和交流，培養學生的協作精神，養成合作意識。

案例8 龜兔賽跑

（1）培養學生分析問題，解決問題的能力，培養學生應用所學知識解決問題的能力。

（2）使用線程解決問題，培養同學們有做計劃的意識，做好時間管理，提高效率。

（3）同學們對自己要有自信，但也要戒驕戒躁，要學會善于發現他人長處，善于向他人學習，謙虛謹慎。

案例9 小朋友就餐

（1）死鎖問題的產生，在解決線程同步問題之后，可能會出現死鎖的問題。

（2）要使學生意識到凡事都是有利有弊的，都已經有兩面性，學生們要認清自己，知道自己最想要的，懂得舍棄。

（3）異常處理，培養學生面對意外事件的能力，遇事不慌亂不害怕，并培養學生的科學精神。

5 結語

通過充分挖掘Java 面向對象程序設計課程的內容和選擇合適的教學案例，確定思政元素，在傳授該課程知識的同時，實現對學生的思想道德教育，通過教學實踐發現學生的學習熱情和學習的積極性有了明顯的提高，培養了學生良好的編程習慣，學生們利用所學的知識解決實際問題的能力也有了明顯的進步，學生的學習效果有了明顯的提升，學生們的團結協作和溝通交流的能力也有了明顯的進步，期末學生的評教也獲得了不錯的反饋。學生無論是專業技術能力，還是思想道德素養都有了很大的提高。