以應用型本科人才培養為導向的Java程序設計教學改革研究

程前 張棋睿

摘?要：本文根據應用型本科高校的教學定位和人才培養目標，在分析了Java程序設計課程教學中存在的主要問題，提出重構教學內容、更新教學模式及轉變實訓模式三種解決方案，加強了應用型本科高校學生軟件設計能力，從而達到社會對學生職業能力的要求。

關鍵詞：Java程序設計；教學模式；內容重構；邏輯推理

1?概述

在應用型本科高校的辦學理念中，一方面強調實用性，注重理論與實踐相結合，重視學生的實際操作能力和創新能力［1］；另一方面強調服務性，致力于為社會培養適應市場需求的人才，為南疆經濟社會發展服務。Java程序設計課程在本院的軟件工程專業、計算機科學與技術專業、信息管理與信息系統專業都有開設，本課程以能力與知識相結合為目標，以適應社會崗位需求為導向，切實培養學生的邏輯與編程思維及使用程序設計語言解決實際問題的能力，為走上工作崗位打下堅實基礎［2］。

信息管理與信息系統專業在大一年級第二學期開設Java程序設計課程，屬于專業必修課，課程包含32學時的理論授課和32學時的實踐授課，另外還包含40學時的課程實訓。本課程目的是使學生掌握Java程序設計的基本能力，然而由于新生對編程語言比較陌生，動手能力不足，并且該課程具有較強的理論性，學生還不具備面向對象思維的認知。

2?傳統教學存在的問題

（1）教學內容偏重知識的講解，而且Java程序設計課程知識點呈現出繁多瑣碎的特點。學生面對海量的知識，記得快忘得也快，導致學生學習興趣下降。另一方面在實踐課程中，實踐內容也僅僅是課后的習題，學生只要“抄書”就能完成實踐任務，內容設計缺乏實際性，學生無法具備使用Java程序設計解決實際問題的能力。

（2）教學模式陳舊，課堂環節還是傳統的教師講學生聽，雖然有多媒體設備提升了授課的效率，但是學生對知識的吸收效率沒有本質提高，而且課件攜帶的信息量過大，學生沒有自主思考的時間，無法提高邏輯思維能力。

（3）實訓課堂中理論與實踐不能深度融合，實訓內容多是為了復習知識點而設計的，并沒有面向實際去設計；教學方式還是教師講課為主，學生練習為輔，與實際企業的項目實現方式脫節，學生無法融入未來的企業環境。

為使學生能夠適應時代的發展，符合未來的崗位需要，培養更多的理論知識強、動手能力強的綜合技能型人才，所以教學改革勢在必行［3］。

3?改革思路與設計

根據應用型本科高校的培養目標及課程特點，理論知識以“夠用”和“吃透”為前提［4］，重在培養學生能夠適應崗位需求的能力。通過教學內容的整合與重建、教學模式的更新、實訓教學模式的轉變，實現理論教學與實踐教學統一的課程體系。

4?課程教學改革的具體實施

4.1?教學內容的整合與重建

本專業采用《Java程序設計及應用開發》教材，教材從《Java程序設計概述》到《數據庫訪問技術》共計十三章，內容豐富多彩。面對如此大體量的知識，僅僅依靠課堂學時是無法完成的，但是編程語言都有一個特點，知識點呈現樹形結構［5］，只要掌握了樹根與樹干的內容，其他的枝葉完全可以在實踐中掌握。為解決Java知識繁雜和大一新生對編程語言認識不足的問題，必須將教學內容進行調整，分兩個階段進行。

第一階段采用兩步走的策略，第一步主要學習Java的預備知識和面向對象的基礎知識并在講解的過程中融入課本中的優秀案例，學生能夠對Java語言有一個整體把握，讓學生深刻體會到Java的數據類型、數組、類的封裝、繼承、多態、常用工具類、集合的知識。第二步主要充分利用實踐課堂，對實踐案例進行精心設計，案例全部來自學生生活中能夠見到的，這樣的案例更接地氣（實驗案例見表1），提高學生學習興趣以及基本的項目設計思路。

第二階段重點培養學生面向對象開發程序的應用技能，本階段在期末實訓階段進行，因為經過一學期的學習，學生已經構建了Java知識樹的樹根與樹干。而本課程后半部分的異常處理、圖形化界面、數據庫編程等知識點完全是對基礎知識的應用，學生完全可以在做具體項目時掌握到這些知識。

兩個階段的學習承前啟后，既能夠達到知識分階段講解以保證學生吃透知識點，又能保證知識體系的完整性。

4.2?教學模式的轉變

建構主義認為，學生獲得知識看似是教師傳授的結果，實則是學生根據自身經驗自發建構知識意義的過程，而建構知識的意義就是要幫助學生對所學內容反映出來的性質、規律及其知識之間的內在聯系達到較深刻的認識［6］，教師在過程中僅是起到輔助的作用。基于這一教育心理學的基本理論，提出以學生為主導的課堂模式。

學生必須參與到知識學習的整個過程中，即課前預習、課中聽講加討論、課后復習。課前環節，教師在智慧樹發布預習任務，以Java程序設計第一章一節為例，任務的內容包括Java語言概述的講解視頻、本節重難點即Java環境變量的配置與Java?IDE安裝以及在線測試題目。課中環節，首先教師對學生的在線試題給出意見，然后講解并演示Java開發環境的搭建并提出問題，組織學生討論，最后教師布置課后作業。課后環節，學生練習Java環境的搭建，并將實驗截圖提交至智慧樹平臺。

教師在授課過程中要成為學生知識構建的引導者，也需要做到三個方面的要求：

（1）積極引導學生喜歡上Java語言，體驗Java語言的魅力，幫助學生形成學習動機。

（2）積極探索學生的知識背景，精心設計教學內容，幫助學生探索新舊知識之間的聯系，構建所學知識的意義。以Java第六章多態性為例進行備課思路分析，首先授課群體是大一的新生，該群體對數學的掌握與理解比較深刻，具備一定的邏輯思維能力，于是可以將抽象知識點以數學中公理的形式整理出來，利用邏輯推理的方式逐漸形成自己的知識樹，并且能夠預測程序的運行結果。以經典的動物類為例，類的繼承關系如圖1所示。

授課過程中，首先給學生用實際案例講解關于多態的三條定理。定理一，父類中沒有的方法不能調用；定理二，如果子類沒有覆蓋父類的方法，則調用父類的方法；定理三，如果子類覆蓋了父類的方法，則調用子類的方法。然后列出圖2所示的代碼塊，要求學生在圖1所示的繼承關系下找到圖3所示代碼塊對應的知識點。

學生在解題的過程中就需要用到邏輯推理，以圖2中的第六條語句為例，語句的前提是子類對象賦值給父類引用，學生馬上就能推理出這是多態的寫法，接著就能回顧出關于多態的三條重要定理，而Move方法是子類和父類共有的方法，根據多態的定理三，學生可以判斷出語句六的Move方法應該執行子類的Move方法。

（3）為了更有效地幫助學生建構知識的意義，在課堂教學過程中，教師要適當地組織學生開展討論，形成學生互助的局面，教師引導討論朝著更有利意義構建的方向發展。主要方式為教師提出問題，學生分組討論，學生利用自己的所能解決問題，教師對學生的解決辦法進行正反兩方面的分析，誘導學生自己發現規律，自己糾正自己的片面認識，一步一步將問題引向深入以達到學生對知識的正確全面理解。在這個過程中教師要有包容性，讓學生敢于思考，敢于解決問題。

4.3?實訓教學模式的轉變

為了使學生具備開發Java項目解決實際問題的能力，實訓模式也做出相應的改變。通過模擬企業的工作模式與項目的設計流程，使學生在熟悉工作環境的基礎上進一步加強Java高階知識的掌握。

實訓流程以學生信息管理系統的設計與實現為例：第一，教師引出學生信息管理系統項目，學生討論確定項目的基本框架；第二，教師對項目進行分析拆解，提煉出重難點知識點進行講解，學生吃透知識點；第三，學生自發組成學習小組，確定項目負責人，由負責人對項目進行分工，如系統登錄界面設計、角色權限分配、數據庫邏輯設計、數據庫連接設計，教師對學生進行全程指導；第四，教師對小組上交的作品進行評價。實訓安排如表2所示。

在整個項目的分析、設計、實現過程中，學生全程參與其中，不僅鞏固了Java知識，同時提高了人際關系的處理能力。

結語

本文剖析了Java教學實踐中存在的問題，并針對問題給出解決方案，教學實踐表明，所提解決方案使學生具備使用Java程序設計解決實際問題的能力，提高了學生的邏輯思維能力，并為學生今后走進崗位奠定了良好的基礎。

參考文獻：

［1］熊斐.基于OBE理念的“Java語言程序設計”課程教學改革研究［J］.科技風，2023（15）：109111.

［2］朱琳.基于就業導向的高職院校課程教學改革策略研究——以《Java程序設計》課程為例［J］.電腦知識與技術，2022，18（35）：178180.

［3］張維梅.融入課程思政的《面向對象程序設計（Java）》實驗教學改革［J］.濰坊學院學報，2022，22（05）：5256.

［4］劉長甲，郭晨睿，秦備.OBE視域下JAVA課程教學改革探索與實踐［J］.福建電腦，2022，38（06）：109112.

［5］李忠金，吳迪.基于在線教學平臺的“Java程序設計”教學改革［J］.科技風，2022（13）：109111.

［6］許進.建構主義視域下的“管理學”教學改革［J］.嘉應學院學報，2023，41（01）：8487.

作者簡介：程前（1997—?），男，漢族，山西長治人，碩士研究生，助教，研究方向：計算機應用技術。

*通訊作者：張棋睿（1993—?），女，漢族，甘肅靜寧人，碩士研究生，助教，研究方向：思想政治教育。