以能力培養(yǎng)為核心的Java程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)探索

郭珉，閆勇，常新功

（山西財(cái)經(jīng)大學(xué)信息管理學(xué)院，山西 太原 030031）

學(xué)科建設(shè)與教學(xué)研究

以能力培養(yǎng)為核心的Java程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)探索

郭珉，閆勇，常新功

（山西財(cái)經(jīng)大學(xué)信息管理學(xué)院，山西 太原 030031）

在Java程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)過(guò)程中，“理論＋程序演示”的傳統(tǒng)教學(xué)方法容易造成學(xué)生創(chuàng)新能力的缺乏和自主實(shí)踐能力的低下。要解決這一問(wèn)題，教師必須轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，以能力培養(yǎng)為核心進(jìn)行課程教學(xué)改革，將計(jì)算思維引入課程的教學(xué)中，提高學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的能力和素質(zhì)。

能力培養(yǎng)；Java程序設(shè)計(jì)；計(jì)算思維

Java語(yǔ)言是一種優(yōu)秀的語(yǔ)言，具有面向?qū)ο?、與平臺(tái)無(wú)關(guān)、安全穩(wěn)定和多線程等優(yōu)點(diǎn)，在教育部計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)的白皮書中，Java課程被列為核心課程之一。山西財(cái)經(jīng)大學(xué)的電子商務(wù)專業(yè)、信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)、信息與計(jì)算機(jī)科學(xué)專業(yè)都開設(shè)了Java程序設(shè)計(jì)課程，這些專業(yè)涉及到管理學(xué)、工學(xué)、理學(xué)等多門學(xué)科，對(duì)學(xué)生的能力培養(yǎng)提出了新要求。

以電子商務(wù)專業(yè)為例，教育部高等學(xué)校電子商務(wù)專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)在其編制的《普通高等學(xué)校電子商務(wù)本科專業(yè)知識(shí)體系》中指出，從教學(xué)內(nèi)容劃分，電子商務(wù)專業(yè)教育包括課堂教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)兩個(gè)方面；從學(xué)科要求考慮，電子商務(wù)專業(yè)教育涉及的綜合性學(xué)科要求包括：知識(shí)要求（理論與實(shí)踐能夠結(jié)合）、能力要求（獲取知識(shí)、應(yīng)用知識(shí)、工程實(shí)踐、管理實(shí)踐、創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)、溝通協(xié)調(diào)、人機(jī)交互等方面的能力）、素質(zhì)要求（包括思想道德素質(zhì)、文化素質(zhì)、網(wǎng)絡(luò)素質(zhì)、身心素質(zhì)）等。針對(duì)這些知識(shí)要求、能力要求和素質(zhì)要求，教師必須實(shí)現(xiàn)教育理念的轉(zhuǎn)化，在專業(yè)課程的教學(xué)與實(shí)踐中注重學(xué)生各種能力的培養(yǎng)。

Java程序設(shè)計(jì)是一門理論與實(shí)踐并重的課程，涉及的內(nèi)容較多，主要有Java基礎(chǔ)知識(shí)、Java面向?qū)ο蟮木幊蹋ǚ庋b性、繼承和多態(tài)）、異常處理機(jī)制、Java GUI編程、Java輸入輸出、多線程機(jī)制、JDBC數(shù)據(jù)庫(kù)編程、網(wǎng)絡(luò)編程、泛型與集合框架等。教師需要考慮如何在有限的課時(shí)內(nèi)完成教學(xué)任務(wù)，如何通過(guò)課程改革與實(shí)踐達(dá)成課程目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生能力的培養(yǎng)，使他們具有自主學(xué)習(xí)的能力。課程目標(biāo)不僅是傳授、訓(xùn)練和拓展學(xué)生在課程方面的專業(yè)知識(shí)，更重要的是教會(huì)學(xué)生利用編程手段解決專業(yè)或生活中的各種問(wèn)題，即培養(yǎng)學(xué)生利用計(jì)算機(jī)處理和解決問(wèn)題的思維與能力，提升綜合素質(zhì)。過(guò)去，由于“理論+程序演示”的理論教學(xué)方法以及“學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)+教師隨堂指導(dǎo)”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法存在一些缺陷，導(dǎo)致學(xué)生的創(chuàng)新能力欠缺、自主實(shí)踐能力較差。那么，如何改革課程教學(xué)與實(shí)踐，在實(shí)踐中培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)，提高學(xué)生的動(dòng)手能力、思維能力、探索研究和創(chuàng)新能力，是值得研究的課題。本文擬結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，分析教學(xué)中存在的問(wèn)題，提出能力培養(yǎng)的思路與方法。

一、課程教學(xué)中存在的問(wèn)題

（一）學(xué)生對(duì)課程缺乏興趣

學(xué)生在程序設(shè)計(jì)方面普遍存在“聽起來(lái)清楚，看起來(lái)模糊，編起來(lái)糊涂”的問(wèn)題，特別是非計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生，對(duì)程序設(shè)計(jì)心存恐懼，總覺(jué)得太難、太枯燥。一些學(xué)生對(duì)程序設(shè)計(jì)課程缺乏興趣，投入的時(shí)間不多，導(dǎo)致編程能力不強(qiáng)，課程學(xué)習(xí)跟不上進(jìn)度，感覺(jué)越學(xué)越難。

（二）課堂講授方式落后

由于課程知識(shí)點(diǎn)較多，授課時(shí)間有限，為了完成教學(xué)任務(wù)，教師多采用“以教師為主導(dǎo)，學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)”的“滿堂灌”課堂講授方式，教學(xué)方法和手段單一，缺乏互動(dòng)，學(xué)生主動(dòng)性差，畏難情緒高，興趣索然。

（三）學(xué)生能力培養(yǎng)不足

傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)于注重語(yǔ)法，重點(diǎn)在理論知識(shí)的講授上，導(dǎo)致學(xué)生無(wú)法對(duì)所學(xué)知識(shí)形成完整、系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，不能靈活應(yīng)用這些知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。許多學(xué)生擅于讀程序、會(huì)考試，卻不能自主地編寫出一個(gè)程序，更不能利用所學(xué)知識(shí)開發(fā)程序，以解決專業(yè)或生活中的問(wèn)題。另外，學(xué)生習(xí)慣于教師主導(dǎo)的“滿堂灌”被動(dòng)學(xué)習(xí)模式，沒(méi)有主動(dòng)學(xué)習(xí)的意識(shí)，缺乏創(chuàng)新能力。許多學(xué)生遇到課本或教師沒(méi)有講到的問(wèn)題就束手無(wú)策，不會(huì)主動(dòng)借助于幫助文檔或網(wǎng)絡(luò)等手段尋求解決問(wèn)題的途徑。

（四）實(shí)踐教學(xué)組織不夠

Java實(shí)驗(yàn)大多是驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，要按既定操作步驟完成，學(xué)生只需按程序模板的提示來(lái)填寫缺失代碼即可。所以，學(xué)生在上實(shí)驗(yàn)課時(shí)，很少進(jìn)行課前預(yù)習(xí)，在實(shí)驗(yàn)操作時(shí)只是按照提示填寫代碼，而對(duì)于為何如此操作沒(méi)有進(jìn)行深入思考。教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，多注重學(xué)生上機(jī)做出的結(jié)果，而對(duì)于學(xué)生是否在操作過(guò)程中清楚操作原理和方法，真正掌握了操作技術(shù)未加重視。

本文認(rèn)為，這一問(wèn)題產(chǎn)生的根源在于教師只注重零散知識(shí)的講授，而沒(méi)有把提高學(xué)生的思維能力、動(dòng)手編程能力、研究探索和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)作為主要目標(biāo)。知識(shí)的理解只是基礎(chǔ)，靈活應(yīng)用也只是過(guò)程，能力的提高才是最終目標(biāo)。在教學(xué)過(guò)程中，教師必須注重學(xué)生能力的培養(yǎng)，改革教學(xué)模式，改進(jìn)教學(xué)方法和手段，真正把課講好。

二、計(jì)算思維能力的培養(yǎng)

做任何事情都要講求方法，科學(xué)的方法基于科學(xué)的思維?？茖W(xué)的思維分為三類，即理論思維（邏輯思維）、實(shí)驗(yàn)思維（實(shí)證思維）和計(jì)算思維（構(gòu)造思維）。計(jì)算思維是教學(xué)改革的方向，其目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生使用新的思維方式——計(jì)算思維，解決專業(yè)和生活中的各種實(shí)際問(wèn)題。

2006年3月，美國(guó)卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系主任周以真（Jeannette M.Wing）教授在美國(guó)計(jì)算機(jī)權(quán)威期刊《Communications of the ACM》上提出了計(jì)算思維（Computational Thinking）的概念：計(jì)算思維是運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基本概念進(jìn)行問(wèn)題求解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及人類行為理解等涵蓋計(jì)算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動(dòng)，其本質(zhì)內(nèi)容是抽象和自動(dòng)化。計(jì)算思維是每個(gè)人的基本技能，而不僅僅是計(jì)算機(jī)科學(xué)家所專有。它涵蓋了問(wèn)題求解所采用的一般數(shù)學(xué)思維方法、現(xiàn)實(shí)世界中巨大復(fù)雜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與評(píng)估的一般工程思維方法，以及涉及復(fù)雜性、智能、心理、人類行為理解等的一般科學(xué)思維活動(dòng)。

大學(xué)應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維為核心，使計(jì)算思維如同實(shí)證思維、邏輯思維一樣，成為每個(gè)學(xué)生應(yīng)具備的基本科學(xué)思維能力。清華大學(xué)教授吳文虎在談到“程序設(shè)計(jì)與計(jì)算思維”時(shí)指出：“程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課有利于訓(xùn)練計(jì)算思維能力和動(dòng)手解決問(wèn)題的能力；計(jì)算思維能力在較大程度上是以思維方式的數(shù)學(xué)化為支撐的，在程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課上通過(guò)講課和學(xué)生自己上機(jī)實(shí)踐，來(lái)體味一個(gè)實(shí)際問(wèn)題是怎么變?yōu)橛?jì)算機(jī)能夠解決的問(wèn)題，這個(gè)過(guò)程蘊(yùn)含著計(jì)算思維要素?！?/p>

如何明確、恰當(dāng)?shù)貙⒂?jì)算思維融入Java程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)過(guò)程中，以提高學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行知識(shí)抽象、問(wèn)題求解和形式化描述的能力，是課程教學(xué)改革的重要課題。

（一）教學(xué)組織過(guò)程要具有針對(duì)性

計(jì)算思維能力的培養(yǎng)需要教師對(duì)教學(xué)內(nèi)容有新的理解和認(rèn)識(shí)，盡量結(jié)合學(xué)生不同的專業(yè)背景，根據(jù)知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)出貼近學(xué)生學(xué)習(xí)或生活、使他們感興趣的案例進(jìn)行計(jì)算機(jī)教學(xué)，重點(diǎn)是介紹計(jì)算機(jī)在不同學(xué)科中的應(yīng)用以及解決問(wèn)題所需的方法和思想。因此，任課教師需要理清思路，明確任務(wù)，逐步改變講授方法，在教學(xué)中注重對(duì)學(xué)生計(jì)算思維能力的培養(yǎng)。要做到這一點(diǎn)，教師必須精心設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)，準(zhǔn)備合適的案例，并在教學(xué)過(guò)程中根據(jù)學(xué)生的反饋，不斷調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和方式。

由于Java課程的知識(shí)點(diǎn)較多，教師不可能在48個(gè)理論課時(shí)中全部講完，故需采用多種方法組織教學(xué)與實(shí)踐（見表1），即將一部分內(nèi)容作為課堂講授內(nèi)容（主要指Java基本的、重要的知識(shí)點(diǎn)），另一部分作為實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容，讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)并驗(yàn)證，教師隨堂做一些解釋和答疑。對(duì)于一些可以利用“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”的知識(shí)，可以讓學(xué)生自學(xué)，并作為課后作業(yè)提交?！叭蝿?wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)法通過(guò)在教學(xué)過(guò)程中布置適當(dāng)?shù)娜蝿?wù)，幫助學(xué)生確立短期學(xué)習(xí)目標(biāo)，不僅可以激發(fā)學(xué)生的積極性，而且可以通過(guò)多個(gè)短期目標(biāo)的達(dá)成，實(shí)現(xiàn)課程的總體目標(biāo)。比如，在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，Java圖形、圖像與音頻通常沒(méi)有時(shí)間講授，可以將這一部分內(nèi)容作為學(xué)生自主學(xué)習(xí)的內(nèi)容，安排具體的小案例要求學(xué)生根據(jù)自學(xué)內(nèi)容來(lái)解決問(wèn)題。以圖形為例，可以讓學(xué)生自學(xué)Java繪制基本圖形的功能，并布置作業(yè)要求學(xué)生利用基本圖形功能完成復(fù)雜圖形的繪制，最后布置一個(gè)大作業(yè)，要求學(xué)生利用前面學(xué)習(xí)的UML圖、Java面向?qū)ο缶幊痰娜筇匦裕ǚ庋b、繼承、多態(tài)）以及Java GUI編程的一些知識(shí)，設(shè)計(jì)出類似于Windows畫圖程序的Java桌面應(yīng)用程序。通過(guò)“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)方法進(jìn)行“做中學(xué)”，使學(xué)生學(xué)以致用，提高學(xué)習(xí)興趣和效果。

表1 各知識(shí)單元的教學(xué)組織方式

（二）教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式要具有啟發(fā)性

為了培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力，教學(xué)的重點(diǎn)應(yīng)放在講解思路上，即如何對(duì)問(wèn)題進(jìn)行抽象，并將其抽象成數(shù)學(xué)模型，列出算法或計(jì)算步驟，編程加以實(shí)現(xiàn)。

在教學(xué)內(nèi)容的組織上，教師應(yīng)按教學(xué)大綱梳理知識(shí)單元中涉及的計(jì)算思維，將知識(shí)點(diǎn)用學(xué)生學(xué)習(xí)或生活中感興趣或熟悉的案例加以詮釋。以案例為驅(qū)動(dòng)講授知識(shí)點(diǎn)時(shí)，教師要多提問(wèn)，并強(qiáng)化分析。所有課程內(nèi)容都可以采用這種案例驅(qū)動(dòng)的方式，引出基本概念和基本方法，再歸納總結(jié)上升為一般規(guī)律。比如，學(xué)生在剛開始上課時(shí)，往往對(duì)程序設(shè)計(jì)有畏難情緒，害怕老師提問(wèn)。對(duì)此，教師可以用學(xué)生感興趣的案例調(diào)動(dòng)其積極性，在課堂上多提問(wèn)，不是簡(jiǎn)單地演示案例的操作結(jié)果，而是讓學(xué)生清楚如何抽象問(wèn)題，如何用UML表述，怎樣利用算法和代碼來(lái)解決問(wèn)題。在編寫代碼環(huán)節(jié)，教師可以讓學(xué)生根據(jù)前期的分析，在機(jī)器上編寫代碼并調(diào)試，這樣既可以了解學(xué)生是否真正掌握了教學(xué)內(nèi)容，也可以發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)編程中出現(xiàn)的問(wèn)題，找出教學(xué)過(guò)程中的盲點(diǎn)。

除此以外，教師在教學(xué)中要善于引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)的關(guān)聯(lián)和進(jìn)一步的深入學(xué)習(xí)。比如，在介紹Java GUI設(shè)計(jì)時(shí)，可以要求學(xué)生自行設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的Java應(yīng)用程序來(lái)解決專業(yè)或生活中的問(wèn)題。有學(xué)生編寫了一個(gè)“隨機(jī)點(diǎn)菜”的小程序來(lái)解決每天去餐廳點(diǎn)餐的問(wèn)題，但這種小程序只是一個(gè)小窗口，實(shí)現(xiàn)功能很簡(jiǎn)單，代碼繁瑣，可擴(kuò)展性較差。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下重新設(shè)計(jì)了程序（見圖1），編程中關(guān)聯(lián)了面向抽象編程思想以及集合、輸入輸出流、圖形圖像等一系列知識(shí)，使得完成后的整個(gè)項(xiàng)目較為完整，功能有所增強(qiáng)，擴(kuò)展性較好。

圖1 點(diǎn)菜程序的總體設(shè)計(jì)視圖

點(diǎn)菜程序運(yùn)行以后，首先顯示的是登錄界面，用戶必須輸入自己的桌號(hào)（包間號(hào)），才能開始點(diǎn)菜。如果輸入的桌號(hào)已有人，則會(huì)彈出對(duì)話框提示“此桌已有人，請(qǐng)重新選桌”。用戶輸入正確的桌號(hào)后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)顯示當(dāng)前點(diǎn)菜的日期和時(shí)間，用戶就可以根據(jù)葷菜（Meal Menu）、素菜（Vegetarian Menu）、主食（Staple Food Menu）、湯粥（Soup and Porridge Menu）四個(gè)分類分別進(jìn)行點(diǎn)菜，每個(gè)菜的界面都有五個(gè)功能，即“瀏覽飯店菜單”、“點(diǎn)菜”、“隨機(jī)點(diǎn)菜”、“撤銷點(diǎn)菜”、“下單”。用戶點(diǎn)菜結(jié)束后，還有結(jié)賬功能；該桌客人整個(gè)點(diǎn)菜流程結(jié)束后，點(diǎn)菜程序會(huì)等待接受另一桌客人繼續(xù)點(diǎn)菜。

在上面程序的基礎(chǔ)上，筆者根據(jù)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法留下作業(yè)，建議學(xué)生改進(jìn)小程序，拓展他們的技能。比如，繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生利用JDBC技術(shù)改進(jìn)程序，將此程序設(shè)計(jì)為“基于數(shù)據(jù)庫(kù)的Java桌面程序”，并建議學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)有關(guān)Java的其他技術(shù)，開發(fā)基于網(wǎng)絡(luò)的點(diǎn)菜（訂餐）程序。這種“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”的教學(xué)方法，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣，通過(guò)自己動(dòng)手、親身實(shí)踐，極大地提高了編程能力、團(tuán)隊(duì)合作與協(xié)調(diào)能力。

三、動(dòng)手實(shí)踐能力的培養(yǎng)

Java程序設(shè)計(jì)是一門實(shí)踐性極強(qiáng)的課程，從第一堂課開始，教師就要強(qiáng)調(diào)動(dòng)手能力的重要性，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到，“學(xué)好程序設(shè)計(jì)，既不是聽會(huì)的，也不是看會(huì)的，一定要勤上機(jī)實(shí)踐”，“把課程中遇到的問(wèn)題上機(jī)進(jìn)行練習(xí)測(cè)試，不要怕出錯(cuò)，只有多出錯(cuò)，才能更好地學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)”。因此，要注重培養(yǎng)學(xué)生的操作意識(shí)和動(dòng)手能力，特別是對(duì)非計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，一定要多動(dòng)手，建立上機(jī)操作的勇氣和信心。教師布置的任務(wù)要由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)編程來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題，并獲得解決問(wèn)題后的成就感和滿足感。

需要強(qiáng)調(diào)的是，對(duì)于程序設(shè)計(jì)而言，只記住若干語(yǔ)句而不會(huì)解決實(shí)際問(wèn)題，不能說(shuō)具備了編程能力。計(jì)算思維是否正確，必須經(jīng)過(guò)實(shí)踐的檢驗(yàn)。因此，能夠上機(jī)編程并且能正確通過(guò)調(diào)試，順利運(yùn)行得到預(yù)想的結(jié)果，是對(duì)學(xué)生計(jì)算思維能力的調(diào)整和檢驗(yàn)。這個(gè)不斷調(diào)整和檢驗(yàn)的過(guò)程，有利于培養(yǎng)學(xué)生探索知識(shí)和研究問(wèn)題的能力、踏實(shí)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度以及不怕困難和挫折的精神。

教師在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)上要盡量趣味化，貼近生活，除了布置驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)外，在學(xué)期結(jié)束前要對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組，并進(jìn)行組內(nèi)再分工，要求學(xué)生完成綜合的課程設(shè)計(jì)題目。教師在實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)時(shí)，不要直接回答學(xué)生的疑問(wèn)，而要注意問(wèn)題的引導(dǎo)，讓學(xué)生對(duì)發(fā)生的現(xiàn)象進(jìn)行解釋，并就他們的解釋繼續(xù)提問(wèn)，培養(yǎng)他們分析判斷、自主學(xué)習(xí)的能力。在綜合課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，由于其包含了大量的內(nèi)隱學(xué)習(xí)，教師要在遵循認(rèn)知規(guī)律的基礎(chǔ)上，設(shè)定一些教學(xué)環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和團(tuán)隊(duì)合作，最終達(dá)到掌握各種學(xué)習(xí)工具，善于進(jìn)行知識(shí)發(fā)現(xiàn)、知識(shí)共享、知識(shí)傳播、知識(shí)創(chuàng)造的目的。

四、探索研究能力的培養(yǎng)

要實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)，需要培養(yǎng)學(xué)生的探索研究能力。要打破傳統(tǒng)“以教師為主體”的課堂講授方式，改為“以學(xué)生為主體，教師為引導(dǎo)”的授課方式。教師在課堂上要多用引導(dǎo)式提問(wèn)，課后要布置知識(shí)擴(kuò)展性小作業(yè)。在實(shí)驗(yàn)課上，教師要注意改變學(xué)生不思考實(shí)驗(yàn)結(jié)果的習(xí)慣，培養(yǎng)他們對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的解讀能力。比如，可以將某些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置為課堂考核內(nèi)容，就實(shí)驗(yàn)內(nèi)容隨機(jī)進(jìn)行提問(wèn)，要求學(xué)生注意觀察、思考和解釋問(wèn)題，學(xué)會(huì)解讀實(shí)驗(yàn)結(jié)果，擺脫依賴書本結(jié)論的思維定勢(shì)。此外，實(shí)驗(yàn)中除要有常規(guī)內(nèi)容外，還可布置實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，通過(guò)“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)新知識(shí)，提高其學(xué)習(xí)能力。

在培養(yǎng)學(xué)生探索研究能力的過(guò)程中，不僅要使他們了解、掌握探索研究的方法，還要鍛煉他們的意志力，即遇到困難不輕易放棄、敢于不斷嘗試的能力。許多學(xué)生在遇到問(wèn)題時(shí)不愿意探索，不是因?yàn)槟芰?wèn)題，而是對(duì)探索研究心存恐懼，遇到困難就膽怯，沒(méi)有足夠的意志力。因此，教師應(yīng)多安撫、鼓勵(lì)學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生修正程序，通過(guò)增強(qiáng)學(xué)生的自信心，培養(yǎng)其探索能力，提高其綜合素質(zhì)。

五、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

在教學(xué)形式上，教師可以選擇多種有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的方式。例如，可采用啟發(fā)式教學(xué)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，使其成為教學(xué)的主體，積極參與到教學(xué)活動(dòng)中。這有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，使其潛能得到最大程度的發(fā)揮。

在課堂講授或分析案例、做項(xiàng)目時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)同一問(wèn)題可以有不同的想法，并將這些想法與大家進(jìn)行交流。這可以使學(xué)生的思想不被束縛，養(yǎng)成獨(dú)立思考、深入研究的好習(xí)慣，提高自身的創(chuàng)新能力。

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，要鼓勵(lì)學(xué)生充分展示自己的想法。所有的實(shí)驗(yàn)過(guò)程、實(shí)驗(yàn)結(jié)果不要求與標(biāo)準(zhǔn)答案統(tǒng)一，學(xué)生如有自己的創(chuàng)新，教師應(yīng)予以表?yè)P(yáng)或在測(cè)評(píng)成績(jī)上給予加分肯定。對(duì)于一些設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)題目要貼近生活，并且留有一定的創(chuàng)新空間，教師不給出任何參考步驟或樣張，要求學(xué)生自由發(fā)揮。對(duì)于期末較大的設(shè)計(jì)項(xiàng)目，教師只提供一些參考題目，學(xué)生可以自由組隊(duì)、自選題目進(jìn)行設(shè)計(jì)，學(xué)期期末第16周或第17周要求學(xué)生組隊(duì)參與演示、答辯。

六、總結(jié)

針對(duì)目前Java程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)與實(shí)踐中存在的問(wèn)題，本文提出將計(jì)算思維引入課程教學(xué)過(guò)程中，以提高學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)知識(shí)抽象問(wèn)題、求解問(wèn)題的能力，并就如何培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力、動(dòng)手實(shí)踐能力、探索研究能力和創(chuàng)新能力提出了一些思路和方法，以期將“知識(shí)”、“技能”、“素養(yǎng)”三者有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，以能力培養(yǎng)帶動(dòng)學(xué)生的知識(shí)學(xué)習(xí)和素質(zhì)的提高。

由于實(shí)驗(yàn)在Java課程中占有很重要的地位，課程的考核方式需要改進(jìn)（見表2）。理論課成績(jī)由平時(shí)成績(jī)和期末成績(jī)組成，平時(shí)成績(jī)包括學(xué)生到課情況、上課回答問(wèn)題情況、完成作業(yè)情況，實(shí)驗(yàn)成績(jī)包括課堂考核（多為驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，根據(jù)學(xué)生的完成情況當(dāng)場(chǎng)計(jì)分）、實(shí)驗(yàn)報(bào)告考核（多為設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)，根據(jù)報(bào)告完成情況和創(chuàng)新情況給分）、綜合課程設(shè)計(jì)評(píng)分。這樣，通過(guò)理論考試可以考察學(xué)生對(duì)理論的掌握情況，通過(guò)上機(jī)實(shí)驗(yàn)可以考察學(xué)生的實(shí)踐能力和對(duì)理論知識(shí)的應(yīng)用能力。通過(guò)這種方式的考核，使學(xué)生樹立自信心，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，教師也能掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。

表2 考核方式

Java程序設(shè)計(jì)課程的改革與實(shí)踐表明，學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性明顯增強(qiáng)，理論知識(shí)和實(shí)踐能力均有所提高，能夠依托計(jì)算機(jī)編程環(huán)境對(duì)所需求解的問(wèn)題進(jìn)行分析，并將其抽象為數(shù)學(xué)模型，加以完成。

[1]李廉.計(jì)算思維——概念與挑戰(zhàn)[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué)，2012（1）：7-12.

[2]李波.計(jì)算思維與大學(xué)計(jì)算基礎(chǔ)[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué)，2012（7）：43-45.

[3]吳文虎.我怎么講好“程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”這門課[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué)，2011（12）：10-12.

[4]黃洪，等.任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法在JAVA程序設(shè)計(jì)課程中的應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)時(shí)代，2012（4）：49-51.

[5]劉燁.淺談Java程序設(shè)計(jì)的課程設(shè)計(jì)和教學(xué)設(shè)計(jì)[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2012（11）：7981-7982.

[責(zé)任編輯：高 巍]

Exploration of Teaching Based on Competency Training in Java Programming Curriculum

GUO Min,YAN Yong,CHANG Xin-gong
（School ofInformation Management,Shanxi UniversityofFinance&Economics,Taiyuan 030031,China）

The traditional teaching of explaining the theory and demonstrating the program is liable to lead to the students’deficiency of innovative and independent practical ability.Firstly,the paper discusses and analyzes this problem in Java programming curriculum teaching.Teachers should transform and reform teaching curriculum revolving around ability cultivation in an efforts to change the problem.So the paper introduces computational thinking into teaching and put forward some ideas of cultivating the competence of computational thinking,practicing,research and innovation,which emphasize students’ability cultivation to promote their knowledge,competences and quality.

competencytraining;Java programmingcurriculum;computational thinking

G642

A

2095-106X（2013）04-0031-05

2013-11-01

山西財(cái)經(jīng)大學(xué)教改課題“知識(shí)管理融入程序設(shè)計(jì)教學(xué)的研究與實(shí)踐”（2012120）；山西財(cái)經(jīng)大學(xué)校級(jí)教學(xué)團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目

郭珉（1978-），女，山西忻州人，山西財(cái)經(jīng)大學(xué)信息管理學(xué)院教師，研究方向是電子商務(wù)；閆勇（1975-），男，山西河曲人，山西財(cái)經(jīng)大學(xué)信息管理學(xué)院教師，研究方向是電子商務(wù)；常新功（1968-），男，山西太原人，山西財(cái)經(jīng)大學(xué)信息管理學(xué)院教授，博士，研究方向是數(shù)據(jù)挖掘。