軟件工程專業(yè)面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)教學(xué)改革研究

吳曉琴　檀明　許強(qiáng)　胡春玲

【摘 要】針對(duì)用人單位對(duì)軟件的人才需求，以軟件工程專業(yè)模塊化課程體系為研究對(duì)象，提出了面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)課程體系及教學(xué)方法改革。研究如何將本專業(yè)其它課程融入其中，整合教學(xué)內(nèi)容。根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容，探索靈活的教學(xué)方法，并提出實(shí)踐教學(xué)方法的改革思想，以提高面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的教學(xué)質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)；Java；課程體系；教學(xué)改革

Research on Teaching Reforms Object-Oriented Programming of Software Engineering Special Field

WU Xiao-qin TAN Ming XU Qiang HU Chun-lin

（Department of Computer Science and Technology，Hefei University， Hefei Anhui 230601， China）

【Abstract】Considering the demands of software talent， modular curriculum system of software engineering special field is studied. The system of object-oriented programming courses and teaching methods are proposed. In Java， for example， The integration of professional courses is researched. The flexible teaching methods are explored . In order to improve the teaching quality of object-oriented programming， the reform ideas of practical teaching methods of is proposed.

【Key words】Object-Oriented Programming； Java； Curriculum system； Teaching Reformation

0 引言

Java是新一代面向?qū)ο缶幊陶Z言。由于它的優(yōu)點(diǎn)在不斷發(fā)展，現(xiàn)已成為目前使用最廣泛和最卓越的的面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語言之一，從桌面辦公的應(yīng)用軟件到企業(yè)級(jí)大型復(fù)雜的應(yīng)用軟件，再到小型移動(dòng)設(shè)備的嵌入軟件，因此此類人才的市場(chǎng)需求與日俱增，一方面人才需求缺口很大，一方面企業(yè)很難招聘到合格的Java軟件工程師。其主要原因體現(xiàn)在以下幾方面。

（1）課程內(nèi)容孤立：教學(xué)內(nèi)容和其它課程知識(shí)點(diǎn)的缺乏融合、滲透。

（2）教學(xué)方法單調(diào)：老師只是單純講授每節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)。很難激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

（3）實(shí)踐教學(xué)滯后：實(shí)踐項(xiàng)目和實(shí)踐教學(xué)方法滯后，沒有完善的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。

（4）學(xué)習(xí)方法被動(dòng)：學(xué)生聽完教師講完課，被動(dòng)地根據(jù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目做該節(jié)單元實(shí)驗(yàn)。

本文結(jié)合多年的Java教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和教學(xué)過程中體會(huì)，以軟件工程專業(yè)模塊化課程體系為研究對(duì)象較，找出面向?qū)ο缶幊毯推渌n程模塊的結(jié)合點(diǎn)整合Java教學(xué)內(nèi)容，探索面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的新教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革思想，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識(shí)，提升授課的效果。

1 挖掘軟件課程間的結(jié)合點(diǎn)，整合教學(xué)內(nèi)容

在整合教學(xué)內(nèi)容時(shí)，一方面以軟件工程專業(yè)模塊化課程體系為研究對(duì)象，探討本專業(yè)各課程特點(diǎn)，挖掘Java與本專業(yè)其他課程教學(xué)內(nèi)容的結(jié)合點(diǎn)，另一方面將新技術(shù)、新知識(shí)融入其中，注意保持與Java技術(shù)的發(fā)展同步。java教學(xué)內(nèi)容可分為四部分：基礎(chǔ)知識(shí)（Java語法、數(shù)組字符串、工具類）、面向?qū)ο螅嫦驅(qū)ο蠓治龇椒ā⒚嫦驅(qū)ο笤O(shè)計(jì)方法、面向?qū)ο筇卣鳎┗揪幊碳夹g(shù)（多線程技術(shù)、異常處理機(jī)制、Applet應(yīng)用編程、圖形用戶界面設(shè)計(jì)、輸入輸處流）綜合應(yīng)用技術(shù)（網(wǎng)絡(luò)編程、數(shù)據(jù)庫(kù)編程、多媒體編程等），具體如圖1所示。如講解包、集合和工具類的使用時(shí)，可以集合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的線性表、棧、隊(duì)列、二叉樹例子。講解Java線程生命周期、線程同步、線程死鎖時(shí)，以操作系統(tǒng)的進(jìn)程管理為例。講解String類的使用時(shí)，可重點(diǎn)講解字符串的各種操作，為后續(xù)的編譯原理中詞法分析的實(shí)現(xiàn)打下基礎(chǔ)。講解Socket通信、web編程、JSP程序設(shè)計(jì)結(jié)合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)TCP/IP協(xié)議等知識(shí)點(diǎn)，講解JDBC時(shí)，結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)操作相關(guān)知識(shí)， 講解Java高級(jí)編程時(shí)，將軟件工程、軟件測(cè)試等相關(guān)課程融入其中，總之，整合課程內(nèi)容時(shí)，將本專業(yè)相關(guān)課程的知識(shí)互相融合滲透，完善課程內(nèi)容體系。

2 靈活運(yùn)用教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量

針對(duì)不同的教學(xué)內(nèi)容，靈活運(yùn)用教學(xué)手段和方法。如對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)部分，Java語法主要以自學(xué)為主，以任務(wù)為驅(qū)動(dòng)，重點(diǎn)講授面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)思想和如何運(yùn)用面向?qū)ο蠓椒▽?duì)客觀實(shí)際問題進(jìn)行建模。任務(wù)：用面向?qū)ο蟮乃枷胪瓿绍嚨脑O(shè)計(jì)，車是由發(fā)動(dòng)機(jī)、輪子、車門、窗戶等部件構(gòu)成的，每個(gè)部件設(shè)計(jì)一個(gè)類，車類（Car類）有自己的屬性和方法，還包含這些部件類。通過該設(shè)計(jì)任務(wù)的講解讓學(xué)生學(xué)會(huì)用面向?qū)ο笏枷虢鉀Q客觀實(shí)際問題，注重培養(yǎng)學(xué)生面向?qū)ο蠼Ｄ芰Γ瑢?shí)現(xiàn)班級(jí)學(xué)生。基本編程技術(shù)這部分內(nèi)容，以案例為主線，結(jié)合生動(dòng)形象的案例講解，如案例1：實(shí)現(xiàn)windows附件所帶計(jì)算器，通過該的案例分析、設(shè)計(jì)、編程實(shí)現(xiàn)的過程逐一介紹Applet應(yīng)用、容器中組件的添加與設(shè)置、菜單的使用技術(shù)、布局管理器、Java核心包中數(shù)組、Math類的使用、異常的處理、事件處理機(jī)制等相關(guān)知識(shí)。案例2：操作系統(tǒng)的進(jìn)程管理中生產(chǎn)者與消費(fèi)者，介紹Java多線程技術(shù)，將具體的問題抽象為編程技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，引導(dǎo)學(xué)生盡快掌握J(rèn)ava基本編程技術(shù)和設(shè)計(jì)技巧。對(duì)第三部分內(nèi)容.采用項(xiàng)目教學(xué)法，綜合運(yùn)用前兩部分知識(shí)，結(jié)合最新技術(shù)解決實(shí)際問題，如通過對(duì)聊天室軟件的分析設(shè)計(jì)，讓學(xué)生學(xué)會(huì)將輸入輸處流、圖形用戶界面的設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)JDBC連接、Socket通信、線程等技術(shù)加以綜合應(yīng)用。在講解Java高級(jí)編程時(shí)，主要是結(jié)合一個(gè)具體項(xiàng)目，如實(shí)現(xiàn)學(xué)生管理系統(tǒng)，講解項(xiàng)目的設(shè)計(jì)思想、方法和步驟時(shí)，啟發(fā)鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合已有的知識(shí)積極主動(dòng)地參與項(xiàng)目分析，然后再根據(jù)學(xué)生分析的進(jìn)度將項(xiàng)目整個(gè)實(shí)現(xiàn)過程逐步講解、逐一展示給同學(xué)，切忌將整個(gè)程序代碼直接展示介紹。否則學(xué)生只能讀懂代碼的功能，而沒有完整的思路。而面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)課程的目的是培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)方法解決問題的能力。

3 將軟件工程素質(zhì)的培養(yǎng)貫穿在整個(gè)實(shí)踐教學(xué)過程中

在實(shí)踐教學(xué)當(dāng)中，一方面把所學(xué)的知識(shí)與技術(shù)融入到工程項(xiàng)目中，另十分關(guān)鍵是如何將軟件工程素質(zhì)的培養(yǎng)貫穿在整個(gè)實(shí)踐教學(xué)過程中，面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)方式實(shí)施整個(gè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，通過成立項(xiàng)目小組模擬企業(yè)真實(shí)項(xiàng)目練習(xí)，具體過程如下：

（1）調(diào)研，選題；

（2）研討項(xiàng)目方案，擬定開發(fā)計(jì)劃，小組成員分工；

（3）查閱學(xué)習(xí)相關(guān)技術(shù)資料，完成需求分析；

（4）小組成員研討課題相關(guān)的技術(shù)，完成設(shè)計(jì)階段；

（5）編碼實(shí)現(xiàn)和測(cè)試等各個(gè)階段；

（6）開發(fā)文檔整理、編制。

利用軟件質(zhì)量保證計(jì)劃完成整個(gè)項(xiàng)目的實(shí)施完成需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、編碼實(shí)現(xiàn)和測(cè)試等各個(gè)階段，撰寫各個(gè)階段的相應(yīng)文檔。特別在需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段等階段，充分理解和詳細(xì)分析項(xiàng)目的需求，要注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，經(jīng)過需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)后，再用相應(yīng)的Java技術(shù)對(duì)設(shè)計(jì)的結(jié)果進(jìn)行編碼，最后通過單元測(cè)試、集成測(cè)試完成整個(gè)項(xiàng)目。通過一個(gè)模擬實(shí)戰(zhàn)項(xiàng)目訓(xùn)練，學(xué)生既掌握J(rèn)ava技術(shù)知識(shí)和運(yùn)用，又對(duì)軟件工程實(shí)際項(xiàng)目實(shí)施過程有一個(gè)清晰完整的思路，拓寬了學(xué)生的視野，增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在是學(xué)生能明確自己的學(xué)習(xí)目標(biāo)。很好地培養(yǎng)了學(xué)生軟件工程素質(zhì)。任課教師也要參與軟件項(xiàng)目的開發(fā)，不斷提高自身工程實(shí)踐能力。

4 引導(dǎo)學(xué)生自主協(xié)作學(xué)習(xí)

首先要完善整合課程網(wǎng)絡(luò)資源：包括課程介紹、教學(xué)大綱、教學(xué)周歷、電子教案、重點(diǎn)難點(diǎn)內(nèi)容特別指導(dǎo)、實(shí)踐項(xiàng)目任務(wù)書等必需的教學(xué)資源。讓學(xué)生依據(jù)自身學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)時(shí)間，通過網(wǎng)絡(luò)資源自主安排學(xué)習(xí)進(jìn)度。教師可通過多種方式實(shí)時(shí)指導(dǎo)學(xué)生，如電話、電子郵件、課程學(xué)習(xí)論壇、建立QQ課程群等形式實(shí)時(shí)指導(dǎo)學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。其次組織成立興趣小組確定學(xué)習(xí)項(xiàng)目、讓組長(zhǎng)安排分配學(xué)習(xí)任務(wù)，教師參與定期交流學(xué)習(xí)體會(huì)，能解決活動(dòng)中存在的問題。而協(xié)作學(xué)習(xí)有助于增強(qiáng)學(xué)生之間的溝通能力以及培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)。再學(xué)生可通過訪問專業(yè)網(wǎng)站與經(jīng)驗(yàn)豐富的編程人員交流，以提高自己的編程水平。并定期進(jìn)行考核計(jì)入總評(píng)成績(jī)，督促鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。同時(shí)了解學(xué)生學(xué)習(xí)效果，調(diào)整學(xué)習(xí)方法，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，使學(xué)生不在是被動(dòng)的、孤立地學(xué)習(xí)，從而培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

5 考核方式的改革

目前大多采用理論考試和實(shí)踐考試相結(jié)合模式，以掌握知識(shí)為主單一的閉卷筆試占比例更大些，以至于難以衡量學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力，不能客觀公評(píng)價(jià)學(xué)生掌握該課程情況，甚至制約了課程教學(xué)改革和教學(xué)質(zhì)量的提高。因此改革考核方式也是教學(xué)改革的重要內(nèi)容之一，運(yùn)用多樣化的考核形式有利于全面真實(shí)地對(duì)學(xué)生的知識(shí)掌握程度、實(shí)踐能力的衡量。考試重心轉(zhuǎn)移到對(duì)學(xué)生的實(shí)際能力的考核，如，采用項(xiàng)目答辯、上機(jī)考試、過程考該等多種考試方式。完善的考核方式將推動(dòng)課程的教學(xué)改革研究。

6 結(jié)束語

在面向?qū)ο缶幊碳夹g(shù)課程教學(xué)過程中，應(yīng)避免理論教學(xué)和實(shí)踐環(huán)節(jié)脫離、注重學(xué)生項(xiàng)目開發(fā)能力的培養(yǎng)，授課教師應(yīng)定期到軟件企業(yè)調(diào)研，掌握最新的Java技術(shù)，調(diào)整教學(xué)計(jì)劃，整合課程體系。還應(yīng)采用科學(xué)合理的教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生采用正確的學(xué)習(xí)方法。理解面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的總體思路及各種抽象概念。培養(yǎng)學(xué)生查閱資料、編寫和調(diào)試程序能力。特別注重在整個(gè)教學(xué)過程中貫穿軟件工程的思想.培養(yǎng)學(xué)生具有一定的軟件工程的素質(zhì)和團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，為今后從事軟件技術(shù)開發(fā)工作打下良好基礎(chǔ)。今后，本課程組要總結(jié)前期課程建設(shè)工作，如教學(xué)內(nèi)容的整合、教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革和實(shí)踐能力培養(yǎng)的突出方法。構(gòu)建課程體系，編制實(shí)教材，建設(shè)案例庫(kù)和項(xiàng)目庫(kù)等資料，完善本課程教學(xué)體系。

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[責(zé)任編輯：楊玉潔]