基于工程實(shí)踐能力培養(yǎng)的Java程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革研究

劉長(zhǎng)旺

摘要：Java程序設(shè)計(jì)是目前計(jì)算機(jī)相關(guān)專(zhuān)業(yè)一個(gè)非常重要的語(yǔ)言類(lèi)基礎(chǔ)課程，該課程具有較強(qiáng)的實(shí)踐性。為了通過(guò)該課程提升學(xué)生的專(zhuān)業(yè)技能，提高應(yīng)用型人才培養(yǎng)的效果，應(yīng)該對(duì)該課程進(jìn)行基于工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)改革。論文分析了傳統(tǒng)教學(xué)模式的特點(diǎn)，在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上對(duì)教學(xué)方案進(jìn)行改進(jìn)，以工程實(shí)踐能力培養(yǎng)為目標(biāo)，重新設(shè)計(jì)了Java課程的教學(xué)體系，強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)，改進(jìn)教學(xué)方法。實(shí)踐證明，這些措施能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高Java程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：Java；語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)；課程改革；實(shí)踐教學(xué)

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）25-0134-02

一、引言

Java語(yǔ)言是面向?qū)ο?、支持多線程的網(wǎng)絡(luò)編程語(yǔ)言，具有安全性高、可移植性好和代碼可重用性高等優(yōu)點(diǎn)，成為目前最流行的編程語(yǔ)言之一。Java程序設(shè)計(jì)作為計(jì)算機(jī)語(yǔ)言類(lèi)基礎(chǔ)必修課程在我校計(jì)算機(jī)相關(guān)專(zhuān)業(yè)中開(kāi)設(shè)。通過(guò)這門(mén)課程的學(xué)習(xí)，力爭(zhēng)讓學(xué)生掌握J(rèn)ava語(yǔ)言的基礎(chǔ)知識(shí)，理解面向?qū)ο缶幊痰乃枷?，學(xué)會(huì)面向?qū)ο缶幊痰募寄?。尤其是我校作為一個(gè)地方普通本科高校，定位于培養(yǎng)應(yīng)用型的專(zhuān)業(yè)人才，結(jié)合目前學(xué)校轉(zhuǎn)型升級(jí)的要求，我們要通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生的動(dòng)手技能得到系統(tǒng)的訓(xùn)練，提高學(xué)生的綜合能力，把學(xué)生培養(yǎng)成具有較好實(shí)踐能力的創(chuàng)新型應(yīng)用人才。

二、傳統(tǒng)教學(xué)方案存在的一些問(wèn)題分析

目前對(duì)于Java程序設(shè)計(jì)課程一般的教學(xué)方法都是先采用課堂進(jìn)行理論教學(xué)，在課堂上按照循序漸進(jìn)的方式講授一些知識(shí)點(diǎn)，先從最基本的入門(mén)概念，比如數(shù)據(jù)類(lèi)型、運(yùn)算符和表達(dá)式等開(kāi)始講起，然后逐步深入。在進(jìn)行課堂理論知識(shí)講授的同時(shí)，中間穿插安排在實(shí)驗(yàn)室的上機(jī)課時(shí)，讓學(xué)生對(duì)上節(jié)課學(xué)習(xí)的理論知識(shí)點(diǎn)通過(guò)實(shí)踐進(jìn)行復(fù)習(xí)、鞏固。在這種培養(yǎng)方式下，學(xué)生注重于對(duì)單個(gè)知識(shí)點(diǎn)的掌握，但是忽視了對(duì)編程技能系統(tǒng)整體的培養(yǎng)，沒(méi)有辦法對(duì)這些不連貫的零散知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行融會(huì)貫通的應(yīng)用，導(dǎo)致學(xué)生在課程結(jié)束甚至畢業(yè)之后，缺乏對(duì)具體問(wèn)題進(jìn)行分析和解決的能力，面對(duì)一個(gè)實(shí)際要解決的問(wèn)題，卻不知道怎么樣去實(shí)現(xiàn)。所以，這樣培養(yǎng)出來(lái)的人才無(wú)法適應(yīng)社會(huì)需求，不是企業(yè)和市場(chǎng)所需的人才。為了讓培養(yǎng)出來(lái)的人才能夠快速適應(yīng)企業(yè)市場(chǎng)的需求，我們所要做的不僅僅是對(duì)學(xué)生傳授理論知識(shí)，還要培養(yǎng)他們的就業(yè)能力和職業(yè)能力，比如解決實(shí)際問(wèn)題的能力、持續(xù)學(xué)習(xí)新知識(shí)的能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作的精神等。所以，我們必須對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)方式進(jìn)行改革，以提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力為目標(biāo)進(jìn)行培養(yǎng)。

三、基于工程實(shí)踐能力培養(yǎng)的Java程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)

基于工程實(shí)踐能力培養(yǎng)的Java程序設(shè)計(jì)課程，以培養(yǎng)適合企業(yè)市場(chǎng)需要的、具備一定的分析和解決問(wèn)題能力的應(yīng)用型人才為目標(biāo)，強(qiáng)調(diào)實(shí)踐和動(dòng)手能力的培養(yǎng)，強(qiáng)調(diào)能夠讓學(xué)生具備解決工程問(wèn)題的能力。具體來(lái)說(shuō)，首先學(xué)生應(yīng)該掌握J(rèn)ava語(yǔ)言的基本概念、語(yǔ)法等，掌握面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的基本思想和原則，學(xué)會(huì)配置Java相關(guān)的開(kāi)發(fā)環(huán)境。通過(guò)和數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)等相關(guān)課程的聯(lián)系，綜合運(yùn)用Java語(yǔ)言的強(qiáng)大功能，進(jìn)行面向?qū)ο蟮木幊?，能夠在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中開(kāi)發(fā)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件、信息系統(tǒng)、企業(yè)級(jí)的應(yīng)用軟件等。

四、優(yōu)化的Java程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)體系設(shè)計(jì)

根據(jù)上述基于工程實(shí)踐能力的課程教學(xué)目標(biāo)，我們把Java程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)環(huán)境分為理論教學(xué)環(huán)節(jié)和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)兩部分，特別是在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，突出對(duì)學(xué)生能夠分析和解決實(shí)際問(wèn)題能力的培養(yǎng)。在課程理論教學(xué)環(huán)節(jié)，Java程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)重點(diǎn)是Java語(yǔ)言最基本的入門(mén)概念，包括Java語(yǔ)言的數(shù)據(jù)類(lèi)型和運(yùn)算、表達(dá)式和語(yǔ)句、語(yǔ)言的基本流程控制以及數(shù)組技術(shù)等；面向?qū)ο蟮幕靖拍詈途幊碳夹g(shù)，如類(lèi)和對(duì)象、封裝和繼承、接口以及多態(tài)等方面的內(nèi)容；還需要覆蓋的內(nèi)容有基本的I/O處理、異常處理機(jī)制、網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)技術(shù)等；還需要利用大量的編程實(shí)例對(duì)圖形用戶(hù)界面編程、基本控制組件和布局、容器、圖像顯示和圖形繪制、對(duì)話框和菜單以及JavaAPI等進(jìn)行講解。理論教學(xué)環(huán)節(jié)的難點(diǎn)在于讓學(xué)生掌握面向?qū)ο缶幊痰乃枷?、多線程編程技術(shù)以及各種事件處理模型等。

課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)是實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)目標(biāo)的重中之重。實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)我們分成三個(gè)部分。針對(duì)理論教學(xué)課堂中學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)，按照傳統(tǒng)教學(xué)方案，及時(shí)在知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)中間安排上機(jī)實(shí)踐，這是第一部分實(shí)踐，目的在于讓學(xué)生能夠及時(shí)對(duì)所學(xué)的理論知識(shí)點(diǎn)驗(yàn)證學(xué)習(xí)、鞏固。第二部分實(shí)踐則是在學(xué)生的課外時(shí)間，布置一些實(shí)踐性、操作性和針對(duì)性比較強(qiáng)的課外任務(wù)，讓學(xué)生在課外通過(guò)多上機(jī)練習(xí)，進(jìn)一步強(qiáng)化對(duì)專(zhuān)項(xiàng)技能的培養(yǎng)。第三部分實(shí)踐，我們引入基于項(xiàng)目式的教學(xué)方法，在課程教學(xué)的最后兩周，根據(jù)實(shí)際項(xiàng)目常見(jiàn)的技術(shù)要求，要求教師帶領(lǐng)學(xué)生在模擬的真實(shí)企業(yè)項(xiàng)目、真實(shí)工作環(huán)境、真實(shí)職業(yè)情景的情況下，依據(jù)學(xué)期所學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)，分成多個(gè)項(xiàng)目小組完成一個(gè)獨(dú)立的項(xiàng)目。

五、教學(xué)方法和手段改革

在教學(xué)方法和手段的改革上，我們同樣以培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力為出發(fā)點(diǎn)，研究了目前經(jīng)常采用的各種實(shí)踐教學(xué)方法，根據(jù)Java程序設(shè)計(jì)課程的特點(diǎn)以及學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況，應(yīng)用了眾多的教學(xué)方法。除了上面提到的項(xiàng)目教學(xué)法，還引入了啟發(fā)式教學(xué)方法、興趣小組和項(xiàng)目小組學(xué)習(xí)方法、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法等。（1）啟發(fā)式教學(xué)方法：在學(xué)生的教學(xué)中，我們舍棄傳統(tǒng)“滿堂灌”的刻板教學(xué)方法，盡可能的使用能夠啟發(fā)學(xué)生思維、讓學(xué)生主動(dòng)去思考的教學(xué)方法，進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性，進(jìn)行探究式的學(xué)習(xí)，而不是強(qiáng)制性的將知識(shí)灌輸給學(xué)生，避免讓學(xué)生在課堂上似乎聽(tīng)懂了，而課下由于不知其所以然又全部不懂的情況。（2）建立學(xué)習(xí)興趣小組和項(xiàng)目小組：在班上由學(xué)生自愿組合，建立起4—5人的興趣小組和項(xiàng)目小組，進(jìn)行協(xié)作式學(xué)習(xí)，培養(yǎng)好的集體學(xué)習(xí)的氛圍。這種協(xié)作式的學(xué)習(xí)非常重要，能夠讓學(xué)生在有限的課堂時(shí)間之余，對(duì)不懂的問(wèn)題可以充分的互相詢(xún)問(wèn)和學(xué)習(xí)、交流和討論，對(duì)于比較困難的問(wèn)題可以一起攻關(guān)解決，也培養(yǎng)了學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作精神，可以從多方面都能夠促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。（3）任務(wù)驅(qū)動(dòng)方法：任務(wù)是驅(qū)動(dòng)法，就是讓學(xué)生通過(guò)“任務(wù)分析—相關(guān)知識(shí)—任務(wù)學(xué)習(xí)”這一思路，讓學(xué)生在完成任務(wù)的過(guò)程中，學(xué)習(xí)到相關(guān)知識(shí)。任務(wù)驅(qū)動(dòng)法能夠讓學(xué)生明確學(xué)習(xí)的目標(biāo)，通過(guò)把教學(xué)內(nèi)容分解成一些小的任務(wù)，小的任務(wù)完成了就可以完成大一些的任務(wù)，有利于降低學(xué)習(xí)的難度，有利于學(xué)生為完成一個(gè)獨(dú)立的項(xiàng)目積累經(jīng)驗(yàn)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。除了上述的教學(xué)方法和手段改革外，我們還對(duì)于教學(xué)環(huán)節(jié)中強(qiáng)調(diào)實(shí)踐教學(xué)而對(duì)傳統(tǒng)的考核評(píng)價(jià)機(jī)制進(jìn)行改革。

六、加強(qiáng)實(shí)踐基地建設(shè)，為學(xué)生實(shí)訓(xùn)提供良好的環(huán)境

實(shí)踐基地分為校內(nèi)實(shí)驗(yàn)室和校外實(shí)踐基地兩塊。在校內(nèi)，我們建立了硬件配置優(yōu)良、軟件配備完善的Java軟件開(kāi)發(fā)實(shí)訓(xùn)室，實(shí)訓(xùn)室可以100%開(kāi)出為了達(dá)到教學(xué)目標(biāo)規(guī)定的所有驗(yàn)證性、綜合性和設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)，為培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力提供了有力的硬件保障。

七、結(jié)語(yǔ)

近幾年來(lái)，我們以培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力為目標(biāo)，對(duì)Java程序設(shè)計(jì)課程進(jìn)行了改革，如重新設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)，優(yōu)化教學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)體系，改革了教學(xué)方法、手段等。通過(guò)改革，對(duì)理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容和學(xué)時(shí)重新進(jìn)行了分配，突出了實(shí)踐教學(xué)，加強(qiáng)了“雙師型”的教師隊(duì)伍建設(shè)，實(shí)踐基地得到更加充分的利用，提升了學(xué)生的編程專(zhuān)業(yè)技能，提升了學(xué)生的職業(yè)能力，適應(yīng)了學(xué)校培養(yǎng)應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才的目標(biāo)，使得學(xué)生在就業(yè)市場(chǎng)上的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力得到了顯著增強(qiáng)。當(dāng)然，Java程序設(shè)計(jì)課程的改革是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，在未來(lái)的教學(xué)中，還需要我們不斷地去探索。

參考文獻(xiàn)：

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Research on Teaching Reform of Java Programming Course Based on Engineering Practice Ability Training

LIU Chang-wang

（School of Software Engineering，Nanyang Normal University，Nanyang，Henan 473061，China）

Abstract：Java programming is one of the most important basic courses in computer science. The course has strong practicality. In order to improve students' professional skills and improve the effect of application-oriented talents training，the curriculum should be based on engineering practice ability training reform. This paper analyzes the characteristics of the traditional teaching mode，on the basis of the existing teaching scheme is improved，the engineering practice ability as the goal，the redesign of the Java teaching system，strengthening practice teaching，improving teaching methods. Practice has proved that these measures can improve students' interest in learning and improve the teaching effect of Java programming course.

Key words：Java；language programming；curriculum reform；practice teaching