“Java程序設(shè)計(jì)”課程教學(xué)改革研究與探索

黃興 黃華 張永

摘 ?要：針對(duì)目前“Java程序設(shè)計(jì)”教學(xué)中存在的問題及現(xiàn)狀，從教學(xué)方法、考核方式、實(shí)踐教學(xué)等方面提出了改革措施，并按照“分級(jí)遞進(jìn)、逐步提高、綜合應(yīng)用”原則實(shí)施了實(shí)踐教學(xué)改革。通過這些改革，力圖提高課程教學(xué)質(zhì)量及學(xué)生實(shí)際綜合應(yīng)用能力，幫助學(xué)生更好地掌握J(rèn)ava技術(shù)，使學(xué)生能夠達(dá)到新工科背景下計(jì)算機(jī)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求及就業(yè)需求。

關(guān)鍵詞：Java程序設(shè)計(jì);教學(xué)改革;實(shí)踐教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642.4 ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-4706（2020）15-0196-03

Abstract：Aiming at the situation and problems that “Java Programming” course exist，this article analyzes the teaching methods，examination system，practical teaching of Java courses and so on，then put forward the reforming based on the principle of “classification steps，increasing gradually，integrated application”. Through these reforms，we try to improve the teaching quality and studentspractical comprehensive application ability，help students better master Java technology，and enable students to meet the requirements of computer professional training objectives and employment needs under the background of new engineering.

Keywords：Java programming;educational reform;practice teaching

0 ?引 ?言

“Java程序設(shè)計(jì)”課程是國(guó)內(nèi)大部分高校計(jì)算機(jī)類專業(yè)的必修課，屬于程序設(shè)計(jì)類課程，通常與C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)前后銜接。該類課程的重點(diǎn)是培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際工程問題的求解能力，包括分析和解決問題的能力、系統(tǒng)化的設(shè)計(jì)能力[1]，使學(xué)生具備面向?qū)ο蟮募夹g(shù)應(yīng)用能力以及創(chuàng)新意識(shí)，能夠從事Java相關(guān)的軟件開發(fā)、維護(hù)、運(yùn)營(yíng)等工作。

雖然許多高校對(duì)該課程進(jìn)行了相關(guān)的教學(xué)改革，并取得了一定教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，但離培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí)的要求還有較大的差距。在近年來，畢業(yè)生在尋找與Java技術(shù)相關(guān)的工作中發(fā)現(xiàn)學(xué)校所學(xué)習(xí)的技術(shù)知識(shí)不能滿足用人單位的崗位需求，主要表現(xiàn)在對(duì)Java基礎(chǔ)知識(shí)掌握薄弱、技術(shù)知識(shí)面窄、實(shí)踐動(dòng)手能力差、缺乏項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)等問題。

1 ?“Java程序設(shè)計(jì)”課程教學(xué)現(xiàn)狀

許多計(jì)算機(jī)類專業(yè)課程大多采用“理論教學(xué)+實(shí)驗(yàn)教學(xué)”模式，“Java程序設(shè)計(jì)”課程也不例外，其中理論教學(xué)學(xué)時(shí)偏重，沒有突出加強(qiáng)編程實(shí)踐技能的訓(xùn)練，學(xué)生編寫代碼的可復(fù)用性與可擴(kuò)展性差，實(shí)際應(yīng)用能力與培養(yǎng)目標(biāo)還是存在較大差距。且課程成績(jī)以筆試成績(jī)?yōu)橹鳎灰子诩ぐl(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)新性。

在“Java程序設(shè)計(jì)”課程的實(shí)際教學(xué)過程中，缺乏對(duì)本課程向多樣化趨勢(shì)發(fā)展的正確把握，進(jìn)而影響對(duì)“Java程序設(shè)計(jì)”課程實(shí)踐環(huán)節(jié)的合理設(shè)置。課程開設(shè)的時(shí)限通常為一個(gè)學(xué)期，雖然近些年有一定程度的改變，增加了實(shí)驗(yàn)部分的學(xué)時(shí)數(shù)，但僅利用課程實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐訓(xùn)練，提高學(xué)生實(shí)際綜合應(yīng)用能力，如程序的編寫、調(diào)試、診斷、測(cè)試等不太現(xiàn)實(shí)。

2 ?教學(xué)改革的措施

2.1 ?采用多種教學(xué)方法

從實(shí)際問題和實(shí)例出發(fā)，運(yùn)用啟發(fā)式、案例式、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、翻轉(zhuǎn)課堂等多種教學(xué)方法進(jìn)行教學(xué)。在我校的實(shí)際教學(xué)中對(duì)Java基礎(chǔ)知識(shí)部分采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方法，以學(xué)生課外自主學(xué)習(xí)為主，學(xué)生可利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源平臺(tái)輔助學(xué)習(xí)，教師在課堂中對(duì)學(xué)生自學(xué)的疑問進(jìn)行解答，再利用超星網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行隨堂測(cè)試，如圖1所示，考查學(xué)生是否對(duì)知識(shí)點(diǎn)吸收理解。對(duì)基本編程技術(shù)這部分內(nèi)容，通過啟發(fā)、案例教學(xué)把要求掌握的知識(shí)點(diǎn)和技術(shù)講清，可在課堂上預(yù)留15分鐘當(dāng)場(chǎng)布置任務(wù)，要求學(xué)生在課堂上用電腦編寫程序，加強(qiáng)本堂課編程技術(shù)知識(shí)點(diǎn)的吸收和消化，并對(duì)當(dāng)場(chǎng)完成任務(wù)的同學(xué)鼓勵(lì)加分。對(duì)綜合應(yīng)用技術(shù)內(nèi)容采用實(shí)踐項(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。突出教和學(xué)的“導(dǎo)向性”和“循跡性”。

2.2 ?開展網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)

通過建立網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，借助網(wǎng)絡(luò)課堂，教師可以將知識(shí)點(diǎn)講解視頻、經(jīng)典案例視頻、教學(xué)大綱、教學(xué)任務(wù)安排、習(xí)題庫(kù)等相關(guān)教學(xué)資料內(nèi)容放置到該平臺(tái)，充分利用現(xiàn)代化教學(xué)技術(shù)，整合現(xiàn)有教學(xué)資源，將課堂教學(xué)延伸到課外，鼓勵(lì)學(xué)生自己在網(wǎng)上查找資料解決問題。這不僅能使學(xué)生學(xué)到知識(shí)，并且可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，訓(xùn)練思考問題的能力。同時(shí)充分利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，建立在線討論欄目，教師就教學(xué)難點(diǎn)與學(xué)生開展討論，如圖2所示。促使學(xué)生課后自主探究、溝通交流、協(xié)作解決問題，促進(jìn)已學(xué)知識(shí)的進(jìn)一步內(nèi)化、拓展。

2.3 ?建立合理的課程考核機(jī)制

以前我校該課程考核方式單一，筆試部分占總成績(jī)的70%，未考慮理論與實(shí)踐、知識(shí)與能力兼顧的考核方式。為體現(xiàn)學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，我校對(duì)該課程的考核方式進(jìn)行合理的改革，加大對(duì)實(shí)踐應(yīng)用能力的考核力度。課程總成績(jī)分三方面進(jìn)行考核：

（1）理論知識(shí)考核，包括知識(shí)點(diǎn)理解記憶，同時(shí)也包括代碼的編寫能力與風(fēng)格以及設(shè)計(jì)模式的應(yīng)用，此部分采用筆試，占40%;

（2）平時(shí)的課堂參與度與課堂習(xí)題完成情況認(rèn)定，占20%;

（3）實(shí)踐考核，上機(jī)實(shí)踐及結(jié)合項(xiàng)目驗(yàn)收答辯，考查學(xué)生綜合應(yīng)用能力，占40%。

3 ?實(shí)踐環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)

按照“分級(jí)遞進(jìn)、逐步提高、綜合應(yīng)用”原則設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)，設(shè)計(jì)驗(yàn)證型、綜合設(shè)計(jì)型、團(tuán)隊(duì)實(shí)戰(zhàn)項(xiàng)目型、校企合作實(shí)踐型教學(xué)。充分挖掘?qū)W生的潛能，輔助于后繼課程設(shè)計(jì)和實(shí)習(xí)實(shí)踐，構(gòu)建多維度的實(shí)踐教學(xué)體系。

3.1 ?課內(nèi)實(shí)踐

課內(nèi)教師根據(jù)教材進(jìn)行引導(dǎo)學(xué)習(xí)，加強(qiáng)典型例題的啟發(fā)式講解;精心設(shè)計(jì)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。注重實(shí)踐教學(xué)與理論教學(xué)相結(jié)合，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和結(jié)果分析，識(shí)別和判斷復(fù)雜工程問題的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。設(shè)置“Java基礎(chǔ)語(yǔ)法”“類的封裝與繼承”“接口與多態(tài)”“圖形用戶界面”“多線程”等難度依次遞進(jìn)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，要求每個(gè)學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，主要是培養(yǎng)學(xué)生基本的規(guī)范編碼能力。

綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)則需要融合多個(gè)知識(shí)點(diǎn)來解決問題，可設(shè)置“搶紅包程序”“簡(jiǎn)易計(jì)算器設(shè)計(jì)”“窗口售票程序”“用戶注冊(cè)程序”等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，主要培養(yǎng)學(xué)生將知識(shí)融會(huì)貫通進(jìn)行綜合運(yùn)用的能力和利用學(xué)過的知識(shí)創(chuàng)造性解決新問題的能力[2]。如圖3所示為學(xué)生完成綜合實(shí)驗(yàn)部分演示界面。

分組實(shí)戰(zhàn)項(xiàng)目型實(shí)踐教學(xué)通過小組分工協(xié)作完成整個(gè)項(xiàng)目，目的是培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作開發(fā)、綜合應(yīng)用能力和軟件工程素養(yǎng)。設(shè)置不同難度梯度的小項(xiàng)目鍛煉學(xué)生的綜合應(yīng)用能力，例如設(shè)置6學(xué)時(shí)的小項(xiàng)目（如學(xué)生成績(jī)管理系統(tǒng)、記事本應(yīng)用、簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)爬蟲的實(shí)現(xiàn)、點(diǎn)餐系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)、UDP通信的實(shí)現(xiàn)、撲克牌猜數(shù)游戲、用戶登錄與管理的實(shí)現(xiàn)），學(xué)生分組后可以依照自己的興趣從上述小項(xiàng)目中任選一個(gè)，完成需求分析、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)等流程的開發(fā)實(shí)戰(zhàn)。項(xiàng)目完成后要求每組派一個(gè)同學(xué)講解項(xiàng)目分工、設(shè)計(jì)思路、實(shí)現(xiàn)過程，并進(jìn)行運(yùn)行結(jié)果演示，教師根據(jù)學(xué)生完成情況進(jìn)行評(píng)分，學(xué)生也參與互評(píng)。如圖4所示為學(xué)生完成項(xiàng)目的部分演示界面。

3.2 ?校企合作實(shí)踐教學(xué)

鼓勵(lì)學(xué)生利用寒暑假期到校外實(shí)訓(xùn)基地進(jìn)行項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與開發(fā)工作，直接參與到實(shí)際項(xiàng)目的開發(fā)過程，包括整個(gè)項(xiàng)目程序的調(diào)試、診斷、測(cè)試等，體驗(yàn)企業(yè)項(xiàng)目的開發(fā)流程、運(yùn)行模式和企業(yè)文化。

采用校企聯(lián)合培養(yǎng)方式，以項(xiàng)目為驅(qū)動(dòng)，建立校企產(chǎn)學(xué)研雙創(chuàng)協(xié)同育人培養(yǎng)機(jī)制，引入企業(yè)先進(jìn)技術(shù)及編程理念融入到計(jì)算機(jī)類專業(yè)人才培養(yǎng)體系中。將科研、工程實(shí)踐與教學(xué)緊密結(jié)合，將科研創(chuàng)新思維融入到計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)的實(shí)踐教學(xué)中，并通過具體項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)提高學(xué)生的編程能力，有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新思維。

同時(shí)積極引導(dǎo)低年級(jí)學(xué)生參加校內(nèi)“三小創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)”項(xiàng)目活動(dòng)，對(duì)高年級(jí)學(xué)有余力的學(xué)生積極鼓勵(lì)其參加各類比賽和教師的科研課題，圖5為學(xué)生完成南昌航空大學(xué)“三小創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目”的部分界面。

3.3 ?后繼實(shí)習(xí)實(shí)踐

為了提高學(xué)生走向工作崗位的競(jìng)爭(zhēng)力，鑒于不同學(xué)生的基礎(chǔ)和就業(yè)目標(biāo)不同，學(xué)生完成“Java程序設(shè)計(jì)”課程學(xué)習(xí)后，后續(xù)實(shí)習(xí)實(shí)踐培訓(xùn)可以考慮分以下幾種情況：

（1）考研學(xué)生：允許其自主實(shí)習(xí)或參加培訓(xùn)企業(yè)實(shí)習(xí);

（2）創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)驗(yàn)室學(xué)生：鼓勵(lì)其留在校內(nèi)實(shí)踐基地參與教師縱橫向項(xiàng)目或參與各類賽事;

（3）高就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力學(xué)生：鼓勵(lì)其進(jìn)入企業(yè)實(shí)習(xí);

（4）一般競(jìng)爭(zhēng)力學(xué)生：鼓勵(lì)其進(jìn)入培訓(xùn)企業(yè)集中實(shí)習(xí)。通過以上方式，使得不同就業(yè)需求的學(xué)生都得到了滿足，最終目的在于加強(qiáng)專業(yè)學(xué)生編程應(yīng)用能力培養(yǎng)，提高實(shí)踐動(dòng)手能力和就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

4 ?結(jié) ?論

我校信息工程學(xué)院成立了“Java程序設(shè)計(jì)”課程教學(xué)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)，圍繞課程培養(yǎng)目標(biāo)負(fù)責(zé)“Java程序設(shè)計(jì)”課程的建設(shè)、教學(xué)大綱的制定、教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化、教學(xué)方法、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)、考核方式的改革等。同時(shí)成立了由多位青年教師作為指導(dǎo)教師的學(xué)生課外創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，在本科生導(dǎo)師制的基礎(chǔ)上，成立由各年級(jí)學(xué)生自愿參加的學(xué)生創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，并為團(tuán)隊(duì)命名，以凝聚吸引力和合作精神。團(tuán)隊(duì)以大學(xué)一、二、三年級(jí)學(xué)生為主，由專業(yè)的專任教師進(jìn)行計(jì)劃性、系統(tǒng)性的課外教學(xué)和實(shí)踐指導(dǎo)，并多次獲得各項(xiàng)競(jìng)賽獎(jiǎng)項(xiàng)。下一步，將進(jìn)一步加強(qiáng)課程建設(shè)、師資培養(yǎng)和校企合作力度，豐富課程資源，為社會(huì)培養(yǎng)合格的人才。

參考文獻(xiàn)：

[1] 林菲，馬虹，龔曉君.“程序設(shè)計(jì)綜合實(shí)踐”六元融合實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探索 [J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2020，37（1）：149-154+ 158.

[2] 孫麗君，鄒紅艷.以應(yīng)用和創(chuàng)新能力培養(yǎng)為目標(biāo)的Java開發(fā)技術(shù)與應(yīng)用課程建設(shè)與教學(xué)實(shí)踐 [J].計(jì)算機(jī)教育，2016（12）：38-41.

作者簡(jiǎn)介：黃興（1974—），男，漢族，江西豐城人，技術(shù)管理，初級(jí)職稱，本科，學(xué)士學(xué)位，研究方向：計(jì)算機(jī)應(yīng)用。