論Java在教學(xué)軟件中的應(yīng)用

【摘要】隨著信息化技術(shù)的不斷進(jìn)步，許多行業(yè)都開始引進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)，對(duì)于教育行業(yè)而言。計(jì)算機(jī)技術(shù)幫助他們解決了很多難題，包括溝通不便、教學(xué)效率低等?，F(xiàn)如今，許多學(xué)校所引進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)都有自己的技術(shù)領(lǐng)域。其中，Java技術(shù)被應(yīng)用廣泛。本文針對(duì)Java進(jìn)行分析，分析其定義及特點(diǎn)，并對(duì)其在教學(xué)軟件中的應(yīng)用進(jìn)行探討，并由此提出改進(jìn)建議。

【關(guān)鍵詞】Java ?計(jì)算機(jī) ?信息化 ?教學(xué)

引言：Java技術(shù)是計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言，Java嵌入教學(xué)軟件，那么教學(xué)過(guò)程就會(huì)充滿信息化的色彩。對(duì)于學(xué)校而言，這樣的操作方式無(wú)疑讓Java技術(shù)得以衍生。在教學(xué)過(guò)程中，教師亦可通過(guò)教學(xué)軟件的更新得到更多的教學(xué)便利。但實(shí)際上，在這種教學(xué)過(guò)程里，Java的應(yīng)用并不充分，多數(shù)學(xué)校應(yīng)用的是ASP技術(shù)，主要是.NET的技術(shù)領(lǐng)域。在這個(gè)技術(shù)的支持下，許多技術(shù)根本無(wú)法得到很好的體現(xiàn)，而Java的效果也會(huì)失去之前的效果。

一、Java的定義及特點(diǎn)

（一）Java定義

Java是面向?qū)ο缶幊陶Z(yǔ)言，是軟件設(shè)計(jì)的一種語(yǔ)言表現(xiàn)。Java吸收了其他的一些優(yōu)勢(shì)。特別對(duì)于C++語(yǔ)言，Java最大程度吸收了這個(gè)語(yǔ)言的特征，顯現(xiàn)為強(qiáng)大及簡(jiǎn)單易用。在面向?qū)ο罄碚撜Z(yǔ)言的操作中，Java更是應(yīng)用了多繼承及指針的相關(guān)要素，通過(guò)桌面程序、Web程序、分布式軟件和嵌入式應(yīng)用程序進(jìn)行引申。

（二）Java的特點(diǎn)

Java具有簡(jiǎn)便性、分布性、安全性、平臺(tái)獨(dú)立性及動(dòng)態(tài)性等特點(diǎn)。這些特點(diǎn)都是能讓Java表現(xiàn)出對(duì)應(yīng)的特點(diǎn)要素。在對(duì)應(yīng)的表現(xiàn)上，教學(xué)軟件中也能應(yīng)用這些趨向。在應(yīng)用了這些特性后，軟件表現(xiàn)出的功能性就會(huì)更加充分，其效率也會(huì)大大提高。在這個(gè)軟件語(yǔ)言的支持下，軟件所在的要素也會(huì)發(fā)生一些實(shí)質(zhì)性的變化。Java服務(wù)器頁(yè)面（Java Server Pages）是JSP的中文名，是一種由許多公司一起建立的動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，根本就是一個(gè)簡(jiǎn)化的Servlet設(shè)計(jì)。其技術(shù)與ASP，PHP有點(diǎn)類似，都是在服務(wù)器端運(yùn)行的語(yǔ)言，但是用它開發(fā)的應(yīng)用具有跨平臺(tái)型。能在我們熟知的操作系統(tǒng)上運(yùn)行，比如Linux和Windows。JSP包含了許多的內(nèi)置對(duì)象，我們常用的（request、response、session、out、page和config）和我們不是經(jīng)常用到的（application、exception和pageContext）。

JSP的原理就是將jsp文件翻譯成為一個(gè)Servlet，因?yàn)榫褪菍⑽募锏腏ava代碼復(fù)制到一個(gè)新的Servlet中，所以他的執(zhí)行與Servlet一樣。使基于Web應(yīng)用程序的開發(fā)變得更加簡(jiǎn)單快捷，效率大大提高。

為了網(wǎng)頁(yè)的靜態(tài)化，JSP頁(yè)面會(huì)很少的進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，只提取數(shù)據(jù)。強(qiáng)大的可伸縮性?？蓮囊慌_(tái)服務(wù)器到無(wú)數(shù)臺(tái)服務(wù)器。

JSP代碼可以分為模版數(shù)據(jù)和元素兩個(gè)部分，所謂的模版數(shù)據(jù)就是基本的html代碼，元素則是由頁(yè)面中的Java代碼以及JSP指令和標(biāo)簽構(gòu)成。

二、Java的可行分析

可行性分析，主要是對(duì)開發(fā)該系統(tǒng)是否可行進(jìn)行討論和分析，是系統(tǒng)開發(fā)過(guò)程中很重要的一個(gè)步驟。

（一）經(jīng)濟(jì)可行性

經(jīng)濟(jì)可行性，主要是對(duì)該系統(tǒng)所能投入的開發(fā)經(jīng)費(fèi)進(jìn)行分析，在系統(tǒng)上投入的開發(fā)經(jīng)費(fèi)可大致分為：前期開發(fā)所需要支付的軟件費(fèi)用;開發(fā)出可運(yùn)行系統(tǒng)的費(fèi)用;后期維護(hù)的費(fèi)用。Java數(shù)據(jù)庫(kù)是一個(gè)免費(fèi)的數(shù)據(jù)庫(kù)，Java是一個(gè)免費(fèi)的開發(fā)工具，并無(wú)其他經(jīng)濟(jì)上的費(fèi)用支出，投入甚微，在經(jīng)濟(jì)上是可以接受的，系統(tǒng)完成之后將為教務(wù)的管理提供極大的便利，并且可以顯著的提高工作效率，經(jīng)濟(jì)可行性通過(guò)。

（二）技術(shù)可行性

技術(shù)可行性，主要對(duì)開發(fā)系統(tǒng)所需要的技術(shù)能否掌握、運(yùn)用，并最終完成開發(fā)進(jìn)行分析。使用了Java構(gòu)建這次項(xiàng)目的開發(fā)環(huán)境，此次的教務(wù)管理系統(tǒng)主要是采用JSP技術(shù)。可直接在服務(wù)器端口執(zhí)行，調(diào)試、運(yùn)行起來(lái)也比較簡(jiǎn)單，就數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)說(shuō)，對(duì)數(shù)據(jù)的處理、收集、變換，及數(shù)據(jù)的輸出在技術(shù)上也沒有任何的問題。因此在技術(shù)層面上本次開發(fā)的系統(tǒng)是絕對(duì)可行的。

三、Java在教學(xué)軟件中的應(yīng)用

（一）基礎(chǔ)功能的應(yīng)用

現(xiàn)在高校的信息化程度相當(dāng)高，環(huán)境上有獨(dú)立的電腦教室，而且使用的都是目前普遍比較好的電腦鼠標(biāo)鍵盤，教師也都具有高資歷。所以為了進(jìn)一步提升高校信息化的程度，從軟件、系統(tǒng)入手，開發(fā)一個(gè)可以管理高校學(xué)生教務(wù)這樣的平臺(tái)，該平臺(tái)的初步設(shè)計(jì)理念，應(yīng)該是便于學(xué)生清楚的了解自己各項(xiàng)的課程、及其成績(jī)方便老師在系統(tǒng)中錄入課程、成績(jī)，然后對(duì)成績(jī)匯總排名，深層概念是為了教師及時(shí)的了解不同學(xué)生之間的學(xué)習(xí)情況，提高使用系統(tǒng)這方面的工作效率，從而有更多的時(shí)間提高教學(xué)質(zhì)量。

為了方便教師和學(xué)生的日常使用，將Java教學(xué)軟件的基本功能的用戶歸納如下：有三種類型的身份，包括管理員、老師、學(xué)生等身份。三個(gè)用戶類型只有授權(quán)用戶才能登錄軟件，否則無(wú)法使用軟件，Java下的教學(xué)功能和軟件的資源與其身份相對(duì)應(yīng)。軟件管理員作為最高執(zhí)行權(quán)限，只能插入、刪除和修改用戶信息及其他管理操作。教師和軟件管理員可以輸入、修改試題，也可以用Excel格式下載文件更新。在Java編程模塊中，教師可以定義試題，測(cè)試條件，知識(shí)點(diǎn)標(biāo)簽，以及其他編程環(huán)境所需的信息。此外，教師和學(xué)生可以通過(guò)平臺(tái)進(jìn)行通信溝通。這個(gè)Java應(yīng)用下的教學(xué)軟件必須確保數(shù)據(jù)安全，避免被披露或非法修改，能滿足200個(gè)并發(fā)用戶操作的軟件要求，并提供備份和測(cè)試機(jī)制。

（二）媒體學(xué)習(xí)模塊的應(yīng)用

在課堂上，學(xué)生只能被動(dòng)地學(xué)習(xí)，教師不能滿足所有學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，有些學(xué)生就會(huì)離開課堂不去學(xué)習(xí)。學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)過(guò)程中也缺乏有效的反饋，課后，學(xué)生可以使用PPT參考，但信息缺乏互動(dòng)性和靈活性。Java語(yǔ)言編程是對(duì)教學(xué)軟件的課程體系進(jìn)行改進(jìn)，傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)材料很難發(fā)揮良好的指導(dǎo)作用。在實(shí)踐過(guò)程中，大多數(shù)知識(shí)點(diǎn)都必須經(jīng)過(guò)編程和代碼分析，從而摒棄傳統(tǒng)的教學(xué)模式和傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)材料。

Java教學(xué)軟件提供的學(xué)習(xí)咨詢資料分為基礎(chǔ)媒體資料和深度學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)。教學(xué)軟件可以媒體為基礎(chǔ)，可以教學(xué)實(shí)踐為基礎(chǔ)，也可以教師傳授的PPT數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，拓展知識(shí)。 深度學(xué)習(xí)是指幫助學(xué)生通過(guò)連接的Web數(shù)據(jù)來(lái)學(xué)習(xí)Java教學(xué)軟件的一些知識(shí)點(diǎn)。視頻可以真正還原教育過(guò)程，然而，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中使用這種形式的學(xué)習(xí)材料則過(guò)于隨意。例如，視頻沒有讓學(xué)生直接站在目標(biāo)知識(shí)點(diǎn)上，而文本媒體則是簡(jiǎn)單的闡述，使得學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程缺乏有效性。

記錄課堂教學(xué)全過(guò)程的視頻材料不能很好地滿足學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)需求，不能成為媒體教學(xué)的最終目的。學(xué)生在課堂上學(xué)習(xí)的目的是彌補(bǔ)不足，在完成課程規(guī)定的教學(xué)的基礎(chǔ)上，通過(guò)提高對(duì)知識(shí)的理解擴(kuò)大他們的知識(shí)面，提高他們的實(shí)踐能力。雖然視頻可以記錄整個(gè)教學(xué)過(guò)程，但它失去了互動(dòng)性和場(chǎng)景感。因?yàn)榻處熢诮虒W(xué)過(guò)程中會(huì)受到環(huán)境的影響，純知識(shí)和理想的解釋使得學(xué)習(xí)無(wú)法感知到教學(xué)軟件的優(yōu)勢(shì)。為Java語(yǔ)言課程設(shè)計(jì)可以基于教師對(duì)語(yǔ)言教學(xué)的理解，結(jié)合課堂教學(xué)過(guò)程中可能存在的不足，達(dá)到理想的教學(xué)過(guò)程的知識(shí)點(diǎn)傳授。它不僅使學(xué)生能夠?qū)W到知識(shí)，而且使他們能夠根據(jù)教師的教學(xué)有效地復(fù)習(xí)。在現(xiàn)實(shí)的教學(xué)條件下，Java教學(xué)軟件的開發(fā)可以拓展學(xué)生知識(shí)的學(xué)習(xí)資源。該軟件可以通過(guò)改進(jìn)與知識(shí)的鏈接來(lái)彌補(bǔ)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)資源的缺陷。除了視頻數(shù)據(jù)的獨(dú)特教學(xué)優(yōu)勢(shì)外，多媒體數(shù)據(jù)中的視頻數(shù)據(jù)還有知識(shí)點(diǎn)的涵蓋，如安裝在Java上的一些操作，可靈活地為軟件提供其他功能。

（三）試題練習(xí)模塊的應(yīng)用

由于缺乏信息軟件，教師在教學(xué)工作中存在效率低、效果差、工作量大等問題，如作業(yè)的發(fā)布、考試等。 為此，本文設(shè)計(jì)的軟件不僅要整合環(huán)境，而且要實(shí)現(xiàn)環(huán)境可持續(xù)性。 此外，不同的功能根據(jù)不同的教學(xué)場(chǎng)景進(jìn)行設(shè)計(jì)。在Java語(yǔ)言教學(xué)過(guò)程中，主要有兩種情況涉及到試題練習(xí)，作業(yè)和課堂考試。教師和學(xué)生在使用教學(xué)軟件時(shí)，不可避免地會(huì)產(chǎn)生大量的操作數(shù)據(jù)，如學(xué)習(xí)進(jìn)度和問題數(shù)據(jù)。Java軟件可以減少教師和學(xué)生的負(fù)擔(dān)，提高滿足教學(xué)數(shù)據(jù)收集需求的能力。Java軟件通過(guò)整合對(duì)收集到的學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的抽樣、分析和處理，既能反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，又能反映學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。除了指導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)和教師的教學(xué)外，Java軟件還為教學(xué)活動(dòng)提供數(shù)據(jù)參考，幫助學(xué)校統(tǒng)計(jì)教學(xué)數(shù)據(jù)所用。因此，軟件必須基于Java知識(shí)圖譜，添加學(xué)習(xí)評(píng)估每個(gè)知識(shí)點(diǎn)的屬性，如學(xué)習(xí)進(jìn)度、學(xué)習(xí)情況等;最后，根據(jù)教學(xué)需求向教師和學(xué)生提供統(tǒng)計(jì)結(jié)果。在試題練習(xí)模塊上，Java的操作具有一定的可控性，對(duì)于教學(xué)過(guò)程的引導(dǎo)也是毋庸置疑。

四、結(jié)論

綜上所述，Java教學(xué)過(guò)程需要的不僅僅是一些技術(shù)上的改進(jìn)，也需要將教學(xué)軟件中的應(yīng)用表現(xiàn)出來(lái)。對(duì)此，學(xué)校對(duì)Java教學(xué)中所把控住的語(yǔ)言編程形式展現(xiàn)給學(xué)生，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)。在教學(xué)過(guò)程中，教師也可通過(guò)這些教學(xué)的關(guān)鍵要素實(shí)現(xiàn)教學(xué)的實(shí)質(zhì)突破。在這樣的過(guò)程里，教學(xué)就會(huì)更加順暢，教師更容易教，學(xué)生也會(huì)更容易學(xué)。

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作者簡(jiǎn)介：劉永波（1973-），男，漢族，四川納溪縣人，職稱：副教授，研究方向：軟件工程。