Java 程序設(shè)計(jì)研究與實(shí)踐-理論和實(shí)踐

張剛，闞洪敏，牛連強(qiáng)

（1.沈陽工業(yè)大學(xué)軟件學(xué)院，沈陽110023；2.沈陽大學(xué)機(jī)械學(xué)院，沈陽110044）

0 引言

歷經(jīng)多次變革，Java 程序設(shè)計(jì)的理論講授和實(shí)踐方式逐漸走向成熟，早期，在理論講授方面主要是課堂教學(xué)，側(cè)重教學(xué)大綱、教學(xué)日歷、備課筆記、授課教案等的準(zhǔn)備[1]，而今天理論講授的外延已經(jīng)擴(kuò)展到課堂教學(xué)和課后在線學(xué)習(xí)的結(jié)合，在實(shí)踐方式方面早期主要安排內(nèi)容，由學(xué)生自己去做且老師進(jìn)行輔導(dǎo)，而今天實(shí)踐方式的外延已經(jīng)擴(kuò)展到安排內(nèi)容、談?wù)搯栴}、疑難解答等多方面，從而培養(yǎng)面向?qū)ο笏季S能力，增強(qiáng)工程化意識[2，3]。本文將從理論講授和實(shí)踐方式兩個(gè)方面闡述我們的探索過程和結(jié)果。

1 理論包含的內(nèi)容

Java 語言中的理論是以技術(shù)形式存在的，通常學(xué)生會(huì)把這些技術(shù)看做文字上的描述，而實(shí)際上這些文字告訴我們的是如果構(gòu)造應(yīng)用程序、如何調(diào)試應(yīng)用程序等內(nèi)容，例如：Java 語言中有一句話是“類是應(yīng)用程序等基本單元”，這是一個(gè)文字的描述，而這句話想告訴我們的是變量、方法等不能脫離類而存在，包括main方法。這樣，就需要對Java 中的內(nèi)容進(jìn)行規(guī)劃，我們把Java 中的內(nèi)容歸納為四部分：Java 概述、Java 基礎(chǔ)、面向?qū)ο蟛糠帧?yīng)用部分，并且把每部分做了進(jìn)一步的細(xì)化，可以在我們的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上看到這些，當(dāng)然，需要得到授權(quán)，有興趣的話可以聯(lián)系筆者開放部分授權(quán)。

Java 語言中的技術(shù)分為三個(gè)層次：初級、中級和高級，每個(gè)層次的側(cè)重不同，初級強(qiáng)調(diào)對核心技術(shù)的理解，中級強(qiáng)調(diào)對核心技術(shù)的初步應(yīng)用，而高級強(qiáng)調(diào)使用核心技術(shù)時(shí)應(yīng)注意的環(huán)節(jié)。這種劃分對于學(xué)生是有價(jià)值的，初級的內(nèi)容是學(xué)生必須掌握的，例如：類的基本結(jié)構(gòu)，而中級內(nèi)容是需要學(xué)生在實(shí)踐后掌握的，高級內(nèi)容或許僅能是部分學(xué)生掌握的，這要求學(xué)生有好的預(yù)備知識和編程經(jīng)歷。

2 理論講授的方式

對于Java 中技術(shù)的講授采用了兩種方式：課上教學(xué)和在線復(fù)習(xí)。目前，課上教學(xué)采用理論講解、程序演示和問題分析結(jié)合，使學(xué)生掌握技術(shù)中的核心要素，例如：講解繼承時(shí)可以從應(yīng)用程序的構(gòu)造、繼承的實(shí)現(xiàn)、需要注意的地方等方面進(jìn)行，利用雇員和經(jīng)理這個(gè)經(jīng)典的實(shí)例來說明這些核心要素的技術(shù)細(xì)節(jié)，以及使用時(shí)需要注意的問題以及問題的解決方式。講解技術(shù)時(shí)可以從介紹技術(shù)的原理、實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)如何，通過程序的演示加深學(xué)生的理解，之后使用經(jīng)典范例使學(xué)生具有應(yīng)用這些技術(shù)的能力，然后圍繞這些技術(shù)可以應(yīng)用的方面提高學(xué)生的認(rèn)知。

課上教學(xué)是主要的方式和手段，但是不能避免學(xué)生沒有即時(shí)的理解和掌握，特別是運(yùn)用所學(xué)技術(shù)方面，這時(shí)我們采用了在線視頻的方式，已經(jīng)花費(fèi)了大量的時(shí)間圍繞核心技術(shù)錄制了實(shí)踐視頻，并且把每次課的核心內(nèi)容寫在網(wǎng)頁上，這樣，便于學(xué)生回顧課上內(nèi)容，有針對性的去解決自己未知的地方。例如：圍繞JDK 的配置和應(yīng)用程序的結(jié)構(gòu)，把JDK 的下載、安裝和配置以及測試過程添加到頁面上，也包含一個(gè)基礎(chǔ)的Java 應(yīng)用程序，除了這些以外，把這些內(nèi)容分為兩個(gè)視頻，已添加到頁面上。以我們的觀點(diǎn)，課上教學(xué)和在線學(xué)習(xí)結(jié)合方式將成為今后Java 程序設(shè)計(jì)理論講授的主要方式，但是不應(yīng)盲目地下載其他人的視頻，應(yīng)結(jié)合自己的認(rèn)知和所教學(xué)生的特點(diǎn)有針對性的制作教學(xué)視頻，這樣，可以保護(hù)知識產(chǎn)權(quán)同時(shí)使理論講授方式更具針對性。

3 實(shí)踐方式的變革

Java 程序設(shè)計(jì)有獨(dú)立的實(shí)踐課程，著眼于工程化應(yīng)用，然而，這部分說的是課程體系的實(shí)踐方式部分。這里將從兩個(gè)方面進(jìn)行闡述，一是在線作業(yè)部分；二是實(shí)踐報(bào)告部分。我們設(shè)置作業(yè)次數(shù)為3 次，每次5 分，要求在線提交，采用學(xué)校提供了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，這得益于學(xué)校所提供的軟硬件條件。或許大家會(huì)把作業(yè)考慮成理論的范疇，正如之前所說，Java 中有的是技術(shù)，以我們的觀點(diǎn)應(yīng)列入實(shí)踐部分，更重要的是怎樣去做這件事，目前，作業(yè)的提交是采用在線提交且可以多次提交方式，讓學(xué)生知道關(guān)鍵技術(shù)是什么。

在實(shí)踐報(bào)告部分的工作更細(xì)致一些，我們安排了4次上機(jī)，第一次是學(xué)習(xí)搭建環(huán)境，后三次是訓(xùn)練特定技術(shù)運(yùn)用能力且要求提交報(bào)告，需要注意的是僅后三次要求提交報(bào)告，每次5 分，報(bào)告中的研究內(nèi)容、研究目的、研究方法等是由我們給定的，而學(xué)生的工作是加入核心代碼、關(guān)鍵過程描述、效果顯示和問題分析等，這樣的好處在于使學(xué)生熟悉自己采用的技術(shù)且能夠應(yīng)用這些技術(shù)，同時(shí)知道可能遇到的問題及尋找有效的解決方案。為了保持實(shí)踐報(bào)告保留的長期性，采用紙質(zhì)提交和在線提交結(jié)合方式。

4 實(shí)踐方式的深入挖掘

實(shí)踐部分考慮的是建立面向?qū)ο蟮乃季S能力且形成工程化的編程思想，但是單純依靠作業(yè)和報(bào)告是不夠的，畢竟，有些問題的解決需要過程化，我們嘗試在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上做這件事，首先，開設(shè)了討論區(qū)，在討論區(qū)教師和學(xué)生均可以針對特定問題發(fā)起討論，這不僅僅是單純的教師講授的場所，也是學(xué)生匯報(bào)自己認(rèn)知的場所，獲益是雙方的。例如：在GUI 部分，學(xué)生粘貼了一段代碼，這優(yōu)于一段文字的描述，畢竟，我們是做程序的，對于程序的認(rèn)知優(yōu)于對文字的認(rèn)知，在教師和其他學(xué)生看到這個(gè)討論后分別發(fā)表自己的建議。當(dāng)然，這種方式不是實(shí)時(shí)的，但是我們基本保證了討論的及時(shí)性，畢竟，老師需要完成的事情很多。

另外，也嘗試在固定時(shí)間段開啟實(shí)時(shí)研討，主要是解決學(xué)生在實(shí)踐中遇到的問題，這種方式的特色在于所有學(xué)生參與且能夠保證實(shí)時(shí)性。目前，該工作仍然在嘗試階段，擬探索出更好的方式。

5 結(jié)語

本文從理論講授和實(shí)踐方式兩個(gè)方面給出了探討的成果，理論講授方面強(qiáng)調(diào)課上講授、在線內(nèi)容學(xué)習(xí)，以及在線視頻講解結(jié)合，實(shí)踐方面強(qiáng)調(diào)通過作業(yè)的知識點(diǎn)認(rèn)知和實(shí)踐報(bào)告的撰寫，以及在線討論、實(shí)時(shí)研討等方式結(jié)合培養(yǎng)學(xué)生對象化思維，建立工程化編程思想。