以應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)為導(dǎo)向的Java程序設(shè)計(jì)教學(xué)改革研究

程前 張棋睿

摘?要：本文根據(jù)應(yīng)用型本科高校的教學(xué)定位和人才培養(yǎng)目標(biāo)，在分析了Java程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)中存在的主要問(wèn)題，提出重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容、更新教學(xué)模式及轉(zhuǎn)變實(shí)訓(xùn)模式三種解決方案，加強(qiáng)了應(yīng)用型本科高校學(xué)生軟件設(shè)計(jì)能力，從而達(dá)到社會(huì)對(duì)學(xué)生職業(yè)能力的要求。

關(guān)鍵詞：Java程序設(shè)計(jì)；教學(xué)模式；內(nèi)容重構(gòu)；邏輯推理

1?概述

在應(yīng)用型本科高校的辦學(xué)理念中，一方面強(qiáng)調(diào)實(shí)用性，注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，重視學(xué)生的實(shí)際操作能力和創(chuàng)新能力［1］；另一方面強(qiáng)調(diào)服務(wù)性，致力于為社會(huì)培養(yǎng)適應(yīng)市場(chǎng)需求的人才，為南疆經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展服務(wù)。Java程序設(shè)計(jì)課程在本院的軟件工程專業(yè)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)、信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)都有開設(shè)，本課程以能力與知識(shí)相結(jié)合為目標(biāo)，以適應(yīng)社會(huì)崗位需求為導(dǎo)向，切實(shí)培養(yǎng)學(xué)生的邏輯與編程思維及使用程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言解決實(shí)際問(wèn)題的能力，為走上工作崗位打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)［2］。

信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)在大一年級(jí)第二學(xué)期開設(shè)Java程序設(shè)計(jì)課程，屬于專業(yè)必修課，課程包含32學(xué)時(shí)的理論授課和32學(xué)時(shí)的實(shí)踐授課，另外還包含40學(xué)時(shí)的課程實(shí)訓(xùn)。本課程目的是使學(xué)生掌握J(rèn)ava程序設(shè)計(jì)的基本能力，然而由于新生對(duì)編程語(yǔ)言比較陌生，動(dòng)手能力不足，并且該課程具有較強(qiáng)的理論性，學(xué)生還不具備面向?qū)ο笏季S的認(rèn)知。

2?傳統(tǒng)教學(xué)存在的問(wèn)題

（1）教學(xué)內(nèi)容偏重知識(shí)的講解，而且Java程序設(shè)計(jì)課程知識(shí)點(diǎn)呈現(xiàn)出繁多瑣碎的特點(diǎn)。學(xué)生面對(duì)海量的知識(shí)，記得快忘得也快，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣下降。另一方面在實(shí)踐課程中，實(shí)踐內(nèi)容也僅僅是課后的習(xí)題，學(xué)生只要“抄書”就能完成實(shí)踐任務(wù)，內(nèi)容設(shè)計(jì)缺乏實(shí)際性，學(xué)生無(wú)法具備使用Java程序設(shè)計(jì)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

（2）教學(xué)模式陳舊，課堂環(huán)節(jié)還是傳統(tǒng)的教師講學(xué)生聽，雖然有多媒體設(shè)備提升了授課的效率，但是學(xué)生對(duì)知識(shí)的吸收效率沒(méi)有本質(zhì)提高，而且課件攜帶的信息量過(guò)大，學(xué)生沒(méi)有自主思考的時(shí)間，無(wú)法提高邏輯思維能力。

（3）實(shí)訓(xùn)課堂中理論與實(shí)踐不能深度融合，實(shí)訓(xùn)內(nèi)容多是為了復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn)而設(shè)計(jì)的，并沒(méi)有面向?qū)嶋H去設(shè)計(jì)；教學(xué)方式還是教師講課為主，學(xué)生練習(xí)為輔，與實(shí)際企業(yè)的項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)方式脫節(jié)，學(xué)生無(wú)法融入未來(lái)的企業(yè)環(huán)境。

為使學(xué)生能夠適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，符合未來(lái)的崗位需要，培養(yǎng)更多的理論知識(shí)強(qiáng)、動(dòng)手能力強(qiáng)的綜合技能型人才，所以教學(xué)改革勢(shì)在必行［3］。

3?改革思路與設(shè)計(jì)

根據(jù)應(yīng)用型本科高校的培養(yǎng)目標(biāo)及課程特點(diǎn)，理論知識(shí)以“夠用”和“吃透”為前提［4］，重在培養(yǎng)學(xué)生能夠適應(yīng)崗位需求的能力。通過(guò)教學(xué)內(nèi)容的整合與重建、教學(xué)模式的更新、實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)統(tǒng)一的課程體系。

4?課程教學(xué)改革的具體實(shí)施

4.1?教學(xué)內(nèi)容的整合與重建

本專業(yè)采用《Java程序設(shè)計(jì)及應(yīng)用開發(fā)》教材，教材從《Java程序設(shè)計(jì)概述》到《數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)技術(shù)》共計(jì)十三章，內(nèi)容豐富多彩。面對(duì)如此大體量的知識(shí)，僅僅依靠課堂學(xué)時(shí)是無(wú)法完成的，但是編程語(yǔ)言都有一個(gè)特點(diǎn)，知識(shí)點(diǎn)呈現(xiàn)樹形結(jié)構(gòu)［5］，只要掌握了樹根與樹干的內(nèi)容，其他的枝葉完全可以在實(shí)踐中掌握。為解決Java知識(shí)繁雜和大一新生對(duì)編程語(yǔ)言認(rèn)識(shí)不足的問(wèn)題，必須將教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，分兩個(gè)階段進(jìn)行。

第一階段采用兩步走的策略，第一步主要學(xué)習(xí)Java的預(yù)備知識(shí)和面向?qū)ο蟮幕A(chǔ)知識(shí)并在講解的過(guò)程中融入課本中的優(yōu)秀案例，學(xué)生能夠?qū)ava語(yǔ)言有一個(gè)整體把握，讓學(xué)生深刻體會(huì)到Java的數(shù)據(jù)類型、數(shù)組、類的封裝、繼承、多態(tài)、常用工具類、集合的知識(shí)。第二步主要充分利用實(shí)踐課堂，對(duì)實(shí)踐案例進(jìn)行精心設(shè)計(jì)，案例全部來(lái)自學(xué)生生活中能夠見到的，這樣的案例更接地氣（實(shí)驗(yàn)案例見表1），提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣以及基本的項(xiàng)目設(shè)計(jì)思路。

第二階段重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生面向?qū)ο箝_發(fā)程序的應(yīng)用技能，本階段在期末實(shí)訓(xùn)階段進(jìn)行，因?yàn)榻?jīng)過(guò)一學(xué)期的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)構(gòu)建了Java知識(shí)樹的樹根與樹干。而本課程后半部分的異常處理、圖形化界面、數(shù)據(jù)庫(kù)編程等知識(shí)點(diǎn)完全是對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的應(yīng)用，學(xué)生完全可以在做具體項(xiàng)目時(shí)掌握到這些知識(shí)。

兩個(gè)階段的學(xué)習(xí)承前啟后，既能夠達(dá)到知識(shí)分階段講解以保證學(xué)生吃透知識(shí)點(diǎn)，又能保證知識(shí)體系的完整性。

4.2?教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變

建構(gòu)主義認(rèn)為，學(xué)生獲得知識(shí)看似是教師傳授的結(jié)果，實(shí)則是學(xué)生根據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)自發(fā)建構(gòu)知識(shí)意義的過(guò)程，而建構(gòu)知識(shí)的意義就是要幫助學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容反映出來(lái)的性質(zhì)、規(guī)律及其知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系達(dá)到較深刻的認(rèn)識(shí)［6］，教師在過(guò)程中僅是起到輔助的作用?；谶@一教育心理學(xué)的基本理論，提出以學(xué)生為主導(dǎo)的課堂模式。

學(xué)生必須參與到知識(shí)學(xué)習(xí)的整個(gè)過(guò)程中，即課前預(yù)習(xí)、課中聽講加討論、課后復(fù)習(xí)。課前環(huán)節(jié)，教師在智慧樹發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)，以Java程序設(shè)計(jì)第一章一節(jié)為例，任務(wù)的內(nèi)容包括Java語(yǔ)言概述的講解視頻、本節(jié)重難點(diǎn)即Java環(huán)境變量的配置與Java?IDE安裝以及在線測(cè)試題目。課中環(huán)節(jié)，首先教師對(duì)學(xué)生的在線試題給出意見，然后講解并演示Java開發(fā)環(huán)境的搭建并提出問(wèn)題，組織學(xué)生討論，最后教師布置課后作業(yè)。課后環(huán)節(jié)，學(xué)生練習(xí)Java環(huán)境的搭建，并將實(shí)驗(yàn)截圖提交至智慧樹平臺(tái)。

教師在授課過(guò)程中要成為學(xué)生知識(shí)構(gòu)建的引導(dǎo)者，也需要做到三個(gè)方面的要求：

（1）積極引導(dǎo)學(xué)生喜歡上Java語(yǔ)言，體驗(yàn)Java語(yǔ)言的魅力，幫助學(xué)生形成學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。

（2）積極探索學(xué)生的知識(shí)背景，精心設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，幫助學(xué)生探索新舊知識(shí)之間的聯(lián)系，構(gòu)建所學(xué)知識(shí)的意義。以Java第六章多態(tài)性為例進(jìn)行備課思路分析，首先授課群體是大一的新生，該群體對(duì)數(shù)學(xué)的掌握與理解比較深刻，具備一定的邏輯思維能力，于是可以將抽象知識(shí)點(diǎn)以數(shù)學(xué)中公理的形式整理出來(lái)，利用邏輯推理的方式逐漸形成自己的知識(shí)樹，并且能夠預(yù)測(cè)程序的運(yùn)行結(jié)果。以經(jīng)典的動(dòng)物類為例，類的繼承關(guān)系如圖1所示。

授課過(guò)程中，首先給學(xué)生用實(shí)際案例講解關(guān)于多態(tài)的三條定理。定理一，父類中沒(méi)有的方法不能調(diào)用；定理二，如果子類沒(méi)有覆蓋父類的方法，則調(diào)用父類的方法；定理三，如果子類覆蓋了父類的方法，則調(diào)用子類的方法。然后列出圖2所示的代碼塊，要求學(xué)生在圖1所示的繼承關(guān)系下找到圖3所示代碼塊對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)。

學(xué)生在解題的過(guò)程中就需要用到邏輯推理，以圖2中的第六條語(yǔ)句為例，語(yǔ)句的前提是子類對(duì)象賦值給父類引用，學(xué)生馬上就能推理出這是多態(tài)的寫法，接著就能回顧出關(guān)于多態(tài)的三條重要定理，而Move方法是子類和父類共有的方法，根據(jù)多態(tài)的定理三，學(xué)生可以判斷出語(yǔ)句六的Move方法應(yīng)該執(zhí)行子類的Move方法。

（3）為了更有效地幫助學(xué)生建構(gòu)知識(shí)的意義，在課堂教學(xué)過(guò)程中，教師要適當(dāng)?shù)亟M織學(xué)生開展討論，形成學(xué)生互助的局面，教師引導(dǎo)討論朝著更有利意義構(gòu)建的方向發(fā)展。主要方式為教師提出問(wèn)題，學(xué)生分組討論，學(xué)生利用自己的所能解決問(wèn)題，教師對(duì)學(xué)生的解決辦法進(jìn)行正反兩方面的分析，誘導(dǎo)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)規(guī)律，自己糾正自己的片面認(rèn)識(shí)，一步一步將問(wèn)題引向深入以達(dá)到學(xué)生對(duì)知識(shí)的正確全面理解。在這個(gè)過(guò)程中教師要有包容性，讓學(xué)生敢于思考，敢于解決問(wèn)題。

4.3?實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變

為了使學(xué)生具備開發(fā)Java項(xiàng)目解決實(shí)際問(wèn)題的能力，實(shí)訓(xùn)模式也做出相應(yīng)的改變。通過(guò)模擬企業(yè)的工作模式與項(xiàng)目的設(shè)計(jì)流程，使學(xué)生在熟悉工作環(huán)境的基礎(chǔ)上進(jìn)一步加強(qiáng)Java高階知識(shí)的掌握。

實(shí)訓(xùn)流程以學(xué)生信息管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)為例：第一，教師引出學(xué)生信息管理系統(tǒng)項(xiàng)目，學(xué)生討論確定項(xiàng)目的基本框架；第二，教師對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行分析拆解，提煉出重難點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講解，學(xué)生吃透知識(shí)點(diǎn)；第三，學(xué)生自發(fā)組成學(xué)習(xí)小組，確定項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，由負(fù)責(zé)人對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行分工，如系統(tǒng)登錄界面設(shè)計(jì)、角色權(quán)限分配、數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)連接設(shè)計(jì)，教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行全程指導(dǎo)；第四，教師對(duì)小組上交的作品進(jìn)行評(píng)價(jià)。實(shí)訓(xùn)安排如表2所示。

在整個(gè)項(xiàng)目的分析、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，學(xué)生全程參與其中，不僅鞏固了Java知識(shí)，同時(shí)提高了人際關(guān)系的處理能力。

結(jié)語(yǔ)

本文剖析了Java教學(xué)實(shí)踐中存在的問(wèn)題，并針對(duì)問(wèn)題給出解決方案，教學(xué)實(shí)踐表明，所提解決方案使學(xué)生具備使用Java程序設(shè)計(jì)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，提高了學(xué)生的邏輯思維能力，并為學(xué)生今后走進(jìn)崗位奠定了良好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

［1］熊斐.基于OBE理念的“Java語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”課程教學(xué)改革研究［J］.科技風(fēng)，2023（15）：109111.

［2］朱琳.基于就業(yè)導(dǎo)向的高職院校課程教學(xué)改革策略研究——以《Java程序設(shè)計(jì)》課程為例［J］.電腦知識(shí)與技術(shù)，2022，18（35）：178180.

［3］張維梅.融入課程思政的《面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)（Java）》實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革［J］.濰坊學(xué)院學(xué)報(bào)，2022，22（05）：5256.

［4］劉長(zhǎng)甲，郭晨睿，秦備.OBE視域下JAVA課程教學(xué)改革探索與實(shí)踐［J］.福建電腦，2022，38（06）：109112.

［5］李忠金，吳迪.基于在線教學(xué)平臺(tái)的“Java程序設(shè)計(jì)”教學(xué)改革［J］.科技風(fēng)，2022（13）：109111.

［6］許進(jìn).建構(gòu)主義視域下的“管理學(xué)”教學(xué)改革［J］.嘉應(yīng)學(xué)院學(xué)報(bào)，2023，41（01）：8487.

作者簡(jiǎn)介：程前（1997—?），男，漢族，山西長(zhǎng)治人，碩士研究生，助教，研究方向：計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)。

*通訊作者：張棋睿（1993—?），女，漢族，甘肅靜寧人，碩士研究生，助教，研究方向：思想政治教育。