基于數(shù)字化轉(zhuǎn)型背景的JAVA語言程序設(shè)計(jì)課堂革命的教學(xué)實(shí)施

摘要：JAVA是一種簡(jiǎn)單的面向?qū)ο蟮?、分布式的、解釋型的、健壯的、安全的、可移植的、高性能的、多線程的、動(dòng)態(tài)的設(shè)計(jì)語言，對(duì)學(xué)生邏輯思維能力和實(shí)踐能力的培養(yǎng)起到了至關(guān)重要的作用?；诖?，文章針對(duì)JAVA語言程序設(shè)計(jì)的JAVA基本語法教學(xué)進(jìn)行深入研究，旨在基于數(shù)字化轉(zhuǎn)型背景提高JAVA語言程序設(shè)計(jì)課堂革命效果，切實(shí)提高學(xué)生的計(jì)算機(jī)操作能力。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化轉(zhuǎn)型；JAVA語言程序設(shè)計(jì)；課堂革命

一、基于數(shù)字化轉(zhuǎn)型背景的JAVA語言程序設(shè)計(jì)課堂革命教學(xué)意義

JAVA語言程序設(shè)計(jì)課程是軟件技術(shù)專業(yè)的必修課程。編程語言分為機(jī)器語言、匯編語言、高級(jí)語言。在數(shù)字化轉(zhuǎn)型背景下使用JAVA語言編程時(shí)，針對(duì)語言的命名規(guī)則設(shè)定，字符序列的構(gòu)成應(yīng)該是字母、數(shù)字及下劃線或是相應(yīng)符號(hào)組合而成，而且在語言設(shè)計(jì)上，數(shù)字不能作為開頭出現(xiàn)。對(duì)于JAVA的命名來說，在類名的設(shè)定上，單詞的首字母必須為大寫模式。如果是變量名或方法名的命名，則要求單詞的首字母應(yīng)該是大寫模式；對(duì)于常量名的命名，所有字母均必須為大寫模式。JAVA語言編寫的過程體現(xiàn)了JAVA語言的面向?qū)ο笮裕琂AVA編程語言能夠針對(duì)大程序，將其分解成多個(gè)獨(dú)立、小的程序。JAVA編程語言可以定位和分析程序中的各個(gè)模塊，科學(xué)、合理地選擇方案進(jìn)行編寫程序，其面向?qū)ο笮越鉀Q了多人編寫程序中存在的問題。

從語法角度來看，JAVA編程語言與C語言、C++語言有相通、相似之處，但是在學(xué)習(xí)和掌握J(rèn)AVA編程語言的過程中，學(xué)習(xí)難度相對(duì)較小。JAVA語言程序設(shè)計(jì)課程的主要章節(jié)如表1所示。

在數(shù)字化轉(zhuǎn)型背景下，為了增強(qiáng)學(xué)生程序設(shè)計(jì)思維，教師需要引導(dǎo)學(xué)生了解JAVA技術(shù)自身優(yōu)勢(shì)，創(chuàng)新教學(xué)模式，以學(xué)生為主體，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。因此，教師應(yīng)優(yōu)化課堂教學(xué)，采用項(xiàng)目化教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生加強(qiáng)分析項(xiàng)目、優(yōu)化設(shè)計(jì)項(xiàng)目?jī)?nèi)容、重視完善和調(diào)試項(xiàng)目等，提高學(xué)生的理解能力。

二、Java語言程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)存在的問題

（一）學(xué)生方面

第一，學(xué)習(xí)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱。JAVA語言程序設(shè)計(jì)是一門面向?qū)ο蟮恼Z言，在課程的內(nèi)容上需要與C語言進(jìn)行對(duì)比區(qū)分。學(xué)生初次接觸面向?qū)ο蟮恼Z言，很難理解面向?qū)ο蟮乃枷?。第二，學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力欠缺，操作電腦不夠熟練，有的學(xué)生甚至不能熟練使用辦公軟件，程序編寫速度非常慢，影響教學(xué)實(shí)驗(yàn)速度。

（二）教師教學(xué)方面

第一，脫離實(shí)際、單一教學(xué)。教師只講授課本，不設(shè)置實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，學(xué)生不能夠理解實(shí)際的編碼處理相關(guān)的一些操作，影響教學(xué)效果。第二，實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)設(shè)置不合理，不能理論聯(lián)系實(shí)踐，不利于鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力和綜合思維能力。

三、基于數(shù)字化轉(zhuǎn)型背景的JAVA語言程序設(shè)計(jì)課堂革命教學(xué)實(shí)踐策略

（一）合理安排教學(xué)課時(shí)

在數(shù)字化轉(zhuǎn)型背景下，教師針對(duì)學(xué)生已經(jīng)有一定編程基礎(chǔ)的實(shí)際情況，適當(dāng)減少JAVA語法基礎(chǔ)的授課課時(shí)，將本部分的授課重點(diǎn)轉(zhuǎn)向講解C語言和JAVA語言的區(qū)別和聯(lián)系，此部分內(nèi)容教學(xué)過程中采用交叉教學(xué)的方式，讓學(xué)生盡快轉(zhuǎn)換到JAVA語言的編程狀態(tài)中，實(shí)現(xiàn)理論和實(shí)踐的知識(shí)遷移。多出來的課時(shí)適當(dāng)增加到面向?qū)ο笕筇匦缘闹v解和JAVA的高級(jí)應(yīng)用上，面向?qū)ο笕筇匦缘闹v解將使學(xué)生能夠更加深入地理解面向?qū)ο蟮奶攸c(diǎn)與使用方法，JAVA的高級(jí)應(yīng)用則使學(xué)生在現(xiàn)有學(xué)習(xí)程度上進(jìn)行拔高，為接下來其他課程的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。

（二）轉(zhuǎn)變授課方法

在數(shù)字化轉(zhuǎn)型背景下，教師需要優(yōu)化授課方法，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行輔助教學(xué)，采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。課程大綱如表2所示。課前，教師將上課內(nèi)容通過微課的形式分享給學(xué)生，讓學(xué)生預(yù)習(xí)，并通過課前作業(yè)的形式考查學(xué)生的預(yù)習(xí)效果，讓學(xué)生帶著問題上課。教師應(yīng)有針對(duì)性地講解重點(diǎn)和難點(diǎn)，布置課下作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果，實(shí)現(xiàn)課堂翻轉(zhuǎn)，達(dá)到教學(xué)相長(zhǎng)的目的。同時(shí)，微課的共享也使學(xué)生可以隨時(shí)回顧和復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn)，牢固掌握知識(shí)點(diǎn)。

（三）JAVA語言程序設(shè)計(jì)的認(rèn)知培養(yǎng)

首先，在使用JAVA語言的過程中，教師應(yīng)該注意，JAVA對(duì)字母的大小寫有較高敏感度，這要求設(shè)計(jì)人員必須明確字母大小寫的使用規(guī)則。

其次，相應(yīng)程序源文件命名要求其所使用的擴(kuò)展名均為“.java”，而且文件的命名應(yīng)該和公共類的命名有一致表現(xiàn)?！?”的主要作用是進(jìn)行相應(yīng)方法的調(diào)用處理。

最后，在編碼操作完成后，教師針對(duì)經(jīng)過編碼獲取的程序進(jìn)行試運(yùn)行操作，還要求對(duì)類源文件的處理過程中，教師應(yīng)該有main（主）方法的載入。

（四）數(shù)據(jù)類別的設(shè)計(jì)規(guī)劃

整形處理：計(jì)算機(jī)語言通過添加前綴0b來實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制數(shù)的表述，比如在二進(jìn)制數(shù)的表述中，可以通過合理使用下劃線描述二進(jìn)制數(shù)。比如在二進(jìn)制數(shù)一百萬的表述上，計(jì)算機(jī)語言則可以通過1_000_000描述。這里之所以采用下劃線，是因?yàn)樽屓藗冊(cè)跀?shù)據(jù)讀取上有較為出色的便捷度。在JAVA程序編譯的過程中，JAVA編譯器會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)展開相應(yīng)的處理。

浮點(diǎn)類型處理：在JAVA語言程序設(shè)計(jì)的過程中，float（浮點(diǎn)數(shù)）類別的使用較為少見，智能快速處理一些單精度數(shù)據(jù)或大量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)操作。此外，對(duì)float類別數(shù)據(jù)的處理上，通常會(huì)有后綴F的存在，比如3.14F。如果沒有后綴F，則將其類別設(shè)定為double。值得注意的是，在浮點(diǎn)類別的數(shù)據(jù)處理上，對(duì)一些禁止有舍入誤差的金融計(jì)算程序來說，浮點(diǎn)數(shù)值不具備適用性?？紤]到浮點(diǎn)類別采用的是二進(jìn)制系統(tǒng)，因此在數(shù)值的判定上，對(duì)于System.out.println（輸出語句）而言，其結(jié)果應(yīng)該是0.899999999，不能用0.9表述。就Char類型而言，其更多是進(jìn)行一個(gè)單字符的表述，對(duì)于一些字符常量有較高的使用效率。

（五）優(yōu)化JAVA語言程序設(shè)計(jì)課程項(xiàng)目教學(xué)

在數(shù)字化轉(zhuǎn)型背景下，教師開展JAVA語言程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)時(shí)應(yīng)合理把握項(xiàng)目難度，針對(duì)JAVA基本語法知識(shí)內(nèi)容，通過項(xiàng)目化教學(xué)方式給學(xué)生詳細(xì)講解在項(xiàng)目中應(yīng)用的知識(shí)點(diǎn)。教師通過項(xiàng)目模塊的形式講解，可以加深學(xué)生對(duì)這部分知識(shí)的理解，并引導(dǎo)學(xué)生共同完成項(xiàng)目，增強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用能力。

在開展JAVA語言程序設(shè)計(jì)課堂教學(xué)期間，教師應(yīng)合理選擇網(wǎng)上常見的抽獎(jiǎng)軟件項(xiàng)目。涉及抽獎(jiǎng)軟件的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容包含：I/O（輸入/輸出）文件讀取、GUI（圖形用戶界面）設(shè)計(jì)、使用數(shù)組等相關(guān)知識(shí)。這些內(nèi)容也是JAVA語言程序設(shè)計(jì)課堂教學(xué)中的重點(diǎn)知識(shí)，通過組織學(xué)生開展項(xiàng)目活動(dòng)，學(xué)生可以在項(xiàng)目實(shí)踐過程中熟練掌握知識(shí)點(diǎn)，并提高知識(shí)應(yīng)用能力。抽獎(jiǎng)軟件項(xiàng)目?jī)?nèi)容要求是，學(xué)生自主開展抽獎(jiǎng)軟件界面設(shè)計(jì)，抽取一等獎(jiǎng)、二等獎(jiǎng)、三等獎(jiǎng)，在文本文檔中儲(chǔ)存抽取名單，點(diǎn)擊抽獎(jiǎng)以后，滾動(dòng)參與抽獎(jiǎng)人員的照片，點(diǎn)擊結(jié)束后抽取相應(yīng)的獎(jiǎng)項(xiàng)。

在講解項(xiàng)目過程時(shí)，教師應(yīng)將對(duì)象知識(shí)點(diǎn)和此時(shí)段的知識(shí)內(nèi)容與抽獎(jiǎng)軟件有效結(jié)合，細(xì)致地給學(xué)生講解抽獎(jiǎng)軟件的知識(shí)內(nèi)容，并組織學(xué)生開展實(shí)踐活動(dòng)。對(duì)于JAVA課程知識(shí)點(diǎn)和項(xiàng)目之間聯(lián)系主要包含：隨機(jī)數(shù)生成器、GUI設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)抽獎(jiǎng)軟件界面等。在給學(xué)生講解時(shí)，教師應(yīng)做好項(xiàng)目演示工作，有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生參與項(xiàng)目的積極性。在教學(xué)以后，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生通過項(xiàng)目教學(xué)活動(dòng)自主完成抽獎(jiǎng)軟件設(shè)計(jì)活動(dòng)，可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)自信心。最后，針對(duì)抽獎(jiǎng)軟件來說，獎(jiǎng)品和獎(jiǎng)項(xiàng)類別作為固定內(nèi)容，教師要幫助學(xué)生了解獎(jiǎng)品和獎(jiǎng)項(xiàng)的管理功能。

（六）演示配合上機(jī)

在數(shù)字化轉(zhuǎn)型背景下，教師需要操作演示配合學(xué)生動(dòng)手練習(xí)，合理安排上機(jī)操作。教師應(yīng)在教學(xué)時(shí)安排學(xué)生安裝SDK（軟件開發(fā)工具包）中文，演示如何配置環(huán)境變量，講解為什么要進(jìn)行JAVA_HOME（一個(gè)環(huán)境變量）、CLASSPATH（一個(gè)環(huán)境變量）。指導(dǎo)學(xué)生熟悉shell（命令解釋器）常見操作，如何進(jìn)行當(dāng)前運(yùn)行路徑的修改，讓學(xué)生對(duì)命令行操作有一個(gè)感性的認(rèn)識(shí)，能夠動(dòng)手操作命令。

以HelloWorld中文程序?yàn)槔枰處熤v解程序的架構(gòu)，指導(dǎo)學(xué)生在記事本里編寫代碼，使用JAVA編譯運(yùn)行Java命令程序。學(xué)生上機(jī)操作的過程中會(huì)出現(xiàn)大小寫編寫錯(cuò)誤、分號(hào)為中文輸入法的分號(hào)等問題，學(xué)生在出現(xiàn)并糾正錯(cuò)誤后會(huì)加深對(duì)知識(shí)的理解和掌握。

綜上所述，在數(shù)字化轉(zhuǎn)型背景下，Java程序設(shè)計(jì)課堂革命教學(xué)能有效解決傳統(tǒng)教學(xué)中存在的問題。為此，教師應(yīng)不斷優(yōu)化課程教學(xué)設(shè)計(jì)，以培養(yǎng)的學(xué)生邏輯思維為首要目標(biāo)，并積極為學(xué)生提供上機(jī)操作的機(jī)會(huì)，促使學(xué)生在實(shí)踐過程中掌握各瑣碎知識(shí)的應(yīng)用要點(diǎn)。

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