基于模塊化的“Java語言程序設(shè)計(jì)”教學(xué)改革研究

陳海林

摘 要：Java是當(dāng)今世界上最受歡迎的程序設(shè)計(jì)語言之一。Java語言程序設(shè)計(jì)是軟件工程專業(yè)重要的專業(yè)必修課。當(dāng)前Java語言程序設(shè)計(jì)課堂教學(xué)存在教學(xué)方式傳統(tǒng)、理論和實(shí)踐不統(tǒng)一、考核手段單一等問題。針對(duì)這些不足，提出基于模塊化的教學(xué)改革策略。將課程內(nèi)容分成三大模塊，設(shè)計(jì)理論結(jié)合實(shí)際的教學(xué)方法，全面提升學(xué)生的自學(xué)能力和探索能力。

關(guān)鍵詞：Java；模塊化；教學(xué)改革

Java語言是美國(guó)Sun Microsystems公司于1995年推出的一種新的程序設(shè)計(jì)語言。該語言最初目的是應(yīng)用在家用電器等小型系統(tǒng)上，以便解決家用電器的控制和通訊問題。因平臺(tái)無關(guān)性和當(dāng)時(shí)萬維網(wǎng)的蓬勃發(fā)展，Java語言為WWW帶來了一場(chǎng)真正意義上的技術(shù)革命。

Java語言是一門純面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語言。該語言在C++語言的基礎(chǔ)上，吸收了C++語言的優(yōu)點(diǎn)，丟棄了C++中難以理解的概念。經(jīng)過20多年的發(fā)展，Java語言已具有面向?qū)ο?、平臺(tái)獨(dú)立、分布式、多線程等特點(diǎn)，其應(yīng)用領(lǐng)域包括桌面應(yīng)用程序、嵌入式應(yīng)用程序和Web應(yīng)用程序等。

Java語言和別的程序設(shè)計(jì)語言不同，它通過Java虛擬機(jī)來運(yùn)行程序，這是Java語言最具吸引力的特征之一。Java源代碼經(jīng)編譯成二進(jìn)制字節(jié)碼后，各種不同平臺(tái)上的虛擬機(jī)都可以解釋執(zhí)行這些二進(jìn)制字節(jié)碼，從而實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)的特性。Java語言已成為當(dāng)今世界上最受歡迎的程序設(shè)計(jì)語言之一。

1 Java語言程序設(shè)計(jì)教學(xué)現(xiàn)狀

當(dāng)前企業(yè)界主流的程序設(shè)計(jì)思想為面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)?；诿嫦?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的軟件開發(fā)可實(shí)現(xiàn)軟件的靈活性、重用性和可擴(kuò)展性。鑒于Java語言的面向?qū)ο筇匦院蛷V泛的影響力，目前全國(guó)絕大多數(shù)高校的軟件工程專業(yè)均有開設(shè)Java語言程序設(shè)計(jì)課程。部分高校還針對(duì)非軟件工程類專業(yè)學(xué)生開設(shè)了Java語言程序設(shè)計(jì)選修課程。

在Java語言教學(xué)過程中，教師大多是使用傳統(tǒng)的教學(xué)方式，即課堂教學(xué)和上機(jī)實(shí)踐相結(jié)合。課堂教學(xué)大多是通過PPT課件按教材所編排的章節(jié)講解Java程序設(shè)計(jì)的理論知識(shí)。上機(jī)實(shí)踐主要是理論教學(xué)后布置書后習(xí)題任務(wù)來培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手編程能力。課堂教學(xué)倚賴的是教師講、學(xué)生聽的傳統(tǒng)教學(xué)模式，實(shí)踐環(huán)節(jié)學(xué)生感覺沒新意，沒解決實(shí)際問題。此外，課程考核標(biāo)準(zhǔn)單一也是Java語言程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)中所面臨的一個(gè)問題。作為一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，其考核方式主要采用筆試的形式，以考試結(jié)果作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，忽視了編程實(shí)踐能力的評(píng)價(jià)。這樣，學(xué)生的自學(xué)能力、探索能力和應(yīng)用知識(shí)解決實(shí)際問題的能力得不到提高。

2 基于模塊化的“Java語言程序設(shè)計(jì)”教學(xué)改革研究

為解決當(dāng)前Java語言程序設(shè)計(jì)教學(xué)中所遇到的問題，筆者以所在的華東交通大學(xué)軟件學(xué)院教學(xué)班為例探究基于模塊化的“Java語言程序設(shè)計(jì)”教學(xué)改革。

首先，筆者精選教學(xué)內(nèi)容并將Java語言課程內(nèi)容劃分為Java基礎(chǔ)語法、Java面向?qū)ο笳Z法和Java API編程三大模塊。以筆者所用教材（《Java語言程序設(shè)計(jì)（第2版）》，丁振凡編著，清華大學(xué)出版社出版）為例，該三大模塊包含的內(nèi)容詳見表1。其中Java基礎(chǔ)語法包括標(biāo)識(shí)符、常量與變量、運(yùn)算符、流程控制和數(shù)組等。Java面向?qū)ο笳Z法包括類與對(duì)象、繼承與多態(tài)、接口和異常處理等。Java API編程包括圖形用戶界面編程、輸入/輸出與文件操作、數(shù)據(jù)庫(kù)編程、網(wǎng)絡(luò)編程和多線程技術(shù)等。

針對(duì)Java基礎(chǔ)語法模塊，考慮到該部分內(nèi)容在先導(dǎo)課《C語言程序設(shè)計(jì)》中已有涉及，為加深教學(xué)效果，主要通過與C語言課程的對(duì)比學(xué)習(xí)來展示Java語言基礎(chǔ)語法特性。該部分知識(shí)講解完畢，筆者針對(duì)其中的重點(diǎn)難點(diǎn)和典型問題讓學(xué)生在課堂上作答，考核實(shí)際教學(xué)效果。

Java面向?qū)ο笳Z法部分是本課程的重點(diǎn)，學(xué)好這部分內(nèi)容對(duì)于學(xué)生從面向過程的程序設(shè)計(jì)思想轉(zhuǎn)為面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)思想至關(guān)重要。在該部分的講解過程中，首先要講清楚面向?qū)ο缶幊趟枷胫械幕靖拍?，同時(shí)并結(jié)合現(xiàn)實(shí)世界中的實(shí)例讓學(xué)生最終認(rèn)識(shí)什么是面向?qū)ο缶幊趟枷搿?/p>

Java作為一門備受歡迎的程序設(shè)計(jì)語言，其中一個(gè)重要原因就是提供了大量的API可供使用。針對(duì)Java API編程，不可要求面面俱到?？删x其中較為常用和重要的若干類（class）詳細(xì)講解。這樣學(xué)生可通過Java語言的幫助文檔觸類旁通學(xué)習(xí)其它API。

理論學(xué)習(xí)是重要的一環(huán)，實(shí)踐訓(xùn)練也不可輕視。為改革課程考核方式，筆者將期末考試改為課程大作業(yè)的形式，并占總評(píng)成績(jī)的50%。課程大作業(yè)為每個(gè)學(xué)生選取一個(gè)與自己聯(lián)系較為緊密的實(shí)際項(xiàng)目，通過使用所學(xué)知識(shí)應(yīng)用Java語言實(shí)現(xiàn)。為真正檢驗(yàn)學(xué)生的編程能力，課程大作業(yè)完成后每個(gè)同學(xué)需在全班現(xiàn)場(chǎng)答辯。

3 總結(jié)與展望

經(jīng)過三屆學(xué)生的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)基于模塊化的“Java語言程序設(shè)計(jì)”教學(xué)改革可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，讓學(xué)生體會(huì)到理論結(jié)合實(shí)際解決現(xiàn)實(shí)問題的樂趣。學(xué)生的參與性、自學(xué)能力和勇于探索的能力都得到了較好提高?？傮w來說，教學(xué)效果良好。但其間也有新的問題出現(xiàn)，例如理論課時(shí)和實(shí)踐課時(shí)的協(xié)調(diào)安排等。面對(duì)新的問題，我們會(huì)繼續(xù)研究，累積經(jīng)驗(yàn)，以便更好的為教學(xué)服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

[1].劉宏，宋久科.Java語言程序設(shè)計(jì)教學(xué)改革探析[J].教育與職業(yè).2013（09）： 134-135.

[2].李東明，趙偉. Java語言課程實(shí)踐教學(xué)改革[J].計(jì)算機(jī)教育.2011（13）： 122-125.

[3].張會(huì).《Java語言程序設(shè)計(jì)》教學(xué)改革探索[J].電腦知識(shí)與技術(shù). 2018（12）： 162-166.

[4].朱林，莊麗，謝修娟. 案例驅(qū)動(dòng)的《Java編程技術(shù)》教學(xué)改革研究[J].教育教學(xué)論壇. 2015（4）：104-105.

[5].鄭蕊. 基于“做中學(xué)”的“Java程序設(shè)計(jì)”課程研究[J]. 無線互聯(lián)科技. 2018（08）： 76-78.

[6].湯海蓉，李錫輝. 基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的JAVA程序設(shè)計(jì)教學(xué)改革[J].教育與職業(yè)，2012（6）：140-142.