以“重應(yīng)用、可持續(xù)”為目標(biāo)的Java程序設(shè)計(jì)方案課程教改探索

1、以“重應(yīng)用、可持續(xù)”為目標(biāo)的Java程序設(shè)計(jì)課程教改探索-大學(xué)生創(chuàng)業(yè)論文以“重應(yīng)用、可持續(xù)”為目標(biāo)的Java程序設(shè)計(jì)課程教改探索孫晉永，趙響(桂林電子科技大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院，廣西桂林，541004 ；桂林電子科技大學(xué)信息與通信學(xué)院，廣西桂林，541004)摘要針對(duì)Java程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)中存在的問(wèn)題，提出了“面向應(yīng)用、可 持續(xù)的”的教學(xué)改革方案。方案確立了 “面向應(yīng)用、可持續(xù)的”的教學(xué)目標(biāo)，優(yōu) 化了理論教學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)化了實(shí)踐教學(xué)，突出了創(chuàng)新應(yīng)用開(kāi)發(fā)能力培養(yǎng)；從啟發(fā)式 教學(xué)、討論式教學(xué)、案例教學(xué)和項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)等方面闡述了教學(xué)改革，以適應(yīng)面向應(yīng)用、可持續(xù)發(fā)展的人才培養(yǎng)需要。關(guān)鍵詞Java程序設(shè)

2、計(jì)；教學(xué)改革中圖分類號(hào)G642.0文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)1674-893X(2013)04?0071?03Java程序設(shè)計(jì)是高校計(jì)算機(jī)、電子信息工程等相關(guān)工科專業(yè)本科生階段的一 門(mén)重要專業(yè)基礎(chǔ)課。Java語(yǔ)言具有操作性、技術(shù)性和應(yīng)用工程性很強(qiáng)等特點(diǎn)。 Java語(yǔ)言也是大多數(shù)軟件資格水平考試采用的二種考試語(yǔ)言之一。但從目前多 數(shù)企業(yè)對(duì)高校畢業(yè)生就業(yè)的反饋信息來(lái)看，高校培養(yǎng)的計(jì)算機(jī)編程人才與企業(yè)需 求之間普遍存在一定的差距，大部分應(yīng)屆計(jì)算機(jī)專業(yè)畢業(yè)生的實(shí)際操作能力不能 滿足企業(yè)的實(shí)際需要。企業(yè)希望的是應(yīng)聘者能很快為企業(yè)帶來(lái)實(shí)際的生產(chǎn)力，而不是很多額外的培訓(xùn)成本。因此，當(dāng)前在高校的計(jì)算機(jī)編程類課程的教

3、學(xué)過(guò)程中， 要將提高接近企業(yè)需求的應(yīng)用開(kāi)發(fā)能力的培養(yǎng)作為目標(biāo)，特別注重對(duì)學(xué)生實(shí)際創(chuàng) 新應(yīng)用能力的培養(yǎng)。對(duì)于Java程序設(shè)計(jì)課程，這個(gè)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)需要體現(xiàn)在課程 的整個(gè)教學(xué)過(guò)程中。一、Java程序設(shè)計(jì)教學(xué)現(xiàn)狀Java語(yǔ)言是學(xué)習(xí)面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的公認(rèn)最佳入門(mén)語(yǔ)言。目前高校在Java程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)中，還存在以下一些問(wèn)題。第一，在教學(xué)內(nèi)容上，存在與Java技術(shù)的應(yīng)用目標(biāo)脫節(jié)的矛盾。目前在Java 程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)中，教師大多只講解 Java語(yǔ)言的基本語(yǔ)法及其高級(jí)特性，很 少涉及到使用Java技術(shù)進(jìn)行項(xiàng)目開(kāi)發(fā)。在學(xué)完課程后，學(xué)生僅僅熟悉了一些Java 語(yǔ)言的基礎(chǔ)知識(shí)，而對(duì)使用Java技術(shù)開(kāi)發(fā)完成一個(gè)項(xiàng)

4、目毫無(wú)頭緒。學(xué)生的工程 性知識(shí)仍比較缺乏，“只見(jiàn)樹(shù)木，不見(jiàn)森林”，自然不能滿足企業(yè)的需求和適應(yīng) 將來(lái)的工作。第二，在教學(xué)方法方面，仍然采用傳統(tǒng)灌輸式教學(xué)，忽視了學(xué)生的積極性、 主動(dòng)性的發(fā)揮。課程教學(xué)過(guò)程中缺少團(tuán)隊(duì)合作環(huán)節(jié)，教師在指導(dǎo)學(xué)生利用Java技術(shù)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目和培養(yǎng)他們的職業(yè)素質(zhì)等方面做得不夠。課程結(jié)束后，學(xué)生沒(méi)有完全掌握學(xué)習(xí)Java技術(shù)的方法，也沒(méi)有掌握更新自己的Java技術(shù)知識(shí)和適應(yīng)Java 技術(shù)的未來(lái)發(fā)展及革新的能力。第三，在課程體系設(shè)計(jì)方面，缺乏與時(shí)俱進(jìn)的前瞻性。課程培養(yǎng)目標(biāo)忽視了 Java技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域的拓展及其發(fā)展趨勢(shì)， 不能緊隨Java技術(shù)的發(fā)展水平和應(yīng) 用領(lǐng)域的擴(kuò)展。針對(duì)以上問(wèn)

5、題，筆者提出了基于應(yīng)用、可持續(xù)的教學(xué)目標(biāo)，提高Java程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)效果，以此來(lái)培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)Java技術(shù)及其應(yīng)用的不斷發(fā)展，滿足社會(huì)對(duì)應(yīng)用型人才的需要。、面向應(yīng)用、可持續(xù)發(fā)展的教學(xué)目標(biāo)教育部的“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的目標(biāo)是：通過(guò)教育和行業(yè)、高校和 企業(yè)的密切合作，以實(shí)際工程為背景，以工程技術(shù)為主線，著力提高學(xué)生的工程 意識(shí)、工程素質(zhì)和工程實(shí)踐能力，進(jìn)而培養(yǎng)大批各類型工程師1。結(jié)合我校的應(yīng)用型人才的整體培養(yǎng)目標(biāo)，針對(duì)Java程序設(shè)計(jì)課程，提出了“基于面向應(yīng)用、 可持續(xù)的”的教學(xué)目標(biāo)。面向應(yīng)用的目標(biāo)是指在教學(xué)過(guò)程中，采用創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，注重培養(yǎng)學(xué)生 的創(chuàng)新應(yīng)用開(kāi)發(fā)能力，以提高接近企業(yè)需求

6、的應(yīng)用開(kāi)發(fā)能力作為培養(yǎng)目標(biāo)2 o可持續(xù)的目標(biāo)是指在Java程序設(shè)計(jì)的教學(xué)過(guò)程中激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí) Java技術(shù)的興 趣和動(dòng)力，使之具備獲取和更新Java技術(shù)知識(shí)和適應(yīng)未來(lái)Java技術(shù)發(fā)展與革新 的能力，由此實(shí)現(xiàn)自身專業(yè)發(fā)展的可持續(xù)性。Java程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革的基本思想是將 Java作為本科計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè) 的面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的入門(mén)語(yǔ)言， 形成面向應(yīng)用的、特色鮮明的課程體系。在課 程內(nèi)容和課程體系上，采用“計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論 ？JDK安裝與環(huán)境配置?Java程序 設(shè)計(jì)？JavaEE與An droid應(yīng)用開(kāi)技術(shù)”的多層次的課程體系。以 Java SE為主 線，循序漸進(jìn)，鞏固深化，實(shí)現(xiàn)學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)和應(yīng)用能

7、力的可持續(xù)發(fā)展。三、面向應(yīng)用、可持續(xù)的教學(xué)改革（一）理論課程教學(xué)方法改革1. 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生興趣一是以應(yīng)用能力培養(yǎng)為目標(biāo)，量身定做授課計(jì)劃和教學(xué)內(nèi)容。在制定授課計(jì) 劃時(shí)，以培養(yǎng)應(yīng)用能力作為指導(dǎo)思想，結(jié)合學(xué)生的專業(yè)方向“量身定做、定身培養(yǎng)”。在此指導(dǎo)思想的基礎(chǔ)上，根據(jù)學(xué)生的專業(yè)方向及其培養(yǎng)目標(biāo)的差異，制定 出相應(yīng)的授課計(jì)劃和大綱，選擇適當(dāng)?shù)慕滩?。在教學(xué)內(nèi)容的選取上，除了講授 Java的基礎(chǔ)知識(shí)、Java技術(shù)的一般應(yīng)用外，還應(yīng)涉及Java技術(shù)在他們的專業(yè)方 向的應(yīng)用。如對(duì)軟件工程、網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的學(xué)生，這部分教學(xué)內(nèi)容應(yīng)較多側(cè)重于 網(wǎng)絡(luò)編程、數(shù)據(jù)庫(kù)編程等方面；而如對(duì)信息安全專業(yè)的學(xué)生，則應(yīng)較多

8、側(cè)重于加 密/解密算法實(shí)現(xiàn)以及安全類庫(kù)的應(yīng)用等方面。二是因勢(shì)利導(dǎo)，注重培養(yǎng)學(xué)生興趣。在授課過(guò)程中，應(yīng)注意培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)Java 程序設(shè)計(jì)課程的興趣。俄國(guó)文學(xué)泰斗托爾斯泰說(shuō)過(guò)：“成功的教學(xué)所需的不是強(qiáng) 制，而是激發(fā)學(xué)生的興趣?！痹诮虒W(xué)過(guò)程中，授課內(nèi)容不能完全局限于教材，應(yīng) 盡量將抽象的Java基礎(chǔ)知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用聯(lián)系起來(lái)，多舉Java技術(shù)在應(yīng)用領(lǐng)域的 實(shí)例。也可通過(guò)打比喻使抽象概念具體化和形象化，如“類、對(duì)象”可比成“小轎車、大眾轎車”；如“接口與類”可比成“產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)”。這樣在學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生不但能夠較好地掌握J(rèn)ava技術(shù)，而且能了解到Java技術(shù)的應(yīng)用前 景，激發(fā)了他們學(xué)習(xí)Java技術(shù)的興

9、趣。2. 基本教學(xué)方法貫穿整個(gè)教學(xué)活動(dòng)在教學(xué)活動(dòng)中，綜合運(yùn)用以下教學(xué)方法。第一，啟發(fā)式教學(xué)法。使用先果后因、分析提問(wèn)和編程互動(dòng)等方法，啟發(fā)學(xué) 生積極思考和參與討論，共同探討解決問(wèn)題的方法，提高他們的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，激 發(fā)學(xué)習(xí)興趣。還可以使用統(tǒng)一建模語(yǔ)言 UML使面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)思維科學(xué)化、設(shè) 計(jì)思想可視化，如合理使用“類圖、對(duì)象圖、時(shí)序圖”等描述語(yǔ)言。第二，討論式教學(xué)法。對(duì)于課程中的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容，適當(dāng)安排課堂上討論 互動(dòng)。如學(xué)習(xí)GUI的事件處理機(jī)制時(shí)，可從一個(gè)“登陸界面”實(shí)例出發(fā)，先由 學(xué)生思考討論，給出登陸的事件監(jiān)聽(tīng)器類和事件處理方法的設(shè)計(jì)思路，再由教師 總結(jié)、修改和完善，最終達(dá)到預(yù)期效果第三，

10、案例教學(xué)法2。提出一個(gè)具體的小問(wèn)題，給學(xué)生時(shí)間思考和討論，以 更深入地展開(kāi)學(xué)習(xí)。如在課堂教學(xué)中適時(shí)引入恰當(dāng)?shù)摹?有趣的小實(shí)例，由教師和 學(xué)生共同參與完成。也可以引入“大作業(yè)”形式的典型案例， 圍繞該案例展開(kāi)基 本概念闡述和應(yīng)用性操作，如模擬 ATM機(jī)設(shè)計(jì)就是一個(gè)很好的實(shí)例。第四，項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法2。該教學(xué)方法實(shí)施探究式教學(xué)模式，使學(xué)生明確學(xué) 習(xí)目標(biāo)，根據(jù)項(xiàng)目需要來(lái)學(xué)習(xí)。培養(yǎng)學(xué)生由被動(dòng)地接受知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)地尋求知 識(shí)的能力。通過(guò)“提出項(xiàng)目、分析與設(shè)計(jì)、編程與測(cè)試、總結(jié)和完善”的過(guò)程， 在教學(xué)中體現(xiàn)出面向應(yīng)用、共同協(xié)作、互動(dòng)創(chuàng)新的教學(xué)風(fēng)格。項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的 具體實(shí)施體現(xiàn)在實(shí)踐環(huán)節(jié)中，需要提前進(jìn)行整體

11、規(guī)劃和分組設(shè)計(jì)， 然后學(xué)生先演 示、教師再總結(jié)，使得群體思維與智慧為全班學(xué)生所共享。3. 多種教學(xué)方法結(jié)合，培養(yǎng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)能力一方面采用多媒體課件、啟法式和討論式教學(xué)法相結(jié)合來(lái)講授Java基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)。讓學(xué)生帶著問(wèn)題學(xué)習(xí)，教師借助多媒體課件完成重點(diǎn)、難點(diǎn)的講解。另一 方面采用多媒體課件、活代碼、案例教學(xué)和項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法相結(jié)合來(lái)講解Java技術(shù)應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)。讓學(xué)生帶著任務(wù)學(xué)習(xí)，教師以活代碼形式通過(guò)案例或項(xiàng)目， 借 助多媒體課件培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用開(kāi)發(fā)能力。（二）實(shí)踐課程教學(xué)方法改革1. 優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)大綱在現(xiàn)有的Java程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容占絕大部分，即驗(yàn)證 理論課程講授的知識(shí)點(diǎn)

12、。這種教學(xué)模式割裂了各知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系。 在考慮Java 實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)數(shù)和學(xué)生的程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上， 可改革實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，更新實(shí)驗(yàn)大綱，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容。改革后的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目增加項(xiàng)目型實(shí)驗(yàn)數(shù)量，突出綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的主導(dǎo)地位。其中，基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容著重訓(xùn)練學(xué)生的Java語(yǔ)言基本知識(shí)，使學(xué)生的基本應(yīng)用技能得到應(yīng)有的提高，為開(kāi)展綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容是要結(jié)合具體問(wèn)題讓學(xué)生進(jìn)行Java程序設(shè)計(jì)，積極調(diào)動(dòng)他們的主觀能動(dòng)性，注重對(duì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，使他們掌握理論與實(shí)踐 相結(jié)合的技能以適應(yīng)未來(lái)的工作和滿足企業(yè)的需求。2. 采用面向應(yīng)用、分層次的教學(xué)模式實(shí)驗(yàn)方式的選擇可根據(jù)學(xué)生的知識(shí)

13、層次、編程能力高低而有所側(cè)重。對(duì)于語(yǔ) 言學(xué)基礎(chǔ)好的學(xué)生可以采用項(xiàng)目的方式教學(xué)； 對(duì)于語(yǔ)言學(xué)習(xí)基礎(chǔ)差的學(xué)生要先以 基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)為主；基礎(chǔ)扎實(shí)后，最后再結(jié)合項(xiàng)目方式進(jìn)行系統(tǒng)式的教學(xué)3。因此在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時(shí)，需要保留必要的基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)，其中包括精簡(jiǎn)內(nèi)容單一的驗(yàn) 證實(shí)驗(yàn)。在教學(xué)中還要特別注意因材施教，注重進(jìn)一步提高有潛力學(xué)生的技術(shù)水 平。3. 設(shè)計(jì)難度不同、趣味性的課程設(shè)計(jì)題目課程設(shè)計(jì)是Java程序設(shè)計(jì)課程的重要組成部分，需要學(xué)生對(duì)所學(xué)理論知識(shí) 和實(shí)踐知識(shí)系統(tǒng)地結(jié)合與運(yùn)用。教師可根據(jù)各專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)及學(xué)生知識(shí)掌握程 度的差異，設(shè)計(jì)具有一定的實(shí)用性、可行性、趣味性、難度以及工作量適中的課 程設(shè)計(jì)題目；也允許

14、學(xué)生經(jīng)指導(dǎo)老師批準(zhǔn)自己擬題。教學(xué)過(guò)程中，教師講解簡(jiǎn)單應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)方法。允許學(xué)生在一定程度參考范例的前提下， 消化吸收范 例并獨(dú)立進(jìn)行改進(jìn)、完善以實(shí)現(xiàn)自己的項(xiàng)目。教師可以采用定期現(xiàn)場(chǎng)答疑和網(wǎng)上 在線實(shí)時(shí)答疑相結(jié)合的方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)。4. 可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)可持續(xù)的教學(xué)目標(biāo)更多地體現(xiàn)在實(shí)踐教學(xué)中。在教學(xué)過(guò)程中，注重培養(yǎng)學(xué)生 掌握J(rèn)ava技術(shù)的學(xué)習(xí)方法（包括學(xué)習(xí)類庫(kù)和幫助文檔使用），關(guān)注Java應(yīng)用的 技術(shù)水平和發(fā)展趨勢(shì)，適應(yīng) Java技術(shù)的新發(fā)展。如目前本課程以 JDK1.6作為 基本的開(kāi)發(fā)包，但隨著 Java技術(shù)的發(fā)展，更高版本的開(kāi)發(fā)包會(huì)陸續(xù)發(fā)布，如 JDK1.7、JDK1.8，這些新版本的

15、開(kāi)發(fā)包的學(xué)習(xí)方法與JDK1.6的學(xué)習(xí)方法是一樣的。掌握了 JDK1.6的學(xué)習(xí)方法可以輕松應(yīng)對(duì)更高版本的開(kāi)發(fā)包。對(duì)其它的高 級(jí)Java技術(shù)，如Java EE、An droid 應(yīng)用開(kāi)發(fā)，其學(xué)習(xí)方法類似。5. 給學(xué)生提供更多的自由空間在Java程序設(shè)計(jì)的實(shí)踐教學(xué)中要考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)需求，充分調(diào) 動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，盡可能地提供完善的軟 /硬件設(shè)備及其它教學(xué)條件，如開(kāi) 放的實(shí)驗(yàn)室、高質(zhì)量的教材、完善的實(shí)驗(yàn)教學(xué)輔導(dǎo)系統(tǒng)等3。（三）教學(xué)手段改革一是充分利用多媒體技術(shù)，在多媒體教室或?qū)嶒?yàn)室中進(jìn)行互動(dòng)教學(xué)，以提高 學(xué)生的實(shí)踐能力?？梢蚤_(kāi)發(fā)Java程序設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)課程來(lái)整合多種媒體的教學(xué)資 源，開(kāi)設(shè)學(xué)習(xí)論

16、壇和進(jìn)行網(wǎng)上答疑等互動(dòng)式教學(xué)， 為學(xué)生提供一個(gè)在線學(xué)習(xí)平臺(tái)。二是改革考核方式，注重應(yīng)用動(dòng)手能力。除理論考試外，還可以采用答辯式、 上機(jī)考試等形式考查學(xué)生分析問(wèn)題能力和應(yīng)用動(dòng)手能力。三是逐步開(kāi)設(shè)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。在課外實(shí)踐等環(huán)節(jié)中，設(shè)計(jì)難度不同、分層次的 研究性和開(kāi)發(fā)性課題，鼓勵(lì)和引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主開(kāi)發(fā)。鼓勵(lì)學(xué)生參加程序設(shè)計(jì)競(jìng) 賽，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用Java技術(shù)的興趣，為后繼課程的開(kāi)展做準(zhǔn)備。四、結(jié)束語(yǔ)實(shí)踐證明，改革后的教學(xué)方案激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和發(fā)現(xiàn)、分析與解決問(wèn)題的能力。該教學(xué)過(guò)程也使教師拓展了自己的專業(yè) 技能與教學(xué)方法，提高了 Java程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)水平和教學(xué)效果，加快Java程 序設(shè)計(jì)課程體系、教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)模式等方面的進(jìn)一步改革。更重要的是，該方案提高了學(xué)生的創(chuàng)新應(yīng)用開(kāi)發(fā)能力、更新Java技術(shù)知識(shí)和適應(yīng)未來(lái)Java技術(shù)發(fā) 展與革新的能力，也培養(yǎng)了學(xué)生