以“重应用、可持续”为目标的Java程序设计方案课程教改探索

1、以“重应用、可持续”为目标的Java程序设计课程教改探索-大学生创业论文以“重应用、可持续”为目标的Java程序设计课程教改探索孙晋永，赵响(桂林电子科技大学计算机科学与工程学院，广西桂林，541004 ；桂林电子科技大学信息与通信学院，广西桂林，541004)摘要针对Java程序设计课程教学中存在的问题，提出了“面向应用、可 持续的”的教学改革方案。方案确立了 “面向应用、可持续的”的教学目标，优 化了理论教学内容，强化了实践教学，突出了创新应用开发能力培养；从启发式 教学、讨论式教学、案例教学和项目驱动教学等方面阐述了教学改革，以适应面向应用、可持续发展的人才培养需要。关键词Java程序设

2、计；教学改革中图分类号G642.0文献标识码A文章编号1674-893X(2013)04?0071?03Java程序设计是高校计算机、电子信息工程等相关工科专业本科生阶段的一 门重要专业基础课。Java语言具有操作性、技术性和应用工程性很强等特点。 Java语言也是大多数软件资格水平考试采用的二种考试语言之一。但从目前多 数企业对高校毕业生就业的反馈信息来看，高校培养的计算机编程人才与企业需 求之间普遍存在一定的差距，大部分应届计算机专业毕业生的实际操作能力不能 满足企业的实际需要。企业希望的是应聘者能很快为企业带来实际的生产力，而不是很多额外的培训成本。因此，当前在高校的计算机编程类课程的教

3、学过程中， 要将提高接近企业需求的应用开发能力的培养作为目标，特别注重对学生实际创 新应用能力的培养。对于Java程序设计课程，这个目标的实现需要体现在课程 的整个教学过程中。一、Java程序设计教学现状Java语言是学习面向对象程序设计的公认最佳入门语言。目前高校在Java程序设计课程的教学中，还存在以下一些问题。第一，在教学内容上，存在与Java技术的应用目标脱节的矛盾。目前在Java 程序设计课程教学中，教师大多只讲解 Java语言的基本语法及其高级特性，很 少涉及到使用Java技术进行项目开发。在学完课程后，学生仅仅熟悉了一些Java 语言的基础知识，而对使用Java技术开发完成一个项

4、目毫无头绪。学生的工程 性知识仍比较缺乏，“只见树木，不见森林”，自然不能满足企业的需求和适应 将来的工作。第二，在教学方法方面，仍然采用传统灌输式教学，忽视了学生的积极性、 主动性的发挥。课程教学过程中缺少团队合作环节，教师在指导学生利用Java技术开发项目和培养他们的职业素质等方面做得不够。课程结束后，学生没有完全掌握学习Java技术的方法，也没有掌握更新自己的Java技术知识和适应Java 技术的未来发展及革新的能力。第三，在课程体系设计方面，缺乏与时俱进的前瞻性。课程培养目标忽视了 Java技术的应用领域的拓展及其发展趋势， 不能紧随Java技术的发展水平和应 用领域的扩展。针对以上问

5、题，笔者提出了基于应用、可持续的教学目标，提高Java程序设计课程的教学效果，以此来培养学生适应Java技术及其应用的不断发展，满足社会对应用型人才的需要。、面向应用、可持续发展的教学目标教育部的“卓越工程师教育培养计划”的目标是：通过教育和行业、高校和 企业的密切合作，以实际工程为背景，以工程技术为主线，着力提高学生的工程 意识、工程素质和工程实践能力，进而培养大批各类型工程师1。结合我校的应用型人才的整体培养目标，针对Java程序设计课程，提出了“基于面向应用、 可持续的”的教学目标。面向应用的目标是指在教学过程中，采用创新人才培养模式，注重培养学生 的创新应用开发能力，以提高接近企业需求

6、的应用开发能力作为培养目标2 o可持续的目标是指在Java程序设计的教学过程中激发学生的学习 Java技术的兴 趣和动力，使之具备获取和更新Java技术知识和适应未来Java技术发展与革新 的能力，由此实现自身专业发展的可持续性。Java程序设计课程教学改革的基本思想是将 Java作为本科计算机相关专业 的面向对象程序设计的入门语言， 形成面向应用的、特色鲜明的课程体系。在课 程内容和课程体系上，采用“计算机科学导论 ？JDK安装与环境配置?Java程序 设计？JavaEE与An droid应用开技术”的多层次的课程体系。以 Java SE为主 线，循序渐进，巩固深化，实现学生知识结构和应用能

7、力的可持续发展。三、面向应用、可持续的教学改革（一）理论课程教学方法改革1. 优化教学内容，培养学生兴趣一是以应用能力培养为目标，量身定做授课计划和教学内容。在制定授课计 划时，以培养应用能力作为指导思想，结合学生的专业方向“量身定做、定身培养”。在此指导思想的基础上，根据学生的专业方向及其培养目标的差异，制定 出相应的授课计划和大纲，选择适当的教材。在教学内容的选取上，除了讲授 Java的基础知识、Java技术的一般应用外，还应涉及Java技术在他们的专业方 向的应用。如对软件工程、网络工程专业的学生，这部分教学内容应较多侧重于 网络编程、数据库编程等方面；而如对信息安全专业的学生，则应较多

8、侧重于加 密/解密算法实现以及安全类库的应用等方面。二是因势利导，注重培养学生兴趣。在授课过程中，应注意培养学生学习Java 程序设计课程的兴趣。俄国文学泰斗托尔斯泰说过：“成功的教学所需的不是强 制，而是激发学生的兴趣。”在教学过程中，授课内容不能完全局限于教材，应 尽量将抽象的Java基础知识与实际应用联系起来，多举Java技术在应用领域的 实例。也可通过打比喻使抽象概念具体化和形象化，如“类、对象”可比成“小轿车、大众轿车”；如“接口与类”可比成“产品的设计与实现”。这样在学习过程中，学生不但能够较好地掌握Java技术，而且能了解到Java技术的应用前 景，激发了他们学习Java技术的兴

9、趣。2. 基本教学方法贯穿整个教学活动在教学活动中，综合运用以下教学方法。第一，启发式教学法。使用先果后因、分析提问和编程互动等方法，启发学 生积极思考和参与讨论，共同探讨解决问题的方法，提高他们的学习主动性，激 发学习兴趣。还可以使用统一建模语言 UML使面向对象的设计思维科学化、设 计思想可视化，如合理使用“类图、对象图、时序图”等描述语言。第二，讨论式教学法。对于课程中的重点和难点内容，适当安排课堂上讨论 互动。如学习GUI的事件处理机制时，可从一个“登陆界面”实例出发，先由 学生思考讨论，给出登陆的事件监听器类和事件处理方法的设计思路，再由教师 总结、修改和完善，最终达到预期效果第三，

10、案例教学法2。提出一个具体的小问题，给学生时间思考和讨论，以 更深入地展开学习。如在课堂教学中适时引入恰当的、 有趣的小实例，由教师和 学生共同参与完成。也可以引入“大作业”形式的典型案例， 围绕该案例展开基 本概念阐述和应用性操作，如模拟 ATM机设计就是一个很好的实例。第四，项目驱动教学法2。该教学方法实施探究式教学模式，使学生明确学 习目标，根据项目需要来学习。培养学生由被动地接受知识转变为主动地寻求知 识的能力。通过“提出项目、分析与设计、编程与测试、总结和完善”的过程， 在教学中体现出面向应用、共同协作、互动创新的教学风格。项目驱动教学法的 具体实施体现在实践环节中，需要提前进行整体

11、规划和分组设计， 然后学生先演 示、教师再总结，使得群体思维与智慧为全班学生所共享。3. 多种教学方法结合，培养应用开发能力一方面采用多媒体课件、启法式和讨论式教学法相结合来讲授Java基础知识点。让学生带着问题学习，教师借助多媒体课件完成重点、难点的讲解。另一 方面采用多媒体课件、活代码、案例教学和项目驱动教学法相结合来讲解Java技术应用知识点。让学生带着任务学习，教师以活代码形式通过案例或项目， 借 助多媒体课件培养学生应用开发能力。（二）实践课程教学方法改革1. 优化实验教学内容，精心设计实验大纲在现有的Java程序设计实验教学中，验证性实验内容占绝大部分，即验证 理论课程讲授的知识点

12、。这种教学模式割裂了各知识点之间的联系。 在考虑Java 实验学时数和学生的程序设计基础上， 可改革实验内容，更新实验大纲，优化实验教学的内容。改革后的实验项目增加项目型实验数量，突出综合设计型实验的主导地位。其中，基础型实验教学内容着重训练学生的Java语言基本知识，使学生的基本应用技能得到应有的提高，为开展综合设计型实验打下坚实的基础。 综合设计型实验教学内容是要结合具体问题让学生进行Java程序设计，积极调动他们的主观能动性，注重对学生进行创新能力的培养，使他们掌握理论与实践 相结合的技能以适应未来的工作和满足企业的需求。2. 采用面向应用、分层次的教学模式实验方式的选择可根据学生的知识

13、层次、编程能力高低而有所侧重。对于语 言学基础好的学生可以采用项目的方式教学； 对于语言学习基础差的学生要先以 基础型实验为主；基础扎实后，最后再结合项目方式进行系统式的教学3。因此在设计实验内容时，需要保留必要的基础型实验，其中包括精简内容单一的验 证实验。在教学中还要特别注意因材施教，注重进一步提高有潜力学生的技术水 平。3. 设计难度不同、趣味性的课程设计题目课程设计是Java程序设计课程的重要组成部分，需要学生对所学理论知识 和实践知识系统地结合与运用。教师可根据各专业的培养目标及学生知识掌握程 度的差异，设计具有一定的实用性、可行性、趣味性、难度以及工作量适中的课 程设计题目；也允许

14、学生经指导老师批准自己拟题。教学过程中，教师讲解简单应用系统的设计开发方法。允许学生在一定程度参考范例的前提下， 消化吸收范 例并独立进行改进、完善以实现自己的项目。教师可以采用定期现场答疑和网上 在线实时答疑相结合的方式对学生进行指导。4. 可持续发展目标可持续的教学目标更多地体现在实践教学中。在教学过程中，注重培养学生 掌握Java技术的学习方法（包括学习类库和帮助文档使用），关注Java应用的 技术水平和发展趋势，适应 Java技术的新发展。如目前本课程以 JDK1.6作为 基本的开发包，但随着 Java技术的发展，更高版本的开发包会陆续发布，如 JDK1.7、JDK1.8，这些新版本的

15、开发包的学习方法与JDK1.6的学习方法是一样的。掌握了 JDK1.6的学习方法可以轻松应对更高版本的开发包。对其它的高 级Java技术，如Java EE、An droid 应用开发，其学习方法类似。5. 给学生提供更多的自由空间在Java程序设计的实践教学中要考虑学生的学习基础和学习需求，充分调 动学生学习的主动性，尽可能地提供完善的软 /硬件设备及其它教学条件，如开 放的实验室、高质量的教材、完善的实验教学辅导系统等3。（三）教学手段改革一是充分利用多媒体技术，在多媒体教室或实验室中进行互动教学，以提高 学生的实践能力。可以开发Java程序设计网络课程来整合多种媒体的教学资 源，开设学习论

16、坛和进行网上答疑等互动式教学， 为学生提供一个在线学习平台。二是改革考核方式，注重应用动手能力。除理论考试外，还可以采用答辩式、 上机考试等形式考查学生分析问题能力和应用动手能力。三是逐步开设创新性实验。在课外实践等环节中，设计难度不同、分层次的 研究性和开发性课题，鼓励和引导学生进行自主开发。鼓励学生参加程序设计竞 赛，培养学生应用Java技术的兴趣，为后继课程的开展做准备。四、结束语实践证明，改革后的教学方案激发了学生的学习兴趣，培养了学生的实践动手能力和发现、分析与解决问题的能力。该教学过程也使教师拓展了自己的专业 技能与教学方法，提高了 Java程序设计课程教学水平和教学效果，加快Java程 序设计课程体系、教学内容及教学模式等方面的进一步改革。更重要的是，该方案提高了学生的创新应用开发能力、更新Java技术知识和适应未来Java技术发 展与革新的能力，也培养了学生