張會

摘要：針對“Java語言程序設計”課程教學中存在的問題，提出了案例式教學方法、上機實驗項目多樣化、小組協(xié)作完成項目的教學改革方案，并進行了實施，有效地提高了學生的學習興趣及綜合編程能力。

關鍵詞：程序設計；教學改革； Java； 案例式

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2018）12-0162-02

Abstract： According to " Java programming" course teaching problems， and puts forward the scheme of the teaching reform， including case based teaching method， diversification of experimental items， team work to complete the project， and gives the implementation method， and effectively improve the students' learning interest and comprehensive ability of programming.

Key words： programming； teaching reform； Java； case method

《Java語言程序設計》課程是計算機相關專業(yè)的一門專業(yè)基礎課，其主要目的是使學生能建立面向?qū)ο缶幊痰挠嬎銠C思維，初步實現(xiàn)以Java為核心的應用程序開發(fā)。但許多學生在學習完本門課程后，并不能按預期實現(xiàn)Java應用程序的開發(fā)，因此本文就《Java語言程序設計》教學中存在的問題進行分析并進行改革探討。

1.存在的問題

1.1不注重上機實踐操作

現(xiàn)在的Java語言程序設計課程教學多采用理論教學在多媒體教室進行，在開始幾周純理論課教學后，再在機房進行一周一次的實驗教學。而實驗課多是對理論教學中的單個知識點進行復習、驗證，其實踐教學存在一定的隨意性，未能形成教學規(guī)范體系[1]。傳統(tǒng)教學方式注重對單個知識點的把握，忽略各知識點的連貫性及系統(tǒng)性，因而學生缺乏對解決實際問題的鍛煉，缺乏對實際問題的分析，設計，編碼等工程能力的培養(yǎng)。

1.2培養(yǎng)的學生工程能力不足

現(xiàn)在有些高校在進行Java語言程序設計課程的教學時，提出了以項目為驅(qū)動的教學模式，培養(yǎng)學生工程能力，但一些高校在實施時，只是在課程結束的最后兩周，給到學生一兩個項目，讓學生自主去完成，并沒有精心設計教學項目，將項目開發(fā)流程、編碼規(guī)范、軟件測試等過程融入Java程序設計課程的平常教學中，也就無法使學生用所學理論知識運用于實際，并解決實際問題。

1.3教學手段單一

Java教學現(xiàn)在多采用傳統(tǒng)課堂教學方法，在整個教學實施過程中，不能融入“項目教學法”，“小組教學法”，“學生示范教學法”，“項目答辯教學法”等教學方法，沒有一套科學的教學實踐體系，也就無法提高學生的IT職業(yè)素質(zhì)，更無法實現(xiàn)應用型人才的培養(yǎng)。

2.教學改革措施和方法

2.1 課堂教學采用“案例式”教學方法

我們在教學過程中采用單元案例式教學法，講授完一個單元知識的相關概念及語法后，設計一個案例供學生即時鞏固所學內(nèi)容。如講完Java類，對象的概念及定義方法后，設計一個ATM機類對所學的類和對象知識點進行實際應用；對類的繼承、抽象、接口及多態(tài)知識等點，設計一個學校師生共享打印機的案例；數(shù)組、字符串常用類知識點，設計一個在登錄時常用的驗證碼的生成案例；對于Java輸入輸出流知識點設計一個新建文件，復制文件的案例。對于每一個單元的知識點設計一個貼近學生的生活的真實案例，遵循“理論夠用，實踐為主，以實踐促理論的原則”[2]，交替開展“做中學”與“學中做”的案例式教學法。

現(xiàn)舉例說明將所授知識點應用于案例式教學的方法。如學生清楚Java類、對象的概念和定義后，用所學類的知識模擬持卡在ATM機取錢，查詢余額程序的編寫。通過模擬真實場景來實現(xiàn)類與對象的抽象，從而提高學生的學習興趣，激發(fā)學生自主學習。在持卡在ATM機上取錢的案例中，首先抽象出Card類，Card類包含賬號、余額、密碼及持卡人姓名等基本屬性，這些屬性抽象成Card類的私有成員，再在Card類中通過get和set方法對這些屬性進行封裝，形成最基本的原子類。

現(xiàn)實中，通過ATM機取錢時，首先需要插入一張銀行卡。因此在抽象ATM類時，其成員變量只需要一個Card對象，再針對Card對象抽象出查詢余額，取錢等操作，這些操作都是基于密碼驗證正確的基礎上，所以在ATM類中抽象出一個驗證密碼的verifyPwd（）方法。由于存錢，轉(zhuǎn)賬等其他操作方法的實現(xiàn)類似于取錢方法的實現(xiàn)，下面代碼中，略去了其他操作的方法實現(xiàn)。ATM類的定義如下：

import javax.swing.JOptionPane；

public class ATM {

private Card card；

public ATM（Card card）{

this.card=card；

}

public boolean verifyPwd（）{//驗證密碼

String pwdStr=JOptionPane.showInputDialog（"請輸入密碼"）；

if（pwdStr.equals（card.getPassword（）））{

return true；

}

JOptionPane.showMessageDialog（null， "密碼錯誤＼n"）；

return false；

}

public void drawMoney（）{//取錢操作

if（verifyPwd（））{//密碼驗證正確，進入下面代碼實現(xiàn)取錢操作

String moneyStr=JOptionPane.showInputDialog（"請輸入取款金額："）；

int money=Integer.parseInt（moneyStr）；

double balance=card.getBalance（）；

if（money>balance） {JOptionPane.showMessageDialog（null， "余額不足"）；return；}

card.setBalance（balance-money）；

JOptionPane.showMessageDialog（null， "請拿好你的錢！"+money）；

}

}

public void queryMoney（）{//查詢余額

if（verifyPwd（））{//密碼驗證正確，顯示查詢余額

JOptionPane.showMessageDialog（null， "余額有："+card.getBalance（））；

}

}

}

本案例綜合類的抽象，封裝性，類的組合即在ATM類中包含Card對象等知識點，與傳統(tǒng)教學方式相比，由于所要解決的問題貼近真實生活場景，讓學生能更真實的理解類與對象的概念及實現(xiàn)意義，因此案例教學方法更能充分發(fā)掘?qū)W生的創(chuàng)造潛能，培養(yǎng)學生學習 Java 語言的興趣，提高學生解決實際問題的綜合能力[3]。

2.2上機實驗項目多樣化

我們設計的實驗項目要求結合所學知識點解決日常實際問題，對實際問題進行簡化和提煉，形成以解決實際問題來開展實踐教學的模式[4]。把學生的學習活動置于有實際意義的問題情景中，形成解決實際問題的技能和自主學習的能力。

我們將Java語言程序設計課程的實驗項目分為驗證型，設計型，綜合型三類實驗，驗證型實驗主要用來驗證所學知識點，對所學的基礎語法及概念加以鞏固。但為了提高學生的編程能力及學生的編程興趣，驗證型與設計型實驗交替穿插，并在Java課程結束后再設計一個綜合型實驗對整個課程內(nèi)容進行涵蓋，形成上機實踐教學體系結構。其中設計型和綜合型實驗的內(nèi)容來源于工程實際，反映工程的實際問題，令實驗更有趣味，更具現(xiàn)實意義[5]，實驗項目多樣化能有效調(diào)動學生自主學習的積極性，并提高學生分析和解決問題的能力。我們上機實驗項目設計如表1所示。

2.3 小組協(xié)作完成項目

在軟件公司上，軟件開發(fā)都是以項目小組為單位進行，在整個開發(fā)的過程中包括需求分析，軟件設計，編碼、測試都要求小組成員具備較強的團隊協(xié)作精神及良好的溝通能力。為培養(yǎng)學生的團隊精神，在實驗過程中，除了驗證型實驗項目以個人為單位進行外，設計型和綜合型實驗均以3-4人為一個小組進行協(xié)作完成，每個小組由一名組長進行管理，組長負責對項目進行分工，當然在分工時，小組長要使每個組員所分到的功能模塊包含本次實驗課要求練習的實驗內(nèi)容，從而達到每名學生實踐的目的。小組成員通過對實驗需求進行交流、討論并最終確定項目功能，再討論并確定采用的設計模式，最后分工進行編碼及測試。為檢驗項目完成效果，在項目完成后小組各成員需要演示、答辯所實現(xiàn)的項目功能，并由老師評分。整個實驗過程中各小組采用軟件開發(fā)的步驟進行，此過程既提高了學生的工程能力，又培養(yǎng)了學生的溝通能力，團隊協(xié)作能力，為學生進行入軟件開發(fā)行業(yè)打下基礎。

2.4全面改革課程考核，強化素質(zhì)和能力

我們對學生成績評定采用多樣化的方式，包括客觀評定和主觀評定?？陀^評定通過期末上機考試成績來客觀評定，其中期末考試包括理論選擇題和操作題。主觀評定包括教師評定、項目小組成員互評，學生自評。教師對每個學生通過課堂表現(xiàn)、學習態(tài)度、案例完成情況、出勤記錄、項目答辯等方面進行評定。項目小組成員互評采用小組中各成員對被評學生進行評價，包括該名學生對項目實現(xiàn)的貢獻情況、任務模塊完成情況、團隊合作情況等方面進行不記名評分，再計算出被評學生的平均成績。學生自評通過學生對Java學習的自我情況，完成Java項目功能情況及自我能力進行自我評價打分。學生成績計算比例為：期末上機考試客觀成績占總評成績50%，教師評分占總成績的30%，小組成員互評成績占總評成績的10%，個人評分占總評成績的10%。

3 課程改革成效分析

（1）采用案例教學方法、上機實驗項目多樣化、小組協(xié)作完成項目的教學實踐模式既豐富了教學內(nèi)容，提高了學生學習的主動性和創(chuàng)新性，又培養(yǎng)了學生工程能力及團隊協(xié)作精神。

（2）所授課班級學生的期末考試成績提高了10%，參加Java競賽提高了20%。2016年所授課班級學生參加“藍橋杯”大賽的Java組有3名學生獲得四川省一等獎及國家級二等獎，10名學生分別獲得省級二等獎三等獎及優(yōu)秀獎。

（3）所授課畢業(yè)學生近兩年從事Java相關工作由25%提高到70%，用人單位對我院計算機相關專業(yè)畢業(yè)生相當滿意并與學院達成Java方向?qū)W生長期需求意向。

4 結束語

實踐證明，對《Java語言程序設計》課程教學進行的一系列改革后，提高了學生學習興趣，由被動學習變?yōu)橹鲃訉W習，培養(yǎng)了學生分析問題及解決問題的工程實踐能力，在畢業(yè)后能快速適應企業(yè)項目開發(fā)。

參考文獻：

[1]蔣輝，孫林娟，王國振.“Java程序設計”實踐教學體系研究[J].教育技術，2017， 16（7）：44-46.

[2]劉艷梅.基于“實踐和創(chuàng)新”能力培養(yǎng)的Java系列課程群教學研究與改革[J] .計算機教育，2015（14）：35-40.

[3]李勁華.通識教育中Java程序設計課程的教學研究與實踐[J].計算機教育，2008（ 20）.

[4]姚明，彭志平，李啟銳等.Java課內(nèi)實踐教學改革[J].計算機教育2016（6）：151-154.

[5]鄒本國.提高學生工程實踐能力[J].河北師范大學學報：教育科學版，2008（12）：116-118.