基于项目驱动的JAVA程序设计教学改革

[摘要]针对目前高校JAVA语言教学中存在的问题，从提高学生实践动手能力出发，根据实践教学经验，讨论了JAVA课程的教学方法改革。

[关键词]项目驱动　实践应用　教学改革

[作者简介]汤海蓉(1974-)，女，湖南常德人，湖南文理学院计算机学院，讲师，硕士，主要研究方向为数据库、计算机教育。(湖南　常德　415000)李锡辉(1974-)，女，湖南望城人，湖南信息职业技术学院，副教授，硕士，主要研究方向为WEB应用开发，视频图像处理。(湖南　长沙　410200)

[中图分类号]G642　[文献标识码]A　[文章编号]1004-3985(2012)06-0140-03

在互联网时代，JAVA语言已经是使用最广泛的编程语言之一。由于免费、跨平台、语言本身技术先进，它已经成为许多学科研究、课程和计算的首选语言。有关资料显示，IT人才属国内人才紧缺指数较高的一类，优秀的JAVA编程人员更是尤其缺乏。随着3G、物联网时代的到来，JAVA语言不仅不会“过时”，相反，它将会在新的业务领域有着更辉煌的发展前景。正因如此，目前各类高校均将JAVA作为计算机专业的主要教学语言之一，通过学习，学生可以获得一定的编程能力，锻炼自己的逻辑思维，为将来的就业打好基础。

一、JAVA语言目前教学中存在的问题

传统实践教学中，由于受诸多因素的影响，教学效果不甚理想。具体表现在：

1　教学手法单一。传统的教学是以教师、教材为中心。教师负责教，学生负责学，教材怎么写，教师就怎么讲，学生就怎么学。一般方法是教师根据大纲和教材，针对某个知识点进行重点讲授，列举若干验证性的实验加以佐证，学生亦通过上机编写一些小的算法，对课堂上的某一到两个知识点加以理解和吸收。一定程度上忽视了学生作为学习主体的存在，忽视了JA―VA语言具有极强实践性的特征，使学生丧失了学习的积极性、自主性和创造性。

2　学生对课程的难度认识不够。源于JAVA在行业中的广泛应用，许多学生初次接触JAVA，对学成之后的前景是非常期待的，因而兴趣十分浓厚，又由于有C及C++语言的基础，会认为不过是C++的向上封装。但随着学习的深入，面对大量不断涌现的各类环境配置、OOP思想、类库、乃至设计模式、架构等，繁多而枯燥，在没有实际成果激励的情况下，无法达到原来的预期，就会产生畏难心理，进而影响后续的学习。

3　实践能力差。传统教学模式下培养出的学生，被动接受知识，理论掌握得较好，也能在实验中实现一些孤立算法，各个知识点之间没有建立相关串联，一旦被要求完成一个实际的完整项目时，则会茫然得不知从何下手。更不用说运用软件工程的思想进行开发和团队合作了。

4　考核标准单一。传统教学对学生的考核是通过笔试完成的，掌握了教师所交给的课本知识，通过记忆，考试就能够取得好成绩，学校对教师的评价也基本上是看教学成绩，使部分学生产生了只要背背知识点通过考试就行、实践无所谓的错误倾向。这种重结果而不重过程。重考试成绩而不重全面发展的考核方式，不能充分地发挥出考核作为指导教学、检验学生学习能力的指挥棒作用。

以上诸多问题究其根源是学生学习动力的缺乏，解决的办法就在于激发其学习兴趣和信心，最好的途径就是能够让学生自己动手解决实际问题，让其能力得到肯定和承认，让其体会到成功的快乐，从而增强学习动力。针对于此，有必要对传统的课程教学模式进行改革，经过不断实践，笔者在教学中总结了一套行之有效的基于项目驱动的教学方法。

二、基于项目驱动的教学法

基于项目驱动的教学法是指根据大纲所规定的教学内容、教学目的和教学要求，将一个实际管理活动中与课程相关的内容，加以收集、归纳、整理，形成项目任务。依托这些资料，教师通过巧妙设计教学内容，深入浅出地讲解知识点，形象地指导学生实施理论联系实际，让学生通过完成项目来达到掌握知识的目的。学生在强烈的问题动机驱动下，通过对教学资源的主动应用，进行自主探索和互动协作，根据项目要求进行需求分析、数据库设计、代码编写以及测试，针对项目中各种实际问题，独立思考，协同探索，研究解决问题的方法，通过实践实现目标，提高概括分析问题、解决实际问题以及编程的能力。

基于项目驱动的教学目的是以学生为中心，但不是要求学生只会解释问题，而是要培养学生具有解决实际问题的能力，解决“干什么”“怎么干”的问题。强调以直接经验的形式来掌握融合在各实践活动中的最新知识、技能和技巧。在项目教学中，学生不但学习了新知识，更学会了探究解决问题的一般研究规律和方法，这为学生分析新的项目，达到举一反三的目标，打下了良好的专业基础，让其能在将来的工作中，很快进入角色。

三、具体操作

经过实践总结，笔者将项目驱动教学的过程划分成以下几个步骤，具体如图1所示：

1　确定项目。课程学习开始之初，先选取一个与学生联系较为紧密的实际项目，比如学生管理系统、网上商城等。项目的选择要求如下：(1)具有典型性、符合实际；(2)项目设计的问题具有启发性，符合教学的要求；(3)符合教学目标的需要；(4)内容的深浅应符合学生学习的需求；(5)项目的设计应体现知识的系统性和整合性。以学生管理系统为例，首先将教师在以往工作中编写的系统运行展示给学生，让其大致了解将来要求设计完成的效果，激起学生的兴趣，然后有的放矢地设计自己的目标项目。

2　任务划分及小组分工。根据软件工程的思想，以项目功能模块为单位进行小组划分，并选定小组负责人，培养团队精神。具体划分见图2。在项目的需求分析阶段，小组成员可以通过集体讨论，集思广益，给出设计方案；在设计过程中，由组长安排各成员的分工协作，确定每人所承担的任务。成员可以轮流承担各阶段的设计、编码和测试任务，使学生在过程中扮演不同的角色，培养各方面的能力，加强与他人的沟通；要求每个小组既要实现独立的子系统的功能，又应当与其他小组建立联系，最后要求整合以共同完成整个项目。

3　教学安排。在教学过程中，教师要对教材上的知识点进行重新组织和安排。不是不加选择地从头讲到尾，而是根据知识点的难易程度、实用性以及与实践项目的关系密切程度，有选择地进行讲解。由于前期已有相关课程的学习基础，比如在C++课程中已经学习了OOP的思想及相关语法知识，只需对其差异部分稍加讲解；数据库相关知识的掌握，使得学生可以较早着手分析和数据库相关的内容，进行概念结构设计和逻辑结构设计。另外，针对教材一般只定位于J2SE中的一部分基础知识，根据项目实践需要以及学生的能力水平，还需将一部分高级和扩展部分内容穿插到课堂和实践中，如网络编程、系统的逻辑架构及物理架构的设计等，以帮助学生提高项目实践能力。部分教学安排见下表：

4　过程指导。在项目进行过程中，主要依靠学生自身的能力和团队的协作，通过查阅资料及网络自主学习，以团队为单位

独立解决遇到的困难；教师亦必须全程指导、策划，协调各个子项目之间的协同进展，通过多种教学手段答疑解惑，如推荐网络版教程、Email答疑、QQ群集体讨论、定期当面探讨等，对设计过程中可能遇到的较深入的知识点进行有效学习指导，在项目的一些关键阶段进行适当的点评，并对设计过程中出现的偏差及时纠正，鼓励学生独立思考和团队协作，引导学生变注重知识为注重能力，使他们完善设计，促进自身的不断提高。

5　综合评估。学期结束，需要对完成的较完整的项目进行检查与评价。首先应由学生对自己的工作进行评定，阐述包括在项目准备、具体设计、测试过程中碰到的各种疑难问题、解决的手法以及结果如何，总结团队合作的感受，并对本组负责的模块的运行效果加以点评。教师最后进行工作总结，总结团队中各成员在设计过程中的分工和职能的完成情况，依据各组负责模块的难易程度、总体完成情况、个人对团队的贡献等因素进行综合评判，给出学生的实践能力成绩，找出差距与改正方法，并最终纳入到课程考核成绩中。最后，还应指导学生分组撰写实践报告。

6　教学效果分析。基于项目的教学实施之后，与上一学年的学长相比，本学年的学生的学习积极性明显提高，学生不仅积极完成课堂上的任务，同时也开始自主学习，积极组织及参与各种形式的讨论，课后提问明显增多，学习气氛浓厚。同时。学生开发编写的代码数量和质量有了质的提升，并对于一些较为深入的内容也有所主动涉及，如设计模式等，真正实现了“学为所用”和“学以致用”。此外，在设计过程中还培养了团队协作精神和集体荣誉感，锻炼了沟通能力和合作意识。而对于设计过程中不断出现的新问题和新思路，也促使教师加深思考，根据不同学生的不同理解补充新的教学内容，教学相长。

四、项目教学中应注意的问题

1　正确处理项目教学与传统课堂讲授教学的关系。项目教学并不能完全取代传统课堂讲授，教师对一门学科的重点和难点进行适当讲授，是教学中不能缺少的。另一方面，课堂讲授应当是诱导式的、启发式的，应与项目教学结合起来，只有把两者有机地结合起来才能取得更好的效果。因此，项目教学的优势是明显的，但也不是完美无缺的，我们应在教学中充分发挥项目教学与传统讲授各自的优势，取长补短，培养适应社会发展的实用型人才。

2　正确处理项目教学与其他教学手段的关系。在教学过程中，除了项目教学、传统讲授教学以外，还有许多其他教学手段，例如模拟实验等手段，对于学生各方面知识与技能的培养都是非常有利的。因此，在教学过程中，我们不能囿于项目教学与传统讲授两种方法，应该根据课程内容的不同特点。选择不同的教学方法，以此激发学生的学习热情。

3　项目教学对教师和学生都提出了更新、更多的要求。教师必须具备完成一个项目所需的全部理论知识和专业技能，寻找到一个能覆盖学生学习领域所涉及的全部或绝大多数内容的合适项目，必须充分收集、熟悉、掌握相关资料。并从中归纳要点，提供分析、讨论的框架，必须做大量的准备工作以应对学生可能提出的各种问题，还要求教师具有很强的调控能力。从学生方面来看，再不能像以前那样被动地接受“满堂灌”，而必须充分发挥自己的主动性，查阅大量参考资料。提前预习，发现问题，与他人合作，开展调查研究，提出解决问题的对策，运用适当的方法和手段，表达、交流、反思自己学习和设计的见解及成果。

五、结束语

基于项目驱动的教学法实施以来，收到了较好的教学效果，它使学生的学习变得生动具体、变得容易理解、变得与实践紧密相连，极大调动了学生学习的积极性、主动性和创造性，大大提高了学生分析问题、解决问题及动手的能力。但其间也有不少问题出现，例如理论与实践的融会贯通、课时的安排等。我们会不断累积经验教训，并将这些经验教训更好地应用到以后的教学中去。