Java程序设计教学改革与研究

摘要：Java和其他面向对象语言相比，其强项是Web软件开发，更好地适应了软件由单机版到网络版，再由网络版到web版3个阶段的2次腾飞。作者通过对Java程序设计课程的课程目标、课程内容以及传统程序设计语言教学模式存在的缺陷等问题进行研究，提出一套高效可行的、以培养应用型人才为目标的Java程序设计教学改革方案。

关键词：Java；教学改革与研究；基于工作过程；项目驱动

中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1009-3044(2011)14-3372-02

随着我国高等职业教育的规模迅速扩大，出现了高职毕业生就业难与一线实用人才严重短缺的矛盾，同时又面临高职院校录取分数不断降低的生源状况。造成这种状况的根本原因是高职教育办学特色不足，高职教育沿用的教学模式没有培养出高级技术应用型人才，所以对高职教育课程教学改革研究势在必行。

我系软件专业课程体系是以Java为主线，掌握Java技术其就业面广，学生可从事网上数据管理、通用论坛BBS开发、游戏开发、Web服务开发、ME手机应用开发、无限设备程序设计、图形开发、网络数据库等工作。而Java程序设计课程作为Java系列课程的基础课程，学生对其掌握的好坏程度直接影响对系列后继课程的学习。

1 Java程序设计课程设置

1.1 课程目标

Java程序设计作为Java系列课程的第一门课程，后继课程有：《动态网站开发（JSP）》、《移动平台开发》、《开源框架集成项目实战》等，其课程目标是让学生掌握面向对象的程序设计的思想和面向对象程序设计编码的硬功夫。

1.2 教材分析

计算机专业课程的教材更新速度是比较快的，这是计算机技术的不断发展，操作系统的和应用软件的不断升级的结果。同时，程序设计语言教材的发展是从以前重理论轻实践过渡到实践比重不断加大。尽管Java程序相关的教程层出不穷，但是，普遍受到面向过程程序设计传统教材的影响，教程选取的案例仍然是比较枯燥、缺乏实用性。

1.3 教学内容

Java程序设计涉及的主要内容有：Java开发环境搭建、Java语言数据类型和运算符、基本控制结构、数组和方法、面向对象程序设计、图形用户界面设计与实现、异常处理、Java IO和网络编程部分。除此之外，用于实现动态对象数组的类集框架也是要求学生掌握的内容。

1.4 教学内容的整合

如果学生在学习Java程序设计前已学习了C语言，对程序的基本控制结构有一定的基础，那么在Java程序设计的教学中，前面的基本语法、控制结构以及数组和方法部分的教学时间就可以少分配些；如果Java程序设计是作为零基础的首门课程，那么以上所说的章节学时数就要结合实际情况重新分配。

在Java教学过程中，分为五个项目进行，分别是Java基础程序设计、面向对象程序设计、Java IO、Java网络编程以及图形用户界面设计。每讲完一个或几个相关模块后，要求学生完成一个综合小案例，将所学知识溶合起来。最后，在整个课程结束时，通过编写综合性项目，来加强学生综合运用Java语言进行项目开发的能力。专业特色应具稳定性、生命周期长、内涵可不断丰富。内涵可不断丰富体现在课程设置及教学内容按社会对专业的需求而作出灵活调整。

2 课程实施

2.1 教学条件

2.1.1 教学团队

我系软件教研室Java的4位主讲教师中其中3位具硕士学位， 3位具有双师素质，平均年龄30岁左右。要想培养出能够参与实际项目或更接近实际项目开发水平的学生，对教师本身的素质要求也是比较高的。教师要通过不断地学习和参加更新的培训来提高自身的水平。

2.1.2 校内实训条件

我系设置了4个软件专业实验室，每个实验室配有50～70台配置较高的联想品牌机。学习Java程序设计所涉及的软件资源，如：Jdk1.5、MyEclipse、Swing插件、SQL Server 2005、MySQL等也准备充分。

2.1.3 校外实训条件

除了校内实训条件，我系还与多个企业建立了校企合作关系。利用周末或课余时间邀请了企业专家到我校授课，并组织学生到企业参观和学习。通过参观学习让学生体验软件开发的真正氛围，也让他们对软件开发流程有了更进一步的理解和认识。

2.2 课程实施

2.2.1 授课对象分析

学生存在几个较普遍的问题：

第一，英语水平不过关，逃避使用英文版开发工具。如在教学中我们使用的是MyEclipse，菜单和工具全是英文。有部分学生在做项目时使用的是中文版的Eclipse。我鼓励他们用MyEclipse，并告诉他们MyEclipse是在Eclipse基础上开发的一个插件，其功能更完善、更强大、更专业，外面的软件公司开发Java项目绝大多数都是使用MyEclips。后来，学生也自觉地使用了英文版开发工具。

第二，数学基础不好，导致逻辑思维和代码理解能力较差。

第三，过份依赖教师，对程序运行过程出现的错误排错能力差。有些同学是看不懂英文错误提示，而有些同学是看懂提示，不懂得如何纠正错误。

2.2.2 教学方法与手段

2.2.2.1使用多种教学方法与手段

教学过程中，使用多媒体辅助教学、多种教学方法与手段交错使用，打破枯燥沉闷的课堂气氛，激发学生的学习兴趣和热情。

2.2.2.2 多种形式相结合的课程实施形式

多种形式相结合是指分组教学与集中教学、教师主导教学与学生自主学习、教材项目训练和实际项目相结合。一些任务是要求学生独立完成的，而一些项目是分组进行的，每个组员的基础和分析解决问题能力有别，对问题的理解不同，完成的情况有异，这时需要进行分组教学。对一些基础较差的同学，还要单独辅导。在教学课程中，一些章节由教师主导教学，一些章节应引导学生自主学习，这对培养学生独立学习的能力起到很大的作用。

2.2.2.3 基于工作过程的教学过程设计

基于工作过程的教学过程分5个阶段进行。第一阶段：任务介绍，通过PPT展示引导文，提出本次课程任务，学生确定工作任务、需求和相关规范。第二阶段：知识准备阶段，通过案例讲解，介绍和补充相关知识点。第三阶段：任务实施，学生根据需求和相关知识独立或分组实训。第四阶段：任务检查，学生对所完成任务进行测试后提交。第五阶段：任务评价，评价学生作品，并提出建议，展示好的作品。Java整个教学内容可用5个项目进行。项目一，Java基础程序设计部分，实现绘制不同图形功能的项目，项目涉及的知识点有基本语法、方法调用等；项目二，面向对象程序设计部分，开发一个花店，涉及的知识点有对象数组、接口等；项目三，Java IO项目，综合创建和删除文件的操作；项目四，Java网络编程，实现客户端和服务器之间的通讯，涉及的知识点有Socket、ServerSocket和多线程等；项目五，图形用户界面设计，设计一个计算器。

2.2.2.4 强化训练

在前面内容学习时，要求学生不能用可视化开发工具，而是用记事本写代码，每一行代码都是手写的，这种强化训练使得学生写代码能力大大提高。

除了以上提及的教学方法外，还有案例分析、角色扮演和参观学习。同时，充分利用网络资源：如每次课后将PPT、程序案例、项目任务、授课笔记、API帮助文档等资料上传到校园ftp；利用邮箱课后答疑；为学生提供技术论坛网址等。

3 课程特色

3.1 课程特色

Java程序设计是一门实践性很强的课程，必须通过上机操作才能掌握所学的知识，通过授课与上机实验课相结合，通过大量的案件和相关项目训练，逐步掌握Java的面向对象的功能，从而掌握面向对象程序设计的基本知识和基本技能。

Java和其他面向对象语言相比，上手比较慢，因其配置环境不统一，开发速度较慢。但是，一旦掌握了Java的技术核心，对系统不需精心架构，可开发出维护性和可扩展性较同强的系统。不的程序设计语言其应用方向的着重点有所不同，Java的强项是Web软件开发，无需安装任何软件就可实现网络版软件的功能，其前景是可观的。

3.2 教学效果

3.2.1 成绩考核评价方法

课程考核方式采用笔试, 平时占30%，包括项目完成情况和考勤，期末占70%。

3.2.2 教学效果

教学过程中，采用多种教学方法与手段交错使用，打破传统程序设计语言单一的教学手法,同时，还参考目前做得较好的培训机构的教学方法和理念，以项目为驱动，将知识溶入到实际开发中，取得的教学效果也是较理想的。

4 课程建设设想

从事了几年的Java程序设计教学工作，本人有以下几点设想：

第一，教学内容以实用技术和技能为主，不强调理论知识的系统性、学科性和整体性，理论教学以为实践教学提供必要的理论基础为度。教学过程以案例为主线，通过一些生动有趣的案例来介绍知识点，让学生能轻松地理学习、理解和记忆。

第二，校企合作要继续进行下去，和企业合作开设一些课程，邀请企业资深的项目开发经验工程师授课或开设一些顶级专题技术讲座。

第三，针对目前教材存在的普遍问题，我们应该到软件开发企业中调研，了解技术需求并吸收一些职业培训机构的经验，编写能激发学生兴趣和热情的适合我院学生的教材和实训指导书。

第四，组织学生考取软件方向Java认证，鼓励、组织、指导学生参与校外相关项目的比赛。（如正保杯、高校软件设计大赛等）。

5 总结

Java程序设计作为Java系列课程的垫脚石，学好本门课程对后续课程的学习起到不容忽视的作用，教师对Java程序设计教学上的改革与研究也将是一个螺旋上升的过程。

参考文献：

[1] 沈大林. Java程序设计案例教程（第二版）[M]. 中国铁道出版社，2009.4.

[2] 郭振民. Java程序设计案例教程（教学做一体化）[M]. 中国水利水电出版社，2009.9.

[3] 良葛格. Java学习笔记[M]. 清华大学出版社. 2006.8.

[4] 李兴华. Java开发实战经典[M]. 清华大学出版社.2009.8.