《Java语言程序设计》课程改革与教学实践

摘 要: 企业因市场竞争和自身发展的需要,对于计算机和通信专业学生的实践能力提出了较高的要求,《Java语言程序设计》是高校计算机科学和通信与电子信息专业的一门专业基础课程,本身具有较强的实践性。本文作者在课程教学过程中,通过丰富教学方式、合理安排实验、完善考核办法这三个切实可行的途径,提高了学生的实践能力,取得了良好的教学效果。对于高校电子信息相关专业的程序设计课程教学,这些教学实践的探索工作具有较好的指导和实践意义。

关键词: 《Java语言程序设计》 课程改革 教学实践 创造力

《Java语言程序设计》是高等院校计算机科学和通信与电子信息专业的一门应用性较强的专业基础课程,内容包括开发环境、基本语法、图形界面设计、事件处理、多线程设计、多媒体技术、流与网络编程等多个章节。Java语言是目前和未来在网络环境下主要的计算机应用和电子通信设备的开发、管理和维护的应用语言。该课程具有较强的实践性,因此其对加强学生的实践能力,特别是计算机网络应用和通信设备的研发和操作能力,培养学生的动手能力,为社会输送应用型人才具有一定的作用。

徐利治教授曾表达了有关创造力培养的基本思想:创造力包括有效知识量、发散思维能力、抽象分析能力和审美能力四个部分[1]。我多年来从事《Java语言程序设计》课程教学和科研工作,一直致力于提高学生的程序开发的学习兴趣和动手实践能力。江苏大学自2006年9月起开展专业课程改革,我通过不断的探索、实践和总结,认为在该课程改革过程中教师可以通过以下三个具体的途径来提高学生的实践能力。

(1)在教师对课程内容熟练掌握的基础上,采用比较、讨论等多种灵活的教学方式,提高学生学习兴趣和自主学习的参加度;

(2)构造接近与实际工程应用开发的实验平台和环境,增加实验教学学时,组织涵盖教学内容的多组实验,根据不同学生情况,按照模块化分类原则安排具体实验内容,保质保量,最大限度地发挥学生实验中的创新能力;

(3)设置与教学过程相结合的提问、讨论、回答问题、实验环节的考核,完善课程考核办法,摒弃“一卷定论”的传统课程考核方式,全面客观地评价学生,体现考核的公平、公正和公开性。

一、课堂教学的实践

《Java语言程序设计》课堂教学内容主要分为三个主要部分,第一部分Java语言基础部分,包括开发环境安装及配置、基本语法及语句和面向对象技术;第二部分Java设计部分,包括图形界面设计、事件处理、异常处理、多线程的设计;第三部分Java应用部分,包括多媒体技术、文件及流、网络编程的实现[2]。传统课堂教学强调课程的知识点,我对于Java语言课程相关的知识点(有效知识量)、问题解决(发散思维)、问题的提出和结果分析(抽象分析)和程序逻辑及结构(审美)通过课堂教学全面实践和体现。

1.课程相关的知识点采用类比和以点带面的教学方式。

基于学生有C语言的前导课程学习,对于Java和C语言相同的知识点,简单总结;不同的知识点,强调区别所在,合理安排课时。例如:在基本语法语句中两种语言均有for、while和do_while三种循环语句,在课堂上我罗列这三种语句的格式,解释循环的流程;对于条件表达式的结果,Java语言只有true和false两个值,与C语言不同,特别强调学生注意。

2.问题的提出、解决和结果分析采用师生讨论和互动交流的教学方式。

从学生现实生活和社会中提出问题,吸引学生兴趣,循序渐进地分析问题要求和过程,讨论结果的形式。例如:第二代身份证号码的生成问题,我说明18位身份证号码的各字段的含义和产生过程,要求学生讨论程序输入数据、界面,以及输出数据和结果,分析程序处理过程的数据类型和语句;学生之间评价各自不同处理的实现特点和不足,必要时我给予学生表扬或肯定。

3.程序逻辑及结构采用与规范相比较的教学方式。

规范的程序设计具有结构清晰、语言精炼、效率高等特点。与规范相比较,分析具体程序中的书写不足,强化学生严谨的编程习惯。例如:比较程序中的循环次数,有无跳转语句,变量的使用个数,程序的缩进格式,注解的有无及清晰等。

在《Java语言程序设计》的课堂教学上,教师不仅要十分熟练教学内容和视野开阔的程序设计思路,而且要有具有与学生互动交流的较强指导和驾驭能力,从易到难,循序渐进,活跃课堂气氛,引导学生积极主动地思考和分析问题。

二、实验教学的实践

以前我校《Java语言程序设计》实验教学多数为8学时,实验机房的计算机只安装了Java的基本开发环境JDK(JavaDeveloper Kit)1.3软件,学生需要安装和配置开发环境软件,普遍反映实验环境不便,教学效率不高。2006年9月以来,我校计算机学院配合课程改革,新建了容纳60台PC机的专业机房,我安装了开发环境JDK5.0和支持Java开发的Jcreator3.5、Eclipse 2.1主流的Java IDE(集成开发环境)软件,修改了实验指导书,增加实验教学为15学时,帮助学生提高实验教学的效果。

1.注意实验作业的难度和工作量,有效提高实验教学的质量。

准备两组或多组难度相当,涵盖知识点相同的作业,提前布置给学生,每次的实验教学,学生选择其中一组完成即可。例如:图形界面设计章节的实验作业,安排用户注册界面和图书信息输入界面两组实验[3]。

2.对于不同专业和类型的学生,采用模块化原则,合理安排实验教学内容。

Java基础部分是公用模块,所有学生必须掌握;Java设计部分对于计算机专业学生是必修模块,设计部分的图形界面设计、事件处理、多线程的章节对于通信专业学生是必修模块;Java应用部分是选修模块,计算机专业学生要求掌握多媒体技术、流技术、数据库编程,通信专业学生要求掌握多媒体技术和网络编程,同时指导学有余力的学生学习Web应用技术,增加高级性的实验作业。例如:计算机专业学生安排与数据库SQL Server 2000连接的实验[4],通信专业学生安排基于TCP协议的套接字编程的实验。

3.及时帮助学生解决实验过程出现的各种问题。

在实验教学学时内,我及时帮助学生分析实验问题产生的原因,指出解决问题的思路和方法,让学生自主地测试和实现实验。课后与学生通过QQ和E-mail等方式交流教学和实验体会,提供和指导学生自学JSP等Web应用技术的相关资料,有意识地培养和锻炼学生的实践能力。

实验教学结合课堂教学,布置难度相当和足量的实验作业,对于不同的学生,教师应灵活机动地安排实验教学内容,充分发挥学生在实验中的创新能力,鼓励学生对除了实验的正确性以外的合理性、适用范围等方面的考虑。

三、评价和考核办法的实践

我注意全面客观地评价和考核学生,最终的课程成绩是每一个学生学习的实事求是的重要反映。我将课程成绩分为试卷成绩和平时成绩两部分,权重为0.7和0.3。平时成绩部分有提问、讨论、回答问题、实验作业主要四个环节,权重为0.1、0.2、0.2和0.5。制作学生课程名单表,如实详细记录考核结果,汇总到最终的课程成绩。

课程考核办法我一般在第一次上课时告诉给学生,以此激励学生培养自我学习能力和自主持续发展性。

面对社会的人才竞争和企业用人要求的不断提高,计算机科学和通信与电子信息专业的学生不仅要有扎实的理论知识基础,而且要有较好的实践动手能力,才可以拥有很好的就业空间和发展空间。在《Java语言程序设计》课程的教学实践中,我通过丰富的教学方式、合理安排实验、完善考核办法的三个具体途径,较好地解决了学生在应试教育体系下理论学习和实践环节相结合的问题。我计划在该课程的未来教学实践中增加和改进学生自主课堂讲解、实验上增加更适于工程应用开发的IDE软件Jbuilder的使用、考核办法的合理性等环节,在培养学生自我探索和创新能力方面不断探索。我院对计算机科学和通信与电子信息专业08届和09届毕业生和用人单位进行了问卷,统计结果表明:95%的学生对于上述的教学实践方式表示满意或认可,92%的学生对于Java语言教学内容印象深刻。

参考文献:

[1]徐利治.科学文化人与审美意识[J].数学教育学报,1997,(1).

[2]邱桃荣.Java语言程序设计教程(第二版)[M].机械工业出版社,2007.8.

[3]姚晓春.Java编程技术教程[M].清华大学出版社,1999.2.

[4]飞思科技产品研发中心.Java 2应用开发指南(第二版)[M].电子工业出版社,2003.7.