邸未冬，賀國(guó)平

（忻州師范學(xué)院 計(jì)算機(jī)系，山西 忻州 034000）

基于目標(biāo)導(dǎo)向的Java程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)研究

邸未冬，賀國(guó)平

（忻州師范學(xué)院 計(jì)算機(jī)系，山西 忻州 034000）

Java程序設(shè)計(jì)是計(jì)算機(jī)學(xué)科的重要課程，Java技術(shù)廣泛應(yīng)用于Web項(xiàng)目開發(fā)和移動(dòng)應(yīng)用開發(fā)等領(lǐng)域.結(jié)合當(dāng)今社會(huì)的實(shí)際需求，針對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)中存在實(shí)踐不足的弊端，提出了一種從教學(xué)目標(biāo)出發(fā)并以目標(biāo)為核心的教學(xué)設(shè)計(jì)模式.通過(guò)教學(xué)實(shí)踐，總結(jié)出了一套以知識(shí)教學(xué)目標(biāo)和實(shí)踐能力教學(xué)目標(biāo)為導(dǎo)向，以優(yōu)化教學(xué)效果為目的的教學(xué)方案.教學(xué)改革的效果在實(shí)踐應(yīng)用中得到了充分的體現(xiàn).

Java；目標(biāo)導(dǎo)向；實(shí)踐教學(xué)；教學(xué)目標(biāo)

目標(biāo)導(dǎo)向的教學(xué)設(shè)計(jì)，是一種從教學(xué)目標(biāo)出發(fā)并以目標(biāo)為核心的教學(xué)設(shè)計(jì)模式.教學(xué)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是以學(xué)生為主體，以學(xué)生的學(xué)習(xí)效果為目標(biāo)，按照學(xué)生學(xué)習(xí)的心理認(rèn)知過(guò)程進(jìn)行的教學(xué)設(shè)計(jì)[1].分為2個(gè)步驟：一是設(shè)計(jì)精確的課堂教學(xué)目標(biāo)；二是基于教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行課堂教學(xué)設(shè)計(jì)，包括教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)、教學(xué)手段設(shè)計(jì)、教學(xué)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)和教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì).

1 課程地位及教學(xué)實(shí)施中的問(wèn)題分析

Java程序設(shè)計(jì)課程是計(jì)算機(jī)技術(shù)專業(yè)學(xué)生的重要專業(yè)課程，Java語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)在程序語(yǔ)言教學(xué)群中起著承前啟后的作用，它既是對(duì)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)知識(shí)與能力的強(qiáng)化，也是Web開發(fā)及移動(dòng)應(yīng)用開發(fā)的重要基礎(chǔ)知識(shí).學(xué)習(xí)的效果不僅關(guān)系到后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)的效果，而且直接關(guān)系到學(xué)生程序設(shè)計(jì)水平的提高和專業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng).

基于對(duì)該課程在課程群中的地位分析，確立該課程的教學(xué)是以學(xué)生為中心，以學(xué)生能力培養(yǎng)為目的的教學(xué).學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)包括：強(qiáng)化學(xué)生程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)能力；提升學(xué)生對(duì)于面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)知識(shí)的認(rèn)知；通過(guò)Java語(yǔ)言核心知識(shí)的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)復(fù)雜問(wèn)題的分析與解決能力；逐步培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的思維.

Java課程安排在大二第1學(xué)期，通過(guò)對(duì)近幾年Java教學(xué)的總結(jié)，發(fā)現(xiàn)在教學(xué)的過(guò)程中主要困難有3個(gè)：

（1）面向?qū)ο蟾拍畛橄?面向?qū)ο蟮乃枷雭?lái)源于工程實(shí)踐，是大量工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，對(duì)于完全沒有工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生而言，理解相關(guān)的概念難度很大.

（2）課程內(nèi)容涵蓋面廣.從語(yǔ)言基礎(chǔ)（第2章）、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)（第4章）到Java核心知識(shí)（第8章），每一章節(jié)的知識(shí)量都很大，而且大多章節(jié)的內(nèi)容深度也較高，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn).

（3）工程應(yīng)用密切，實(shí)現(xiàn)代碼量大.Java技術(shù)廣泛應(yīng)用于各種系統(tǒng)工程，Java本身具有很強(qiáng)的技術(shù)功能，而課程的學(xué)習(xí)也需要對(duì)這些功能進(jìn)行盡量的掌握.與基礎(chǔ)教學(xué)相比，工程實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度大、代碼量大，學(xué)生難于接受.

2 目標(biāo)導(dǎo)向教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)

目標(biāo)導(dǎo)向有助于實(shí)現(xiàn)教學(xué)過(guò)程的優(yōu)化.教學(xué)設(shè)計(jì)是一個(gè)問(wèn)題解決的過(guò)程，以往的教學(xué)主要是講授語(yǔ)法，學(xué)生未真正領(lǐng)會(huì)程序設(shè)計(jì)的思想和軟件設(shè)計(jì)的規(guī)律[2].從Java課程要實(shí)現(xiàn)的教學(xué)目標(biāo)為出發(fā)點(diǎn)，結(jié)合以往教學(xué)實(shí)施中存在的問(wèn)題，從教學(xué)目標(biāo)的設(shè)計(jì)到教學(xué)過(guò)程的推進(jìn)，再到教學(xué)環(huán)節(jié)的把握，提出了一套切實(shí)可行的教學(xué)方案.

課程的教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)見圖1.

圖1 教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)

2.1 以學(xué)習(xí)效果為目的，確立教學(xué)目標(biāo)

確立教學(xué)目標(biāo)是保證人才培養(yǎng)符合要求的首要環(huán)節(jié)[3].Java課程是一門應(yīng)用性非常強(qiáng)的學(xué)科，它不僅要求學(xué)生掌握基礎(chǔ)理論知識(shí)，更需要學(xué)生能將其運(yùn)用到生產(chǎn)和管理的實(shí)踐中去，基于此確立該課程的教學(xué)目標(biāo)，以確保取得預(yù)定的教學(xué)效果.

2.1.1 知識(shí)教學(xué)目標(biāo) 理解和掌握J(rèn)ava語(yǔ)言的語(yǔ)法和語(yǔ)義，掌握J(rèn)ava中的面向?qū)ο笏枷牒吞卣?，掌握?biāo)準(zhǔn)程序和小應(yīng)用程序的開發(fā)方法，掌握數(shù)據(jù)庫(kù)編程和網(wǎng)絡(luò)編程的原理及方法；了解Java的最新應(yīng)用技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生用新一代的程序設(shè)計(jì)思想和邏輯思維方式進(jìn)行計(jì)算機(jī)編程研究.

2.1.2 實(shí)踐能力教學(xué)目標(biāo) 實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的重要手段，是提高學(xué)生綜合素質(zhì)和能力的最佳方式[4].實(shí)踐能力的培養(yǎng)目標(biāo)分為3個(gè)層次：編程能力——系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力——應(yīng)用開發(fā)能力，在實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生掌握對(duì)復(fù)雜應(yīng)用系統(tǒng)的分析、設(shè)計(jì)到實(shí)現(xiàn)的能力.

2.1.3 思想教育目標(biāo) 培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成良好的編程習(xí)慣和刻苦鉆研的品質(zhì)，使學(xué)生能夠在企業(yè)勝任項(xiàng)目的開發(fā).

2.2 以教學(xué)目標(biāo)為導(dǎo)向，精心設(shè)計(jì)課堂教學(xué)

在Java課程教學(xué)中，主要是課堂和機(jī)房2種上課形式，教學(xué)設(shè)計(jì)的主體思路是“抓住2個(gè)課堂，課上帶動(dòng)課下”.課堂授課的主要形式是“講”，目標(biāo)是“知”.機(jī)房練習(xí)的目標(biāo)是“會(huì)”，通過(guò)練習(xí)掌握上課的知識(shí)，并能對(duì)知識(shí)進(jìn)行基本的應(yīng)用以完成基本的任務(wù).

2.2.1 課堂教學(xué)安排 課堂講授的主體特征是講授——模仿做——自主做.課堂教學(xué)的整體安排是：

第1個(gè)環(huán)節(jié)以生活中的案例引入，使學(xué)生對(duì)于所講知識(shí)有感性認(rèn)識(shí)，對(duì)課程內(nèi)容產(chǎn)生興趣.通過(guò)引入案例的分析提出課程的主體內(nèi)容，再通過(guò)內(nèi)容的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的講解，并最終將結(jié)果實(shí)現(xiàn).

第2個(gè)環(huán)節(jié)是學(xué)生模仿完成.通過(guò)同類問(wèn)題，讓學(xué)生模仿完成.在這個(gè)過(guò)程中，教師要精選一些與課堂上所講類似的案例，鼓勵(lì)和引導(dǎo)學(xué)生自主完成.如在講Java中類的概念時(shí)，課堂上講的例子是設(shè)計(jì)一個(gè)學(xué)生類，學(xué)生模仿完成時(shí)可設(shè)計(jì)一個(gè)教師類.

第3個(gè)環(huán)節(jié)是階段性總結(jié).對(duì)第1，2個(gè)環(huán)節(jié)中的知識(shí)、問(wèn)題分析過(guò)程及學(xué)習(xí)的共性問(wèn)題進(jìn)行集中講解，確保學(xué)生能夠準(zhǔn)確地理解和掌握課堂上所講的內(nèi)容，在此基礎(chǔ)上，布置一些針對(duì)性的題目讓學(xué)生去完成.在這個(gè)過(guò)程中，教師要有足夠的耐心去和學(xué)生溝通并解決問(wèn)題.

2.2.2 機(jī)房教學(xué)的安排 機(jī)房練習(xí)的目標(biāo)是“會(huì)”，通過(guò)練習(xí)掌握上課的知識(shí)，能對(duì)知識(shí)進(jìn)行基本的應(yīng)用以完成基本的任務(wù).通過(guò)對(duì)課堂教學(xué)知識(shí)點(diǎn)的回顧，對(duì)知識(shí)進(jìn)行強(qiáng)化認(rèn)知.

指導(dǎo)完成階段：基本練習(xí)任務(wù)，在此階段進(jìn)行思路分析與知識(shí)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)的講解.教師當(dāng)堂編寫程序，演示分析和調(diào)試的過(guò)程，同時(shí)要求學(xué)生與教師同步編程，使學(xué)生對(duì)于完成的任務(wù)、知識(shí)點(diǎn)的應(yīng)用和實(shí)現(xiàn)的思路都有了基本認(rèn)識(shí).

自主完成階段：案例與指導(dǎo)階段類似，通過(guò)基本的任務(wù)講解后，由學(xué)生自主完成任務(wù)內(nèi)容.在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中讓學(xué)生自主探索，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決問(wèn)題，達(dá)到學(xué)以致用的目的.

實(shí)驗(yàn)總結(jié)：在學(xué)生進(jìn)行任務(wù)完成的過(guò)程中，收集學(xué)生在完成過(guò)程中的主要困難與問(wèn)題，逐一講解，并對(duì)學(xué)生完成情況進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，重點(diǎn)在于學(xué)生的進(jìn)步與成績(jī).

項(xiàng)目實(shí)踐：當(dāng)知識(shí)量積累到一定程度時(shí)，以項(xiàng)目貫穿上機(jī)內(nèi)容，制定項(xiàng)目任務(wù)分解表，每次上機(jī)完成一部分，最終實(shí)現(xiàn)并理解一個(gè)完整項(xiàng)目的開發(fā)方法.整個(gè)教學(xué)形成一個(gè)實(shí)踐教學(xué)循環(huán)（見圖2）.

課堂以知識(shí)點(diǎn)的主體內(nèi)容講解為核心，但知識(shí)的認(rèn)知不可能只是核心的部分，知識(shí)的全面了解對(duì)于學(xué)生的理解與掌握有著巨大的影響.因此，課下的閱讀與練習(xí)是教學(xué)結(jié)果鞏固的重要部分，也是教學(xué)結(jié)果的重要保障.通過(guò)課堂的講解與練習(xí)使學(xué)生對(duì)知識(shí)有基本的掌握與應(yīng)用，對(duì)內(nèi)容產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣，通過(guò)安排課下任務(wù)（閱讀、練習(xí)等），使學(xué)生肯于課下學(xué)習(xí)，同時(shí)通過(guò)作業(yè)檢查、上機(jī)完成情況統(tǒng)計(jì)等手段使學(xué)生必須進(jìn)行課下學(xué)習(xí).

圖2 實(shí)踐教學(xué)循環(huán)

3 目標(biāo)導(dǎo)向下教學(xué)手段的實(shí)施

3.1 以學(xué)生為主體的講——練——講模式

講——練——講雖然是傳統(tǒng)的教學(xué)方式，但并不能完全擯棄這種教學(xué)方式，關(guān)鍵是怎樣能把這個(gè)傳統(tǒng)方式做得更好.在講練的過(guò)程中，要精心設(shè)計(jì)實(shí)例，把教授和學(xué)習(xí)的重心放在實(shí)例的分析和領(lǐng)會(huì)上[5].如為每個(gè)實(shí)例配以案例引導(dǎo)，把教師的教學(xué)內(nèi)容通過(guò)實(shí)際案例傳遞給每個(gè)學(xué)生，激發(fā)學(xué)生的思考，使學(xué)生能夠應(yīng)用自己的思維化解具體實(shí)驗(yàn)的難度，既提高了學(xué)生的信心，又增強(qiáng)了學(xué)生的主體作用.

3.2 提高學(xué)生實(shí)踐能力，實(shí)施分組教學(xué)

在教學(xué)輔導(dǎo)階段，為了更好地兼顧到每一個(gè)學(xué)生的情況，進(jìn)行分組學(xué)習(xí)和分組指導(dǎo)的方式.一般每個(gè)小組由7～8名學(xué)生組成，由組長(zhǎng)帶領(lǐng)組員分別完成指定任務(wù).不同的小組可以在教師指導(dǎo)下自主選題，確定實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目.如在Java數(shù)據(jù)庫(kù)編程和網(wǎng)絡(luò)通信內(nèi)容講完后，可以從不同的應(yīng)用方向設(shè)計(jì)幾個(gè)較大的綜合題目，每個(gè)題目分成若干模塊，分配給小組成員.教師在指導(dǎo)過(guò)程中重點(diǎn)解決小組組長(zhǎng)的問(wèn)題，再由組長(zhǎng)負(fù)責(zé)組員問(wèn)題的解決.同時(shí)，以小組為單位統(tǒng)計(jì)上機(jī)完成率.通過(guò)實(shí)施分組學(xué)習(xí)，每個(gè)學(xué)生都有較大的收獲，同時(shí)也增強(qiáng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí).

3.3 采用信息技術(shù)手段，保障教學(xué)效果

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，信息技術(shù)手段的應(yīng)用對(duì)高等教育發(fā)生了極其巨大的影響[6].信息技術(shù)在教育方式上有獨(dú)特的優(yōu)越性，不但豐富了課堂教學(xué)手段，而且優(yōu)化了課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)，在很大程度上提高了課堂教學(xué)效果[7].在整個(gè)Java課程教學(xué)過(guò)程中，采用了行之有效的信息技術(shù)手段.（1）攝制教學(xué)視頻.在Java案例講授中，由于案例的實(shí)施操作步驟較多，學(xué)生在課上難以全部掌握，所以在講解的同時(shí)進(jìn)行屏幕錄制，以供學(xué)生課下進(jìn)行知識(shí)的查漏補(bǔ)缺及強(qiáng)化學(xué)習(xí).（2）使用電子教室管理軟件.采用電子教室管理軟件，對(duì)學(xué)生的上機(jī)活動(dòng)進(jìn)行及時(shí)跟蹤與監(jiān)控，可以加強(qiáng)教學(xué)管理，提高機(jī)房教學(xué)的效果.（3）設(shè)計(jì)了Java課程教學(xué)網(wǎng)站.該網(wǎng)站主要實(shí)現(xiàn)了作業(yè)園地、在線提問(wèn)、討論交流、資源下載、作業(yè)批改、在線答疑、在線討論和資料上傳等功能.通過(guò)課程網(wǎng)站的建設(shè)，為學(xué)生提供了有效的課程學(xué)習(xí)資源，也為教師了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況提供了有效的途徑.網(wǎng)站同時(shí)支持電腦版和Android版，方便學(xué)生學(xué)習(xí)和交流.通過(guò)以上信息化手段的使用，對(duì)教學(xué)過(guò)程的控制與教學(xué)結(jié)果的保障提供了有力的支持.

4 課程考核及教學(xué)效果分析

鑒于程序設(shè)計(jì)類課程重在應(yīng)用的特點(diǎn)，Java課程的考核向?qū)W生實(shí)踐能力方面傾斜，以多種形式的考核促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)，尤其是課下學(xué)習(xí).考核方案為：考試35％+上機(jī)完成35％+作業(yè)20％+知識(shí)競(jìng)賽10％.

考試35％為基礎(chǔ)，通過(guò)統(tǒng)一的考試對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)與基本能力進(jìn)行檢查.

上機(jī)是學(xué)生知識(shí)應(yīng)用能力最重要的體現(xiàn)，上機(jī)完成是本門課程改革的重點(diǎn)，每次課上機(jī)任務(wù)為3～5個(gè)，完成率的統(tǒng)計(jì)以小組為單位（不記錄個(gè)人完成率），通過(guò)對(duì)上機(jī)完成率的統(tǒng)計(jì)，對(duì)每個(gè)小組進(jìn)行分?jǐn)?shù)評(píng)價(jià).這種模式的好處是：小組成員既有分工又有合作，為了取得較好的成績(jī)，組內(nèi)成員互相討論和學(xué)習(xí)，加強(qiáng)了學(xué)生之間的互學(xué)性.上機(jī)完成之后，要進(jìn)行學(xué)生完成結(jié)果的示范演示，以保證確為學(xué)生本人完成.

作業(yè)分為課堂筆記與課下作業(yè)，是學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程與學(xué)習(xí)結(jié)果的重要依據(jù).

知識(shí)競(jìng)賽以學(xué)生策劃、學(xué)生組織及學(xué)生實(shí)施的自主形式.比賽的內(nèi)容由學(xué)生整理，教師指導(dǎo)；比賽的程序由學(xué)生設(shè)計(jì)，教師指導(dǎo)；比賽的過(guò)程由學(xué)生組織，教師指導(dǎo).通過(guò)這樣的競(jìng)賽，提升學(xué)生對(duì)自我能力的認(rèn)可度，提高學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的興趣.

通過(guò)對(duì)近3年畢業(yè)的學(xué)生的教學(xué)成果的評(píng)價(jià)（見表1）可以看出，Java課的教學(xué)效果有了顯著提高.

表1 近3年學(xué)生的教學(xué)成果評(píng)價(jià)

5 結(jié)束語(yǔ)

要培養(yǎng)實(shí)踐創(chuàng)新人才，計(jì)算機(jī)語(yǔ)言類課程的課堂教學(xué)改革勢(shì)在必行[8].通過(guò)對(duì)Java課程進(jìn)行教學(xué)改革，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中目標(biāo)明確，對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解透徹，學(xué)習(xí)效果在實(shí)踐應(yīng)用中得到了充分的體現(xiàn).通過(guò)對(duì)本系畢業(yè)生就業(yè)情況了解，從事Web項(xiàng)目開發(fā)的學(xué)生由于專業(yè)素質(zhì)高，在社會(huì)上非常受歡迎，這也是得益于課程教學(xué)改革的實(shí)施.

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Based on goal oriented teaching research on the Java programming course

DI Wei-dong，HE Guo-ping
（Department of Computer，Xinzhou Teachers′ University，Xinzhou 034000，China）

Java programming is an important course of computer science，and Java technology is widely used in Web project development，mobile application development and other fields.Combined with the actual needs of today's society，the drawbacks of previous teaching practice problems put forward the teaching design model which is based on the teaching objectives and aims at the core.Through the teaching practice，to summer up a set of teaching goals and practical ability of teaching objectives as the guide，to optimize the teaching effect for the purpose of teaching program.The effect of teaching reform has been fully reflected in practical application.

Java；goal-oriented；practical teaching；teaching goal

TP311∶G642.0

A

10.3969/j.issn.1007-9831.2016.12.024

2016-09-12

忻州師范學(xué)院教學(xué)改革研究項(xiàng)目（JGYB201528）

邸未冬（1972-），男，山西原平人，講師，碩士，從事軟件工程和圖像處理研究.E-mail：diwdong@126.com

1007-9831（2016）12-0093-04