張會(huì)

摘要：針對(duì)“Java語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”課程教學(xué)中存在的問(wèn)題，提出了案例式教學(xué)方法、上機(jī)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目多樣化、小組協(xié)作完成項(xiàng)目的教學(xué)改革方案，并進(jìn)行了實(shí)施，有效地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及綜合編程能力。

關(guān)鍵詞：程序設(shè)計(jì)；教學(xué)改革； Java； 案例式

中圖分類號(hào)：G64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：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(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》課程是計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，其主要目的是使學(xué)生能建立面向?qū)ο缶幊痰挠?jì)算機(jī)思維，初步實(shí)現(xiàn)以Java為核心的應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)。但許多學(xué)生在學(xué)習(xí)完本門課程后，并不能按預(yù)期實(shí)現(xiàn)Java應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)，因此本文就《Java語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》教學(xué)中存在的問(wèn)題進(jìn)行分析并進(jìn)行改革探討。

1.存在的問(wèn)題

1.1不注重上機(jī)實(shí)踐操作

現(xiàn)在的Java語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)多采用理論教學(xué)在多媒體教室進(jìn)行，在開(kāi)始幾周純理論課教學(xué)后，再在機(jī)房進(jìn)行一周一次的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。而實(shí)驗(yàn)課多是對(duì)理論教學(xué)中的單個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行復(fù)習(xí)、驗(yàn)證，其實(shí)踐教學(xué)存在一定的隨意性，未能形成教學(xué)規(guī)范體系[1]。傳統(tǒng)教學(xué)方式注重對(duì)單個(gè)知識(shí)點(diǎn)的把握，忽略各知識(shí)點(diǎn)的連貫性及系統(tǒng)性，因而學(xué)生缺乏對(duì)解決實(shí)際問(wèn)題的鍛煉，缺乏對(duì)實(shí)際問(wèn)題的分析，設(shè)計(jì)，編碼等工程能力的培養(yǎng)。

1.2培養(yǎng)的學(xué)生工程能力不足

現(xiàn)在有些高校在進(jìn)行Java語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)時(shí)，提出了以項(xiàng)目為驅(qū)動(dòng)的教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)生工程能力，但一些高校在實(shí)施時(shí)，只是在課程結(jié)束的最后兩周，給到學(xué)生一兩個(gè)項(xiàng)目，讓學(xué)生自主去完成，并沒(méi)有精心設(shè)計(jì)教學(xué)項(xiàng)目，將項(xiàng)目開(kāi)發(fā)流程、編碼規(guī)范、軟件測(cè)試等過(guò)程融入Java程序設(shè)計(jì)課程的平常教學(xué)中，也就無(wú)法使學(xué)生用所學(xué)理論知識(shí)運(yùn)用于實(shí)際，并解決實(shí)際問(wèn)題。

1.3教學(xué)手段單一

Java教學(xué)現(xiàn)在多采用傳統(tǒng)課堂教學(xué)方法，在整個(gè)教學(xué)實(shí)施過(guò)程中，不能融入“項(xiàng)目教學(xué)法”，“小組教學(xué)法”，“學(xué)生示范教學(xué)法”，“項(xiàng)目答辯教學(xué)法”等教學(xué)方法，沒(méi)有一套科學(xué)的教學(xué)實(shí)踐體系，也就無(wú)法提高學(xué)生的IT職業(yè)素質(zhì)，更無(wú)法實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。

2.教學(xué)改革措施和方法

2.1 課堂教學(xué)采用“案例式”教學(xué)方法

我們?cè)诮虒W(xué)過(guò)程中采用單元案例式教學(xué)法，講授完一個(gè)單元知識(shí)的相關(guān)概念及語(yǔ)法后，設(shè)計(jì)一個(gè)案例供學(xué)生即時(shí)鞏固所學(xué)內(nèi)容。如講完Java類，對(duì)象的概念及定義方法后，設(shè)計(jì)一個(gè)ATM機(jī)類對(duì)所學(xué)的類和對(duì)象知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用；對(duì)類的繼承、抽象、接口及多態(tài)知識(shí)等點(diǎn)，設(shè)計(jì)一個(gè)學(xué)校師生共享打印機(jī)的案例；數(shù)組、字符串常用類知識(shí)點(diǎn)，設(shè)計(jì)一個(gè)在登錄時(shí)常用的驗(yàn)證碼的生成案例；對(duì)于Java輸入輸出流知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)一個(gè)新建文件，復(fù)制文件的案例。對(duì)于每一個(gè)單元的知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)一個(gè)貼近學(xué)生的生活的真實(shí)案例，遵循“理論夠用，實(shí)踐為主，以實(shí)踐促理論的原則”[2]，交替開(kāi)展“做中學(xué)”與“學(xué)中做”的案例式教學(xué)法。

現(xiàn)舉例說(shuō)明將所授知識(shí)點(diǎn)應(yīng)用于案例式教學(xué)的方法。如學(xué)生清楚Java類、對(duì)象的概念和定義后，用所學(xué)類的知識(shí)模擬持卡在ATM機(jī)取錢，查詢余額程序的編寫。通過(guò)模擬真實(shí)場(chǎng)景來(lái)實(shí)現(xiàn)類與對(duì)象的抽象，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。在持卡在ATM機(jī)上取錢的案例中，首先抽象出Card類，Card類包含賬號(hào)、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(guò)get和set方法對(duì)這些屬性進(jìn)行封裝，形成最基本的原子類。

現(xiàn)實(shí)中，通過(guò)ATM機(jī)取錢時(shí)，首先需要插入一張銀行卡。因此在抽象ATM類時(shí)，其成員變量只需要一個(gè)Card對(duì)象，再針對(duì)Card對(duì)象抽象出查詢余額，取錢等操作，這些操作都是基于密碼驗(yàn)證正確的基礎(chǔ)上，所以在ATM類中抽象出一個(gè)驗(yàn)證密碼的verifyPwd（）方法。由于存錢，轉(zhuǎn)賬等其他操作方法的實(shí)現(xiàn)類似于取錢方法的實(shí)現(xiàn)，下面代碼中，略去了其他操作的方法實(shí)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(yàn)證密碼

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

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

return true；

}

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

return false；

}

public void drawMoney（）{//取錢操作

if（verifyPwd（））{//密碼驗(yàn)證正確，進(jìn)入下面代碼實(shí)現(xiàn)取錢操作

String moneyStr=JOptionPane.showInputDialog（"請(qǐng)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(qǐng)拿好你的錢！"+money）；

}

}

public void queryMoney（）{//查詢余額

if（verifyPwd（））{//密碼驗(yàn)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(duì)象等知識(shí)點(diǎn)，與傳統(tǒng)教學(xué)方式相比，由于所要解決的問(wèn)題貼近真實(shí)生活場(chǎng)景，讓學(xué)生能更真實(shí)的理解類與對(duì)象的概念及實(shí)現(xiàn)意義，因此案例教學(xué)方法更能充分發(fā)掘?qū)W生的創(chuàng)造潛能，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí) Java 語(yǔ)言的興趣，提高學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的綜合能力[3]。

2.2上機(jī)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目多樣化

我們?cè)O(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目要求結(jié)合所學(xué)知識(shí)點(diǎn)解決日常實(shí)際問(wèn)題，對(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)化和提煉，形成以解決實(shí)際問(wèn)題來(lái)開(kāi)展實(shí)踐教學(xué)的模式[4]。把學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)置于有實(shí)際意義的問(wèn)題情景中，形成解決實(shí)際問(wèn)題的技能和自主學(xué)習(xí)的能力。

我們將Java語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目分為驗(yàn)證型，設(shè)計(jì)型，綜合型三類實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)主要用來(lái)驗(yàn)證所學(xué)知識(shí)點(diǎn)，對(duì)所學(xué)的基礎(chǔ)語(yǔ)法及概念加以鞏固。但為了提高學(xué)生的編程能力及學(xué)生的編程興趣，驗(yàn)證型與設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)交替穿插，并在Java課程結(jié)束后再設(shè)計(jì)一個(gè)綜合型實(shí)驗(yàn)對(duì)整個(gè)課程內(nèi)容進(jìn)行涵蓋，形成上機(jī)實(shí)踐教學(xué)體系結(jié)構(gòu)。其中設(shè)計(jì)型和綜合型實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容來(lái)源于工程實(shí)際，反映工程的實(shí)際問(wèn)題，令實(shí)驗(yàn)更有趣味，更具現(xiàn)實(shí)意義[5]，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目多樣化能有效調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，并提高學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力。我們上機(jī)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)如表1所示。

2.3 小組協(xié)作完成項(xiàng)目

在軟件公司上，軟件開(kāi)發(fā)都是以項(xiàng)目小組為單位進(jìn)行，在整個(gè)開(kāi)發(fā)的過(guò)程中包括需求分析，軟件設(shè)計(jì)，編碼、測(cè)試都要求小組成員具備較強(qiáng)的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神及良好的溝通能力。為培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，除了驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目以個(gè)人為單位進(jìn)行外，設(shè)計(jì)型和綜合型實(shí)驗(yàn)均以3-4人為一個(gè)小組進(jìn)行協(xié)作完成，每個(gè)小組由一名組長(zhǎng)進(jìn)行管理，組長(zhǎng)負(fù)責(zé)對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行分工，當(dāng)然在分工時(shí)，小組長(zhǎng)要使每個(gè)組員所分到的功能模塊包含本次實(shí)驗(yàn)課要求練習(xí)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，從而達(dá)到每名學(xué)生實(shí)踐的目的。小組成員通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)需求進(jìn)行交流、討論并最終確定項(xiàng)目功能，再討論并確定采用的設(shè)計(jì)模式，最后分工進(jìn)行編碼及測(cè)試。為檢驗(yàn)項(xiàng)目完成效果，在項(xiàng)目完成后小組各成員需要演示、答辯所實(shí)現(xiàn)的項(xiàng)目功能，并由老師評(píng)分。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中各小組采用軟件開(kāi)發(fā)的步驟進(jìn)行，此過(guò)程既提高了學(xué)生的工程能力，又培養(yǎng)了學(xué)生的溝通能力，團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，為學(xué)生進(jìn)行入軟件開(kāi)發(fā)行業(yè)打下基礎(chǔ)。

2.4全面改革課程考核，強(qiáng)化素質(zhì)和能力

我們對(duì)學(xué)生成績(jī)?cè)u(píng)定采用多樣化的方式，包括客觀評(píng)定和主觀評(píng)定?？陀^評(píng)定通過(guò)期末上機(jī)考試成績(jī)來(lái)客觀評(píng)定，其中期末考試包括理論選擇題和操作題。主觀評(píng)定包括教師評(píng)定、項(xiàng)目小組成員互評(píng)，學(xué)生自評(píng)。教師對(duì)每個(gè)學(xué)生通過(guò)課堂表現(xiàn)、學(xué)習(xí)態(tài)度、案例完成情況、出勤記錄、項(xiàng)目答辯等方面進(jìn)行評(píng)定。項(xiàng)目小組成員互評(píng)采用小組中各成員對(duì)被評(píng)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)，包括該名學(xué)生對(duì)項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)的貢獻(xiàn)情況、任務(wù)模塊完成情況、團(tuán)隊(duì)合作情況等方面進(jìn)行不記名評(píng)分，再計(jì)算出被評(píng)學(xué)生的平均成績(jī)。學(xué)生自評(píng)通過(guò)學(xué)生對(duì)Java學(xué)習(xí)的自我情況，完成Java項(xiàng)目功能情況及自我能力進(jìn)行自我評(píng)價(jià)打分。學(xué)生成績(jī)計(jì)算比例為：期末上機(jī)考試客觀成績(jī)占總評(píng)成績(jī)50%，教師評(píng)分占總成績(jī)的30%，小組成員互評(píng)成績(jī)占總評(píng)成績(jī)的10%，個(gè)人評(píng)分占總評(píng)成績(jī)的10%。

3 課程改革成效分析

（1）采用案例教學(xué)方法、上機(jī)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目多樣化、小組協(xié)作完成項(xiàng)目的教學(xué)實(shí)踐模式既豐富了教學(xué)內(nèi)容，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和創(chuàng)新性，又培養(yǎng)了學(xué)生工程能力及團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

（2）所授課班級(jí)學(xué)生的期末考試成績(jī)提高了10%，參加Java競(jìng)賽提高了20%。2016年所授課班級(jí)學(xué)生參加“藍(lán)橋杯”大賽的Java組有3名學(xué)生獲得四川省一等獎(jiǎng)及國(guó)家級(jí)二等獎(jiǎng)，10名學(xué)生分別獲得省級(jí)二等獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)及優(yōu)秀獎(jiǎng)。

（3）所授課畢業(yè)學(xué)生近兩年從事Java相關(guān)工作由25%提高到70%，用人單位對(duì)我院計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)畢業(yè)生相當(dāng)滿意并與學(xué)院達(dá)成Java方向?qū)W生長(zhǎng)期需求意向。

4 結(jié)束語(yǔ)

實(shí)踐證明，對(duì)《Java語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》課程教學(xué)進(jìn)行的一系列改革后，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，由被動(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)，培養(yǎng)了學(xué)生分析問(wèn)題及解決問(wèn)題的工程實(shí)踐能力，在畢業(yè)后能快速適應(yīng)企業(yè)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)。

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