Java语言程序设计教学改革探讨

时间:2022-05-29 14:50:02 公文范文 浏览次数:

摘要:程序设计类教学中存在课程内容零散、难度大、考核内容与教学重点不尽吻合,学生兴趣不浓、动手能力较差等诸多问题,有必要对其进行改革。本文从重新组织教学内容,采用多媒体和实例化教学,培养学生的兴趣,改进教学手段和方法,加强实践环节教学,着重培养学生的动手能力和再学习能力等方面介绍Java语言教学的改革实践。

关键词:程序设计;教学改革;教学方法

中图分类号:G640文献标识码:A文章编号:1009-3044(2007)05-11430-02

1 引言

高职计算机专业培养的是面向“软件蓝领”的高等技术应用型人才,他们是处在生产第一线的编程人员。《Java语言程序设计》是信息技术系相关专业的主干课程。本课程的目的是使学生通过本课程的学习和案例的分析,初步掌握面向对象的程序设计方法,掌握使用Java开发Windows应用程序的一般方法和特点,理解Windows应用程序的基本概念、主要功能和Windows应用程序开发的基本思想,能够根据实际需要自行开发简单的Windows应用程序[1]。从2002年开始,我系就面向计算机类学生开设《Java语言程序设计》课程,便开始围绕着计算机设计课程教学内容如何适应人才培养要求;课程结构体系如何优化;教学手段和教学方法如何适应信息化时代要求这三个问题,对本课程进行全方位的创新与改进,受到了本校师生的一致好评。在本课程教学过程中,本人进行了以下一些实践与探索。

2 改进教学手段

目前多数课程沿用传统的授课方法:板书+讲解。根据Java课程的特点,本人应用演示+操作+讲解(即边讲边练)授课方法进行教授,采用现代化多媒体教学方式,利用大屏幕投影进行直观教学。在使用多媒体系统构建的数字化教学环境下,利用多媒体计算机的交互性,激发学生的学习兴趣,发挥认知主体的主观能动性。多媒体所提供外部刺激有利于学生对知识的获取与保持,获得较好的教学效果。

在整个教学过程设计中,本人遵循以下原则:

2.1 精心制作课件

首先,课程教学大纲是执行专业培养计划、实现培养目标的教学指导文件,是组织课堂教学的依据。为保证教学的连续性和稳定性,在对课程教学大纲的充分理解的前提下,本课程从人才培养中的地位及作用的角度,设计课程的教学内容、各教学环节安排及注意相关课程的联系。其次,现行教材基本都是以知识点的逻辑结构体系编写,不适应高职强调应用性和适应性人才的目标。因此,在制作多媒体课件时,对教材进行再创造,理论以“够用”为度,突出了实际应用技能和适应IT技术发展的内容,重新组织了内容,以程序实例为中心,打破了以教材为中心的传统教学模式,把授课的重点放在具体实例的讲述上。最后,为激发学生学习兴趣课堂注重交互性、趣味性的提升。

2.2 有效利用网络

利用FTP等手段,让学生在任何时候都可浏览教师的相关教案、上交作业,并根据自学自测题检测自己对知识的掌握程度。并利用电子邮件、系网站的交流园地与学生进行课外交流,为学生答疑解惑,为学生提供了更为广泛的沟通渠道与环境。

2.3 适时发挥激励

适时组织相关课程的程序设计竞赛,通过适当的方式奖励优胜者,以此激励学生的拔尖和创新精神。

3 改革教学方法,培养学生的“关键能力”

当代认知心理学理论认为,学生获得和掌握知识和技能的过程是一个认知加工的过程,是直接影响学生学习结果的因素之一,教学方法只有通过学生的认知过程才能影响教学效果[2]。由此,在《Java语言程序设计》课程的教学中以解决实际问题的程序设计思想作为教学的切入点,加强基础、强化实践、注重应用、引导创新,其目的是使学生学会学习、学会思考,学会自我启发的“关键能力”。

3.1 鼓励和引导学生进行探索性学习

重视以学生为中心,让学生作为学习主体与客观环境(即所学内容和实践活动)的交互过程中构建自己的知识结构。在教学过程中,教师引导学生构建合理的知识结构,掌握科学的方法论,发展学生的创新能力和智慧;引导学生的在解题编程的实践中探索其带规律性的认识,帮助和推动学生架构属于自己的计算机高级程序设计课程的知识体系和技术路线,让学生在自主探索中获得学习能力。以实际问题为驱动,通过实例讲解程序设计的基本概念、基本方法,把重点放在解题思路上,使学生触类旁通地学会其他方面的程序设计语言。

3.2 积极开展互动性教学

在教学过程中积极营造活跃、宽松的课堂气氛,以互动形式彻底改变只有教师讲、学生被动听的局面。用启发式教学代替传统的填鸭式教学,加强方法论的讲授,培养学生提出问题、接触问题、接触前沿技术,通过学生亲身实践、师生之间的互动形式,让学生体验感受创新实践过程。针对例题,发动大家思考,鼓励同学介绍自己的方法和见解,并开展讨论。运用多媒体课件教学,传递给学生更多的信息量,展示程序实例。给学习者以发表意见和成果的机会,让其充分展示自我,增强其主体意识。

3.3 任务教学法

从根本上讲,学生的学习活动是创造性的劳动过程,认为教学法就是要发展学生的个性。任务教学法主要是围绕一个实际问题,设计出一个环境,让所有学生共同参加讨论需要学生解决的问题,承担不同角色。从信息收集、方案的设计、方案的实施,到学习结果的评价,都督促学生相互之间保持良好的协作关系,进而在携手合作的基础上各司其职,寻求解决问题的途径,最终顺利完成学习任务。这也就使从获得角色,获得突出的表现机会并成为获得中的主人,由此更增强学生的内心体验,激发学生的学习动机和愿望。

对于以上教学法,只做了一些初步的探讨,还有待于在教学实践中不断发展和完善,使新的方法真正成为实施“软件蓝领”人才的教学模式。

4 加强实践教学,提高学生的实践技能

实践教学的贯彻落实,是关系到专业和课程设置的目标能否实现的重要一环。从培养目标、规格层次、能力结构出发。本人在《Java语言程序设计》实践教学中采取以下措施:

4.1 案例研究

学生结合个人亲身经验,通过案例分析和研究,达到为实践行为作准备的目的。选择案例要求不十分复杂或难以解决,而是强调一种普遍的代表性。学生通过案例研究,培养一种分析问题的能力和独立处理、迁移性的应用能力。学习过程贯穿于案例分析的过程之之中,首先抓住或发行问题,然后结合所学知识寻找解决问题的途径、手段。

4.2 采用项目教学方法

项目教学方法的基本模式包括:(1)作为开放性出发点的项目创意;(2)作为研究项目创意耳产生的项目方案;(3)考虑到行为步骤,而确定项目计划;(4)项目实施,通常按照计划进行,要求参与者发挥最大的积极性;(5)项目结束等步骤。这种方法是一种完整的编程学习,学生通过一种较完备的过程,学习和掌握每一环节的基本知识和了解所需的必备能力。

在课程设计中,注重学生职业岗位的能力、技能培养。在课程设计中按学习成绩搭配分组并指定组长,有益于培养学生的团队与协作精神。

5 在Java教学中强调软件工程思想的培养,突出“职业”能力培养

长期以来在计算机课程的教学中,重点倾向于把计算机技术作为一门科学来学习,关注诸如算法分析,数据结构等理论知识。强调培养学生的个人素质,发掘学生的个人潜力;而对于团队合作、软件工程方面的素质没有给予充分的重视。

随着计算机软件在各个领域中的广泛应用,软件作为解决行业需求或者企业的实际需要,更关注业务的需求和操作的合理性。这类企业应用使用的技术比较成熟,规模很大,不是个人能够完成的;它需要由开发团队分工合作,共同完成。如今在大规模企业级软件的开发过程中,软件工程正发挥着关键性作用,它决定了软件产品的开发进度和开发质量。使用软件工程的方法管理软件开发过程,能够保证按时保质地交付产品。

Java作为面向对象语言所具有的众多优点,在其教学过程中培养学生的软件工程思想非常适宜,并且有重大意义[3]。Java首先具备封装性,把数据和功能封装在类中。这样,对于大型软件系统,能够以类作为划分工作的单位,按自顶向下的软件构造方式来开发,实现多人合作分工。而且,以类为单位编码,可以采用结构走通和基于状态的测试方法进行单元测试,这在很大程度上保证了提交代码的完整准确性。其次,Java还有继承和多态性的特点。这使得分工与合作对立统一起来,封装性使个人可以专注完成独立的类;继承性和多态性使大家的工作可以结合成一个有机整体。

软件工程的素质必须通过实践才能培养出来。在Java教学中,通过选择合适的项目,组成开发小组,按照软件过程来开发,利用Java面向对象的特点启发学生用接近真实世界的方式来分析和设计软件系统。将设计和实现划分开来,从而实现软件工程师中各种角色的划分。产生系统分析师,软件工程师和程序员等多种职责。软件产品是由程序、文档和数据三者共同组成,在软件工程实施过程中,需要自始至终采用软件质量保证计划。在项目计划、需求分析、系统设计、编码实现和测试运行的各个阶段,都会有相应的交付清单。根据设定的里程碑,在每个阶段都会组织相关人员进行评审,根据评审意见对计划和进度进行必要的调整。这样保证最后的产品不仅仅是简单的可执行程序,而应该是一份完整的产品清单。通过以上软件过程的严格培训,使学生能够快速适应工作岗位的需求。

6 改革考核方式

现行考试在很到程度上仍然是传统的考试方式,采用理论考试的“知识本位”模式,难以考察学生对实践能力的掌握情况,无法对学生的学业成绩作出客观公正的评价,与高职高专人才培养目标的能力本位要求存在着诸多不适应,甚至在很多方面严重制约了教学改革的深化和教育教学质量的提高。

考试形式单一,很多课程考试仍然采用闭卷笔试,多样化的考试形式结构尚未普遍形成。教学管理部门对其末考试形式、时间和空间等规定太死,不利于教师根据课程性质和特点以及学生个性差异选择考试方式,不利于调动和发挥教师进行教育考试改革研究和探索的积极性,更不利于全面真实地考核学生的知识、技能和能力。因此必须将考试重点转移到考核学生的实际技能方面。

根据Java课程在高职高专人才培养中的位置,本人大胆提出一种崭新的考核模型:《Java语言程序设计》课程考试采用,平时作业和上机实验成绩占总成绩的30%、课程设计成绩占总成绩的70%; 并指定课程设计的考核标准,成绩采用五级计分制;其中课程设计报告占课程设计总成绩的30%,其他是应用程序设计占70%; 这个模型注意实践操作、应用开发能力的培养,相当于一次软件“蓝领”职业经历的仿真。

7 结束语

《Java语言程序设计》课程的学习使学生综合应用了基础知识,提高了专业技能培养,使学生初步掌握了解决实际应用问题时所应具有的查阅资料、技术标准和规范,以及编写程序、调试程序等能力。为毕业设计及今后从事软件开发工作打下了良好的基础。

参考文献:

[1]王胜捷. Java程序设计[M]. 北京:铁道出版社,2002.

[2]中国计算机科学与技术学科教程2002研究组. 中国计算机科学与技术学科教程(2002)[M]. 北京:清华大学出版社,2003.

[3]王新光. 在程序语言教学中培养学生良好的编程风格[J]. 河海大学学报(哲学社会科学版),2001,3(12).

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