Java课程教学探索

刘辉玲 叶锋

(1武汉船舶职业技术学院电子系,湖北武汉430051;2江汉大学数学与计算机学院,湖北武汉430056)

Java因其平台无关性、安全机制、高可靠性、多线程和内嵌网络支持等特性而成为目前最流行的编程语言之一。《Java程序设计》已成为计算机专业教学体系中的一门重要的课程。

在Java教学的过程中,很多Java课教师都会碰到这样一些问题。第一,Java知识点太多、涉及面太广,而课时量却相对较少。第二、对于教材上如对象、继承、多态和线程等概念,学生能很熟练背诵,却不能理解。第三、很多学生学完这门课程以后,仅有零散的各知识点,不能把所学知识点付诸实践应用。因此,如何较合理组织Java教学,使学生熟练掌握Java的基本语法,增强实践动手能力,更全面地提高Java语言的程序设计能力,是每个Java教师应该思考的问题。

经过几年的Java教学探索和总结,笔者认为在教学过程中,采用任务驱动、项目教学方式,注重实践教学,可收到较好的教学效果。

1 任务驱动

任务驱动教学模式是教师把教学内容设计成一个或多个具体的任务,采取演示或讲解等方式,给出完成任务的思路、方法、操作及结果,然后引导学生完成一个个具体的任务并掌握教学内容,达到教学目标。它是一种以学生主动学习,教师加以引导的教学方法,是“教—学—做”一体化的教学模式[1][2][3]。任务驱动教学模式有别于传统的教学模式。传统教学模式建立在行为主义学习理论基础之上,强调“刺激——反应”,而任务驱动教学建立在“建构主义”教学理论上[4]。

1.1 任务驱动教学模式适合Java教学

《Java程序设计》的教学目的是要求学生熟练掌握Java的语法,运用Java语言开发应用程序的能力。其教学内容涉及Java运行环境、Java基本语法、面向对象的概念、图形界面、多线程、网络和数据库编程等。如果采用传统的教学模式,学生普遍反映课程内容概念多、抽象而难以理解。

采用任务驱动教学模式进行教学,教师教学和学生学习都围绕如何完成任务而展开。教师教学思路清晰,学生学习目的明确。在学习过程中,学生不再是被动地接受,而是主动思考如何能将老师讲解的内容应用到相关任务中,有助于学生由被动学习转换为主动学习。在问题的解决过程中,不但能提高学生解决问题的能力,而且能够培养他们互相协作的能力,培养良好的编程素质。

“任务驱动法”符合Java程序设计课程教学的层次性和实用性,符合由表及里逐层深入的学习途径,符合探究式教学模式,便于学生循序渐进地学习Java程序设计的知识和技能。在《Java程序设计》课程教学中采用“任务驱动式”教学方法有利于构建教学情景,营造宽松的学习环境,激发学生的学习兴趣;有利于学生自主学习,获得再学习的能力;有利于充分调动学生的学习主动性;有利于学生创新能力创新意识的培养。

1.2 任务驱动教学模式在Java教学中的实现过程

任务驱动教学模式的实现可分为提出任务、分析任务、完成任务和总结规律四个步骤[5]。

首先,教师根据教学进度和相关知识点提出任务。教师按课程内容划分为工作任务单元,确定其能力目标和知识目标,对每个单元设计要精心设计单项能力的训练任务。这是一个关键步骤,因为任务的好坏决定了教学的进展和效果。

教师在提出任务时,需注意以下几点原则:(一)所提出的任务要围绕教学知识点展开。(二)所提出的任务难度要适中。如果任务完全超出了学生的能力范围或者过于复杂,很有可能导致学生望而却步,对任务失去信心,使教学失败。(三)所提出的任务要贴近现实生活,来源于学生所熟悉的事物。这样可引起学生的浓厚兴趣和学习热情,有利于教学的开展。

笔者在Java教学过程中,根据上述原则设计了相应的任务。例如:在讲授类和对象的概念时,设计了一个图形计算任务。该任务要求学生通过设置不同属性和方法来描述不同的几何图形并计算其面积和体积。在讲述网络编程时,设计了一个在线简易聊天室的任务。该任务要求学生使用控件设计界面,并能够及时地接收和发送消息。这些任务既覆盖了教学知识点,又是学生熟悉的例子,把所学知识与实际应用紧密联系,可激发学生的兴趣,从而增强学习的效果。

其次,教师在提出任务之后,要积极引导学生对任务进行分析,得出完成任务的思路、方法和实现步骤。分析任务是任务驱动教学模式的中心环节。分析任务时,需注意以下几点原则:(一)分析任务时,要从学生的知识背景、结构和思维角度出发。(二)分析过程要互动,要引导学生积极参与。(三)分析任务时,不能脱离教学知识点,要体现出教学知识点在任务中的应用。分析任务这个环节不仅仅是针对于具体的任务,更重要的是培养学生的分析问题的能力。

笔者分析在线简易聊天室时,首先让学生查看了常见的聊天工具,明确了发送消息和接收消息是其基本功能;接着向学生讲解了Socket编程的基本原理;然后引导学生以面向对象思想分析了整个任务,抽象出相关类;最后讲解了实现任务时需要注意的事项。

第三,学生完成任务,边学边做。完成任务也是一个非常重要的环节,是对前面的两个环节的一个检验。在完成任务的过程中,学生能够及时地发现实际应用中会遇到的各种问题,通过教师的指导、学生之间的交流或查阅相关资料予以解决。这样,不但能提高学生解决问题的能力,而且能够培养他们互相协作的能力。

最后,总结规律。总结可以从下面三个方面进行:(一)学生对完成的任务进行自我评价。(二)教师对学生的完成任务予以评价,分析其得失。(三)教师总结这一类问题的规律,将实践与理论结合,使学生对问题的认识达到一个新的高度。

2 注重实践教学

《Java程序设计》是一门实践性很强的课程,实践教学是其必不可少的组成部分。通过实践教学,增强学生动手能力,达到全面提高学生运用Java开发应用程序的能力,也是Java教学目的所在。

受实践教学的学时限制,笔者将实践教学过程分为两个部分。第一部分是与课堂教学相对应的知识点实践;第二部分是项目实践。第二部分是第一部分的综合运用和提高。

对于知识点实践而言,主要以课堂教学内容为基础,在教师提供必要的参考资料、实践工具和实验方法后,学生查阅参考资料,参照课堂教学已经讲授过的类似任务,分析、设计出合乎目标要求的程序,最终达到巩固学生的知识点、提高学生动手能力的目的。

所谓项目实践是从企业真实项目中抽取出一部分作为子项目或模拟项目,模拟企业工作模式和工作流程的软件项目开发过程。对于项目实践而言,首先,教学内容要以应用能力培养为特色,要突出技术实用性,体现项目先进性,使学生在学习过程中提高实践编程能力;其次,所选取的项目要尽可能具备可扩展的空间,使学生能够在项目的逐步扩展过程中学习相关知识,掌握相关技能;第三,与企业项目开发相结合的教学策略,让学生了解企业工作模式和工作流程的软件项目开发流程,培养其实际项目开发经验。

在项目实践中,首先,教师根据学生的兴趣确定若干项目组,每组3-5位学生为宜。其次,每个项目组针对相应项目开发目标,分析并制定开发计划,按照开发计划完成项目的开发。整个开发过程中,以学生自主开发为主,教师进行答疑、监控开发过程以及对共性问题进行总结与归纳。最后,教师对学生完成的项目进行验收与评价。

3 结 语

在2009年的教学过程中,笔者对所教学的两个班级进行了跟踪比较。其中一个班级采用传统的模式,另外一个班级采用任务驱动、项目教学的模式。通过对学生上课情况的观察以及学习成绩的反馈,发现采用任务驱动、项目教学模式的班级中学生的学习兴趣有明显提高,学习能力和成绩普遍比采用传统教学模式的班级有较大提高,该班学生不仅积极完成课内任务,同时也开始主动自学,共同讨论和研究一些知识点,学习气氛浓厚。实践证明,这些改革措施不仅可以帮助学生对Java编程基础知识全面学习,同时也能锻炼其实际动手能力,激发其学习兴趣,提高了教学质量。

1 史宝会.“任务驱动”教学法的几点体会[J].信息教育技术,2005(1):223-240.

2 袁安翠,王公强.Java语言程序设计教学过程探析[J].中国科教创新导刊,2008(32):76.

3 刘新桥,刘长生,蓝桂芳.JAVA程序设计课程教学改革的探索与实践[J].长沙航空职业技术学院学报,2009(2):11-14.

4 刘凤艳.建构主义论— —教学改革的理论基础[J].牡丹江师范学院学报(哲学社会科学版),2000(6):83-85.

5 吴愚.任务驱动法在JAVA程序设计课程中的应用[J].电脑知识与技术,2008(5):905-906.