关于Java面向对象程序设计课程的思考

于守良

潍坊科技学院 山东寿光 262700

1 课程简介

Java编程语言是个简单、面向对象、分布式、解释性、健壮、安全与系统无关、可移植、高性能、多线程和动态的语言，它继承了C++语言面向对象技术的核心，舍弃了C++语言中容易引起错误的指针（以引用取代）、运算符重载（operator overloading）、多重继承（以接口取代）等特性，增加了垃圾回收器功能用于回收不再被引用的对象所占据的内存空间，使得程序员不用再为内存管理而担忧，是目前软件设计中极为健壮的编程语言，不仅可用来开发大型的应用程序，而且特别适合于Internet的应用开发。

近年来，作为网络时代最重要的编程语言，Java编程语言越来越受到人们的重视，对它的应用和研究遍及计算机软件和硬件的各个领域。国内高校普遍开设了相关课程，并取得很好的教学效果。该课程的任务是：希望学生通过学习了解国际上最新的计算机编程设计思想，初步运用Java技术和基本开发工具进行计算机软件代码设计，培养学生面向对象设计思想和逻辑思维方式，进行计算机编程研究。

潍坊科技学院对这门课程进行了不断的实践和探索，特别是Java语言在面向对象程序设计中的应用所涉及的课程内容、目标、性质和教学方法等方面。笔者结合教学实践，谈几点思考。

2 课程授课要求

通过多年的教学实践和参考其他院校的培养计划，该课程开课学时为136学时（理论+实践+设计）。学习该课程后，使学生掌握面向对象程序设计的基本思想、方法、概念，掌握Java程序设计语言，掌握图形用户界面程序开发的基本方法，并理解面向对象思想在其中的应用，能够应用面向对象的思想方法和Java语言，开发简单的应用程序，能够开发图形用户界面应用程序。本课程主要介绍面向对象程序设计的方法和Java语言的基本概念，充分认识学习Java程序设计的重要性；系统地介绍Java语言程序格式、特点与过程，图形界面和字符界面的输入输出、抽象、封装与类、继承、多态和重载、语言基础类库、图形用户界面的设计和实现、异常处理、多线程机制、网上资源访问等。

2.1 课程内容安排

“Java面向对象程序设计”课程针对计算机科学与技术以及网络工程专业的本科生开设，是一门承上启下的课程，该课程的先修课程为程序设计基础、计算机网络、C语言程序设计、C++程序设计，学生已经初步具备一定的程序设计能力。本课程主要让学生掌握如何运用面向对象的思想进行问题的分析以及系统的开发，如何对系统的需求进行抽象，如何实现继承、封装和多态，如何进行异常处理，如何利用模板提高系统的可重用性和可维护性，如何进行输入输出处理，等等。

该课程要求学生掌握面向对象的程序设计方法，是一门与实际结合非常紧密、实用性非常强的课程。因此，教师在教学中与实际应用紧密结合，由浅入深进行系统的介绍。在实际讲解中，结合贴切的例子，同时在Java语言的开发平台上演示，教学效果会更好。

2.2 理论教学内容

课程的内容体系要反映课程性质。Java面向对象程序设计主要围绕应用，并将理论与实践结合起来，首先是介绍面向对象的基本概念以及方法；其次是介绍如何应用Java语言去实现面向对象的概念和方法。

理论教学的重点是：

1）对象、类与实体基本概念；

2）Java Application程序结构；

3）表达式的使用，流程控制语句；

4）自定义类、创建对象与定义构造函数；

5）方法的重载、类的继承；

6）数组的声明及初始化、数组的应用；

7）图形用户界面程序的基本结构；

8）例外处理机制，Swing GUI组件创建。

强化课堂教学，转变并革新授课观念，将课堂的中心转变成以学生为中心，加强教学互动，增加双边活动，注重学生动手能力的培养，提高课堂教学质量。授课过程中，把知识点展开后，联系实际工程提出问题后，通过启发学生思考回答思路，教师现场的讲解和编写程序实现功能，并模仿学生容易出现错误的场景。虽然学生在前序课程中学习过Java的基本语法，但是没有涉及对象和类的编程，需要运用面向对象的思想去编程实现功能，有一定的难度。尤其是需要从面向过程转变为面向对象，这种设计思想的转变有一定的困难，所以对于涉及像三层架构这样比较难的内容，一定要通过生动的语言和形象的比喻，先让学生建立一个感性的认识，然后再完成理论的补充。

2.3 实验教学内容

该课程是一门应用性比较强的课程，因此在课程安排中设置了58学时的实验，课程设计20学时。在教授Java语言的同时，讲授面向对象的程序设计方法。而本课程的实验就是让学生运用课堂上学到的概念、方法来解决实际问题，以进一步巩固对教材的理解。实验目的是使学生熟悉Java语言的编程、编译、运行、调试过程；了解Java应用程序和小程序的区别；掌握Java语言的数据类型、表达式和控制流程，学会设计类，认识并掌握方法名重写和重载、构造方法；对象的创建使用，认识接口的声明，实现类与接口的配合；学习Java语言的基本类库，学会设计人机界面和交互功能；认识和熟悉Java语言的多线程编程，线程的4个生命周期，线程的优先级；了解输入输出流及其I/0应用；了解Java在网络方面的应用及多媒体应用。

3 授课方式

教学方式的改革是为达到课程目标创造运作条件，理论和实验教学都要使学生始终处于交流和探究的过程中，不断激发学生的认知和思路。为此，采取的授课方式是理论与实验教学相互辅助，课内讨论与课外大作业结合，课堂教学与网络自学相互支持。

3.1 基于应用实例的理论教学

“Java面向对象程序设计”是门实践性较强的课程。在讲解其理论知识时，注重与应用实例相结合，使一些概念性的理论尽量通俗易懂。比如讲授类的封装性，可以选择ATM机作为例子来比喻，使其易于理解。用应用案例展开对基本的语法和新的知识点的介绍，让学生通过案例对基本概念、基本原理的加深理解，来掌握语法和算法。同时指出该案例还存在或遗留的问题，这些问题的解决需要新的理论、新的方法，为后一个案例引出作铺垫。以一个比较完整的应用例子贯穿整个教学过程，并通过层层的剖析和不断补充的完善，最终构成一个功能相对完整的面向对象的软件系统，也完成了全部教学内容讲授。

3.2 基于社会需求的实验教学

在制定相关配套实验的过程中，既要考虑到学院的师资和实验设备，更要紧扣社会上对计算机人才的需求。因此，除了安排一些验证性实验外，还要安排一些程序设计、应用方面的综合性实验。在基本概念知识掌握后，更需要提高应用能力。根据学生的实际能力和客观上存在的能力差异，划分成不同的学习小组，并将实训任务按难度分成必做题和选做题两个部分：所有学生都必须完成必做题；而对难度较大的选做题进行拆分并细化到每个学生身上，鼓励学生通过相互探讨、发扬协作精神共同完成，为提高学生理解和分析的能力提供比较大的发挥空间。学生可以凭自己的能力，以不同的形式完成任务，让每个人都能体会到成功的快乐，完成属于自己的程序，全面提高自我素质，不断提升实战技能。

3.3 创建网络学习环境

为了配合课程教学，要引导学生充分利用Java网站（如中文Java技术网“http：//www.cn-java.com/Java”、中文站“http：//www.java-cn.com”）自主学习。网站除提供一些专题文章、资源下载外，还可以使学生通过论坛、博客对该课程进行一个公共的交流，方便进行课后的复习和自学。同时借助本校的网站开设一个相关的论坛，专门进行各种主题的讨论，可以是教师组织的专题讨论，也可以是个别学生对课堂上的问题引发的讨论。在这个讨论区中，教师只起一个组织作用，学生发挥他们的自主和能动性。

4 结束语

“Java面向对象程序设计”是一门计算机科学与技术以及网络工程专业的专业课，授课过程中的侧重点应在培养学生从面向过程转变到面向对象设计程序，教师要多了解最新的相关知识，不断更新自己的专业知识体系，并在实践中不断改进教学方法，以适应实际的需要和学生的需求。本文给出了笔者的一些思考，在实际的教学中也要根据具体学生的具体要求及时调整授课的内容和方法，让更多的学生从中提高自己的专业素养。

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