Java 面向对象程序设计课程思政教学改革与实践

刘伟童 席晓聪 孙育红 刘美珍

山东女子学院 数据科学与计算机学院（山东省济南市 250300）

1 引言

党的十八大以来，党中央高度重视高等学校课程思政的建设问题。习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上强调：“高校思想政治工作关系高校培养什么样的人、如何培养人以及为谁培养人这个根本问题。要坚持把立德树人作为中心环节，把思想政治工作贯穿教育教学全过程，实现全程育人、全方位育人，努力开创我国高等教育事业发展新局面。”[1]2020 年5 月发布的《高等学校课程思政建设指导纲要》明确提出了课程思政的目标要求和内容重点，要求结合专业特点分类推进课程思政建设[2]。计算机为工科专业，涉及的思政内容主要包含爱国精神、科学精神、工匠精神等。

王皓[3]对《Java 程序设计》课程进行课程思政，建立了四个思政育人目标，培养了学生们的爱国精神、工匠精神、科学精神等。于海燕等[4]以《Java 程序设计》课程为例介绍了自己进行课程思政的实践过程，通过智慧树平台发布六大主题，引发同学们的思考，带动学生的参与，将爱国精神、工匠精神和职业道德融入到课程中，提高学生的学习兴趣，教学效果有了明显的提升。李振江等[5]对Java 的相关课程的课程思政进行总结，并从哲学思维的角度分析了《Java 程序设计》课程，凝练出26 个课程思政点，即有利于学生对Java 内容的理解，又促进学生树立正确的世界观和方法论。魏艳娜等[6]研究了计算机网络课程思政的建设，通过授课教师自身的德育能力、挖掘课程的思政元素、教学手段和方法以及学生的情感体验这四个方面进行了介绍，提高了学生们的道德素养。张强等[7]对微机原理与接口技术课程进行课程思政研究，通过六个教学案例，培养了学生的叫家国情怀、专业自信、工匠精神和职业精神，为理工科课程的课程思政提供了经验。

2 课程现状分析

2.1 课程特点

Java 面向对象程序设计课程是计算机科学与技术、软件工程、人工智能、数据科学与大数据等专业的专业必修课，Java 是学生们接触到的第一个面向对象的高级语言。该课程是学习后面课程的一个重要基础，是非常重要的一门核心专业课。该课程覆盖范围广，学生们重视度也极高，及其适合进行课程思政，如果可以在该课程内进行课程思政，对于培养学生思想道德素质必然可以获得不错的效果。

Java 面向对象程序设计课程共计64 课时，32 理论课时，32实践课时，是一门理论和实践并重的课程。在之前讲解Java 面向对象程序设计时，主要是以老师教授，学生练习为主的教学方式。理论课授课方式主要以教师讲授为主，老师在课堂上讲解内容，学生处于一个被动接受的状态，学生的参与度低，加之该课程内容晦涩难懂、抽象难以理解，导致学生的学习积极性不高。实践课主要是学生用于验证老师授课时所采用的例题或者是简单的变形题，大部分学生不知道学习这些知识有什么作用，缺乏学习的兴趣，学习的成就感比较少甚至是没有，教学效果自然也不是很好。

2.2 学生群体

该课程面向的学生群体是本科四年制的学生，开课时间是大一下学期，在学习本课程之前学生已经学习过C 语言课程，学生学习过面向过程语言之后，对于计算机的高级语言有了一定的了解，已经掌握了变量、顺序结构、选择结构、循环结构和函数等内容的用法，对于理解和掌握面向对象的相关内容，如：类、对象、继承、多态、封装等有了一定的基础。大一学生同步开设思政课程，但是学生学习的热情普遍都不是很高，通过专业课程进行思政，使学生即掌握了专业技能，又可以培养学生的道德素养，有利于学生的发展。

科学技术的迅速发展，给我们带来了极大的便利，但也存在一定的弊病，如今人均至少一部智能手机，而且人们对于手机的依赖性已经越来越强，可以说大部分人已经离不开手机了，尤其是当前的大学生，对于手机有极强的依赖性。但是大学生活与高中生活有所不同，大部分学生都是离开家，可能两三个月甚至是半年才能回家一趟，缺少了家长的督促，也没有了高中那么严格的管理，这就导致了部分自控能力差的学生过度沉迷于网络和游戏，对思政课程的学习不重视、不在乎，利用学生们对于专业课程的重视，在专业课程中融入课程思政可以更好的培养学生的道德素养，培养学生养成良好的道德素养。

3 课程思政的目标

Java 面向对象程序设计课程以Java 为平台全面介绍面向对象程序设计的基本要素和必备内容，该课程要求学生们通过理论学习和实验操作掌握面向对象程序设计的基本知识和编程思想，掌握封装、继承、多态、接口等重要概念，掌握数组、工具类、异常、多线程、输入输出流等基本知识，掌握面向对象程序设计的基本技能，培养学生面向对象程序设计的思维方式和方法，具有独立编写、调试程序的能力，形成良好的编程风格和习惯，培养学生利用所学知识解决实际问题的能力。

该课程思政的目标是培养学生的爱国精神、创新精神、工匠精神、科学精神；培养学生科技报国的信念；培养学生的编程规范，养成良好的职业道德素养；锻炼学生团结协作能力、探索学习能力和实践应用能力。

4 课程思政教学设计

在教学过程中坚持以学生为中心，以锻炼学生的实际应用能力为教学目标，在教学过程中融入实际案例，让学生利用所学的知识去解决实际问题，通过案例教学提高学生们的实践和应用的能力，真正的将所学的知识用到现实生活中，使学生获得成就感，提高学生的学习兴趣和学习热情。授课教师对每一个授课案例都要进行仔细挑选和打磨，尽量融入思政元素，使学生在学习专业知识的同时，又接受了思想道德教育。授课教师也要充分挖掘课程内容的思政元素，在传授知识的同时，也可以润物细无声的培养学生的道德素养。因此授课方式采用教授法、案例教学法、分组教学法等教学方法进行教学，通过雨课堂进行课前预习，课中检查和课后复习，充分利用现代教育技术手段，激发学生的探索学习能力，通过雨课堂发布小组任务，促进学生之间相互讨论、相互探讨，提高学生的学习兴趣。因此本课程的课程思政分为两大类，第一类是充分挖掘课程内容本身的思政元素；第二类是利用教学案例来进行课程思政。

首先是Java 面向对象程序设计课程内容进行分析和研究，对课程内容自身的思政元素进行挖掘，获得课程内容的思政元素，并进行课程设计，课程内容的思政元素具体如表1 所示。

表1 课程内容思政元素

第一，Java 提供的三个技术平台，基于核心内容面对不同的应用提出不同的技术平台，针对不同应用增加了不同的技术，Java 的三个技术平台实现了专且精。通过该课程内容教导学生学习要精益求精，要专注于自己专业和兴趣，而不要每件事都是蜻蜓点水，要真正的深入其中，理解其精髓，培养学生的工匠精神。第二，Java 语言的发展历史，Sun 公司坚持不懈，历经9 年使得Java 有了重大突破。通过该课程内容教导学生要坚定不移的走自己的道路，坚持不懈，遇到困难不气馁、不放弃，坚信“风雨过后，总会有彩虹”。第三，Java 程序的跨平台特性，针对不同的操作系统，使用不同的虚拟机，实现Java 程序的跨平台。通过此内容教导学生遇事灵活应对，不要固步自封，要有创新意识。第四，通过选择语句，使学生深刻理解因果之间的关系，人生会面临各种选择，有的选择会影响自己的一生，有的则会影响一时，同学们不同的选择，会造就不同的果。同学们选择在小学到高中努力学习，所以获得了高考成功考上大学的果。如今大家身处大学，不同的选择对自己未来的人生影响将会是巨大的，大家要积极进取，努力学习，为自己搏一个更加美好的未来。第五，通过循环语句实现累加一个极小的正数和累加一个极小的负数，共累加365 次，查看累加和的功能，发现累加正数的和将会是一个极大的正数，累加负数的和将会是一个极大的负数。“不积跬步，无以至千里；不积小流，无以成江海。”同学们每天多学习一点和每天多玩一点，一天一点的积累或退步，一年之后同学们之间的差距将会是及其明显的，同学们要做到坚持学习，养成良好的学习习惯。第六，方法重载，根据方法重载的内容，相同的事情在不同环境下，可能需要不同的方法去实现，要培养学生随机应变，见机行事的能力。第七，线程让步，培养学生的谦虚、礼让的行为习惯。

其次，教师在充分理解课程内容的基础上，选择合适的教学案例，如身边的小事、当前的热点事件，针对案例教学进行课程思政，案例具体如表2 所示，案例具体内容如下所示：

表2 案例介绍

案例1 华为商品入库

（1）要强调学生注意程序编写、变量声明和方法命名的规范性，养成良好的职业道德素养。

（2）要培养学生在机房上课时良好的行为习惯，自己垃圾自己带走，下课及时关机等。

（3）商品入库的功能很简单，但内容比较繁杂，若不加重视却极易出现一些错误，培养学生脚踏实地，认真细心完成每一项工作的习惯，培养学生的工匠精神。

（4）以华为事件为契机，培养学生树立科技报国的信念，对学生进行爱国主义教育。

案例2 抽取幸运观众

（1）通过使用Java 解决日常生活中事情，培养学生学习Java 的兴趣，培养学生探索学习的能力。

（2）通过数组完成存储、浏览观众姓名的功能，而不是采用定义多个变量的方式实现，培养学生遇事思考、分析问题的能力，提高问题解决的效率。

（3）通过Random 类的使用完成幸运观众的抽取，强调学生们要逐渐养成面对偶然情况时的应变能力，培养学生的科学思想。

（4）通过分组讨论，完成该案例功能的实现，培养学生们沟通交流，团结合作的能力。

案例3 小明可以买什么

（1）通过switch 语句实现，使用case 列举所有的可能情况，这需要同学们在编写项目时尽可能的考虑到所有的可能性，为了增加程序的扩展性和应用范围，设立了default 来应对未考虑到的情况。

（2）做事要三思而后行，要充分考虑到所有的情况，并要保留余地，有扩展的可能，培养科学精神。

案例4 银行存取款

（1）要求学生们实现银行存取款功能时要采用封装的思想，注重安全性，使学生充分理解封装的含义。

（2）通过使用Java 实现生活中经常会用到的一个功能，培养学生学习Java 的兴趣，提高教学效果。

（3）培养学生分析现实问题的能力，提高学生的实践应用的能力。

案例5 学生投票系统

（1）该系统的实现涉及到集合的相关内容，由学生自己探索学习，培养学生探索学习的能力。

（2）学生要重视自己权力的使用，不要随大流，要有自己的判断能力。

案例6 图形的面积与周长计算程序

（1）在计算不同的图形的面积和周长时，利用多态的思想通过重写父类方法的方式来完成面积和周长的计算，培养学生使用Java 解决现实问题的能力。

（2）遇事要分析，对于不同的事情要采用不同的方式解决问题，而不是一成不变，照搬照套。

案例7 经理与员工工资案例

（1）培养学生遇到困难不退缩、不放弃、锲而不舍的精神，培养学生的探索能力养成分析复杂问题的能力。

（2）通过小组的分析讨论和交流，培养学生的协作精神，养成合作意识。

案例8 龟兔赛跑

（1）培养学生分析问题，解决问题的能力，培养学生应用所学知识解决问题的能力。

（2）使用线程解决问题，培养同学们有做计划的意识，做好时间管理，提高效率。

（3）同学们对自己要有自信，但也要戒骄戒躁，要学会善于发现他人长处，善于向他人学习，谦虚谨慎。

案例9 小朋友就餐

（1）死锁问题的产生，在解决线程同步问题之后，可能会出现死锁的问题。

（2）要使学生意识到凡事都是有利有弊的，都已经有两面性，学生们要认清自己，知道自己最想要的，懂得舍弃。

（3）异常处理，培养学生面对意外事件的能力，遇事不慌乱不害怕，并培养学生的科学精神。

5 结语

通过充分挖掘Java 面向对象程序设计课程的内容和选择合适的教学案例，确定思政元素，在传授该课程知识的同时，实现对学生的思想道德教育，通过教学实践发现学生的学习热情和学习的积极性有了明显的提高，培养了学生良好的编程习惯，学生们利用所学的知识解决实际问题的能力也有了明显的进步，学生的学习效果有了明显的提升，学生们的团结协作和沟通交流的能力也有了明显的进步，期末学生的评教也获得了不错的反馈。学生无论是专业技术能力，还是思想道德素养都有了很大的提高。