以应用型本科人才培养为导向的Java程序设计教学改革研究

程前 张棋睿

摘 要：本文根据应用型本科高校的教学定位和人才培养目标，在分析了Java程序设计课程教学中存在的主要问题，提出重构教学内容、更新教学模式及转变实训模式三种解决方案，加强了应用型本科高校学生软件设计能力，从而达到社会对学生职业能力的要求。

关键词：Java程序设计；教学模式；内容重构；逻辑推理

1 概述

在应用型本科高校的办学理念中，一方面强调实用性，注重理论与实践相结合，重视学生的实际操作能力和创新能力［1］；另一方面强调服务性，致力于为社会培养适应市场需求的人才，为南疆经济社会发展服务。Java程序设计课程在本院的软件工程专业、计算机科学与技术专业、信息管理与信息系统专业都有开设，本课程以能力与知识相结合为目标，以适应社会岗位需求为导向，切实培养学生的逻辑与编程思维及使用程序设计语言解决实际问题的能力，为走上工作岗位打下坚实基础［2］。

信息管理与信息系统专业在大一年级第二学期开设Java程序设计课程，属于专业必修课，课程包含32学时的理论授课和32学时的实践授课，另外还包含40学时的课程实训。本课程目的是使学生掌握Java程序设计的基本能力，然而由于新生对编程语言比较陌生，动手能力不足，并且该课程具有较强的理论性，学生还不具备面向对象思维的认知。

2 传统教学存在的问题

（1）教学内容偏重知识的讲解，而且Java程序设计课程知识点呈现出繁多琐碎的特点。学生面对海量的知识，记得快忘得也快，导致学生学习兴趣下降。另一方面在实践课程中，实践内容也仅仅是课后的习题，学生只要“抄书”就能完成实践任务，内容设计缺乏实际性，学生无法具备使用Java程序设计解决实际问题的能力。

（2）教学模式陈旧，课堂环节还是传统的教师讲学生听，虽然有多媒体设备提升了授课的效率，但是学生对知识的吸收效率没有本质提高，而且课件携带的信息量过大，学生没有自主思考的时间，无法提高逻辑思维能力。

（3）实训课堂中理论与实践不能深度融合，实训内容多是为了复习知识点而设计的，并没有面向实际去设计；教学方式还是教师讲课为主，学生练习为辅，与实际企业的项目实现方式脱节，学生无法融入未来的企业环境。

为使学生能够适应时代的发展，符合未来的岗位需要，培养更多的理论知识强、动手能力强的综合技能型人才，所以教学改革势在必行［3］。

3 改革思路与设计

根据应用型本科高校的培养目标及课程特点，理论知识以“够用”和“吃透”为前提［4］，重在培养学生能够适应岗位需求的能力。通过教学内容的整合与重建、教学模式的更新、实训教学模式的转变，实现理论教学与实践教学统一的课程体系。

4 课程教学改革的具体实施

4.1 教学内容的整合与重建

本专业采用《Java程序设计及应用开发》教材，教材从《Java程序设计概述》到《数据库访问技术》共计十三章，内容丰富多彩。面对如此大体量的知识，仅仅依靠课堂学时是无法完成的，但是编程语言都有一个特点，知识点呈现树形结构［5］，只要掌握了树根与树干的内容，其他的枝叶完全可以在实践中掌握。为解决Java知识繁杂和大一新生对编程语言认识不足的问题，必须将教学内容进行调整，分两个阶段进行。

第一阶段采用两步走的策略，第一步主要学习Java的预备知识和面向对象的基础知识并在讲解的过程中融入课本中的优秀案例，学生能够对Java语言有一个整体把握，让学生深刻体会到Java的数据类型、数组、类的封装、继承、多态、常用工具类、集合的知识。第二步主要充分利用实践课堂，对实践案例进行精心设计，案例全部来自学生生活中能够见到的，这样的案例更接地气（实验案例见表1），提高学生学习兴趣以及基本的项目设计思路。

第二阶段重点培养学生面向对象开发程序的应用技能，本阶段在期末实训阶段进行，因为经过一学期的学习，学生已经构建了Java知识树的树根与树干。而本课程后半部分的异常处理、图形化界面、数据库编程等知识点完全是对基础知识的应用，学生完全可以在做具体项目时掌握到这些知识。

两个阶段的学习承前启后，既能够达到知识分阶段讲解以保证学生吃透知识点，又能保证知识体系的完整性。

4.2 教学模式的转变

建构主义认为，学生获得知识看似是教师传授的结果，实则是学生根据自身经验自发建构知识意义的过程，而建构知识的意义就是要帮助学生对所学内容反映出来的性质、规律及其知识之间的内在联系达到较深刻的认识［6］，教师在过程中仅是起到辅助的作用。基于这一教育心理学的基本理论，提出以学生为主导的课堂模式。

学生必须参与到知识学习的整个过程中，即课前预习、课中听讲加讨论、课后复习。课前环节，教师在智慧树发布预习任务，以Java程序设计第一章一节为例，任务的内容包括Java语言概述的講解视频、本节重难点即Java环境变量的配置与Java IDE安装以及在线测试题目。课中环节，首先教师对学生的在线试题给出意见，然后讲解并演示Java开发环境的搭建并提出问题，组织学生讨论，最后教师布置课后作业。课后环节，学生练习Java环境的搭建，并将实验截图提交至智慧树平台。

教师在授课过程中要成为学生知识构建的引导者，也需要做到三个方面的要求：

（1）积极引导学生喜欢上Java语言，体验Java语言的魅力，帮助学生形成学习动机。

（2）积极探索学生的知识背景，精心设计教学内容，帮助学生探索新旧知识之间的联系，构建所学知识的意义。以Java第六章多态性为例进行备课思路分析，首先授课群体是大一的新生，该群体对数学的掌握与理解比较深刻，具备一定的逻辑思维能力，于是可以将抽象知识点以数学中公理的形式整理出来，利用逻辑推理的方式逐渐形成自己的知识树，并且能够预测程序的运行结果。以经典的动物类为例，类的继承关系如图1所示。

授课过程中，首先给学生用实际案例讲解关于多态的三条定理。定理一，父类中没有的方法不能调用；定理二，如果子类没有覆盖父类的方法，则调用父类的方法；定理三，如果子类覆盖了父类的方法，则调用子类的方法。然后列出图2所示的代码块，要求学生在图1所示的继承关系下找到图3所示代码块对应的知识点。

学生在解题的过程中就需要用到逻辑推理，以图2中的第六条语句为例，语句的前提是子类对象赋值给父类引用，学生马上就能推理出这是多态的写法，接着就能回顾出关于多态的三条重要定理，而Move方法是子类和父类共有的方法，根据多态的定理三，学生可以判断出语句六的Move方法应该执行子类的Move方法。

（3）为了更有效地帮助学生建构知识的意义，在课堂教学过程中，教师要适当地组织学生开展讨论，形成学生互助的局面，教师引导讨论朝着更有利意义构建的方向发展。主要方式为教师提出问题，学生分组讨论，学生利用自己的所能解决问题，教师对学生的解决办法进行正反两方面的分析，诱导学生自己发现规律，自己纠正自己的片面认识，一步一步将问题引向深入以达到学生对知识的正确全面理解。在这个过程中教师要有包容性，让学生敢于思考，敢于解决问题。

4.3 实训教学模式的转变

为了使学生具备开发Java项目解决实际问题的能力，实训模式也做出相应的改变。通过模拟企业的工作模式与项目的设计流程，使学生在熟悉工作环境的基础上进一步加强Java高阶知识的掌握。

实训流程以学生信息管理系统的设计与实现为例：第一，教师引出学生信息管理系统项目，学生讨论确定项目的基本框架；第二，教师对项目进行分析拆解，提炼出重难点知识点进行讲解，学生吃透知识点；第三，学生自发组成学习小组，确定项目负责人，由负责人对项目进行分工，如系统登录界面设计、角色权限分配、数据库逻辑设计、数据库连接设计，教师对学生进行全程指导；第四，教师对小组上交的作品进行评价。实训安排如表2所示。

在整个项目的分析、设计、实现过程中，学生全程参与其中，不仅巩固了Java知识，同时提高了人际关系的处理能力。

结语

本文剖析了Java教学实践中存在的问题，并针对问题给出解决方案，教学实践表明，所提解决方案使学生具备使用Java程序设计解决实际问题的能力，提高了学生的逻辑思维能力，并为学生今后走进岗位奠定了良好的基础。

参考文献：

［1］熊斐.基于OBE理念的“Java語言程序设计”课程教学改革研究［J］.科技风，2023（15）：109111.

［2］朱琳.基于就业导向的高职院校课程教学改革策略研究——以《Java程序设计》课程为例［J］.电脑知识与技术，2022，18（35）：178180.

［3］张维梅.融入课程思政的《面向对象程序设计（Java）》实验教学改革［J］.潍坊学院学报，2022，22（05）：5256.

［4］刘长甲，郭晨睿，秦备.OBE视域下JAVA课程教学改革探索与实践［J］.福建电脑，2022，38（06）：109112.

［5］李忠金，吴迪.基于在线教学平台的“Java程序设计”教学改革［J］.科技风，2022（13）：109111.

［6］许进.建构主义视域下的“管理学”教学改革［J］.嘉应学院学报，2023，41（01）：8487.

作者简介：程前（1997— ），男，汉族，山西长治人，硕士研究生，助教，研究方向：计算机应用技术。

*通讯作者：张棋睿（1993— ），女，汉族，甘肃静宁人，硕士研究生，助教，研究方向：思想政治教育。