“Ｊａｖａ程序設(shè)計(jì)”課程建設(shè)的研究與實(shí)踐

張　剛　牛連強(qiáng)　闞洪敏　薛海龍　龔　榮　朱天祥　賈　軍

摘要:本文針對(duì)Java程序設(shè)計(jì)課程從課程內(nèi)容建設(shè)、課程體系的完善、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建設(shè)方面進(jìn)行了探討。這里強(qiáng)調(diào)的是課程內(nèi)容的動(dòng)態(tài)更新和局部調(diào)整、新型的課程團(tuán)隊(duì)、“教學(xué)-自學(xué)-提問(wèn)-上機(jī)-總結(jié)”的教學(xué)模式、“互動(dòng)-欣賞”的教學(xué)方式,涵蓋教學(xué)引導(dǎo)、教學(xué)內(nèi)容擴(kuò)充、案例擴(kuò)充、教師與學(xué)生間交流方式的豐富、資源站點(diǎn)推波的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建設(shè)。通過(guò)這些內(nèi)容的研究和實(shí)踐,促進(jìn)Java程序設(shè)計(jì)的發(fā)展,從而推進(jìn)教育事業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞:課程內(nèi)容建設(shè);課程體系的完善;網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建設(shè)

中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B

自IBM公司宣布Java成為其程序開(kāi)發(fā)的主導(dǎo)語(yǔ)言開(kāi)始,Java語(yǔ)言作為一種面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言已經(jīng)受到越來(lái)越多企業(yè)的青睞。為了滿足企業(yè)對(duì)于高效、實(shí)用代碼開(kāi)發(fā)的需求,更多新的理論和方法被引入到Java語(yǔ)言中,這進(jìn)一步促進(jìn)了Java語(yǔ)言體系的發(fā)展和完善。與Java語(yǔ)言體系的膨脹性發(fā)展形成鮮明的對(duì)比,高校在Java語(yǔ)言內(nèi)容講授方面呈現(xiàn)出緩慢發(fā)展的趨勢(shì),這進(jìn)一步拉大了企業(yè)需求和高校教學(xué)內(nèi)容間的鴻溝。如何弱化甚至解決這個(gè)鴻溝,已經(jīng)成為Java語(yǔ)言教學(xué)工作者迫切需要解決的問(wèn)題。

針對(duì)該問(wèn)題,沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)軟件學(xué)院Java程序設(shè)計(jì)課程組提出了課程建設(shè)的總體思路和建設(shè)目標(biāo)?？傮w思路是:以課程內(nèi)容的建設(shè)為主線,追蹤Java語(yǔ)言的發(fā)展動(dòng)態(tài),對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行動(dòng)態(tài)的調(diào)整;按照企業(yè)需求,對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行局部調(diào)整;完善Java程序設(shè)計(jì)課程體系,增加實(shí)踐環(huán)節(jié),采用新的教學(xué)方法和考核方法調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,促進(jìn)對(duì)知識(shí)的掌握;充分利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),促進(jìn)學(xué)生鞏固知識(shí)。建設(shè)目標(biāo)是:培養(yǎng)掌握J(rèn)ava基本內(nèi)容,具有一定程序開(kāi)發(fā)基礎(chǔ),基本適合企業(yè)需求的學(xué)生。本文將根據(jù)總體思路和建設(shè)目標(biāo)圍繞以下幾個(gè)方面對(duì)Java程序設(shè)計(jì)課程建設(shè)的研究成果和未來(lái)構(gòu)想進(jìn)行闡述。

1課程內(nèi)容的建設(shè)

課程內(nèi)容建設(shè)是Java程序設(shè)計(jì)課程建設(shè)的核心,是影響企業(yè)需求和高校教學(xué)內(nèi)容間鴻溝的關(guān)鍵因素。課程內(nèi)容的建設(shè)主要包括內(nèi)容的動(dòng)態(tài)更新和內(nèi)容的局部調(diào)整。由于Java語(yǔ)言的開(kāi)源特性,在SUN公司被收購(gòu)之前Java語(yǔ)言的更新來(lái)自于幾個(gè)方面:SUN公司完成的內(nèi)容更新、一些研究組織完成的內(nèi)容更新,甚至所有從事Java開(kāi)發(fā)的工作者完成的內(nèi)容更新等。這使得Java語(yǔ)言從誕生之日起其內(nèi)容就急劇膨脹。早期的內(nèi)容側(cè)重于通用程序的開(kāi)發(fā),而今天的內(nèi)容開(kāi)始針對(duì)不同的具體用途的應(yīng)用程序開(kāi)發(fā),以適應(yīng)應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)周期縮短的需要。針對(duì)指數(shù)性增長(zhǎng)的Java語(yǔ)言內(nèi)容,如何采集信息,如何整理信息,如何選擇信息,以及向?qū)W生講授哪些信息等成為內(nèi)容更新的重要研究?jī)?nèi)容。

1.1Java語(yǔ)言內(nèi)容的采集

互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展造就了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)時(shí)代,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)可以搜集Java語(yǔ)言的最新材料,例如在SUN公司被收購(gòu)前登陸其主頁(yè)可以取得JDK(Java開(kāi)發(fā)工具包)的最新版本,可以下載一些測(cè)試程序,可以取得一些最新研究成果的電子文檔等。通過(guò)對(duì)一些知名數(shù)據(jù)庫(kù)的搜索可以了解Java語(yǔ)言的最新發(fā)展動(dòng)態(tài)。通過(guò)著名的搜索引擎,如Google、Baidu等輸入特定的關(guān)鍵字也可以搜索Java語(yǔ)言內(nèi)容的電子材料。此外,通過(guò)最新出版的書(shū)籍可以了解Java語(yǔ)言的發(fā)展動(dòng)態(tài),以取得Java語(yǔ)言的最新內(nèi)容。目前,課題組對(duì)Java語(yǔ)言內(nèi)容進(jìn)行采集的主要途徑就是網(wǎng)絡(luò)和書(shū)籍。

1.2Java語(yǔ)言內(nèi)容的整理

從Java語(yǔ)言內(nèi)容采集階段取得的信息是龐大而且種類繁多的。若逐一整理、歸類,則勢(shì)必浪費(fèi)大量的時(shí)間。畢竟課題組教師的人數(shù)和時(shí)間是有限的。課題組提出了全局整理和局部歸類的方法。所謂全局整理就是構(gòu)造一個(gè)服務(wù)器組,按照J(rèn)ava語(yǔ)言內(nèi)容的來(lái)源存放所下載的內(nèi)容,例如從SUN公司主頁(yè)下載的內(nèi)容就存放到SUN的目錄下,并且可以通過(guò)建立子文件夾進(jìn)行內(nèi)容管理。所謂局部整理就是根據(jù)目前的需要,建立主題文件夾,該文件夾包含主題相關(guān)內(nèi)容,后期的內(nèi)容選擇和歸納針對(duì)該文件夾進(jìn)行。

1.3Java語(yǔ)言內(nèi)容的選擇

大學(xué)本科教育以講授基礎(chǔ)內(nèi)容為主,以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力為輔。遵循著這樣的一種思路,在對(duì)Java語(yǔ)言內(nèi)容整理的基礎(chǔ)上,利用開(kāi)課前的半學(xué)期遍歷擬更新主體的文件夾。內(nèi)容的選擇需要考慮到內(nèi)容的基礎(chǔ)性、前沿性、先進(jìn)性和完整性,使學(xué)生不僅僅了解該內(nèi)容,而且能夠使用所學(xué)內(nèi)容去解決實(shí)際問(wèn)題。

1.4Java語(yǔ)言內(nèi)容的講授

在進(jìn)行Java語(yǔ)言內(nèi)容的選擇后,圍繞著已經(jīng)積累的內(nèi)容和所選擇的內(nèi)容對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行局部調(diào)整,然后完善相應(yīng)的教學(xué)材料,例如講義、教案等。在開(kāi)課學(xué)期,把研究的內(nèi)容講授給學(xué)生。

完成Java語(yǔ)言內(nèi)容的動(dòng)態(tài)更新僅僅是一個(gè)開(kāi)始,為了弱化甚至解決企業(yè)需求和高校教學(xué)內(nèi)容間的鴻溝,還需要考慮到企業(yè)的需求,畢竟學(xué)生畢業(yè)后需要到企業(yè)中去。目前,獲取企業(yè)需求的方式主要包括:通過(guò)與企業(yè)中使用Java進(jìn)行應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)的程序員溝通、通過(guò)登陸企業(yè)需求網(wǎng)站了解企業(yè)對(duì)Java語(yǔ)言的需求等方式。根據(jù)所取得的企業(yè)需求、學(xué)校對(duì)學(xué)生的要求、Java語(yǔ)言發(fā)展的未來(lái)趨勢(shì)等通過(guò)Java語(yǔ)言內(nèi)容動(dòng)態(tài)更新階段取得的內(nèi)容進(jìn)行局部調(diào)整。

2課程體系的完善

課程內(nèi)容建設(shè)是Java程序設(shè)計(jì)課程建設(shè)的核心。然而,如何建立課程團(tuán)隊(duì),以更有效地實(shí)現(xiàn)課程內(nèi)容的動(dòng)態(tài)更新;如何把研究成果講授給學(xué)生,同時(shí)取得較好的效果等也是Java程序設(shè)計(jì)課程建設(shè)的重要組成部分,對(duì)于弱化甚至解決企業(yè)需求和高校教學(xué)內(nèi)容間的鴻溝起到重要的作用。下面闡述課程團(tuán)隊(duì)建設(shè)、教學(xué)模式、教學(xué)方式方面的研究和實(shí)踐成果。

2.1課程團(tuán)隊(duì)的建設(shè)

在早期的教學(xué)模式中存在著這樣的一種概念,針對(duì)一門(mén)課程而言,課程團(tuán)隊(duì)中的教師應(yīng)該是教同一門(mén)課的。這種思想從某種意義上講是合理的。然而,就Java課程而言,正如這種語(yǔ)言所倡導(dǎo)的開(kāi)放源碼一樣,需要的是相關(guān)學(xué)科的不同思路的引入。從這個(gè)角度上講,要求課程團(tuán)隊(duì)中的教師應(yīng)該是教同一門(mén)課的觀念有些陳舊,甚至可以說(shuō)是不符合時(shí)代的潮流。就Java程序設(shè)計(jì)課程而言,研究組以教Java課程的教師為主,還包含C++程序設(shè)計(jì)、C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、軟件測(cè)試,以及數(shù)據(jù)庫(kù)等方面的教師。這種組成結(jié)構(gòu)從外觀上看是拼湊,然而通過(guò)課程團(tuán)隊(duì)內(nèi)的溝通可以有效地解決很多問(wèn)題:(1)從面向過(guò)程編程到面向?qū)ο缶幊痰倪^(guò)渡問(wèn)題;(2)如何從應(yīng)用的角度,如數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)等,使學(xué)生深入了解和掌握J(rèn)ava語(yǔ)言;(3)采用Java語(yǔ)言開(kāi)發(fā)的軟件的測(cè)試問(wèn)題;(4)探索不同的面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言的異同,便于學(xué)生學(xué)習(xí)其他的面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言。

2.2 “教學(xué)-自學(xué)-提問(wèn)-上機(jī)-總結(jié)”的教學(xué)模式

課堂的時(shí)間是寶貴的,可以充分利用這段時(shí)間向?qū)W生講授Java語(yǔ)言的基礎(chǔ)知識(shí)。在內(nèi)容的講授中采用強(qiáng)調(diào)“知識(shí)涵蓋和重點(diǎn)突出”的方式,不僅僅使學(xué)生了解Java語(yǔ)言,而且掌握J(rèn)ava語(yǔ)言中的核心內(nèi)容。在第二個(gè)階段,給學(xué)生留出自學(xué)內(nèi)容,這些內(nèi)容主要是幫助學(xué)生掌握J(rèn)ava語(yǔ)言中的核心內(nèi)容。教學(xué)過(guò)程中通常存在著一些現(xiàn)象,如有些同學(xué)對(duì)本次課所講的重點(diǎn)內(nèi)容沒(méi)有完全掌握;有些同學(xué)即使掌握了,在下次課也沒(méi)有印象。這個(gè)階段的存在可以加深學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容的掌握。在第三個(gè)階段,在下次課進(jìn)行提問(wèn),以了解學(xué)生對(duì)上次課重點(diǎn)的掌握程度,以及給不自覺(jué)的學(xué)生起到督促作用。有些學(xué)生寧肯教師站在講臺(tái)上從頭到尾地“喋喋不休”,也決不愿意自己看十分鐘的書(shū),或動(dòng)手做幾道題,這個(gè)階段的存在可以起到一定的督促作用。在第四個(gè)階段,充分利用上機(jī)時(shí)間使學(xué)生深入地掌握J(rèn)ava語(yǔ)言中的重點(diǎn)和難點(diǎn),以便進(jìn)一步引起學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性;在第五個(gè)階段,安排時(shí)間對(duì)Java語(yǔ)言中的核心內(nèi)容進(jìn)行歸納和總結(jié)。中國(guó)有句古話,學(xué)而時(shí)習(xí)之,不易樂(lè)乎。Java程序設(shè)計(jì)教學(xué)模式正是遵循著這樣一種思想,并且體現(xiàn)著以人為本思想。課題組在采用這種教學(xué)模式后,發(fā)現(xiàn)收效是比較顯著的。

2.3 “互動(dòng)-欣賞”的教學(xué)方式

教學(xué)方式的合適與否需要通過(guò)教學(xué)效果來(lái)確定,從Java程序設(shè)計(jì)課程開(kāi)設(shè)至今,研究組已經(jīng)嘗試了多種教學(xué)方式,如“課上理論教學(xué)+上機(jī)實(shí)踐教學(xué)”方式、“課上理論+課上部分實(shí)例演示+上機(jī)實(shí)踐教學(xué)”方式、“課上理論和實(shí)例結(jié)合+上機(jī)實(shí)踐教學(xué)”方式等。經(jīng)過(guò)多年的探索和研究,確定了“互動(dòng)+欣賞”的教學(xué)方式。通過(guò)互動(dòng)方式調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,這種互動(dòng)遵循著“課上理論和實(shí)例結(jié)合+上機(jī)實(shí)踐教學(xué)”方式,通過(guò)鮮活的實(shí)例使學(xué)生能夠參與思考,以變被動(dòng)為主動(dòng)。針對(duì)Java程序設(shè)計(jì)而言,一個(gè)鮮活的實(shí)例勝過(guò)長(zhǎng)篇大論。此外,通過(guò)欣賞方式增強(qiáng)學(xué)生學(xué)好這門(mén)課的信心。課程組在采用這種教學(xué)方式后,發(fā)現(xiàn)效果是較為顯著的。

3網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建設(shè)

近幾年來(lái),很多高校對(duì)本校的課程搭建了網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),例如Java程序設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、數(shù)據(jù)庫(kù)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)等。這些網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的搭建增加了教師與學(xué)生間的信息交流,使學(xué)生在課后能夠根據(jù)自身的需要鞏固所學(xué)內(nèi)容,并對(duì)相應(yīng)課程有更深入的掌握。經(jīng)過(guò)了這些年的發(fā)展和完善,可以不夸張地說(shuō),網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)不僅是教師和學(xué)生間信息交流的窗口,更是“輔助學(xué)生學(xué)習(xí)的第二課堂”。在進(jìn)行了幾年的建設(shè)后,沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)軟件學(xué)院的Java程序設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)已經(jīng)得到了進(jìn)一步的發(fā)展和完善,不僅包含教學(xué)大綱、教學(xué)日歷、教案等教學(xué)材料,而且可以允許學(xué)生上傳作業(yè)、通過(guò)留言板完成教師和學(xué)生間的交流等。然而,作為輔助學(xué)生學(xué)習(xí)的第二課堂,用于弱化甚至解決企業(yè)需求和高校教學(xué)內(nèi)容間鴻溝的手段,尚有很多方面需要進(jìn)一步發(fā)展和完善,如教學(xué)引導(dǎo)、教學(xué)內(nèi)容擴(kuò)充、案例擴(kuò)充、教師與學(xué)生間交流方式的豐富、資源站點(diǎn)推波等方面。

3.1教學(xué)引導(dǎo)

對(duì)于剛開(kāi)始學(xué)習(xí)Java程序設(shè)計(jì)的學(xué)生而言,網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)向他們提供了一個(gè)嶄新的世界。這個(gè)世界是新奇的,一些具有較好自學(xué)能力的學(xué)生可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)學(xué)習(xí)更多的知識(shí),而另外的一些學(xué)生可能因?yàn)樵缙诘膶W(xué)習(xí)陋習(xí)不能從網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)獲益或者獲益很少。因此,教學(xué)引導(dǎo)應(yīng)成為網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建設(shè)的重中之重。其內(nèi)容包括:針對(duì)具有不同Java基礎(chǔ)的學(xué)生,應(yīng)該遵循的學(xué)習(xí)路線;學(xué)習(xí)內(nèi)容的連續(xù)性;所學(xué)內(nèi)容與企業(yè)需求間的聯(lián)系等。

3.2教學(xué)內(nèi)容擴(kuò)充

在課堂上,教師會(huì)根據(jù)學(xué)生的掌握程度進(jìn)行內(nèi)容的局部刪減。然而,刪減的內(nèi)容可以在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上出現(xiàn),以便感興趣的學(xué)生可以自學(xué),或者與教師進(jìn)行私下溝通以擴(kuò)充知識(shí)。此外,提供與每堂課相關(guān)的大量電子材料,以便使學(xué)生不僅僅掌握基礎(chǔ)知識(shí),而且知道如何應(yīng)用這些知識(shí)去解決實(shí)際問(wèn)題。

3.3案例擴(kuò)充

在課堂上引入案例教學(xué)是有效的教學(xué)手段,然而課堂上的時(shí)間畢竟是有限的。因此,可以對(duì)每堂課的內(nèi)容添加一些相應(yīng)的輔助案例。通過(guò)逐步培養(yǎng)學(xué)生的編程能力使學(xué)生從熟悉Java、掌握J(rèn)ava,到熱愛(ài)Java。

3.4教師與學(xué)生間交流方式的豐富

目前,在教師與學(xué)生間交流方面,網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)主要采用的是在線答疑、E-mail溝通以及在線作業(yè)的提交和審批等。在線答疑的缺陷是教師不可能24小時(shí)在線,E-mail溝通的缺陷是缺乏實(shí)時(shí)性,而在線作業(yè)的提交和審批的缺陷是交互性差、周期長(zhǎng)。實(shí)際上,今天網(wǎng)絡(luò)提供給了我們很多的交流方式,如BBS、視頻聊天等。這些方式經(jīng)常被用于用戶間的溝通,一些學(xué)校也在嘗試著把它們應(yīng)用于教師與學(xué)生間的交流。這些方式的采用不僅可以促進(jìn)教師與學(xué)生間交流,而且通過(guò)學(xué)生間的信息共享可以有效地解決早期方法的缺陷。

3.5資源站點(diǎn)推波

隨著越來(lái)越多的從事Java編程、或者熱愛(ài)Java編程的人的加入,與Java語(yǔ)言相關(guān)的資源站點(diǎn)與日俱增。如何使學(xué)生更多地了解Java語(yǔ)言,向他們介紹一些經(jīng)典的資源站點(diǎn)就成為一種迫切的需求。

總之,Java程序設(shè)計(jì)從課程內(nèi)容的選擇到課程內(nèi)容的教學(xué),作為一個(gè)完整的課程體系有很多需要豐富、發(fā)展和完善的地方。特別是隨著新理論和新技術(shù)的出現(xiàn),給Java程序設(shè)計(jì)帶來(lái)了更多的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。如何獲取Java語(yǔ)言內(nèi)容、如何把這些內(nèi)容教授給學(xué)生,甚至如何推動(dòng)Java語(yǔ)言的發(fā)展,已經(jīng)成為Java程序設(shè)計(jì)教學(xué)工作者迫切需要解決的問(wèn)題,該問(wèn)題的解決將直接影響企業(yè)需求和高校教學(xué)內(nèi)容間鴻溝的弱化甚至解決。

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