Java程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革實(shí)踐
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【摘要】為了更好地達(dá)到培養(yǎng)應(yīng)用型人才的目標(biāo)，通過對(duì)CDIO項(xiàng)目化教學(xué)模式和民族地區(qū)地方高校java課程教學(xué)現(xiàn)狀的分析，提出了以掌握知識(shí)點(diǎn)為要素，項(xiàng)目化教學(xué)為依托，提高Java實(shí)踐技能為需求導(dǎo)向，逐步提高學(xué)生工程實(shí)踐能力；設(shè)計(jì)課堂教學(xué)內(nèi)容，改善課堂教學(xué)方法和考核方式。從而提高了學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。
【關(guān)鍵詞】民族地區(qū)；教學(xué)改革；Java；CDIO
引言
Java程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言自誕生之日就引起了IT界的高度關(guān)注，經(jīng)過20年左右的發(fā)展，越來(lái)越顯示出其強(qiáng)大的生命力。Java程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言可以說(shuō)是當(dāng)今最流行、最受人關(guān)注的語(yǔ)言之一，也是高校計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)畢業(yè)生從事軟件開發(fā)工作必須要掌握的一門編程語(yǔ)言[1]。對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的編程思維和提高學(xué)生的軟件開發(fā)能力有重要作用[2]。作為一名高校教師，通過近幾年在民族地區(qū)高校的教學(xué)發(fā)現(xiàn)當(dāng)前的Java程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言在教學(xué)方面還存在一些不足。因此，本文首先分析了其存在的問題，并在此基礎(chǔ)上結(jié)合CDIO教學(xué)模式提出了一些相應(yīng)的改革措施。
1CDIO教學(xué)模式以及民族地區(qū)高校Java教學(xué)現(xiàn)狀
1.1CIDO教學(xué)模式
CDIO（Conceive-Design-Implement-Operate，構(gòu)思—設(shè)計(jì)—實(shí)現(xiàn)—運(yùn)行）是由麻省理工學(xué)院和瑞典皇家工學(xué)院等四所大學(xué)歷時(shí)四年的研究、探索以及教學(xué)實(shí)踐建立的一種先進(jìn)的基于工程教育的教學(xué)模式，該模式貫徹產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的聲明周期，讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程。CDIO培養(yǎng)大綱將工程畢業(yè)生的能力分為工程基礎(chǔ)知識(shí)、個(gè)人能力、人際團(tuán)隊(duì)能力和工程系統(tǒng)能力四個(gè)層面，大綱要求以綜合的培養(yǎng)方式使學(xué)生在這四個(gè)層面達(dá)到預(yù)定目標(biāo)[3]。但是CDIO并沒有具體規(guī)定某一門課程的能力要求以及具體的實(shí)施方法，這就要求教學(xué)老師根據(jù)實(shí)際需要制定符合CDIO的相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容、課堂教學(xué)方法以及考核方式。
1.2民族地區(qū)高校Java教學(xué)現(xiàn)狀
1.2.1教學(xué)模式單一目前，Java程序設(shè)計(jì)在課堂教學(xué)中手段上雖然采用了多媒體進(jìn)行教學(xué)，但是教學(xué)形式依然是傳統(tǒng)的模式，即教師在講堂上講，學(xué)生被動(dòng)來(lái)接受知識(shí)。盡管早在2010年7月黨中央、國(guó)務(wù)院頒布的《教育規(guī)劃綱要》中就提出了教師的教育工作要以學(xué)生為主題，以教師為主導(dǎo)，充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性[4]，但是在實(shí)際授課過程中教師往往通過PPT簡(jiǎn)單的模式給學(xué)生傳授知識(shí)而缺乏和學(xué)生的互動(dòng)，忽略了學(xué)生是主題這一塊。
1.2.2教學(xué)缺乏過程管理民族地區(qū)高校的學(xué)生大部分來(lái)自經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的農(nóng)村以及偏遠(yuǎn)山區(qū)。少數(shù)民族學(xué)生占了相當(dāng)一部分比例，這些學(xué)生整體受信息技術(shù)教育的程度低，信息相對(duì)閉塞[5]。由于很多學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后缺乏自律性，課堂教學(xué)結(jié)束后學(xué)生很少在業(yè)余時(shí)間復(fù)習(xí)已學(xué)過的知識(shí)，教師也無(wú)法掌握學(xué)生知識(shí)點(diǎn)掌握情況，最后導(dǎo)致期末考試后教師發(fā)現(xiàn)成績(jī)與預(yù)想的有一定的偏差。
1.2.3學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性不強(qiáng)、目的性不明確目前課堂教學(xué)主要以章節(jié)為主線以知識(shí)點(diǎn)講解為主，學(xué)生不知道學(xué)完這門課程后能做什么，有什么用。大部分學(xué)生學(xué)習(xí)這門課程是因?yàn)閷W(xué)校開設(shè)了這門課程才學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)的目的就是為了期末能通過這門課程的考核。課程結(jié)束后學(xué)生無(wú)法將所有學(xué)過的知識(shí)點(diǎn)無(wú)法串聯(lián)起來(lái)進(jìn)行綜合應(yīng)用，最后給學(xué)生留下的印象就是“學(xué)過不會(huì)用”。
1.2.4教學(xué)重難點(diǎn)不突出許多院校在開設(shè)Java程序設(shè)計(jì)這門課之前已經(jīng)開設(shè)了C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)，Java程序設(shè)計(jì)的開始章節(jié)和C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)前幾章內(nèi)容結(jié)構(gòu)類試，都是語(yǔ)法、數(shù)據(jù)類型、運(yùn)算符、語(yǔ)句。這些內(nèi)容在C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)中已講過并且內(nèi)容大致相同，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)認(rèn)知上有一種疲勞感，失去了學(xué)習(xí)的興趣。為了有效解決以上問題本文提出了掌握知識(shí)點(diǎn)為要素，項(xiàng)目化教學(xué)為依托，提高Java實(shí)踐技能為需求導(dǎo)向，加強(qiáng)學(xué)習(xí)過程管理以達(dá)到逐步提高學(xué)生學(xué)以致用的工程實(shí)踐能力。
2Java課程的CDIO實(shí)施
2.1加強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)
為了更加有效地使學(xué)生全面掌握J(rèn)ava知識(shí)點(diǎn)，首先需要修訂Java課程的教學(xué)大綱和實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱。由于Java知識(shí)點(diǎn)多而雜且需要通過實(shí)際動(dòng)手加強(qiáng)對(duì)語(yǔ)言的理解和熟悉程度，課程由教室上課改為機(jī)房上課并且將Java課程分為2個(gè)學(xué)期進(jìn)行教學(xué)。第一學(xué)期為Java基礎(chǔ)編程；主要包括內(nèi)容為掌握J(rèn)ava語(yǔ)言的標(biāo)識(shí)符、關(guān)鍵字、數(shù)據(jù)類型、運(yùn)算符、表達(dá)式和語(yǔ)句；重點(diǎn)掌握類、對(duì)象、接口、繼承、輸入輸出流、窗口設(shè)計(jì)及事件處理以和項(xiàng)目實(shí)踐。第二學(xué)期為Java高級(jí)編程部分；主要包括內(nèi)容為重點(diǎn)掌握集合、多線程、枚舉、反射、動(dòng)態(tài)、網(wǎng)絡(luò)編程、JDBC數(shù)據(jù)庫(kù)編程和項(xiàng)目實(shí)踐。
2.2改善教學(xué)方法
為了避免課堂教學(xué)中填鴨式教學(xué)，避免學(xué)生成為被動(dòng)的接受知識(shí)，本文提出了以下幾點(diǎn)改進(jìn)課堂教學(xué)。
2.2.1加強(qiáng)理論知識(shí)聯(lián)系生活實(shí)例并與學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)為了使課堂教學(xué)更加生動(dòng)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，在講解Java知識(shí)點(diǎn)過程中引入生活的例子加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)的興趣和理解。在教學(xué)過程中加強(qiáng)教師與學(xué)生的互動(dòng)，能夠提出一些思考問題讓學(xué)生進(jìn)行回答。課堂中引入Java認(rèn)證考試題目，讓學(xué)生解答問題，并對(duì)題目進(jìn)行講解達(dá)到消化理解知識(shí)點(diǎn)。
2.2.2增加在課堂教學(xué)中案例程序在講授過程中通過現(xiàn)場(chǎng)寫程序演示方法不僅可以提高學(xué)生的專注度還可以通過演示使學(xué)生能夠清楚認(rèn)識(shí)知識(shí)點(diǎn)如何使用。在演示程序過程中適當(dāng)增加程序的BUG加強(qiáng)學(xué)生對(duì)程序錯(cuò)誤的思考以達(dá)到對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解。
2.2.3強(qiáng)化學(xué)習(xí)過程管理隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”概念的提出，混合教學(xué)模式逐步應(yīng)用的教學(xué)過程中。MOOC是一種新的教育模式，它是提升課堂教學(xué)效果的有效手段之一[6]。在Java程序設(shè)計(jì)課程中將課程的重點(diǎn)難點(diǎn)知識(shí)制作MOOC，讓學(xué)生能夠在業(yè)余時(shí)間加強(qiáng)學(xué)習(xí)，并記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)過程。引入在線系統(tǒng)，在每一堂課程結(jié)束后布置學(xué)生適當(dāng)作業(yè)來(lái)加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手和解決問題的能力。通過相應(yīng)的考評(píng)機(jī)制對(duì)學(xué)生課后學(xué)習(xí)情況及總結(jié)情況進(jìn)行量化打分，以此激勵(lì)學(xué)生不斷進(jìn)行學(xué)習(xí)實(shí)踐探索，以提高自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。
2.2.4加強(qiáng)工程實(shí)踐能力通過模擬實(shí)際項(xiàng)目給學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)的分析、建模、最后進(jìn)行編碼實(shí)現(xiàn)。讓學(xué)生親身體驗(yàn)到知識(shí)的融會(huì)貫通如何解決實(shí)際問題。通過多個(gè)經(jīng)典案例的學(xué)習(xí)，逐個(gè)剖析各個(gè)軟件項(xiàng)目的精髓，培養(yǎng)學(xué)生的項(xiàng)目結(jié)構(gòu)分析能力，通過自身對(duì)項(xiàng)目的理解，對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行進(jìn)化式的開發(fā)，整個(gè)流程采用案例教學(xué)、項(xiàng)目開發(fā)、項(xiàng)目改進(jìn)。邊講邊練，真正地去動(dòng)手感受真實(shí)的軟件開發(fā)。
2.2.3制訂考核方案根據(jù)CDIO倡導(dǎo)的教學(xué)理念，課程考核可以采用多種方式，考核方式以“章節(jié)考試+章節(jié)項(xiàng)目實(shí)踐+期末綜合實(shí)踐”。章節(jié)考試主要以無(wú)紙化考試為主，內(nèi)容分為填空題、單選題以及編程題，并且章節(jié)考試與計(jì)算機(jī)等級(jí)考試（Java語(yǔ)言）掛鉤，按照通過計(jì)算機(jī)等級(jí)考試（Java）語(yǔ)言的成績(jī)等次來(lái)設(shè)置章節(jié)考試成績(jī)?？傊?，推行多樣性、過程化考核，同時(shí)兼顧職業(yè)資格考試最終達(dá)到提升學(xué)生的工程實(shí)踐能力。
3總結(jié)與展望
通過引入CDIO教學(xué)理念對(duì)傳統(tǒng)的Java語(yǔ)言課程進(jìn)行改革，可以在一定程度上解決Java語(yǔ)言教學(xué)中存在的問題，以此提高學(xué)生的動(dòng)手能力、工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，達(dá)到學(xué)以致用的目的，為課程教學(xué)提供了一條可參考的思路。教學(xué)改革在實(shí)施過程中還存在許多不足，還需要繼續(xù)探索和改進(jìn)。
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作者：劉云玉 單位：黔南民族師范學(xué)院