基于模块化的“Java语言程序设计”教学改革研究

    陈海林

    摘 要：Java是当今世界上最受欢迎的程序设计语言之一。Java语言程序设计是软件工程专业重要的专业必修课。当前Java语言程序设计课堂教学存在教学方式传统、理论和实践不统一、考核手段单一等问题。针对这些不足，提出基于模块化的教学改革策略。将课程内容分成三大模块，设计理论结合实际的教学方法，全面提升学生的自学能力和探索能力。

    关键词：Java；模块化；教学改革

    Java语言是美国Sun Microsystems公司于1995年推出的一种新的程序设计语言。该语言最初目的是应用在家用电器等小型系统上，以便解决家用电器的控制和通讯问题。因平台无关性和当时万维网的蓬勃发展，Java语言为WWW带来了一场真正意义上的技术革命。

    Java语言是一门纯面向对象的程序设计语言。该语言在C++语言的基础上，吸收了C++语言的优点，丢弃了C++中难以理解的概念。经过20多年的发展，Java語言已具有面向对象、平台独立、分布式、多线程等特点，其应用领域包括桌面应用程序、嵌入式应用程序和Web应用程序等。

    Java语言和别的程序设计语言不同，它通过Java虚拟机来运行程序，这是Java语言最具吸引力的特征之一。Java源代码经编译成二进制字节码后，各种不同平台上的虚拟机都可以解释执行这些二进制字节码，从而实现跨平台的特性。Java语言已成为当今世界上最受欢迎的程序设计语言之一。

    1 Java语言程序设计教学现状

    当前企业界主流的程序设计思想为面向对象程序设计。基于面向对象程序设计的软件开发可实现软件的灵活性、重用性和可扩展性。鉴于Java语言的面向对象特性和广泛的影响力，目前全国绝大多数高校的软件工程专业均有开设Java语言程序设计课程。部分高校还针对非软件工程类专业学生开设了Java语言程序设计选修课程。

    在Java语言教学过程中，教师大多是使用传统的教学方式，即课堂教学和上机实践相结合。课堂教学大多是通过PPT课件按教材所编排的章节讲解Java程序设计的理论知识。上机实践主要是理论教学后布置书后习题任务来培养学生的动手编程能力。课堂教学倚赖的是教师讲、学生听的传统教学模式，实践环节学生感觉没新意，没解决实际问题。此外，课程考核标准单一也是Java语言程序设计课程教学中所面临的一个问题。作为一门实践性很强的课程，其考核方式主要采用笔试的形式，以考试结果作为评价指标，忽视了编程实践能力的评价。这样，学生的自学能力、探索能力和应用知识解决实际问题的能力得不到提高。

    2 基于模块化的“Java语言程序设计”教学改革研究

    为解决当前Java语言程序设计教学中所遇到的问题，笔者以所在的华东交通大学软件学院教学班为例探究基于模块化的“Java语言程序设计”教学改革。

    首先，笔者精选教学内容并将Java语言课程内容划分为Java基础语法、Java面向对象语法和Java API编程三大模块。以笔者所用教材（《Java语言程序设计（第2版）》，丁振凡编著，清华大学出版社出版）为例，该三大模块包含的内容详见表1。其中Java基础语法包括标识符、常量与变量、运算符、流程控制和数组等。Java面向对象语法包括类与对象、继承与多态、接口和异常处理等。Java API编程包括图形用户界面编程、输入/输出与文件操作、数据库编程、网络编程和多线程技术等。

    针对Java基础语法模块，考虑到该部分内容在先导课《C语言程序设计》中已有涉及，为加深教学效果，主要通过与C语言课程的对比学习来展示Java语言基础语法特性。该部分知识讲解完毕，笔者针对其中的重点难点和典型问题让学生在课堂上作答，考核实际教学效果。

    Java面向对象语法部分是本课程的重点，学好这部分内容对于学生从面向过程的程序设计思想转为面向对象的程序设计思想至关重要。在该部分的讲解过程中，首先要讲清楚面向对象编程思想中的基本概念，同时并结合现实世界中的实例让学生最终认识什么是面向对象编程思想。

    Java作为一门备受欢迎的程序设计语言，其中一个重要原因就是提供了大量的API可供使用。针对Java API编程，不可要求面面俱到。可精选其中较为常用和重要的若干类（class）详细讲解。这样学生可通过Java语言的帮助文档触类旁通学习其它API。

    理论学习是重要的一环，实践训练也不可轻视。为改革课程考核方式，笔者将期末考试改为课程大作业的形式，并占总评成绩的50%。课程大作业为每个学生选取一个与自己联系较为紧密的实际项目，通过使用所学知识应用Java语言实现。为真正检验学生的编程能力，课程大作业完成后每个同学需在全班现场答辩。

    3 总结与展望

    经过三届学生的实验，发现基于模块化的“Java语言程序设计”教学改革可以调动学生的学习积极性，让学生体会到理论结合实际解决现实问题的乐趣。学生的参与性、自学能力和勇于探索的能力都得到了较好提高。总体来说，教学效果良好。但其间也有新的问题出现，例如理论课时和实践课时的协调安排等。面对新的问题，我们会继续研究，累积经验，以便更好的为教学服务。

    参考文献：

    [1].刘宏，宋久科.Java语言程序设计教学改革探析[J].教育与职业.2013（09）： 134-135.

    [2].李东明，赵伟. Java语言课程实践教学改革[J].计算机教育.2011（13）： 122-125.

    [3].张会.《Java语言程序设计》教学改革探索[J].电脑知识与技术. 2018（12）： 162-166.

    [4].朱林，庄丽，谢修娟. 案例驱动的《Java编程技术》教学改革研究[J].教育教学论坛. 2015（4）：104-105.

    [5].郑蕊. 基于“做中学”的“Java程序设计”课程研究[J]. 无线互联科技. 2018（08）： 76-78.

    [6].汤海蓉，李锡辉. 基于项目驱动的JAVA程序设计教学改革[J].教育与职业，2012（6）：140-142.