Java程序設(shè)計課程教學(xué)改革的探索與實踐

張鐵成

摘 要：本文根據(jù)中等職業(yè)教育的教學(xué)定位和人才培養(yǎng)模式，在分析Java程序設(shè)計課程理論和實驗教學(xué)內(nèi)容基礎(chǔ)上，提出基于項目教學(xué)模式的教學(xué)改革和實踐方法，形成以學(xué)生為主體的改革方案。即通過教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法和評價方式等方面的改革實踐，加強(qiáng)中職學(xué)生軟件設(shè)計能力的培養(yǎng)，從而達(dá)到社會對學(xué)生職業(yè)能力的要求。

關(guān)鍵詞：Java程序設(shè)計課程 教學(xué)改革 職業(yè)能力

一、課程教學(xué)的改革勢在必行

中等職業(yè)學(xué)校的目標(biāo)是為企業(yè)培養(yǎng)具有熟練專業(yè)技能和高素質(zhì)的技術(shù)型、實用型、應(yīng)用型人才，中職教育的教學(xué)應(yīng)更加突出應(yīng)用和實踐性。中職學(xué)校的計算機(jī)專業(yè)都開設(shè)了Java程序設(shè)計課程，該課程在教學(xué)計劃中屬于專業(yè)必修課，是計算機(jī)專業(yè)的專業(yè)核心課程。該課程的目標(biāo)為培養(yǎng)學(xué)生具有面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計能力和開發(fā)能力，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。

1.教學(xué)現(xiàn)狀不能與時俱進(jìn)

學(xué)校計算機(jī)專業(yè)在二年級第二學(xué)期開設(shè)Java程序設(shè)計課程，屬于專業(yè)必修課程，目的是使學(xué)生掌握J(rèn)ava程序設(shè)計的基本能力。然而，由于中職學(xué)生的知識基礎(chǔ)較差，該課程具有較強(qiáng)的邏輯性和實踐性，學(xué)生學(xué)習(xí)有一定的難度。結(jié)束Java程序設(shè)計課程的學(xué)習(xí)后，學(xué)生的知識不系統(tǒng)，實際應(yīng)用能力較差。

2.存在的問題

（1）教學(xué)方法和手段單一。教師仍然以傳統(tǒng)教學(xué)方法為主，采用“講授”—“接受”的課堂教學(xué)模式，教學(xué)方法單一。教學(xué)手段上，雖然有PPT電子板書改進(jìn)了傳統(tǒng)授課方式，但是課件傳授信息量過大，播放速度過快，教學(xué)中形成“電子灌”，無法給學(xué)生思考的空間。導(dǎo)致學(xué)生對所學(xué)知識不能及時消化，不能掌握課程的知識和技能，造成學(xué)生對學(xué)習(xí)無興趣，教學(xué)效果不好。

（2）教學(xué)內(nèi)容理論與實踐不能統(tǒng)一。原有課程的教學(xué)采用大學(xué)的教學(xué)模式，教學(xué)內(nèi)容偏重理論知識的講解，概念、定義、語法講解過多，對于程序設(shè)計的基本思想和方法較少。學(xué)生感覺內(nèi)容枯燥，記憶知識較多，學(xué)習(xí)很困難。學(xué)生在實踐課程中更多地采用驗證性試驗，僅僅是驗證教材和講課內(nèi)容中編寫程序是否正確，不能進(jìn)行實際問題的解決。實驗內(nèi)容缺乏設(shè)計，學(xué)生普遍感覺理論與實踐脫節(jié)。學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較差的中職學(xué)生都不能理解并接受，不符合“能力本位”的職業(yè)教育理念。

（3）考核評價方式片面。期末考試的形式以筆試為主，學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)還是在應(yīng)付考試，缺乏對教學(xué)效果和能力多層面的評價。評價方式手段單一，不能反映學(xué)生的實際應(yīng)用能力水平。

為使學(xué)生能夠適應(yīng)時代的發(fā)展，必須提高專業(yè)課程的教學(xué)質(zhì)量，使學(xué)生能力符合未來的崗位需要，培養(yǎng)更多的理論知識強(qiáng)、動手能力強(qiáng)的綜合技能型人才，所以課程的教學(xué)改革勢在必行。

二、改革思路與設(shè)想

根據(jù)中職學(xué)校的培養(yǎng)目標(biāo)及課程特點，理論知識以“必需”和“夠用”為前提，重在通過實驗教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力。通過教學(xué)內(nèi)容的整合與重建；改革教學(xué)方法的設(shè)計和教學(xué)評價；充分利用現(xiàn)代教學(xué)方法與手段，實現(xiàn)理論教學(xué)和實踐教學(xué)統(tǒng)一的課程體系。

三、課程教學(xué)的具體實施

1.教學(xué)內(nèi)容的整合與重建

優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容是教學(xué)改革的前提和基礎(chǔ)，Java程序設(shè)計課程的教學(xué)目標(biāo)是以職業(yè)能力培養(yǎng)和實際應(yīng)用為主。因此，教學(xué)內(nèi)容的組織應(yīng)根據(jù)中職學(xué)生的特點，遵循理論與實踐相結(jié)合的原則進(jìn)行規(guī)劃。

（1）根據(jù)崗位需求重組教學(xué)內(nèi)容，重視職業(yè)技能和職業(yè)素養(yǎng)。傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容是按照教材的章節(jié)順序進(jìn)行組織，課程內(nèi)容的安排是按照理論知識的學(xué)習(xí)為主線。職業(yè)學(xué)校在課程內(nèi)容的選擇上，應(yīng)依據(jù)軟件行業(yè)領(lǐng)域和職業(yè)能力需求為主線；以實際工作過程為導(dǎo)向，根據(jù)實際的工作過程，進(jìn)行相應(yīng)的職業(yè)能力分解，對教學(xué)內(nèi)容重組整合。同時以軟件技術(shù)專業(yè)人才標(biāo)準(zhǔn)作為培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合IT行業(yè)的發(fā)展快的特點，根據(jù)當(dāng)前的主流的技術(shù)，及時更新課程內(nèi)容，使教學(xué)內(nèi)容保持先進(jìn)性和完整性，兼顧職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)實現(xiàn)學(xué)生的職業(yè)可持續(xù)發(fā)展；引入Java的相關(guān)職業(yè)的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整，更加易于教學(xué)活動的開展（見下圖）。

圖

（2）根據(jù)課程內(nèi)容開發(fā)教學(xué)項目，重視實際能力的培養(yǎng)。為培養(yǎng)學(xué)生建立面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計思想，采用“項目引導(dǎo)”的教學(xué)模式，整個教學(xué)圍繞項目的任務(wù)解決展開。教師根據(jù)教學(xué)大綱的要求，進(jìn)行分析討論后，結(jié)合專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，以學(xué)生為主體的原則，培養(yǎng)學(xué)生對項目分析、設(shè)計開發(fā)能力及合作能力。通過分析企業(yè)崗位的實際工作狀況，可以實現(xiàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容與企業(yè)的工作內(nèi)容對接。因此筆者將教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行三個層面的分解：第一層項目是與課堂教學(xué)相適應(yīng)的單元實踐項目，重點突出基本技能的訓(xùn)練；第二層項目是實際應(yīng)用的軟件項目開發(fā)，突出職業(yè)崗位實際能力培養(yǎng)；第三層項目是創(chuàng)新、實踐項目，突出個性化培養(yǎng)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

一是與課堂教學(xué)相對應(yīng)的單元項目實踐，培養(yǎng)學(xué)生軟件開發(fā)基本技能。圍繞課堂教學(xué)實訓(xùn)的項目以練習(xí)為主，為學(xué)生提供的針對性項目包括“聊天系統(tǒng)”“五子棋游戲”“郵件收發(fā)系統(tǒng)”通過這些項目的實踐，學(xué)生可以較全面地了解Java面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計方法，掌握面向?qū)ο筌浖_發(fā)的基本技能，熟練掌握基本語法和編程規(guī)范。這樣學(xué)生在完成項目的任務(wù)后，掌握了相關(guān)部分的知識和能力。

二是基于實際應(yīng)用的軟件項目開發(fā)實踐，突出軟件的編程能力培養(yǎng)。通過模擬企業(yè)的工作模式和工作流程的項目開發(fā)，進(jìn)一步讓學(xué)生熟悉Java基本知識和基本技能，訓(xùn)練其實際項目開發(fā)經(jīng)驗。4～5位學(xué)生組成軟件項目組，針對相應(yīng)的項目，項目組對需求進(jìn)行分析，并確定開發(fā)目標(biāo)，制訂開發(fā)計劃。按照開發(fā)計劃獨(dú)立完成項目的開發(fā)。整個開發(fā)過程中，以學(xué)生自主開發(fā)為主，教師的作用僅為答疑，開發(fā)過程監(jiān)控以及對共性問題進(jìn)行總結(jié)與歸納。教師對學(xué)生完成的項目進(jìn)行驗收與評價，進(jìn)行展示和點評。

在教學(xué)項目開發(fā)中，教師把一個較大項目分解為若干個子項目，子項目進(jìn)一步劃分為典型的任務(wù)，讓學(xué)生在項目的具體任務(wù)中，掌握任務(wù)中蘊(yùn)含的知識點，并熟練地綜合運(yùn)用這些知識解決實際問題。引導(dǎo)學(xué)生自主思考，培養(yǎng)學(xué)生研究性學(xué)習(xí)、探究性學(xué)習(xí)的能力。學(xué)生實際操作由少到多，符合職業(yè)學(xué)校的特點和認(rèn)知規(guī)律，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

例如，設(shè)計“學(xué)生考試系統(tǒng)”的程序項目時。我們把程序項目分析后，把職業(yè)能力分解為：開發(fā)工具的安裝和使用能力—程序設(shè)計的基本知識—OOP設(shè)計能力—異常處理能力—界面設(shè)計能力—數(shù)據(jù)庫使用能力—文件操作能力—多線程設(shè)計能力—網(wǎng)絡(luò)通信能力。根據(jù)分解的職業(yè)能力，在教學(xué)中把職業(yè)能力轉(zhuǎn)換為10個學(xué)習(xí)項目，每個項目又分為若干子任務(wù)，基本每個子任務(wù)都是一個獨(dú)立的設(shè)計項目。每個子任務(wù)通過情境引出并實現(xiàn)相關(guān)知識的學(xué)習(xí)和拓展?？荚囅到y(tǒng)的項目分解的10個小項目，見下表。

表

學(xué)習(xí)項目

項目1，成績輸入與求總分輸出

項目2，學(xué)生多科目成績管理

項目3，學(xué)生類的實現(xiàn)

項目4，錄入成績異常處理

項目5，圖形化學(xué)生信息輸入輸出功能實現(xiàn)

項目6，成績的圖形表示

項目7，從文件中讀寫題庫信息

項目8，用戶注冊與認(rèn)證系統(tǒng)

項目9，網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)多用戶的處理

項目10，網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)計算機(jī)間的通信

（3）Java創(chuàng)新項目突出創(chuàng)新能力和個性化培養(yǎng)。對項目開發(fā)能力較強(qiáng)并有意從事項目開發(fā)的學(xué)生，我們通過讓其參與創(chuàng)新的開發(fā)工作，更進(jìn)一步鍛煉其研究性學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力。Java創(chuàng)新的學(xué)習(xí)采用學(xué)生自主管理模式，從技術(shù)方向選擇、技術(shù)研究路線確定、技術(shù)實現(xiàn)等均由學(xué)生完成，教師主要起咨詢和引導(dǎo)作用。

2.教學(xué)方法的改革

（1）創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在課堂教學(xué)中，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生行動起來成為學(xué)習(xí)的主體是教學(xué)改革的關(guān)鍵。根據(jù)專業(yè)教學(xué)的目標(biāo)，在具有崗位特色的項目情境中進(jìn)行學(xué)習(xí)，通過“角色”的體驗在行動中獲取知識。

（2）以任務(wù)驅(qū)動模式教學(xué)法，提高學(xué)生的探究性學(xué)習(xí)能力。首先把學(xué)生分為若干小組，每組4～5名學(xué)生。針對項目中任務(wù)需求進(jìn)行分析，確定工作任務(wù)，采用任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法可以使學(xué)生處于探究性質(zhì)的教學(xué)模式，通過“提出任務(wù)→分析任務(wù)→完成任務(wù)→邊學(xué)邊做→總結(jié)”的過程實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。教師和學(xué)生根據(jù)教學(xué)項目、基于實際任務(wù)來完成教學(xué)活動。在教學(xué)中教師處于主導(dǎo)地位，學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體，有利于學(xué)生獨(dú)立分析、解決問題的培養(yǎng)。任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法有利于知識和技能的整體掌握，有助于培養(yǎng)學(xué)生操作能力和實踐應(yīng)用能力。

例如：我們講解窗體和圖形創(chuàng)建時，提出設(shè)計一個“滿天星星”的任務(wù)。首先讓學(xué)生想象一下做好的結(jié)果應(yīng)該是什么樣子，根據(jù)任務(wù)進(jìn)行分析。同組的同學(xué)經(jīng)過討論和分析，確定將任務(wù)分成四步：第一步，做一個窗體；第二步，做一個黑天；第三步，畫一個星星；第四步，畫三百顆星星，最后形成星空閃爍的效果。

學(xué)生在任務(wù)的驅(qū)動下，先進(jìn)行簡單的知識學(xué)習(xí)和操作，制作出第一步的窗體。然后根據(jù)任務(wù)進(jìn)行第二、三、四步的任務(wù)學(xué)習(xí)。學(xué)生的任務(wù)完成過程是由簡單到復(fù)雜，逐步完成最終的教學(xué)目標(biāo)。在任務(wù)的完成過程中，學(xué)生能體驗學(xué)習(xí)的成就感。同一組的同學(xué)層次會有不同，所以在學(xué)習(xí)中同學(xué)互相請教、互相幫助共同完成教學(xué)目標(biāo)。教師在學(xué)習(xí)的過程中根據(jù)學(xué)習(xí)的進(jìn)度，進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)和點評。

（3）結(jié)合課件、視頻采用啟發(fā)式教學(xué)，進(jìn)行主動的自主學(xué)習(xí)。通過和學(xué)生交流，筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生喜歡教師在課堂播放視頻，于是筆者把教學(xué)過程制作成小視頻和課件用于教學(xué)指導(dǎo)。讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中通過動畫、實例演示、視頻演示等方式把課程內(nèi)容變得更容易理解，讓教學(xué)方式更為直觀生動，教學(xué)過程可以根據(jù)學(xué)生的進(jìn)度進(jìn)行調(diào)整，使學(xué)生更能發(fā)揮學(xué)習(xí)的主體性和自主性。啟發(fā)教學(xué)可以激發(fā)學(xué)生思維，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、積極性和創(chuàng)造性。例如，當(dāng)講授線程部分的知識時，我們不直接給出線程的概念，而是在指導(dǎo)書的引導(dǎo)下讓學(xué)生觀看一個飛行小球的程序。分析小球飛行的過程為什么是一條直線，這樣不符合實際情況，是什么原因？從而引出線程的概念，并分析一個進(jìn)程的執(zhí)行過程，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析和思考，啟發(fā)學(xué)生解決線程的控制，獲得正確的結(jié)論。

（4）利用網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行教學(xué)延伸，提高專業(yè)能力水平。在編程軟件的學(xué)習(xí)中，只靠課程中的項目和案例學(xué)習(xí)還是不夠的，需要進(jìn)行大量的練習(xí)來提高水平。我們鼓勵學(xué)生訪問ACM網(wǎng)站進(jìn)行學(xué)習(xí)。ACM網(wǎng)站建立了龐大的題庫，而且試題充滿趣味性并接近生活，學(xué)生能提高實踐練習(xí)的興趣，解決更多的實際問題。

靈活使用多種教學(xué)方法，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生積極思考、實踐，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、積極性和創(chuàng)造性。

3.以大賽和取證促教學(xué)，實現(xiàn)人才培養(yǎng)

（1）通過IT認(rèn)證，激勵學(xué)生自主學(xué)習(xí)，鼓勵創(chuàng)新意識。在課堂教學(xué)基礎(chǔ)上，我們鼓勵學(xué)生參加《全國計算機(jī)等級考試二級Java語言程序設(shè)計考試》，根據(jù)考試的分?jǐn)?shù)給予加分的獎勵。通過準(zhǔn)備相關(guān)認(rèn)證考試，可以促進(jìn)對所學(xué)的知識進(jìn)行總結(jié)與提高，并取得相關(guān)的職業(yè)技術(shù)等級證書。

（2）通過技能比賽，實現(xiàn)職業(yè)能力的培養(yǎng)。結(jié)合學(xué)校的職業(yè)能力培養(yǎng)舉辦校級的程序設(shè)計技能大賽，豐富學(xué)生的校園文化生活，展現(xiàn)學(xué)生的風(fēng)采，提高學(xué)生的實用技能。

一是開學(xué)初用海報的形式，發(fā)出技能比賽通知。把技能比賽的對象面向所有專業(yè)的學(xué)生，以增加學(xué)生的競爭意識，拓寬專業(yè)課程的學(xué)習(xí)范圍。

二是對報名參賽的學(xué)生通過第二課堂的興趣小組進(jìn)行業(yè)余培訓(xùn)，培訓(xùn)的內(nèi)容由淺至深，讓學(xué)生在規(guī)定的時間完成近似企業(yè)的實際項目案例。學(xué)生對技能培訓(xùn)的內(nèi)容感到更實用，而且內(nèi)容連續(xù)，所以學(xué)習(xí)的興趣很高。

三是比賽的內(nèi)容分為必做題目和提高題目、拓展題目，能力強(qiáng)的學(xué)生在比賽的培訓(xùn)中能夠獲取更多的知識。使得課程的教學(xué)內(nèi)容和學(xué)習(xí)的形式得到補(bǔ)充，讓學(xué)生的業(yè)余時間也能學(xué)習(xí)。

技能大賽可以給學(xué)生們一個展示自我的平臺，增強(qiáng)自信和競爭意識，實現(xiàn)自我的價值，形成技能競賽和教學(xué)改革相互促進(jìn)的模式，以技能比賽為手段，培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和職業(yè)能力。通過技能比賽促進(jìn)教學(xué)改革，把教學(xué)改革效果融入技能大賽。

4.教學(xué)評價的改革

（1）以實際能力為中心，構(gòu)建立體化的教學(xué)評價體系。傳統(tǒng)的考試重視理論知識的考核，忽視了對學(xué)生對知識的實際運(yùn)用能力的考核。合理的評價體系，可以加強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性。公正、客觀的評價體系，能夠真實地反映學(xué)生的成長和進(jìn)步，有利于提高教學(xué)質(zhì)量。教學(xué)評價應(yīng)圍繞以能力為中心，通過課堂教學(xué)過程、實訓(xùn)項目考核、理論考核全方位的方式進(jìn)行。學(xué)生的課堂教學(xué)成績占30%，期末理論考試占30%，實訓(xùn)考核占40%。而在網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)和在ACM平臺的學(xué)習(xí)可以作為加分項，激勵學(xué)生進(jìn)行業(yè)余學(xué)習(xí)。學(xué)生能夠在整個過程中，積極參與學(xué)習(xí)行動，在自主、自愿、合作中愉快地完成學(xué)習(xí)。

課堂教學(xué)采用過程性的評價，考核強(qiáng)調(diào)平時的出勤、行為表現(xiàn)、積極性、參與度等，以及學(xué)生在過程中情感、態(tài)度和能力的變化；主要考查學(xué)生對課程知識的綜合運(yùn)用能力。

每完成一個項目的學(xué)習(xí)進(jìn)行一次評比，通過校園網(wǎng)站的平臺把每個人的得分公布在學(xué)生學(xué)習(xí)成績的排行榜上，并按照每10積分換取一枚“貼花”的獎勵。如果學(xué)習(xí)小組的整體成績優(yōu)秀，還可以獲得優(yōu)秀的團(tuán)隊的流動紅旗，以資鼓勵。

實訓(xùn)注重考核學(xué)生的實際編程能力，分析問題與解決問題的能力。因此，要對學(xué)生的程序開發(fā)調(diào)試能力、創(chuàng)新能力以及實際項目的內(nèi)容和技能的掌握情況等進(jìn)行考查。

（2）通過各種形式評價教學(xué)，不斷改進(jìn)教學(xué)過程，促進(jìn)教學(xué)目標(biāo)實現(xiàn)。每個階段完成后，召開師生的座談會。在座談會通過教師互評和學(xué)生評議找出教學(xué)中的不足，在以后的教學(xué)中揚(yáng)長避短，更好地開展教學(xué)。

通過學(xué)生關(guān)注的微信平臺發(fā)布學(xué)習(xí)的信息，讓學(xué)生對喜歡的“老師”“教學(xué)內(nèi)容”和“教學(xué)形式”進(jìn)行“點贊”或“評論”了解教學(xué)改革的效果。

實踐說明，合理的評價體系可以提高學(xué)生的積極性、創(chuàng)設(shè)積極進(jìn)取的學(xué)習(xí)環(huán)境和培養(yǎng)學(xué)生的競爭意識和合作精神。

四、小結(jié)

一是經(jīng)過課程改革，通過對教學(xué)內(nèi)容的整合與重建，在教學(xué)過程中更加重視學(xué)生實際能力的培養(yǎng)。教學(xué)項目要從實際崗位的能力出發(fā)，從知識整體性出發(fā)，符合對知識的探索認(rèn)知的學(xué)習(xí)規(guī)律，積累對實際問題的處理經(jīng)驗，使學(xué)生的編程和開發(fā)能力得到很大的提高。

二是采用了先進(jìn)的教學(xué)方法和多樣化的教學(xué)手段，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能，學(xué)生始終處于一種積極主動的學(xué)習(xí)狀態(tài)。學(xué)生的創(chuàng)新精神和學(xué)習(xí)驅(qū)動力得到培養(yǎng)，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)能力、實踐能力綜合素質(zhì)得到提高。

三是全方位的評價方式，使得評價的過程更加細(xì)化，評價的項目更能夠客觀反映學(xué)生的實際的狀態(tài)和實際技能的掌握情況，但是在評價中要注意公平合理，操作嚴(yán)謹(jǐn)，才能夠更好地為以后的學(xué)習(xí)定位。

四是開發(fā)更具職業(yè)崗位特色的校本教材和教學(xué)課件以及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的資源供學(xué)生學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性，解決了抽象、難點和自學(xué)的問題，豐富了學(xué)生的學(xué)習(xí)途徑。

（作者單位：北京市自動化工程學(xué)校）