項目化教學(xué)在《Java程序設(shè)計》教學(xué)中的應(yīng)用研究

楊 利，宛 楠，吳新麗

(皖南醫(yī)學(xué)院 1.醫(yī)學(xué)信息學(xué)院；2.健康大數(shù)據(jù)挖掘與應(yīng)用研究中心，安徽 蕪湖 241002)

【關(guān)鍵字】項目化教學(xué)；Java程序設(shè)計；主動學(xué)習(xí)

《Java程序設(shè)計》是信息類專業(yè)的核心課程，是一門理論與實踐密切相關(guān)的綜合性課程，在計算機學(xué)科教學(xué)中具有十分重要的作用[1]。目前大部分高校《Java程序設(shè)計》課程采取的是“課堂”+“實驗”+“作業(yè)”的教學(xué)方式：課堂上教師主要灌輸理論知識，實驗課上學(xué)生完成相應(yīng)的驗證性實驗，課后作業(yè)也是對相應(yīng)理論知識的強化訓(xùn)練。這種傳統(tǒng)的教學(xué)方法很難取得令人滿意的教學(xué)效果，主要原因在于Java語言架構(gòu)復(fù)雜、理論知識內(nèi)容繁多、對學(xué)生的動手能力要求很高、教學(xué)師資力量不足[1-2]。

項目教學(xué)法是一種成功的教學(xué)模式，以項目為主線、教師為引導(dǎo)、學(xué)生為主體，改變了以往“教師講，學(xué)生聽”的被動教學(xué)模式，創(chuàng)造了學(xué)生主動參與、自主協(xié)作、探索創(chuàng)新的新型教學(xué)模式[3]。近年來,項目化教學(xué)在《Java程序設(shè)計》的教學(xué)中被廣泛采用。周玉新等提出了一種基于案例驅(qū)動的創(chuàng)新性Java教學(xué)模式，將Java語言的各個主要知識點貫穿于案例的各個不同階段[4]；苘大鵬等從項目的策劃階段、開發(fā)階段、考核階段闡述了項目驅(qū)動的Java課程教學(xué)全過程[5]；喬善平等將項目化教學(xué)應(yīng)用于Java課程的實驗教學(xué)中[6]；張銀麗等依據(jù)CDIO(Conceive、Design、Implement、Operate)工程教育模式的標(biāo)準(zhǔn)，將基于CDIO模式的案例教學(xué)法運用于Java教學(xué)中[7]；這些都取得了很好的教學(xué)效果。

為探討項目化教學(xué)在《Java程序設(shè)計》教學(xué)中的應(yīng)用效果，我們在信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)的《Java程序設(shè)計》課程中嘗試項目化教學(xué)模式，現(xiàn)將教學(xué)方法及效果總結(jié)如下。

1 對象與方法

1.1 研究對象 選擇皖南醫(yī)學(xué)院2016級信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)的90名本科學(xué)生為研究對象，以性別為中心使用分層隨機化方法將研究對象分成實驗組和對照組。分組前告知學(xué)生分組原因、分組期間內(nèi)的學(xué)習(xí)內(nèi)容，所有學(xué)生均同意參加教學(xué)改革試驗，并且知曉分組為隨機方式，不能確定自己所在組。

分組理由：①隨機分組[8]可以避免選擇性偏倚，保證每個研究對象有均等的機會進行分組，均衡干擾因素的影響，使得實驗組和對照組的特點大致相同；②已知女生的計算機實踐能力普遍弱于男生[9]，因此以性別為中心進行分層隨機分組[8]，可保證重要協(xié)變量均衡，增加實驗組和對照組的可比性。

分組過程：①將研究對象按性別分為男性組(72人)和女性組(18人)；②接著使用隨機數(shù)字表將男性組分為男實驗組(36人)和男對照組(36人)、將女性組分為女實驗組(9人)和女對照組(9人)；③合并男女實驗組和對照組。

分組結(jié)果：實驗組男36人，女9人，平均年齡(21.8±0.9)歲，對照組男36人，女9人，平均年齡(22.0±1.1)歲，兩組年齡、性別差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。

1.2 教學(xué)方法 實驗組和對照組學(xué)習(xí)內(nèi)容均為“類的特性”，所用教材均為陳國君主編的《Java程序設(shè)計基礎(chǔ)》(第5版)，授課學(xué)時均為8學(xué)時，授課教師相同。對照組采取的是“課堂”+“實驗”+“作業(yè)”的傳統(tǒng)教學(xué)方式。實驗組采用項目化教學(xué)方式，共分成9個小組，具體過程為：①教師給出項目名稱及項目要求。②教師分析項目。教師不能給出詳細(xì)的實現(xiàn)步驟，只能大體說明完成該項目需要利用的方法。③小組制定項目計劃書。每個小組內(nèi)部推選出1名組長，組長就項目的實施計劃同小組成員展開充分討論，給出項目實施的具體步驟和時間，教師審查項目計劃書并給出相應(yīng)意見。④小組任務(wù)分工。組長根據(jù)本組成員特點合理安排項目任務(wù)，明確每位成員的任務(wù)及合作形式，教師審查任務(wù)分工安排。⑤小組實施項目。小組成員根據(jù)本組的項目步驟，通過學(xué)習(xí)在規(guī)定的時間內(nèi)完成自身任務(wù)。在項目的實施過程中，教師要進行階段性的檢查、監(jiān)督和輔導(dǎo)。⑥項目的評估。項目的評估包括小組自我評估、小組間相互評估和教師評估。⑦小組項目總結(jié)。每個小組根據(jù)項目的實施情況，對比其他小組，結(jié)合教師評估，找出項目實施過程中的優(yōu)缺點并分析總結(jié)，形成項目總結(jié)報告。

1.3 教學(xué)評估 從理論知識掌握情況、實踐動手能力、學(xué)生對教學(xué)的評價3個方面展開教學(xué)評估。以問卷的形式調(diào)查學(xué)生對教學(xué)的評價，共有5個教學(xué)評價等級：優(yōu)秀、良好、中等、及格和不及格，采用理論考試考察學(xué)生理論知識掌握情況，通過上機表現(xiàn)考核學(xué)生的實踐動手能力。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法 數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和分析使用SPSS 18.0軟件。理論考核和上機考核使用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，實驗組和對照組之間的差異使用t檢驗；分類資料采用Mann-Whitney檢驗，比較問卷調(diào)查各評價指標(biāo)認(rèn)可度的差異。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組學(xué)生理論、上機考核成績比較 綜合成績?yōu)槔碚摽荚嚭蜕蠙C考核的平均值，結(jié)果顯示：實驗組上機考核、綜合成績高于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，實驗組理論考試成績略高于對照組，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。具體成績及分析見表1。

表1 兩組學(xué)生理論考試、上機考核成績比較

組別理論考試上機考核綜合成績實驗組74.0±8.681.9±10.178.0±8.4對照組73.3±10.468.8±13.071.0±10.7t0.3485.3383.452P0.7290.0000.001

2.2 學(xué)生對兩種教學(xué)方法的評價 兩組學(xué)生均對各自的教學(xué)方式進行評價，評價完成率100%。結(jié)果顯示:實驗組學(xué)生評價“優(yōu)秀”和“良好”的人數(shù)高于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表2。

表2 學(xué)生對兩種教學(xué)方法的評價比較

組別優(yōu)秀良好中等及格不及格總?cè)藬?shù)實驗組152053245對照組691311645Z3.871P0.000

3 討論

Java語言跟計算機技術(shù)發(fā)展密切相關(guān)，新內(nèi)容層出不窮，實用性強，對學(xué)生的理論和實踐都有較高的要求。“課堂”+“實驗”+“作業(yè)”的教學(xué)方式很難取得令人滿意的教學(xué)效果[10-11]。項目化教學(xué)是通過設(shè)計并實施一系列完整的項目完成教學(xué)活動。其本質(zhì)上是一種基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的探究性學(xué)習(xí)模式[12]。整個學(xué)習(xí)過程是一種生活的體驗，是情境化、問題化的，是同生活相結(jié)合的，學(xué)生完全主動，在合作學(xué)習(xí)中不斷解決疑難問題，并完成對知識意義的構(gòu)建，而不是簡單的知識復(fù)制，在這一過程中，也能夠顯著提高學(xué)生的語言表達、團隊協(xié)作等各項綜合素質(zhì)能力。

實驗結(jié)果顯示，項目化教學(xué)相對于傳統(tǒng)的課堂講授在《Java程序設(shè)計》實踐教學(xué)中效果明顯，學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、創(chuàng)造性明顯增強，師生間互動頻繁，學(xué)生成績提升明顯，學(xué)生的評價也很高[13]。在理論教學(xué)效果方面，實驗組理論考試成績略高于對照組，差異無統(tǒng)計學(xué)意義?？傮w而言，項目化教學(xué)在《Java程序設(shè)計》優(yōu)于傳統(tǒng)教學(xué)方式。但是傳統(tǒng)教學(xué)方式在理論教學(xué)方面仍有一定的優(yōu)勢，可根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，合理選擇《Java程序設(shè)計》的教學(xué)方式，對于基礎(chǔ)語法部分，理論知識較多，宜采用傳統(tǒng)的教學(xué)方式；對于高級應(yīng)用部分，實踐知識較多，宜采用項目化教學(xué)方式。

目前項目化教學(xué)在《Java程序設(shè)計》實施中仍存在一定的問題[2]。一是對教師的要求很高，教師要具備過硬理論知識、一定的企業(yè)項目經(jīng)驗以及相應(yīng)的組織協(xié)調(diào)能力，才能設(shè)計出符合教學(xué)大綱要求、難度適中的教學(xué)項目，同時還要合理安排進度指導(dǎo)學(xué)生實施。二是要求學(xué)生轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)方式觀念，由被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)為主動學(xué)習(xí)，除學(xué)習(xí)理論知識外，還要學(xué)習(xí)溝通交流技巧、語言表達方式、查詢資料方法等。雖然項目化教學(xué)對教師和學(xué)生的要求較高，但只要教師精心組織、合理安排，學(xué)生主動學(xué)習(xí)、相互協(xié)作，會達到預(yù)期的教學(xué)效果。