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摘 要：针对高校Ja语言教学与实践课程内容,分析国内外Ja应用市场与教学现状,提出以JaSE课程为核心,延伸Ja在Web企业应用和Android移动开发的专业课程设置,兼顾数据库使用和软件工程实践的任务与项目驱动教学模式,探讨Ja课程教学体系的构建与实施.
关 键 词：Ja课程；教学体系构建；Web企业应用；Android移动开发
文章编号：1672-5913（2013）18-0083-04
中图分类号：G642
根据2013年4月最新TIOBE开发语言排行榜公布的排名结果,Ja语言再次位居榜首.为适应行业及科研软件开发对Ja编程人员的实际需求,吉林大学在计算机编程类语言最新教学内容中,扩充Ja语言课程内容,拓展Ja的Web企业应用与Andriod移动平台开发实践课程.
1Ja社会需求
由于Ja语言“一次编写,到处运行”的特点,使其在国内外软件开发企业中的使用比例排名第一.Ja编程人员的需求市场广阔,仅以51job人才招聘网2013年7月的发布消息为例,关于Ja招聘的岗位信息多达4万余条.
在企业级应用方面,据W3Techs公司2013年6月统计数字显示,服务器端最为流行的5种常用计算机语言中,Ja是企业级高访问量网站的首选.自2008年以来基于Ja语言的Android系统迅速普及.2013年5月,据市场调研公司Gartner的数据显示,Android操作系统在全球智能手机操作系统占有率从去年同期的56.9%直线飙升至74.4%,并仍在提升.
2Ja教学现状
鉴于Ja的迅速普及和良好的跨平台特性,Ja已成为当代成长最快的软件产品之一,受到大约150个许可证颁发机构、200所大学和50万开发者的拥戴.从1997年起,美国麻省理工学院就设置了Ja作为必修课.2002年,美国加州大学伯克利分校开设了25门Ja相关课程.美国、澳大利亚、新加坡等国家90%以上的高校开设了Ja课程,甚至一些文科专业都竞相开设该课程.世界计算机排名前列的高校,均开设有Ja及其相关课程,详见表1.
在我国最新教育部计算机基础课程教学指导委员会制定的白皮书中,Ja课程被列为核心课程之一.国内高校从1997年开始陆续开设Ja相关基础课程,在原有的C和C++基础上.新增Ja编程课程；2012年国内已有近80%的高校开设了Ja及相关课程,仅2013年应届计算机专业学生就有近8万人在校学习Ja编程,2013年“华南资讯杯”广东省Ja程序员竞赛中有74所高校的702支队伍,共2094人报名.国内高校Ja课程开设情况,详见表2.
3Ja教学体系构建
在以往的Ja教学过程中,学生虽然学习了多种语言及编程设计类课程,但真正设计项目时却感觉自己不能完成该项目,原因在于Ja语言教学开展的孤立性,以及基础课程与实践课程的不连续性.传统Ja语言课程教学与其他相关课程缺乏横向融合,与实际项目开发纵向脱节,学生学习Ja过程中没有应用和项目开发的整体概念；由于Ja编程语言基础课和实践课需要多学期共同完成,造成学生在学习Ja语言过程中,前期基础课程迷茫而无所适从,后期实践课程感兴趣但基础不牢,进而丧失对Ja学习和使用的信心.
1）Ja教学体系整体规划.
在Ja市场和人才培养需求面前,如何合理组织和安排Ja课程的整体教学,已成为我们急需探讨和解决的问题.国内外高校的Ja教学中,基本上把整个Ja的课程设置为1年,分为Ja程序设计基础知识部分与Ja程序设计高级开发部分,其中基础部分以Ja程序设计为主,而高级程序开发部分则以J2EE以及J2ME课程为主.学生经过第一个学期对Ja基础知识的掌握后,可以在下一学期开始高级开发部分的学习.在一些高校中,课堂上老师除了授课之外,课程设置中还专门安排了一些Tutorial的授课安排,相当于课堂讨论课.老师会预先给出教学中的重点、难点,同学们可根据自己的情况及时发言或讨论,从中获得自己想要的东西.
参照国内外多所高校的Ja教学计划,依据吉林大学最新教学大纲的编程类语言教学内容,笔者所在团队提出了Ja课程教学体系构建方案,如图1所示.在高级语言程序设计和面向对象程序设计的C和C++语言基础上,依托算法设计和数据结构课程,从第4学期开始Ja课程教学；以JaSE为核心,侧重理论结合实践,注重程序和架构的设计,突出实践对于Web企业应用和Android移动开发的重要作用；在任务和项目驱动教学理念下,制订实践教学内容,详见表3；强调数据库应用在其中的重要地位,融入架构设计和团队开发等实际软件工程内容,为学生实际操作提供支持.
2）Ja程序设计课程.
Ja程序设计课程是Ja语言的基础,侧重Ja基本语法和数据结构,是Ja教学体系整体框架中的核心部分,也是后期以Ja为核心语言专业课程开设的基础.
Ja程序设计课程设立在第4学期,以JaSE为主,在介绍和讲解Ja基本语法概念的同时,需要学生深入理解面向对象编程思想,并进一步深刻认识不同数据结构间的内在关系；通过各章节实例,学生应熟练掌握一套JaIDE编程环境（如Eclipse或NetBeans等）,进行程序的编写和调试；并通过上机实践,实现具有简单界面的单机应用程序,如记事本和学生成绩登记等,详见表3,熟悉数据库的基本连接和使用,为后续以任务与项目为驱动的教学模式奠定开发环境基础；同时在整个授课过程中,贯彻面向对象程序设计思想,强调先设计后动手的软件工程设计理念,并穿插Ja的企业应用Web开发和基于Ja的移动设备Android开发中的延伸应用示例,给学生以实际应用的概念,为后续JaEE的Web企业应用和Android移动开发实践课程奠定应用基础.3）Web企业应用课程.
Ja在高访问量网站中占有很高份额,是当今Web企业级应用的首选,这需要Ja在Web企业应用中提供更多组织团队协作开发的机制,并考虑更多安全性和架构细节.
Ja企业应用课程开设在第5学期,以JaEE为核心技术,是对项目实践动手能力要求较高的课程,需要学生在数据库原理与软件工程基础上,进行规范化的项目工程构建与开发.在介绍前台界面Bootstrap与控制器Struts开发、中间业务层Spring管理和Hibernate与MyBatis数据库映射等架构内容的同时,需要学生了解Web开发的大量基础知识,如HTML、CSS和JaScript等；并通过设计、实现、测试、调试、发布和维护中小型企业应用的JaWeb项目开发实践,使学生自身技术水平在短期内得以迅速提升,进而将Ja基本概念、基本理论和实践技能融入到具体的JaWeb程序和集成开发环境中去.
JaWeb企业应用课程以实践课程形式在机房进行讲授,提倡任务与项目为驱动的教学模式,教师在讲授16学时基础课内容后,利用32学时进行SSH轻量级Web应用实际项目开发.搭建由前台查询、后台建库、中间层耦合配置的网站建设,如新闻发布网站和网上交易系统等实际企业应用项目搭建,详见表3.学生以分组分工协作形式完成项目内容,最终提交设计文档,并提供程序演示等内容.
4）Android移动开发课程.
随着基于Ja语言的Android系统迅速普及,对于Android开发人员的人才需求急剧增加.对于Ja开发者来说,以前主要在JaEE平台上从事服务器端应用开发,但在计算机便携化的趋势下,Ja开发者面临着为这些应用程序开发客户端的需求.
对于Ja开发者来说,Android应用开发既是一个挑战,也是一个机遇.Android系统是一个新的发展趋势,作为Ja程序设计课程的接续与延伸性实践课程,Android课程开设于第6学期,目的是使学生掌握Android系统开发的基本方法和流程,熟悉AndroidSDK、GUI基本控件、数据交互与存储以及移动设备特性等内容,从而为学生深入学习Android高级开发奠定坚实基础,有利于拓展学生就业途径,为其提供创业机会,具有良好的社会效益.
Android课程仍然以实践课程形式在机房进行讲授,延续任务与项目为驱动的教学模式,时时操作.教师在讲授16学时基础课程内容后,利用32学时进行Android手机应用项目实际开发.搭建由前台查询、远程建库、模拟查询和利用移动设备特殊传感器的项目建设,如手机通讯录、手持小游戏和网站客户端开发等,详见表3.同样,学生以分组分工协作形式完成项目内容,最终提交设计文档,并提供程序演示等内容.
4结语
Ja语言作为跨平台的面向对象语言,在近10年的流行开发语言排名中位居前茅,在Web企业级应用和移动设备开发中更是发展迅猛.在庞大的Ja市场和人才培养需求面前,需要教师提供合理的课程讲授体系和实践内容支撑,构建以提高学生能力和素质为目标的Ja人才培养教学体系架构.
（编辑：赵廓）