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摘 要：针对目前大量的高校毕业的“Ja程序员”不能满足企业和市场要求的状况,分析了Ja程序设计课程在高校中教学存在的主要问题,提出了五阶段教学法,强调学习Ja技术的整体性和系统性,并对各个阶段的课程设置,教学内容,教学方法,实践教学及考核方式进行教学研究和实施.
关 键 词：Ja教学；五阶段教学法；教学研究；教学改革
中图分类号：TP3文献标识码：A文章编号：1009-3044（2014）16-3848-03
Abstract：AimingatthelargenumberofgraduatesofJaprogrammerscan’tmeetthemarketdemand,adetailedanalysisofthemainproblemsofJaprogrammingcourseteachingincollegesanduniversities,putforwardfivestagesteachingmethod,emphasizingtheintegrityandsystematicstudyofJatechnology,andmaketheteachingresearchandimplementationofthecoursesetting,teachingcontent,teachingmethods,PracticeTeachingandassesentmethodsinthevariousstages.
Keywords：Jateaching；teachingresearch；fivestagesofteaching；reformofteaching
1概述
自从2000年初到现在,Ja作为主流程序设计语言在企业信息系统建设,嵌入式开发,分布式系统和科学计算等应用领域大展拳脚,各种软件公司、企事业单位每年需要大量的Ja程序员.目前国内的计算机专业基本都会将Ja程序设计作为专业基础课,但现在每年那么多高校毕业的“ja程序员”却很难到达企业和社会的要求,高校的Ja程序设计教学到底出现了哪些问题?该如何进行相应的改革?
本文作者通过多年对Ja的教学研究,针对高校Ja教学存在的若干问题进行了分析,提出了Ja的五阶段教学法,强调学习Ja技术的整体性和系统性,从C语言的学习开始,到Ja编程基础,到掌握Ja进行应用编程,将整个过程分成五个阶段,并对各个阶段的课程设置,教学内容,教学方法,实践教学及考核方式进行教学研究和实施,经过实施与同期比较取得了较好的教学效果.
2Ja在高校中教学存在的问题
2.1Ja教学课程内容的衔接问题
从面向过程的C语言如何过渡到Ja语言,二者有重叠和不同之处,很多老师假定学生们都掌握好了C语言,太快进入到Ja面向对象的内容,导致学生进入Ja有如临深渊的感觉,在实际教学中,这两门课程的教学很难做到上下衔接,在Ja的教学初期,忽略了Ja基础与C的一些重要区别.
在Ja的面向对象的教学中,如何解释清楚面向对象的三大特征：封装、继承、多态,以及如何让学生建立起面向对象编程的思想,这是教学中的重点,很多学生在这些知识点的掌握大多停留在字面上,不能从程序的角度去理解面向对象特征,这为后续学习Ja的应用埋下了巨大的隐患.
2.2Ja教学内容的问题
国内很多高校在《Ja程序设计》教学内容的取舍上差别较大,我们可以从两本国内比较具有代表性的教材来看：《Ja程序设计》[1]和《Ja2程序设计基础》[2],其主要内容都涉及了：ja概述,ja程序设计基础,数组,类和对象设计,继承与多态,ja标准类库,异常处理,输入/输出,多线程,GUI程序设计与applet,网络通信,jsp与servlet技术,jdbc技术,ja应用开发等方面.教学中如何取舍这些章节?大多高校都是在一个学期讲完这些内容,很多教师在课堂上只能忙于应付讲解Ja的各种语法和知识点,使得很多学生在赞叹Ja的强大的同时感叹Ja太复杂.
2.3Ja教学方法中存在的问题
传统的“填鸭式教学”在Ja的教学中仍然存在,不少老师在教学中只是为了完成教学进度.多媒体课件是辅助教学的工具,但过分依赖课件会使得不少教师在教学上反而被束缚,教师只是扮演了一个PPT讲解员的角色.
有不少教师提出在Ja教学中采用项目教学法,项目教学法[3]是指将传统的学科体系中的知识内容转化为若干个教学项目,围绕着项目组织和展开教学,学生直接参与项目全过程的一种教学方法.要将项目教学法应用于高校的Ja教学,如何选择合适的项目,如何让项目能涵盖适当的教学知识点,如何照顾大多数学生的学习水平和进度,如何分配好上课和实验的课时等等,这些问题都成为Ja教学中应用项目教学法的重要阻碍,处理不好会让基础不好的学生产生畏惧心理,过早的放弃Ja的学习.
2.4实践教学和考核方法中存在的问题
如何提高学生自主学习的能力、学习兴趣和动手能力,这是实践教学必须要解决的问题.很多学生在上机时只是对照书本上的程序进行验证：输入程序,得到结果,下课走人,而老师只是扮演了一个“会说话的调试器”,来回处理学生程序中的各种语法错误,使有限的上机实践课效率低下.另外,很多学校的Ja考核仍然在使用纸质试卷的考试方式,使不少学生为了考试而学习,为了考试而考试,并且会使用一些应付传统课程考试的方法去应付Ja课程的考试,比如死记硬背,考前突击等,这样的难以考核学生的实际编程能力.3Ja教学的研究与改革
针对以上Ja在高校教学中存在的问题,该文对Ja的教学内容设置,教学衔接,教学方法改变,教师角色转变以及考试考核方式进行了改革,强调Ja教学的连贯性,根据Ja教学的各个阶段特点应用比较教学法、任务教学法以及项目驱动教学等方法.
3.1阶段教学法及教学内容的设置
对于Ja的学习可以分为5个阶段,贯穿3个学期：
第一阶段：C语言程序设计培养学生的面向过程编程思想,C语言在语法格式和编程风格上与Ja的基础基本一致,通过学习C语言有利于学生理解计算机程序运行的基本原理,培养面向过程的编程思想,学习各种流程控制,认识和控制计算机内存[4]等,这些都是学习Ja重要基础.
第二阶段：在Ja的教学初期可以根据学生的情况使用6-8个课时来对C语言的内容进行回顾并进行相应的测试,作为学习Ja的一个过渡,布置针对性较强的编程题进行练习和讲解.从近几年的笔者的教学经验来看,这个缓冲期非常重要,尤其对于一些C语言基础不是很好的初学者而言,能起到承上启下的作用.
Ja编程基础这部分内容与C语言有重叠部分,又有不少不同之处,可以使用比较法进行教学[5],这样能让学生消除Ja入门的陌生感,有区别的地方重点强调.这部分内容包括Ja的编程环境、Ja编程风格、Ja基本数据类型、流程控制、函数定义与调用、数组和字符串等内容[6].（8-10课时左右）
第三阶段：Ja的面向对象,这部分是Ja学习的重点,是关系到学生是否能掌握该语言的关键所在,这部分内容主要包括：Ja的类定义,对象的生成和使用,面向对象的三大特征,抽象类与接口,异常处理,字符串与数组深入等内容.（14-20课时左右）,该阶段的教学方法总结为以下五个字：辅,讲,练,论和考.
辅：ppt作为辅助,主要说明每次课堂教学的任务,内容,目标和重点难点,每张ppt的内容尽量简洁明确,每个章节的内容只需要几张即可,不需要大量文字的堆砌,让学生明确每周的教学任务和要点即可.
讲：教师的讲课要从程序的角度去讲解各个知识点,如何对各个知识点设计好讲解程序是关键,这些程序难度应该循序渐进.教师在课堂上讲解的过程中要对程序进行适当的注释,命名好每堂课的程序并下发给学生进行课后验证和消化.
练：课后的练习分为验证性和深入性练习,验证性练习和课堂讲解的程序难度相近,易于上手,让学生能消化和巩固课堂上老师讲解的内容；深入性练习是应用所学知识点去解决一些实际的问题,要用到课堂讲解的知识点并关联到课外知识点,这需要学生主动去查阅书籍、帮助文档或者进行相互讨论,上网查询等,完成相应的练习和实验报告.
论：教师在上机课上主要针对深入性练习进行讨论,答疑,帮助学生完成这部分的练习,并对学生所做的练习进行随堂检查,起到监督作用,可以使用一定的课时让学生来讲解自己的想法和做法,引导班上其他学生一起进行讨论和学习.
考：进行期中考核,一来可以检查学生对这部分内容的学习情况,二是对一些学习态度不好的学生敲敲警钟,对于Ja面向对象的基础知识,主要采用程序阅读和程序填空为主,通过考核检查学生的学习情况,并对教学进行适当的调整.
第四阶段：Ja的基本应用,使用Ja来完成程序设计中的基本应用,主要包括：Ja常用类库的使用,Ja的文件管理,Ja的输入与输出,Ja的GUI界面设计等内容.（16课时左右）该阶段主要使用任务教学法,重点讲解每个章节的典型程序,设计适当的任务程序,让学生通过完成这些基本应用的任务,积累Ja的编程思想和经验.
任务教学在各章中的示例：
在该阶段教师应做好引导和监督的角色,一方面引导和帮助学生完成这些任务,另一方面掌握好学生完成这些任务的进度和情况,并通过课堂讨论、机房演示、学生展示等手段充分调动学生主动学习和动手的积极性.
该学期的考核应包括以下几个方面：实验报告+分组讨论表现+期中考核+课程设计+期末考试,期末要留出适当的课时来帮助学生完成好课程设计,并且对学生的课程设计进行检查、现场演示和提问,根据学生的完成情况和回答问题的表现打分.
第五阶段：这部分内容应该设置在上述4个阶段之后的下一个学期,作为Ja应用的深入,主要是深入掌握Ja并使用Ja来完成更为具体的应用开发,主要内容包括：Ja数据结构；泛型；Ja的数据库编程；Swing相关界面编程；多线程；Ja网络编程；Ja在web上应用等内容.这部分内容设置为54个学时左右,主要使用项目驱动教学,在一个学期内安排学生分组完成3-4个项目.教
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师对每个章节的内容进行提纲挈领的讲解,讲解关键语句,布置阅读和查阅资料的任务,更多的课堂时间将用于介绍项目开发的方法和思想,组织学生讨论项目开发中的问题,检查各组项目的进度和完成情况等.项目示例：
成绩评定方式：各个小组进行简短演示、说明和回答问题,现场进行打分,让学生能够对比各组完成的情况,形成良好的讨论和竞争氛围.
4结束语
本次Ja的教学研究与改革强调了系统性和连贯性,对Ja教学各个阶段的教学内容,教学方法和考核方式等进行具有针对性的教学改革措施,目标是培养学生的程序设计思想,提高学习兴趣,提高自主学习能力和动手能力等,但还存在一些有待解决的问题：如何完善上机测试与考试的Ja题库,如何设计更多合适的编程任务和项目以适应不同水平的学生,如何更有效地组织、引导学生进行分组协作开发,如何将Ja的一些新特性引入课堂等.