Java程序设计项目化教学的研究与实践
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摘要：针对Java程序设计程的特点，对其传统教学模式进行深入研究，分析课程教学中存在的诸多问题，提出了以项目化教学为主，融合其他教学方法的新型教学模式。通过具体的教学实践，新教学模式培养了学生对编程的兴趣，逐步加强了学生分析问题和解决问题的能力，提高了学生自主学习知识的能力、综合运用知识的能力以及实践动手能力。
关键词：Java;程序设计;项目化教学
中图分类号：TP393 文献标识码：A
文章编号：1009-3044（2020）02-0186-02
目前，不少学校对Java程序设计课程的教学，依旧采用传统的“填鸭式”教学模式。教师以教材内容为基准，按照章节排列顺序，如Java基本概念、Java基础语法、Java面向对象基础、继承和多态、异常处理、集合框架、I/O数据流、图形编程、多线程编程、网络编程、数据库编程等讲授各种语法知识，然后通过事先编写好的案例程序去演示这些知识点的应用。这样的教学方法存在如下问题：教师向学生“灌输”知识的单向教学方式，使得课堂沉闷枯燥，学生的参与感、获得感不强，导致学习积极性不高，甚至会削弱学生的学习兴趣;教师传授的内容相互衔接性不强，验证知识点的例子彼此孤立，以致学生学到的知识比较零碎，缺乏程序项目整体性概念，难以将所学知识应用到实际的软件项目中。
针对传统Java程序设计课程教学过程中存在的问题，结合笔者多年的教学经验和对兄弟院校、行业企业进行走访调研，提出项目化教学的教学模式。在教学过程中，以项目为导向，通过从项目细化出的各个任务将教学模块的知识点进行有机结合，切实提高学生的程序设计水平。
1 项目化教学法的特点
项目化教学法是以实际项目为载体，以项目中逆向拆解出来的若干任务进行引导的教学模式。该模式突破了传统教学法单一知识传授的局限，也不再把教师掌握的知识技能传递给学生作为追求的唯一教学目标，而是在教师的引导下以完成共同任务为中心，解决问题为驱动，将学生未来要掌握的实际工作过程设计成教学过程。
项目化教学法的特点主要包括：
1） 自主性
在整個教学活动中，学生作为主体，而教师转变为学生学习过程中的引导者和指导者。教学过程的结束，意味着整个项目的完成。在项目实施的过程中，学生可以充分发挥自己的主观能动性和创造力，从而激发学习热情，提高积极主动的学习能力。
2） 实践性
教师根据教学内容，灵活设计项目，再将项目模块化为若干任务，每个任务都融合了一个或多个知识点。课堂开始后，学生参与完成各个任务，进而完成整个项目，在动手实践中不断学习知识，强化专业能力，锻炼了动手能力。
2 实施项目化教学应注意的问题
2.1 项目难度适中，覆盖知识面要广
不论是选择现成的项目，还是新设计的项目，都要遵循“易学、易用”的原则，难易程度必须适中，对学生具有一定的挑战性，即让学生在当前发展水平的基础上，经过一定的努力能够完成。这样，学生在学习的各个时期都会有获得感，可以见到阶段性的成果，利于培养学生的自信心，对学习起到促进作用。同时，项目应尽可能涵盖Java课程内容的每个知识点。在项目化教学的时候，使项目既能拓宽学生知识的横向空间和纵向空间，又能让学生认识到知识的无限性。
2.2 确定项目和所授知识点的对应关系
课程开始之前，教师务必把项目进行任务分解，逆向拆解为若干模块，再将模块进行由浅入深地安排，以“职工信息管理系统”项目为例，如表1所示。教师在课堂中，将知识点的讲解融入项目模块中，学生一边理解学习知识点，一边熟悉知识点在实际项目中的应用，不断累积编程经验。
2.3 项目化教学法应与其他教学法综合运用
无论何种教学方法，不管有多么优秀，单一地采用都难以满足Java课程教学的需求。因此，想要项目化教学法在Java程序设计课程中得到有效的运用，需要将传统教学法、案例教学法、多媒体演示等方法综合起来使用，更好地实现教学目标，提升教学质量。以项目化教学为主，结合其他教学方法的教学模式，不仅可以将项目模块中涉及的知识点讲精讲透，还可以将项目中遇到的问题，通过设计生动形象地案例加以说明，提高学生的学习热情和兴趣，促进学生理解知识并加以利用的本领，增强学生发现问题和解决问题的能力。
3 项目化教学在Java课程中的实践
3.1 项目设计
按照Java程序设计课程大纲要求，在课程开始之前，教师首先选择或拟定一个学生相对熟悉的、功能比较完整、有实用价值、来源于日常生活或生产相关的小型项目，比如聊天系统、永川东站售票系统等。该项目要覆盖Java课程大纲所确定的教学内容，具体教学内容如表2所示。然后，把一个完整的项目拆解为若干子项目，再把子项目细分为若干知识单元模块，每个模块又进一步细化成一系列的子任务。教师要讲解的知识点围绕着项目中的任务展开，而学生需要掌握的知识包含在模块任务中，整个教学活动紧密围绕项目进行，实现学生对知识和项目的内在构建。
3.2 项目教学
课程开始前，教师把事先设计或选定的项目编程实现，经过调试、测试后能正常运行。在课程之初，教师向学生演示项目作品，让学生感受到Java课程所学习的知识可以解决自己熟悉生活场景中的实际问题，从而调动了学生对Java课程的学习兴趣，使其产生主动的学习愿望和求知欲。
每次教学活动在课堂开始时，介绍本次课所学知识点将用于实现哪个模块任务，把教学目标和内容渐进有序地融入模块任务中。教师在讲授过程中，应综合运用启发式、探究式等多种教学方法，借助黑板和多媒体技术，以现场编码或板书的方式讲解模块任务中的知识点。学生听明白后，即可进行相关模块任务的开发。通过完成模块任务，学生不仅能快速、有效地将所学知识应用于实践，巩固了对课堂知识的理解，而且锻炼了实际动手能力和解决问题的能力。
3.3 项目评估
对于每个模块任务的完成情况，教师需要进行合理的评估，对于大多数学生没有掌握的知识点，有必要重新讲解和重点指导，直至同学们掌握和理解为止。然后，再考察每个学生的任务完成情况，鼓励学生进行自我评价，积极参与学生互动，实时收集学生对所授知识的接受程度和应用效果，据此调整自己的授课节奏、授课方式，甚至更新教学内容。最后，教师对教学目标、教学方式和手段、教学效果等方面进行全方面总结和思考，发现不足，予以改进，为下一模块任务实施提供参考。
4 结束语
项目化教学法是一种以解决问题为导向的交互式教学模式，让学生在学习Java程序设计课程理论知识的同时参与了实际项目实施的过程。经过几年的教学实践，通过讨论分析，教师以项目化教学方法为主，辅以其他教学方法进行教学，能将理论知识与应用实践进行有机结合，比传统的教学取得更好的教学效果。学生在学习过程中目标更清晰，理论知识的学习更有选择性，促进了学习的积极性，增强了学习动力，提高了用计算机编程解决实际问题的能力和创新能力。
参考文献：
[1] 江南，王春枝，康瑞华.计算机专业程序设计语言类课程教学改革的思考[J].计算机教育，2017（5）：42-44.
[2] 黄萍，杜汝涛.校企共建课程在Java课程中的实施[J]. 计算机教育，2018（8）：168-170.
【通联编辑：唐一东】
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