“模块化”框架下的《Java 程序设计》项目任务驱动式教学设计

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（广州东华职业学院信息工程学院 广东广州 510540）

摘要：模块化就是把人才培养方案，专业，课程，课堂都看成模块，世界万物都是模块，学生也是模块，大模块分成小模块，小模块做好了，大模块也就做好了，《java 程序设计》是职业学院软件技术专业必修课，学习目前世界上优秀的编程语言， 对提高学生就业能力有重要意义。然而，由于 Java 语言具有较高的抽象性、复杂性和严谨性，学生普遍感到学习难度较大；加之受传统教学模式的制约，学生往往感觉抽象、枯燥，学习兴趣不高，接受程度有限。为改变这一现状，我们将项目任务驱动法引入教学，对课程体系进行优化，对实训内容进行重新设计，以此激发学生学习热情、改善教学效果、提高教学效率，从而更好地满足职业院校培养实用型技能人才的要求。

关键词：Java程序设计；项目任务驱动；项目实训 。

Java 语言作为一种纯面向对象的程序设计语言， 是目前世界上优秀的编程语言之一， Java平台以其移动性、安全性和开放性受到g迎，在企业中得到广泛应用，尤其是近年来基于 Android 系统的Java 手机软件发展十分迅速，在形成一个新兴产业。Java 程序员的就业前景广阔，可以从事 Java 桌面软件开发、Java手机软件开发、Jsp网站开发以及其他与 Java 语言编程相关的工作。 《Java 程序设计》作为我院软件技术专业的专业必修课，力求使学生掌握 Java 面向对象程序设计能力，具备从事 Java 编程工作的基础，提高软件技术专业学生的就业能力。 对《Java 程序设计》教学进行深入改革、提高教学质量，有利于抓住当前 Java 技术广泛应用，社会对 Java 程序设计人才需求量大的有利时机，提高软件技术专业学生的就业率，提升软件技术专业的影响力。

一、《Java 程序设计》课程的教学现状

（一）课程地位和特点 计算机软件技术专业的培养目标是：培养德、智、体全面发展的学生，能掌握计算机系统基础知识和基本原理，熟悉计算机系统常用（软硬件）工具，具有一定的硬件操作和较强的软件开发能力。学生毕业后，既有大专层次的理论知识，又具有本专业较熟悉的实际操作技能适应在企事业单位计算机应用一线上直接参与管理或工作；适应在计算机软件企业从事专业的软件开发工作。 安排在第二学期，为培养学生“从 事软件开发工作”而开设。教学目标是让学生掌握 Java 面向对象程序设计能力，具备从事 Java 编程工作的基础。前导课程是《C语言程序设计》，掌握基本的编程能力基础；后续课程是《Java Web 开发技术》，学习实用的编程技术。 《Java 程序设计》是一门典型的程序设计类课程，由于程序设计本身具有的抽象性、 Java语言的复杂性和严谨性及传统教学模式的影响，学生普遍感到学习难度大，学习兴趣不高， 接受程度有限。

（二）难点和不足 由于程序设计工作本身具有的抽象性，对学生的逻辑思维能力要求较高；而 Java 语言的复杂性和严谨性，又使学生普遍感到 Java 语言学习难度大；加之传统教学采用的“先讲解后演示再练习”的方法，往往让学生感觉到过于枯燥和抽象；而当前《Java 程序设计》的课程体系更使之难以适应高职院校培养高技能人才的要求，其主要问题有： 1. 课程体系设计不合理。当前《Java 程序设计》的授课模式以理论讲授和演示为主，理论内容占主导地位，而实训环节处于从属地位。 由于当前的《Java 程序设计》高职课程体系很大程度上仍然是本科课程体系的简化版，是从本科课程体系中删除较难理论内容并增加实践内容而形成的，并没有完全摆脱本科模式的影响。然而，高职教育的培养目标是不同的。 高职教育更强调培养熟练的动手实践能力。因此，高职课程和本科课程在课程体系的设计应该是完全不同的，不仅仅是理论与实践的比例问题，而应该重新设计课程体系，使理论内容为实践内容服务，才能真正实现以培养动手实践能力为主导。 2. 实训内容设计不合理。当前《Java 程序设计》的实训内容大多属于验证性实训，与真实开发项目存在很大差距，学生难以适应实战项目实践，对培养岗位职业能力的作用非常有限。课程现有实训内容是根据理论内容设计的，是为了验证理论内容而实践，从而导致实训内容强调紧扣理论内容，而忽略了真实的岗位情境，造成实训情境过分理想化。这样即使学生能掌握一些实践技能，但是这些技能在真实的岗位情境中却难以应用。因此，必须设计好实训内容，突出 Java 语言的实用性、针对性，才能引导学生“在做中学”。 针对上述问题，我们引入项目任务驱动式教学法，对《Java 程序设计》课程教学进行改革。

二、《Java 程序设计》课程的项目任务驱动式教学改革

（一） 项目驱动是一种教学理论基础上的教学法

在教学过程中，把具体的、学生感兴趣的、有意义的具体任务作为线索，将知识点巧妙地隐含在每个任务之中；学生在预定情境下，经过思考并借助教师的引导解决问题，通过自主建构的方式获得知识、 培养职业能力。 与传统教学 “教师讲、学生听”，教师处于主动传输知识的地位，学生处于被动接受知识的 地位的模式相比，项目驱动法强调的是 “以学生为主体、以教师为主导、以任务为主线”。在 任务驱动法教学过程中，学生能充分发挥主观能动性，围绕任务要求开展实践探索，教师不再是课堂的中心，单方面地向学生灌输知识，而是在学生完成任务的过程中起到组织、引导、督促、 协助、评价的作用。采用这种教学方法，可以解决传统教学存在的无法充分调动学生的积极性和创造性，项目驱动式教学改革符合高职教育发展方向，符合国家教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》 提出的高职教育的教学过程要突出实践性和职业性的要求。

（二）《Java 程序设计》课程的项目驱动式教学

1. 概述

为了更好地实施教学，切合高职教育人才培养的要求，培养适应行业需求的程序设计人才， 我们在《Java 程序设计》课程中引入任务驱动教学法，以行业流行的my Eclipse 作为开发平台，对 《Java 程序设计》课程教学进行改革。我们紧扣 教学大纲，重新梳理《Java 程序设计》课程的知识体系，设计一系列具有实用性和趣味性的任务案例，并将所有知识点融入到各项目案例中。建立一套任务驱动式课程体系。我们以培养岗位职业能力为主线，用典型任务序化知识，并将知识融入任务情景之中。按“教师提出任务->学生分析任务->学生解决任务->学生提交任务完成报告->学生相互评价->教师总结与评价”的结构组 织每一个任务。任务驱动的整个流程按照实际需要进行安排，如果不能在一个教学时间单元中完成整个流程，则可以分段进行，比如把学生解决任务这个模块放到课余时间进行，让学生自主学习与挖掘新知识，加深对知识的理解。

2. 课程体系的优化设计

《Java 程序设计》课程的内容由三大部分构 成：Java 基本语法、Java 面向对象机制、应用编程。其中 Java 面向对象机制部分具有较强的理论性和抽象性，应用编程部分则更多偏向实践性。 由于该课程的知识点覆盖面广，内容之间联系紧密、互相渗透，我们根据教学目标重新梳理知识点之间的联系，按照任务驱动的模式将知识体系划分为 14 个模块，每个模块又包括三个小任务即启发式模块、知识点任务和实践巩固任务，14 个大的模块如下所示： （1）Java 开发环境的搭建和使用。Java 特 点；Java 实现机制；Java 的体系结构；集成环境 myEclipse 。 （2）Java 基本语法。Java 应用程序结构； Java 程序编写及运行过程。Java 语言标识符和关键字；Java 语言数据类型；Java 语言运算符与表 达式；分支控制结构；循环控制结构 （3）类和对象。类与对象概念与特征、属性和方法；类与对象的关系；定义类的语法；创 建类的对象；使用对象的步骤；类的方法组成部 分；定义和使用类的方法。变量作用域；定义包和导入包的关键字；Javadoc 注释。 （4）封装和重载。封装的作用；对属性封装；用构造方法实现对象成员的初始化。方法重载；Java 中的构造方法与实例方法区别；对构造方法进行重载。 （5）继承和多态。继承的概念；继承关键 字；父类与子类之间的关系，super 关键字。多态 的概念；静态多态，动态多态；多态的实现。 终类和抽象类。 （6）接口。接口的概念，接口编程的实 现； （7）数组。声明和创建数组；数组的初始化；数组元素的使用。 （8）字符串。定义、初始化字符串；字符 串常见操作及方法；StringBuffer 类的定义和方 法。 （9）异常处理。异常的概念；异常处理结 构；抛出异常；声明异常；自定义异常。 （10）GUI 编程。Java GUI 界面的基本原 理；常用的 AWT 和 Swing 组件；布局管理器；菜 单；Java 事件组成；委托事件处理机制；常用事件类； （11）数据库编程。JDBC 的概念；JDBC 框 架结构；JDBC 驱动程序 JDBC 驱动程序编程的基本步骤。 （12）文件 I/O 编程。Java 的文件管理； Java 目录管理；文件的创建；文件类的方法；顺序文本文件；流的操作步骤；随机文本文件；文件的追加。 （13）多线程编程。Thread 类；Calendar 类；SimpleDateFormat 类；线程的状态；线程的优先级；线程的通信。 （14）网络编程。TCP/IP 协议；Socket 类； ServerSocket 类；UDP 协议；发送数据包；接收数据包。 本文提出的课程体系将教学重点放在实践 较强的应用编程部分，涵盖了GUI 编程、数据库编程、文件 I/O 编程、多线程编程、网络编程等 技术，而对理论性、抽象性较强的 Java 面向对象机制，不再深入分析其内在机理，只要求学生掌握基本的概念、原理和语法，为后面的应用编程提供基础。

3. 实训内容的优化设计

Java 程序设计具有很强的实践性，但其理论知识却很抽象，学生仅理解理论知识点是远远不 够的。传统的“先讲解理论知识点，再展示演示案例帮助学生理解，后再进行实践练习”的做法是以教师为主导，学生被动学习的灌输式教学法，这样导致学生学习兴趣不高、接受程度有限，导致演示案例和实践练习的效果大打折扣。 对此我们重新设计教学流程，摒弃这种以教师为主导的做法，突出学生在学习中的中心地位。首先在每个单元中精心设计一个有趣、具有启发性的演示案例，先让学生看到程序运行效果，激发其学习兴趣和积极性；然后从案例中引出该知识点的任务，让学生分组讨论该任务，分析该任 如何完成；接着限定任务的完成时间，让学生在该时间内完成任务并提交任务完成报告，在任务完成后学生们要进行小组互评；后教师再根据学生完成任 务的情况进行总结和评价，包括对学生任务完成 程度的评价，对任务背后的知识点的解释，对学生还没熟悉的重难点进行总结。至此，学生通过完成任务，不但对相关知识点有了一定感性认识，而且通过任务评价和总结，能够更好地理解和消化理论，提升为自己的理性认识；后根据需要再设计 1-2 个案例作为实训练习，由浅入深、由简单到复杂地巩固知识点和技能。很明显，这是一种 “从实践到理论，再从理论到实践”的做法，符合人类认识客观世界的规律。由于该任务贴近学生学习的真实情境，学生感到亲切、容易理解其次，由启发式案例提出本节要完成的任务。这里任务比启发式案例要求稍高，有利于在学生现有的基础上挖掘自己的潜力，更深的理解知识。学生在接到任务后当堂讨论并分工，这样有利于培养他们的团队合作精神，学生完成任务的过程可以放在课后进行。在任务完成后需保留源代码，对程序运行结果保留截图并用 ppt 演示任务完成流程和填写任务完成情况表；回到课堂上后学生将任务结果进行展示并对其他小组评分，教师进行评价并补充讲解重难点，包括程序结构、定义变量、数据类型、运算符和表达 式、分支控制结构、循环控制结构等。教师对知识点和关键技术步骤进行总结，对实践练习中出 现的问题进行分析，可以帮助学生构建一个 晰、完整的知识结构后，进行实践巩固练习。，以任务为驱动，教师只是起到引导的作 用，这样学生掌握的知识才是真正属于自己的知识。

三、结语

如上所述，项目任务驱动式教学的关键是合理设计项目任务，将知识点巧妙地隐藏到任务中，让任务本身具有趣味性并尽可能地贴近真实情境，使学生在完成任务的过程中不仅获取相关知识，而且发展实践能力。理论知识点不再是案例的主导， 而是作为演示案例的抽象推广。实践证明，对于《Java 程序设计》这门理论性和实践性都很强的课程，通过引入项目任务驱动教学法，进行项目实训，使理论和实践互相渗透，确实能够，激发学生的学习热情，改善教学效果，提高学生的动手实践能力，能更好地满足高职院校培养实用型技能人才的要求。

参考文献：

《疯狂JAVA讲义》 电子工业出版社，李刚编著。

《JAVA开发实战经典》清A大学出版社，李兴华编著。