Java程序设计项目化教学研究与实践

摘要：该文阐述了项目化教学方法在《Java程序设计》这门课程中的实施过程及考核方式，并对实施后的效果进行了总结；实践证明，项目化教学实践是高职课程改革的有效方法之一。

关键词：Java；项目化；教学研究；实践

随着互联网+时代的到来，Java语言作为一种面向对象的编程语言，仍然是最为广泛使用的编程语言之一。TIOBE2017年8月编程语言排行榜显示，TOP20编程语言排行榜第一位的是Java语言。目前全国大多高职院校计算机相关专业均开设该课程。由于其具有抽象性，采用传统的“先讲知识点，再总结验证，最后拓展提高”的归纳式教学已经不适合高职教育，那么如何在实际教学中让高职的学生掌握面向对象的编程思想与方法，提高学生自我学习能力并为后续其他课程打好基础是高职院校教师一直思考并探索的问题。技能型人才是高职教育的培养目标之一，教师一般比较注重学生的操作能力，在工作岗位中实现学生操作能力的提高。作为职业院校，必须以工作过程为导向，职业能力为目标，必须在现有的课堂中改革现有教学模式，让学生真正动手。项目化教学具有实践性、自主性、发展性、综合性、开放性等特点，必须让学生在动手实施项目的同时学习课程的识记理解内容，正如蒙特梭利所言：我听见我会忘记，我看了我会记得，我做了才会理解。这样通过自己动手做使学生逐步理解Java的面向对象的思想，以达到职业院校人才培养方案的培养目标。本文主要以高职院校《Java程序设计》课程为例，研究项目化教学实践。

一、思维改革

针对较为抽象的程序设计类课程，思维培养主要是指培养学生能依照软件工程的思想，使用某一门编程语言解决某一类具体问题。因此，在本课程的项目化教学中，要引入符合该要求的若干项目，然后引导学生使用软件工程思想，依次为需求分析、概要设计与详细设计、编码等。基于以往在程序设计类课程教学中出现的理论难以理解或不能实操等问题，采取以具体项目为导向，将每个项目进行模块化分解，就像实际的企业小型MIS开发。以由易到难的项目为引导，通过由简单到复杂、由代码行数少到工作量较大的编码过程，逐步降低学生对代码的畏难情绪，建立编写代码能力和自主学习能力。辅助以教研室的教师工作室及专业技能大赛，引导学生把Java的基本知识融入生活。

二、具体应用

（一）Java程序设计课程项目的选择

在某学期课程开始之前，指导教师应先在假期进行备课及备学生，根据学生学情确定具体项目，选取与本专业相关的小型项目（本例选取学生综合素质评定系统、简单计算器、房屋租赁管理系统等），根据学情，了解学生的程序设计基础，将项目进行任务划分。再根据所需模块的知识点，对项目建立“需求分析→概要设計→详细设计→代码实现”的学习模式。该形式对指导教师要求较高，因为针对不同的项目需要划分不同的任务，这样学生才能对项目整体设计有较为客观的认识。课程整体上通过三个整体系统项目的完成来学习零散知识点。项目化设计如下：

1.给出简单计算器项目设计，先启发学生自主分析项目，得出项目功能需求与设计。例如：设计的简单计算器应至少可以完成加法、减法、乘法、除法以及取余运算；退格和清零功能。从而得出需要学习的知识点：第一，框架类JFrame，容器Container，布局方式之BorderLayout边界布局，按钮Jbutton，面板JPanel，for循环，注册按钮事件监听器；第二，事件监听器中的事件处理方法void ationPerformed（ActionEvent e）完成主要的按钮事件的处理；第三，事件处理，触发按钮事件；第四，利用文本框显示操作数和运算结果。

2.知识点与实际操作结合。学习面向对象基础知识、JavaSE环境搭建、数据类型、程序结构、类与对象、继承、封装、多态等知识点，通过知识点的分段学习完成第一个项目的设计。

3.结合软件工程思想，在学生完成需求分析的同时尝试编写该项目的需求分析报告，在概要设计阶段撰写概要设计报告。

（二）项目具体实施

根据高职学生的特点，项目的选择不能难度过高，且要根据面向对象思想尽量覆盖本课程所有主要的知识点和能力点，同时项目的实施也需要由容易到较难。基于项目具体实施的要求，本课程主要选取如下三个项目：

项目1基于Swing的应用系统开发——简单计算器；

项目2基于命令性的应用系统开发——学生成绩管理系统；

项目3基于JDBC的应用系统开发——房屋租赁管理系统。

各小组根据制定的需求分析与概要设计，确定每位同学在小组的分工以及成员合作的形式，然后按照已确定的既定步骤实现该项目。项目实施的过程中要按照需求与设计来进行自查和互查，判断项目进度是否可以如期完成，此时指导教师除了引导还需观察个体动手能力，理解能力并加以有针对的指导，同时要敢于放手让学生自己去实践、不怕学生犯错误。最终实现“手把手”一“松开手”一“放开手”。

具体每个项目简述如下：

项目1基于Swing的应用系统开发——简单计算器。考虑到该项目是学生学习这门课程的第一个项目，所以一般使用视觉上比较直观的GUI实例。由指导教师在课堂上给学生做已有计算器演示，简单分析，然后由小组进一步分析，弄清楚计算器所需用到的知识点、技能点。最后指导教师对项目中重点难点与实现过程进行现场编码并演示完成，带动学生理解项目、实施项目，每个学生都要初次尝试照猫画虎。

项目2基于命令性的应用系统开发——学生成绩管理系统。该项目属于难易适中的项目。也是先由指导教师在课堂上给学生做效果演示，简单分析，然后由小组进一步分析需求。（1）记录学生的基本信息，如姓名、学号、专业、班级等；（2）记录各科成绩；（3）实现常用的统计功能。如：单科成绩排名、总分排名、统计成绩高于/低于某一临界值的学生。该项目教师放开手，由小组在试错中进行。可能刚开始学生在分析与设计中会出现错误，教师要敢于让学生出错，引导改正，由小组主导，组员合作完成实现项目。

项目3基于JDBC的应用系统开发——房屋租赁管理系统。该项目是一个综合性比较强的项目，且需要连接数据库，所以仍然以小组为单位进行。考虑到学生的能动性及少数学生的惰性，要求每组最多4人，最少2人。学生根据之前的需求、设计小组完成，教师给出建议意见以及代码调整、改正。该项目的重点是讲解房屋租赁管理系统的需求分析、设计与实现。其目标是完成系统的需求分析、系统设计、代码实现。需求分析重点解决了需要做什么，系统设计是解决怎么做。包括功能模块设计、数据库设计、详细设计等。该项目的实施步骤与前一个项目类似，但需要完成的功能与知识点较前增大，通过该项目也训练了学生的团队合作意识以及自主学习能力。

（三）考核、展示与评价

根据高职学生的特点，评价一般遵循下列原则：阶段评价与最终评价相结合；小组评价与个人评价相结合；自我评价与第三方评价相结合。课程考核，以三个项目的完成及学生课堂表现考勤等进行考核。具体比例为：考勤（10%）+综合项目作业与小组答辩（60%）+期末综合测试（30%）。项目2和项目3每个小组要以较为完整的软件系统为成果，选派一位同学进行演示。由该同学代表该小组分解本系统程序设计与实施过程，分析用到的Java知识点，软件的使用演示等。并例举小组的收获（优点、缺点等）。项目小结环节，各小组完成后，小组互评，然后教师再对各组的项目指出优缺点。

三、结束语

《Java程序设计》课程一直是高职院校计算机相关专业程序设计类课程的专业课之一，在我院《Java程序设计》的课程标准中，明确该课程主要培养学生掌握面向对象程序设计的能力和应用软件实际项目开发的能力，并能应用所学知识进行创新性学习、研究性学习，为后续综合设计的学习打好基础，也为软件类工作岗位提供技能支持。本文对Java程序设计课程中的项目化教学进行了研究。实践表明，Java程序设计课程项目化教学改革的实践将学生实际编码能力与面向对象知识点紧密结合，符合大时代背景下职业教育的要求，这种以学生为主体的教学模式，能够引导学生主动学习、思考学习，经过2轮的教学，发现通过项目化教学激发了多数学生的学习兴趣，多数学生在Java的继承、封装、多态的理解和动手搭建环境、编写代码、查找代码错误等方面也有了显著提高。

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