独立学院计算机专业“JA程序设计”教学

【摘 要】独立学院以培养高级应用型人才为主要任务.Ja语言是目前广为应用的软件开发语言,因其教学理论综合性高、应用实践性强,传统的教学方法易导致学生理论理解不深刻、实践能力差等现象,难以满足企业的用人需求.针对这一问题,本文提出独立学院Ja课程教学与企业相接轨的教学目标,采用模块化的教学内容,并从教学方法和实验实训教学两方面详细阐述了相应的改革措施,实践结果表明本改革取得了良好的效果.

【关 键 词】Ja语言；教学改革；企业需求；独立学院IndependentSchoolofComputerProfessionalTeachingJAprogramming

HuYan-hua,ZhangHeng

【Abstract】IndependentInstitutetodevelopadvancedapplicationstalentsasthemaintask.TheJalanguageiscurrentlywidelyusedsoftwaredevelopmentlanguageanditsteachinghightheory,practicalapplication,thetraditionalteachingmethodsleadtostudents'theoreticalunderstandingoftheprofound,practicalabilityandpoorphenomenon,itisdifficulttomeettheemploymentneedsoftheenterprise.Tosolvethisproblem,weproposetheteachingenterpriseofIndependentCollegesJastandardsofteachinggoals,modularteachingcontent,andteachingtwoelaboratereformmeasureromtheteachingmethodsandexperimentaltraining,practiceresultsshowthatthethereformhasachievedgoodresults.

【Keywords】Jalanguage；Teachingreform；Businessneeds；IndependentInstitute

中图分类号：G642.3文献标识码：A

1.引言

独立学院是伴随我国高等教育发展而产生的新兴办学模式,它凭借“民、独、优”的特点,对迅速整合利用高校优质教学资源及社会资源产生了积极影响.但其办学条件有限,大多学生的基础相对薄弱,其教学方法与培养模式是办学的难点——若其克隆母体学校模式,就会使学生面临尴尬局面：与普遍高校相比理论知识欠缺,和高职院校相比实践能力不足,导致学生竞争力不高.因此,培养符合社会需求的“高级应用型人才”成为其主要目标[1].Ja语言是目前国内外广泛使用的编程语言,已成为软件设计开发者应当掌握的一门基础语言.相应地,《Ja程序设计》已经成为所有高校计算机专业的专业核心课程.如何改革本课程的教学方法,提高学生就业的竞争力[4],已成为独立学院计算机专业教学改革的一个重要问题.

目前不少计算机专业的毕业生存在着理论与实践相脱节的现象,在知识能力和素质方面与社会的需求存在一定的差距.反映了当前高校尤其是独立学院类院校的教学内容、教学方法、教学手段、实验实训教学等方面出现了滞后,没有与社会实际需求挂钩.针对上述问题,我系成立专门教研小组,并与母校教授及高工教师密切协作,定期地进行教学交流、总结,并依托母校雄厚的师资力量和硬件设施,采用当前主流的开发平台搭建硬件实验室.同时,本小组教师密切关注IT类前沿动态,将当前主流新技术引入课堂,拓宽了学生视野,激发学生求知欲.本文主要从教学内容、教学方法、实验实训三个方面对“JA程序设计”课程教学改革进行探讨,力求提高学生编程实践能力和创新能力.

2.教学内容改革

Ja是计算机专业高年级的课程（其中我系开设在大三上学期）,其教学质量直接面对企业的考核,其教学应该以企业需要为出发点[2],而提高毕业生的编程能力是关键.为了达到这一目的,首先需要明确教学内容.

大学的程序类课程是系列化的教学,在Ja之前已经学过多门语言课程,如C/C++语言.这些语言类课程的基本风格、语法、程序逻辑是一样的,因此在Ja教学中,对于这些基本的内容不必详细讲解,通过简单的回顾即可,应该把大量的时间和资源用于更高级、更专业内容的学习,这样,学生才能更快地提高自身素质,强化编程能力.

目前,市面上很多教材对于Ja的介绍偏简易,尤其是对于Ja的一些重点内容并没有详细介绍,这对于学习Ja是不利的.笔者推荐由清华大学出版、耿祥义主编《Ja2实用教程（第三版）》作为教材.

结合我系学生的编程能力及企业需求相关岗位（如程序员、软件测试人员、项目实施人员及客户支持人员等）,本课程改革内容[5][6]选取上采用模块化教学的方式,有针对性的设计了7个模块（涵盖13个任务）和6个来自企业的真实项目.其中7个模块所选择的任务基本涵盖了目前企业最常用的设计模型,如工厂模式、单例模式、模板模式、组合模式及C/S模式,从而与职业技能进行有效链接,且可以集中包括了Ja课程所有学习重点.

模块一、Ja面向对象编程

该模块中包括三个任务：1、输出,通过实现输出的案例学会面向对象及其特征等相关知识；2、简单职工管理,通过简单职工管理的案例学会面向对象中继承的使用及方法的重写；3、职工信息管理系统,通过其案例学会简单项目的设计流程和开发思路.本模块旨在使学生在C++的基础上进一步理解面向对象的编程思想,三个案例能激发学生对Ja语言面向对象思想更高层次的理解,并对Ja程序开发充满信心.模块二、集合框架

本模块的任务为经典的记事本程序,通过该案例能使学生理解集合框架的体系结构,能使用集合类和接口进行数据的存取,其中熟练掌握Arraylist、LinkedList、Hashtable、Vector、HashMap集合类,明确集合存储的数据类型,并在实际工作中应用.

模块三、JaGuI

本模块中包括三个任务：1、计算器程序,以此为案例旨在使学生会使用NetBeans集成开发环境,运用JaGUI工具进行界面的设计,并熟练使用swing相应的组件及布局管理器；2、Ja事件处理及对话框,通过实现学生的信息添加及修改案例使学生学会Ja中事件处理机制,能运用常用的AWT和Swing事件,解决实际事件问题,会使用JOptionPane、JDialog对话框；3、Ja异常处理,通过加法计算器的案例是学生掌握try-catch-finally进行异常处理,学会throw和throws抛出异常的区别以及自定义异常及相关异常处理知识.通过对模块三的学习,使学生可以实现用Ja来开发简单的带有用户界面的程序,并能意识到程序运行过程中可能会出现的问题并对其进行预先处理.

模块四、JDBC

本模块包括两个任务：第一个任务为JDBC连接数据库,先让学生理解JDBC概念及其驱动类型,会使用Connection对象和Statement对象,重在能用JDBC连接Access/SQLServer/Oracle数据库；任务二、JDBC访问数据库,此任务通过实现查询分析器案例,让学生掌握ResultSet、ReparedStatement、CallableStatement对象,能够对数据库进行增、删、查、改操作.本模块旨在使学生明确企业开发项目中数据库操作是重中之重.

模块五、I/O流

该模块通过两个任务对I/O流进行讲解：第一个任务是账户数据管理,通过账户数据的存储和浏览的实例掌握IO流及相关类知识；第二个任务是学生数据管理,通过该案例使学生会用FileReader/FileWriter类进行文件读写,会用BufferedReader类进行缓冲区读写和PrintStream/PrintWriter类.另外,笔者授课时还重点讲解Reader与Stream的区别与使用场合.通过该模块的学习让学生明确输入、输出操作时企业项目开发中必不可少的操作及面向对象开发中数据读写的实现思想.

模块六、Ja多线程

本模块中含有一个任务——经典邮件系统,通过此例使学生明确Ja多线程相关概念以及能运用多线程解决多任务同步与互斥问题.笔者授课时结合操作系统进行讲解,加深学生对临界资源、并发问题理解,并尽量使学生理论联系实际,激发学生学习兴趣.

模块七、Ja网络编程

此模块的任务为点对点聊天,通过该案例可以使学生掌握Ja.包的含义与使用方法,会使用网络通信中常用的TCP/IP、FTP、HTTP等网络协议,会使用URL类和IAddress类,能用Socket类进行网络编程,从而使学生学会在网络环境下实现数据的通信.

通过上述模块的学习,其中涉及到的知识点都是一个合格Ja从业者必须深刻理解和掌握的内容,可以大大提高学生的积极性,使他们认识到Ja语言的特点,拓宽了眼界,还可以理论联系实际,更重要的是这些内容衔接了Web开发的内容,有利于学生们后续课程《JSP/Servlet》、《J2EE》等课程的学习.

3.教学方法的改革

为树立学生面向对象程序设计思想,掌握Ja技术精髓,实现我系“零距离就业”,在课程的教授过程中,我们大胆的进行教学改革,以“工学结合”为切入点,灵活使用“启发式教学”、“任务驱动”、“项目导向”[3]等方法,突出了“理论教学构筑学生的知识结构,实践教学构筑学生的职业技能结构”的教学原则.

（1）启发式教学法

可激发思维,增强学生学习的主动性、积极性和创造性.例如,当讲线程时,并不是直接给出线程的概念,而是先回忆“进程”的概念,分析一个进程的执行过程,从细节处引导学生对各种因素进行分析和思考,引出线程概念,获得正确的结论.

（2）任务驱动教学法

对每个知识点的讲解采用“任务驱动”的方法,通过“提出任务→分析任务→完成任务→边学边做→总结”的过程,体现出互动创新、提倡个性、重在应用、共同协作的教学风格.通过多种教学方法的灵活使用,激发了学生的学习兴趣,促进学生积极思考、实践.

（3）项目导向教学方法全面推行“项目导向”的教学方法,通过精选案例、分解任务、讲练有机融合,将相关知识点融入项目,通过项目实现,让学生掌握Ja技术,并对面向对象编程有一个直观和更加感性的认识,再通过动画演示、趣味教学等方法,使学生能够积极参与整个教学过程,让学生建立起面向对象编程的思想,体现“以学生为中心,教师为主导”的教学思想.

4.实验实训教学方式的改革

对与Ja课程的学习,应注重培养学生的实践能力,我系主要采用以下两阶段实验教学模式：

（1）与模块学习同步的上机实验,对上述任务案例实践采用“榜样学习”教学法,即课上让学生对上述7模块中13个任务案例进行同步一一模拟,完成知识点相同或类似的项目,以巩固学生对相关知识的掌握,并树立学生信心和成就感.

（2）六周实训阶段

此阶段设置在上述模块学习结束.为了使学生的职业技能和职业素质同步提升、全面培养,通过7个模块的学习,学生已经系统、全面、深入、专业地接受软件项目开发中所需要的各种专业知识和专业技能,再通过模拟软件公司真实项目的实训锻炼和职业指导,不仅能够强化学生对知识的理解和吸收,也能够培养学生运用专业知识解决实际问题的能力、提高个人的职业素质.目前我系模拟真实项目有：社区医疗信息管理系统,即时通讯系统,客户关系管理系统,BBS论坛系统,教育信息化系统,物流配送系统.本阶段教学由校企合作教师和我系专任教师（参与过企业项目合作及有过企业工作经验的教师负责）,目前与我系合作的企业有：四川华迪,深圳达内,上海杰普软件科技有限公司等遍布全国范围之内数十家合作企业.

本实训阶段采用小组团队方式开发.为了能够让学生体验到项目开发过程中的团队协作、团队交流和增强“协作和共享”方面的意识,本阶段开发项目采用团队（Team）开发方式实施——项目分组和角色扮演.主要有项目组长、技术总工、项目功能实现（开发人员）、界面开发及集成测试等人员.

通过本阶段实训,要求学生不仅要实现软件的功能要求,还要尽可能完成一个稳定、安全、高效、高维护性的一个高质量的应用软件.通过分组和角色扮演等多种不同的形式的锻炼,最终使得学生不仅在编程上得到进一步的提升与巩固,也还能掌握软件架构设计的思想、设计方法和理解设计原则,懂得如何去设计构思软件.学生可以充分体验软件开发过程中的各个环节、任务和目标,从而增强软件开发过程中各个阶段所需要的各种形式的标准化文档和编码规范化方面的意识,并把握软件设计模式的思想和具体在实际项目开发中的应用、增强团队协作和交流的意识.本实训项目完全按照企业的流程去管理,由校企资深的项目经理带队,从需求分析、概要设计直到集成测试、验收测试完全符合企业的管理模式.在这个阶段使学生真正的体会到企业的开发流程模式,使得学生就业后能以最快的速度融入企业.

5.总结

要培养高素质技能型人才,提高计算机专业的学生市场竞争力,在独立学院开设的Ja课程就必须以企业需求为出发点,本系采用模块化的教学内容,任务驱动和项目导向的教学方法,两阶段实验教学方式,使学生更好地明确学习目标,强化编程能力,提高创新能力,适应社会需求.实践证明,通过新的Ja课程的讲授方式,学生的学习积极性得到很大的提高,分析问题能力、系统设计能力以及编程能力均得到提高,从而提高了学生竞争能力.本校2007级和2008级计算机专业毕业生的就业率高达96.34%和97.53%,表明我系实行Ja课程改革已经取得了初步的成功.但是,我们清醒地意识到,Ja教学改革是一个不断探索、不断总结、不断改进、不断实践的过程,我们将继续努力,不断完善,为切实提高独立学院培养质量做出贡献.