浅谈基于能力培养下的Java程序设计课程教学
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作者:王璐
摘要：在Java程序设计课程的教学过程当中，传统的“理论+程序演示”的教学方式可能会造成学生们自我创新和独自实践的能力有所下降，不能培养他们的自主创新和创作能力，这对于学生的发展是不利的，要解决这个问题，就要让教师改变原有的教学方式，摒弃传统的教学理念，将能力培养作为教改的核心内容，对学生教学进行改革，把计算机思维引用到课程中去，从而促进学生们学习知识，运用知识，进而培养能力，提高素质等，将教学质量抬高一个阶梯。
关键词：能力培养;Java程序设计;课程教学
中图分类号：C642 文献标识码：A
文章编号：1009-3044（2020）33-0082-02
开放科学（资源服务）标识码（OSID）：
因为Java语言所独有的简单扼要，安全度高，平台独立，面向对象等特点，使得Java语言收到了编程爱好者的广泛喜爱和青睐，从而在企业单位的项目开发中得到普及和广泛应用。而各个高校也陆续开设了Java程序设计课程，这也成了许多编程爱好者的福音，是学习面对对象程序设计语言的头选课程。Ja-va语言应用范围很广，它可以用于桌面的程序开发，还可以用于企业应用或者手机应用的开发。通过学习Java程序设计课程，可以培养学生掌握面对对象的设计方法，培养学生通过练习计算机建模和编程来解决一些实际性的问题。同样它也是后面更深入学习编程课程的基础，因此它在程序设计课程这一大类中的学习具有非常重要的作用。所以在教学过程中，采取正确而恰当的教学方法，可以培养学生们学习编程的兴趣，提高学生们在实践活动中的应用能力，是非常有意义的。
1 Java程序设计课程教学中存在的问题
Java语言相比于C语言增加了面对对象这一独特特性，它是完全性面对对象的一种程序设计，而由于这一特性是非常抽象的，所以学生们对于这一特性的了解是模糊和庞统的，再加上传统教学上的不足，“灌输性”的教学模式不能很好将整体思想和具体应用传授给学生们，使得教学效果不理想。目前教学上主要有以下几个问题：
1）选择适合恰当的教材较困难。一方面来说，课程的教学内容或复杂烦琐、专注于细节，或太过于单一呆板，又或太过于抽象，再者整体教学综合性太强，都不适合初学者对于Java程序设计课程的学习。另一方面教材的理论性太强，太偏重于实践，不能很好地将教学目标完成。
2）学生们缺乏对于课程学习内容的认知。如果学生们仅仅是将每一单独的章节，零碎的知识点进行整合学习，不能系统地把握各个章节，以及各個知识点之间的联系和关联，也不能将学的内容和后续其他课程的知识点串联起来，就达不到预期的学习效果。另外，单一地学会了书本上的知识，却没办法将知识之间的联系自行串联到一起，也很难在实际操作中联系起各个知识点，但是实际的操作讲究的就是各个知识点之间的灵活运用，因此缺乏全局性的认知，就不能很好地掌握这门课程[1]。
3）理论课程过于抽象，学生们难以清楚地明白其特点含义，学生们理解困难，长此以往，就会慢慢失去对于学习的兴趣，从而大大降低学习的积极性、主动性、自发性。而且每节课的课时有限，所以无法采取多元化的教学，那么单一的教育方式就不能根据学习内容的不同而灵魂的变化和调整，过多的传统型填鸭式教学只会打消学生们的积极性，从而降低了整体教学质量，学生们处于被动型学习，教学效果也不会理想。
4）考核方式单一。考试内容多注重于理论知识的学习成果，而轻视实际动手能力的考察，导致学生们过于注重考试结果，从而忽视学习过程，致使在学生当中出现“高分低能”的普遍现象。理论知识掌握度扎实深厚，而解决实践的能力缺乏，不利于学生的综合素质的培养，而且学生们并不能做到每个人的理论知识都扎实深厚，使得学生实践能力和理论知识缺乏也变成一个常见的问题。例如，Java程序设计的课程设计、后续课程的学习以及毕业论文等考验学生实际操作能力的环节当中，学生们的个人素质能力和团队综合协作能力都不是很理想，没有办法很好地完成任务，甚至出现无从下手的情况。
2 Java程序设计课程教学的改进措施
2.1 选择适合的教材
为学生们选择适合教材有两个条件，一是教材的内容和教学整体规划，目标与实际相契合;二是教材内容要求不能过于简略单一，也不能过于复杂，要满足初学者的学习要求，符合初学者的水平。
由于Java程序设计课程首先在低年级开设，主要是让学生们能够扎实地掌握Java程序设计课程的相关理论知识，了解Java语言的面向对象的特点，还要学习掌握一定程度编程设计能力，因此选用的教材要理论实践相结合，缺一不可，而且最好理论课程多于实践课程，首先让学生们有扎实的基本功，以及实践能力的初步涉猎，再进行下一步实践能力的深入学习。
2.2 把控课程内容和应用
Java程序设计课程包括了以下几个章节内容：Java概述，Java语言基础知识，Java面对对象程序设计基础，泛型和集合，Java的图形用户界面程序设计，Java的网络应用程序设计和多线程等章节。其中一二章节主要要求学生们初步掌握Java语言的特点还有基础知识，总体上在大框架上内容与C语言相似，可以让学生们大致上了解了Java语言的特点：面对对象。第三章节是根据Java语言面向对象的程序设计基础，着重于讲述面对对象的相关知识。而剩下的章节则是在要求掌握Java语言面对对象程序设计的基础理论知识的基础上，再学习如何在实际操作中应用Java语言面对对象程序设计理论，从而进行程序设计，进而培养学生们的实际应用能力。所以老师在向学生们教授课程之前，首先要向学生们阐述课程教学目标，让学生们了解学习的内容，系统地了解整个课程，能够更加扎实牢固的掌握相关知识。老师在讲述教学目标之后，还要概述各章节之间的联系，以及课程所学内容在未来的应用领域，使学生们可以从全局出发，更加整体地掌握书本知识，并结合自身的学习水平，明确个人的学习目标[2]。 3 能力培养下的Java程序设计课程教学
3.1 计算思维能力的培养
做任何事情都要讲究方法，而科学的方法是基于科学的思维。科学思维可以分成三种：逻辑思维、计算思维以及实验思维。而计算思维是目前高校教学的研究方向，是以培养学生们学习兴趣、产生计算新思维为目标，让学生们利用计算思维来解决专业性问题和实际生活中遇到的问题。
而在大學学习过程中更应该培养学生们的计算思维，使得计算思维、逻辑思维以及实验思维一样，成为每个大学生所具备的一种基础性的思维能力。老师在教学过程中采取具有针对性、启发性的方式，培养学生在学习过程中的计算思维。通过利用计算机进行知识抽象、问题求解以及形式化描述，从而激发学生们的学习热情和兴趣，通过自己动手，投入实践中去学习，从而知识与实践相结合，提高自己的编程能力、团队之间协作能力以及自我协调能力。
3.2 实践能力的培养
Java语言程序设计课程本身是一个实践性较高的学科，首先进行理论性的学习，都是为了在之后的实践操作中可以灵活地运用知识来完成相应的实践任务。所以从第一节课开始，在强调理论知识重要性的同时，老师还要向学生们强调动手能力的重要性。要让学生们意识到，想要学好编程设计，不是听会的，也不是看明白的，而是通过不断的上机练习掌握的。课程中遇到问题并不是一件可怕的事情，上机遇到的每一个问题、每一个错误都是老师上课讲不到的内容。在练习中多出错，能更好地学习掌握编程设计这一门课程。因此要注重培养学生们的实践操作和动手能力，尤其对于非计算机专业的、爱好编程设计的学生们来说，多动手，也是培养他们面对错误的勇气和自信心。老师布置的任务要由简到难层层递进，引导学生学会解决上机遇到的各种问题，从而获得解决问题后的成就感和荣誉感。所以在上机进行编程设计，对问题进行正确的调试解决的过程，是培养学生们动手能力和计算思维的过程，这有助于学生们去探索知识、研究问题、解决问题，培养学生们不怕困难，迎难而上的精神[3]。
教师在实验内容的设计要有趣，更贴近于生活，从而使学生们可以深入其中学习。除了留下验证型实验和设计型实验外，还要对学生进行分组，不同组的学生研究不同类型的实验，组内由学生自行分工，小组内学生团结协作共同解决问题。老师在进行实验指导时，不要直接回答学生的问题或者给出答案，要引导学生自己发掘探究，让学生们自觉发现新思路，通过发现的新思路，让学生们进行解答，培养学生们自主判断，自主学习的能力。最终达到学生们可以自主掌握各种实验学习工具，并且善于发现自己的问题以及实验中的漏洞，可以自主判断并发掘实验中的问题，取得知识发现，知识共享，知识传播，创造知识的教学目的。
3.3 创新能力的培养
除了培养学生们的实践动手能力、计算思维能力以外.还需要培养学生能的自主创新能力。毕竟所有的实际操作都不是固定不变的，而且在之后其他课程的学习中也需要学生们自主创新能力的应用。所以在Java程序设计课程的教学形式上面，教师也可以选择更多有助于培养学生们创新能力的教学方式[4]。比如说，教师可以采用启发式教学的方法，引导学生独立思考，充分利用学生学习的自主性，让其成为教学的主体部分，让学生们充分参与到教学活动中。这有利于培养学生的创新能力和自主思考能力，最大限度地发掘学生们的潜能。还可以在课堂上讲授分析真实案例，真实项目，鼓励学生参与讨论，针对同一问题可以进行不同方法的探究，让学生的思想不被束缚，形成独立自主的思考方式，养成深入自主研究的好习惯，从而提高学生们的创新能力。在实验教学中，教师要鼓励学生充分地表达自己的想法。所有的创新型，研究型，综合型实验的过程与实验结果不要求与标准实验结果一致，学生们如果有自己独特的想法或者对于实验独特的思路，教师都应该给予鼓励和赞扬，并且可以在实验测评报告上给予额外赋分。而对于一些设计型的实验，实验题目要尽量贴近于生活，给学生们一定的创作空间，教师可以不给予学生参考步骤和样本，让学生们自由发挥，根据自己的想法独立创作整个实验。对于项目比较大的实验，老师可以提供样本，对学生们进行分组，组内学生自由分配任务，通过团队的协作来完成整个实验，并对每组进行解答，这样不仅培养了学生们的自主创新能力，还培养了团队协作能力，推动学生们勇于表达自己的想法[5]。
4 结束语
本文以Java程序设计课程教学中可能存在的问题进行展开，阐述了针对程序设计课程教学问题的措施，以及能力培养下的Java程序设计课程教学的探究，通过上述改革方案，可以有效地解决教学过程中可能出现的一些问题，从而提高学生们学习的兴趣，鼓励学生们分析问题并解决问题。针对不同的能力培养，可以培养学生们的综合素质，不仅提高了个人的计算思维能力，动手实践能力和创新能力，还提高了学生的整体的协作能力，为之后利用Java语言进行程序设计的学习及开发奠定了扎实的基础。
参考文献：
[1]吴杰芳.基于能力培养的Java程序设计课程改革[J].都市家教（下半月），2015（11）：268.
[2]郭珉，闫勇，常新功.以能力培养为核心的Java程序设计课程教学探索[J].高等财经教育研究，2013，16（4）：31-35.
[3]谢志伟.浅析《Java程序设计》课程的整体教学设计[J].今日自动化，2019（2）：178-179.
[4]陈鑫.基于项目一任务驱动混合教学模式下大学生工程能力培养的研究与实践[D].成都：四川师范大学，2018.
[5]任翠池，陈庆惠，李汉挺.线上线下混合教学模式在《Java程序设计》课程中的应用与实践[J].电子世界，2019（2）：55，57.
【通联编辑：唐一东】
作者简介：王璐（1994-），女，河南许昌人，专职教师，硕士，研究方向为JAVA，Web应用开发，手机游戏开发。
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