开源项目下探讨式教学法在Java课程中的应用*

马晓梅，张剑飞，何 鸣，曲 芳

(黑龙江科技大学 计算机学院，黑龙江 哈尔滨150027)

开源项目下探讨式教学法在Java课程中的应用*

马晓梅，张剑飞，何 鸣，曲 芳

(黑龙江科技大学 计算机学院，黑龙江 哈尔滨150027)

分析了以往Java课程教学存在的如下问题：课程教学内容以书本知识为主心轴；教学方法侧重于知识的传授；缺乏理论与实践一体化的教学环境和工具.为提高教学质量和效果，将探讨式教学引入其中.从学生分组探讨、逐层分解开源项目和鼓励学生探讨新知识三个方面，详细介绍了在Java技术开源项目下探讨式教学法的应用.实践表明，这种方法教学效果良好，有利于培养学生的综合素质能力.

Java课程；开源项目；探讨式教学

Java语言程序设计课程是我校计算机学院软件工程专业的一门重要的专业基础必修课程.面向对象技术目前已成为计算机软件开发领域的主流技术，它综合了程序设计、面向对象、网络、多媒体等的实际应用，更增添了基于Internet的软件开发，已经成为一门经典实用的课程.Oracle公司推出的Java技术的开源社区是最活跃的社区，这些社区产生了很多有价值的由底层开发人员提供的开源项目，像企业开发项目流行的Apathe Tomcat Server、ant、Eclipse、Struts等，结合开源项目应用于Java课程可以使学生达到熟练地运用Java语言面向对象的思想开发企业真实的软件项目，更好的结合CDIO大纲对创新型人才的需求，培养具有独立分析解决问题能力、团队协作能力、创新能力的综合素质和高水平的软件设计人才.

1 以往Java课程教学存在的问题

Java课程的教学目标是让学生掌握面向对象的编程思想[1]，并能够独立完成项目的开发.但从以往的教学情况看，无论是对于面向对象思想的掌握还是动手编程能力的培养都并不如人意，分析原因主要如下.

首先，课程教学内容以书本知识为主心轴.以往的教学过程一直以知识讲解作为教学内容的核心，一味按照教材的先后顺序授课，学生是为了学习而学习，而不是因为兴趣而学习，且教学内容与操作时间分配不当，学与练不能有机融合，导致教学效果不理想，同时，学生也很难做到课上内容充分消化吸收.

其次，教学方法存在问题.常规的教学方法主要侧重于知识的传授，偏重于讲解具体的面向对象、类与对象等条条框框的理论知识，不能通过有效充分利用多媒体设备、网络视频等手段实现动画、图片、音频的播放来启发学生的积极性，激发学生的主观能动性，造成学生只会接受，比较被动，不会思考，只知其然而不知其所以然.因此，这种教学方法忽视了学生的解决问题能力、分析问题能力、创新能力和操作能力等综合素质能力的培养.

再次，缺乏理论与实践一体化的教学环境和工具.Java课程作为计算机软件专业编程类课程[2]，能更好地实现以就业为导向的教学目标要求必须具备的一定的动手编程能力，但因不具备理论与实践一体化的教学环境和工具，使得理论课程与实践课程不能很好地衔接，这就导致了学生无法真正地实现学以致用.

因此，要达到预期的教学目标和要求，优化课程教学质量和效果，提高学生的综合应用能力，就应改进教学方法、教学内容、教学平台和环境，其中，开源项目下探讨式教学方法的应用在实际教学过程中取得了较好的成效.

2 开源项目下探讨式教学

Java技术的开源社区产生了许多有价值的开源项目，并且培养了一大批优秀的大师级编程专家.通过开源项目的开发有利于学生动手能力和团队合作精神的培养[3].开源项目采用“合作开发”、“共同创新”和“技术分享”的模式，通过来自优秀编程者的自下而上创新体系进行应用软件的开发.

探讨式教学方法的核心是问题，学习活动是围绕问题来展开的.探讨式教学方法的出发点是设定待解答的问题，它是下一步探讨的起点，而开源项目是由底层核心开发人员已经开发好的，具备良好的运行界面和效果，通过对整体项目进行逐层分解可提出问题，在开源项目下采用探讨式教学可以让学生针对于实际解决问题出发，极大程度地提高学生的主观能动性.

2.1探讨式教学的原理

探讨式教学应充分开放课堂，发掘学生自主探讨问题的潜能.它是教学过程的第一步，首先应结合并选择合适的开源项目，以此展开，逐层次地提出问题，并帮助学生拟定合理的计划，进而选择适合的方法.同时，要求教师应提供一定的实验工具或资料，由学生自己亲自动手操作，来寻找探讨问题的答案.教师主要充当一个组织者的角色，指导学生的整个探讨过程.该过程可以由一个学生独立完成，也可由教师将学生根据学习兴趣爱好程度分组来完成.同时，应注意培养学生团队合作精神.通过一系列的探讨过程，应让学生在不断的学习过程中学会总结，要把自己解决问题的过程或查阅的相关资料进行总结梳理，归纳自己的结论.不同的学生或团队小组可以针对同一问题提出不同的编程思路.教师组织大家共同研究探讨，找出解决问题的最佳方法.

2.2结合开源项目应用探讨式教学

2013年以来，针对软件工程专业学生，实施了探讨式教学，主要有以下几个方面.

1)学生分组探讨

在教学过程中，让学生以小组团队形式来分析、探讨并完成应用项目的开发，每个小组5～6人，并通过测试考核制定小组负责人.每个小组的组员都由好、中、差三部分学生组成，这样可以互相带动，互助学习，学习过程以开发小组为单位，在教师的指导和监控下，相互分工协作，共同完成一个小项目的开发.

2)逐层分解开源项目

实施过程中，学生先从ICBC开源项目入手，将该项目分解为三块内容：页面设计、脚本代码、数据库连接.每一部分内容都与Java相关基础链接，引出小节课程学习内容，通过小组探讨发觉、分析并共同解决问题，每组成员还提出了一个扩展方案.通过页面设计，学生掌握类与对象内容基础，并结合学生已有的HTML静态网页制作，完成实现ICBC中国工商银行的首页面的设计，每个小组的成员根据自己的兴趣爱好，增加应用PHP实现美工设计，以四周为一个考核周期，测试学生对于知识的掌握程度和应用程度，从实际考核结果看，green小组和happy小组在第一阶段分别获取一班和二班第一名，分别奖励两个小组成员一个足球，以资鼓励，学生主观能动性大大提高，同时，也带动了学习成绩较差的同学共同进步，学生在后期学习过程中都劲头十足，积极、努力并真正地发自内心地喜欢上这门课程.以软件项目开发带动Java课程学习的教学模式，使学生进一步掌握应用Java语言编程的方法和技术.

3)鼓励学生探讨新知

在教学过程中还鼓励学生探究新知并提出问题.改进课上教学模式，针对于用Java语言连接MySql数据库涉及到的JDBC技术，通过对ICBC中国工商银行逐层分解的第三部分即数据库连接，向person数据库中录入用户名和密码，包括数据：用户名admin，密码123456；用户名Boyuping,密码199067等等，在console控制台中学生分别讨论并验证连接结果.

在讲授新知识继承内容时引入新的开源项目——植物大战僵尸游戏，通过游戏的引入，调动了学生的积极性，先分解抽象出每个僵尸，并结合不同图片说明，通过已有的僵尸，再增加新的能量即在类中定义新的方法，定义冰冻僵尸类继承原有的僵尸类，从而引出了继承的应用.应用时学生随时发问，如有同学提出问题：僵尸的衣服和颜色怎么定义?以此问题展开，课堂讨论气氛较激烈.

教与学真正地融为了一体，学生成为课堂的主体，不再是老师一人唱主角.同时，经常鼓励学生自学，遇到问题及时沟通解决，在讲述GUI基础内容时，两个小组在做猜数字游戏时出现了空指针错误，由于课上时间有限没有及时解决，课后通过QQ交流群和Java课程网络教学平台适时地帮学生解决了问题.针对多线程等难点内容，给学生提供了文档、软件工具、参考相关资料，并提醒学生充分利用百度搜索和教学视频等手段，指导学生完成了单元课程综合能力训练，学生对自已应掌握的知识点及通过学习应具备的各专项能力有一个清晰的认识，学习目的明确.

3 探讨式教学对学生能力培养的影响

在探讨式教学课堂上，各个小组的学生充分交流探讨每一个阶段的学习成果.在IO流内容结束后，有的小组分别探讨了针对存储银行用户信息采用IO流与数据库存储数据的区别，并分别验证编写代码实现了操作.在互相交流中，大家思维相互碰撞，撞击出了创造思维的火花.探讨式教学激发学生实践的创造性，开拓思路，设计新算法，培养创造性的设计能力，同时鼓励学生自主开展实验设计.如有的同学比较喜欢用JSP和Java编写前台页面，提供开发工具Tomcat，并确定实验方法，进行创新性实验.通过激发学生参加开发实践的积极性与创造性，才能达到综合应用所学知识的目的.探讨式教学下，学生发散、变通思维能力和创新意识增强，自主、探讨兴趣提高.通过开源项目开发的实践训练，提高了学生软件开发的实际能力，培养了学生创造性的设计能力.

4 总结

通过一个学期在开源项目下采用探讨式教学方法的Java课程教学改革，Java语言程序设计课程取得了良好的教学效果，这种授课方式的优势是通过对开源项目逐层分解引出小组成员待分析解决的问题，激发了学生的主观能动性，也满足了企业对创新型工程人才的需求，同时也更好地实现了以就业为导向的教学目标.在实践过程中，学生的热情出乎意料，学生提出的思想、方法、独特的意见超出了想象.学生普遍反映开源项目下探讨式教学的收获是真实的，是真正意义上实现了素质教育. 但是改革的过程，是一个长期的、综合性的工作，还需要进一步的探索与研究.

[1]徐延宁.案例教学理论基础探析[J].学位与研究生教育，2012，(1):14-16.

[2]刘琦.案例导学与任务督学相结合的程序设计课程教学模式探讨[J].电气电子教学学报，2010，(4):108-111.

[3]潘武玲.改进我国研究教育质量评价指标体系之思考[J].高等教育研究学报，2011，(3):52-55.

TheApplicationaboutDiscussionTeachingMethodinJavaCoursebasedOpenSourceProject

MA Xiao-mei, ZHANG Jian-fei, HE Ming, QU Fang

(College of Computer, Heilongjiang Institute of Science and Technology, Haerbin Heilongjiang 150027,China)

It analysis as follows problems about Java course in the teaching ways: the teaching content for course is to by way of book knowledge as axes; the teaching method is to impart knowledge mainly; there is a lack of teaching setting and facility about incorporating between theory and practice. In order to improve teaching quality and effect, this paper introduces discussion teaching method. From three methods of grouping discussion for students, breaking up stepwise for open source project and encouraging to discussing newly knowledge for students, this paper detailedly introduces the application of discussion teaching method based open source project of Java technology. The practice shows that the method for teaching effect is all right, and is propitious to bring up synthetical diathesis and ability for the students.

Java course; open source project; discussion teaching method

1673-2103(2013)05-0103-03

2013-09-28

黑龙江科技学院教学研究项目(JY12-102)；国家自然科学基金项目资助(60671049；61172168)

马晓梅(1981-)，女，黑龙江省哈尔滨市人，讲师，硕士，研究方向：自动推理与机器学习等.

G642

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