高职Java程序设计教材建设关键问题分析

2015-08-02首钢工学院王佃来

科学中国人 2015年1期

首钢工学院王佃来

首钢工学院王佃来

Java程序设计基础是软件技术专业的专业基础课，该课程对后续课程的学习和将来的学生就业起着举足轻重的作用，因此Java程序设计教材建设对专业教学和学生培养至关重要。本文基于高职教学注重学生动手能力和解决实际问题能力培养的特点分析了高职教材建设中关键问题，并对相关问题给出了相应的解决建议。

高职 Java教材

一.引言

一本好的教材无论对教师的教学还是学生的学习都至关重要，高职教学无论从培养目标和学生自身的特点与本科教学和社会培训教学有点较大的差异，所以对教材的要求有其特殊性。目前市面上Java的教材很多，其中不乏一些世界著名教材，如Bruce Eckel的名作《Java编程思想》系列教材。对目前出版的教材进行系统分析归类，可将上述教材大体分为以下几类：第一类是经典教材，如Java核心技术卷Ⅰ，该类教材内容偏多偏难，理论和实例难度较大，不适合高职学生和初学者；第二类是培训教材，如Sun公司的Java教程，该类教程内容组织合理，但是部分内容较难较多，有一定的理论性，主要针对有一定编程基础的编程者自学或参加培训班学习，也不适合做高职教材；第三类是本科教材，此类教材内容较多，理论性很强，项目实战稍有欠缺；第四类是面向高职高专的教材，该类教材存在部分代码编写不规范，不符合编码项目实际等缺点，并且部分教材缺少贯穿全书的统一案例。基于以上分析本文对高职Java程序设计教材建设涉及的关键问题进行详细分析，并对主要问题给出相应的合理解决建议。

二.高职Java程序设计教材建设关键问题及对策

（一）将抽象的编程内容实例化和形象化

Java程序设计课程内容比较抽象，例如Java编程基础部分的数据类型、分支和循环等概念本身就很抽象，如果在高中或其它学习中没有接触过相关概念，对高职的学生来说要想在短时间内掌握它有一定难度，所以将抽象的编程概念形象化和实例化是高职教材建设的核心问题之一。

解决该问题的最好办法是编程实例。教材在理论内容后一定要有恰当的编程实例帮助学生理解。例如，在分支结构内容部分可引入学生在初中阶段就十分熟悉的一元二次方程的求解。对于任何一个一元二次方程ax2+bx+c=0其解可以分为三种情况：当b2-4ac＞0时，方程有两不等的解；当b2-4ac=0时方程有两个相同的解；当b2-4ac＜0时，方程无解。以此实际案例出发引导学生理解分支结构的概念，使学生在解决实际问题中掌握Java程序设计方法。对上述案例，还可以使学生加深对数据类型的理解，如果定义double delta=b2-4ac;哪么delta==0这个条件是否能满足，如果定义intdelta=b2-4ac,哪么delta==0是否可以满足，进而阐明double数据类型中没有绝对的0,只是近似的接近0。如果将方程解划分为b2-4ac≥0和b2-4ac＜0两种情况，而再将b2-4ac≥0细分为b2-4ac＞0和b2-4ac＝0，则可进一步说明分支嵌套的概念。由此可见一个恰当的案例是多么重要。

此外，在抽象的内容后应该辅助相应的流程图，使用流程图也可增加学生对抽象内容的理解和消化。

（二）编程的规范性

为了使学生更好的适应公司的项目开发需要，在教材编写过程中应注重教材中案例的规范性和工程性。主要表现在以下几个方面，首先变量和常量的命名要尽量做到见名知义，不可以用汉语拼音或汉语拼音的首字母缩写，常量一定要大写，类名如果是单个单词，该单词的首字母要大写，如果是单词的组合每个单词的首字母要大写，方法的命名要体现动作性；类的组织要按照工程实践的标准来要求和组织。在实际的教学过程中发现部分教材中代码的编写和组织有很大的随意性，此外实际的教学过程中也发现学生对这些基本编程规范理解不深，写的程序很随意很不规范，所以建议在教材的附录中添加编程规范一节，提高学生编码规范的意识和要求，使学生可很好适应毕业后的编程工作。

（三）项目实际案例的重要性和必要性

对高职的学生而言，动手能力和实际操作能力的培养至关重要，系统学习完Java的基础知识后，学生对知识点的理解程度和综合运用程度还有欠缺，所以在Java程序设计教材中引入实际项目案例是十分必要的。通过一个中小型的Java实际项目，可以帮助学生加深对教材知识点的进一步理解，并且通过实际项目学生能将所学知识综合运用，为以后的工作奠定坚实的基础。

实际项目案例的引入可以使学生系统的掌握公司中实际项目的组织管理体系，了解实际项目中的需求分析、概要设计、详细设计、编码、测试和系统部署与维护等软件开发流程，帮助学生在后续的实际编程工作中快速实现角色转换，同时使学生更早的接触实际项目开发，提高学生项目编程能力，减少学生对实际工作的焦虑，增强学生就业竞争力。

此外，实际项目中代码管理、编程规范和代码结构等软件工程的知识对学生管理组织能力也是一个很好的锻炼。

（四）教材建议内容

为了更好的贴合高职软件技术教学目标和培养方向，Java程序设计教程建议包含以下章节：Java概述、Java语言基础知识、面向对象的编程方法、Java I/O系统、Java的异常处理机制、图形用户界面、多线程、网络编程、JDBC技术和项目实战。各章节内容安排如下：

第一章.Java概述，主要讲解Java语言的特点和历史、Java开发工具包JDK、Java程序的分类、Java常用命令和Java集成开发环境Eclipse等基本知识点；实际操作部分包括JDK的安装方法和安装过程、Eclipse的安装过程和Hello World应用程序。

第二章.Java语言基础知识，主要讲解Java中的标识符和关键字、Java中的基本数据类型、数据类型的转换规则、常量和变量的概念、Java中的运算符和表达式、Java中的流程控制语句Java程序的基本结构等基本知识点；实际案例部分选取经典案例，如：求三个数的最大值、判断一个整数的奇偶性、求一元二次方程的解、求某年某月有多少天、输出九九乘法表和等。

第三章.面向对象的编程，主要讲解了类、对象、类的封装、类的继承、类的多态、抽象类与接口等基本知识点；在案例部分结合恰当案例演示访问控制符的作用范围、方法重载与覆盖、构造方法的多态性、掌握工程中面向接口编程的概念和实例。

第四章.异常处理，主要讲解异常、异常的处理、异常的抛出以及自定义异常等基本知识点；案例部分主要包括：数组下标越界异常、空指针异常、抛出并捕获异常和自定义异常等实例，帮助学生理解知识点和拓宽编程视野。

第五章.Java I/O系统，主要结合案例讲解流、字节流、字符流、文件操作以及对象序列化等基本知识点。

第六章.图形用户界面，主要讲解Swing图形布局和常用控件等基本知识点；案例部分结合第十章项目实战中的用户界面，系统演示该章知识点的用法，值得指出的是Java的图形用户界面部分在实际应用中逐步被B/S结构程序所替代，该章知识，应以案例演示为主，适当减少学生编程压力和难度。

第七章.多线程，主要以案例穿插的方式讲解线程的基本概念、线程的生命周期、线程的优先级、线程同步与通信和Java语言对多线程的支持等基本知识点。

第八章.网络编程，主要讲解网络和Java网络编程的基本概念、Internet地址操作、URL和URLConnection、套接字编程等基本知识点；案例部分包括显示指定域名的主机的IP地址信息、显示本机的IP地址信息、获取指定的URL的内容、模拟telnet程序和聊天程序等。

第九章.JDBC技术，主要讲解Java访问数据相关知识，JDBC和ODBC的概念和区别，JDBC API的使用方法等知识点。案例部分是企业产品管理系统，包括产品的添加、修改、删除和查询操作。

第十章.项目实战，以一个企业产品管理系统的设计开发为主线，主要从系统需求分析、系统设计到系统实现的全过程讲解工程中是如何开发一个项目。该项目主要包括以下模块：用户管理、角色管理、用户权限管理、企业产品管理、报表管理和统计分析等模块组成，通过该系统的开发学生不但可以巩固Java的基础知识还可以提前接触项目实际开发流程为以后的实际工作奠定良好基础。