基于案例教学的Java语言程序设计教学改革实践

王 惠

(九州职业技术学院，江苏 徐州 221116)

基于案例教学的Java语言程序设计教学改革实践

王 惠

(九州职业技术学院，江苏 徐州 221116)

针对Java语言教学中遇到的问题，如何更好地结合该课程的特点，在教学中充分调动学生的积极性，以案例制作来帮助学生理解抽象的理论知识，培养编程能力是亟待研究和解决的问题。本文主要结合作者在Java语言程序设计中的教学实践，介绍案例教学的应用与实施方法。

Java语言；案例教学；编程能力

随着Internet的迅速发展，Java作为一种面向对象的高级语言得到了越来越广泛的应用。它既具有一般程序设计语言所具有的安全性、多线程等特点，同时又具有独特的平台无关性的优势。为了适应社会的发展，培养更符合市场需求的计算机专业人才，很多高校都陆续开设了Java语言的相关课程。但是在传统的Java语言教学过程中，课堂一般以教师为主导，首先按照教材章节顺序向学生灌输一个个抽象的概念、语法和算法，然后再去布置相关的实践任务让学生在机房实践操作。这种先理论后实践、理论和实践完全割裂的教学方式忽视了学生的互动参与，导致课堂乏味，学生学习兴趣下降，教学内容单纯倚重课堂讲授，学生实训操作练习很少，而且学与做相脱离，不利于学生理解消化课程知识和锻炼编程能力，难以取得理想的教学效果。针对这些问题，教师可以在该课程的教学中引入案例教学，以书本知识点为基础，以案例为依托，使学生在制作案例的过程中逐渐理解Java基本理论知识，在理解理论知识后不断提高Java语言的编程能力[1]。

一、案例教学法的实施意义

案例教学法由美国哈佛商学院提出，通过在课堂教学中由教师围绕案例组织教学，将学生引入特定的情境之中，启发学生分析案例，探讨案例解决方案，实现课堂师生的双向互动和学生学习效果的及时反馈，激发学生学习的积极性，提高教学效果。在Java语言程序设计课程教学中应用案例教学法就是通过实施一个完整的Java案例来组织教学活动，用典型案例把理论知识与实践教学有机地结合起来，把理论知识融入到案例制作之中。教师通过案例实施完成教学过程，学生通过案例制作掌握Java的语言知识和编程技巧，使教学做有机融合，提高该课程的教学效果。与传统教学方式相比，案例教学方法更能充分发掘学生的创造潜能，培养学生学习Java语言的兴趣，提高学生解决实际问题的综合能力[2]。在Java语言程序设计教学中实施案例教学，教学过程通过教学案例的实施过程来开展，通过“提出案例目标--分析案例任务--实施案例--边学边做--总结反馈”的环节分解每个知识点，充分体现学中做、做中学的教学理念，展现互动创新、注重应用、共同协作的教学风格。

二、Java语言程序设计案例教学的实施

(一)明确Java语言程序设计的教学计划

在Java语言程序设计课程的教学中使用案例教学方法，教师首先要明确该课程的教学计划。具体包括特定的教学对象、明确的教学目的、课程的教学效果和对教学过程实施的整体设计及其控制。教学计划的制定必须以市场需求为导向，符合程序设计语言课程的教学规律，既不能脱离学生的实际学习能力，也不能丧失该课程注重实践应用能力培养的教学特点。因此，通过市场调研、企业专家访谈和毕业生信息反馈等形式，确定本课程的教学计划是使学生掌握面向对象程序设计的开发方法，理解类、实例、继承、包的应用，体会面向对象的程序设计方法在软件系统开发中的优势，使学生能够运用面向对象的思想、方法和Java语言开发应用程序。同时在该课程的教学中注重进一步的培养学生的软件设计与开发能力、程序调试能力，养成良好的程序编写习惯，从而为本专业的后续课程的学习奠定坚实的基础。

(二)精心准备Java教学案例资料

结合高职学生的特点，本课程将抽象的理论知识点细化和组织到具体形象的案例中去，让学生在具体的案例中体会知识点的应用。为此构建该课程规范的一体化案例教学资料库是非常重要的，选取的教学案例要能很好地和相关地教学知识点紧密融合。因此，在讲稿和课件中注重设计好每个案例“如何运用，怎样引入，何时引入，怎样与知识点有机衔接”。为了更好的提高学生的学习积极性，体现高职课程应用型、实用型的特色，Java教学中应用的案例要生动、实用，最好能从实际工作中的应用出发，提取一些典型的教学案例，能够模拟真实的企业工作环境，按照软件开发的流程组织教学。这样一方面可以使得学生可以了解以后工作的内容，激发学生学习的热情，另一方面可以改变高中时的以掌握理论知识为中心的学习方式，变被动学习为主动操作，突出实践技能的培养，使学生养成良好的程序设计开发习惯[3]。但是实际工作中的案例一般都比较综合，结构庞大，涉及的知识点比较多，如果直接应用到教学中对于初学者来说过于复杂，这就要求教师对这些案例必须要进行加工，抽取出关键部分，把繁杂无关的部分去除，有效引导学生进行学习。在学生具有一定的编程基础的情况下，再给学生真实的综合案例，通过由简单到复杂、由单一模块制作到综合案例制作的学习过程逐渐掌握Java语言的知识和编程方法，从而提高学生对实际工作情况的适应度。学生在分析案例寻求解决方案的过程中，会自然地与所学知识点进行结合，而案例中较为复杂问题的解决，能够激发学生不断学习、勇于创新的热情，打破学生原有的知识范围，拓展学生的知识领域，从而使得学生从被动的学习者转变为主动运用知识来处理各种各样的问题的开发者，不断提高软件开发的分析和解决问题的实践能力。

(三)设计合理的课后练习案例

由于Java语言比较抽象，知识点较多，对实践操作要求又比较高，仅仅凭着上课有限的教学时间是远远不够的，所以在每一章节的课堂教学结束后，教师必须选取合适的案例，为学生布置所涉及相关知识点的课后作业，从而让学生能通过课后作业练习对Java语言能够进一步深入的理解。

(四)理论课和实践课合为一体

传统的Java教学模式一般是先理论后实践，理论课和实践课分开，理论课在多媒体教室完成，而且理论课时一般都是实践课时的2倍以上。在具体的教学中，为了保证后期课程的教学难点能够掌握，理论课都先于实践课开始。这样的教学安排会使得理论课已经进行一半后，实践课才刚开始。而在Java语言等程序设计课程中，学生对于知识的掌握和编程能力的培养，在很大程度上是通过实践操作来实现的，但课后并不是每个学生都会自觉地在自己的计算机上编程练习，还有一部分学生虽然也在自己的计算机上编程调试了。但是一旦在调试中遇到困难得不到解决，往往就会退缩，把问题搁置等着上实践课再来解决，以至于造成学生学习进度缓慢，编程能力得不到有效提高。为此，可以把Java语言程序的理论课和实践课结合在一起，把授课地点设在机房中，教师以教学案例为主线，首先分析案例，然后引导学生思考案例解决方案，接着引出案例涉及的相关知识点，再把知识点应用到案例制作过程中，边做边讲，通过这种教学做一体化的教学方式把理论和实践有机结合起来，把抽象难懂的理论知识通过具体的操作帮助学生理解，学生的学习热情有了很大的提高，学习效果也有了明显的改善。

(五)重视教学的互动与及时反馈

传统的教学方法一般是教师讲、学生听，课堂只注重知识的单向输出，忽略了师生之间的沟通和学生的实际的接受效果。通过教师和学生之间的及时沟通，不仅能够使教师发现学生学习的薄弱环节，而且可以发现教学过程的不足，动态调整教学实施过程，更重要的是增进了师生感情，从而引发学生的学习兴趣[4]。在Java语言程序设计中应用案例教学法就能很好的实现教学的互动，使教师能够及时的得到课堂教学效果的反馈。首先在案例教学中，学生拿到案例后，在教师的引导下先要进行分析消化，然后在案例制作的过程中学习相关的Java语言知识，这无形中会使学生加深了对知识的理解，而且学习过程是在和教师的互动中进行的。同时学生的成果要经过学生自评、教师点评环节，这一方面调动了学生学习和动手的积极性，也促使教师加深思考，根据学生制作案例的情况了解学生掌握新知识点的程度，及时调整教学内容和教学进度，不断完善案例教学的实施过程。

(六)典型教学案例实施过程：自动计数器

图1 计数器初值为0

图2 计数器自动加1

图3 加数器变为减数器

图4 计数器自动减1

在Java图形界面开发讲授时，教师如果只是介绍各个组件的构造方法和常用的方法，就会让学生觉得枯燥乏味，不知道每个方法具体的应用，而且不能让学生了解组件显示的难点--坐标的确定，因此有必要通过案例教学来实施这部分知识点的教学。比较典型的一个教学案例是自动计数器的制作。计数器初值为0，如图1所示；当单击“自动加1”按钮时，程序实现计数器功能，如图2所示；当计到100时，“自动加1”按钮显示为“自动减1”， 如图3所示；并自动实现减数器的功能，如图4所示。如此循环，直到单击“退出”按钮为止。

在讲授时，教师可以首先演示该程序的功能和运行过程，让学生明确学习目的，然后对着运行界面引导学生分析程序的实现思路：自定义一个窗口类，在窗口类的构造函数中添加单行编辑框和按钮组件。然后重写按钮事件处理方法actionPerformed。在讲解窗口类的实现中，要详细讲解单行编辑框组件和按钮组件的坐标的确定。接着再详细说明在用户单击了按钮后，如何控制计数器计数：先要判断选择了哪个按钮，这里教师告诉学生通过事件的getSource方法可以获得事件源；然后再根据按钮的文本内容执行相应的操作，“自动加1”将使num加1，“自动减1”将使num减1；最后用setText方法把新的num设置为单行编辑框的值。

这是一个综合了多个知识点的案例，涉及到组件的添加、事件处理、整型数和字符串类型的相互转换、事件源的判断等知识点。这个案例的学习除了有助于让学生掌握这些界面开发的知识点外，也会让他们学到流程控制的编程技巧。

三、结束语

在Java语言程序设计的教学中，以教学案例的实施为主线，通过教学内容、案例选择、授课模式等一系列的改革措施，培养学生独立分析问题和解决问题的能力。实践证明案例教学法不仅可以提高高职学生学习Java语言的兴趣，使他们在学习的过程中由被动接收知识变为主动培养实践技能，而且增强了学生在实践操作中的自信心，学生的编程能力也有了明显的提高。

[1]李天书.案例教学法在专业课教学中的应用与实践[J].职业时空,2014(6).

[2]李劲华.通识教育中Java程序设计课程的教学研究与实践[J].计算机教育,2008(20).

[3]岐世峰.Java教学方法的研究与探索[J].教育研究与实验,2013(4).

[4]向洪波.Java教学方法的研究与实践[J].鸡西大学学报,2010(6).

[责任编辑：罗幼平]

2017-02-11

王 惠，女，江苏徐州人，讲师。研究方向：计算机教育、图像处理与机器学习。

G420

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1672-1047(2017)01-0052-03

10.3969/j.issn.1672-1047.2017.01.15