从程序设计基础到Java程序设计的课程教学体系构建研究

姚晔

摘  要： 在分析目前高校程序设计类课程教学中存在的相关课程教学内容部分重合、实践教学环节薄弱等问题的基础上，研究从程序设计基础到Java高级应用开发框架的课程教学体系构建。通过合理安排两门课程的教学内容，设计基础知识和应用开发兼顾的教学方案、项目驱动的高级应用框架开发实践，以及理论结合实践的考核模式等改革措施，促进学生动手能力及项目开发实践能力的培养，为程序设计类课程的教学体系构建改革提供可行的方案。

关键词： 课程教学体系构建; 教学内容; 教学方案; 过渡性教学设计

中图分类号：G642.4          文献标识码：A       文章编号：1006-8228（2021）07-95-03

Research on the construction of course teaching system from programming

foundation to Java programming

Yao Ye

（School of Cyberspace， Hangzhou dianzi university， Hangzhou， Zhejiang 310018， China）

Abstract： On the basis of analyzing the problems existing in the teaching of programming courses in our universities， such as the overlap of teaching contents and the weakness of practical teaching， the construction of the course teaching system from programming foundation to Java advanced application development framework is studied. Through the reasonable arrangement of the teaching contents of the two courses， the teaching scheme of considering both basic knowledge and application development， and the project driven advanced application framework development practice， as well as the assessment mode of combining theory with practice are designed， to promote the students' practical ability and project development practice ability， and provide a feasible scheme for the construction and reform of the teaching system of programming courses.

Key words： course teaching system construction; teaching content; teaching scheme; transitional teaching design

0 引言

“程序設计基础（即C语言程序设计）”是电子信息类、计算机类的专业必修课，是本科教学课程体系中最基础、最重要的程序设计类课程。大多数高校的理工科专业已将“程序设计基础”列为大学一年级必修课[1]。而Java是软件开发领域的主流软件开发语言，企业对Java开发人才需求量远多于对C语言的需求。虽然大多数高校计算机类、电子信息类等专业已逐渐开设了“Java面向对象程序设计”的课程，但是C语言与Java语言这两门课在授课内容、教学计划和培养方案上尚未做到有效衔接和过渡。如何设计Java语言的授课内容、减少两门课程中编程基础知识的重叠度、增加Java应用开发框架授课内容、培养学生软件项目开发的实践能力、增强他们在将来的工作中的竞争力，是程序设计类课程教学改革的重要目标。

1 当前C语言和Java语言课程教学存在的问题

受传统教学模式和教学体系的影响，程序设计类课程教学基本呈现出偏重基础语法语义、缺少综合项目实践、无法满足社会需求的特征，制约和影响了程序设计类课程的教学质量[2-3]。基于最近几年的调研，目前程序设计课程教学主要存在以下几个问题。

⑴ 课程定位不清晰，与程序设计基础课程缺乏过渡衔接

当前的“Java面向对象程序设计”教学大纲中，还包含基本数据类型、变量、表达式和控制语句等教学内容。由于Java语言和C语言在基础语法方面有较大相似性，在以“程序设计基础”为先修课程的“Java面向对象程序设计”授课过程中，Java语言的基础语法的授课时间没有变化，也没有协调并做好与先修课程的过渡衔接。

⑵ 教学内容更新不及时，不能紧跟最新开发技术发展

全国大多数高校的Java程序设计课程教学大纲，都要求学生掌握面向对象的基本概念。课程计划主要讲授类和对象、继承与多态等基础性内容。高级应用开发涉及的Swing图形编程和Applet基础等教学内容陈旧，而面向企业应用需求的最新开发框架基本没有介绍。特别是像最新的Spring+Spring MVC+Mybatis等企业应用开发框架很难及时地反映在教材中。

⑶ 教学模式不合理，教学手段陈旧

现有教学模式大多是以教师为中心，学生以被动的听讲学习为主。教师在教学过程中以播放多媒体课件为主要教学手段，学生在学习过程中以单纯的客观题练习和编程题作业完成为目标。这种教学模式缺少师生之间的互动，限制了学生学习的积极主动性，无法培养学生的实践创新能力。

⑷ 考核方式与评价体系单一

期末课程考核是教学过程中的一个重要环节，是衡量教学效果的过程。目前课程教学中的考核形式较为单一，大多是书面闭卷的理论考试。这种考核方式缺乏实践考核，不能考核学生灵活应用面向对象概念解决实际问题的能力，不能全面反映学生的实际掌握情况，更难于衡量学生的项目实践能力和综合素质。

基于上述原因，本文提出从程序设计基础到Java程序设计的课程教学体系改革，将“程序设计基础”与“Java面向对象程序设计”的教学内容做过渡衔接，加入最新的企业应用开发框架授课内容，改革教学模式和教学手段，完善考核和评价体系，提高学生的基础理论知识掌握程度和实际项目开发能力。

2 从C语言到Java语言过渡性教学体系的具体措施

从程序设计基础到Java程序设计的课程教学体系改革，实现C语言到Java语言的过渡性教学体系[4-5]的措施包括以下几个方面。

⑴ 修订教学大纲和教学计划，做好相关课程衔接。

以“程序设计基础”为先修课程，修订“Java面向对象程序设计”的教学大纲和教学内容，做好两门课程的过渡衔接。主要包括：①删减包括基本数据类型、变量、表达式和控制语句等基本语法教学内容的课时;②删减已经过时的Swing界面开发和Applet基础编程，以及不太常用的多线程、网络、数据库等内容;③关注Java语言和C语言语法的差异，减少基础语法课内授课学时，使学生尽快进入Java面向对象的学习进程中。

⑵ 优化教学内容，增加面向企业应用的Java框架授课内容。

为了提高学生实际项目的开发能力，拟在授课计划中整合SSH框架（Struts、Spring和Hibernate），增加利用SSH框架进行应用开发的实践教学内容。使得学生熟悉MVC（Model-View-Control）架构的代码分层结构、Struts进行数据显示及流程控制、Hibernate进行数据访问、Spring进行业务逻辑的管理和控制的基本概念。通过增加Java框架开发的课程设计作业，使学生了解Java框架开发的基本流程。

⑶ 做好理论和实践结合的教学模式创新。

为了增强授课过程中的师生互动，强化学生的学习产出能力培养，拟采用理论和实践结合的教学模式。主要包括：①利用多媒体技术和网络教学平台提高课堂效率，促进学生学习的热情，同时提升学生的学习效率;②采用课程实践和任务驱动的教学模式，培养学生的团队合作精神，提升学生的实践编程能力;③鼓励学生积极参与理论教学，引入课堂讨论和互动，提升学生的学习兴趣和学习效率。

⑷ 完成课程考核和评价体系改革。

通过改革课程考核和评价体系，引导学生注重学习过程中的过程性考核，提高学生的实际项目开发能力。主要包括：①进行基础知识的随堂单元测试，考核学生的掌握情况，计入平时成绩;②在期末综合考试阶段，主要考查学生综合运用知识的水平和能力; ③在期末综合课程设计阶段，要求学生利用最新的SSH或SSM框架开发一款轻量级的软件，检验学生的实际开发能力。

3 过渡性教学设计和课程教学体系的实施效果

目前，大多数高校计算机类、电子信息类等专业都将“程序设计基础（包括C语言）”作为程序设计类课程的入门课程，并且在高年级提供面向对象程序设计的高级语言程序设计。学生可以从“Java面向对象程序设计”和“C++面向对象程序设计”两门课程中，选择一门来修读。由于C语言和Java语言，在基础语法上有较多相似性，这就需要教师在授课内容、教学计划和培养方案上做好这两门课的衔接。

经过最近几年笔者所在团队教师的努力，团队内部已经形成了一套比较成熟的“程序设计基础”和“Java面向对象程序设计”的教学培养模式。在授课内容、教学计划、培养方案和考核模式上，做到从面向过程到面向对象的有序衔接和过渡。面向过程的基础知识会直接影响面向对象的编程能力提升，“程序设计基础”课程学习较好的学生，在“Java面向对象程序设计”的课程考核中也表现优异。

本课程组相关教师在杭州电子科技大学的电子信息类部分专业2017级和2018级学生中，进行了两轮过渡性课程教学体系改革实践。参与教学改革的学生，在项目开发和实践动手方面的能力得到了用人单位的认可。部分学生已经到就业单位实习，参与企业实际应用项目的开发。这些学生的实践能力、团队意识，以及用人单位的认可程度，都明显优于其他学生。

4 结束语

Java面向对象程序设计是使用Java框架开发企业级应用程序的基础，是当前众多管理信息系统首选的开发语言。我们应该基于过渡性课程教学体系改革的指导方针，结合学生特点和对实践开发人才培养的需求，探索并丰富Java高级开发人才的培养模式。只有授课教师加强课程教学体系设计，才能使得学生能够打好C语言基础，顺利过渡到Java语言的学习进程中，达到较高的学习效率，实现较好的学习效果。

目前，我们虽然取得了一些效果，程序设计类课程体系建设进展也比较顺利，但是，也存在一些问题。其中，最主要问题是Java框架开发知识点较多，学生的学业压力大。经过课程教学体系改革后，Java语言的授课课时由48学时上升到64学时。然而，仍然无法完全满足课堂讲授和实践上机的学时需求。因此，还需要继续优化教学大綱、调整专业培养方案，使得学生能够打好编程基础的同时，更能轻松愉快的学习Java高级编程课程内容。

参考文献（References）：

[1] 黄贤立，罗冬梅.教育技术学专业程序设计语言入门课程的设置研究[J].现代教育技术，2010.20（11）： 54-58

[2] 张新猛，罗海蛟，彭碧涛等.面向软件行业需求的Java工程人才培养探索[J].计算机教育，2019.6：77-80

[3] 齐敏菊.Java程序设计“互联网+”教学模式与方法探索[J].计算机时代，2020.12：66-69

[4] 周雪芹.运用五星教学法实现从C语言到Java语言过渡性教学设计[J].电脑知识与技术，2020.16（16）： 161-162

[5] 罗刚，任廷艳，赵诚.如何有效地从C语言的学习过渡到Java[J].电脑知识与技术，2013.9（32）：7271-7273