摘 要 本文针对Java的教学,提出了直接讲授面向对象程序设计和重视Java基础教学的观点。分析了多媒体教学对Java教学质量的提升。倡导加强实践教学,提高对Java的应用能力。
关键词 Java教学;面向对象;多媒体教学;实践教学
1 引言
Java是1995年由Sun公司组织开发的一种编程语言。在“Java白皮书”中是这样对Java进行定义的:“Java: A simple, object-oriented, distributed, interpreted, robust, secure, architecture-neutral, portable, high-performance, multi-threaded, and dynamic language.”。
时至今日,Java已经为一个覆盖面广、效率高、易用性强的技术平台。几乎所有高校都竞相开设了《Java程序设计》等相关课程。但由于Java 语言的实践性强和开发环境的特殊,怎样教好Java,便成了机教学中一个探讨与研究的热点和焦点。
2 直接讲授面向对象的程序设计
程序设计应该先讲面向过程,还是面向对象呢?可谓“仁者见仁、智者见智”,都有道理。落实到这里,就是先讲《C语言》再讲《Java程序设计》还是直接讲授《Java程序设计》的问题。笔者多年的程序设计教学经验认为:直接讲授面向对象的程序设计,即直接讲授《Java程序设计》。
学习一种编程语言,最重要的是掌握编程思想,找到编程感觉,而编程思想是在反复的实践、观察、分析、比较、中潜移默化积累的。直接接触面向对象的思想与方法,再训练程序设计的方法与技巧,就好像是先见森林,后见树木。其特点是首先学会将人类的思维方法用于程序设计,建立系统与全局的观念。然后,在实践环节和后续课程中,不断学习各种算法、训练编程技巧。其优点是首先学习高度抽象的思维方法,建立系统和全局的观念,为后续学习奠定思想方法的基础。
《Java程序设计》课程可以分为两个阶段:第一阶段完成传统的Java课程的教学内容,讲授Java语言基础(沿革、开发环境、基本语法、流程控制、数组操作等)和面向对象基础(类、对象、封装、继承、多态、抽象、接口、包等)。第二阶段从实际应用出发,采用“项目驱动,案例教学,一体化课堂”的教学模式,讲授内容包括多线程、I/O流、图形界面、编程、数据库操作等,在该阶段应该辅以实训实习和课程设计来提升教学的深度和广度,进一步提高教学质量。
3 重视Java基础的教学
在Java教学中,正确地引导帮助学生建立面向对象的思维方式,是教学的重要环节。另一方面,对Java基础知识的熟练掌握和灵活应用,也是Java教学的重点内容之一。
3.1 加强职业素质
良好的职业素质能使学生在工作生涯中终生受益。教师在传授专业知识的同时应该强调职业素质教育,把职业素质教育融合到教学中去,注重学生综合能力和解决实际问题能力的培养。
对于Java教学,职业素质教育首先应该强调团队精神和协作能力。现实中的开发任务几乎是个人力量不可能完成的,需要通过组成强大的团队来创造奇迹。其次应该养成规范化、标准化的代码编写习惯。良好的编写习惯,使代码具有良好的可读性,不但有助于代码的调试和移植,也有助于不同技术人员之间的协作。再者就是应该培养软件工程思想。比如良好的文档习惯,Java语言的注释标记和javadoc工具可以很方便的生成源程序的文挡。
3.2 Java的语法教学
语法学习是任何计算机语言的必经阶段,连语法都不熟悉,怎么谈程序设计。Java语法教学的基本目标是对Java的基本语法有一个整体认识,能读懂源代码,能够写出简单的Java程序。
为了加深对Java基本语法的掌握,笔者认为开发环境的选择很重要。我校在Java教学中开发环境的递进是:记事本àJCreatoràJBuilder。如果一开始就利用Java的集成开发环境进行教学,不利于对基本语法的掌握。
3.3 Java类库的教学
可能有教师认为Java的基本类库不需要学习,因为可以随时查看类似“Java大全”的资料或者利用集成开发环境下的联机帮助来获取相关用法。根据多年的开发经历和教学实践来看,学生应该对基本类库有个整体了解。这不是要学生熟悉每个类的用法,记住每个类有哪些属性和方法,而是要学生知道每个包由哪些方面的类构成的,这些类的用途是什么,最核心的几个类分别是完成什么功能的。当遇到实际问题的时候,能够知道哪个类或者哪几个类的组合可以解决这个实际问题就可以了。
Java教学中,笔者发现学生对动手的课程内容兴趣更大一些,使他们熟悉Java类库并参与小型项目的开发比起单纯地教授语法、理论要点来说教学效果要好一些。重视Java类库的讲授,可以避免学生出现“学了不少Java知识却用不上”的问题。
4 改进教学手段—多媒体教学
教学手段上充分利用化的多媒体教学方式,利用大屏幕投影进行直观教学。从传统的“粉笔+黑板”,逐步过度到大量使用多媒体教学。
多媒体技术为教学提供交互式的教学环境,学生可以按照自己的学习基础、学习兴趣来选择学习策略、学习的内容和适合自己水平的练习,体现了学生的主体地位。学生在这种交互式教学环境中有了主动参与的可能,有利于激发学习兴趣形成学习动机。
多媒体教学可提供多种感官的综合刺激,有利于知识的获取与保持。实验心家赤瑞特拉做过两个著名的心理实验。一个是关于人类获取信息的来源,即人类获取信息主要通过哪些途径。他通过大量的实验证实:人类获取的信息83%来自视觉,11%来自听觉,还有3.5%来自嗅觉,1.5%来自触觉,1%来自味觉。另一个实验是关于知识保持即记忆持久性的实验。结果是这样的:人们一般能记住自己阅读内容的10%,自己听到内容的20%,自己看到内容的30%,自己听到和看到内容的50%,在交流过程中自己所说内容的70%。多媒体教学就能为学生创造一个能听、能看、能动手操作以及进行讨论、交流的环境,显然,这样的教学环境要优于传统的“粉笔+黑板”。
5 加强实践教学,提高应用能力
《Java程序设计》是一门集知识和技能于一体,实践性很强的课程,教学中应注重上机实践,上机的过程既是对课程内容的实践,也是应用编程的开始。
5.1 边讲边练
根据《Java程序设计》课程的特点,应用演示+操作+讲解(即边讲边练)的授课方法进行讲授。教学内容应该突出理论知识的应用和实践技能的培养,以“必需、够用”为度。建议理论与实践教学时数的分配达到1:1,配备了多道上机实例,强化了学生阅读程序能力。使用“任务驱动”教学法让学生在“任务”的驱动下学习,引导学生由简到繁、由易到难地完成一系列“任务”,从而提高操作能力。
使用各种软件实时操作进行教学,学生可以同步感受软件的运行过程。演示程序的调试与运行过程,真正实现了“用机教计算机”,使教学更具直观性和互动性,同时加大了授课的知识量。
5.2 鼓励学生多动手
学习Java编程语言要经常阅读一些优秀的源码,对自我提高、开阔视野非常重要。但一定要多动手才能真正把别人的东西消化掉。
很多学生学Java就是看书、听课,当时是明白了,过后马上就忘记。如果不愿意敲键盘,就不如不学。即使有时候所敲的代码不太明白,可以先运行,看看结果,增加感性认识,然后上升到理性的认识。所以教学中一定要鼓励学生多动手写代码。
5.3 通过Robocode学习Java
Robocode是2001年在IBM的Web alphaWorks上发布的坦克机器人战斗仿真引擎,是Mat Nelson用Java语言创造的一款专为Java程序员设计的游戏半成品。与通常的游戏不同的是:参赛者必须利用Java语言对机器人进行编程,给机器人设计智能来自动指挥它,而不是由键盘、鼠标简单地直接控制。
教学实践证明,Robocode的出现,给枯燥的Java编程学习
注入了动力与激情,可以让学生在娱乐的同时学习与提高Java技术。Robocode已经开始作为学习Java语言的最好的辅助软件。
6 小结与展望
Java教学一定要围绕提高学生实践应用能力展开,注重面向对象编程思想的培养,教学过程中要引入多媒体技术等先进教学手段。文中探讨了Java教学的一些问题,提出了改进措施,并实际应用于Java教学,取得了很好的效果。其实,教学关键在于因材施教,所以文中所提及措施,也不一定适合所有Java教学活动。但希望能够抛砖引玉,愿各位教师教好Java,愿各位学生学好Java。
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