Java教学方法的探究与实践

Java教学方法的探究与实践

[摘要]Java作为一门流行的计算机编程语言,众多高校都竞相开设了《Java程序设计》相关课程。在Java教学方面,提出了全面推行项目教学法、基于问题学习的教学模式以及利用Robocode进行Java教学。实践证明,有较好的教学效果,能一定程度上提高Java的教学质量。

[关键词]Java项目教学法问题学习Robocode

一、持续激发学习兴趣

爱因斯坦有句名言:“兴趣是最好的老师”,古人亦云:“知之者不如好之者,好知者不如乐之者。”兴趣对学生的学习有着神奇的内驱动作用,一旦学生的兴趣被激发了,他们会自觉地投入到课程的学习上来,能变无效为有效,化低效为高效。

(一)注重培养学生的编程思想

关于程序设计语言这类课程,是应该先讲面向过程,还是面向对象呢?现在没有定论,该问题的研讨也很多,都有兴许道理。

先讲授面向过程,后讲面向对象,如同“先见树木,后见森林”。这种教学先从结构化程序设计着眼,关注语法等细微,注重算法的训练,再学习面向对象的编程思想。其优点在于:语法掌握充分、基本技巧过硬。其缺点在于:面向过程思维先入为主,接受面向对象思想较难。

先介绍面向对象思想,再训练结构化程序设计,如同“先见森林,后见树木。”这种教学要求学生首先将面向对象思想应用于程序设计,再在后续学习中,不断丰富算法、优化技巧。其优点在于:容易建立系统和全局的观念。其缺点在于:学生初学可能会感觉空洞无物。

因此,在课程设置上,《C语言》与《Java程序设计》,可以直接讲授《Java程序设计》即直接讲授面向对象的程序设计。掌握了编程思想,从一种编程语言转到另一种编程语言实际并不困难。

(二)利用Robocode学习Java

Robocode是2001年在IBM的WebalphaWorks上发布的坦克机器人战斗仿真引擎,是MatNelson用Java语言创造的一款专为Java程序员设计的游戏半成品。一个专为Java程序员们准备的游戏。

利用Robocode,只用几十行Java代码,就能立刻创造出一个简单但完整机器人,给机器人设计智能来自动指挥它。开发Robocode,也是一个极佳的学习Java的过程,随着机器人“智力”的不断提高,编程能力也随之水涨船高了。

这种方法讲授Java效果较好,因为它能使枯燥的Java编程变得有趣,学生能在娱乐的同时学习与提高Java编程技术,让学生在娱乐中学习。

(三)倡导多媒体教学

多媒体教学是目前计算机类课程中常用的教学手段,它可提供多种感官的综合刺激,有利于增加信息量,尤其在程序设计中使用,有利于分析程序和运行程序,学生可以理解了理论知识后,立即得到验证结果,因此在Java教学中使用多媒体具有较好的使用效果。

二、全面推行项目教学法

“项目教学法”是通过实施一个完整的项目而进行的教学活动,其目的是在课堂教学中把理论与实践教学有机地结合起来,充分发掘学生的创造潜能,提高学生解决实际问题的综合能力。在《Java程序设计》课程项目化教学中,要多与相关公司合作,寻找现实的有生产力的案例。

《Java程序设计》课程应该以真实项目为载体进行整体设计,整个课程内容由若干学习情境构成,情境载体为综合性项目的子项目。教学过程即是项目实施过程,充分体现学中做、做中学的教学理念。每一个学习情境由几个任务组成。通过“提出任务→分析任务→完成任务→边学边做→评估总结”的过程分解每个知识点,体现出互动创新、提倡个性、重在应用、共同协作的教学风格。

项目教学法实施过程如图1所示,具体步骤可概况为:

(一)引入项目(任务):确定任务内容,项目(任务)最好是能激发学生兴趣的真实的。

(二)布置项目(任务):使学生明确项目(任务)的已知条件和预期成果,同时明确角色关系,比如:与老师、同学的。

(三)准备:对学生按异质进行分组,要求学生按小组形式收集、整理本项目需要掌握的相关知识点。

(四)实施:每个小组、每个人,按各自分工,按时间节点,做自己的事情。

(五)成果汇报:组长收集小组资料,以小组为单位汇报成果,形式如:ppt展示、文档上传等。

(六)项目评估:学生自评、教师点评,包括:是否实现了目标?实施过程中出现了什么问题?如何解决的?有那些有待改进?

图1项目教学方法实施过程

教学案例“网络聊天室”:确定了网络聊天室具体功能后,可以对所需知识进行分解,对项目进行分析,得到相应知识点;学生以小组为单位,对知识点进行消化理解,项目经理需对项目进行合理分工;项目由学生进行实施,老师进行指导,最终对学生所作设计进行评价,给出建议。学生自始至终参与实践项目的全过程,掌握包括项目分析、设计到最终实现所需要的知识和技能及素质,并学会在小组中相互协作共同完成任务的各项人际关系技能。

实施效果:较好。学生由浅及深,由易到难的逐步完成一个完整的项目开发,充分培养了他们的开发能力和实践操作技能。

三、进行基于问题学习的教学

基于问题的学习(Problem-BasedLearning,PBL)兴起于医学教育,1969年由美国神经病学教授霍华德.巴罗斯创立,1993年在爱丁堡世界医学教育高峰会议上得以推荐,目前已经成为国际上较流行的教学方法。

基于问题的学习PBL,以问题为基础,以学生为中心的,把学习置于结构不良的问题里,让学生通过自主探究式学习来解决问题,从而学到隐含于问题背后的科学知识。

在《Java程序设计》课程中,PBL实施过程包括5个阶段,如图2所示。

图2PBL实施过程

(一)提出问题:Java教师展示事先创设好的真实问题,提出引导性问题。学生在此基础上针对问题情境,进一步提出更多的问题。

(二)分析问题:对所提出问题进行分析,小组内进行深入讨论,探讨解决问题的可能方法,确定假设解决方案,根据学生的兴趣和能力进行任务分工。

(三)解决问题:通过各种途径(如图书馆、网络等)收集资料,然后对收集到的各种信息资料进行筛选,找到解决问题的途径和方法。

(四)展示成果:以适当的形式,如演示文稿、网页、电子报刊等陈述/展示小组内对该问题的解决方案,成果展示。

(五)评价/反馈:教师进行点评,小组之间互评,学生自我评价,三方评价经过量化,反馈给学生,依此进行总结反思。

教学案例“文件输入输出”:向学生提出问题:人渴了,想喝饮料,该怎么喝?那么Java程序怎样才能读取文件中的内容呢?是不是也要一根“吸管”呢?分析解决问题:导入相关的类;构造文件输入流对象(类似于创建“吸管”);利用文件输入流类的方法读取指定文本文件中的内容;关闭文件输入流对象。

实施效果:较好。PBL教学模式能极大地激发学习的学习兴趣。有利于培养学生的沟通交流能力,PBL教学班期末考试成绩也优于传统教学班。

四、结束语

Java教学重在提高学生的应用实践能力,培养学生面向对象编程的思想,本文在Java教学中,全面推行项目教学法、基于问题学习的教学模式以及利用Robocode进行Java教学。实践证明,教学效果良好,能够在一定程度上提高Java教学质量。

注:

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作者单位:攀枝花学院数学与计算机学院

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