首页 -> 2008年第7期
高职《Ｊａｖａ程序设计》课程与项目驱动教学法
作者：罗恒辉
【关键词】Java程序设计 项目驱动教学法
一、问题提出
Java程序设计是软件开发专业的一门实践性和操作性很强的专业课程，对于实现高职教育的“高技能人才”的培养目标，起着举足轻重的作用，因而该课程的教学研究工作受到了众多教育者的关注。
目前高职学校的Java程序设计的教学中，普遍存在课程体系陈旧，没有脱离传统学科教育的框架，实践性环节不足，导致学生的实践能力不强，职业学校学生的学习能力普遍较低，以及多数教师项目能力不强，导致教学效果不佳。
为解决上述问题，笔者通过不断探索和实践，采用项目驱动教学法进行Java程序设计课程的教学，激发了学生的学习兴趣，提高了学生的知识综合应用能力，取得了好的教学效果。
二、教学设计
项目驱动教学法以建构主义学习理论、行动导向教育理论和现代职业教育等现代教育理论为基础，将企业软件生产过程融入到程序设计课程教学中，采用的是“软件工厂”式的项目教学法。
1. 授课项目的选择
由于教师授课项目直接影响其教学过程，也直接影响教学效果，因此，教师授课项目的选择至关重要。项目一般来源于企业，授课教师首先对项目进行分析，找出其知识点。Java程序设计课程一般仅开设一个学期，在选择项目时，必须考虑项目的规模和难度，项目过大，教师只能抽取其中小部分讲解和辅导，影响授课的完整性；如果项目难以完成或技术含量过高，会直接影响学生的自信心，可能使得部分学生知难而退；但如果项目过小或过于简单，就很难激发学生学习Java的热情。项目规模的大小选择应适中，既要包括Java语言的基本语法知识，又要体现数据库管理、网络连接等实用性强的内容。
在授课初期，鼓励学生自行寻找项目，了解用户需求，再汇集到组长处，经过小组讨论，集思广益，在教师的指导下，根据每个小组成员的实际情况，确定一个可行的软件开发项目，并按功能划分模块，最后将模块分配给小组成员。所划分的模块在很多方面具有相似性，如：用户界面的设计、数据库的连接、系统的框架结构等，采用的方法是一样的，只是具体内容不同而已。
2. 授课项目的分解
授课项目的实现要体现整体目标，而我们的授课时间分散于整个学期，这就势必要将大的项目，根据授课进度计划，分解为一个个可实现的子任务。项目分解时要采用递进的方法，将知识点、重点及难点分布于具体的子任务中，根据学生的实际情况进行实施。
3. 学生分组
项目驱动教学法与传统的课堂讲授法之间本质的差别，就在于所传授的知识是否具有系统性和连贯性，后者的课程试验只是为了验证教材或教师精心准备的实例，可由学生单独完成；而前者更注重项目的整体性和知识的综合性，为了完成项目，学生必须花费大量的时间和精力。另外，我们还要考虑个体能力与水平的差异，并从培养学生团队合作精神出发，根据学生的现状分组，每组选出小组长，即项目经理PM，对该组项目负责。每组成员一般在3～5人，由组长给组员分配任务。这种项目分组的方式，既锻炼了学生的团队合作精神，又可以起到“以强扶弱”的作用；既能充分调动学生的主观能动性，提高组织、协调能力，又可减轻教师的负担。
4. 授课过程
使用项目驱动教学法讲授Java程序设计课程时，需要与项目的软件开发流程一致，具体方法如下：
（1）搭建软件开发平台，确定开发工具及辅助开发工具。不但要使学生了解程序设计的目标，还要使其知道实现目标的各种辅助条件。在给高职院校的学生讲授Java程序设计课程时，最好先使用可视化的开发工具，框架结构部分由开发工具自动生成，编写的代码比较少，又很直观；当学生有一定的程序设计基础后，再让学生并行使用非可视化的开发环境，以得到更好的锻炼。讲授程序设计课程时，一定要从软件工程的角度出发，鼓励学生适当使用一些其他的辅助工具，如代码版本管理、数据库结构设计、项目进度管理等，以提高学生综合应用知识的能力，培养企业真正需要的人才。
（2） 详解软件开发环境。软件企业为了提高软件开发速度，缩短开发周期，普遍使用可视化的集成开发环境，往往将开发工具、数据库、Web服务器等集成到一起，这就增加了高职院校学生理解的难度，加之Java的开发环境基本上是英文版本的，授课教师一定要详细讲解开发环境中的关键内容，力争让学生全面理解，为后续开发扫清一切障碍。
（3）设计用户界面。采取先易后难、循序渐进的方法，先行安排界面设计。由于未涉及程序代码的编写，学生容易入门，不会感到有太大的困难，极易产生满足感、成就感，以此激发进一步学习的热情。
（4）编写程序代码。讲授程序代码编写时，一定先要根据功能的要求，给出每部分的大体框架，然后再细化。这部分涉及Java程序设计的语法知识，应按照事先划分好的子任务，根据学生的实际接受能力，用通俗的语言对每一个知识点进行讲解。切忌贪多求全，尽量消除学生对编写程序代码的畏惧心理，让他们产生自信心和自豪感，建立起较好的编程思想。
（5）学习结果的考核方式
传统的学习考核方式已不适合使用项目驱动教学法授课的科目。在整个授课过程中，学生都在渐进地完成属于自己的项目部分，其结果如何直接反映了每位学生的学习态度、知识掌握程的度等。授课教师可对学生所作项目每月检查一次，计为平时成绩；期末，要求学生对项目作演示汇报，由相关学科的教师组成专家组对每个项目评分，再结合学生相互评定的分数，作为学期总评成绩的一部分，既体现了公平性，又体现出权威性。
三、教学实践
以Java中数据库应用的教学为例，选择“使用小型通讯录”这一项目，其教学目标为：通过实例，学生掌握Java数据库的使用，能够综合运用数据库操作的相关知识，了解文件的查询、打开、修改及合并方法，同时，学生通过教师的指导设计并完成该项目，获得与学校生活、职业生活和继续学习有关的能力，如自我探究、团队协作、人际沟通和掌握现代信息工具等能力。教师通过对学生的指导，转变其教学方式，动态观察、了解学生，创造轻松的教学环境，提高教学效率与教研能力。
在该项目的实际教学中，我们将任务式与小组合作式两种方式结合使用。项目的完成以小组为单位，每组3-4人，组员间以项目为纲，通过多角度、多途径的分析创造性解决问题，该项目涉及到素材的搜集、算法的设计、菜单的设计、语句的实现与调试等方面内容，各小组根据组员特长分工，最终完成任务。同时制定相应激励机制，并分组进行评比。教师在此过程中的主要作用是为学生提供适当的组织、协助与点评。
项目教学法教学过程设计流程图如下：
在练习数据库操作的同时，增加文件的查询功能，并能打开或修改指定文件及将多个文件组成一个文件。项目完
成后，要求程序运行给出如下界面（选择菜单前数字即可对该通讯录进行操作）：
项目目标提出后，首先向学生讲解有关“通讯录”编程内容中的基本知识点,并作操作引导，使学生清楚了解本项目所包含内容及所要达到的目标，即“Java中数据库的操作、文件的建立、文件的存取与显示、删除记录、查询记录，此阶段亦是教师创设情境阶段。
项目开发阶段，要求学生以3-4人为一组，合作完成该项目，项目开发过程中要求学生自主探究与协作学习相结合，项目的完成要求学生既发挥主动性与首创精神，又与小组成员充分地沟通交流。
阶段小结，即小组内或各组间同学相互学习和借鉴。编程语言的项目教学过程中，教师须指导学生在面对不同的观点时，学会理清和表达自己对编程问题的见解，学会聆听和理解他人的想法。这样学生可以了解编程问题的不同算法和实现途径，从而对编程知识产生新的洞察。随时点评，通过随时观察学生编程进展情况，进行实时提示，指出问题所在与解决方法，引导其不断完善项目的开发，同时提高其运用计算机语言编程解决实际问题的能力。
知识点的拓展，指在学生已有知识点基础上的知识延伸，其目的是促进学生编程语言的知识迁移。
项目总结，即在额定教学时间即将结束时，对项目完成步骤及如何提高项目的解题思路作总体性的概括，防止教学知识点的遗漏，同时加深学生对所学Java知识的印象，并给出学生项目评价与考核结果。
采用项目驱动教学法，进行Java程序设计课程的教学，能激发学生的学习兴趣，消除学生编写程序的恐惧心理，提高学生对知识的综合应用能力，达到高职院校学生的培养目标，此法也可广泛应用于其他各种程序设计语言的教学工作。
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栏目编辑：程少波