軟體工程專業面向物件程式設計教學改革研究論文

　　【摘要】針對用人單位對軟體的人才需求，以軟體工程專業模組化課程體系為研究物件，提出了面向物件程式設計課程體系及教學方法改革。研究如何將本專業其它課程融入其中，整合教學內容。根據不同的教學內容，探索靈活的教學方法，並提出實踐教學方法的改革思想，以提高面向物件程式設計的教學質量。

　　【關鍵詞】面向物件程式設計；Java；課程體系；教學改革

　　Research on Teaching Reforms Object-Oriented Programming of Software Engineering Special Field

　　WU Xiao-qin TAN Ming XU Qiang HU Chun-lin

　　（Department of Computer Science and Technology，Hefei University， Hefei Anhui 230601， China）

　　【Abstract】Considering the demands of software talent， modular curriculum system of software engineering special field is studied. The system of object-oriented programming courses and teaching methods are proposed. In Java， for example， The integration of professional courses is researched. The flexible teaching methods are explored . In order to improve the teaching quality of object-oriented programming， the reform ideas of practical teaching methods of is proposed.

　　【Key words】Object-Oriented Programming； Java； Curriculum system； Teaching Reformation

　　0 引言

　　Java是新一代面向物件程式語言。由於它的優點在不斷髮展，現已成為目前使用最廣泛和最卓越的的面向物件程式設計語言之一，從桌面辦公的應用軟體到企業級大型複雜的應用軟體，再到小型移動裝置的嵌入軟體，因此此類人才的市場需求與日俱增，一方面人才需求缺口很大，一方面企業很難招聘到合格的Java軟體工程師。其主要原因體現在以下幾方面。

　　（1）課程內容孤立：教學內容和其它課程知識點的缺乏融合、滲透。

　　（2）教學方法單調：老師只是單純講授每節課的知識點。很難激發學生學習興趣。

　　（3）實踐教學滯後：實踐專案和實踐教學方法滯後，沒有完善的實踐教學環節。

　　（4）學習方法被動：學生聽完教師講完課，被動地根據實驗專案做該節單元實驗。

　　本文結合多年的Java教學經驗和教學過程中體會，以軟體工程專業模組化課程體系為研究物件較，找出面向物件程式設計和其它課程模組的結合點整合Java教學內容，探索麵向物件程式設計的新教學方法和教學手段的改革思想，引導學生自主學習意識，提升授課的效果。

　　1 挖掘軟體課程間的結合點，整合教學內容

　　在整合教學內容時，一方面以軟體工程專業模組化課程體系為研究物件，探討本專業各課程特點，挖掘Java與本專業其他課程教學內容的結合點，另一方面將新技術、新知識融入其中，注意保持與Java技術的發展同步。java教學內容可分為四部分：基礎知識（Java語法、陣列字串、工具類）、面向物件（面向物件分析方法、面向物件設計方法、面向物件特徵）基本程式設計技術（多執行緒技術、異常處理機制、Applet應用程式設計、圖形使用者介面設計、輸入輸處流）綜合應用技術（網路程式設計、資料庫程式設計、多媒體程式設計等），具體如圖1所示。如講解包、集合和工具類的使用時，可以集合資料結構的線性表、棧、佇列、二叉樹例子。講解Java執行緒生命週期、執行緒同步、執行緒死鎖時，以作業系統的程序管理為例。講解String類的使用時，可重點講解字串的各種操作，為後續的編譯原理中詞法分析的實現打下基礎。講解Socket通訊、web程式設計、JSP程式設計結合計算機網路TCP/IP協議等知識點，講解JDBC時，結合資料庫操作相關知識，講解Java高階程式設計時，將軟體工程、軟體測試等相關課程融入其中，總之，整合課程內容時，將本專業相關課程的知識互相融合滲透，完善課程內容體系。

　　2 靈活運用教學方法，提高教學質量

　　針對不同的教學內容，靈活運用教學手段和方法。如對基礎知識部分，Java語法主要以自學為主，以任務為驅動，重點講授面向物件的程式設計思想和如何運用面向物件方法對客觀實際問題進行建模。任務：用面向物件的思想完成車的設計，車是由發動機、輪子、車門、窗戶等部件構成的，每個部件設計一個類，車類（Car類）有自己的屬性和方法，還包含這些部件類。透過該設計任務的講解讓學生學會用面向物件思想解決客觀實際問題，注重培養學生面向物件建模能力，實現班級學生。基本程式設計技術這部分內容，以案例為主線，結合生動形象的案例講解，如案例1：實現windows附件所帶計算器，透過該的案例分析、設計、程式設計實現的過程逐一介紹Applet應用、容器中元件的新增與設定、選單的使用技術、佈局管理器、Java核心包中陣列、Math類的使用、異常的處理、事件處理機制等相關知識。案例2：作業系統的程序管理中生產者與消費者，介紹Java多執行緒技術，將具體的問題抽象為程式設計技術的實現，引導學生儘快掌握Java基本程式設計技術和設計技巧。對第三部分內容.採用專案教學法，綜合運用前兩部分知識，結合最新技術解決實際問題，如透過對聊天室軟體的分析設計，讓學生學會將輸入輸處流、圖形使用者介面的設計、資料庫JDBC連線、Socket通訊、執行緒等技術加以綜合應用。在講解Java高階程式設計時，主要是結合一個具體專案，如實現學生管理系統，講解專案的設計思想、方法和步驟時，啟發鼓勵學生結合已有的知識積極主動地參與專案分析，然後再根據學生分析的進度將專案整個實現過程逐步講解、逐一展示給同學，切忌將整個程式程式碼直接展示介紹。否則學生只能讀懂程式碼的功能，而沒有完整的思路。而面向物件程式設計課程的目的是培養學生運用面向物件程式設計方法解決問題的'能力。

　　3 將軟體工程素質的培養貫穿在整個實踐教學過程中

　　在實踐教學當中，一方面把所學的知識與技術融入到工程專案中，另十分關鍵是如何將軟體工程素質的培養貫穿在整個實踐教學過程中，面向物件程式設計實踐教學採用專案驅動方式實施整個實踐教學環節，透過成立專案小組模擬企業真實專案練習，具體過程如下：

　　（1）調研，選題；

　　（2）研討專案方案，擬定開發計劃，小組成員分工；

　　（3）查閱學習相關技術資料，完成需求分析；

　　（4）小組成員研討課題相關的技術，完成設計階段；

　　（5）編碼實現和測試等各個階段；

　　（6）開發文件整理、編制。

　　利用軟體質量保證計劃完成整個專案的實施完成需求分析、系統設計、編碼實現和測試等各個階段，撰寫各個階段的相應文件。特別在需求分析、系統設計階段等階段，充分理解和詳細分析專案的需求，要注重培養學生的創新能力，經過需求分析、系統設計後，再用相應的Java技術對設計的結果進行編碼，最後透過單元測試、整合測試完成整個專案。透過一個模擬實戰專案訓練，學生既掌握Java技術知識和運用，又對軟體工程實際專案實施過程有一個清晰完整的思路，拓寬了學生的視野，增強了學生的學習興趣。在是學生能明確自己的學習目標。很好地培養了學生軟體工程素質。任課教師也要參與軟體專案的開發，不斷提高自身工程實踐能力。

　　4 引導學生自主協作學習

　　首先要完善整合課程網路資源：包括課程介紹、教學大綱、教學周曆、電子教案、重點難點內容特別指導、實踐專案任務書等必需的教學資源。讓學生依據自身學習能力、學習興趣和學習時間，透過網路資源自主安排學習進度。教師可透過多種方式實時指導學生，如電話、電子郵件、課程學習論壇、建立QQ課程群等形式實時指導學習，培養學生自主學習能力。其次組織成立興趣小組確定學習專案、讓組長安排分配學習任務，教師參與定期交流學習體會，能解決活動中存在的問題。而協作學習有助於增強學生之間的溝通能力以及培養學生的團隊意識。再學生可透過訪問專業網站與經驗豐富的程式設計人員交流，以提高自己的程式設計水平。並定期進行考核計入總評成績，督促鼓勵學生進行自主學習。同時瞭解學生學習效果，調整學習方法，激發學習興趣，培養學生學習的主動性，使學生不在是被動的、孤立地學習，從而培養學生的自學能力和團隊協作精神。

　　5 考核方式的改革

　　目前大多采用理論考試和實踐考試相結合模式，以掌握知識為主單一的閉卷筆試佔比例更大些，以至於難以衡量學生實踐動手能力，不能客觀公評價學生掌握該課程情況，甚至制約了課程教學改革和教學質量的提高。因此改革考核方式也是教學改革的重要內容之一，運用多樣化的考核形式有利於全面真實地對學生的知識掌握程度、實踐能力的衡量。考試重心轉移到對學生的實際能力的考核，如，採用專案答辯、上機考試、過程考該等多種考試方式。完善的考核方式將推動課程的教學改革研究。

　　6 結束語

　　在面向物件程式設計技術課程教學過程中，應避免理論教學和實踐環節脫離、注重學生專案開發能力的培養，授課教師應定期到軟體企業調研，掌握最新的Java技術，調整教學計劃，整合課程體系。還應採用科學合理的教學方法，引導學生採用正確的學習方法。理解面向物件程式設計的總體思路及各種抽象概念。培養學生查閱資料、編寫和除錯程式能力。特別注重在整個教學過程中貫穿軟體工程的思想.培養學生具有一定的軟體工程的素質和團隊合作意識，為今後從事軟體技術開發工作打下良好基礎。今後，本課程組要總結前期課程建設工作，如教學內容的整合、教學方法和教學手段的改革和實踐能力培養的突出方法。構建課程體系，編制實教材，建設案例庫和專案庫等資料，完善本課程教學體系。

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