论文基于案例驱动的Ja程序设计课程实验教学，本文是实验教学类论文如何写与实验教学和程序设计和Java类本科毕业论文范文.
摘 要：针对网络工程专业培养方案中设置的Ja程序设计课程的实验教学,为了在有限的学时内使学生尽快掌握课程的相关知识和编程技能,在对社会需求和高校教学现状进行分析的基础上,结合教学实践,提出一种基于案例驱动的Ja程序设计课程实验教学方法,并介绍教学方法的实施方案和实践效果.
关键词：Ja程序设计；实验教学；案例驱动；过程性评价；积分制
0引言
作为一门程序设计类课程,Ja程序设计具有很强的实践性,因此如何做好实践教学是提高本课程教学质量的一个重要环节.随着用人单位对毕业生各方面能力要求的不断提高,高校必须强化学生在“解决复杂问题”能力[1-2]方面的训练和培养,使他们尽快适应社会需求,这已经成为网络工程专业发展的迫切要求.
在修订的2014版培养方案中,Ja程序设计课程的计划学时由64（理论40、上机24）变为48（理论32、上机16）,课时减少了1/4.在这种形势下,如何能在更少的学时内使学生学好这门课,就成为教学中面临的关键问题.要提高学生的Ja语言程序设计水平,就要让他们充分掌握Ja语言的基础编程知识、Ja面向对象方法、程序设计过程和一些主要的软件开发环境,这需要通过加强实践动手能力来达到.鉴于此,结合我校的实际情况,在前期实施的融合柔性Project的探究式教学方法[3]基础上,探索了一种基于案例驱动式的实验教学方法[4-5].经过近几年的实际应用,收到了良好的教学效果.
1课程的知识体系分析
Ja程序设计课程的教学目标定位包括3方面：①知识获取：学习Ja语言的开发环境、语法基础、面向对象方法、文件操作、数据库访问、用户界面设计等方面的专业知识.②能力培养：使用Ja语言并利用面向对象技术进行程序设计与开发的实践能力、团队合作能力、扩展和获取新知识的学习能力.③素质提高：勇于探索与实践的科学精神、诚信意识.
在上述教学目标的引导下,应重新对课程知识点进行梳理,理顺各部分之间的逻辑关系,明确重点与难点,构建合理的课程知识体系,具体内容如下：①Ja语言概述：Ja语言的诞生与发展、主要特点、Applet的概念、Ja语言概念图.②开发环境的搭建：JDK的安装与设置、IDE的安装与设置,JRE、JVM与Ja平台无关性的解释.③Ja应用程序的结构及设计方法：Ja语言的命名风格、基本语法规则、程序基本结构；类的基本结构.④OOP概念及其在Ja语言中的体现：封装性、继承性和多态性在Ja语言中如何实现,包括接口、类和对象的概念以及具体的体现方式.⑤常见类的介绍：在JDK中提供了很多常见且实用的类,它们为进一步扩展程序奠定基础.⑥文件操作：JDK中对文件操作的支持类及其具体文件操作的实现.⑦异常处理：异常的概念、异常处理的意义和处理方式.⑧数据库：JDBC的概念及其体系结构、基本的SQL语句、数据库的连接和访问步骤及访问方法.⑨界面设计：与静态设计和动态设计相关的组件、容器、布局、事件、事件源、及事件处理、项目的调试与发布.
在此基础上,把整个课程的教学内容共组织为6章,分为24讲,共由24个实验对实践教学环节提供支持,各章节的理论与实践内容及其学时分配情况见表1.
针对表1中的实验情况,为了使它们具有延续性和逻辑性,首先需要设计一个合适的教学案例,然后基于此案例进行整个实验过程的设计和实施,从而达到掌握Ja相关编程技能的目的,并由此形成一种基于案例驱动的“工具+技能等于产出”的实验教学模式.对于“工具”,要求熟练安装和使用Ja语言的开发环境,强调使用技巧；对于“技能”,要求掌握Ja语言的基础知识和编程方法,强调思想运用；对于“产出”,要求使用Ja完成一个项目的编码过程,强调实践过程.
2教学案例的设计
在已建立的课程知识体系结构和多年来积累的经验下,我们设计了一个切实可行的教学案例,为实施基于案例驱动的Ja程序设计课程教学奠定必要的前提条件.在案例的选择方面,以师生都比较熟悉的“考试系统”作为教学案例,将课程知识合理地融入系统的各个功能模块中,并设置扩展点和创新点.案例的设计兼顾“柔性”和“刚性”两方面的要求,从需求分析、业务流程、文件组织结构、类体系结构等几个方面展开.案例设计的主要内容包括以下几方面.
（1）需求分析：明确案例应包括的基本功能和扩展功能.具体描述为开发一个考试系统,实现对多项选择题的计算机考试.考生阅读考试须知后进行登录,根据登录信息和考生库中存储的考生信息确定考试情况.试卷生成以预设的试卷属性和试题库为基础,生成后存至试卷库.系统为考生提供答题环境,并能够对考试过程进行计时控制；系统具有手动和自动两种交卷方式,考试结束前考生可手动交卷,否则结束时由系统自动交卷,交卷后试卷被存至试卷库,考生在考试期间可随时保存试卷,系统具备计算机自动阅卷和保存阅卷结果至成绩库的功能.为应对意外情况（如死机、断电等）造成的考试中断,系统应支持考生从最近保存的数据中恢复并继续完成考试的功能.拓展功能包括增加题型、试卷查阅、试题管理、成绩管理、演算纸、网络支持、多媒体、日志、帮助等.
（2）业务流程：明确案例应处理的主要业务及其每项业务的具体处理流程.主要包括考生登录、显示考试须知、生成试卷、考试、交卷、阅卷、成绩管理等业务.
（3）文件组织：分析案例涉及的文件及其组织结构,为案例实现提供数据基础.主要数据文件涉及考试须知、考生库、试题库、试卷结构、试卷、试卷库、成绩库等.
（4）类体系结构：采用面向对象技术并结合UML工具,以需求分析为出发点和落脚点,设计出类的体系结构,构建案例的实现蓝图.主要包括实体类（如考生、试题、试卷）、异常类、阅卷类、视图类（如考试须知、登录、答题、阅卷）和系统主类.
3教学案例的实施
当教学案例设计完成后,便可以在课堂教学和实验教学两个主要环节中具体实施.在教学案例实施时,教师给出案例的整体功能和总体框架,具体功能和实现细节则由学生采用多种形式完成.学生在遵循基本要求的前提下,充分发挥自己的特长、想象力、创造性等各方面的优势,对案例进行探索和扩展,从而为学生提供更大的学习拓展空间.在案例实现过程中遵循“提出问题、分析问题、解决问题”的基本过程和原则,通过从“柔性案例”到“刚性案例”的增量迭代式发展,帮助学生顺利完成案例项目的开发过程,进一步激发他们的积极性和探索精神.本文主要描述在实验教学环节的案例实施情况.
3.1实验指导
与新制定的实验教学大纲相适应并基于所构建的课程知识体系结构,本着切实可行和便于操作的原则,根据教学案例的功能要求,为了能让所学知识最终在案例中实现,我们编写了具有较好操作性的《Ja程序设计实验指导书》.
该实验指导书设计了24个实验（见表1）,其中前6个实验是针对Ja基础知识的内容,包括开发环境的搭建、基本Ja项目的创建、控制语句、数组、基本的程序调试方法,为接下来的项目编码打下语言基础.从第7个实验开始,便进入一个案例项目的开发过程,涵盖Ja面向对象程序设计方法、文件操作、数据库操作、界面设计、项目发布等主要内容.
鉴于该指导书以一个项目的编码实现过程为主线,实验排列具有较强的前后逻辑关系,如果前面的实验不成功,则会在很大程度上影响后面实验的实现,因此,学生必须及时完成相关实验,才能保证整个项目的顺利实现,同时要做好项目的备份,以便在课上和课下都能及时地延续项目的开发过程.
对于实验的具体建议：先按照详细的步骤跟着做,一遍不行做两遍,两遍不行做N遍,这叫从“比着葫芦画瓢”到“撇开葫芦画瓢”.在此期间,要尽量做到认真学习、及时复习、刻苦练习、不会就问、及时交流,逐步培养良好的学习习惯,最终达到“学+会学等于学会”的目标.
3.2错误排查
在做每个实验的过程中,都有可能会出现一些错误和各种问题,如何排查这些错误非常重要,具体建议如下.
关于实现一个功能或算法的基本思路：①分析输入输出（明确始点和终点）；②思考解决思路（从始点到达终点的方式）；③列出具体步骤（一步一步怎么到达）；④编写代码实现（交给计算机去做）.
关于解决程序错误的基本思路：①查看错误信息（发生了什么事）；②定位错误位置（在哪里发生的）；③分析错误原因（为什么会发生）；④确定解决办法（怎样才能不发生）.
3.3检查机制
实验采用分组管理模式,每组人数根据实际选课情况确定,一般是3人左右.每组设组长一名,负责本组的任务分配、实施、综合等事项.
主要检查的项目包括以下几个方面：①基础实验：以选择题和程序题方式提交（实验1—实验6）.②项目实验：小组提交项目文件（实验7—实验24）.③文档注释：小组提交项目的帮助文档.④扩展创新：对实现的系统基本功能之外内容进行考核.
成绩的考核采用积分制[6],积分档次分为A、B、C3档,对应的积分分别为5、3、1.对于每一个积分项,采用排名的方式进行统计,积分计算公式为条目积分等于系数×100×积分/条目内最高积分.
采用这种积分制形式计算平时成绩时,反映出来的是一种排序效果,而不是传统的实际分数,这样更能体现每名学生在整个课程班中的位置,提高学生注重积累平时成绩积分的积极性.这种检查方式贯穿课程的整个实验教学过程,保证了实验的延续性,形成了一种以积分制为基础的过程性评价[7]方式.
3.4交流反馈
在交流反馈方面,除了传统的邮件、电话、面对面等方式外,建设了Ja程序设计课程中心网站,另外还试行了以群（一个上课群和一个技术群）为主战场的方式,提高了学生学习和交流的实时性、积极性、主动性.通过这些方式,教师可以方便地与学生进行交流,并能及时得到相应的反馈,为更好地进行教学提供宝贵实用的信息保障,促进师生之间良好关系的建立.
4教学效果
对Ja程序设计课程多次应用“案例驱动式”实验教学方法,取得了良好的教学效果,在教学方法改革、课程建设等方面都具有一定的促进作用.
（1）对教学方法改革的促进.“案例驱动式”实验教学方法的突出特点就是从“系统”角度完成对课程知识的学习和应用.它将讲授课程和相关课程的知识融为一体,形成一个有机的系统,在案例的驱动下实现一门课程的学习.为了提高学生的创新能力,必须让学生积极参与所有的教学环节中,并且要摒弃照本宣科和“填鸭式”的教学方法,转变观念,以学生为主体实施教学.
（2）对课程建设的促进.“案例驱动式”实验教学方法的应用,对于“Ja方向”上的相关课程包括JSP应用程序设计、Web系统设计、基于JaEE的高级程序设计等课程的建设都具有一定的促进作用.另外,对于其他类似的计算机程序设计语言课程,如程序设计基础、C#程序设计课程等,该方法也具有较好的借鉴作用.
5结语
虽然基于案例驱动的实验教学方法有着其突出的优点和实践效果,但我们必须清醒地认识到,编程能力的提高不是一朝一夕的事情,这需要勤学苦练.在熟练掌握基础知识的前提下,要勤于思考、敢于动手、善于请教、精于总结,从而不断积累编码经验并提高靠自己想办法解决问题的能力,要学会利用思考、查资料、自学、讨论等各种手段,建立适合自己的学习方法,这才是我们的真正目的.为了进一步提高Ja程序设计课程的教学质量,下一步打算利用一些现代化的教学平台,并结合自行开发的教学和考试系统,对网络电子教室环境下程序设计类课程的教学模式进行深入的研究和实践.
此文结论:这是一篇关于实验教学和程序设计和Java方面的相关大学硕士和实验教学本科毕业论文以及相关实验教学论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料.
参考文献：
1、 程序设计课程翻转课堂的改革和实践 摘要本文以MOOC和SPOC平台为载体,为学生提供一个自由、开放的学习环境,融入翻转课堂教学理念,对程序设计课程的教学方法、教学流程……进行改革,培养学生自主学习的能力,以及分析问题和解决问题的能力,.
2、 赛教结合的程序设计课程改革和实践 范江波1,张学辉2（1 中国石油大学（北京）地球物理与信息工程学院,北京102249；2 中国石油大学（华东）计算机与通信工程学院,山东青岛266580）摘要针对程序设计类课程实践教学模式单一、教学手.
3、 民族地区高校Ja程序设计课程双语教学和 任廷艳（黔南民族师范学院 计算机科学系,贵州 都匀 558000）摘 要分析目前民族地区高校双语教学中存在的主要问题,提出Ja程序设计课程双语教学的建设方案,从教学目标、教学管理、教学计划、教师培养….
4、 基于知识迁移的程序设计课程实践 摘 要针对计算机程序设计课程在教学实施中存在的实践内容与学生知识背景脱节、实践效果不理想……问题,提出以学生熟悉或感兴趣的知识场景为牵引,开展基于知识迁移的课程实践,利用数理学理论知识迁移实现课程互动.
5、 普通本科程序设计课程的泛在学习应用 郑秋生,王 璐,王文奇,刘凤华,夏敏捷（中原工学院 计算机学院,河南 郑州 450007）摘 要为提高普通本科院校程序设计课程的教学效果,从兴趣和逼迫角度,提出一种以编程训练为中心的泛在学习模式并实践.
6、 C语言程序设计课程改革措施 中图分类号G642 文献标识码A DOI10 16871j cnki kjwhc 2018 11 027摘要计算机科学是21 世纪对人类生活影响最大的前沿学科,程序设计是计算机学科发展的基石,同时计算.