基于OBE 理念的“面向对象程序设计(Java)”课程教学实践
张正龙 李冀明 李东芝
重庆工程学院 重庆 400900
一、“面向对象程序设计(Java)”课程教学存在的问题
“面向对象程序设计(Java)”是面向计算机类专业开设的一门专业核心课程,受众十分广泛,同时也是当下应用最广泛的一种面向对象编程语言。随着新技术、新产业的高速发展,传统的人才培养模式已不能满足新工科背景下对高层次工科创新人才培养要求 [3][4][5]。当前,“面向对象程序设计(Java)”课程存在的问题主要是:
(一)学习成果目标不清晰
传统教学中,教师和学生都把主要精力放在了具体语法细节和代码的学习上,忽视了对学生从数学思维到计算思维转化的培养;注重学生程序设计的培养,忽视了项目文档的撰写、汇报等;注重学生项目实施能力的培养,忽视了对项目的组织、分配、实施等管理能力的培养。这样不仅会影响到学生后续课程的深入学习,也使得毕业生与企业的用人标准有较大差距,毕业后无法与企业实现有效对接。
(二)教学模式和教学方法陈旧
传统教学中,采用的是以教师为主进行的课堂教学模式,学生需要按照教师的安排被动地进行学习;受到课时、场地等限制,教师与学生无法利用课堂进行有效互动,使学生在教学活动中参与度不高。对于新一代大学生,采用传统的教学方法无法调动学生主动学习的热情,也不利于开展个性化和差异化教学。
(三)教学评价标准单一
传统教学普遍更侧重于对教师教学质量、教学资源建设、教学环节设计等方面的评价,而对于学生学习情况的考核评价比较单一,仅仅通过期末考试的分数进行判定。只注重考核学生的记忆能力、应试能力和解决固定答案问题的能力,而无法对学生在项目设计中表现出的复杂多样的计算思维进行考量。
二、基于 OBE 理念的“面向对象程序设计(Java)”课程实践
将 OBE(成果导向教育)理念应用于面向对象程序设计(OOP)教学中,针对当前“面向对象程序设计(Java)”课程在教学过程中存在的问题,课题组提出以 OBE 理念为指导思想对课程进行教学改革和探索。按照以下步骤进行具体实践:
(一)、明确学习成果
1. 知识目标
学生能够准确理解面向对象的基本概念,包括类、对象、封装、继承、多态等;学生能够熟练掌握面向对象程序设计语言的语法,包括类的定义、对象的创建、方法的调用等。
2. 能力目标
学生能够运用面向对象的思想分析实际问题,设计合理的类结构和对象关系。学生能够使用面向对象语言编写可维护、可扩展的代码,实现复杂系统的功能。学生能够对面向对象程序进行调试和测试,确保程序的正确性和稳定性。
3. 素质目标
学生具备面向对象的思维方式,能够从对象的角度看待和解决问题。学生具备良好的编程习惯和代码规范,能够编写清晰、易读的代码。学生具备团队协作精神和沟通能力,能够参与团队项目开发。
(二)、课程设计与教学内容
1. 反向设计课程内容
以学习成果为导向选择教学内容:根据学习成果,确定课程内容。例如,为了达到“学生能够运用面向对象的思想分析实际问题”的目标,教学内容应包括面向对象的基本概念、类和对象的定义、封装、继承和多态等知识点。同时,要通过实际案例让学生理解这些概念在实际问题中的应用。
2. 整合课程内容:避免内容重复和碎片化。例如,将面向对象的基本概念与实际编程语言的语法结合起来讲解,让学生在学习概念的同时能够通过编程实践加深理解。
3. 构建课程体系
课程之间的衔接:确保课程内容与先修课程和后续课程的衔接。例如,在学习面向对象程序设计之前,学生应该已经掌握了基本的编程语言(如C 语言)和数据结构知识。后续课程(如软件工程、数据库原理等)可以进一步应用面向对象的思想。
(三)、教学方法与手段
1. 采用多样化的教学方法
案例教学法:通过实际案例讲解面向对象的概念和应用。例如,以一个学生管理系统为例,讲解如何设计学生类、课程类等,以及它们之间的关系。通过案例分析,学生能够更好地理解面向对象的思想。
项目驱动教学法:通过项目实践让学生掌握面向对象程序设计。例如,布置一个小型的电商系统项目,让学生从需求分析、系统设计、编码实现到测试维护的全过程进行实践。在这个过程中,学生能够将面向对象的理论知识应用到实际项目中。
小组合作学习:将学生分成小组,共同完成一个面向对象的项目。例如,设计一个简单的游戏系统,小组成员可以分工合作,分别负责游戏的不同模块(如角色设计、场景设计、游戏逻辑等)。通过小组合作,学生能够培养团队协作精神和沟通能力。
2. 利用现代教育技术手段
(1)在线学习平台:利用在线学习平台提供丰富的学习资源。例如,在平台上发布面向对象程序设计的视频教程、编程练习题、案例分析等资源。学生可以在课前通过平台进行自主学习,课堂上教师可以重点讲解学生在自主学习过程中遇到的问题。
(2)编程实践平台:利用编程实践平台(如Codecademy、LeetCode 等)让学生进行编程练习。
(四)、评估与反馈
1. 多元化评估方式
(1)形成性评估:通过平时的作业、实验、小测验、课堂表现等方式评估学生的学习过程。例如,每次课布置一次编程作业,让学生实现一个简单的面向对象程序。
(2)终结性评估:通过期末考试和项目成果评估学生的学习成果。例如,期末考试可以包括理论知识题和编程题,考查学生对面向对象概念的掌握程度和编程能力。项目成果可以通过代码质量、功能实现、文档规范等方面进行评估。
(3)同行评估:在小组项目中,让学生对小组成员的表现进行评估。例如,在一个面向对象的项目中,每个小组成员可以对其他成员在项目中的贡献(如代码编写、文档撰写、团队协作等)进行打分和评价。
2 反馈与改进
(1)及时反馈:教师在评估学生的学习成果后,要及时将反馈信息提供给学生。例如,在学生提交编程作业后,教师应该在一周内完成批改,并将代码中存在的问题(如逻辑错误、代码风格问题等)反馈给学生,让学生能够及时修改和改进。
(2)持续改进教学:教师根据学生的学习成果评估结果,不断改进教学方法和内容。例如,如果在教学过程中发现学生在继承和多态的概念理解上存在困难,教师可以增加相关的教学案例和练习,帮助学生更好地理解这些概念。同时,教师也可以根据学生对课程的反馈意见来调整教学计划。
三、结语
OBE 理念是在面向对象程序设计(Java) 课程中的应用,以成果为目标导向,以学生为本,采用逆向思维的方式进行的课程体系的建设理念,是一种先进的教育理念。但在课程教学实践过程会出现各种各样的问题,因此在具体实施过程中,可以结合课程特点、教学内容和学习目标持续调整教学目标,优化教学内容,完善线下线上混合的教学模式,构建可持续改进的考核评价体系,保证达成课程教学目标。
参考文献
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[4] 刘晋钢 , 刘晋霞 , 刘杰等 . 基于微课的翻转课堂在 WPF 课程中的教学实践 [J]. 计算机教育,2021,(7):144-148.
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