Java程序设计课程中“类与对象”的教学实践

摘 要：类与对象是Java语言中的重要内容，是面向对象编程的基础。本文详细地讲述了一套类与对象的教学方法，即“知识点归纳-案例构建或选择-案例演示与讲解-课堂练习-课后作业-实践操作”。

关键词：案例；面向对象；Java；类

Java语言自从1995年被推出以来，一直广受喜爱，被称为网络语言。在最近十几年TIOBE编程语言社区发布了编程语言排行榜，Java始终位居前三位。由于其面向对象、安全、多线程、分布式等优点，Java成为应用系统首选的开发语言之一。在许多互联网招聘网站发布的招聘信息中，Java工程师也是需求量最大的职位之一。当今，地方本科院校正在转型发展，办应用型技术大学。因此，提高Java程序设计课程教学质量，不仅可以提高学生的就业能力，而且也可以为信息产业培养软件人才，使中国的信息产业做大做强。目前，大部分高等院校计算机科学与技术、网络工程、信息与计算科学等信息类专业都开设了Java程序设计课程。由于学生学习该课程之前，许多院校都开设C程序设计课程。C语言是一门经典的程序语言，对其他程序设计语言的设计产生了极大影响，至今在嵌入式操作系统开发上有着广泛的应用。鉴于它的重要性，大部分院校信息类专业培养方案把它作为一门基础必修课，在大学一年级就开设了。而C语言是一门面向对象的程序设计语言，对以后面向对象的学习有阻碍作用。根据教学经验，学生对先入为主的知识印象深刻，很容易产生思维定式，不习惯使用面向过程思想考虑问题。Java程序设计中类与对象是面向对象编程基础。开展好“类与对象”的教学对于转变学生编程思想，奠定软件开发理论基础具有重要意义。笔者在地方高校从事了多年的Java程序设计课程教学，通过反复探索与实践，总结了一套行之有效的教学方法，即“知识点归纳-案例构建或选择-案例演示与讲解-课堂练习-课后作业-实践操作”教学模式。

一、知识点归纳

依据教学大纲和内容之间的逻辑关系，将“类与对象”的教学内容归纳为若干个知识点，即类定义、类继承、方法或变量的静态性、访问权限、对象初始化、方法重载、方法覆盖和多态机制。在每一个知识点上，我们总结其“规则”。如在访问权限上，类的访问权限有public和默认两种，成员的访问权限有public，protected，默认和private四种。标识为private的成员只能在类中被访问，默认访问权限只有在同一个目录下被访问，标识为protected的成员可以在同一个目录下或继承关系的子类中被访问。成员能够被访问必须具备类和成员可访问权限。

二、案例构建或选择

围绕知识点，我们精心挑选或构建体现知识点规则的案例。如在对象初始化知识点上，对象初始化遵循的顺序是“父类静态变量赋初值，父类初始化静态块，子类静态变量赋初值，父类非静态变量赋初值，父类非静态语句块，父类构造方法，子类非静态变量赋初值，子类非静态语句块，子类构造方法”。我们构建Animal类，拥有静态成员变量weight，非静态成员变量age，构建静态块和非静态块，然后分别赋值相应变量后输出；在构构造函数中，重新赋值后再输出。定义子类Cat，拥有静态变量num和非静态变量luck，构建静态块和非静态块，然后分别赋值相应变量后输出；在子类构造函数，重新赋值后再输出。

三、案例演示与讲解，课堂练习

在课堂上，教师在讲解知识点和相应的规则后，在PPT上显示案例，让学生根据知识点的“规则”写出程序运行结果。在学生给出结果后，教师演示程序运行结果，揭示相应的机制。通过这个过程后，做错了的学生知道错在哪里，做对了的学生理解了面向对象的思想。教师再布置一个类似的习题，让学生课堂中练习，加深印象和理解。

四、课后作业和实践操作

“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。”尽管在课堂中听懂了教师所讲内容以及会做一些练习题，但如果不加以巩固，学生就会遗忘。此外，学生自己不动手编程，其理论和实践水平都不会提高。教师要布置相应的作业题和实践操作题来巩固和提高本次教学内容。作业题和实践操作题分为两类，一类与课堂内容和难度相类似，起巩固作用。另一类比课堂内容稍难一些，促使学生主动思考，起提高作用。

总之，从课堂学生互动的积极性以及作业完成情况来看，方法的教学效果还比较理想。案例、作业题、实践操作题等相关的资源库构建是该方法教学的基础，也应当不断完善。

基金项目：湖南省教育厅优秀青年项目（15B216）。

作者简介：黄国华，副教授，邵阳学院理学与信息科学系教师。