基于数字化转型背景的JAVA语言程序设计课堂革命的教学实施

摘要：JAVA是一种简单的面向对象的、分布式的、解释型的、健壮的、安全的、可移植的、高性能的、多线程的、动态的设计语言，对学生逻辑思维能力和实践能力的培养起到了至关重要的作用。基于此，文章针对JAVA语言程序设计的JAVA基本语法教学进行深入研究，旨在基于数字化转型背景提高JAVA语言程序设计课堂革命效果，切实提高学生的计算机操作能力。

关键词：数字化转型；JAVA语言程序设计；课堂革命

一、基于数字化转型背景的JAVA语言程序设计课堂革命教学意义

JAVA语言程序设计课程是软件技术专业的必修课程。编程语言分为机器语言、汇编语言、高级语言。在数字化转型背景下使用JAVA语言编程时，针对语言的命名规则设定，字符序列的构成应该是字母、数字及下划线或是相应符号组合而成，而且在语言设计上，数字不能作为开头出现。对于JAVA的命名来说，在类名的设定上，单词的首字母必须为大写模式。如果是变量名或方法名的命名，则要求单词的首字母应该是大写模式；对于常量名的命名，所有字母均必须为大写模式。JAVA语言编写的过程体现了JAVA语言的面向对象性，JAVA编程语言能够针对大程序，将其分解成多个独立、小的程序。JAVA编程语言可以定位和分析程序中的各个模块，科学、合理地选择方案进行编写程序，其面向对象性解决了多人编写程序中存在的问题。

从语法角度来看，JAVA编程语言与C语言、C++语言有相通、相似之处，但是在学习和掌握JAVA编程语言的过程中，学习难度相对较小。JAVA语言程序设计课程的主要章节如表1所示。

在数字化转型背景下，为了增强学生程序设计思维，教师需要引导学生了解JAVA技术自身优势，创新教学模式，以学生为主体，引导学生自主学习。因此，教师应优化课堂教学，采用项目化教学模式，引导学生加强分析项目、优化设计项目内容、重视完善和调试项目等，提高学生的理解能力。

二、Java语言程序设计课程教学存在的问题

（一）学生方面

第一，学习基础相对薄弱。JAVA语言程序设计是一门面向对象的语言，在课程的内容上需要与C语言进行对比区分。学生初次接触面向对象的语言，很难理解面向对象的思想。第二，学生的动手实践能力欠缺，操作电脑不够熟练，有的学生甚至不能熟练使用办公软件，程序编写速度非常慢，影响教学实验速度。

（二）教师教学方面

第一，脱离实际、单一教学。教师只讲授课本，不设置实验环节，学生不能够理解实际的编码处理相关的一些操作，影响教学效果。第二，实验环节设置不合理，不能理论联系实践，不利于锻炼学生的动手能力和综合思维能力。

三、基于数字化转型背景的JAVA语言程序设计课堂革命教学实践策略

（一）合理安排教学课时

在数字化转型背景下，教师针对学生已经有一定编程基础的实际情况，适当减少JAVA语法基础的授课课时，将本部分的授课重点转向讲解C语言和JAVA语言的区别和联系，此部分内容教学过程中采用交叉教学的方式，让学生尽快转换到JAVA语言的编程状态中，实现理论和实践的知识迁移。多出来的课时适当增加到面向对象三大特性的讲解和JAVA的高级应用上，面向对象三大特性的讲解将使学生能够更加深入地理解面向对象的特点与使用方法，JAVA的高级应用则使学生在现有学习程度上进行拔高，为接下来其他课程的学习打好基础。

（二）转变授课方法

在数字化转型背景下，教师需要优化授课方法，充分利用网络资源进行辅助教学，采用翻转课堂教学，充分调动学生的学习积极性。课程大纲如表2所示。课前，教师将上课内容通过微课的形式分享给学生，让学生预习，并通过课前作业的形式考查学生的预习效果，让学生带着问题上课。教师应有针对性地讲解重点和难点，布置课下作业，巩固学习效果，实现课堂翻转，达到教学相长的目的。同时，微课的共享也使学生可以随时回顾和复习知识点，牢固掌握知识点。

（三）JAVA语言程序设计的认知培养

首先，在使用JAVA语言的过程中，教师应该注意，JAVA对字母的大小写有较高敏感度，这要求设计人员必须明确字母大小写的使用规则。

其次，相应程序源文件命名要求其所使用的扩展名均为“.java”，而且文件的命名应该和公共类的命名有一致表现。“.”的主要作用是进行相应方法的调用处理。

最后，在编码操作完成后，教师针对经过编码获取的程序进行试运行操作，还要求对类源文件的处理过程中，教师应该有main（主）方法的载入。

（四）数据类别的设计规划

整形处理：计算机语言通过添加前缀0b来实现二进制数的表述，比如在二进制数的表述中，可以通过合理使用下划线描述二进制数。比如在二进制数一百万的表述上，计算机语言则可以通过1_000_000描述。这里之所以采用下划线，是因为让人们在数据读取上有较为出色的便捷度。在JAVA程序编译的过程中，JAVA编译器会对数据展开相应的处理。

浮点类型处理：在JAVA语言程序设计的过程中，float（浮点数）类别的使用较为少见，智能快速处理一些单精度数据或大量数据的存储操作。此外，对float类别数据的处理上，通常会有后缀F的存在，比如3.14F。如果没有后缀F，则将其类别设定为double。值得注意的是，在浮点类别的数据处理上，对一些禁止有舍入误差的金融计算程序来说，浮点数值不具备适用性。考虑到浮点类别采用的是二进制系统，因此在数值的判定上，对于System.out.println（输出语句）而言，其结果应该是0.899999999，不能用0.9表述。就Char类型而言，其更多是进行一个单字符的表述，对于一些字符常量有较高的使用效率。

（五）优化JAVA语言程序设计课程项目教学

在数字化转型背景下，教师开展JAVA语言程序设计课程教学时应合理把握项目难度，针对JAVA基本语法知识内容，通过项目化教学方式给学生详细讲解在项目中应用的知识点。教师通过项目模块的形式讲解，可以加深学生对这部分知识的理解，并引导学生共同完成项目，增强学生实践应用能力。

在开展JAVA语言程序设计课堂教学期间，教师应合理选择网上常见的抽奖软件项目。涉及抽奖软件的相关知识点内容包含：I/O（输入/输出）文件读取、GUI（图形用户界面）设计、使用数组等相关知识。这些内容也是JAVA语言程序设计课堂教学中的重点知识，通过组织学生开展项目活动，学生可以在项目实践过程中熟练掌握知识点，并提高知识应用能力。抽奖软件项目内容要求是，学生自主开展抽奖软件界面设计，抽取一等奖、二等奖、三等奖，在文本文档中储存抽取名单，点击抽奖以后，滚动参与抽奖人员的照片，点击结束后抽取相应的奖项。

在讲解项目过程时，教师应将对象知识点和此时段的知识内容与抽奖软件有效结合，细致地给学生讲解抽奖软件的知识内容，并组织学生开展实践活动。对于JAVA课程知识点和项目之间联系主要包含：随机数生成器、GUI设计、设计抽奖软件界面等。在给学生讲解时，教师应做好项目演示工作，有利于调动学生参与项目的积极性。在教学以后，教师应引导学生通过项目教学活动自主完成抽奖软件设计活动，可以提高学生学习自信心。最后，针对抽奖软件来说，奖品和奖项类别作为固定内容，教师要帮助学生了解奖品和奖项的管理功能。

（六）演示配合上机

在数字化转型背景下，教师需要操作演示配合学生动手练习，合理安排上机操作。教师应在教学时安排学生安装SDK（软件开发工具包）中文，演示如何配置环境变量，讲解为什么要进行JAVA_HOME（一个环境变量）、CLASSPATH（一个环境变量）。指导学生熟悉shell（命令解释器）常见操作，如何进行当前运行路径的修改，让学生对命令行操作有一个感性的认识，能够动手操作命令。

以HelloWorld中文程序为例，需要教师讲解程序的架构，指导学生在记事本里编写代码，使用JAVA编译运行Java命令程序。学生上机操作的过程中会出现大小写编写错误、分号为中文输入法的分号等问题，学生在出现并纠正错误后会加深对知识的理解和掌握。

综上所述，在数字化转型背景下，Java程序设计课堂革命教学能有效解决传统教学中存在的问题。为此，教师应不断优化课程教学设计，以培养的学生逻辑思维为首要目标，并积极为学生提供上机操作的机会，促使学生在实践过程中掌握各琐碎知识的应用要点。

参考文献：

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[5]孙爱香，张立涛，张军.基于腾讯会议的翻转课堂在实验教学中的应用：以Java程序设计基础为例[J].黑龙江教育（高教研究与评估），2021（3）.

基金项目：克拉玛依职业技术学院2024年院级科研项目“数字化技术对课堂革命产生的影响及作用研究——以软件技术专业为例”，项目编号：KZY2024-26。