《Java语言程序设计》课程分析与总结（上）---我为什么这样设计考试试卷？

《Java语言程序设计》课程分析与总结（上）

我为什么这样设计考试试卷？

自2003年以来，我承担了北京理工大学计算机学院《Java语言程序设计》这门课的教学任务，从2000级到2011级，十年弹指一挥间。

这十年中，软件技术的进步可以用上“飞一般”这样的形容词。相应地，我这门课程也在不断地变革，尤其是考核方式，由经历了以下过程：

闭卷考试（一张试卷定成绩）-->闭卷考试+课程设计-->开卷考试（可带书，不允许带电脑）+课程设计-->彻底的开放考试（可带书、可带电脑、可上网）+课程设计

典型试题及答案参见以下链接

2008级考试试题在这里（2010年）

2011级考试试题在这里（2013年）

之所以走这条路，是因为我日益形成了这样的一个观点：

以闭卷方式考程序设计，是最无用的考核方式，遗害无穷。

为什么这么说？

先来看看闭卷方式所带来的弊端。

1 它要求学生去机械记忆大量的知识。

以Java而言，你至少得记忆两部分内容：Java语法和JDK中的常见类的用法。语法还好说，JDK如此庞大，有几人能背下来？又能背下多少？

更重要的，这诱导了学生将高中养成的学习方法直接应用于大学课程学习，并且这种方法看上去还真的“有效”，其实是误人子弟。程序设计语言怎能这样学习？

扣心自问：我用Java/C#写了近十年程序，对Java/C#编程可谓熟悉，但又能记得住JDK和.NETFramework中的多少内容？我在实际开发时不也是需要查询互联网和官方文档吗？

另外，Java/C#等语言的编译器己相当完善，开发者看到的编译错误信息已经相当接近真实的错误原因，再加上Eclipse/Visual studio之类的IDE所提供的“智能更正”建议，语法问题早就不是程序设计语言学习的主要障碍。再让学生花大量时间去记忆这些语法规则，实无必要。

2 它绑住了出题者的手脚

由于必须能让大部份学生及格，因此考试内容必须严格地限制于书本，特别地，还应该给学生在考试前以“辅导”的名义“划定考试范围”，不然，大部分不及格，学生闹将起来，还真不好收场。

通常来说，教材的编写和出版要经历一个比较漫长的周期，而且一旦出版，至少保持数年的稳定是基本要求，但这对于计算机专业而言很要命，技术进步与知识更新极快，别说数年，一年过后，教材中的有些内容可能就过时了，还有些内容甚至可能被废弃。闭卷考试强制必须在这个“陈旧”的锅里炒冷饭，炒饭的人痛苦，吃饭的人也痛苦。

何苦呢？

所以近些年来，我基本上放弃了使用固定的教材，也放弃了闭卷考试这种形式，而代之以开放式的不断更新的“PPT+大量实例”的教学方式。

简单地说：我把Java编程相关的内容进行分解，每部分组成一个教学模块，每个知识点或编程特性，我都提供一个可以运行和修改的实例。这些实例不仅展示了特定的知识点或编程特性，实际上还是一些可以复用的代码模块，学生既可以通过运行、修改这些实例掌握特定的知识与技能，更能通过把这些代码模块进行组装，开发出新的程序。

由于放弃了课本而采用了模块化的PPT+实例，使得我可以很方便地年年更新教学资料，淘汰掉老的内容，补充新的内容。比如近几年我就把Java语法的教学课时进行大幅压缩（全留给学生自学），加入了正则表达式、Ant、Android程序设计等内容，同时增加对开发中非常重要的基础技术（比如多线程开发、对象集合、数据结构与算法）等内容的介绍。

我是一名教育工作者，并不算程序员，但我一直对软件开发有着深厚的兴趣，也写了多年的代码，因此在设计Java考试试题时，我力图让这些试题更接近真实的开发场景，并从中展示出我希望学生努力的方向。

下面就以去年年底设计的Java考试试题为例，简要地说说这些试题的设计构想。

2011级的Java课程成绩由两部分组成，卷面考试成绩占60分，课程设计占40分。

卷面考试允许学生上网甚至QQ直接沟通。

有些人可能会疑虑，这么干，不是鼓励学生相互抄袭吗？

这要看你怎么出题和怎么要求学生答题。

我出的题大多直接从开发实践中抽取，就算你百度，也只能找到部分答案，事实上，在考场上，仅2个小时，我很确信学生根本不可能有大多的时间去慢慢百度一个问题，敲代码都来不及，还有时间去QQ？

第一部分判断题，这是知识性的题型，我尽量选取一些比较有趣和重要的知识点，这些知识点我大都在课堂上讲过或现场演示过，来上课的学生应该会有这些印象，但那些没来上课的学生，做错就别怪我了。

这里我就学生逃课多说两句：

我在课堂上点名抽查学生的上课率，记忆里十多年来不超过五次，就这还大多是教务处要求的。我一直认为，如果你讲的课只会照本宣科，还用点名这种方式强制学生来听，实在是一种无能的表现。

我就从不勉强学生来听课。

我的态度是：

你来，我就尽量把一些“干货”教给你，当然，你学不学得会是另一回事，我至少保证自己有多少货就倒多少货。

学校又不是企业，师生之间没有竞争关系，也没有根本上的利益冲突，藏什么私？相反，学生日后越牛，老师脸上越有光彩，就越得意。

想想若干年退休之后可以和别人吹牛：XXX你知道吗？大牛吧！当年我还教过他呢，当时就发现此学生厉害……

个人虚荣心得到满足，爽啊！

只可惜两点：

1 本人属水平有限公司，能倒的货实在有限。

2 不少学生实在给耽误了，大一大二积累的开发经验少得可怜，我讲的那些从实践中得出的东西，能产生共鸣的机率很少。

尽管如此，我还是抱着这样的观点：

该讲什么还是要讲什么。即使学生听不懂，至少也可以留下个印象，等他们毕业走上工作岗位，再掌握起来就会快得多，毕竟：没吃过猪肉，至少也见过猪跑步嘛！

至于那些喜欢逃课的学生（我相信他们要逃绝不会只逃一门课），如果他们逃课把时间用到正道，我不但不反对，甚至还赞同，我认为这些是有主见的学生。但如果逃课躺在宿舍里睡觉玩游戏看大片天天做梦，大好光阴花在这上面，……，如果是我的孩子这样，我早一巴掌轮过去了！

事实上，我不是你老爸，你爱来不来，爱学不学，随便。我自己还一堆事呢，没哪个闲功夫管你！

最后再唠叨一句（这似乎是老师的通病——话多）：每个人最终都会为自己的行为买单。

回到正题，再谈谈试卷。

第二部分是简答题，考查的面相当广。

试卷的第11题涉及到Java开发中的一个独特现象：100.1*2能得到正确的值，100.1*3就不行了。我估计那些“通过看书学编程”的学生99%是不知道会有这个运行结果的，我也不记得有哪本教材谈到过这个问题，这个现象是我在开发中遇到的，就把它弄到试卷上了。这题就看学生的分析能力了。

第12题是Java编译器在编译泛型代码时的“擦除”特性，我在课上讲过，PPT中也有。知道这个词是一回事，知道用是另一回事。有些同学此题空白，why? 不超过10行代码，你敲到Eclipse里试一试，不就看到提示了？

第13题是Android跨线程更新TextView的问题。我主要是看看有没有学生进行过稍微深入一点的Android开发实践。这道题回答得不好是意料中的。

第14题本意是送分题，我订的答题标准是：只要答案中有LinearyLayout或RelativeLayout之类词语出现，就给分。但实际答题情况让我无语了，有如此多的学生此题是空白。

我像个老和尚念经似的天天强调“动手动手”，总有些学生懒到一学期不打开电脑编写哪怕一个Android应用程序。好吧，偶承认败了，偶不当老和尚了，偶还俗。

第15题是程序性能优化的题目。关于Integer与int之间的区别与联系我在课上讲过很多，还在课程上展示过JDK的源码和反汇编出来的字节码指令。相信给学生的印象深刻，因此大多数学生都知道Integer比int慢的原因，但只有几个能发现并解释第二个现象（因为我课上没直接讲）：为什么不管是Integer还是int，第二次、第三次代码运行的时间比第一次要少那么多？

第16题是程序架构设计的问题。对学生开发经验少的现状我心知肚明，因此对此题我从不报太大指望，学生知道用try/catch就行了。如果知道可以将JVM抛出的通用异常转换为特定的业务逻辑异常那就不错了（有一两学生这么干了），如果还能进一步谈到多层架构下的异常处理策略那就更好了（没有一个学生谈到这些）。

第三部分是编程题。

这部分题目我要检讨。我低估了把代码从电脑上抄到试卷上的工作量，所以100%的学生时间不够，最后一道题没有一个能做完的。

对于这个问题，我的调整策略是：

下一届学生我将不再要求他们提供完整版的源代码。你只需以文字、流程图甚至是手绘的示意图方式告诉我你的编程思路，再列出其中的关键代码就行了。

这可能会带来一定的副作用，比如某学生可能编程不错，但文字功夫太差，写的东西我看不懂。但我又想，表达能力也是一种很重要的能力，如果你写的程序文档连我这种具“专业知识背景”和“超强纠错能力”的老师都看不懂，那其他人就更看不懂了，扣你分也别叫屈！

抓紧时间学学语文很重要啊！

还有，练练字也很重要。有些学生试卷上那个脏啊，那个乱啊，我就不说了……

心情恶劣，多扣两分，实为人之常情。别怨我。

第17题要求一个方法向外界返回多个值，一个纯粹的编程技巧考查题，这题几年前考过。就有学生百度到了，直接Copy到卷子上，末了怕我扣分，又注明“这是通过百度从金老师的博客上Copy来的，不要算抄袭哟……”。

“连变量名都没改，原封不动Copy，原来这不是抄袭”——我靠，现代版孔乙已啊。

不过这几个学生还算诚实坦白，我心柔软，都没扣分。

第18题要求把一个数组转换为环型链表。很简单的题，但我没发现有同学在方法代码前部添加数据有效性检测的代码：比如传入的数组参数为null或为空的情况。看来下学期OOAD我得好好讲讲防卫型编程问题。

第19题是一道简单的多线程题。有些学生比较聪明，他们发现这三个工作任务内容高度一致，所以只写了一个Thread子类，给其添加一个begin和end字段指明循环的起始值和结束值。有些学生就比较机械了，三个线程就写了三个类，这三个类大量代码是一样的，就是循环起始值与终值不同，于是抄代码到卷子上抄得手都断了。

同学，对造成你抄代码抄得手断的情形我表示深切同情与自责，并保证以后不会再要求大家大规模地抄写代码。但你是不是也该动动脑筋写出聪明一点的代码呢？

第20题是一个比较综合的题目。前面也说了，由于我考虑不当，100%的学生没一个能答完全题的，因为没时间了。我相信如果给与足够的时间，应该会有些能干的学生完成这道题。

第一小问没什么好说，如果不用JDK 7中的现成组件，自己写一个递归遍历文件树的方法就行了。递归是一个程序员的基本功，递归都写不出来，你可以洗洗睡了，别干这行了。So easy.

第二小问排序。有些同学直接使用Collections.sort方法升序排序，再reverse（）一下，它就降序排列了，直接使用JDK中相应组件而不是手写冒泡排序等方法。这是聪明的学生。

在实际开发中，当你需要实现某个功能时，先去查查JDK文档，看看有没有现成的，没有或现有组件不能满足需求，再自己动手。不要动不动重新发明轮子，事实证明，自己发明的轮子往往隐藏着诸多自己意识不到的BUG或问题，通常不如那些经过比较严格测试的JDK中的“轮子”可靠。

第三小问分组。这里的关键是你需要选择合适的数据集合类型。不知道是我写的问题描述有问题还是学生在理解上有问题，我明明在题目说明中写了“比如”两个字，N多学生却偏偏认为“只有”三个组——txt、exe和无扩展名。同学，你见过哪个操作系统中只有这三种类型扩展名的文件？那些不是这些扩展名的文件你放到哪去呢？直接忽略掉？

这道题中：组的个数是变的，每个组中的文件个数也是变的。

针对这个需求，你选择JDK中的哪些对象集合来构造出符合本题场景要求的数据结构？这是这道题的关键点。

第四小问线程同步。我的PPT中介绍了N种用于实现Java线程同步的组件与方法，还有N个例子，很多都可以用在这里。但没有一个学生能正确地完成这一小问的开发任务，我估计原因有二：

（1）时间不够了

（2）学生自己没编写过类似的线程同步程序。要现场马上写一个出来，这要求似乎还是有点高的。

好了，到此为止，试卷算是分析完了。

最后说说我的试题设计原则：

淡化语法，重点检测学生分析与解决问题的能力，尽可能地让分数高低与学生的开发能力高低相对应。引导学生注重实践，彻底杜绝死记硬背的学习方式。

下一部分将对本学期学生提交上来的课程设计大作业作点评，内容更为有意思。

敬请同学们关注。