基于任務與項目混合驅動的Java平臺課程改革探索

解紹詞+代勁

摘要：Java語言相關課程是軟件工程等專業的專業必修課，學習Java語言各版本的知識對提高學生的就業能力有重要意義。然而在傳統的教學方式中存在若干弊端：教學手段單一、實踐內容設計不合理、實踐內容較枯燥等。文章以任務驅動與項目驅動為理論基礎，研究二者在Java課程教學過程中的有機結合，以此激發學生的學習興趣，提高學生的實踐能力與創新能力，改善教學效果，從而更好地滿足本專業培養“工程化”人才的要求。

關鍵詞：任務驅動;項目驅動;工程化人才;Java平臺課程

中圖分類號：G642.0 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2014）42-0124-03

一、引言

Java語言是一種“純”面向對象編程語言，是各高等院校、高職院校必開設的計算機專業課程之一。Java語言有三個版本：JavaSE、JavaEE與JavaME，在企業中的應用十分廣泛。Java相關課程要求實踐動手環節較強，課程內容主要分為課堂教學與實驗室教學。現在該門課程教學過程中存在的問題是：內容知識點繁多使得學生學習難度高、授課方式方法變化較少、實驗教學內容設計不合理沒有吸引力等。本文針對教學手段與方法，研究和探索課程教學內容與手段，以提高Java課程的教學質量與效果為目的，為使學生成為真正的“工程化”人才提供應有的保障。

二、我院Java平臺課程教學中存在的問題

在我院以往Java相關課程教學中，課堂教學會以章節目錄為順序，講授Java語法及相關API，一般都是先從基礎語法與理論概念開始，例如類、接口、線程、Socket等，然后對學生提供相關知識點的簡單小程序加強語法與概念的學習，最后通過若干小型案例讓學生結合實際掌握相關API的使用方法。配套的實驗室教學中，會安排針對章節知識點的獨立題目，鍛煉學生動手編程和解決實際問題的能力。這種教學模式的缺點如下：

1.陳舊的課堂教學形式，灌輸式授課，以教師為中心教學，使得學生對于課程的注意力缺乏，缺乏師生之間的互動，教學效果不好。

2.課程涵蓋的知識點繁多，但知識點內容之間的連貫性組織較差，學生學完后感覺沒有系統性的知識構建，影響后續課程的展開。

3.學完整門課程后，學生面對實際項目還是感覺無所下手，沒有解決實際問題的能力，影響學生就業競爭力。

4.實驗室課程安排了若干針對知識點的題目，但這些題目獨立性強而綜合性不足，對學生的吸引力不夠，學生對此缺乏參與實際項目的主觀能動性。

5.以往的考試方式為卷面考試，使學生具有實驗室課程可有可無的觀念，從而忽視了學生的動手實踐環節。

我院針對上述情況，對本院Java平臺課程教學計劃進行了調整，將課程的授課場所從教室“搬到”到機房。雖然進行了調整，但是在教學過程中仍然具有如下問題：（1）單一的教學方式：現階段授課過程中，學生學習的主要案例為教材中的獨立程序，學生對此接受并進行實踐時比較被動。這種教學方式忽視了學生作為課堂上的“甲方”角色，使得學生的課堂角色主觀能動性與積極性變差。（2）不合理的實踐內容安排：現階段Java實踐教學內容與真實項目開發存在差異性大，大多為驗證性題目，學生沒有真實項目實戰的機會，沒有使學生“在做中學”，就業競爭力差。（3）實踐內容較枯燥：Java課程本身是一個完整的結構體系，包括前導后續多門課程，需要反復實踐、觀察、分析和比較，課程涉及的知識面較廣、內容多，使得相應的實踐內容十分枯燥，從而逐漸使學生失去學習興趣。

針對上述問題，必須從教學方法入手，對課程教學內容、教學手段等方面采取較大改革，才能滿足學生作為“乙方”的學習訴求，讓學生通過相應的授課資源、授課方式方法、評估方法以及師生間的交流來創造一個和諧的學習環境，基于此完成制定的學習目標。

三、課程教學改革理論基礎

（一）任務驅動式教學

建構主義代表人物皮亞杰認為，人類的學習屬于一種“自我建構”。學習是獲取知識的過程，在其中，學習者并不是把知識從外部‘搬到記憶中，而是以已有的經驗為基礎，在主客體相互作用的過程中獲取學習經驗，構建自己的知識體系。“任務驅動式教學”建立在建構主義學習理論基礎之上，它摒棄了傳統以知識傳授為主的教學方式，采用了以解決問題、完成任務為目的的互動多維式教學理念;將再現式教學轉化為探究式學習，使學生的學習狀態變得更加積極，使得學生能夠依據自己對當前問題的理解，運用共有的知識和自己特有的經驗提出解決方案。

（二）項目驅動式教學

“項目驅動式教學”是通過采用一個相對完整的項目組織教學活動，其目的是在實際教學過程中將理論與實踐教學有機結合在一起，充分發掘學生的動手能力潛能，提高學生分析和解決實際問題的綜合水平與能力。項目可以選擇與本專業、行業相關的實際項目，Java相關課程可以選擇行業、企業級應用中型項目。在項目實現過程中，由教師引導學生，組織他們參與整個項目周期的開發，包括需求分析、系統設計、系統實現、系統測試、系統維護等工作，培養學生自學的能力、分析和解決問題的能力、團隊協作的能力，提高學生專業技術與職業素養，滿足行業對學生各種能力的需求。

四、課程教學改革總體方案

一是合理規劃教學內容，對教學內容進行重新梳理，科學合理的規劃課程模塊。首先對教學內容進行精選，另外還需要適當納入與Java語言相關的前沿技術和最新成果，根據目前我院Java平臺課程的教學計劃安排，將整體授課內容分解成兩個相對獨立的模塊，構建一種新型的Java平臺課程體系。

1.基礎語法課程模塊：主要內容為基于JavaSE的基本語法、Java面向對象思想等內容。

2.企業級應用課程模塊：精選若干實際項目，其中貫穿面向對象編程思想與Java API應用，涉及到的知識包括常用API與JavaEE相關內容。在模塊一教學過程中，采用任務驅動式教學，模塊二采用項目驅動式教學，原因如下：一是目前模塊一的相關教材中，沒有比較合適的綜合性實例，能夠將所有獨立的知識點和API融合起來。學生在學習基礎語法時，更喜歡一些有趣和有吸引力的小型案例作為輔助。因此第一階段采用任務驅動式教學。二是學習了一定基礎知識入門后，學生們對于知識的綜合應用訴求較強，希望能夠把學習到的知識點融合在實際項目中，了解和掌握知識點的運用場景、運用技巧和手段，同時也會產生與他人合作的愿望，因此這時要采用項目驅動式教學方法，滿足這方面的需求，引導學生提高分析和解決實際問題的能力。

五、課程教學改革實施方案

（一）基礎語法課程模塊

我們在該部分的Java課程中引入任務驅動教學法，以行業流行的Eclipse作為開發平臺，調整教學方式方法。教學改革過程中，需要依照學院教學大綱，規劃出新的知識體系組織方式，建設若干相應的帶有使用趣味性的教學案例，并重新制定基于任務驅動式的教學方式，旨在培養學生的相關職業能力，將知識點融入到任務場景，在任務完成過程中學習知識點。按“教師提出任務->學生分析任務->學生完成任務->學生提交任務完成報告->學生之間相互評價->教師評價與總結”順序組織每一個學習任務。

（二）企業級應用課程模塊

知識是學習者自我建構的結果，教師不應該制定規則、機械灌輸，而是幫助學生理清思路，激發自我構建的動力。因此教學過程就是要創設或者利用各種資源或情境，引導學生在此情境中根據共有和自我的知識體系進行學習，其中項目恰恰正是建構知識的載體。因此在這個模塊，教師的任務就是根據制定的教學大綱、教學目的與任務，結合學生實際情況，選擇和創建一個合適的項目載體，學生依托這個項目載體，達到掌握知識、提高能力的目的。

這里要選擇適當的項目給學生實施。所選項目應結合本模塊的教學內容與要求，并結合學生的能力水平與實際情況，既要與書本的知識緊密結合，又要有一定的擴展可能，讓學生能夠運用大部分學到的知識，并有一定自我研究、思考的空間。另外項目的難易程度要適中，不要以“大而全”為標準，安排任務時帶有一定的擴展性，便于后期遇到不同情況進行不同的任務安排。在此基礎上，根據我院學生具體學習能力與水平，選取了帶有社交功能的Web留言本系統作為項目案例。該項目對應的任務與課時分配如下，共64課時：

1.Java Web前端開發技術HTML：登陸頁面制作、注冊頁面制作、留言列表頁面制作、留言頁面制作;Java Web前端開發技術JavaScript：登錄驗證、注冊驗證、留言操作驗證。

2.Java Web前端開發技術CSS：修飾制作的頁面。

3.JavaEE基礎編程組件JSP、JavaBean與Servlet：構建基于MVC設計模式的留言本系統，并采用DAO方式進行數據訪問。

4.JavaEE開源框架Struts2：使用Struts2框架重寫留言本系統。

六、結語

將任務驅動教學法和項目驅動教學法結合起來，一改以往“以教師為主，以學生為輔”的傳統教學模式，采用一種全新的以學生自主學習為主導、以教師引導為輔助的任務與項目混合驅動的教學模式，通過將相應的教學內容進行任務設置與分解，對項目案例安排項目分析、項目設計、項目調試與完善等一系列開發工作，較好地解決了Java平臺課程教學過程中遇到的相關問題，學生既掌握了Java基礎知識包括基本語法、編程思想，同時也熟悉在實際應用開發過程中Java技術的運用與體現。任務驅動式教學和項目驅動式教學能夠激勵學生的學習興趣，鍛煉和培養學生的動手能力、團隊協作能力，以及自主地發現、分析、解決問題的能力，使學生在任務和項目參與完成后有一定的成就感，調動學生學習的積極性，同時也拓寬了教師本身的專業技術和教學方式方法，調動了教師繼續開展教學改革創新的積極性，從而更有效地為相關行業培養“工程化”的軟件精英人材。

參考文獻：

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基金項目：重慶郵電大學教育教學改革研究項目《基于CDIO的Java平臺課程教學改革研究》（項目編號：XJG1337）。

作者簡介：解紹詞（1979-），男，河北邢臺人，碩士，講師，研究方向：分布式計算、通信軟件等;代勁（1978-），男，博士，副教授。研究方向：智能信息處理、數據挖掘等。