面向應用型人才培養的Java課程群研究與建設

盧 冶, 劉永良, 張小立

(江蘇科技大學，江蘇 張家港 215600)

面向應用型人才培養的Java課程群研究與建設

盧 冶, 劉永良, 張小立

(江蘇科技大學，江蘇 張家港 215600)

分析應用型本科院校軟件工程專業人才培養的特點，明確人才培養定位。從培養方案的角度對Java系列課程做整體規劃，從教學活動設計、獨立實踐環節改革、實驗室配套建設、科技創新實踐活動平臺構建等方面，進行課程群的研究與建設。將課程所體現的計算思維總結為知識點、能力目標和技能目標，并貫穿于理論和實踐教學中。通過工程項目、程序設計競賽和科技實踐活動的積累，為勵志讀研學生保研、考研打下了堅實的基礎，更為就業學生增強了自信心、執行力和可持續發展的能力。

Java課程群； 軟件工程； 實踐教學； 應用型人才

0 引 言

“應用型本科”是對新型的本科教育和新層次的高職教育相結合的教育模式的探索，具有應用型、技術型人才的培養特色。軟件工程專業以培養從事軟件產品分析與設計、開發與測試、現場實施與維護、項目管理等工作，同時具備較強的工程實踐能力和創新精神的軟件工程師為培養目標。正是其特有的學科特點，使其人才培養的應用性更加突出。因此，軟件工程專業的課程教學，不再是簡單地將理論知識進行講解與驗證，而是讓學生從學習過程中主動發現問題并有效解決問題，從而提高學生的實踐和創新能力[1]。

Java技術相關崗位是計算機各專業最重要的就業方向之一，有著廣泛的市場需求[2]。目前，Java已經遠遠超出了程序設計語言的范疇，其 課程學習應該是Java課程群的系統學習，即從JavaSE、Java Web、JavaEE框架、設計模式再到Android的學習[3]。

分析軟件工程專業的人才培養定位，從培養方案的角度出發對Java系列課程做整體規劃，從教學活動設計、獨立實踐環節改革、實驗室配套建設、科技創新實踐活動平臺構建等方面，進行Java課程群的研究與建設。結合培養目標，將課程體現的計算思維總結為知識點、能力目標和技能目標，并貫穿于Java課程群的理論和實踐教學，提高教學質量和效率，提升學生的實踐操作能力、創新能力，實現人才培養與企業需求的無縫對接[4]。

1 軟件人才培養定位

學院堅持以服務社會為導向，逐步形成了立足張家港地方、面向長三角、輻射江蘇省乃至全國的社會服務宗旨。軟件工程專業培養的學生主要面向三大類方向：① 以Java和.Net 兩大平臺為依托，運用主流開發技術和框架，進行Web系統的設計與實現，成為Web應用開發工程師。② 深入學習HTML5、CSS3、JavaScript、jQuery等前端開發技術，具備編寫任何一個互聯網系統的前端頁面、交互代碼的能力，成為前端開發工程師。③ 熟悉Android平臺應用程序開發的特點，掌握移動互聯軟件開發的編程思想，成為移動應用開發工程師。專業學習涉及的內容和技術之間的銜接關系如圖1所示。

圖1 專業課程體系銜接圖

基于上述培養定位，教學體系充分體現“應用”二字。理論體系突出應用性，著力反映當前軟件企業對人才的需求；實踐體系以應用能力培養為主線，強化與理論教學的內在聯系和有機結合。現行人才培養方案中采用“3+1”的培養模式，即用3年時間完成通識教育基礎課、學科基礎課和專業主干課，部分課程聘請企業人員授課；1年時間進行企業化實踐教學，用半年時間在學院工程訓練中心或者合作企業分階段實施工程實踐訓練，用半年時間完成企業實習和畢業設計。

2 Java課程群建設

2.1 課程規劃

軟件工程專業課程設置的指導思想是，在專業教學早期注重培養學生的軟件工程觀與計算機系統觀，按照軟件系統由小到大的線索從一年級開始組織軟件工程類課程。具體做法是：在求精計算機硬件與系統課程的基礎上，融合軟件工程基礎、程序設計、工程應用開發等知識實踐系列課程，通過案例講授中小規模軟件系統構建；圍繞大中型軟件系統構建知識分領域，組織軟件工程高級課程。

整合內容耦合緊密且存在內在聯系的Java相關課程，打破課程之間的壁壘，從專業培養目標的角度把握教學內容、能力目標、技能目標和實施過程。Java課程群的課程設置如表1所示。

2.2 教學活動設計

隨著技術與教育的深度融合，教學理念和教學方法必須進行相應的轉變和創新。從當前的發展趨勢看，倡導在新課程理念的指導下，改變“重結果輕過程”“重資源設計輕活動設計”的教學模式，探索新型技術在教學中應用的新模式與新方法[5]。

對于“Java程序設計”，學生會有以下訴求：①要鞏固和練習基礎語法；②有意向考取相關認證；③校園招聘中，企業會關注已完成的作品，也會考察基礎知識。移動學習作為一種新的學習方式，是課堂教學的很好補充[6]。筆者研制的移動學習平臺[7]實現了信息技術與教學的有效融合，包含的功能模塊如圖2所示。

圖2 移動學習平臺的功能模塊圖

對于應用類課程，改革“以教師為中心”和“以講授知識為主”的傳統教學模式，將討論式和項目式教學方法引入到教學中。課程“基于 JavaEE 框架的應用開發”實用性非常強、包含軟件企業大量需要的開發技能[8]。筆者以企業應用項目——物流下單服務平臺[9]為模板，通過裁減、歸納與整理，設計成教學案例。業務后臺以Struts2、Spring和Hibernate框架為基礎，采用了B/S結構的多層架構設計思想。主要包括用戶登錄與授權、客戶管理、訂單下單、調度派車、運輸反饋和報表統計等模塊。前端頁面采用UI界面豐富的JavaScript框架——jQuery或者Ext-JS，并融入HTML5和CSS3技術。因此，案例也涵蓋了“Web前端開發技術”課程。同時，作為完整的項目開發，其系統架構、開發流程和數據庫設計也遵循了“軟件工程”體現的軟件生命周期過程。

2.3 獨立實踐環節改革

［2］King LA，Downey GO，Potish RA，et al.Treatment of advanced epithelial ovarian carcinoma in Pregnancy with cisplatin-based chemotherapy.Gynecol Oncol，1991，41:78-80.

獨立實踐環節是培養學生實踐能力和創新能力的重要環節，也是提高學生社會職業素養和就業競爭力的重要途徑。Java 課程群的獨立實踐環節要配合理論課程和課內實驗，進一步完成針對性訓練，其設置如表2所示。

表2 Java課程群的獨立實踐環節設置

2.3.1 強化企業化實踐模式

在企業實訓期間采用雙導師制，分別由學院教師和企業工程師擔任，實行校企聯合指導。在校內工程訓練中心實訓，通過轉變觀念和師生角色設計，建立促進學生深層認知發展的仿真企業化實踐模式。學生通過分組、角色分工，按照軟件生命周期分階段開展項目活動訓練，培養學生的計算思維，拓展解決領域問題的能力范圍，使得知識掌握、思維過程與解決問題能力相互促進、共同提高[10]。

2.3.2 突出教師的導學作用

獨立實踐環節學生是主體，有個體知識建構和協同知識建構，但就某些疑難問題、經驗性(隱性)知識及其他難以完成的學習任務而言，很有必要發揮教師導學、支架乃至直接講解作用[11]。因此，獨立實踐環節遵循的教學原則如下：

(1) 整體性原則。實訓過程是完整的、全面的，教師要對任務描述、訓練目標、考核要求做詳細設計。

(2) 啟發創造性原則。要最大限度地調動學生的積極性和主動性，激發他們的創造性思維。

(3) 過程管理原則。教師要關注實訓當中的每個關鍵節點，做好日常考核記錄，保證軟件實訓的全面質量管理。

2.3.3 量化項目考核

杜絕過去項目考核流于形式的弊端，遵循過程性考核與結果性考核相結合的原則，通過成果展示、演講、項目提問等方式實施全員考核。考核比例如下：

① 項目功能、代碼的實用性和規范性(40%)；② 項目期間的綜合表現以及團結協作意識(20%)；③ 項目總結報告、匯報展示和 PPT、以及提問回答情況(20%)；④ 超出任務要求的創新精神(10%)；⑤ 其他項目組成員評分(10%)。

無論哪種形式的實訓，都需要加強相互交流。在傳統師生縱向交互的基礎上，增加學生之間的橫向交流，并融入企業工程技術人員的高度參與，構建協作式學習環境，形成濃厚的軟件開發氛圍，進一步培養學生的項目分析、設計、編碼、測試和團隊協作等職業崗位必備的能力[12]。

2.4 實驗室配套建設

實驗室建設，特別是與企業合作的產學研聯合實驗室建設，在培養學生動手能力、實踐能力、創新能力的過程中發揮著重要作用。

近年來，學院不斷加大資金投入，建立了各類實驗室并陸續投入使用。基礎類課程在教室上課，課內實驗在計算機機房完成；專業類課程在軟件機房上課，學生自帶筆記本，配備網線和多媒體教學設備；獨立實踐環節在工程訓練中心實施，學生 5 人一組構成項目小組；第二課堂有大學生創新實踐基地和軟件工場；計算機協會有獨立的研究室和活動室。

學院已與國泰新點、無錫達內、蘇州高博共建工程訓練中心，充分發揮企業在項目案例教學的資源優勢。目前，Java基礎實訓已由企業進駐實施，圍繞Swing、Web和Android應用開展為期3周的項目訓練。通過兩年的探索與合作，校內教師的參與度不斷提升，配合先進的硬件設施和豐富的案例資源，使得軟件實習的實訓水平上升到一個新的層次。

2.5 構建科技創新實踐活動平臺

以競賽型創新實踐基地和計算機協會為依托，按照“課外與課內相結合、競賽與創新相結合、自由與引導相結合”[13]的原則，構建了科技創新實踐活動平臺。

(1) 圍繞“Java程序設計”“算法分析與設計”課程，開展針對性訓練，參加各類程序設計競賽。以競賽帶動課程教學，以競賽推動計算思維訓練。

(2) 對于實訓過程中學生萌發的項目靈感和創造性思維，給予充分肯定和鼓勵，并繼續開展江蘇省高校大學生創新創業訓練計劃項目、校本科生創新計劃項目；借助產業技術研究院申報張家港市香樟樹眾創空間服務中心項目；組織學生參加“藍橋杯”“微軟創新杯”“中國軟件杯”“中國計算機設計大賽”等團隊競賽項目。

(3) 無論是練習項目還是競賽項目，要求學生完成后繼續梳理、歸納與總結，形成心得文檔。鼓勵申報計算機軟件著作權、申請專利、以第一作者身份發表學術論文。學生參加科技創新實踐活動，學習和掌握開展科研活動的思維和方法，既有項目經歷、競賽成績又有科研成果，為其保研、考研、就業的面試提供了豐富的支撐材料。

3 建設成效

(1) 通過課程群建設，形成了“專業基礎—知識實踐—工程應用—應用創新”的遞進式格局。針對軟件工程2012級畢業生70人做跟蹤調查，有80%的畢業生從事Java相關的開發、測試和技術支持工作。除市場需求因素外，Java課程群的建設增強了學生的學習興趣，提升了動手能力，為其就業奠定了基礎。

(2) 自2012年以來，學生在“藍橋杯”Java方向的編程大賽中，榮獲本科A組江蘇省二等獎1人次；本科B組全國一等獎2人次，三等獎2人次；江蘇省一等獎5人次，二等獎11人次，三等獎12人次。

(3) 專業團隊賽事參賽水平逐年提高，今后還將與電氣工程專業學生攜手參加物聯網、單片機方面的賽事。目前，憑借參賽作品已榮獲省級以上獎項8項，其中國家二等獎2項。校級本科生創新計劃立項8項，省級立項2項。

4 結 語

經過4年的探索與實踐，學院以體現企業需求和社會發展要求的人才觀、質量觀和教育觀為先導，構建了軟件工程專業的學科方向、專業結構、課程體系；更新了教學內容、教學方法、教學手段，逐步形成以“Java程序設計”為核心的Java課程群。課程群的研究與建設對提高學生的動手能力、提升項目經驗具有重要作用。通過工程項目、程序設計競賽和科技實踐活動的積累，不僅為勵志讀研學生保研、考研985、211院校打下了堅實的基礎；更為就業學生增強了自信心、執行力和可持續發展的能力。

“應用型本科”重在“應用”二字。教學的全過程應該與行業企業緊密結合起來，才能不斷提高教學質量，滿足社會經濟發展的人才需求。今后，將繼續重視與企業需求對接，以能力培養為主線，體現工程教育特色，培養具有較強社會適應能力和競爭能力的高素質應用型軟件人才。

[1] 劉艷梅. 基于“實踐和創新”能力培養的Java系列課程群教學研究與改革[J]. 計算機教育, 2015(14): 35-40.

[2] 趙 彥. Java課程群網絡教學平臺的構建[J]. 實驗室研究與探索, 2015, 34(1): 199-204.

[3] 邢 丹, 姚俊明. 基于計算思維的Java課程群的教學改革和實踐[J]. 計算機教育, 2015(15): 36-40.

[4] 曾明星, 周清平, 蔡國民, 等. 軟件開發類課程翻轉課堂教學模式研究[J]. 實驗室研究與探索, 2014, 33(2): 203-209.

[5] 王濟軍. 智慧教育引領教育的創新與變革[J]. 現代教育技術, 2015, 25(5):53-58.

[6] 丁振凡, 張 恒. Java教學中計算思維能力培養[J]. 實驗技術與管理, 2016, 33(6): 7-9.

[7] 盧 冶, 張小立. 移動自主學堂V1.0. 計算機軟件著作權[R]. (2015SR104710).

[8] 鄧澤林. 以企業需求為導向的Java框架技術課程教學改革研究[J]. 計算機教育, 2015(14): 45-48.

[9] 盧 冶, 張小立. 物流微信下單服務平臺V1.0. 計算機軟件著作權[R]. (編號: 2015SR289120).

[10] 肖 鋒, 辛大欣, 耿朝陽. 計算思維培養為核心的教學模式研究與實踐[J]. 現代教育技術, 2015, 25(7): 49-55.

[11] 彭紹東. 混合式協作學習中知識建構的三循環模型研究[J]. 中國電化教育, 2015(9): 39-47.

[12] 劉在英, 楊 平, 張麗曉. 程序設計課程實踐教學模式的探討[J]. 實驗室研究與探索, 2013, 32(10): 156-159.

[13] 鄭秋梅, 吳春雷, 崔學榮, 等. IT類專業多層次實踐創新平臺建設[J]. 實驗技術與管理, 2016, 33(5): 7-9.

Research and Implementation of Java Curriculum Group for Application-oriented Talents Training

LUYe,LIUYong-liang,ZHANGXiao-li

(Jiangsu University of Science and Technology, Zhangjiagang 215600, Jiangsu, China)

Analyzing the characteristics of talents training for software engineering major in application-oriented institutes, the training target is firmly established. First of all, a detailed plan is made for Java related courses according to the training project. Then, from the design of teaching activity, the reform of independent practice, the construction of laboratory facilities, a scientific and technological innovation platform is set up, the Java curriculum group is extensively researched, implemented and carried out. Finally, computational thinking reflected in these courses is summarized to knowledge points, ability goals and skill targets. The curriculum group is applied to the theoretical and practical teaching process. Through the accumulation of engineering projects, programming contests and scientific activities, a solid foundation is laid for those who want to undertake postgraduate study, and employment students can improve their self-confidence, implementation capacity and sustainable development ability.

Java curriculum group; software engineering; practical teaching; application-oriented talents

2016-02-02

江蘇省現代教育技術研究2016年度課題(2016-R-50036)；江蘇科技大學蘇州理工學院重點課程建設研究課題(124020008)

盧 冶(1975-)，女，遼寧大連人，碩士，講師/工程師，研究方向：軟件工程、信息系統開發與應用。

Tel.：0512-56731580；E-mail：houyily@126.com

TP 311;G 642

A

1006-7167(2017)01-0207-05