融入企業應用及系統觀的Java系列課程教學改革理念構建

寧輝+張偉娜

1概述

Java是目前最熱、應用最廣泛的編程語言之一，TIOBE編程社區索引2016年及2017年2月份的排名結果顯示Java排名第一，依然是最受大家歡迎的語言。它具備跨平臺、安全、適用于網絡等重要特征，廣泛應用于動態網頁、電子商務、移動軟件和游戲開發等軟件領域。

軟件行業的飛速發展導致Java應用軟件開發相關技術和應用模式產生較大變革。Java語言在出現的短短二十年內年內，先后發布了二十幾個不同版本的開發工具包。與此同時，作為Java主要應用領域的電子商務的應用模式也發生了很大變化，從較早出現的C2C、B2C到最新的O2O。Java技術和應用模式的變革要求Java系列課程內容必須隨之與時俱進。由于新的開發技術和應用模式往往最先在企業應用和推廣，因此，Java系列課程的教學改革應結合企業在Java技術應用開發中的需求，作為教師應走進企業廣泛調研Java技術，了解最新技術、應用及人才需求，同時，讓企業專家走進學校，共同指導學生實踐，并與企業聯合開發教學案例或指導相關課程設計，全方位地對Java系列課程進行調研和改革，以適應Java技術的不斷發展，實現“實用性”人才的培養目標。

Java語言的教學及Java系列課程體系的研究隨著Java語言應用的發展在不斷進行中，但由于IT技術的快速發展，新技術不斷出現，Java系列課程體系也在不斷擴大，例如2009年前后，姜仲等提出了主要面向Java應用及Java Web應用的Java基礎課程及JavaWeb、JavaEE課程組，何廣軍提出了基于Java項目的課程體系涉及到的Java EE框架類知識點。但這些成果在現階段已經不能滿足企業面向框架的快速開發需求及面向移動互聯網的移動應用開發需求。所以通過對計算機專業本科生計算思維能力的培養方案的思考，參考了喬德軍等提出的Java軟件工程師的培養方案等，重點是結合現階段軟件行業的發展趨勢，華廣計算機學院軟件工程專業開設了：《Java面向對象程序設計》、《JavaWeb應用開發》、《Java EE框架應用開發》、《AndriodUI設計》、《Andriod應用開發》、《Java EE框架應用開發項目實踐》和《Andriod應用開發項目實踐》等7門Java系列課程支撐軟件工程專業的人才培養。

2Java系列課程現狀

在Java系列課程中，《Java面向對象程序設計》是其它所有課程的基礎，而《JavaWeb應用開發》、《Java EE框架應用開發》和《Java EE框架應用開發項目實踐》屬于JavaEE應用開發方向，《AndrioduI設計》、《Andriod應用開發》和《Andriod應用開發項目實踐》屬于Android應用開發方向，課程之間的結構關系如圖1所示。

在JavaEE應用開發方向中，《JavaWeb應用開發》應作為《JavaEE框架應用開發》的先修課程，而《JavaEE框架應用開發項目實踐》又是這兩門課程的后繼課程；在Android應用開發方向中，《AndriodUI設計》應作為《Andriod應用開發》的先修課程，而《Andriod應用開發項目實踐》又是這兩門課程的后繼課程。

《Java面向對象程序設計》旨在介紹面向對象程序設計思想以及Java語言基礎編程知識。主要內容可歸納成以下幾個部分：面向對象程序設計思想、Java基本語法、圖形用戶界面與事件處理、輸入輸出與異常處理、集合類、反射機制、線程及網絡編程、數據庫編程等。

《JavaWeb應用開發》是Web應用開發的基礎，主要內容包含：JSP（Java Server Pages）與Servlet、JavaBean、EL（Expression Language）和JSTL（JSPStandard Tag Library）等基礎知識。

《Java EE框架應用開發》重點介紹用于企業應用開發的三大主流開發框架：Struts2、Hibernate和Spring框架。

《Java EE框架應用開發項目實踐》是綜合JavaEE應用開發所有知識的實踐教學環節，以具體應用為問題背景，以軟件工程的方法為指導，驅動學生綜合運用所學知識獨立完成一個小型系統。

《Andriod uI設計》主要介紹了Android應用程序開發的基礎概念、開發環境、UI設計的各項技術及UI界面的優化及Activity組件相關內容。

《Andriod應用開發》旨在介紹Android開發的其他三大組件及數據存儲、網絡編程等Android基本開發技術。

《Andriod應用開發項目實踐》綜合了Android應用開發方向所有知識，同樣以具體應用為問題背景，以軟件工程的方法為指導，驅動學生獨立完成一個簡單的Android應用。

以上介紹了Java系列課程之間的關系及其教學內容現狀，課程之間有銜接關系，但銜接點不明確，且教學內容受到課時局限，不夠全面。

3企業應用現狀及系統分析

根據市場應用，從“Java EE應用開發”和“Android應用開發”兩個方向分別對Java系列課程的應用現狀進行調研。課程門類的設置基本滿足需求，結合課程現有的教學大綱，對調研結果進行自頂向下地需求分析，確定在課程教學中需要補充引入的知識點。

在“Java EE應用開發”方向，企業主要使用的開發框架為：SSH（Spring MVC+Spring+Hibernate），SSM（Spring MVC+Spring+Mybatis）或其他自定義框架，且重視緩存和優化等涉及系統性能方面的知識；而前臺頁面開發更多使用Java和HTML的混合編程，并使用高內聚低耦合等設計模式方面的技術。

在“Android應用開發”方向，企業使用的主流開發框架有：Afinal、Volley、Android-async-http等，在UI方面現在企業中大多使用HTML5和Android原生混合來進行開發。endprint

根據企業需求，結合當前課程教學內容，從應用出發，逐步細化出Java系列課程中知識關系圖，如圖2所示。

《Java面向對象程序設計》是所有Java系列課程的基礎，而《Java EE框架應用開發項目實踐》和《Android應用開發項目實踐》分別是兩個應用開發方向的實踐環節，這三門課程與其他課程的關系已在圖1中表示出，所以不在“Java系列課程知識關系圖”中表示。

圖2中斜體顯示的知識點表示企業開發中比較常用及需要在教學中補充出來的知識點。虛線箭頭表示起始知識點是終點知識點的基礎或知識點有銜接。例如：《JavaWeb應用開發》中的Servlet與《JavaEE框架應用開發》的Spring MVC和Struts2都在MVC開發模式中占據c（控制器）的地位，并且前者是后者的基礎。

4Java系列課程系統改革方案

教學改革是為了提高教學質量，更好地培養人才。課程改革的重點應是教學內容的更新和教學方式的創新。而系列課程教學改革的重點除此之外，更應該重視不同科目之間知識點的銜接與擴展。同時，由于計算機技術發展迅猛，而企業又走在技術推廣應用的前沿，因此教學的實踐環節有必要引入企業開發規范和經典案例。

根據Java系列課程知識關系，建立“知識-時間-教學形式”三維結構圖，如圖3所示。其中，“知識”覆蓋了Java系列課程中的主要知識點，“時間”表示每個“知識”的計劃學時，“教學形式”指出每個“知識”的引入方式和教學方式。

其中，“綜合實踐”的內容應在“項目實踐”課程中加以應用；“前修導入”是指當前內容與前修課程中某些內容有銜接關系，應在此基礎上進行導入。

“知識-時間-教學形式”三維結構圖綜合了融入企業需求的Java系列課程的教學改革方案。具體地，以課程中的“知識”為主線，用表格的形式給出每個知識點的學時規劃及教學方式，如表1所示。

5總結

基于軟件工程專業Java綜合開發人才培養的需求，在現有教學基礎上，引入企業應用開發的最新技術、框架和規范，以Java系列課程為研究對象，并進行系統分析，構建課程知識關系圖，并通過“知識一時間一教學形式”三維結構圖，再由整體到具體的知識點，給出了具體的教學改革方案。

本次教學改革及研究工作具有重要的應用和推廣價值：

（1）強化專業方向，優化課程教學大綱，實現應用型人才培養目標；

（2）強化實踐能力培養，與企業人才需求對接，為就業創造先天條件；

（3）對工科同類專業應用性較強的課程教學改革同樣起到示范作用；

（4）探索校企更深入的合作，搭建協同育人平臺。endprint