“Java Web應(yīng)用開發(fā)”課堂教學(xué)方案的設(shè)計

李永飛　李芙玲

摘要：面向應(yīng)用能力培養(yǎng)的專業(yè)技能類課程需要在課堂教學(xué)中采用新的設(shè)計思路和實施方案。借鑒CDIO的教育模式和理念，在編程技能類課程中采用“以做帶學(xué)”取代傳統(tǒng)的“先學(xué)后做”，課堂教學(xué)中重點講解任務(wù)的分析過程，從學(xué)生的學(xué)習(xí)效果出發(fā)，對課堂教學(xué)方案進行了重新設(shè)計。

關(guān)鍵詞：課堂教學(xué)；以做帶學(xué)；教學(xué)環(huán)節(jié)

中圖分類號：G642 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）28-0206-03

一、引言

“Java Web應(yīng)用開發(fā)”是應(yīng)用型本科計算機類專業(yè)開設(shè)的一門關(guān)于Web應(yīng)用開發(fā)方法的編程技能類課程。在傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，課堂教學(xué)主要是對相關(guān)知識點進行講解，并配以示例程序說明其用法。學(xué)生雖然在課堂上能夠理解所講的知識點，但是在隨后的課程實驗中需要使用這些知識來解決實際問題時，卻往往表現(xiàn)出應(yīng)用能力的欠缺，無法滿足應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)的需要[1]。導(dǎo)致這一現(xiàn)象的原因之一是在傳統(tǒng)的編程類課程教學(xué)思路中，都是要求學(xué)生先理解相關(guān)原理，再通過講解應(yīng)用實例，希望學(xué)生通過模仿來實現(xiàn)類似功能，最后再獨立開發(fā)新的功能。但是在實際教學(xué)過程中可以發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在理解教學(xué)內(nèi)容之后，從模仿到應(yīng)用會出現(xiàn)一些障礙。由于這些問題得不到及時地解決，從而會影響到應(yīng)用能力的培養(yǎng)。

結(jié)合筆者的教學(xué)實踐，對“Java Web應(yīng)用開發(fā)”課程的課堂教學(xué)方案進行了重新設(shè)計。按照軟件開發(fā)的思路，從數(shù)據(jù)的輸入、傳遞、處理到輸出，根據(jù)示例應(yīng)用項目的實現(xiàn)過程來組織課堂教學(xué)，并取得了較好的教學(xué)效果。

二、課堂教學(xué)方案設(shè)計原則

1.變“先學(xué)后做”為“以做帶學(xué)”。正如CDIO這一新型工程教育模式所強調(diào)的一樣，學(xué)生通過經(jīng)歷構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)、運行的完整周期，能夠使個人的專業(yè)知識、學(xué)習(xí)能力、團隊協(xié)作等方面得到顯著的提升[2]。CDIO實現(xiàn)了工程教育中理論知識與實踐能力的平衡，其主要理論依據(jù)來源于杜威的“從做中學(xué)”的實用主義哲學(xué)理念。“從做中學(xué)”強調(diào)讓學(xué)生在實踐中建構(gòu)基礎(chǔ)性的科學(xué)知識，使學(xué)習(xí)過程充滿興趣性和持久性[3]。

在編程技能類課程的教學(xué)方案設(shè)計中，應(yīng)該改變傳統(tǒng)的“先學(xué)后做”、以驗證型實驗為主要形式的實驗教學(xué)模式。可以借鑒CDIO的思路，采用任務(wù)驅(qū)動、以做帶學(xué)的形式，課堂上結(jié)合示例程序的開發(fā)過程來講解相關(guān)知識點。對于部分比較簡單的基礎(chǔ)性知識，甚至可以“以做代學(xué)”，課堂上不再單獨講解，而是要求學(xué)生在完成任務(wù)的過程中通過自學(xué)來掌握。

2.強調(diào)分析和解決的過程。對于以編程技能為學(xué)習(xí)目標(biāo)的課程來說，所謂的應(yīng)用能力主要包括分析問題的能力和解決問題的能力。分析能力是指能夠針對具體任務(wù)進行正確的分析，找到可行的算法；解決能力則是根據(jù)算法編寫出可運行的程序，完成具體任務(wù)。這里所說的分析能力可以通過課堂實例，采用引導(dǎo)式的教學(xué)進行培養(yǎng)，解決能力則主要通過實踐練習(xí)來獲得。教師可以采用指導(dǎo)式教學(xué)在課程實驗等實踐教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力。圖1說明了課堂教學(xué)中編程技能方面的應(yīng)用能力培養(yǎng)路徑。

3.要允許重要知識的重復(fù)出現(xiàn)。在完成開發(fā)任務(wù)的過程中，會用到許多知識點。有些知識點會在實現(xiàn)不同功能時反復(fù)使用，此時不要拒絕知識點的重復(fù)出現(xiàn)。只要功能實現(xiàn)中需要使用，就可以再次講解，但重復(fù)講解時可以根據(jù)學(xué)生的掌握情況做適當(dāng)簡化。課堂教學(xué)的主線是程序開發(fā)的主流程，即解決數(shù)據(jù)的輸入、傳遞、處理到輸出以及程序控制流的實現(xiàn)，這樣就把課堂的教學(xué)主線從教知識變成了做項目，因為只有在做項目中才能真正培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力。同時，對于一些難度較大的重點內(nèi)容，也不要期望學(xué)生能通過一次學(xué)習(xí)就完全掌握[4]。

三、課堂教學(xué)方案的設(shè)計

1.課堂教學(xué)方案的設(shè)計思路。目前的大多數(shù)課堂教學(xué)中側(cè)重于知識傳授，缺少明確的開發(fā)任務(wù)，在講解知識應(yīng)用時又缺少分析過程的呈現(xiàn)，同時在知識傳授時還存在貪多求全的傾向，導(dǎo)致在有限的學(xué)時內(nèi)只能對所有知識點同等對待，重點不夠突出。針對這些問題，在設(shè)計課堂教學(xué)方案時，首先要選擇一個合適的示例項目，作為貫穿課程始終的一條主線[5]。然后，將項目的開發(fā)過程分解為若干個任務(wù)，再以完成任務(wù)為學(xué)習(xí)目標(biāo)，設(shè)計每次課堂教學(xué)的環(huán)節(jié)和內(nèi)容。在傳統(tǒng)的程序設(shè)計類課程的課堂教學(xué)中，普遍缺少編程過程的呈現(xiàn)，也就是從提出問題到找到解決問題的思路，再到設(shè)計算法，最后編寫出程序的這個動態(tài)過程。在課堂教學(xué)中一般是先講解知識點，再講解程序?qū)嵗Ｖv解方法大都是先介紹要解決的問題，然后逐行講解程序代碼，不注重講解如何分析問題。這樣的教學(xué)模式缺少了從問題到程序的產(chǎn)生過程，導(dǎo)致學(xué)生往往在課堂上聽得懂，但課下作業(yè)不會做；只能看懂教材中的程序，但不明白面對問題時應(yīng)該如何分析、如何設(shè)計、如何一步一步地編寫程序。這使得應(yīng)用能力的培養(yǎng)無法落到實處。因此，在編程技能類課程課堂教學(xué)中，應(yīng)該為每節(jié)課都確定明確的開發(fā)任務(wù)，并把重點放在從任務(wù)到程序之間的分析和設(shè)計過程上，彌補教材中靜態(tài)內(nèi)容的不足，為學(xué)生示范解決問題的動態(tài)過程，供學(xué)生模仿學(xué)習(xí)。

2.課堂教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計。根據(jù)課堂教學(xué)方案的設(shè)計原則和設(shè)計思路，對“Java Web應(yīng)用開發(fā)”課程的課堂教學(xué)環(huán)節(jié)進行設(shè)計。在開課之初，把示例項目的用戶需求說明書和系統(tǒng)設(shè)計說明書作為課程教學(xué)資料，提前發(fā)放給學(xué)生，避免因?qū)W生的項目分析能力不足而影響課程學(xué)習(xí)效果，然后將示例項目的開發(fā)任務(wù)進行分解之后，作為每一次課堂教學(xué)的開發(fā)任務(wù)，并依此進行教學(xué)設(shè)計。

遵循以學(xué)生為中心，一切從學(xué)生的學(xué)習(xí)效果出發(fā)的指導(dǎo)思想，用“學(xué)習(xí)任務(wù)”取代傳統(tǒng)的“教學(xué)任務(wù)”，站在學(xué)生的角度來設(shè)計每一堂課。將課堂教學(xué)分為以下四個環(huán)節(jié)：學(xué)習(xí)任務(wù)、課堂分析、課堂實現(xiàn)和上機練習(xí)。

學(xué)習(xí)任務(wù)：明確通過本次課堂教學(xué)學(xué)生要達(dá)到的學(xué)習(xí)目標(biāo)，相當(dāng)于傳統(tǒng)教學(xué)設(shè)計中的備課環(huán)節(jié)。在學(xué)習(xí)任務(wù)環(huán)節(jié)需要針對課程知識模塊和用戶需求說明書，確定本次課堂教學(xué)要帶領(lǐng)學(xué)生完成哪些任務(wù)，包括要學(xué)習(xí)哪些知識點和技能點、實現(xiàn)哪些功能點。課堂分析環(huán)節(jié)：根據(jù)學(xué)習(xí)任務(wù)，在課堂教學(xué)中帶領(lǐng)學(xué)生分析為完成本次課堂的開發(fā)任務(wù)，需要用到哪些知識點和技能點，并結(jié)合實例進行必要的講解。課堂實現(xiàn)環(huán)節(jié)：為學(xué)生演示如何應(yīng)用所學(xué)的知識和技能完成本次學(xué)習(xí)任務(wù)中的部分功能。課堂分析和課堂實現(xiàn)是在課堂教學(xué)中需要完成的工作，相當(dāng)于傳統(tǒng)教學(xué)設(shè)計中的上課環(huán)節(jié)。上機練習(xí)環(huán)節(jié)：學(xué)生應(yīng)用課堂所學(xué)到的知識和技能完成本次學(xué)習(xí)任務(wù)中的其余功能。這一環(huán)節(jié)是課堂教學(xué)完成后的實驗教學(xué)部分，相當(dāng)于傳統(tǒng)教學(xué)設(shè)計中的作業(yè)環(huán)節(jié)。作為技能類課程，作業(yè)一律采用上機作業(yè)的形式。其中，上機練習(xí)環(huán)節(jié)是學(xué)生理解和掌握應(yīng)用型技能、培養(yǎng)應(yīng)用能力、體現(xiàn)應(yīng)用型本科特色的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

3.課堂教學(xué)方案設(shè)計實例。這里以“Java Web應(yīng)用開發(fā)”的第10次課為例，給出課堂教學(xué)方案的設(shè)計實例，見表1。

本次課堂教學(xué)要完成的開發(fā)任務(wù)是3個功能點（用戶登錄、用戶管理和用戶注冊），要求理解3個知識點（JDBC的工作機制、使用步驟及代碼模板），掌握1個技能點（數(shù)據(jù)庫查詢和添加功能），并要求學(xué)生在上機練習(xí)時模仿實現(xiàn)2個類似功能點（新聞列表、新聞添加）的開發(fā)。

四、結(jié)語

課堂教學(xué)是課程教學(xué)的主戰(zhàn)場，是影響教學(xué)效果的關(guān)鍵因素。通過對編程技能類課程的課堂教學(xué)方案設(shè)計原則的分析，研究了課堂教學(xué)方案的設(shè)計思路和課堂教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計，并以“Java Web應(yīng)用開發(fā)”的一次課堂教學(xué)為例，給出了課堂教學(xué)方案設(shè)計實例。通過以面向應(yīng)用能力培養(yǎng)的新思路來組織和實施課堂教學(xué)，在教學(xué)實踐中得到了很好的教學(xué)效果。學(xué)生的編程能力相比以往得到了顯著的提高，對課程滿意度也明顯有了上升。

參考文獻：

[1]孫素華.應(yīng)用型本科程序設(shè)計類課程教學(xué)改革研究[J].教育與職業(yè)，2012，（36）：146-147.

[2]宋彩霞，張金政，丁男，等.基于CDIO教育理念的數(shù)字電路教學(xué)設(shè)計[J].高等理科教育，2016，（5）：98-103.

[3]王素琴，王新，石敏，等.基于CDIO和翻轉(zhuǎn)課堂的《軟件工程》課程教學(xué)研究[J].中國教育信息化·基礎(chǔ)教育，2017，（4）：50-52.

[4]陳道蓄，陶先平，錢柱中，等.計算機問題求解課程的內(nèi)容建設(shè)[J].計算機教育，2012，（23）：6-9，12.

[5]李永飛，趙巧芳.技能型課程教學(xué)模式的設(shè)計[J].中國電力教育，2012，（20）：61-62.