基于OBE 的Java Web 課程教學改革探索*

王曉妍，梁順攀，郝曉冰

（1.燕山大學 信息科學與工程學院，河北 秦皇島 066004；2.河北省軟件工程重點實驗室，河北 秦皇島 066004）

一、引言

OBE（Outcomes-based Education），基于“學習產出”的教育模式，是以預期學習產出為中心來組織、實施和評價教育的結構模式，是以學生為中心、以培養目標與畢業要求為導向，通過課程體系等支撐畢業要求，進而支撐培養目標，實施內外部評價反饋的持續改進體系。[1]該模式是對傳統模式的一種改革。

Java Web 課程在軟件工程專業中是一門專業必修課程，具有綜合性強、實踐性強、應用領域廣的特點。[2]分析傳統的教學模式，存在以下問題：①由于課程內容太多，課堂教學出現滿堂灌的現象，沒有充分調動學生的主觀能動性。②實驗學時有限，內容簡單，并且各自獨立。一方面無法起到鞏固課堂知識、鍛煉動手能力的作用，另一方面無法將實驗關聯起來，不利于學生對課程的系統認知。③沒有項目支撐，企業教師介入較少，使學習的基本理論內容很難直接應用到實際項目中。④只考慮學生個體，沒有團隊合作，不利于學生團隊協作能力的培養。⑤考核方式單一，只包含期末成績和實驗成績，無法全面衡量學生的學習水平。

在課程教學中引入OBE 的教學理念是非常必要的，余燁等人將OBE 理念引入到相關課程中，取得了明顯的效果。[3]本次教學改革針對Java Web 課程展開，教改對象為燕山大學2017 級軟件工程專業學生，課程的教學目標是使學生能夠掌握Java 編程語言和Java Web開發技術中的各種基礎知識，能夠掌握軟件工程全生命周期，能夠利用Java 和Java Web 主流軟件開發模型、軟件架構，針對不同用戶、不同應用環境選擇合理有效的軟件開發模型和架構，并解釋軟件設計、開發、運行過程中遇到的復雜問題。

二、OBE 理念支撐下的Java Web 課程建設

針對傳統教學中Java Web 課程存在的問題，將OBE 教學理念引入到教學中，建立以學生為主體、理論和實踐相結合、重視學生能力培養的課程教學模式。

1.優化教學內容，結合線上資源，增加過程考核

Java Web 課程內容特別多，本次教改課時由64 增至96，主要包括3 大部分內容——Java 編程語言、Web前端（HTML、CSS 和JavaScript 等）和Web 后臺部分（JSP、Servlet、JavaBean、JDBC、EL、JSTL 等）。另外，為了能夠更好地調動學生的主觀能動性，本次教學改革增加過程考核，引入線上資源（EduCoder 實踐教學），在該網站中，根據上課進度，給學生布置作業，學生在規定時間內完成作業，完成情況將占課程總分的10%。本次課程的網址為https://www.educoder.net/courses/2222，課程的部分截圖如圖1 所示。

2.增加實驗學時，關聯實驗內容

本次教學改革，實驗部分由12 學時增加至24 學時，學生能夠更好地加深對Java Web 編程基礎知識的理解，能夠針對動態網站開發的基本原理、技術等問題，設計并實施驗證、設計性實驗，對實驗結果進行分析以得出結論，熟悉相關實驗測試軟件及使用方法。

圖1 EduCoder 平臺上課程的部分截圖

另外，傳統教學模式中的實驗各自獨立，為了能夠將知識點串接在一起、使理論知識成功向實際應用轉換，本次教學改革中共設計12 個小實驗，12 個小實驗相互關聯，并且可以結合起來形成一個微型Java Web 系統。

3.引入企業教師授課，鍛煉動手能力

為了能夠更好地和實際項目相結合，本次教學改革中引入企業教師授課，把企業的實際項目和先進理念引入到課堂中，使學生動手能力提高，開闊視野，增長見識。[4]企業教師的授課內容根據學生的實際需求量身定做，如《基于JSP 的商品展示網站的設計與實現》等方案。要求授課結束后，每位學生都能夠完成1 個小型的Java Web 系統。該系統需完成以下內容：①知識點的運用，HTML、CSS、JavaScript、JSP、Servlet、JavaBean 和 連 接數據庫等知識點能夠合理地運用到系統開發中；②功能完整性，包含必需的各項功能，如登錄、注冊等，運行沒有錯誤，嘗試使用驗證碼等額外功能，最好能夠使用MVC 架構，且系統能夠完整運行；③前臺界面，界面設計合理、友好、美觀，并設計必要的容錯，例如輸入合法性檢查、出錯的友好提示、必要的提示框（如刪除確認提示）等。

4.增加二級項目，培養團隊協作能力

傳統教學模式中只考核了學生個體，為了能夠進一步鞏固所學知識、提高動手水平、鍛煉團隊協作能力，從2017 級開始，增設《Java Web 開發課程設計》二級項目，為期1 周，該二級項目屬于綜合設計性質，團隊合作完成一個較復雜的實際系統（例如IT 人才和IT 企業提供線上求職和招聘代理的服務性平臺系統）。系統基于B/S 架構，使用Java Web 技術開發。系統由前臺和后臺兩部分組成，前臺功能主要實現內容的呈現和輸出（例如招聘企業職位展示、求職者簡歷管理、在職職務申請），后臺功能主要實現內容的產生和處理（例如招聘企業職位管理、求職者信息審核、職位申請管理）。4～5 位學生一組，在企業教師和任課教師的指導下合作完成系統的需求分析、設計與實現，各組之間需要體現一定的差異性，小組內每位成員必須有明確的分工，并嚴格按照分工完成相應任務。

5.考核方式多元化，全面衡量學生水平

傳統的考核方式比較單一，改革后的考核方式項目實施與理論考核相結合，兼顧平時成績，可以全面評估學生水平。

Java Web 課程的考核分為5 部分：①卷面考核，占總成績的60%，考核學生基本理論、基本概念和基本編程方法，覆蓋教學大綱中規定的知識點，通過期末考試完成。②實驗考核，占總成績的20%，通過提交實驗報告和驗收實驗完成情況進行。③項目考核，占總成績的10%，企業教師引導，每位學生完成1 個小型Java Web系統，通過提交項目報告和項目答辯完成。④平時作業，占總成績的10%，主要考察學生的主動性，通過驗收學生完成線上題庫的達成度進行。⑤課程設計單獨進行考核，提交不少于5000 字的課程設計報告，并進行作品展示答辯，總分100 分。

三、教改實施效果及分析

任何教學改革都是探索前行的，改革效果的好壞可以通過學生的考核成績和學生的教學反饋等進行。

1.學生成績分析

本次教改是通過17 級軟件工程專業251 位學生與16 級學生的課程成績對比進行的，結果如圖2 所示。顯然，引入OBE 理念后的教學改革效果明顯，在“B+，B（80～90 分）”區間的學生比重明顯提高，F 區間（不及格）的學生占比明顯下降，說明改革后的課程更能夠提高學生的興趣。除此之外，Java Web 二級項目屬于本次教改新設課程，成績無法進行對比，但考核結果較為理想，大于80 分的學生占比67.73%。

圖2 17 級與16 級學生的課程考核結果對比

2.學生評教情況分析

學生評教是對教師的教學質量進行評定的一個重要途徑，由于Java Web 課程內容多、難度大、實踐性強，學生完全理解有一定的困難，很難對課程非常滿意。本次教學改革之后，由于增加了課時，增強了實踐環節，引入了企業教師授課等，使學生學習主動性提高，對課程的滿意度也隨之提高，因此，本次Java Web 課程評教為優秀。

3.調查問卷分析

為了能夠持續改進，獲得學生對課程評價的第一手資料，在課程結束后進行了一次面對面的教學交流反饋，并進行了問卷調查。交流現場學生積極踴躍地和教師溝通，大多數學生對這次教學改革非常滿意，同時也提出了2 點意見：①企業導師的授課內容太多，難度較大，學生理解有點困難；②建議在課程總學時不變的情況下，減少一周上課次數，從而增加周數，可以幫助學生更好地理解和實踐。

另外，有231 名學生參與了問卷調查，調查問卷中設計了4 個問題，結果如圖3 所示。由圖可以看出，學生對本次課程的滿意度很高，在幾個教學環節中，更加偏愛實踐類教學環節。此外，通過本次教學改革多環節的結合，學生對自己的表現也比較滿意，同時大多數學生也提高了自己的動手能力、團隊協作能力、獨立思考能力、口語表達能力和PPT 制作能力等。這些調查結果充分說明本次教學改革較為成功，比傳統的教學模式有更好的教學效果。

四、結束語

圖3 調查問卷結果

連續多年，TIOBE 發布的編程語言排行榜中，Java穩居第一位，其中Java Web 是Java 應用非常重要的領域，由于傳統的Java Web 課程存在著各種弊端，迫切需要進行教學改革。本次教改基于OBE 理念對Java Web課程進行教學組織與實施，結合線上資源，增加實踐部分比重，引入企業教師授課，增加團隊合作的二級項目，培養學生的動手能力、團隊合作能力、溝通能力、表達能力等，全方位地提高學生解決實際問題的能力，也為其它課程的學習打下良好的基礎。通過考核成績、學生評教和問卷調查分析，本次教改獲得了較好的效果，達到了預期的教學目標。

在OBE 理念的不斷引導下，針對本次教改中出現的新增二級項目內容太多等問題，課題組將認真討論，不斷優化課程教學和實踐教學環節的設計，優化考核，使學生更好地提高自身能力，這也是課題組長期追求的目標。