面向工程教育認(rèn)證的Java web課程教學(xué)改革

郭曉燕 李昱 張東娜

[摘 要]從工程教育認(rèn)證的角度來(lái)看，經(jīng)過(guò)專業(yè)訓(xùn)練的學(xué)生應(yīng)具備核心專業(yè)從業(yè)能力。論文以Java web精品資源共享課為研究對(duì)象，在分析課程體系、培養(yǎng)目標(biāo)及教學(xué)方式等方面存在問(wèn)題的基礎(chǔ)上，以培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)核心能力為導(dǎo)向，對(duì)課程進(jìn)行多方位改革，包括修改培養(yǎng)方案、明確課程與專業(yè)要求之間的關(guān)系、完善課程目標(biāo)和內(nèi)容、豐富課程資源等。

[關(guān)鍵詞]工程教育認(rèn)證;Java web;精品資源共享

[中圖分類(lèi)號(hào)] G642.0 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2020）10-0014-03

一、引言

建立國(guó)際實(shí)質(zhì)等效性的中國(guó)高等工程教育專業(yè)認(rèn)證制度已成為教育界、工程界的廣泛共識(shí)，我國(guó)也一直致力于加入有關(guān)國(guó)際互認(rèn)協(xié)議。該認(rèn)證是提高工程人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要保證，也是提升高等工程教育國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的重要基礎(chǔ)。《華盛頓協(xié)議》是其中簽署時(shí)間最早、締約方最多的協(xié)議，也是世界知名度最高的工程教育國(guó)際認(rèn)證協(xié)議，我國(guó)在2016年加入該協(xié)議[1]。從根本上講，該協(xié)議承認(rèn)的是經(jīng)過(guò)工程專業(yè)訓(xùn)練的學(xué)生具備基本的科技素養(yǎng)和從業(yè)能力，即認(rèn)證的重點(diǎn)從考核“教育輸入”（教師教什么）轉(zhuǎn)向考核“教育產(chǎn)出”（學(xué)生學(xué)到什么），采用能力導(dǎo)向的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)[2]。

高等教育課程改革借助互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)終端等新技術(shù)，一方面可以共享教育教學(xué)資源，提供多種教學(xué)模式，豐富教學(xué)內(nèi)容;另一方面，學(xué)生可以借助網(wǎng)絡(luò)終端進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，通過(guò)線上資源學(xué)習(xí)、線下課堂教學(xué)輔導(dǎo)，大大激發(fā)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，從而引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)企業(yè)所需的從業(yè)能力。建設(shè)精品資源共享課就是高等教育課程改革的重要舉措。

在這樣一個(gè)教育大背景下，將工程教育認(rèn)證和高等教育課程改革結(jié)合起來(lái)，用工程教育認(rèn)證中所強(qiáng)調(diào)的核心能力來(lái)指導(dǎo)目前的高等教育課程改革就顯得十分必要。很多高校及其教師已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行這方面的可貴探索。Java web是一門(mén)實(shí)踐性非常強(qiáng)的課程，與學(xué)生實(shí)際的從業(yè)能力關(guān)系密切，借助工程教育認(rèn)證可以讓該課程資源的建設(shè)更有目的性和實(shí)用性，課程改革也能更好地為專業(yè)建設(shè)服務(wù)，符合社會(huì)發(fā)展的實(shí)際需求。吉林大學(xué)珠海學(xué)院目前正準(zhǔn)備開(kāi)展工程教育認(rèn)證，而這門(mén)課程已成功申報(bào)學(xué)院的精品資源共享課程項(xiàng)目，因此希望進(jìn)行一些有意義的探索。

二、Java web課程教學(xué)存在的問(wèn)題

Java web課程開(kāi)設(shè)的目的是培養(yǎng)學(xué)生使用Java相關(guān)技術(shù)開(kāi)發(fā)web應(yīng)用程序的能力，為學(xué)生畢業(yè)后從事與web程序開(kāi)發(fā)相關(guān)的工作打下基礎(chǔ)。目前Java web課程教學(xué)主要存在以下幾方面的問(wèn)題。

（一）課程體系不夠完善，過(guò)于單一

以往開(kāi)設(shè)本門(mén)課程要求的預(yù)備知識(shí)是學(xué)生具備基本的Java編程能力和數(shù)據(jù)庫(kù)知識(shí)，忽略了開(kāi)發(fā)web程序所需的前端技術(shù)。由于學(xué)生對(duì)HTML、表單等技術(shù)一無(wú)所知，而開(kāi)發(fā)web需要前端做支持，因此教學(xué)伊始就需要花時(shí)間來(lái)講授網(wǎng)頁(yè)前端技術(shù)，導(dǎo)致無(wú)法在規(guī)定時(shí)間內(nèi)講授完課程內(nèi)容。另外，從企業(yè)人才的實(shí)際需求出發(fā)，目前安排的課程距離企業(yè)人才的核心專業(yè)能力要求還有差距，需要完善課程體系，豐富課程內(nèi)容，提高學(xué)生的綜合實(shí)踐能力。

（二）課程目標(biāo)不明確，內(nèi)容較為陳舊

作為一門(mén)編程課，它的目標(biāo)是以培養(yǎng)學(xué)生的Java web編程能力為主。但這個(gè)目標(biāo)較為籠統(tǒng)，很難對(duì)其進(jìn)行量化并用于實(shí)際考核，教師不能把握學(xué)生究竟掌握了多少才能算優(yōu)秀、良好。整個(gè)課程內(nèi)容也比較陳舊，Java web作為開(kāi)源技術(shù)的佼佼者，在技術(shù)上不斷推陳出新，需要在保證課程體系穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上對(duì)課程內(nèi)容不斷進(jìn)行更新調(diào)整。

（三）案例教學(xué)不足

Java web課程會(huì)布置學(xué)生完成很多實(shí)驗(yàn)，學(xué)生通過(guò)完成實(shí)驗(yàn)來(lái)檢測(cè)自己是否掌握對(duì)應(yīng)的理論知識(shí)點(diǎn)。由于對(duì)實(shí)驗(yàn)缺乏后續(xù)的指導(dǎo)改進(jìn)，學(xué)生雖能夠完成實(shí)驗(yàn)要求，卻對(duì)自身完成的代碼質(zhì)量認(rèn)識(shí)不足，對(duì)代碼中存在的問(wèn)題也不清楚，也無(wú)法進(jìn)一步對(duì)代碼進(jìn)行優(yōu)化重構(gòu)，這就要求教師運(yùn)用案例教學(xué)，指導(dǎo)學(xué)生改進(jìn)代碼。但傳統(tǒng)教學(xué)不注重使用案例教學(xué)法，案例資源明顯不足，因此整理出一些實(shí)驗(yàn)中的典型案例及優(yōu)秀的學(xué)生作品讓學(xué)生進(jìn)行對(duì)比借鑒就顯得非常必要。

（四）自主學(xué)習(xí)的資源不足

隨著自媒體、翻轉(zhuǎn)課堂的興起，學(xué)生學(xué)習(xí)的方式變得更為多樣。為了讓學(xué)生更好參與課堂教學(xué)，發(fā)揮其主觀能動(dòng)性，引入新的教學(xué)模式勢(shì)在必行，這就需要有充足的教學(xué)資源給學(xué)生用于自學(xué)。目前能提供的學(xué)習(xí)資源明顯不足，需要在現(xiàn)有學(xué)習(xí)資源的基礎(chǔ)上進(jìn)行補(bǔ)充完善，給學(xué)生提供豐富的多種資源進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。

三、基于工程教育認(rèn)證的Java web課程教學(xué)改進(jìn)措施

工程教育認(rèn)證重點(diǎn)考查學(xué)生的專業(yè)核心能力，結(jié)合課程教學(xué)目標(biāo)，希望學(xué)生具備的核心能力包括運(yùn)用計(jì)算機(jī)信息科技所需技術(shù)、技能及使用現(xiàn)代工具的能力;具備資料搜集與分析能力并能運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行專題研究能力[3]。課程教學(xué)目標(biāo)主要有：引導(dǎo)學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)技術(shù)，計(jì)算機(jī)工程基礎(chǔ)專業(yè)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能;培育計(jì)算機(jī)技術(shù)相關(guān)產(chǎn)業(yè)或信息技術(shù)跨領(lǐng)域應(yīng)用人才;培養(yǎng)學(xué)生的專題實(shí)踐能力、分析與表達(dá)能力、團(tuán)隊(duì)合作能力。

為了培養(yǎng)學(xué)生的核心能力，我們對(duì)Java web課程教學(xué)做了以下改進(jìn)。

（一）重新搭建web應(yīng)用開(kāi)發(fā)技術(shù)課程體系

要讓學(xué)生成為計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的專業(yè)人才，掌握J(rèn)ava web開(kāi)發(fā)技術(shù)，光靠Java web開(kāi)發(fā)技術(shù)這門(mén)課是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，需要有一個(gè)完整的課程群，多門(mén)課程知識(shí)相互配合，這樣才能真正培養(yǎng)出學(xué)生開(kāi)發(fā)Java web應(yīng)用程序的能力，才能培養(yǎng)出企業(yè)真正需要的軟件開(kāi)發(fā)人才。

重新搭建的課程體系涵蓋了Java web應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)所需技術(shù)，包含了UI設(shè)計(jì)、Java面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)、Java web應(yīng)用開(kāi)發(fā)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用、智能手機(jī)開(kāi)發(fā)技術(shù)、Ajax框架技術(shù)、J2EE框架技術(shù)等課程。這些課程涉及Java web開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)知識(shí)、前端和后臺(tái)技術(shù)，課程體系以由淺入深、從基本到提高的順序進(jìn)行講授，最終使所講授的技術(shù)能滿足企業(yè)所需，真正落實(shí)工程認(rèn)證所要求的“以能力為導(dǎo)向”的目標(biāo)。具體課程安排詳見(jiàn)表1。

（二）在課程整體體系的基礎(chǔ)上更新調(diào)整課程內(nèi)容

近幾年，Java web的知識(shí)體系更新很快，設(shè)計(jì)模式的應(yīng)用、框架的更新變化等都迫切需要對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行更新調(diào)整。

首先是教材的選擇。選教材一直是個(gè)難題，市面上的大部分web教材內(nèi)容都較為陳舊，而比較新的教材又大都是培訓(xùn)機(jī)構(gòu)編印，內(nèi)容既新又多但不太適用于課堂教學(xué)。我們結(jié)合多本教材的內(nèi)容確定教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容，在貼近教材的基礎(chǔ)上組織適合本專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容。與一般教材講解的順序不同，我們首先從Servlet技術(shù)講解開(kāi)始，讓學(xué)生對(duì)Java web開(kāi)發(fā)有一個(gè)整體的認(rèn)識(shí)，并在此基礎(chǔ)上對(duì)JSP、JavaBean等技術(shù)進(jìn)行講解，這樣有利于學(xué)生掌握接下來(lái)講解的MVC模式。

其次是在課程教學(xué)內(nèi)容中融入其他課程的相關(guān)知識(shí)，讓學(xué)生從更高的視角理解軟件工程知識(shí)。單純講授Java web開(kāi)發(fā)技術(shù)，學(xué)生對(duì)整體項(xiàng)目開(kāi)發(fā)認(rèn)識(shí)不夠，編寫(xiě)代碼的質(zhì)量不高，復(fù)用性不強(qiáng)，無(wú)法對(duì)代碼進(jìn)行優(yōu)化和重構(gòu)。所以我們?cè)谡n程內(nèi)容上重點(diǎn)講授MVC模式，還補(bǔ)充了DAO模式、工廠模式及反射機(jī)制等重要的理論知識(shí)。借助這些知識(shí)的講解和實(shí)際應(yīng)用，讓學(xué)生了解軟件設(shè)計(jì)模式的意義，理解軟件設(shè)計(jì)中“高內(nèi)聚低耦合”六字原則;通過(guò)具體實(shí)例讓學(xué)生了解為什么要對(duì)代碼進(jìn)行重構(gòu)，這樣的重構(gòu)給程序帶來(lái)什么樣的改變;將單純的編程課與軟件工程、軟件設(shè)計(jì)理論知識(shí)結(jié)合起來(lái)，通過(guò)生動(dòng)的實(shí)例讓學(xué)生在實(shí)際編程中深入理解設(shè)計(jì)給代碼帶來(lái)的不同，從而引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)框架課程。

（三）豐富和完善各種教學(xué)資源

在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，數(shù)字化資源日漸豐富，但針對(duì)各個(gè)院校的專業(yè)課程的個(gè)性化資源卻不夠多。因此，借助已有教學(xué)平臺(tái)和移動(dòng)終端技術(shù)，將現(xiàn)代信息技術(shù)與傳統(tǒng)課堂教學(xué)深度融合，利用先進(jìn)的信息技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)的個(gè)性化、信息化、智能化，實(shí)現(xiàn)課前、課中、課后全過(guò)程應(yīng)用的智能、高效課堂，已是大勢(shì)所趨。專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)項(xiàng)目的長(zhǎng)效應(yīng)用機(jī)制，使教師能夠通過(guò)調(diào)用資源庫(kù)資源、整合自有資源、重組或改建自己的課程來(lái)實(shí)施教學(xué)，構(gòu)建豐富多樣的課堂[4-5]。具體的做法是建設(shè)基礎(chǔ)教學(xué)資源庫(kù)，包括課件庫(kù)、課程演示代碼庫(kù)、習(xí)題庫(kù)、實(shí)驗(yàn)庫(kù)。

和傳統(tǒng)教學(xué)不同，互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)更注重以學(xué)生自學(xué)為主，所以所提供的知識(shí)內(nèi)容不能過(guò)多，時(shí)間也不能過(guò)長(zhǎng)。這就需要教師將課程內(nèi)容的章節(jié)再進(jìn)行細(xì)化，劃分為幾個(gè)知識(shí)點(diǎn)，并圍繞知識(shí)點(diǎn)重新建設(shè)課件、教案、練習(xí)、思考和小實(shí)驗(yàn)，在完成小實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上再設(shè)計(jì)綜合實(shí)驗(yàn)。

在建設(shè)基礎(chǔ)教學(xué)資源庫(kù)的基礎(chǔ)上，我們構(gòu)建拓展教學(xué)資源庫(kù)，以方便學(xué)生更好地掌握教學(xué)內(nèi)容。

一是建設(shè)MOOC資源庫(kù)。在基礎(chǔ)教學(xué)資源庫(kù)的基礎(chǔ)上，對(duì)知識(shí)點(diǎn)的重點(diǎn)、難點(diǎn)環(huán)節(jié)制作微視頻，以便于學(xué)生提前開(kāi)展課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)。

二是建設(shè)課程案例庫(kù)。整理學(xué)生實(shí)驗(yàn)，歸納總結(jié)出一些典型案例，歸入課程案例庫(kù)。學(xué)生可以借助案例中的批注明白實(shí)驗(yàn)的錯(cuò)誤、不足和原因所在，從而讓自己避免出現(xiàn)相同的問(wèn)題。

三是建設(shè)常見(jiàn)問(wèn)題庫(kù)。搜集學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，分章節(jié)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行整理并解答，開(kāi)放給學(xué)生。

四是建設(shè)優(yōu)秀作品庫(kù)。對(duì)學(xué)生在課程中完成的優(yōu)秀作品進(jìn)行歸納整理，并上傳到云平臺(tái)供學(xué)生瀏覽學(xué)習(xí)，提高學(xué)生對(duì)課程學(xué)習(xí)的積極性，更好地促進(jìn)學(xué)生的相互交流學(xué)習(xí)。

（四）以預(yù)習(xí)練習(xí)為主的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式改革

傳統(tǒng)的教學(xué)模式以教師為主，“滿堂灌”的方式限制了學(xué)生學(xué)習(xí)主觀能動(dòng)性的發(fā)揮。工程教育認(rèn)證明確要以學(xué)生學(xué)到什么為目的，讓學(xué)生在課堂上積極思考和有效學(xué)習(xí)，將學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生。

課程改革的第一步是利用學(xué)院的課堂教學(xué)平臺(tái)共享課程的基礎(chǔ)教學(xué)資源庫(kù)，借助公共云平臺(tái)分享拓展教學(xué)資源庫(kù)，完成對(duì)課堂教學(xué)模式的改革。

課堂教學(xué)模式改革按照“三步走，促學(xué)思”的方式進(jìn)行，按照課前預(yù)習(xí)思考、課中討論總結(jié)和課后練習(xí)三步組織教學(xué)。課前要求學(xué)生在教學(xué)平臺(tái)上對(duì)微視頻及課件進(jìn)行預(yù)習(xí)，圍繞思考題進(jìn)行思考，嘗試進(jìn)行編程，由此得出結(jié)論或提出問(wèn)題并將其發(fā)布在移動(dòng)終端。課堂上學(xué)生分小組對(duì)思考題、預(yù)習(xí)中提出的問(wèn)題進(jìn)行討論和驗(yàn)證分析，每個(gè)小組上臺(tái)進(jìn)行總結(jié)性發(fā)言，教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行輔導(dǎo)解惑。在課堂教學(xué)開(kāi)展的過(guò)程中，教師還借助移動(dòng)終端藍(lán)墨云APP輔以頭腦風(fēng)暴、討論等多種課堂教學(xué)方式，讓學(xué)生更好地參與互動(dòng)。課后要求學(xué)生進(jìn)行練習(xí)實(shí)驗(yàn)，檢測(cè)自己的學(xué)習(xí)效果。課后的練習(xí)實(shí)驗(yàn)是與實(shí)驗(yàn)課相關(guān)的甚至部分內(nèi)容是重疊的，因?yàn)樵诶碚撜n上解決了大部分的問(wèn)題，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，實(shí)驗(yàn)課的效率得到了提升，學(xué)生也有更多的時(shí)間鍛煉自己的動(dòng)手能力。

另外還可以通過(guò)多種方式開(kāi)展課外教學(xué)，激發(fā)學(xué)生編寫(xiě)web程序的熱情，比如在全院舉辦web程序設(shè)計(jì)大賽，鼓勵(lì)學(xué)生積極參加地方性乃至全國(guó)性的設(shè)計(jì)大賽，拓寬學(xué)生在web編程方面的視野和格局。

四、結(jié)束語(yǔ)

Java web課程教學(xué)改革舉措效果明顯，能充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。學(xué)生不但能把課內(nèi)知識(shí)掌握好，還能拓寬專業(yè)知識(shí)面，提高了綜合實(shí)踐能力。

在未來(lái)的教學(xué)中，教師還需要在細(xì)節(jié)上進(jìn)行改進(jìn)，提供更多的教學(xué)資源，在課程教學(xué)實(shí)踐中不斷落實(shí)、強(qiáng)化和量化工程教育認(rèn)證中的核心能力，提高教學(xué)互動(dòng)性和趣味性，從而不斷增強(qiáng)學(xué)生的專業(yè)能力，培養(yǎng)應(yīng)用型人才。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

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[2] 張龍， 苗磊， 楊國(guó)詩(shī). 面向工程教育專業(yè)認(rèn)證的液壓與氣壓傳動(dòng)技術(shù)課程教學(xué)改革與實(shí)踐[J]. 黑龍江工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)（綜合版），2019（4）：15-21.

[3] 蔡志平，胡罡，曹介南，等.網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)工程教育認(rèn)證的探索和研究[J].中國(guó)大學(xué)教育，2016 （9）：36-41.

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[責(zé)任編輯：龐丹丹]