人工智能背景下“Java高級程序設計”課程教學改革研究*

袁靜 李世強

黔南民族職業技術學院 貴州 黔南布依族苗族自治州 558000

引言

近年來，隨著軟件、硬件資源的不斷進步，人工智能技術得到極大的發展[1]，其中目標檢測技術、目標識別技術、OCR光學文字識別技術等技術也逐漸進入了大眾的視野，為人們的生活和工作提供服務。在人工智能背景下，很多重復性的工作正漸漸被機器所代替，一定程度上提高了生產或服務效率。傳統高速收費行業，需要人工進行車牌識別及收費，行車的速度很大程度上取決于工作人員的操作速度，很有可能造成高速擁堵。將目標檢測技術及OCR光學文字技術應用于高速收費之后，實現車牌自動識別、ECT自動扣費，自動抬杠，大大提高了高速行車效率。傳統的車站檢票，依靠工作人員進行肉眼的人證比對，不僅工作效率低，在特殊的節假日，如國慶、春運等，更是難以滿足人們的需求。將人臉識別技術應用于車站檢票，使用設備自動進行人證比對，大大提高了工作效率。

計算機行業作為人工智能技術最緊密的行業，也面臨著重要的變革。作為新時代的計算機從業人員，必須要做好充分的準備。高等院校作為培養計算機專業人才的主要陣地，理應針對技術變化，與時俱進，大膽進行課程的改革創新[2]。國內職業院校教育雖然起步較早，但發展較為緩慢，尤其是計算機教育教學還存在很大不足，很多職業院校的教學內容，教學標準相較于四五年前并沒有多大的變化。“Java高級程序設計”這門課程是計算機專業的專業課程，是學生理解面向對象編程的重要課程，為提高“Java高級程序設計”這門課程的教學質量，培養出在人工智能背景下仍然有競爭力的計算機專業人才，文章分析了在人工智能背景下Java開發崗位的需求，結合目前課程教學存在的問題，提出了課程的改革思路。

1 Java開發崗位需求現狀

根據拉勾網2021年互聯網人才招聘白皮書數據[3]顯示，2021年互聯網新增企業數同比增長78%，行業招聘整體復蘇，互聯網行業就業前景好，招聘需求大。同時，根據智聯招聘2021招聘數據[4]顯示，在人工智能背景下，互聯網產業招聘職位數前20名中，Java開發工程師占據了互聯網產業招聘職位數的第1名，職位數占比15%，平均招聘薪酬1.3K。同時根據市場需求來看，軟件工程師、Web前端、前端開發和產品經理崗位，一般都要求從業人員掌握一定的Java知識。這就說明，Java開發的知識對從事互聯網崗位尤其重要。

2 Java課程教學現狀

2.1 課程定位

“Java高級程序設計”這門課程，在職業院校中一般在大二開設，是計算機專業重要的專業課程，在計算機專業人才培養方案中占據了重要的位置。這門課程對培養高職院校學生的編程思維，規范代碼風格，以及后面的就業有至關重要的影響。職業院校計算機專業學生，若想從事專業對口崗位，一般來講，都要求掌握基本的Java程序開發能力。

2.2 教學內容滯后

“Java高級程序設計”這門課程要求學生具備良好的編程能力，要求學生能使用前端框架結合后端數據庫，開發出具有一定實用價值的系統。目前的授課內容仍然還是簡單的Java基礎，數據庫基礎為主。這些內容，大學一年級已開設過專門的課程，學生已經基本掌握，再重復教學，會讓學生覺得十分枯燥。同時社會崗位對Java工程師的要求是掌握Spring等主流框架，掌握分布式等基本的系統開發架構，可以看出學校講授的內容已經滯后于市場的需求。此外，在進行授課時，仍然使用已經過時的開發軟件進行授課，老舊的軟件不僅達不到目前市場上的開發需求，操作復雜還會直接影響學生的興趣體驗。

2.3 教學方法單一

隨著人工智能時代到來，智能手機的普及以及互聯網下沉，多數學生已經習慣通過互聯網的方式來獲取知識，受傳統的教學模式影響，教師總是習慣將知識直接講解給學生。由于Java語言本身具有枯燥和抽象的特點，再加上高職院校學生英語能力和數學能力稍微不足，因此他們在學習中會有一定的壓力，若教學方式不當，會讓學生覺得課堂十分枯燥，學習興趣大幅度下降，無法達到教學要求。

在高職院校中，Java理論課常用的教學方式，是教師使用投影儀講解理論知識，學生聽講。這種方式在計算機專業的理論知識授課來講存在一定的局限性，一是計算機專業是一門注重實踐的專業，光聽理論知識不實際操作，無法達到理想的授課效果；二是職業院校的學生大多數對理論知識接收較慢，容易走神。同時，在Java實訓課程中，采用的方式大多是教師控制學生的電腦，進行演示，演示完之后再讓同學們進行操作，這種填鴨式教學，一是不利于培養學生的自主學習能力；二是在演示中，每位學生獲取知識的能力不同，獲取知識慢的同學，很有可能會因為一兩個步驟沒有跟上，后續無法進行操作。因此采用合適的教學方法對Java課程的教學來講尤為重要。

2.4 教師水平欠缺

目前的職業院校教育還是以教師授課為主，學生的知識大部分還是來源于教師，Java課程目的是要開發出有一定意義的系統，這就要求教師有一定實際操作能力，比較強的技術技能水平。隨著人工智能時代的到來，計算機行業知識更替速度較快，這就要求教師要及時更新自己的知識，不斷提高自己的技術技能水平，掌握最新的技術，這樣才能傳授給學生最新的知識。而職業院校的教師大多數是研究生畢業直接進入學校任職，多數沒有企業工作的經驗，實際開發能力欠缺。

3 改革思路

3.1 課程改革要溯源到人才培養方案

計算機專業是與人工智能最緊密的專業，計算機技術的發展直接影響到人工智能的發展。在高職院校中若想培養出能夠適應時代技術變革的技術人才，對“Java高級程序設計”這門課程的改革，首先要追溯到源頭—計算機專業的人才培養方案。人才培養方案是一個專業培養人才的根本，每門課程都無法脫離人才培養方案。在計算機專業的培養方案中，規定“Java高級程序設計”這門課程作為計算機專業的核心專業課，開設課時72課時，實踐課時占50%，在大二下學期開設，每周4課時。考慮到人工智能背景下對Java從業人員的能力要求，尤其注重實際開發能力，同時根據全國職業院校學情調查報告[5]分析，高職院校平均每周上下實訓課的中位數分別為7和6小時，低于國家規定的實踐性課時要求，因此建議課時增設到108課時，實踐課時比例占67%，每周6課時。其次，在人才培養方案中的培養規格和培養目標中應體現在人工智能背景下的專業人才培養的目標和素質，這樣才能讓課程改革有據可依。

3.2 課程內容改革

職業院校學生有其特殊性，根據調查問卷的數據可以看出：“高職學生普遍存在學習積極主動性不高、深層認知相對不足和學習壓力不大的問題”，也就是說大部分學生的知識獲取是依賴于課堂講授的內容，所以課堂內容的設置對培養學生的能力顯得非常的重要。

在人工智能背景下，技術更新速度較快，若想培養出符合社會需求的專業人才，不能閉門造車，更不能止步不前。首先要做好企業調研，調查企業對Java開發崗位的需求，根據崗位要求設置教學內容。本文在調查過程中發現企業要求掌握Vue前端框架，因此將Vue前端框架的講解與應用，納入授課內容中，重新設計了課程教學模塊；其次要發揮畢業生的作用，設置調查問卷，調查畢業生認為Java課程內容存在的問題。根據調查內容，畢業生認為除了純技術知識外，還希望學習了解在企業中的實際開發流程，因此將軟件工程的開發流程作為Java課程的一部分授課內容。

3.3 教學模式改革

OBE是基于學習產出的教育模式，在OBE教育模式中，學生學到了什么會做了什么遠比教師教授了什么更為重要[6]。首先應將OBE教育模式引入“Java高級程序設計”課程改革，讓學生成為課堂的主人，根據學生的學情，合理的設置每堂課的授課內容，由淺入深，設置課程的重難點，讓學生在課堂中擁有成就感，提高學生的自信心；其次采用過程考核的方式，講完一個知識點，做到隨堂測驗，這樣既能檢驗教學成果，也能適當地給與學生壓力，充分激發學生的學習熱情。

3.4 教學方法改革

再完美的內容，缺少合適的教學方法都無法發揮出應有的價值。高職院校學生，動手能力強，注意力和文字理解能力欠缺，采用的教學方法應該是易于理解的、可復制及注重動手能力的[7]。因此在Java課程理論講授時，不能光講理論，同樣要結合實踐，可以采用提問學生讓學生上臺演示的方式，或小組討論互評方案的形式，讓學生在操作中加深知識點的印象。在實踐課程授課時，先錄好授課視頻，課前發給學生，課上讓學生跟著視頻練習，有疑問再請教老師，這樣不僅能夠照顧到不同層次的學生學習需求，而且學生在跟著視頻練習時也鍛煉了學生的思考能力。

3.5 加強教師隊伍建設

課堂教育作為學生獲取知識的主渠道，教師作為主渠道的引導著與組織者，如果教師本身能力不足，則無法發揮出課堂教學的作用，尤其是青年教師，在人工智能背景下，解決高職院校計算機教師在知識技能和實踐技能有所欠缺的情況，首先要從教學技能上，思想觀念上，加強教師培訓。要引導教師主動適應人工智能時代的變化，主動提高自己的能力；其次要學院要提供“走出去”的機會，與高水平職業院校進行交流，外派教師去駐校學習，開闊教師學習渠道，給予教師全方位的培訓。

4 結束語

文章旨在探索在人工智能背景下，面向高職院校計算機專業學生的“Java高級程序設計”課程的改革研究，通過課程設置、教學內容設置、教學方法和教師方面探索改革的路徑。指出應加強教師隊伍的教學能力建設，培養出綜合素質強的教師；要將OBE教育理念融入教學模式，讓學生在課堂上有獲得感和參與感；要將課程教學內容與社會崗位需求緊密結合，讓教學內容跟上時代，這樣才能培養出高質量的人才，才能辦成學生滿意的教育。“Java高級程序設計”這門課程對高職院校的計算機專業學生來說是一門具有挑戰性的課程，如何保證這門課程的授課質量，是每位授課教師都應該考慮的問題。