新工科背景下“Java開發”課程改革研究

摘?要：“Java開發”課程作為應用型高校在新工科背景下開展工程教育，培養時代發展所需工科人才的核心專業課，需緊跟時代發展步伐，提升工程人才培養水平。針對新形勢新時代提出的新要求，在對該課程現有教學資源和教學情況分析的基礎上，對課程教學內容方法、教學團隊建設、課程考核方式提出改革措施以培養多樣化、創新型卓越工程科技人才。

關鍵詞：Java開發；新工科；改革舉措

為應對新一輪的科技革命與產業變革，圍繞國家戰略需求，高等院校工科教育改革勢在必行。2017年教育部在復旦大學和天津大學分別舉行研討會，形成了新工科建設的“復旦共識”和“天大行動”，同年6月在北京形成新工科建設的“北京指南”。在中國高等教育體系中，工科教育地位舉足輕重，在國家工業化和現代化發展過程中不斷為國家注入新鮮的“人才血液”。新工科建設將作為高校教育改革的重要著力點，為工科教育工作者提出新的要求，如何通過工程教育改革為我國產業發展提供智力和人才支持是新時代每個工科教育工作者的必修課。

1?Java開發技術發展及教學現狀

根據工業和信息化部在2020年發布的《2020年軟件和信息技術服務業統計公報》中的數據顯示，全國軟件和信息技術服務業規模以上企業超4萬家，勞動市場對軟件開發人員存在大量需求。在智聯招聘公布的《2020年新基建產業人才發展報告》中提到一季度信息基礎設施產業核心技術崗位中軟件開發人才缺口最大，其中Java開發工程師的CIER指數最高，為2.73，意味著平均每個Java開發人員大約擁有3個工作崗位可供選擇。這是因為Java編程語言作為軟件開發過程中最常用的開發工具在各種編程語言中常年排在前三位，市場中許多著名的大型網站都是基于Java開發的。在快速發展的技術時代，Java開發人才的培育就顯得至關重要。

“Java開發”是計算機科學與技術專業的核心專業課之一。該課程需要學生具備一定的“Java編程基礎”“UI設計”“數據庫原理與應用”等課程的基礎知識以及綜合運用相關知識的實踐動手能力。在此基礎上通過該課程幫助學生學習JSP和Servlet等基礎的Web開發技術，以及HTML網頁設計、軟件設計模式、數據庫編程與Web服務器維護等相關內容。在教學過程中依據教學內容將Java開發崗位所需職業能力的開發與職業素養的培育融入其中。在掌握專業技能的同時塑造從業者應具備的法治意識和職業道德操守?！癑ava開發”課程是囊括Java開發工程師崗位所需核心條件的專業課，對計算機科學與技術專業的學生畢業后“穩就業”起到關鍵作用。經過調查研究發現當前的“Java開發”課程不能很好滿足新工科背景下對軟件開發人才培養的需求，在以下幾個方面存在可以改進的空間：

1.1?考核模式同質化，無法突出學生特點

傳統考核模式在教學大綱中為每個章節設置了實驗，并針對每個章節的教學內容進行理論和實踐雙重考核，以促進學生對章節知識的理解與掌握。這種考核模式雖在一定程度上可以起到檢查教師教學效果、考核學生學習成績的目的，但傳統考核模式存在趨同現象，忽略了不同學生個體之間的特長差異，使得考試對學生學習的正向影響有限，更無法體現對學生特長的鼓勵。

1.2?理念引領被動化，學生缺乏主動探索

當前“Java開發”課程對更加注重理念引領的新工科建設指導意見的踐行主要體現在教學內容，反映到教學環節當中就是教師在課堂講授中穿插立德樹人、德學兼修的理論思想和精益求精、追求卓越的工匠精神，但是在課程考核環節并未將這些思想和精神有效融入其中。由于在課程考核環節中缺乏這些思想和精神的針對性，學生對教師所引領的理念的學習依然偏向于被動接受，不能激起學生主動跟隨教師教育理念的積極性。

1.3?課程內知識零碎，課程間關聯性較弱

“Java開發”課程內容復雜，知識點零散且單個知識點之間學習周期較長。雖然教學內容覆蓋面較廣，包括HTML網頁制作、Servlet編程、JSP編程、數據庫編程、Cookie和Session以及常用開發框架如Spring、Mybatis等，但單個知識點學習過程較獨立，導致學生掌握到的是碎片化的知識點，不能很好地將知識點聯系起來。此外，該課程在計算機科學與技術專業的人才培養方案中處于承上啟下的地位，與之前已學習的課程和之后將要學習的課程有較大關聯。如不能清楚該課程知識點之間的內在關系將影響對其他相關課程的知識點的理解，從而無法形成系統的知識體系。

1.4?部分教學內容陳舊，無法滿足企業需求

課程部分教學內容略顯陳舊，與實際生產環境存在脫節。隨著社會進步生產力不斷提升，工程領域新技術不斷出現，新老技術的更替頻繁發生。在軟件開發領域，新框架、新工具的流行往往帶動行業的更新。在國內涉及Java?Web開發框架的高等學校教材的更新與行業發展相比相對滯后。比如目前行業中較流行使用Spring?Cloud+Vue的前后端分離式微服務架構，但教材市場中關于Spring?Cloud+Vue的教材數量稀少。想要在及其匱乏的與時代技術同步的教材中選出優秀合適的教材，并以此為基礎開展新工科背景下Java?Web開發教學工作實屬不易。

2?新工科背景下的“Java開發”教學改革措施

為了順應時代的進步、緊跟國家戰略發展需求，Java開發的課程主要圍繞Java?Web開發理論知識的講授和Java?Web開發的實踐開展，分為實踐和理論兩個部分，以行業需求為指引，踐行“問技術發展改內容，更新工程人才知識體系”。在教學過程中將知識點進行邏輯上的串聯，模擬企業的開發環境提升學生的實踐動手能力。同時在本課程教學內容中引入計算機技術與軟件專業技術資格（水平）考試中級資格中軟件設計師所考查內容，結合相關課程的知識以及本領域的前沿技術，培養學生創新能力，構建完整知識體系。在課程考核階段突出每位學生在本課程的學習特長，引導學生主動跟隨教師的教育理念，樹立學生的自信心，養成良好的職業素養與思想品德。

2.1?將學生的個性與特長融入課程考核

傳統考核模式中對每位學生采用相同的考核標準考核相同的內容。然而實際上不同學生有著不同的特點，反映到同一門課程的學習上體現出不同的優勢?！靶鹿た啤苯ㄔO行動路線指出“問學生志趣變方法，創新工程教育方式與手段”。應用型本科院校的培養目標在于培養應用型人才，注重學生的實踐水平，關注學生日后在社會中的工作能力。因此，在“Java開發”課程中對學生的培養目標在日后的職業崗位分工方面的劃分應更加細化，更應該充分體現學生個體的專長，從而幫助學生在將來從事擅長的工作。

考核方案要在學生個體差異的基礎上展示出學生的個性能力，這里的個性能力是在“Java開發”課程所培養能力的基礎上進行劃分的。經過與講授該課程的其他教師、教學大綱編寫者及專業帶頭人進行充分研討，將課程內容按照前端網頁設計與后臺Web應用開發的相關能力進行分模塊考核，而不是按大綱劃分的教學章節進行考核。

在模塊化考核中無論是哪個模塊，考核內容都不能偏離“Java開發”課程大綱的內容，要求學生至少達到教學大綱的基本要求。也就是說在模塊化考核過程中既要突出學生的個性能力，也不能忽視教學大綱對每個知識點的基本要求。

在確定考核成績時參考學生的個性能力，每個學生的每個模塊成績所占比例應有所不同，因此，關鍵問題在于如何確定每個模塊的成績在總成績中的比例。事實上，按照職業崗位劃分的模塊同等重要，也就是說，在日后的工作崗位上從事前端網頁設計與從事后臺Web開發沒有高低之分，都是Java開發所需的人才。學生可以按照自己的特長優勢對課程所劃分模塊進行排序，對排在前面的模塊所占比重適當增大，其他模塊在總成績中所占比例按照排序依次減少。每個學生的相同順序的模塊在總分數中所占比例相同，對于每個學生來說自己最擅長的模塊在總成績中的比重相同，在考慮學生個性特長的同時兼顧了公平。

2.2?將理念引領融入平時成績考核

為加深工科學生的家國情懷、國際視野、法治意識、生態意識以及工程倫理意識等，在課程考核環節也應體現教育理念對學生的引領作用。平時成績作為課程考核的重要組成部分記錄著學生的學習過程，反映了學生的學習習慣。在平時成績的考核中可通過新增課外新技術調研、團隊協作項目、課堂分組展示等環節，加深新工科背景下的工程教育理念對學生學習的影響，讓學生主動在專業知識的學習過程中提升工程科技創新、創造能力，培養終身學習發展、適應時代要求的關鍵能力。

例如，在第六章《數據庫整合開發》中，學習完MySQL和JDBC常用接口后涉及JDBC的封裝工具Dbutils。本章課后調研的主題就是基于Java的持久層框架，讓學生查閱當前領域的主流技術與前沿技術，在潛移默化中感受科技的進步，使學生養成獨立學習與主動學習的習慣，培養鉆研創新和科學求實的精神，幫助學生樹立愛國敬業、愛崗奉獻的社會主義核心價值觀。在考核中加入學生對教師所引領的教育理念的主動實踐，有利于“Java開發”課程更好地提升工程人才培養水平，建設質量文化。

2.3?依托多方資源，梳理知識脈絡，建立課程群

軟件設計師是計算機技術與軟件專業技術資格（水平）考試中針對軟件開發人員設置的中級資格考試，軟件設計師考試從多角度對軟件開發所需能力與知識進行考核。將軟件設計師考試內容與課程教學內容相融合，對學生學習Java?Web開發提出更高的要求，從而實現新工科背景下對工程人才的需求。教授該課程的教師應主動參加軟件設計師考試并通過該考試，了解軟件設計師考試的知識，體會其與“Java開發”課程的關系，將考試大綱與課程大綱進行融合。通過對近十年軟件設計師考試真題的匯總整理，配合教學內容，組建具有針對性的習題庫，幫助學生全方位學習使用Java進行Web開發。課程的實踐內容也不局限于教材的案例，可參考軟件設計

師考試中的案例進行設計開發，鞏固學生所學知識，提升實踐應用能力。

“Java開發”課程并不是一門獨立的課程，與“Java程序設計”“數據庫原理與應用”“計算機網絡”“軟件工程”“軟件測試”等課程有密切的聯系。使用Java進行Web開發需綜合應用這些課程所涉及的知識，在講授“Java開發”課程時將課程置身于企業中真實軟件開發的背景下，結合這些課程中的相關內容開展教學。課堂上用于教學的項目案例可選擇前置課程中完成的項目，在其基礎上根據教學內容提出新的需求進一步設計開發。同時，本課程的項目成果也可供其他相關課程使用，如在軟件測試課程測試本課程開發的軟件。相關課程分別從不同角度完善本項目，實現實驗成果共享，一方面加強了課程間的聯系，厘清了課程知識點之間的邏輯關系；另一方面讓學生參與軟件開發的全過程，完成設計、開發、測試、運維各階段任務，讓學生感受到更強的開發氛圍。在學生之間搭建起“Java開發”與其他課程的橋梁，讓學生懂開發、能開發。

實施學科競賽驅動機制，以賽促學、賽練結合，提升學生學習本課程的積極性。將中國大學生計算機設計大賽與“Java開發”課程教學相融合，鼓勵學生積極參與中國大學生計算機設計大賽，讓學生應用自己在課堂學到知識開發軟件，實現知識運用從案例到實例的蛻變，幫助學生了解自己學習的真實水平并從中發現不足提升自己。教師也可在指導比賽的過程中總結經驗，以賽促教，將學生參賽的資料擴充至課程資源庫，為課程教學的不斷改進提供支持。

2.4?深入企業，提升工程能力，掌握技術動態

教師利用寒暑假時間去企業掛職鍛煉，提升教師作為軟件開發工程師的實際工作能力和業務水平，讓教師參與到真實的開發環境中。利用在企業鍛煉得到的開發經驗，豐富課堂教學，讓專業教師成為教學、生產兩頭抓、兩頭都要硬的多面手。面對新工科背景下對教師專業能力提出的新要求，還可借助互聯網上的資源，如中國大學MOOC平臺，引入由高級工程師或高職稱教師主講的優質課程，在提升教師教學水平的同時學生可根據自身興趣特長構建個性化知識體系。此外，教師要充分利用校企合作資源，為學生提供Java開發的實習崗位，讓學生體驗一線的開發工作，了解前沿開發技術和企業最新需求；掌握最新開發工具和開發框架，為新工科背景下應用型高校培養符合市場預期的應用型軟件開發人才奠定基礎。通過校企合作平臺引入企業工程師，彌補專職教師工程經驗不足的短板；通過人力資源整合優化形成虛實結合、優勢互補的教學團隊。

結語

引入學生個性特長的考核方式避免了對所有學生使用相同評價標準的弊端，評價結果展示了學生的個性能力，有利于學生特長的發展。通過在平時考核中新增課外新技術調研、團隊協作項目、課堂分組展示環節，引導學生主動思考教師所引領的理念，進一步完善該課程的考核模式，優化人才培養全過程、各環節，提升課程的教學效果。

建立課程群，將課程內知識與相關課程建立聯系，課程內的知識點不再是零散破碎的知識片段，而是課程間共享實驗成果，從不同角度對同一項目進行解讀，加深學生對所學科目的理解，更清晰地感受開發的全貌；通過學科競賽提升學生應用實踐水平，發現不足，改進教學；加強專職教師與企業的聯系，借助校企合作平臺、中國大學MOOC平臺等資源提升教師的工程能力，了解當前企業對新技術新工具的需求，避免出現課堂與企業脫節的情況，也有利于打造“上課堂能講課，下企業能開發”的師資隊伍。

參考文獻：

［1］李瑞，朱曉紅，馮艷芳.應用技能型專業課程考核模式改革探討［J］.南陽師范學院學報，2020，19（4）：6669.

［2］劉東皇，劉寧，劉凡.基于過程性考核的應用型高校專業核心課程考核模式改革探索［J］.產業與科技論壇，2018，17（15）：229230.

［3］尹航，張玉軍，譚丹丹.工程教育驅動下的網絡管理課程考核模式改革與實施——以綜合性實驗考核為例［J］.學園，2020（4）：6364.

［4］王珍珍.“雙一流”背景下《Java?Web開發》課程教學改革的探索［J］.文化創新比較研究，2020，4（29）：8890.

［5］黃鏘，李蓉.基于OBE理念的Java網站開發課程教學改革探索與實踐［J］.廣東農工商職業技術學院學報，2022，38（01）：6670.

作者簡介：李慧偉（1993—?），男，漢族，山西太原人，工學碩士，教師，研究方向：人工神經網絡、計算機應用技術。