“Java Web应用开发”课堂教学方案的设计

李永飞　李芙玲

摘要：面向应用能力培养的专业技能类课程需要在课堂教学中采用新的设计思路和实施方案。借鉴CDIO的教育模式和理念，在编程技能类课程中采用“以做带学”取代传统的“先学后做”，课堂教学中重点讲解任务的分析过程，从学生的学习效果出发，对课堂教学方案进行了重新设计。

关键词：课堂教学；以做带学；教学环节

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）28-0206-03

一、引言

“Java Web应用开发”是应用型本科计算机类专业开设的一门关于Web应用开发方法的编程技能类课程。在传统的教学模式下，课堂教学主要是对相关知识点进行讲解，并配以示例程序说明其用法。学生虽然在课堂上能够理解所讲的知识点，但是在随后的课程实验中需要使用这些知识来解决实际问题时，却往往表现出应用能力的欠缺，无法满足应用型本科人才培养的需要[1]。导致这一现象的原因之一是在传统的编程类课程教学思路中，都是要求学生先理解相关原理，再通过讲解应用实例，希望学生通过模仿来实现类似功能，最后再独立开发新的功能。但是在实际教学过程中可以发现，学生在理解教学内容之后，从模仿到应用会出现一些障碍。由于这些问题得不到及时地解决，从而会影响到应用能力的培养。

结合笔者的教学实践，对“Java Web应用开发”课程的课堂教学方案进行了重新设计。按照软件开发的思路，从数据的输入、传递、处理到输出，根据示例应用项目的实现过程来组织课堂教学，并取得了较好的教学效果。

二、课堂教学方案设计原则

1.变“先学后做”为“以做带学”。正如CDIO这一新型工程教育模式所强调的一样，学生通过经历构思、设计、实现、运行的完整周期，能够使个人的专业知识、学习能力、团队协作等方面得到显著的提升[2]。CDIO实现了工程教育中理论知识与实践能力的平衡，其主要理论依据来源于杜威的“从做中学”的实用主义哲学理念。“从做中学”强调让学生在实践中建构基础性的科学知识，使学习过程充满兴趣性和持久性[3]。

在编程技能类课程的教学方案设计中，应该改变传统的“先学后做”、以验证型实验为主要形式的实验教学模式。可以借鉴CDIO的思路，采用任务驱动、以做带学的形式，课堂上结合示例程序的开发过程来讲解相关知识点。对于部分比较简单的基础性知识，甚至可以“以做代学”，课堂上不再单独讲解，而是要求学生在完成任务的过程中通过自学来掌握。

2.强调分析和解决的过程。对于以编程技能为学习目标的课程来说，所谓的应用能力主要包括分析问题的能力和解决问题的能力。分析能力是指能够针对具体任务进行正确的分析，找到可行的算法；解决能力则是根据算法编写出可运行的程序，完成具体任务。这里所说的分析能力可以通过课堂实例，采用引导式的教学进行培养，解决能力则主要通过实践练习来获得。教师可以采用指导式教学在课程實验等实践教学过程中培养学生的应用能力。图1说明了课堂教学中编程技能方面的应用能力培养路径。

3.要允许重要知识的重复出现。在完成开发任务的过程中，会用到许多知识点。有些知识点会在实现不同功能时反复使用，此时不要拒绝知识点的重复出现。只要功能实现中需要使用，就可以再次讲解，但重复讲解时可以根据学生的掌握情况做适当简化。课堂教学的主线是程序开发的主流程，即解决数据的输入、传递、处理到输出以及程序控制流的实现，这样就把课堂的教学主线从教知识变成了做项目，因为只有在做项目中才能真正培养学生的应用能力。同时，对于一些难度较大的重点内容，也不要期望学生能通过一次学习就完全掌握[4]。

三、课堂教学方案的设计

1.课堂教学方案的设计思路。目前的大多数课堂教学中侧重于知识传授，缺少明确的开发任务，在讲解知识应用时又缺少分析过程的呈现，同时在知识传授时还存在贪多求全的倾向，导致在有限的学时内只能对所有知识点同等对待，重点不够突出。针对这些问题，在设计课堂教学方案时，首先要选择一个合适的示例项目，作为贯穿课程始终的一条主线[5]。然后，将项目的开发过程分解为若干个任务，再以完成任务为学习目标，设计每次课堂教学的环节和内容。在传统的程序设计类课程的课堂教学中，普遍缺少编程过程的呈现，也就是从提出问题到找到解决问题的思路，再到设计算法，最后编写出程序的这个动态过程。在课堂教学中一般是先讲解知识点，再讲解程序实例。讲解方法大都是先介绍要解决的问题，然后逐行讲解程序代码，不注重讲解如何分析问题。这样的教学模式缺少了从问题到程序的产生过程，导致学生往往在课堂上听得懂，但课下作业不会做；只能看懂教材中的程序，但不明白面对问题时应该如何分析、如何设计、如何一步一步地编写程序。这使得应用能力的培养无法落到实处。因此，在编程技能类课程课堂教学中，应该为每节课都确定明确的开发任务，并把重点放在从任务到程序之间的分析和设计过程上，弥补教材中静态内容的不足，为学生示范解决问题的动态过程，供学生模仿学习。

2.课堂教学环节的设计。根据课堂教学方案的设计原则和设计思路，对“Java Web应用开发”课程的课堂教学环节进行设计。在开课之初，把示例项目的用户需求说明书和系统设计说明书作为课程教学资料，提前发放给学生，避免因学生的项目分析能力不足而影响课程学习效果，然后将示例项目的开发任务进行分解之后，作为每一次课堂教学的开发任务，并依此进行教学设计。

遵循以学生为中心，一切从学生的学习效果出发的指导思想，用“学习任务”取代传统的“教学任务”，站在学生的角度来设计每一堂课。将课堂教学分为以下四个环节：学习任务、课堂分析、课堂实现和上机练习。

学习任务：明确通过本次课堂教学学生要达到的学习目标，相当于传统教学设计中的备课环节。在学习任务环节需要针对课程知识模块和用户需求说明书，确定本次课堂教学要带领学生完成哪些任务，包括要学习哪些知识点和技能点、实现哪些功能点。课堂分析环节：根据学习任务，在课堂教学中带领学生分析为完成本次课堂的开发任务，需要用到哪些知识点和技能点，并结合实例进行必要的讲解。课堂实现环节：为学生演示如何应用所学的知识和技能完成本次学习任务中的部分功能。课堂分析和课堂实现是在课堂教学中需要完成的工作，相当于传统教学设计中的上课环节。上机练习环节：学生应用课堂所学到的知识和技能完成本次学习任务中的其余功能。这一环节是课堂教学完成后的实验教学部分，相当于传统教学设计中的作业环节。作为技能类课程，作业一律采用上机作业的形式。其中，上机练习环节是学生理解和掌握应用型技能、培养应用能力、体现应用型本科特色的关键环节。

3.课堂教学方案设计实例。这里以“Java Web应用开发”的第10次课为例，给出课堂教学方案的设计实例，见表1。

本次课堂教学要完成的开发任务是3个功能点（用户登录、用户管理和用户注册），要求理解3个知识点（JDBC的工作机制、使用步骤及代码模板），掌握1个技能点（数据库查询和添加功能），并要求学生在上机练习时模仿实现2个类似功能点（新闻列表、新闻添加）的开发。

四、结语

课堂教学是课程教学的主战场，是影响教学效果的关键因素。通过对编程技能类课程的课堂教学方案设计原则的分析，研究了课堂教学方案的设计思路和课堂教学环节的设计，并以“Java Web应用开发”的一次课堂教学为例，给出了课堂教学方案设计实例。通过以面向应用能力培养的新思路来组织和实施课堂教学，在教学实践中得到了很好的教学效果。学生的编程能力相比以往得到了显著的提高，对课程满意度也明显有了上升。

参考文献：

[1]孙素华.应用型本科程序设计类课程教学改革研究[J].教育与职业，2012，（36）：146-147.

[2]宋彩霞，张金政，丁男，等.基于CDIO教育理念的数字电路教学设计[J].高等理科教育，2016，（5）：98-103.

[3]王素琴，王新，石敏，等.基于CDIO和翻转课堂的《软件工程》课程教学研究[J].中国教育信息化·基础教育，2017，（4）：50-52.

[4]陈道蓄，陶先平，钱柱中，等.计算机问题求解课程的内容建设[J].计算机教育，2012，（23）：6-9，12.

[5]李永飞，赵巧芳.技能型课程教学模式的设计[J].中国电力教育，2012，（20）：61-62.