王珍珍
(贺州学院人工智能学院,广西贺州 542899)
《Java Web 开发》 是贺州学院软件工程专业核心主干课程,以培养学生的Java 企业级软件系统开发工程实践能力为课程目标,是软件工程专业校企合作课程。 Java 技术作为甲骨文公司的系统开发解决方案的核心技术,是目前应用最广、用人需求最大的软件开发技术。 《Java Web 开发》 是在学生具备Java 开发基础的基础上,针对广州和深圳市场对软件开发人员的工程能力要求和系统问题解决能力需求开设的软件工程专业系统开发课程。 该课程涵盖Web 应用开发多个层面上的技术,如Java Web 应用开发基础知识、主流框架技术、项目实战等,让学生在了解、 掌握Java Web 开发知识与技能的同时,了解设计开发模式,分层架构等概念,为学生日后团队合作开发真实项目做好铺垫,其教学效果及学生理解掌握的程度对毕业设计及就业质量将产生深远的影响。
习近平同志在党的十九大报告中指出,要加快一流大学和一流学科建设。 就如何建设一流大学和一流学科,专家学者提出了许多见解。中国教育学会会长钟秉林教授认为一流本科教育是“双一流”建设的重要内涵[1]。 “双一流”建设为《Java Web 开发》课程的教学改革带来了机遇和挑战。因此,该文以贺州学院人工智能学院为例,分析“双一流”建设背景下《Java Web 开发》课程在教学中存在的主要问题,并探寻解决方案。
随着社会经济发展和生产需求增多,工程领域新老技术更新迭代频繁,传统落后的技术应逐渐被先进科学的技术所取代。 然而国内关于 “Java Web框架”的高等学校教材更新缓慢。比如,目前行业中已经使用Spring5,但市面上关于Spring5 的教材及其匮乏,更不用说,挑选合适优秀的教材,并以此开展教学活动了。 为了体现教学内容的实用性、时效性以及广泛性,在“双一流”建设背景下,必须及时对教学内容进行重组,删除过时的技术,增加前沿技术,并使其成为课程建设中的一个可持续更新改进的常规环节。
教师是课程建设的主体和关键,也是主要的设计者和执行者。而应用型课程的建设,离不开实践能力强、 工程经验和教学经验双丰富的师资队伍。 目前,参与该课程的实际教学工作的教师仅有2 名,其年龄在30~40 岁,均为中级职称,没有行业工程实践经验。 此外,这两名教师除了承担《Java Web 开发》课程外,还需要承担其他的专业课程。 由此可见,该课程的教师团队在数量和结构上均表现出了极大的问题。 为了提升教学效果,在“双一流”建设背景下,必须建立虚拟教学团队,为团队添加高职称、有行业工程实践经验的成员。
随着计算机的普及和科技的发展,教学手段越来越多样化。 但目前高校教师的教学手段仍采用以PPT 讲解为主,以板书、实验等为辅的模式。 该课程的教学手段也是如此:每次课程包含两个学时,一个学时用于PPT 讲解,另一个学时用于实验操作。 但每次课程学时紧张,每次课程的信息量较大,部分学生根本无法当堂及时消化PPT 讲解的内容,从而导致实验进展受到严重阻滞,更不用说,让学生个性发展了。 为了提升教学效果与市场需求的契合度,在“双一流”建设背景下必须采用多元化的、更合理的教学方式,使每位学生都能从中受益。
(1)以实用为主,优化教学内容。
课程教学的最终目标是满足学科专业需要。 该课程作为一门应用型色彩浓重的专业选修课程,其教学目标是使学生通过Java Web 技术的学习,掌握工程领域的基本技能,主要包括以下几点。
①问题分析:能够工程基础和工程科学的基本原理,识别、表达和有效地分解工程问题。
②设计/开发解决方案:能够针对工程问题提出解决方案,设计满足特定需求的系统或开发流程;能够综合考虑其对社会、健康、安全、法律、文化及环境的影响。
③沟通:具备良好的表达能力,能够就工程问题与学生或教师进行有效沟通和交流。
因此,在“双一流”建设背景下,该课程的教学内容应注重工程实践和技术迭代。为此,引入企业的工程项目以及教师的科技服务项目作为典型案例,紧扣课程应解决的理论和实际问题,对案例的过程进行详细的分析、解剖、总结,从而提高学生对知识点的应用和代码规范性的理解,提升学生的学习兴趣和相应的岗位技能。
与此同时,面临课时大量压缩的现状,优化教学内容与环节也变得尤为迫切。该课程积极响应《关于深化本科教育教学改革全面提高人才培养质量的意见》和《关于一流本科教育课程建设的实施意见》等文件聚焦的“学生忙起来”,将部分教学内容和环节移至课堂之外。
基于此,该课程以优化教学内容为起点,本着“掌握概念、强化应用、培养能力、注重素养”的原则,强调以实用为主,优化教学内容,开阔学生眼界。
(2)以MOOC、校企合作平台为抓手,建立虚拟教学团队,提升团队综合实力。
在“双一流”建设背景下,作为该课程的任课教师,首先,要改变教学观念,激发学生兴趣,让学生更加积极主动地参与到教学中来[2];还要从校内走向软件行业,通过顶岗、服务社会等方式增长工程实践经验,提高专业能力,保证教学内容与市场需求相匹配。 其次,在整体师资不充裕的情况下,可以借助MOOC 平台,引入由高职称教师或高级工程师所主讲的优秀课程,在提升教师专业能力的同时,使学生根据个人兴趣和需求建立个性化知识体系,提升学生学习品质。最后,借助校企合作平台引入企业工程师,以弥补校内教师工程经验不足这一短板。通过人力资源的整合、优化,形成优势互补的虚拟教学团队。
(3)线上线下有机融合,提高课堂教学效果,培养学生终身学习的能力[3]。
在“双一流建设”背景下,本课程的教学方法也应该与时俱进,授课手段多样化的教学,以激发学生的学习热情,最终起到提高教学效果的作用。
在“互联网+”时代,我们可以合理运用在线平台,来优化教学内容,合理分配授课学时,建立虚拟教学团队,提升教学效果。 因此,结合软件工程专业特点及课程目标,“线上—线下—实验” 于一体的混合教学模式应运而生。
内涵建设秉承“以学生为中心、以出口为导向”的原则,强调“学生有效参与”。
(1)课程安排。
根据Java EE 工程师岗位对知识及能力的要求,为了能够使学生更好地掌握知识、 培养能力,《Java Web 开发》课程被分为3 部分:Java Web 基础主要涉及Java 后台网站开发的基本知识、开发工具的使用、 项目运行及部署环境,这些都是为Java Web 框架技术奠定基础;Java Web 框架技术主要介绍目前行业主流的框架技术,这是从事Java Web 开发不可缺少的内容;为了使《Java Web 开发》课程培养的学生达到人才培养目标,软件工程专业联合甲骨文(广西)OAEC 人才产业基地共同开展与相配的实训类课程[4]。这3 部分分别对应人才培养方案中的3 门课程:《Java EE 基础》《Java EE 框架》和《前沿技术开发课程设计》。 其中,前两门课程由校内教师负责讲授; 最后一门课程设计通常由具有项目实战经验的教师以项目实战的形式开展,激发学生的学习动机,综合培养学生的沟通能力、问题分析及解决能力。
(2)课程在线平台建设。
网课教学平台是“线上—线下—实验”混合教学模式的基础保障。 我们在超星学习通上分别构建了《Java Web 开发基础》和《Java EE 框架》网课平台,主要包括以下内容[5]。
①教学资料。结合互联网知识碎片化的特点,形成数字化教材[6],便于知识的整合与更新,以实现教学资料的迭代更新。 教学资料主要有每个教学单元的PPT 课件、PDF 电子教案、教学大纲、教学日历、参考文献、课外阅读、课外讨论等。
②教学视频。为了确保学生能在实验操作前,更加充分地理解和掌握待用知识,该平台中的教学视频分为两类:一类用于学生课前自主学习,这类视频主要讲解基础理论知识,这些知识的特点是容易理解,但需要记忆;另一类用于学生课后巩固和加深对知识的理解,这类视频主要讲解难点和实验操作,且长时间不操作就容易被遗。 为了更好地适应知识碎片化的特点,将所有知识点或技术点分解为一个个时长不超过10 min 的小视频。为了保证学生的学习效果,通过超星学习通平台,将课前自主学习的视频设为任务点且不允许拖拽。 而另一类视频的主要目的是防止学生遗忘,因此,将其设为非任务点且允许拖拽。
③自测题与作业。 对于课前自主学习的教学视频,均配有相应的自测题,主要由单选、多选、填空、判断等客观题型构成,由在线平台自动批改,其难度为容易和中等,其目的是为了检测学生自学情况,并以此作为课堂教学的基础数据,同时引导、训练学生的学习行为,培养学生自学能力。而每次课程的实验操作结束后,配有相应的作业,主要以较难的、综合性较强的简答题为主,其目的是为了引导学生学会课后总结,以便更好地掌握课程知识,从而提升专业技能。总之,以此告诉学生通过完成学习任务他们应该学到什么,以及应该达到什么程度。
(3)运行方式设计。
“线上—线下—实验”混合教学模式[7]主要分为3 部分。
①线上环节。课前,由教师通知学生在规定时间内完成指定内容的网课学习,其主要形式包括观看视频、查阅书籍、完成自测题、参与讨论及问卷等。通过讨论和问卷,可以提高全员的参与性,既为课堂教学提供丰富素材,又能最大程度促进学生态度、情感、价值观和综合能力等方面的协调发展。此外,学生在完成规定的教学任务后,还可以沿着网课给出的相关资源灵活选择、自主学习。 课后,师生总结、反思。
②线下环节。在正式上课前,教师需要分析线上平台提供的数据,如视频反刍率、自测题得分统计,得出学生对知识点的掌握情况,以便更加合理地组织课堂教学活动。 例如,对于某个视频,大部分学生的反刍率较高,则基本说明这个知识点是学生的薄弱环节。 这时就需要与学生沟通,并进一步分析原因,并在课堂中以分享与交流的形式解决它。 此外,在课堂上还需要讲解新的知识点,这部分知识一般是难点和实验操作。
③实验环节。 该课程作为一门应用型色彩浓重的专业选修课,实验环节不仅必不可少,而且占有相当大的比重。在实验设计上,采用循序渐进的方式开展,实验内容由易到难,以确保所有学生都能够跟上教学进度。早期的实验由笔者带领学生同步操作,例如,开发环境的搭建、第一个应用程序等,主要目的是使学生熟悉开发工具、开发步骤以及技术特点。当学生逐步适应后,实验进入中期阶段,在该阶段每一次的实验都分为两部分:一部分仍然是由我带领学生同步操作,但注重引导学生完成知识的加工与整合;另一部分则由学生依葫芦画瓢,独立完成实验任务。 当学生能够依葫芦画瓢完成实验任务后则进入最后一个阶段,此时,需要布置实验任务后,由学生分组讨论,再独立完成实验任务。通过分层次的实验环节,确保学习内容为每位学生所掌握,并达成学习目标[8]。 此外,实验环节还特别注重对分析问题和解决问题的能力培养。 为此,每次实验都设有需求分析。 通过需求分析,不仅使学生明确“做什么”的问题,更重要的是使学生掌握分析问题的方法。
在“线上—线下—实验”混合教学模式中,在线平台贯穿整个教学工作开展,它实时记录了学生的学习过程和学习成果。 这些数据不仅是该门课程过程考核的依据,而且也为后续的课程优化提供了依据。
在“双一流”建设背景下,《Java Web 开发》课程教学改革要求教师转变教育理念,以学生为中心,以出口为导向,通过多种方式引导学生主动思考、学会学习,开展课程内涵式建设。 同时,教师要不断完善自身的知识体系,积累工程实践经验,将教学、科研与社会服务相结合。