摘 要:在国家信创战略背景下,围绕应用和创新能力培养的教学改革研究,是当前计算机教学领域的重要课题。“JAVA Web综合应用”课程是计算机专业的重要课程之一,作为一门应用型的课程,需要培养学生具备良好的工程应用能力和创新能力。目前的教学模式和信创背景下专业人才培养要求之间尚有差距,需要将信创人才培养与教学相结合,对《JAVA Web综合应用》在教学内容、讲授方式、项目实践、考核评价等方面进行一些改革的研究和尝试。
关键词:信创人才;教学改革;JAVA Web;Spring Boot
一、信创背景下高校人才培养的驱动力
“信创”全称为信息技术应用创新产业,主要包括基础硬件、基础和应用软件、信息安全等方面。国家高度重视信创产业发展,在2021年召开的中央经济工作会议上明确指出要加快推进信息技术应用创新和软件产业发展。发展信创,源于我国经济转型升级的需求。从国家战略层面来看,发展信创,有利于实现科技自立自强,关键核心技术自主,保障国家信息安全;从产业发展的角度来说,信创产业一般具有高技术、高附加值的特点,其发展能够带动上下游相关产业的发展,是促进产业链升级乃至经济转型升级的关键。
发展信创产业,特别是国产自主信息产业,创新是关键,而相关人才的培养则是基础。我们的从业人员不能只是国外软件的操作工,也不能只处于产业链末端,凭借着“人口红利”获得微薄的利润。作为信创基础技术人才的培养基地,高等院校和职业院校信息类专业在信创产业发展中扮演着举足轻重的角色。围绕着如何培养信创产业所需的创新型人才,为软件产业的自主可控、高质量发展提供人才支撑,近年来许多高校在专业建设、实践实训教学、校企联动、学科竞赛和创新创业活动等方面进行了一系列的尝试。而在日常相关专业课程的教学工作上,结合信创人才培养要求,通过改革教学理念、教学方式以提高学生的创新能力和实践能力、适应社会需求也具有非常重要的意义。
Java Web,是指通过Java相关技术来解决web互联网领域应用的技术栈,是目前WEB应用软件领域的热门方向,人才需求大、要求高。“JAVA Web综合应用”课程则是为适应社会需求开设的一门Java应用专业课程,是学生在学习了“JAVA程序设计”“WEB前端开发”“数据库技术”等先修课程之后,开设的一门讲授Web服务器端具体功能实现技术、Java Web开发框架和工具的课程,本课程具有知识综合性广、学习实践性强、成果实用性高等特点[1],要求学生不仅要掌握Java Web开发知识,同时还需要学以致用,能够进行企业级Web项目开发,培养实际应用能力和创新能力。课程安排在大三学年,上承各类基础课程,下启后续的毕业设计乃至学生以后的Java Web开发工作,可以说是连接学生的学习与就业的纽带。然而作为一门新近发展起来的、面向开发一线的课程,在日常教学中还是采用传统的教学方式,不可避免会存在不少问题,主要体现在以下方面:
(1)教材知识陈旧,未能及时更新教學体系。Java web技术栈发展快速,各种新技术、新框架层出不穷,而我们的教材、教学知识可能还停留在很早之前的技术和平台下,并没有与时俱进,这样学生学完之后,对最新的技术、知识不够了解,无法无缝对接实践工作。
(2)理论教学与实践脱节。“JAVA Web综合应用”是一门实践性很强的课程,这也要求教师在教学过程中必须注重实践教学。但是就目前来看,许多学校的Java web开发技术课程实践教学课时占比小、实践形式单一,学生由于缺乏练习,知识掌握不牢,等需要用时还需要重新学习,费时费力,理论教学和实践教学相互脱节的现象比较严重。
(3)实践项目不够“接地气”。即使在教学中采用项目教学法、案例教学法等,有意加强实践教学,但很多练习项目通常是验证式的练习,学生对着课本敲代码,即枯燥也无法让学生达到融会贯通的效果。而一些综合性实践项目,通常是老师“闭门造车”提出来的,或失之于简单,或失之于抽象,不够“接地气”,无法让学生感兴趣从而取主动投入,且千遍一律的项目方案网上一搜便有,学生往往图省事而一抄了事,从而使练习流于形式,达不到锻炼的目的。
综上所述,在目前国家推进信创战略的大背景下,把创新型人才培养和“JAVA Web综合应用”课程教学相结合,从培养具有良好的专业素养和创新能力,并能将新技术、新理念应用到企业产品中的创新型人才的目标出发,对“JAVA Web综合应用”课程教学改革做一点探究和实践是极有必要的。
三、“JAVA Web综合应用”教学改革内容设计
(一)、更新教材内容,引入最流行的技术平台和框架
(1)教学内容设计首先明确一个教什么的问题。在选择课程内容时,既要考虑企业需求,又要考虑学生实际,让学生能够学以致用。在“JAVA Web综合应用”中,可以选择目前最流行的Spring Boot技术,原因有二:
首先,JAVA Web应用是一门面向实践、面向就业的技能课程,教学内容的设置要紧密贴合产业界的发展方向,与企业岗位需求接轨。Java Web技术栈丰富多样,发展迅速,服务器端开发技术经历了servlet、JSP、SSM等的发展,到如今,通过对企业进行调研,Java后端项目基本都是基于Spring Boot开发的,因此,Spring Boot是Java web开发人员必需掌握的。其次,Spring Boot基于Spring技术和Spring容器,是框架的框架,配置简单、代码简洁,学生接受起来快,学生通过学习该课程能够掌握 Java后端开发的基本知识和技能。因此在教学中讲授Spring Boot知识,有助于让学生接触最实用的前沿技术,帮助学生尽早掌握企业软件开发流程和培养其应用开发能力和项目管理能力,适应企业对技术人员的要求。
(2)在具体教学内容上,要面向实践,详略得当,重点放在实际开发使用的技术上。对教学内容分成基础部分、具体应用、综合部分几个模块,对每一模块的内容做好教学学时的分配,并及时了解学生的反馈,对教学过程进行总结和修订。 具体教学计划如下表:
(二)、精心设计具体教学过程和教学方式
“JAVA Web综合应用”课程目标是要提高学生的应用能力和创新能力,传统的“讲授+练习”的教学模式不再适用,那么该如何做呢?我的思路是将整个教学过程划分为讲(课堂讲授)-练(项目实践)-训(项目实训)-评(考核评价)四个模块,针对各个模块采用不同的教学方式,对教学效果提出不同的要求。整体教学过程如下图所示:
(1)讲,即课堂教学部分。Java Web知识繁杂,课时少,在课堂讲授时就要删繁就简,详略得当,把弥足珍贵的时间花在“重点、难点”这个刀刃上。首先在课前准备好相关视频、文档资料、案例资料等学习材料,要求学生提前做好预习工作,掌握基础知识。上课时采取启发式教学方法,对于基础的知识,要简单带过,比如工具的安装、配置等,让学生自己操作一遍比讲解有效的多。讲授中更应该注重知识的更新、拓展和延伸。例如在讲解Spring Boot框架基础时,进行知识的延申,让学生深入了解Servlet、JSP、Spring、Spring MVC的沿革与创新,比如在持久层技术章节,主要放在MyBatis技术上;在讲授中注重与其他课程知识的结合,综合运用,如讲授项目打包,将软件工程、软件测试知识融入其中,讲到集成数据库时,温故知新,重温数据结构、数据库相关知识,让学生接受更快;在讲授中注意以案例为主线,串起各个模块的知识,让知识点不再是一个个孤立的点,使学生尽快明白和掌握重点、难点和关键,并引导学生积极思考、探索和实践。通过这种方式,可以让课堂效率更高,学生能够更好地理解知识点,掌握技能,并能在后续的“练”和“训”的环节中熟练运用。
(2)练。在实践教学中采用任务驱动式教学模式,在学习的不同阶段布置不同的实践任务,通过大量来源于实战的实践项目来培养学生的分析和解决问题的能力。具体做法是把课程的实践任务分为三个阶段,专题练习、综合实践、项目实训。在“练”的阶段主要是专题练习和综合实践。专题练习以布置课后作业为主,选择与本节课程密切相关的小项目进行强化训练,比如在整合数据库章节中,练习使用Spring Boot与数据库进行数据的增删改查、事务管理等操作,在整合Web章节中,通过开发具体的Web应用,让学生体会Spring Boot如何简化配置、提高开发效率。所谓综合实践是指在整个教学环节中,给学生布置的一个包括多个步骤和要求的综合项目的开发和实现,比如以一个学生管理系统为例,教学过程中,根据项目的具体内容制定合理的教学计划,将整个项目按照时间顺序划分为多个小任务,在每个阶段都应该按照实际需求来进行项目的开发和实施,引导帮助学生完成每个任务,同时教师应该在每一个阶段对学生进行有效的指导和评价,让学生逐渐理解一个完整系统的项目开发过程。综合型实践是课程知识的综合体现,项目实现了,学生对知识的理解和技能的掌握也就完成了。
(3)训。在项目实训阶段,则不仅仅是知识点的重现,应该做到授人以渔,强调的是对整个工具和技术的综合应用,以项目为载体,引导学生把学到的知识应用于实际场景中去,让学生对整个项目开发过程有全局的理解。在要求上完全仿照企业开发流程,整个实训过程可以划分为组织团队、确定项目、分析讨论、项目设计与实现几个阶段。
首先,对学生进行分组,采取学生自主组队为主、老师指定为辅的方式组建项目团队,每个团队4-5人,团队设置应该模拟实际的开发团队,按学生各自的特点设置岗位,各司其职。
其次,项目题目的确定。很多应用开发课程也都设有各类实训课程,对学生的实践应用能力的培养有一定的帮助,但是一般所选择的项目都比较简单,所作出的功能都比较表面没有特色,因此,本课程在实训项目课题的选择上,主要以企业的真实项目为题,同时给予学生较大的自主權和自由度,采用收集企业项目、学生自主确定两种方式。
在项目实施阶段,一切按照实际的项目开发流程来走,教师引导学生进行需求分析,流程分析,系统设计,选择合适的技术框架和工具,并最终实现一个完整的应用系统。在这个过程中,学生要学会综合运用到各种开发工具和技术,并不限于本课程知识。为了培养学生的创新能力,鼓励学生在开发过程中引入一些创新的要素,例如,鼓励学生在需求分析和系统设计阶段提出创新性的解决方案,或者引入一些新颖的技术或工具,以提高应用系统的效果和用户体验。通过这样的创新实践,学生可以培养出具有创新思维和创新意识的能力,并且在之后的工作中能够更好地应对各种挑战和问题的解决。
在项目开发实施过程中,教师要履行项目主管的职责,全程跟踪学生的学习,及时反馈项目开发进展情况,并进行必要的指导和答疑。同时,组队成员之间也可以相互帮助、相互探讨,形成团队精神。
(4)评。新的培养要求、教学方式也要求新的考核方式,传统的考核方式主要注重学生对知识点的掌握和记忆,以期末笔试为主,并不适用于注重学生的应用和创新能力的评价,有必要对考核方式也进行一定的改进。在考核中对考察学生平时表现、考勤等方面的项目权值不变,而对知识掌握层面的考核则应该以学生在实践项目和实训项目中的实践能力为对象,通过设计合理的指标进行评价。整个评价分为两部分,过程评价和项目总评,过程评价着眼于实践的过程,项目总评则考核最后的成果,通过设置明确的、可量化的指标,更多地关注学生在实践实训环节中的表现和应用能力、创新能力的展示,比如下表中具体设置项目完善度、创新点、代码质量、成员贡献度等指标按权重考核,形式上采用教学团队打分、学生互评等方式。通过这些指标的评估,我们能够了解学生在课程学习和实践中的实际情况,从而对学生学习效果进行客观评价。
(三)拓展教学时空范围,让学习走出学校校门
仅凭学校的几十个课时是难以让学生真正掌握复杂的知识和应用的,因此我们的教学范围不能仅仅局限于学校和课堂,要鼓励和指导学生拓展自身学习的时空范围。一方面,参加各类学科竞赛、创新创业大赛是一种很好的实践方式,可以让学生在实践中掌握课程知识,提高综合运用能力,并培养他们的创新意识和创业精神。另一方面,在课程建设中探索产教融合、协同育人的新思路。推进校企联合办学,与用人企业进行课程共建合作,引进企业专家教学,在教学中引入企业的实际案例和问题,将信创场景、案例与问题融入课程体系中,确保学生所学知识的前沿性和实用性。同时,与企业合作开设实践、实习课程,组织丰富多样的实践活动,让学生深入产业第一线,以培养出更多创新型、复合型、应用型人才。通过这些多元化的学习方式,学生可以更好地发掘自己的潜力,发挥自己的特长,为未来的发展打下坚实的基础。
四、总结与展望
总之,“JAVA Web综合应用”课程作为计算机专业中的核心课程之一,需要紧跟时代发展和社会需求的变化,不断更新教学内容和教学方法。采用SpringBoot技术为核心的课程体系的教学改革为学生的职业发展能起到积极的作用[2]。在教学中重实践实训、倡创新,探索加强实践教学、推动校企合作等方式,提高学生的实践能力和创新能力,为国家信创产业的发展提供更多高素质的人才支撑。
参考文献:
[1] 陈益全.基于创新型人才培养模式的《Java Web开发》教学设计[J].湖北开放职业学院学报,2020,33(04):5-7.
[2] 王悦,张雷.基于SpringBoot技术的高职信息技术核心课教学改革研究[J].湖南邮电职业技术学院学报,2019,6:27-29.
作者简介:闫梦婷(1987— ),女,汉族,广西桂林人,硕士研究生,研究方向:大数据分析、深度学习。