基于OBE-CDIO理念的Java课程体系的构建与实施

关键词：OBE-CDIO理念；Java课程体系；实践能力；团队合作；职业发展

在科技蓬勃发展的新工科背景下，高校纷纷积极响应国家各种产业发展需求。通过融合各行业需求与新兴计算机技术，实现高校专业设置的调整与优化，革新传统教育模式，强化实践教学以提升工程技术专业学生的实践能力，旨在培育符合未来社会进步要求的高素质工程技术人才[1]。在传统工业应用、移动开发以及大数据处理等关键领域，Java这一编程语言扮演着至关重要的角色。如何设计并执行Java课程体系架构，培养学生的高效编程能力和实际动手操作能力，变得至关重要。本文基于OBE-CDIO理念构建并实施Java课程体系，采用系统课程设计、项目实施和企业实践等教学手段，以提高学生的工程应用能力和创新能力，适应新时代软件人才的需求。

1 Java 课程体系的现状分析与研究

Java相关课程体系集理论教学与较强的实践教学于一体，占据计算机相关专业的核心地位。为了培养出符合现代工业和软件需求的人才，高校在Java课程教学中应重点放在课堂实践教学、软件工程应用以及工业软硬件结合方向的培养。目前，许多高校仍以传统教学模式为主，Java课程的授课方式多为“教师基础理论讲解+程序演练”，学生进行配套的验证性实验练习。课堂教学中的素材存在严重的技术滞后现象，教学资料未包含足够的实践示例和操作环境，导致学生无法充分锻炼解决实际软件应用问题的能力。Java课程的教学计划跟不上信息行业的快速发展，学校培养的计算机专业毕业生难以满足企业的岗位需求，直接影响就业前景。在教学活动中，教师对理论知识的过度强调导致课堂僵化和乏味，削弱了学生的求知动力，学生的创新思维和问题求解的积极性未能得到有效激发。有些实践课程缺乏合理性，导致学生动手能力培养不足，严重脱离软件行业市场岗位需求，学生既未能学习扎实的技术基础，也未形成优良的软件职业素养。此外，学生间的小组合作交流形同虚设，限制了团队合作能力的培育[1]。总而言之，所培养的计算机专业学生不仅缺乏较强的实践操作能力，还严重脱离企业实际的岗位需求，其具备的综合素质无法满足如今企业对人才的需求。因此，高校目前亟待解决的Java相关课程的问题是如何提高学生学习兴趣，加强学生实践能力，满足企业招聘计算机人才的基本需求。针对传统教学模式的教育理念和教学手段，本文考虑引入OBE-CDIO理念进行改革，探索教育理念和教学手段的创新，实现理论教学与实践教学的融合，高校和企业深入合作，驱动Java课程体系相关知识的有效传递，加强实践操作能力的培育，有助于提升学生的就业市场竞争力和职位胜任力，以响应企业对专业软件人才的需求[2]。

2 新工科背景下的OBE-CDIO 理念的解析

通过基于成果导向的OBE教育理念与涵盖构思、设计、实现和运作的CDIO工程教育模式相融合，探索教育模式的新改革。融合OBE-CDIO理念的教育模式，工程教育的相关课程可以设计得更为全面，以符合实践教学需求，克服传统课程实践短缺的弊端，提高课堂效率，锻炼学生实时解决问题的能力。

OBE理念强调成果导向，以学生为中心，设定明确的课程目标和评价体系。明确学生一学期课程所需学习的专业基础知识，强化实验实践，最后通过综合考核判断学生是否达成预设的课程目标。通过这种循环实现课程持续改进，优化课程教育。OBE理念的核心是通过理论知识输出，培育学生持久的学习能力与实践应用能力。OBE理念可以推动学生自主学习和自我评价能力的提升，提高学生的学习成绩，明确课程目标。CDIO工程教育模式更多运用于工科类课程，强调以学生为中心，教师负责导向，契合计算机专业工程实践以生命周期进行的课程教学。基于CDIO理念的工程教育模式，学生需通过参与更多实践练习或企业项目来获取计算机专业的工程知识，同时锻炼其解决问题及创新能力。

随着我国对教育改革的持续深化，新工科工程认证的标准不断严格，企业对人才素质要求持续提升。为了适应这一趋势，高校提出培养应用型人才的目标。因此，引入OBE-CDIO 教学理念进行改革与实践，具有明确导向性的企业实践项目可以激发学生的学习兴趣，确保与企业的实际需求不脱轨，让学生更好地将理论知识运用于实践，锻炼解决实际问题的能力。通过基于OBE-CDIO理念的教学改革，旨在培育出具有创新意识和团队合作精神的软件技术人才。

3 基于OBE-CDIO 理念的Java 课Bh6LrjRfe6TUirFWsO0h9g==程体系的构建与实施

3.1 基于OBE-CDIO 理念的Java 开发课程教学内容的体系构建

通过研究发现，以OBE-CDIO理念为导向进行课程定位，不仅能有效调动学生的学习积极性，激发其学习兴趣，同时可以优化学习成果，促进他们在学习过程中对概念、技术和能力的牢固掌握，而且有助于塑造学生的计算机工程实践观念。本文主要从教学进程的以下几个阶段展开研究。

3.1.1 初始构想阶段（Conception）

在此阶段，界定Java相关课程的课程目标，并依据这些目标设定教学手段以及评估机制。重新整合Java 课程知识点，包括基本语法知识[2]、面向对象编程思想、常用算法和数据结构，以及Java Web开发等相关知识和技能。构建学生学习效果的评价体系，要求学生掌握基础的理论知识，加强实践教学环节的锻炼，从而达到提高学生实践能力和就业竞争力的目的。

3.1.2 设计构思阶段（Design Conceptualization）

依据OBE理念逆向构建Java相关课程教学大纲，安排章节知识点，设计项目任务环节。设计多元化项目任务，以提升学生的计算思维、大数据思维和程序思维。项目任务融合Java相关课程基础理论、交叉学科案例与思政教育，促进学生将所学理论应用于实践，同时培养其独立解决问题及团队合作的能力。

梳理课程教学实践环节，将课程内容进一步细化，按课程难易度分为课程基础知识、面向对象设计、软件应用开发。实践教学的内容可以进一步细化为数据处理、结构分析、类与对象、继承与多态、泛型与容器、异常处理、图形化界面、JDBC连接数据库、Java⁃Bean等[3]。将课程知识点按专题划分，对应知识点设置基础题和提高题。基础题由易至难，强化对该知识点的训练，提高题只需说明解题思路即可。同时，在下发课堂教学任务时设置小组任务，学生需以团队形式合作，自主分析、设计、实现案例中的任务节点。

3.1.3 操作运行阶段（Operation）

1） 课程设置与实施改革。在课程设计阶段，教师将Java课程的教学目标设定为通过项目驱动的实践方法来激发学生学习兴趣。通过学生在参与实际项目的过程中，深入了解面向对象语言的设计思想、核心技术以及在实际项目中的应用，学生能够全面掌握系统开发的流程，包括需求分析、软件设计以及编程、调试和维护的各个阶段。

2） 教学实践环节改革。理论教学部分融合了以学生为核心的“实例剖析”教学模式和“任务驱动”的发现式学习模式。采用专题化教学，以项目驱动来引导学生，以培养学生综合素养为目标。通过校企合作的方式，在企业中选择小型、贴近市场需求的项目，项目案例贯穿整个教学环节，学生团队负责完成从构思到设计，再到实施和最终运行的开发流程。项目设计涉及学生对需求的解析、设计策略的构想以及利用UML图进行规划。教师主要起项目导师作用，学生通过团队内部的合作以及团队之间的协作与竞争，进行自主的探索性学习。教师通过下达实际任务、指导学生亲自完成工作等方式，使他们掌握实施项目的思路和方法，挖掘学生潜力，抓住重点知识点，教师由传统的授课角色转为项目发起人兼项目导师的角色。

3） 考核方式改革。采用多元化考核手段，整合项目演示、作业评估、实验分析报告及考试等形式，以全面评估学生的学术成就和综合技能。① 实施同行评估策略。通过学生间的互评互动，促进学习热情，提高团队合作效果。② 评估反馈过程。及时实施成绩反馈和评估结果分析，及时发现学生的学习短板，并提供建设性改进建议，同时对评价体系进行优化，提高教学效果。

3.2 融合OBE-CDIO 在Java开发课程中的具体实施

在实施融合OBE-CDIO的具体方案阶段，依据预设的课程大纲与工程目标，以学生为中心，理论部分与实践教学并重。采用“课前练习、课中讨论、课后修正”的混合式教学方式和多元化考核方式，促进学生掌握Java相关技术。

1） 课前准备。授课教师可以根据下节课需要学习的内容，提前向学生推荐相关学习资料，包括但不限于教科书、学术期刊和网络资源。教学资料不仅涵盖课程的基础知识，还提供丰富的案例和实例，帮助学生更深入地理解课程内容。同时，利用超星学习通上传大量模拟题，针对知识点布置具体的作业任务，要求学生在课前自行完成，以检验自学成果，及时发现不足，带着疑问进入课堂。此外，超星学习通等软件提供在线提问功能，学生可以随时向老师提问，获取及时帮助和指导。对于难点知识，学生也可以通过线上资源反复学习，帮助他们随时回顾和巩固基础知识。

2） 集中授课。授课老师集中授课，下达项目任务，通过组织课堂讨论锻炼学生的分析、应用和创新能力。教师在课堂授课前，查看线上学习反馈结果，获取学生的学习数据、作业完成情况和疑问反馈等信息，从而全面、客观地了解学生的学习状况，制定针对性的讲解方案，对课程内容进行深入剖析和解读。授课教师可以调整课堂讲解的侧重点和深度，针对学生普遍存在的疑惑和难点，设计专题讲解。通过案例分析、逻辑推理等方式，提供技术引导与代码检查等支持，帮助学生理解并掌握相关知识。

教师还可以根据学生的学习进度和兴趣点，将课堂的主动权交给学生，学生可以就课前的练习在课堂进行分析讲解演练，激发学生对Java课程的主动探索和深度参与，体验实际项目运营流程，进而深入理解面向对象编程的核心理念，熟练掌握运用Java语言构建常规应用的技术，并提升借助Java工具解决实际问题的能力。

3） 课后巩固。学生按教师下达的各种任务环节，自行完成代码实现、测试、维护等流程。通过多种形式的练习，掌握版本控制工具和持续集成方法，优化项目的可靠性和品质，全面精通Java开发的各个阶段。在新工科发展背景下，涌现出许多教学平台，利用辅助教学平台，帮助学生养成课前练习和课后修正的良好学习习惯。结合传统面授与网络授课的优势，实施教育理念、教学策略和教学手段的创新[4]。定期发布课程问卷，学生以匿名形式作答，将教师的教学和学生的学习紧密结合，根据学生提出的建议及时调整授课方式，旨在调动学生的学习热情，帮助学生充分吸收所学知识，从而显著提高教学效果。

4） 多元考核体系。针对传统单一考核模式的弊端，采取多元化的学习考核机制，从“过程”和“结果”两个方面综合考核。通过将教学重点与难点系统地归类结合，设计出能引导学生进行课下团队协作完成的特定任务。安排任务解析与完成状况报告阶段，由学生展示其对任务的认知与实施成果。采用一种融合“生生互评”（小组问答）与“师生互动”（小组答辩）的复合式互动研讨方法。在整个教学项目的实施过程中，教师根据学生对团队和项目的贡献、完成课前任务、文书书写质量、项目创新、课堂表现等情况[5]，在项目的不同实施阶段，采用持续的评估体系对学生的成果进行评价，并综合评定得分。

4 结束语

高校的教育基石在于塑造德才兼备的技术应用人才，尤其在计算机领域，专业性显得尤为重要。为实现这一目标，传统的教育模式必须进行改革。因此，本文设计并推行了以OBE-CDIO为导向的Java课程结构。围绕OBE-CDIO理念，在课程实践中强调目标驱动，辅以项目核心的教学方式，同时并行设计思维，已在实践中得到有效运用。我们重点提高学生的自主学习能力、软件开发实践技能和社会责任意识，以应对现代软件行业的需求。

在新工科背景下，教师在Java相关课程中扮演引导者和监督者的角色，而学生则是主动参与者。学生在教师的指导下分组协作完成任务，使Java课程的目标转向提高学生的学习热情和实践能力。通过持续深化和优化以OBE-CDIO为导向的Java课程架构，深入挖掘创新教育模式及方法，以推动教学改革。学生能够深刻领会Java语言的编程逻辑、基础语法、关键技术以及在实际项目中的应用，并全面熟悉系统开发的各个步骤，包括需求分析、软件设计，以及编程、调试和维护。学生的专业技能在实践中循序渐进地得到提高，从而培养出具有前瞻创新意识和实际操作能力的优质计算机专业人才。