基于“实践和创新”能力培养的Java系列课程群教学研究与改革.doc

基于“实践和创新”能力培养的Java系列课程群教学研究与改革 刘艳梅 （华中农业大学楚天学院信息工程学院，湖北武汉430205） 摘要：针对目前Java课程群教学存在的问题，提出基于“实践和创新”能力的Java课程群教学研究与改革方案，阐述如何构建Java课程群辅助教学平台，体系化地建设Java系列课程群，提高应用型人才的培养质量。 关键词：java课程群；知识点融合；java课程群辅助教学平台；“递进式”层次实践教学；“多元化”考核方式 基金项目：xx年度湖北省教育厅教学研究基金项目“基于实践和创新能力培养的Java系列课程群教学研究与实践”（xx455）；xx年度华中农业大学楚天学院教学研究基金项目“Java系列课程群教学研究与改革”（xx03）；xx年度华中农业大学楚天学院优质课程建设基金项目“Java程序设计”（xx01）。 作者简介：刘艳梅，女，讲师，研究方向为计算机应用，61704088qq.。 0引言 目前，社会行业对于软件开发类人才的主流需求主要集中在3个方面：Java程序员、.NET程序员、移动互联网开发程序员。Java语言自1995年问世以来，由于其安全性、跨平台、面向对象、简单、适用于网络等显著特点，迅速得到了广大用户的认可，成为最流行的网络编程语言。多年来，Java程序员的市场需求量一直稳居第一1。 随着Java技术的不断发展，它已经远远超出了程序设计语言的范畴，成为一个涵盖了程序设计模式、框架、面向对象的设计思想、方法及语言等方面的内涵完整体系。该体系内容庞杂，因此很多高校的软件工程专业分别开设了Java体系的系列课程。Java体系的系列课程不是简单地将理论知识进行简单验证，而是让学生从学习过程中主动发现问题并有效解决问题，从而提高学生的实践和创新能力。 1Java系列课程群现状分析 课程建设和改革是高等学校提高教学质量的核心和关键，是高校教学改革的重点内容。课程群作为新的发展趋势，是推动专业课程优化融合，深化课程改革、教材建设、师资队伍建设以及各种教学资源优化配置的重要手段2。课程群虽然弱化了课程的独立性，强化了课程间的联系，但在目前的教学中，该体系的教学主要存在如下问题。 1）缺乏对课程体系总体目标的科学定位。 没有从设计和实现复杂应用系统全过程的角度科学定位课程体系的总体目标，以至于设计该体系每门课程的教学目标时，仅仅定位于掌握编程语言。 2）课程之间的融合尚待完善。 由于没有从课程体系的角度设计每门课程的教学目标，各门课程的知识点衔接不够，知识点零散、孤立，不利于学生系统地掌握所学知识。 3）综合性、设计性实验教学项目比例偏低。 实践教学以基础型、验证型实验为主，学生综合运用所学知识解决实际问题的能力有所欠缺。 4）没有将课内外教学手段融合。 缺乏立体化教学资源库与教学平台，无法达到课内外融合的目标。 2Java系列课程群建设思路 我们以培养学生的实践动手能力和创新能力为目标，采用“复合型一体化”教学模式，以科学的教学理论为指导，依托分组协作教学、“递进式”层次实践教学、任务牵引等多种教学方式，体系化地建设Java系列课程群，提高应用型人才的培养质量。 Java系列课程群主要包含如下课程：Java程序设计、JSP程序设计、企业级软件平台与开发（JavaEE）、Java程序设计课程设计、JSP程序设计课程设计、企业级软件平台与开发（JavaEE）课程设计6门课程。根据课程群研究的一般方法，主要从以下几个方面进行课程群建设。 （1）分析社会对Java软件人才的需求，体系化地建立细分的技术需求分析表。 （2）结合上述技术需求分析表及教育部的软件工程专业规范，定位课程体系的总体教学目标。 （3）对Java系列课程群的教学内容体系进行改革。删除重复知识，保障重要知识点的教学，使课程群各门课程之间关系密切、逻辑性强；同时，建设立体化教学资源库。 （4）对Java系列课程群的教学方法进行改革。科学、合理地选择教学方法，并在课堂的教授过程中，灵活使用“项目导向”“启发式教学”“任务驱动”等方法，针对实践教学进行改革，提升学生的实践动手能力和创新思维能力。 （5）完善对Java系列课程群的多元化考核方式。 3Java系列课程群教学改革 3.1企业Java人才需求分析 根据IDC（互联网数据中心）的统计数字，行业对Java工程师的需求达到全部需求量的60%70%。目前，企业对Java软件人才的需求主要分3种层次3，如表1所示。 3.2高校Java软件人才培养目标的确立 Java课程群包含的6门课程，内容上相互独立，但紧密联系。Java课程群重新梳理几门课程，从设计和实现复杂应用系统的角度科学定位课程体系的总体目标，如表2所示。 3.3Java系列课程群的教学内容体系改革 教学内容改革主要表现在课程内部和课程之间知识点的规划、融合与更新。 1）课程内部知识点的规划与融合。 在教学过程中，教师重新组织和安排教材上章节相对孤立的知识点，根据知识点的难易程度、实用性以及与实践项目的关系密切程度，进行选择性地讲解；采用项目驱动的教学方法，以项目为依托，将知识点划分为核心知识点和扩展知识点，如图1所示。 根据对企业岗位调研以及对往届毕业生跟踪调查反馈的信息，在微普公司软件工程师的协助下，我们全面分析了Java软件项目开发时所需要的职业能力，对课程所要求的知识点和能力进行分解，合理分配到课程群各门功课中实现，如表3所示。 2）课程间知识点的规划与融合。 在教学实践开展JSP课程设计时，我们以企业级软件开发平台与设计（JavaEE）为基本框架，将涉及JSP的模块提供给学生完成，这样学生可以提前学习JavaEE架构，为以后的企业级软件开发平台与设计（JavaEE）课程打下基础，如图2所示。 3）知识点的更新。 为了满足企业开发需求，新的理论、方法、框架不断被吸纳到Java体系中，而高校教材在教学内容方面相对滞后。项目组成员将深入企业第一线，将最新技术融入相关知识点，防止企业开发技术与高校教学内容之间的脱节。 4）建立立体化教学资源库。 随着信息化时代的快速发展，网络教学逐渐显示出独特的优势。网络教学意味着开放，弱化了时空的限制，同时又为学习者提供了完全个性化的学习环境，因而逐步成为现代教育的重要部分4。因此，学校结合课程群的特点开发了Java课程群教学辅助平台，实现网络教育与课堂并轨。 3.4Java课程群教学方法改革 高等教育法第一章第五条明确规定：“高等教育的任务是培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才，发展科学技术文化，促进社会主义现代化建设”。这就要求培养出的人才不仅要具备扎实的理论知识，还应具备较强的解决实际问题的实践能力和创新能力。实践教学正是培养实践能力和创新能力的重要平台，是提高学生综合素质和能力的最佳方式5。教学中除了采用“项目导向”“启发式教学”“任务驱动”等方法外，为培养学生的实践和创新能力，教师借助课程群辅助教学平台采用了“递进式”层次实践教学法。 其中，基础验证性实践项目主要以关键知识点为依托，以扩展知识点为辅助，针对基础知识训练学生的基本技能。通过实践，学生可以牢固地掌握编程语言的语法和语句要素等基本知识点，为以后的综合设计型案例和开放探究型案例顺利打下坚实的基础。 综合设计型实践主要是训练基础知识的综合运行情况，一般要求学生独立完成，提高学生的应用开发能力，加强学生分析问题和解决问题能力的培养，而不再关注语法、语句格式等问题。 开放探究型实践在学生掌握了一定的实践技能后，在开展课程设计时，由学生分组协作设计实践方案，教师可以引导学生通过课程实践去拓展知识，提高动手能力、创新思维能力、解决实际应用问题的能力以及团队协作能力。 3.5Java课程群考核方式改革 考核是评价教学效果的重要方式，学校应当以考核实践和创新能力为主，建立综合考核评价方式7。学校从理论应用和实践创新两个方面对课程群课程成绩进行考核，如图3所示。 （1）理论考核采取闭卷考试方式，要求学生在规定时间内完成给定题目，重点考核学生解决问题的能力。 （2）学生实践课程以“项目分组”形式完成，学生的实践考核成绩由个人成绩（占40%）和小组成绩（占60%）两部分组成，个人成绩根据实训报告和每日工作日志综合评价，小组成绩根据各小组项目答辩情况，并结合和项目验收汇报情况由小组长和教师共同进行评定。 通过上述两种考核方式，既能通过理论考试考查学生分析、思考、解决问题的能力，亦能通过实践考核考查学生团体协作和创新能力，效果显著。 4教学改革效果 学校对xx级Java课程群的教学实施了改革，相对xx级，改革取得了良好效果，主要效果如下。 （1）通过规划与融合，打破了原始章节固有的知识点。以项目为依托，增强了学生的学习兴趣，并促进了学生自学能力的发展。 （2）借助课程群辅助教学平台改革实践教学（基础实践、综合设计型实践、开放探究型实践），大大提高了学生的积极性，实现了课内外融合。 （3）教学改革之后同等情况下，比较两届参加全国程序大赛和课程考核的成绩，获奖比例和成绩上均有大幅提高（如图4）。 5结语 Java系列课程群在教学内容上以融合知识点为抓手，构建了立体教学资源库，在实践教学上以“递进式”项目实践为依托，在考核方式上突出“多元化”，取得了一定成效。学生的综合实践能力和创新能力明显提高，学习兴趣和主动性增强。但是该课程群的教学改革仍面临很多挑战，例如，如何在Java课程群教学中引入CDIO理念，这个问题是我们下一步的研究方向。 参考文献： 1邓泽林,谢中科,胡宁静.以企业需求为导向的Java程序设计教学改革探讨J.中国电力教育,xx(28):114-116. 2李英梅,夏伟宁,丁金凤.Java程序设计语言课程群建设J.计算机教育,xx(7):86-89. 3顾韵华,郑关胜.以系统开发能力培养为目标的计算机软件系列课程的构建J.教育探索,xx(1):24-25. 4张静.计算机科学与技术专业课程群建设的研究与实践J.电脑知识与技术,xx(28):8017-8018. 5刘立群.建立有利于学生创新创业能力培养的立体化实践教