陳小潘 鄭珊珊 朱小柯 王永鋒 周黎鳴

摘? 要： 工程教育專業(yè)認證背景下，對學生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力都提出了更高的要求。文章分析了目前課程教學存在的主要問題，并結合工程教育專業(yè)認證對人才培養(yǎng)的要求，對課程的教學內容和考核方式等進行改革，使課程更加注重學生實踐能力培養(yǎng)。兩個教學周期的教學改革實施效果表明，學生解決復雜工程問題的能力和創(chuàng)新能力都得到了顯著提高，取得了良好的教學效果。

關鍵詞： Java Web程序設計; 課程改革; 實踐探索; 復雜工程問題

中圖分類號：G642.0;TP311.1? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ?文章編號：1006-8228（2020）10-86-03

Abstract： Engineering Education Accreditation puts forward higher requirements for students' engineering practice ability and innovation ability. The main problems existing in the current course teaching are analyzed in this paper， combined with the requirements of Engineering Education Accreditation for talent training， the teaching content and assessment method of the course are reformed， so as to make the course pay more attention to the cultivation of students' practical ability. The effect of the teaching reform in two teaching cycles shows that the students' ability to solve complex engineering problems and their innovative ability have been significantly improved， and a good teaching result has been achieved.

Key words： Java Web programming; curriculum reform; practical exploration; complex engineering problem

0 引言

進入新世紀以來，我國高等教育發(fā)展迅速，尤其是高等工程教育規(guī)模位居世界第一。工程教育專業(yè)布點數(shù)占全國高等學校專業(yè)總布點數(shù)的三分之一[1]。我國從2005年開始開展工程教育認證，并于2016年6月正式加入國際上最具影響力的工程教育學位互認協(xié)議《華盛頓協(xié)議》。從某種程度上來說，工科專業(yè)通過了工程教育認證，相當于得到了其他加入《華盛頓協(xié)議》的地區(qū)或組織的認可，為工科畢業(yè)生走向世界打下了基礎。

Java作為計算機類相關專業(yè)的一門重要課程，能夠熟練運用Java進行編程是學生就業(yè)的一項至關重要的技能。各高校普遍把Java Web程序設計作為計算機類專業(yè)學生學習完Java程序設計的后續(xù)課程，且涉及到多門課程的知識，如數(shù)據庫系統(tǒng)、Web前端開發(fā)、Java程序設計和軟件工程等。然而，目前傳統(tǒng)的教學模式不能適應工程教育專業(yè)認證對人才培養(yǎng)的新要求，必須在人才培養(yǎng)過程中加強和突出學生解決實際問題能力和復雜工程實踐項目能力的培養(yǎng)。此外，移動互聯(lián)網的蓬勃發(fā)展，對傳統(tǒng)教學手段、教學方法和知識的新穎性都帶來了新的挑戰(zhàn)，進而影響學生的學習積極性和主動性。

因此，從JavaWeb程序設計課程入手，結合學院課程教學團隊多年的實踐經驗，探討在工程教育專業(yè)認證背景下以培養(yǎng)學生解決復雜工程問題能力為抓手進行JavaWeb程序設計課程的改革與實踐探索。

1 Java Web教學現(xiàn)狀分析

目前，JavaWeb程序設計主要采用“理論講授+實驗課”的教學模式，許多專家和教師也針對本課程的教學進行著廣泛的研究和改革[2，3]。但結合目前的教學現(xiàn)狀，Java Web教學中仍然存在一些不足之處。

1.1 教學方法單一

Java Web是以Web開發(fā)為主要內容，所涉及的知識點較多，內容涵蓋HTML，CSS，JavaScript，JSP、Tomcat、Servlet、JDBC以及SSH（或SSM）框架等。然而，作為一門專業(yè)限選課，課時數(shù)又偏少，給教學的組織和學生的學習帶來了挑戰(zhàn)。一方面，在有限的時間內，學生的學習只限于某一個局部的小應用的編寫，而缺乏一個較大的Java Web項目從分析、設計到實現(xiàn)貫穿整個課程的全過程，無法很好地將所學的知識有效貫穿在一起形成一個整體。另一方面，“理論講授+實驗課”的傳統(tǒng)教學模式，無法有效調動學生的學習積極性。

1.2 實踐教學完整性有待加強

Java Web課程注重學生實踐應用能力的培養(yǎng)，強調學生Web應用的開發(fā)能力、流行Java Web開發(fā)框架的選擇和應用能力的訓練。然而在實際教學中，由于課時數(shù)較少，導致實驗內容僅局限于某幾個相對單一的知識點，綜合性設計的內容較很少。實驗項目大部分是對理論課所講授內容的驗證，前后關聯(lián)性不強。學生在練習后僅僅掌握了基本語法，從而導致所學知識無法與具有一定應用價值的項目融合，難以做到學以致用，對開發(fā)較為完整的項目缺乏鍛煉，工程性的知識和解決復雜問題的能力欠缺[3]，無法很好地適應企業(yè)對Java Web開發(fā)人才的要求。

1.3 評價考核方式無法適應教學目標

目前，Java Web課程的評價主要依據期末考試的成績、平時成績與實驗成績（主要包含實驗檢查、實驗報告評閱）等。實驗成績主要以實驗結果的準確度來衡量，而忽視了對學生實驗方法、實驗過程以及學生分析問題和解決問題能力的培養(yǎng)與考核。期末考試成績更側重于理論方面的考查，無法準確衡量學生的動手實踐能力，某種程度上偏離了課程的培養(yǎng)目標。現(xiàn)有的考核評價方式不僅無法充分調動學生的學習積極性，無形中也降低了學生對Java Web課程的重視程度，無法準確反映學生的學習效果。

鑒于此，亟需實踐教學改革以提高學生工程實踐能力和解決復雜問題能力為目的，激發(fā)學生的學習興趣，提高項目實踐能力及創(chuàng)新思維能力，進而提高學生從事Java Web相關開發(fā)的就業(yè)競爭力。

2 課程教學內容

基于目前課程教學現(xiàn)狀，結合工程教育專業(yè)認證理念和專業(yè)培養(yǎng)目標，對課程教學內容進行改革。

2.1 教學內容編排與設計

以學院計算機科學與技術專業(yè)參加工程教育專業(yè)認證為契機，充分考慮培養(yǎng)學生解決復雜工程能力的培養(yǎng)目標[4]，結合最新的行業(yè)發(fā)展趨勢和畢業(yè)生對Java Web課程學習的反饋意見，按照工程教育認證的理念和標準修訂教學大綱，梳理教學內容，保留經典、必備的Java Web開發(fā)基礎知識，棄用落后的Web開發(fā)框架，引入移動互聯(lián)網背景下的流行框架SSM（Spring+Spring MVC+MyBatis）以及主流的NoSQL技術Redis數(shù)據庫技術，以期更好地貼合企業(yè)需求。

2.2 實驗項目設計

以提高學生動手能力和工程項目能力為目標，基于工程教育專業(yè)認證OBE（Out-comes-Based Education）理念設計實驗項目，使學生在實驗中既能掌握基本的Web開發(fā)技能，又具備一定的創(chuàng)新能力。

具體而言，將實驗項目分為兩類：培養(yǎng)基本動手能力的基礎性實驗、培養(yǎng)綜合運用知識能力的設計性實驗?；A性實驗主要考查學生對基本知識的掌握程度，強調結果的正確性，學生基本能獨立完成基礎性實驗。設計性實驗要求學生在綜合所學知識的基礎上，獨立分析問題、查閱資料、設計方案并編程求解，具有一定的難度。具體實驗內容如表1所示。

2.3 綜合實踐項目設計

綜合實踐項目貫穿整個課程，具有一定的難度和較強的綜合性，是整個教學體系的重要一環(huán)。綜合實踐項目包含項目需求分析、數(shù)據庫設計、界面設計、后端編碼等方面，需要學生具備一定的自我學習能力來獲取課堂之外的知識，是培養(yǎng)學生運用所學知識解決復雜工程問題能力的重要載體。

實踐項目的選題主要分為兩類：自選題目和教師指定題目。自選題目基于項目組成員的共同興趣和愛好及技術專長確定項目需求，能最大限度地發(fā)揮團隊成員的積極性和創(chuàng)造性[5]。但是，學生設計的需求和方案未必貼近真實場景的需求，工作量也無法保證，因此自選項目往往需要任課教師把關，否則無法達到預期的訓練效果。教師指定題目則是由老師結合某一具體的行業(yè)應用來擬定項目的需求，功能和流程設計相對更加合理。目前已經采用的、成熟的項目主要有上機考試系統(tǒng)、研究生論文評審系統(tǒng)、學風道德建設專題網站等，均有相對完善的需求和設計。

3 課程評價

課程評價在教學活動中起著指揮棒的作用，具有導向、調控和評價功能。因此，合理的課程評價能夠充分調動學生學習的積極性和主觀能動性，達到好的教學效果。

3.1 課程整體評價方式

傳統(tǒng)上，課程的評價主要依據期末理論考試成績、平時考勤成績與實驗成績，而且期末成績占70%。改革后，課程采用過程性評價的考核方式，課程成績主要由平時成績（包括技術匯報、上課發(fā)言、討論等，占15%），實驗成績（含實驗檢查、實驗報告，占30%），以及綜合實踐項目成績（占55%）等構成。從成績構成可以看出，這種評價考核方式打破傳統(tǒng)的以期末筆試成績決定課程學習優(yōu)劣的評價方式，轉而回歸課程本質，更注重引導學生動手實踐能力的培養(yǎng)與訓練，進而提高學生的就業(yè)競爭力。

3.2 綜合實踐項目考核方式

綜合項目成績由開題報告成績、月度檢查成績、總結報告成績和答辯成績等四部分構成。綜合實踐項目以團隊的方式完成，學期初學生自由組建團隊，完成選題報告。選題報告主要包括項目的背景與意義、主要功能、擬采用的技術框架及主要進度安排。學生提交開題報告后，任課教師評閱選題報告，并給予指導。選題報告考核通過后項目進入實施階段。項目實施過程中，教師逐月檢查項目完成情況，及時與學生討論交流遇到的技術問題。

項目期末答辯考核時，改變傳統(tǒng)的以提交項目總結報告和源代碼為主的評價方式，轉向開放式、互動式、教師評價、組間互評的評價方式。學期正常教學的最后一周，教師組織項目答辯驗收會，每個團隊在課堂上現(xiàn)場演示項目，接受教師和同學的質疑，甚至隨機就某一功能實現(xiàn)代碼方面進行解釋。項目評價主要包括界面設計是否美觀、功能模塊設計是否合理、采用的框架和技術是否先進[6]、功能是否完備、系統(tǒng)的健壯性和正確性等方面。在驗收過程中，既肯定項目的亮點，也指出可進一步改進的地方。學生面對面得到老師的反饋，針對性強，更能明確自己下一步努力的方向。

綜合項目的答辯成績由教師評分和團隊間評分共同組成，這兩項評分的權重分別為0.6和0.4。具體操作時，先根據每個班級綜合實踐項目團隊總數(shù)劃分能夠獲得A、B、C、D四個等級的團隊數(shù)量，然后要求每個團隊給其他團隊評定的等級數(shù)量不得超過規(guī)定的等級數(shù)量，進而避免由于人情的原因出現(xiàn)項目等級分布不合理的情形。

4 結束語

本課程改革與實踐探索已經在2個本科教學周期，共8個教學班中實施。學生在完成本課程的學習之后，其Web項目的設計、開發(fā)能力得到了較大的提升，整體教學效果良好。據統(tǒng)計，在已經實施課程改革探索的兩屆畢業(yè)生中，分別有大約有48%和54%的學生畢業(yè)設計選題與Web相關，且畢業(yè)設計的完成質量整體良好。

通過課程改革和實踐探索，契合了工程教育專業(yè)認證對培養(yǎng)工程人才的要求，使得學生對課程的學習更加重視，極大地提高了學生的學習興趣和學習積極性，有力地促進了學生的創(chuàng)新能力和解決復雜工程問題能力的培養(yǎng)。但教學過程中仍存在一些問題，如部分學生的團隊合作意識不強，項目總結能力有待加強等問題。在今后的教學過程中，將進一步進行相應的改革與探索，以期達到更好的教學效果。

參考文獻（References）：

[1] 謝敏，包金小，郜建全，楊圣瑋，徐鵬飛.工程教育專業(yè)認證背景下的無機非金屬材料工藝學課程建設[J].教育教學論壇，2020.13：161-162

[2] 張小華，黃波.Java Web課程統(tǒng)一項目教學改革與實踐[J].計算機教育，2017.4：94-97

[3] 徐勝舟.項目驅動法在Java Web程序設計實驗教學中的應用[J].計算機教育，2012.24：116-119

[4] 趙小芳.面向新工科的Java課程實踐教學改革探索[J].科教導刊，2019.369（3）：129-130

[5] 謝濤，薄鈞戈，房琛琛.新工科背景下Web編程技術課程的實驗教學改革研究[J].計算機教育，2019.289（1）：67-71，75

[6] 邱珊.基于項目驅動的“Java Web應用開發(fā)”課程改革研究與實踐[J].無線互聯(lián)科技，2019.16（18）：72-73