胡桃英 虞娟
摘要:研究首先對傳統(tǒng)的Java程序設(shè)計課程進行了分析,發(fā)現(xiàn)其存在理論與實踐脫節(jié)、學(xué)生缺乏實際應(yīng)用能力等問題。根據(jù)CDIO-OBE工程教育理念設(shè)計了一套Java程序設(shè)計課程改革方案。該方案包括課程案例的重新設(shè)定、課程內(nèi)容的優(yōu)化、教學(xué)模式的改進、考核評價方式的創(chuàng)新和完善等。改革方案的實施有效提高了學(xué)生的實際應(yīng)用能力和就業(yè)競爭力,為職業(yè)教育的發(fā)展提供了有益的借鑒和參考。
0 引言
結(jié)合學(xué)?!笆濉鄙居媱?,同時響應(yīng)國家在應(yīng)用型人才培養(yǎng)方面的號召:將學(xué)校建設(shè)成高水平應(yīng)用型大學(xué),重要內(nèi)容是大力發(fā)展工程教育[1]。同時,為了適應(yīng)區(qū)域經(jīng)濟轉(zhuǎn)型升級需要、提高高校為地方經(jīng)濟服務(wù)力度、提升工程科技人才培養(yǎng)與社會需要對接,需大力深化改革工程教育、推進新工科建設(shè),對于地方高校都將面臨新的機遇和挑戰(zhàn)。為了響應(yīng)國家在工程教育方面的轉(zhuǎn)型改革號召,也為了大力推進學(xué)校轉(zhuǎn)型升級應(yīng)用型本科計劃,同時提高高校培養(yǎng)專業(yè)人才為地方服務(wù)的力度,對Java程序設(shè)計課程進行有益的改革探究,培養(yǎng)結(jié)合社會實際崗位需求的人才顯得尤為重要。
1 Java 程序設(shè)計課程現(xiàn)狀分析
Java語言在軟件行業(yè)已經(jīng)成為應(yīng)用最多的開發(fā)語言之一,在各大高校中,Java程序設(shè)計語言課程也是軟件相關(guān)專業(yè)必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程,如軟件技術(shù)和移動應(yīng)用開發(fā)等。但是在日常Java教學(xué)過程中,問題也是大量存在的。在程序設(shè)計領(lǐng)域,很多人并沒有做到緊密結(jié)合工作崗位實踐,僅僅局限于在教學(xué)過程中簡單地傳授課程基礎(chǔ)原理。結(jié)合本專業(yè)學(xué)生實際情況,Java程序設(shè)計課程是學(xué)生在學(xué)習(xí)了C語言程序設(shè)計課程,具備基本的編程邏輯和能力基礎(chǔ)上,開設(shè)的一門培養(yǎng)學(xué)生面向?qū)ο缶幊趟季S能力的理實一體化課程,如果繼續(xù)注重對編程基礎(chǔ)知識的反復(fù)講解,就會使學(xué)生失去學(xué)習(xí)興趣。另外,考核方式也過于單一,以考查學(xué)生基礎(chǔ)性的程序設(shè)計概念為主,未能注意到考查學(xué)生的動手操作和項目實戰(zhàn)能力。
針對以上對Java程序設(shè)計課程的現(xiàn)狀分析,國內(nèi)很多高校都在不斷嘗試改進學(xué)科的教學(xué)模式。引進國內(nèi)外先進教學(xué)模式,結(jié)合課程實際展開大規(guī)模改革。其中,以CDIO-OBE的全新教學(xué)理念為基礎(chǔ),相對于眾多教學(xué)模式改革中成果顯著。得益于CDIO- OBE教學(xué)理念對學(xué)生作為整個教學(xué)過程核心的用人導(dǎo)向的全面重視。以項目引領(lǐng)為導(dǎo)向,對現(xiàn)有課程的考核標(biāo)準(zhǔn)進行優(yōu)化完善,對工程實踐中出現(xiàn)的疑難問題,鼓勵學(xué)生嘗試多種方式進行自主解答。本課程對接專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo),面向Java程序員的工作崗位,培養(yǎng)學(xué)生面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計和編碼的能力。而以教師為引導(dǎo),學(xué)生為中心,就業(yè)為導(dǎo)向,提升學(xué)生綜合能力為目的[2]的CDIO-OBE教學(xué)新理念正是Java程序設(shè)計課程改革所要達到的目標(biāo)。故而,本課程改革探究沿用該教學(xué)理念,以CDIO為教學(xué)模式,OBE為教學(xué)理念,融入實際課程教學(xué)設(shè)計。
高校企業(yè)以及學(xué)生之間,缺乏一條相互溝通的連通之路,缺乏有效的溝通交流,而企業(yè)又迫切需要理論與實踐相融合的學(xué)生,因此,當(dāng)前大學(xué)畢業(yè)生如何主動適應(yīng)企業(yè)需求、匹配合理的實踐技能,順理成章地成為 Java 程序設(shè)計課程改革的一個研究方向,也是高校的研究重點。為了達到這一目標(biāo),主要在Java面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計、Java開發(fā)進階、Java Web開發(fā)設(shè)計、JavaEE 企業(yè)級開發(fā)四門核心課程上進行了整合探究,建立循序漸進的Java軟件開發(fā)方向的課程群。
Java程序設(shè)計課程改革,遵循學(xué)生職業(yè)能力培養(yǎng)基本規(guī)律,符合企業(yè)對人才需求的真實工作任務(wù)及其工作過程、理論與實踐相融合的學(xué)習(xí)任務(wù)、實際操作能力、職業(yè)能力、就業(yè)能力為目的?;贑DIO-OBE 工程教育模式,選取適合的內(nèi)容進行教學(xué),注重行業(yè)發(fā)展需要和滿足職業(yè)崗位實際工作任務(wù)所需要的知識、能力、素質(zhì)要求。
2 CDIO-OBE 工程理念簡介
CDIO-OBE 理念,是指以CDIO(Conceive, Design,Ibmaspeldem Eednutc, aOtiopne)r a的te理) 為念,基來礎(chǔ)指導(dǎo),結(jié)工程合教O育BE的(O教ut學(xué)com和e培s-養(yǎng)目標(biāo)。
CDIO是一種基于工程實踐的教育模式,強調(diào)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中要具備的能力和素質(zhì),包括:概念、設(shè)計、實施和運營。CDIO模式注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、團隊合作能力和實踐能力,使學(xué)生能夠在真實的工程環(huán)境中應(yīng)用所學(xué)知識。
OBE是一種以學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向的教育理念,強調(diào)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中要達到的具體目標(biāo)和能力。OBE 模式注重培養(yǎng)學(xué)生的核心能力和綜合素質(zhì),使學(xué)生能夠具備解決實際問題的能力,并能夠適應(yīng)社會和行業(yè)的需求。
CDIO-OBE理念的結(jié)合,旨在培養(yǎng)具備工程實踐能力和學(xué)科知識的工程人才。通過CDIO模式的實踐性教學(xué)和OBE模式的學(xué)習(xí)成果導(dǎo)向,學(xué)生能夠在真實的工程項目中進行綜合實踐,同時達到學(xué)習(xí)目標(biāo)和培養(yǎng)要求。這種理念的教育模式可以提高學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新能力,使他們能夠更好地適應(yīng)職業(yè)發(fā)展和社會需求。
3 基于CDIO-OBE 工程教育理念Java 程序設(shè)計課程改革設(shè)計
3.1 創(chuàng)新改革課程內(nèi)容和課程案例
Java程序設(shè)計課程對于面向?qū)ο髢?nèi)容知識由淺入深,各章節(jié)相互銜接、前后呼應(yīng)、循序漸進。主要通過案例講解,詳細(xì)地說明了面向?qū)ο蟮睦^承、封裝和多態(tài)三大特性。包括初識Java、數(shù)據(jù)類型和表達式、三大程序控制語句、數(shù)組、面向?qū)ο?、Java常用類、包裝器與集合框架、訪問權(quán)限控制、多態(tài)、圖形用戶界面基礎(chǔ)、事件處理、異常處理、I/O(輸入輸出)等。因此,課程包含了更多程序設(shè)計的基礎(chǔ)原理,這就導(dǎo)致無法有效地針對性地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和愛好,從而覺得這門課程的日常學(xué)習(xí)十分枯燥乏味。另外,Java程序設(shè)計是在學(xué)生學(xué)習(xí)了C語言程序設(shè)計的基礎(chǔ)上開設(shè)的一門鞏固學(xué)生設(shè)計和編碼能力,培養(yǎng)學(xué)生面向?qū)ο笏季S解決問題。因此,課程的基礎(chǔ)語法部分,與C 語言程序設(shè)計課程存在部分內(nèi)容重復(fù),導(dǎo)致學(xué)生會認(rèn)為自己已經(jīng)學(xué)過的東西不愿意重復(fù)學(xué)習(xí),失去學(xué)習(xí)應(yīng)有的興趣。
結(jié)合以上對課程內(nèi)容分析,嘗試改革日常教學(xué)的課程內(nèi)容和課程案例。選取課程教學(xué)內(nèi)容時,應(yīng)傾向于培養(yǎng)學(xué)生的面向?qū)ο缶幊趟季S,全程貫穿面向?qū)ο蟮娜筇匦裕豪^承、封裝和多態(tài)。選取教學(xué)案例不僅要全面考慮以上教學(xué)設(shè)計到的教學(xué)知識點,還要遵循一定的標(biāo)準(zhǔn),案例之間環(huán)環(huán)相扣,循序漸進,同一知識點案例選取的數(shù)量結(jié)合學(xué)時做到實時適量。可以通過教學(xué)平臺建立案例資源庫,積累教學(xué)資源,做到課程教學(xué)的可持續(xù)發(fā)展。同時,盡可能把企業(yè)真實案例資源引入課堂教學(xué)中,通過校企合作,結(jié)合企業(yè)對人才的需求,合理選取教學(xué)案例,為學(xué)生畢業(yè)后“零距離”就業(yè)打下基礎(chǔ)。例如,計算機維修管理系統(tǒng)的引入,其結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。主要根據(jù)系統(tǒng)角色劃分為超級管理員、管理員、教師、學(xué)生四大模塊,可以由不同的小組負(fù)責(zé)四個模塊,各自完成對應(yīng)的功能。結(jié)合教學(xué)內(nèi)容,將計算機維護管理系統(tǒng)合理拆分成若干個階段的子模塊進行開發(fā)[3],對認(rèn)領(lǐng)的模塊按照步驟開發(fā),采用螺旋上升的方式,由各小組自行研發(fā)。
3.2 基于CDIO-OBE工程教育理念,引用項目教學(xué)模式
Java程序設(shè)計課程的目標(biāo)是通過該課程的學(xué)習(xí)能夠讓學(xué)生鞏固程序設(shè)計編碼能力,掌握J(rèn)ava面向?qū)ο蟮脑O(shè)計和編碼能力,要求學(xué)生通過這門課程的學(xué)習(xí)能夠掌握程序員的編碼規(guī)范,養(yǎng)成良好的職業(yè)素養(yǎng),初步具備合格程序員的基本知識和技能。
通過課程目標(biāo)的分析,以及在CDIO-OBE 工程教學(xué)理念的引領(lǐng)下,日常課程教學(xué)模式引入了項目驅(qū)動教學(xué)模式。項目教學(xué)模式可以將實踐教學(xué)和理論教學(xué)有效地融合在一起,達到干中學(xué)習(xí)、邊干邊學(xué)的教學(xué)效果[4]。然而,開展項目教學(xué),需要對教師能力有一定的要求。教師除了在學(xué)歷和專業(yè)知識上有過硬的條件和能力,同時要求教師能夠有實際開發(fā)經(jīng)驗,能夠掌握整個項目開發(fā)的流程與掌控項目開發(fā)的進度的能力。同時,可以圍繞Java編程教程涉及的知識點內(nèi)容,對項目案例進行科學(xué)設(shè)計。項目引領(lǐng)驅(qū)動的教學(xué)方法,可以采用分組教學(xué)方式,將整個班級劃分成若干個小組,小組由組長和組員組成,人數(shù)5-10 人為宜。教師設(shè)定工程探究項目課題,要求各組嘗試自主研發(fā)的手段,以完成課題目標(biāo)來達成。組長要負(fù)責(zé)牽頭和協(xié)調(diào)班組成員,班組成員合理控制整個項目的工程進度和工期,在密切配合的前提下,確保工程全程完成有較好的計劃性和規(guī)劃性[5]。另外,教師需要對項目進行功能模塊劃分,引領(lǐng)小組負(fù)責(zé)相應(yīng)的模塊。每個模塊應(yīng)當(dāng)包含項目需求分析、概要設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計、編碼、測試、項目評估成效以及維護等完整的軟件開發(fā)生命周期。
3.3 創(chuàng)新完善課程考核方式
根據(jù)課程特點,圍繞知識、技能、素養(yǎng)“三大目標(biāo)”,制定全方位、多元化評價體系:采用過程階段性考核與期末測評結(jié)合的方式作為期末綜合考核。可以根據(jù)不同的權(quán)重,將階段性考核的成績與期末測評的成績進行加權(quán)計算,得出最終的評價結(jié)果。無論是階段性考核還是期末測評,都應(yīng)該及時給予學(xué)生反饋和指導(dǎo)。教師可以根據(jù)學(xué)生的考核結(jié)果,給予針對性的建議和指導(dǎo),幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)效果。通過以上方式結(jié)合過程階段性考核與期末測評,可以更全面地評價學(xué)生的學(xué)習(xí)成果,及時發(fā)現(xiàn)和解決學(xué)生的學(xué)習(xí)問題,促進學(xué)生的全面發(fā)展。具體考核方式如圖2所示,其中三大目標(biāo)分別占比多少進行詳細(xì)劃分。
知識目標(biāo)(占比 40%) :考查學(xué)生Java程序設(shè)計 理論知識掌握情況。課前包括視頻章節(jié)任務(wù)點的學(xué)習(xí),話題討論的參與度;課中包括課堂問答、隨堂練習(xí)的完成情況;課后包括作業(yè)完成質(zhì)量以及拓展學(xué)習(xí)情況。
技能目標(biāo)(占比 40%) :通過校企合作,引入工程項目,教師進行模塊劃分,設(shè)定分組教學(xué)??疾閷W(xué)生在模擬實際工作中運用所學(xué)Java基礎(chǔ)知識和技能解決實際問題的能力素養(yǎng)。課前包括項目準(zhǔn)備情況,課中包括分組任務(wù)完成度,課后采用學(xué)習(xí)通提交項目系統(tǒng)評分。
職業(yè)素養(yǎng)目標(biāo)(占比 20%) :對實際項目完成度的考核,培養(yǎng)學(xué)生愛崗敬業(yè)的工匠精神、溝通和團隊協(xié)作等能力。
搭建一個基于CDIO-OBE理念的過程考核評價體系,包括線上和線下混合評價方式。線上評價可以利用超星學(xué)習(xí)通平臺完成系統(tǒng)自動評價、自我評價、教師評價等。線下評價主要包括:項目驅(qū)動模式指導(dǎo)下,需要提交項目文檔、代碼、測試文件、功能說明書等內(nèi)容以及項目完成度的評估。過程性評價包括課前、課中、課后,在期末綜合測評成績占有一定比例。
4 以就業(yè)為導(dǎo)向,深化校企合作
校企合作對于促進人才培養(yǎng)、推動科技創(chuàng)新、加強產(chǎn)業(yè)對接和促進區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展都具有重要意義。高校校企合作可以通過以下幾種手段實施。
1) 實習(xí)和就業(yè)合作:高校與企業(yè)可以建立實習(xí)和就業(yè)合作關(guān)系,為學(xué)生提供實習(xí)機會和就業(yè)崗位。企業(yè)可以通過提供實習(xí)崗位來培養(yǎng)人才,并與高校合作推薦優(yōu)秀學(xué)生就業(yè)。
2) 產(chǎn)學(xué)研合作:高校與企業(yè)可以合作開展科研項目,共同解決實際問題和技術(shù)難題。雙方可以共同申請科研項目資金,共享研究成果,推動科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
3) 人才培養(yǎng)合作:高校可以根據(jù)企業(yè)需求,開設(shè)與企業(yè)相關(guān)的專業(yè)課程和培訓(xùn)班,培養(yǎng)符合企業(yè)需求的人才。企業(yè)可以提供教師實踐基地、實驗設(shè)備和教材資源等支持。
4) 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)合作:高??梢耘c企業(yè)合作開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目,共同孵化和培育創(chuàng)業(yè)團隊。企業(yè)可以提供資金、技術(shù)和市場資源支持,幫助學(xué)生將創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為商業(yè)化產(chǎn)品或服務(wù)。
5) 產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟合作:高??梢耘c企業(yè)、政府和其他相關(guān)機構(gòu)共同組建產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,共同推動某一特定產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。聯(lián)盟成員可以共享資源、合作研發(fā)、共同推廣市場等,實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈的優(yōu)化和協(xié)同發(fā)展。
通過校企合作,可以有效地促進軟件專業(yè)的人才培養(yǎng)。高校更加貼近企業(yè)實際需求,通過與企業(yè)合作開設(shè)專業(yè)課程、提供實習(xí)機會等方式,培養(yǎng)出符合企業(yè)需求的高素質(zhì)人才。這有助于縮小高校畢業(yè)生與企業(yè)用人需求之間的鴻溝,提高畢業(yè)生就業(yè)競爭力。
加強校企合作的強度,學(xué)校嘗試借助當(dāng)?shù)仄髽I(yè)作為學(xué)生實踐場所,定期指引學(xué)生前往進行短期的實習(xí)實訓(xùn)。我系與當(dāng)?shù)剀浖@的相關(guān)軟件企業(yè)建立長期友好合作關(guān)系,定期邀請企業(yè)的軟件相關(guān)崗位的工作人員走入校園,參與和優(yōu)化Java程序設(shè)計課程內(nèi)容與案例的制定和設(shè)計[6]。通過與企業(yè)合作開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目和產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟等方式,高??梢詭椭髽I(yè)培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才,推動新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,促進就業(yè)和經(jīng)濟增長。同時,企業(yè)的支持和合作也為高校提供了更多的資源和機會,推動高校的發(fā)展和提升。
5 結(jié)束語
本研究主要是針對Java程序設(shè)計這一課程進行改革探究?;贑DIO-OBE工程教育理念,引進項目驅(qū)動教學(xué)模式,改革探究教學(xué)內(nèi)容和案例,優(yōu)化課程考核方式,達到課程教學(xué)目標(biāo)。模擬實際項目開發(fā)掌握軟件開發(fā)的流程,項目需求分析、概要設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計、代碼編寫、測試、維護等一系列螺旋式開發(fā)流程。以企業(yè)需求為導(dǎo)向,深化校企合作,校企聯(lián)動,共同推進Java程序設(shè)計課程的教學(xué)改革和發(fā)展[7]。運用合適的案例進行教學(xué),優(yōu)化后續(xù)課程教學(xué)。學(xué)生在項目驅(qū)動下,不僅掌握課程所需掌握的知識,還掌握了企業(yè)軟件開發(fā)的實際流程,從而可以使學(xué)生與企業(yè)無縫銜接。
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