以能力培養(yǎng)為導(dǎo)向的計(jì)算機(jī)專業(yè)Java課程群建設(shè)研究

黃曙榮++花鋒++安晶

摘要：積極探索與實(shí)踐“能力導(dǎo)向，多元培養(yǎng)”的工程教育模式，針對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)應(yīng)用型本科Java軟件人才培養(yǎng)需求，提出以能力為導(dǎo)向的Java課程群建設(shè)思路，詳細(xì)介紹了Java課程群建設(shè)的內(nèi)容。Java課程群建設(shè)研究不僅有效提高了Java技術(shù)課程的教學(xué)效率和質(zhì)量，也進(jìn)一步完善了計(jì)算機(jī)專業(yè)課程體系，為本專業(yè)其他課程建設(shè)提供了借鑒。

關(guān)鍵詞：能力導(dǎo)向；計(jì)算機(jī)專業(yè)；Java；課程群建設(shè)

中圖分類號(hào)：G64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）01-0140-03

當(dāng)今計(jì)算機(jī)編程主流技術(shù)有.net技術(shù)和Java（Java EE）技術(shù)，Java技術(shù)相關(guān)職業(yè)崗位是計(jì)算機(jī)專業(yè)畢業(yè)生最主要的就業(yè)方向之一，有著廣泛的市場(chǎng)需求。人才的培養(yǎng)側(cè)重在面向經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展所需的能力培養(yǎng)，具體由專業(yè)課程體系中每門課程的培養(yǎng)目標(biāo)來體現(xiàn)。我校計(jì)算機(jī)專業(yè)教育教學(xué)積極探索與實(shí)踐“能力導(dǎo)向，多元培養(yǎng)”的工程教育模式，經(jīng)過多年的教育教學(xué)改革，計(jì)算機(jī)專業(yè)課程體系正在不斷完善的過程中，并針對(duì)軟件企業(yè)對(duì)Java軟件人才的素質(zhì)、能力要求，有計(jì)劃、分步驟地進(jìn)行Java課程群的改革創(chuàng)新和優(yōu)化建設(shè)，使本科畢業(yè)生具備Java軟件人才必需的素質(zhì)和Java專業(yè)技能。

1 Java課程群建設(shè)背景

1.1 Java系列課程開設(shè)背景

自1995年Java語(yǔ)言誕生以來，Java技術(shù)在不斷發(fā)展，Java已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的范疇，成為一個(gè)涵蓋了程序設(shè)計(jì)模式、框架、面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)思想、方法及語(yǔ)言等方面的技術(shù)，是目前IT產(chǎn)業(yè)最重要的軟件開發(fā)技術(shù)之一，軟件企業(yè)迫切需要大量掌握J(rèn)ava技術(shù)的軟件工程師。自2005年起Java課程就被教育部計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程指導(dǎo)委員會(huì)指定為核心課程，很多高校計(jì)算機(jī)專業(yè)分別開設(shè)了Java體系的系列課程，以滿足市場(chǎng)對(duì)Java軟件人才的需求。

1.2 Java系列課程教學(xué)中存在問題

由于Java技術(shù)升級(jí)快、教學(xué)內(nèi)容更新滯后，缺乏對(duì)課程體系總體目標(biāo)的科學(xué)定位等原因， Java系列課程各自為政，課程教學(xué)存在以下問題：（1）重視理論知識(shí)的講授，忽視實(shí)踐編程能力和技術(shù)運(yùn)用能力的培養(yǎng)；（2）關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)和應(yīng)用能力要求模糊，沒有從Java技術(shù)能力要求的角度設(shè)計(jì)每門課程的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容；（3）缺乏與專業(yè)技能相對(duì)應(yīng)的環(huán)環(huán)相扣的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)；（4）教學(xué)資源不能及時(shí)更新、內(nèi)容與企業(yè)真實(shí)案例脫節(jié)。

1.3 課程群的涵義及建設(shè)原則

課程群概念最早出現(xiàn)于1990年，北京理工大學(xué)基于“在課程建設(shè)中應(yīng)當(dāng)以教學(xué)計(jì)劃的整體優(yōu)化為目標(biāo)”，提出要注重“課程群”的研究與建設(shè)。研究者對(duì)課程群的內(nèi)涵進(jìn)行了理論探討，并給出了5種較有影響的“課程群”解釋[1]，我們按第2種課程群的指導(dǎo)思想對(duì)Java課程群進(jìn)行建設(shè)研究，即：以1門以上的單門課程為基礎(chǔ)，由3門以上的性質(zhì)相關(guān)或相近的單門課程組成一個(gè)合理、相互照應(yīng)的連環(huán)式的課程群體。課程群的基本思想是把內(nèi)容耦合緊密、存在內(nèi)在關(guān)聯(lián)、屬同一個(gè)教學(xué)目標(biāo)的一類課程作為一個(gè)課程群組進(jìn)行建設(shè)，打破課程之間的壁壘，從專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)層次的角度把握課程內(nèi)容的分配、實(shí)施和技能的培養(yǎng)。

課程群建設(shè)應(yīng)遵循兩個(gè)原則[1]：

（1）創(chuàng)新性原則：課程群建設(shè)不是進(jìn)行簡(jiǎn)單的課程組合，它需要有清晰完整的建設(shè)思路，對(duì)課程體系統(tǒng)籌規(guī)劃，對(duì)相關(guān)課程進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)和整合構(gòu)建，對(duì)具體課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行增、刪、整、并，做到融知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)、素質(zhì)教育于一體，充分體現(xiàn)先進(jìn)性和前瞻性；同時(shí)需要進(jìn)行教學(xué)模式改革，實(shí)施因材施教，以便達(dá)到整體優(yōu)化的目的；

（2）綜合性原則：進(jìn)行課程群建設(shè)要以培養(yǎng)技能型、實(shí)用型和創(chuàng)新型學(xué)生為目標(biāo)，打破各門課程自成門戶的壁壘，實(shí)現(xiàn)相關(guān)課程間的有機(jī)綜合，使教學(xué)內(nèi)容充滿知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的現(xiàn)代化氣息，使學(xué)生通過多渠道、多形式、多側(cè)面、多方向的學(xué)習(xí)，達(dá)到知識(shí)和技能的全面掌握，實(shí)現(xiàn)課程結(jié)構(gòu)的開放化、課程內(nèi)容的現(xiàn)代化、課程形式的多樣化和課程目標(biāo)的社會(huì)化。

2 企業(yè)對(duì)Java軟件人才素質(zhì)與能力要求分析

通過走訪用人單位、與企業(yè)溝通交流、查詢各大招聘網(wǎng)站對(duì)Java軟件人才的招聘需求，以及畢業(yè)學(xué)生問卷調(diào)查反饋信息等方式，我們整理了企業(yè)對(duì)Java軟件人才的共性要求如圖1所示。

圖1 企業(yè)對(duì)Java軟件人才素質(zhì)與能力要求

從圖1可以看出，Java軟件人才除了應(yīng)具備計(jì)算機(jī)專業(yè)軟件人才應(yīng)具備的個(gè)人基本素質(zhì)和綜合專業(yè)素質(zhì)外，對(duì)Java專業(yè)技能有更高的要求，即在掌握J(rèn)ava技術(shù)體系知識(shí)的同時(shí)，有豐富的Java編程經(jīng)驗(yàn)，具備熟練運(yùn)用Java技術(shù)的能力和輔助Java技術(shù)運(yùn)用的常用工具軟件的使用能力，這些能力的培養(yǎng)需要依賴于大量的項(xiàng)目編程實(shí)踐。

3 構(gòu)建以能力為導(dǎo)向的Java課程群體系

3.1 Java課程群建設(shè)思路

依據(jù)課程群的內(nèi)涵和建設(shè)原則，以計(jì)算機(jī)專業(yè)應(yīng)用型本科生的培養(yǎng)為研究載體，以提高學(xué)生素質(zhì)和Java專業(yè)技能為導(dǎo)向，修訂人才培養(yǎng)方案，明確Java課程群建設(shè)課程，注重實(shí)踐教學(xué)，在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)資源以及教學(xué)團(tuán)隊(duì)等方面改革創(chuàng)新、優(yōu)化建設(shè)，以促進(jìn)Java專業(yè)技能和專業(yè)素養(yǎng)隨課程教學(xué)的推進(jìn)而不斷提高、加深與拓展，逐步實(shí)現(xiàn)與培養(yǎng)目標(biāo)的重合，達(dá)到企業(yè)對(duì)Java軟件人才素質(zhì)能力要求。

3.2 Java課程群建設(shè)內(nèi)容

表1 課程教學(xué)目標(biāo)及能力培養(yǎng)貢獻(xiàn)度

[教學(xué)目標(biāo)

及能力＼&Java程序設(shè)計(jì)＼&面向?qū)ο蠓治雠c

設(shè)計(jì)＼&Web編程基礎(chǔ)＼&軟件編程實(shí)訓(xùn)

（Java）＼&軟件編程

實(shí)訓(xùn)

（JavaEE）＼&軟件編程

實(shí)訓(xùn)（Android）＼&教學(xué)目標(biāo)＼&掌握J(rèn)ava語(yǔ)言的基礎(chǔ)知識(shí)、面向?qū)ο缶幊痰乃枷牒头椒?，著重培養(yǎng)Java編程規(guī)范和能力＼&掌握UML面向?qū)ο笙到y(tǒng)分析、設(shè)計(jì)方法，著重培養(yǎng)軟件系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)能力

＼&掌握動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)基本方法，理解Web系統(tǒng)運(yùn)行原理，著重培養(yǎng)網(wǎng)頁(yè)制作和Web系統(tǒng)運(yùn)行配置能力＼&熟練掌握J(rèn)ava編程技術(shù)，著重培養(yǎng)Java桌面應(yīng)用系統(tǒng)的分析、設(shè)計(jì)和編程能力

＼&掌握企業(yè)級(jí)開發(fā)中的主流技術(shù)和三大框架，著重培養(yǎng)基于框架的 Web應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)能力＼&掌握移動(dòng)開發(fā)主流技術(shù)，著重培養(yǎng)Java移動(dòng)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)能力

＼&編程能力＼&***＼&**＼&**＼&***＼&***＼&***＼&基礎(chǔ)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法運(yùn)用能力＼&**＼&*＼&*＼&***＼&***＼&***＼&系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)、構(gòu)架能力＼&**＼&***＼&*＼&***＼&***＼&***＼&數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)能力＼&*＼&***＼&*＼&***＼&***＼&***＼&Java技術(shù)運(yùn)用能力＼&***＼&*＼&**＼&***＼&***＼&***＼&常用工具軟件運(yùn)用能力＼&**＼&**＼&***＼&***＼&***＼&***＼&文檔寫作能力＼&**＼&**＼&**＼&***＼&***＼&***＼&新技術(shù)自我學(xué)習(xí)能力＼&***＼&***＼&***＼&***＼&***＼&***＼&]

（1）依據(jù)能力要求規(guī)劃課程和教學(xué)內(nèi)容

依據(jù)軟件人才需要具備的Java專業(yè)技能，確定以下6門課程為Java課程群建設(shè)課程：《Java程序設(shè)計(jì)》、《面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)》、《Web編程基礎(chǔ)》、《軟件編程實(shí)訓(xùn)（Java）》、《軟件編程實(shí)訓(xùn)（Java EE）》、《軟件編程實(shí)訓(xùn)（Android）》6門課程，其中《Java程序設(shè)計(jì)》、《面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)》和《Web編程基礎(chǔ)》為理論教學(xué)課程，其余三門均為實(shí)踐教學(xué)課程。表1為各門課程的教學(xué)目標(biāo)和對(duì)素質(zhì)能力培養(yǎng)方面的貢獻(xiàn)度，這6門課程覆蓋了軟件人才Java專業(yè)技能和主要的素質(zhì)能力。

注：表中*個(gè)數(shù)代表課程對(duì)素質(zhì)能力培養(yǎng)的貢獻(xiàn)度。

在整理課程群內(nèi)各課程知識(shí)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，經(jīng)統(tǒng)一規(guī)劃和組織，將所有知識(shí)劃分為關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)、重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)和必要知識(shí)點(diǎn)[3]三個(gè)層次，關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)涵蓋了Java軟件開發(fā)所要用到的所有基本技能，需要在課程群的各個(gè)課程中反復(fù)強(qiáng)調(diào)、重點(diǎn)掌握；重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)是要求高級(jí)程序開發(fā)人員需要掌握的技能，對(duì)于關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)有一定的支撐和強(qiáng)化作用，在課程教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)并提倡自我技能拓展；必要知識(shí)點(diǎn)主要是Java技能運(yùn)用時(shí)涉及常用工具軟件的配置、操作等，這類知識(shí)點(diǎn)更多地安排在實(shí)訓(xùn)課程中，要求學(xué)生“做中學(xué)”。

（2）注重實(shí)踐教學(xué)，探索能力培養(yǎng)教學(xué)方法

技能的培養(yǎng)更多地來自工程實(shí)踐的訓(xùn)練，是“水磨的功夫”。在修訂人才培養(yǎng)方案時(shí)，我們打破傳統(tǒng)的理論與實(shí)踐教學(xué)分離的教學(xué)模式，將常規(guī)的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)合并到理論學(xué)時(shí)中，安排在機(jī)房進(jìn)行理論教學(xué)；傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)改為系列軟件編程實(shí)訓(xùn)。

理論課程以邊講邊練，以講為主的教學(xué)方式。教師在講授知識(shí)點(diǎn)的同時(shí)，一些驗(yàn)證性的小代碼直接在課堂演示或安排學(xué)生當(dāng)場(chǎng)驗(yàn)證實(shí)踐，并以大作業(yè)形式布置小型應(yīng)用程序編寫任務(wù)讓學(xué)生在課外完成，由教師結(jié)合課程群輔助教學(xué)平臺(tái)、QQ群等討論空間組織交流、指導(dǎo)。實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)則以學(xué)生上機(jī)實(shí)踐為主，教師講解、指導(dǎo)為輔。

在實(shí)踐內(nèi)容組織上，通過項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)，選擇2-3個(gè)典型的應(yīng)用軟件項(xiàng)目貫穿6門課程的實(shí)踐任務(wù)。以“ATM模擬軟件系統(tǒng)”為例，在《Java程序設(shè)計(jì)》課程中，要求學(xué)生實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)的控制臺(tái)應(yīng)用程序，包括功能菜單顯示、賬戶登錄、存取款操作等功能，涉及賬戶及存款余額信息用文件保存；在《面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)》和《軟件編程實(shí)訓(xùn)（Java）》課程中，完成對(duì)整個(gè)系統(tǒng)圖形界面應(yīng)用程序的用例分析、UML建模、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)及類設(shè)計(jì)，并編程實(shí)現(xiàn)三層架構(gòu)的ATM系統(tǒng)；在《Web編程基礎(chǔ)》課程中，要求學(xué)生分析、設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)基于Web的ATM系統(tǒng)；在《軟件編程實(shí)訓(xùn)（JavaEE）》中，完成基于框架和Web的ATM系統(tǒng)；在《軟件編程實(shí)訓(xùn)（Android）》中，則要求學(xué)生將ATM系統(tǒng)的功能搬到手機(jī)平臺(tái)上。通過Java課程群6門課程的學(xué)習(xí)和實(shí)踐，學(xué)生能充分理解ATM系統(tǒng)的開發(fā)需求并熟練掌握J(rèn)ava各平臺(tái)開發(fā)技術(shù)。

（3）搭建課程群教學(xué)平臺(tái)，積累教學(xué)資源

隨著軟件開發(fā)技術(shù)的發(fā)展，新的理論、方法和框架不斷被吸納到Java技術(shù)體系中，而可選用的教材在教學(xué)內(nèi)容方面相對(duì)滯后。我們組織編寫了《軟件編程實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書》校內(nèi)講義，并及時(shí)修訂，以便將最新技術(shù)融入到實(shí)訓(xùn)內(nèi)容中。圍繞該系列實(shí)訓(xùn)講義，同時(shí)建立起了包括Java開發(fā)工具包、教學(xué)課件、微課、實(shí)踐操作視頻、優(yōu)秀源代碼展示等豐富的立體化教學(xué)資源，開發(fā)搭建了課程群輔助教學(xué)平臺(tái)，提供資源共享、師生在線交流、實(shí)訓(xùn)物化成果在線提交和考核。

（4）構(gòu)建工程型教學(xué)團(tuán)隊(duì)

參與Java課程群建設(shè)的教師不僅是教學(xué)團(tuán)隊(duì)的成員，同時(shí)也是Java科研團(tuán)隊(duì)的成員，他們一方面將自己的授課范圍和研究領(lǐng)域側(cè)重在Java課程群之內(nèi)，另一方面運(yùn)用Java技術(shù)參與軟件系統(tǒng)開發(fā)的縱橫向項(xiàng)目。通過建立一支穩(wěn)定的工程應(yīng)用能力強(qiáng)的教學(xué)團(tuán)隊(duì)，可以更好地“教學(xué)相長(zhǎng)”，也便于有的放矢地組織教師針對(duì)Java技術(shù)進(jìn)行教研、科研和安排培訓(xùn)。

4結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過近四年的規(guī)劃、實(shí)施，Java課程群建設(shè)研究已經(jīng)取得了顯著效果，學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)明確，學(xué)習(xí)Java開發(fā)技術(shù)的熱情高漲，教學(xué)效果明顯提高。在“藍(lán)橋杯”大學(xué)生程序設(shè)計(jì)、大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目中都取得了國(guó)家級(jí)、省級(jí)較好成績(jī)，用人單位認(rèn)可畢業(yè)生質(zhì)量，主動(dòng)來校預(yù)定大四實(shí)習(xí)學(xué)生。Java課程群建設(shè)研究不僅有效提高了Java系列課程的教學(xué)效率和質(zhì)量，也進(jìn)一步完善了計(jì)算機(jī)專業(yè)課程體系，為本專業(yè)其他課程（群）建設(shè)提供了借鑒。

參考文獻(xiàn)：

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