《J2EE架構程序設計》理論與實驗教學設計研究

鄧丹君+姚莉

摘 要：對《J2EE架構程序設計》課程理論教學和實驗教學的教學設計進行探討，強調(diào)采用主動式項目驅動教學方式，將“在線考試系統(tǒng)”項目作為案例貫穿于整個課堂教學過程中，并且按照企業(yè)的機制，學生分組進行項目開發(fā)。在課堂上進行教學實踐，結果表明，該教學方法教學效果良好，學生的項目開發(fā)能力、團隊協(xié)作能力和獨立自主學習能力都有較大提升。

關鍵詞：J2EE課程；主動式項目驅動教學；教學設計

DOIDOI：10.11907/rjdk.162735

中圖分類號：G433

文獻標識碼：A 文章編號：1672-7800（2017）007-0223-03

0 引言

Java語言已成為主流的計算機編程語言，J2EE是采用Java語言的企業(yè)級應用框架，用于開發(fā)分布式企業(yè)軟件應用平臺，具有跨平臺、可擴展、高穩(wěn)定性等特點，現(xiàn)已在多個行業(yè)中得到廣泛應用，社會對J2EE程序員需求量也較大[1]。

為了讓學生能夠適應社會需求，湖北理工學院在計算機科學與技術專業(yè)開設了《J2EE架構程序設計》專業(yè)必修課，旨在培養(yǎng)學生的實踐動手能力，為學生畢業(yè)后盡快適應J2EE相關軟件開發(fā)工作作準備[2]。目前，深入開展《J2EE架構程序設計》這門課程教學的高校并不多，對該課程的教學內(nèi)容和教學方法等進行深入探討和研究尤為必要。

《J2EE架構程序設計》作為專業(yè)必修課程，在計算機科學與技術專業(yè)大三下學期開設，主要講述J2EE主要的流行框架Struts、Hibernate和Spring。教學目標具體如下：①能按照J2EE的五層體系結構（數(shù)據(jù)持久層、數(shù)據(jù)訪問層、業(yè)務邏輯層、控制層和表示層）開發(fā)Web應用程序；②掌握Struts、Hibernate和Spring框架的使用，會應用這些框架開發(fā)J2EE企業(yè)級的Web應用程序；③熟練使用J2EE的開發(fā)工具和數(shù)據(jù)庫進行項目開發(fā)，包括代碼的編寫、調(diào)試和部署。

1 《J2EE架構程序設計》教學現(xiàn)狀分析

湖北理工學院計算機科學與技術專業(yè)的學生在接觸這門課程之前，已學習了《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》、《計算機網(wǎng)絡原理》、《Java程序設計》、《HTML/CSS與JavaScript》、《JSP/Servlet程序設計》等課程，并具備一定的Web應用系統(tǒng)開發(fā)基礎。J2EE課程的學時為：每周4學時，共60學時，其中理論20學時，實驗40學時。

《J2EE架構程序設計》課程實驗學時偏多、理論學時偏少，根據(jù)以往教學經(jīng)驗以及與同行之間的交流發(fā)現(xiàn)，在本課程的教學過程中，存在以下問題：①課堂理論教學過程中，教師經(jīng)常采用“教師講授，學生被動接受知識”的方式，教學方法單一，缺乏互動，教學內(nèi)容以理論與語法知識為主，內(nèi)容與實驗脫節(jié)；②實驗教學中的實驗內(nèi)容過于簡單，以驗證性實驗為主，學生沒有主動思考的過程，且實驗內(nèi)容與實際項目中的應用脫節(jié)，學生的實踐動手能力沒有得到鍛煉，畢業(yè)后往往發(fā)現(xiàn)自己與企業(yè)的需求差距很大，熟練運用J2EE的框架Struts、Hibernate和Spring需要反復的項目實踐；③沒有有效的考核方式，傳統(tǒng)的卷面考試側重于語法，不能考核學生實際的J2EE編程能力。

這些問題產(chǎn)生的根源在于傳統(tǒng)的教學方式?jīng)]有注重培養(yǎng)學生的動手編程能力、研究探索能力和實際項目開發(fā)能力。鑒于此，許多高校就《J2EE架構程序設計》理論與實驗教學內(nèi)容和教學方法進行了研究[3]。然而，這些研究并沒有與具體的企業(yè)實際項目開發(fā)過程聯(lián)系起來，學生學完之后缺乏應有的工程經(jīng)驗和項目經(jīng)驗，畢業(yè)之后不能適應企業(yè)需求。如何將有限的理論知識與實驗內(nèi)容相結合，加強學生工程經(jīng)驗和項目經(jīng)驗的鍛煉，是《J2EE架構程序設計》課程教學需要解決的關鍵問題。

2 《J2EE架構程序設計》課程教學設計

根據(jù)當前企業(yè)對Java軟件工程師的需求，在該課程教學過程中應該注重理論學習和應用實踐的結合，注重培養(yǎng)學生開發(fā)實際項目的實戰(zhàn)經(jīng)驗。

《J2EE架構程序設計》課程需要掌握的知識點很多，但學時有限。此外，《J2EE架構程序設計》課程的教學內(nèi)容是基于《Java程序設計》、《JSP/Servlet程序設計》等課程之上的，學生對于這些前導課程的學習必須相當扎實，才能夠更好地掌握《J2EE架構程序設計》的精髓。因此，在人才培養(yǎng)方案上應該要規(guī)劃得盡可能全面，各課程的授課教師之間應積極交流，前導課程的教師需要將講授的重點知識加以強調(diào)，讓學生反復實踐，為后續(xù)課程打下良好基礎[4]。

因此，需要根據(jù)學生的知識基礎對教學內(nèi)容進行組織。由于學生在學習這門課之前已經(jīng)有一定的Java Web相關知識（Java基礎知識、HTML/CSS/JavaScript、JSP/Servlet），本門課的重點內(nèi)容就是學習時下流行的框架技術，包含Struts2、Hibernate和Spring框架。在講解每個框架技術時，應采用主動式項目驅動教學方式，即利用一個完整的實際項目案例貫穿課堂教學始終，學生邊學邊完成該項目的開發(fā)。這種漸進地完成項目任務的方式，不僅強化了學生的專業(yè)知識，而且學生在項目開發(fā)過程中分析問題和解決問題的能力也得到了提高。

項目的選取遵循以下原則：①項目的難度要與學生的學習能力相匹配，讓學生容易理解J2EE的五層體系結構；②項目開發(fā)所涉及的技術要與教學內(nèi)容緊密相關，項目的開發(fā)設計要能貫穿到整個課堂的理論教學和實驗教學當中；③項目的開發(fā)過程應該使用軟件工程的思想，包含需求分析、總體設計、詳細設計等階段[5]。

基于以上原則，本課程使用“在線考試系統(tǒng)”項目作為案例貫穿于整個課堂的教學過程中?！霸诰€考試系統(tǒng)”項目的內(nèi)容包含教師出卷和學生考試等內(nèi)容，在校學生對這些內(nèi)容比較熟悉，因此學生進行項目需求分析、項目總體設計的難度相對較小。

2.1 理論教學設計endprint

《J2EE架構程序設計》課程采用主動式項目驅動教學方式，過程如下：首先，制定一個合理的項目指導計劃，教師分析“在線考試系統(tǒng)”的框架結構，分析各模塊所要達到的預期效果，引導學生對系統(tǒng)的認識，從而進行需求分析和總體設計；其次，引入企業(yè)開發(fā)項目的整個過程進行項目開發(fā)，在項目開發(fā)過程中強調(diào)教師指導，學生實踐，學生邊學邊完成該系統(tǒng)開發(fā)。這種教學方式不僅能強化學生對理論知識的理解，而且讓學生理解每個框架在實際項目中的具體應用，從而能鍛煉學生開發(fā)實際項目的能力。

整合優(yōu)化《J2EE架構程序設計》的教學內(nèi)容，強化該課程與前導課程之間的聯(lián)系，利用完整的實際項目“在線考試系統(tǒng)”案例貫穿于課堂教學始終。將整個項目開發(fā)劃分成易于開發(fā)的階段性的項目案例，整個開發(fā)過程采用迭代式的軟件開發(fā)過程，包含需求分析、總體設計、詳細設計、編碼、測試等階段。

“在線考試系統(tǒng)”的業(yè)務邏輯對于初學者而言較為復雜，因此需要將“在線考試系統(tǒng)”這個大項目劃分成多個獨立的并且可以直接執(zhí)行的項目案例。教師根據(jù)各知識點精心選擇對應的項目案例。在課堂教學中講述的各知識點是通過“在線考試系統(tǒng)”的相關項目案例引出，進而教師講述完成此項目案例的方法，通過由淺入深的引導，逐步實施，最后學生通過項目案例的實踐來加強對知識技能的掌握。各知識點對應的“在線考試系統(tǒng)”項目案例如表1所示。

每個項目案例都由項目案例背景、功能演示、實現(xiàn)步驟、代碼解釋組成，即首先教師講述案例的背景，然后進行項目案例的演示，將運行結果展示給學生，引發(fā)學生的興趣，再對案例進行分析，引出新的知識點，講述實現(xiàn)步驟，最后編寫代碼并解釋代碼的含義。學生可按照教師的操作步驟完成項目案例。課堂結束時，教師根據(jù)教學過程中學生反饋的問題進行歸納總結，分析問題產(chǎn)生的原因，與學生共同探究如何避免這些錯誤，以提高學生解決實際問題的能力。在實驗過程中，學生根據(jù)這些案例舉一反三，完成項目的其它功能。

2.2 實驗教學設計

《J2EE架構程序設計》課程是一門實踐性很強的課程，目前的實驗教學中，實驗學時有限，實驗內(nèi)容缺少與實際項目的聯(lián)系，不能充分調(diào)動學生積極性。在實驗過程中，學生需要通過反復實踐才能逐步領會各知識點[6]。因此，實驗教學設計可以按以下幾個方面進行：

（1）增加實驗學時?？梢詫⒗碚撜n和實驗課都安排在實驗室進行，增加學生動手實踐的機會。學生遇到問題時，便于教師及時指導，教師也可以根據(jù)這些問題進行歸納總結，適當調(diào)整教學進度，改善教學效果。

（2）引導學生獨立解決問題。在實驗環(huán)節(jié)，教師應注重引導學生在項目設計和開發(fā)過程中的獨立性及其自主學習能力，讓學生能借助于書籍、互聯(lián)網(wǎng)等手段解決實驗過程中遇到的問題。

（3）合理分組，共同提高。學生知識和能力基礎存在差異，為實現(xiàn)學生共同進步和提高，在課程實驗開始時可以對學生進行分組，將基礎較好的學生和基礎較差的學生混合編在一個項目組中，組中成員分工協(xié)作，合作完成“在線考試系統(tǒng)”開發(fā)。這樣做的好處是：學生既可以提前熟悉企業(yè)開發(fā)項目的模式，又可以讓基礎較好的學生幫助基礎相對較差的學生，共同學習進步，跟上實驗進度，保證教學效果。

（4）注重考核。在實驗過程中，教師要記錄學生在實驗過程中的表現(xiàn)，并且給予一定的分數(shù)作為平時成績，課程結束時，教師對每個小組任務的整體完成情況，及各組每個成員的工作進行綜合驗收，各組答辯，最后給出分數(shù)，作為期末成績的一部分。這種方式既強調(diào)團隊合作的重要性，也注重個人貢獻，激發(fā)學生學習與助人的積極性，也提高了他們的團隊協(xié)作能力。

3 結語

本文以湖北理工學院計算機科學與技術專業(yè)的必修課程《J2EE架構程序設計》為例，在分析該課程教學現(xiàn)狀的基礎上，對其理論教學和實驗教學的教學設計進行了研究，強調(diào)采用主動式項目驅動教學的方式，使用“在線考試系統(tǒng)”項目作為案例貫穿于整個課堂教學過程中。將“在線考試系統(tǒng)”這個大項目劃分成多個獨立的、可以直接執(zhí)行的項目案例，教師根據(jù)各知識點精心選擇對應的項目案例。課堂教學過程中講述的各知識點是通過“在線考試系統(tǒng)”的相關項目案例引出的，教師通過由淺入深的引導，逐步講解，最后學生以項目案例實踐加強對知識技能的掌握。課堂教學實踐表明，上述教學方法取得了良好的教學效果。

參考文獻：

[1]江務學，王志明.任務驅動教學法在《Java語言》教學中的設計與實踐[J].商丘職業(yè)技術學院學報，2011，10（5）：38-40.

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[3]李瑞生.Java程序設計課程教學中遇到的問題和對策[J].計算機教育，2010（22）：119-122.

[4]范會聯(lián)，仲元昌.基于CDIO理念的軟件人才培養(yǎng)模式探索[J].實驗室研究與探索，2012（31）： 131-133.

[5]邵欣欣，工曉煌，蔣晶晶.CDIO理念下的JAVA課程項目改革研究[J].計算機教育，2013（12）： 26-29.

[6]趙秋石，魏樂.CDIO理念在JAVA系列課程教學改革中的應用[J].電腦知識與技術，2012（7）：4681-4683.endprint