基于OBE 的Java Web 課程教學(xué)改革探索*

王曉妍，梁順攀，郝曉冰

（1.燕山大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院，河北 秦皇島 066004；2.河北省軟件工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河北 秦皇島 066004）

一、引言

OBE（Outcomes-based Education），基于“學(xué)習(xí)產(chǎn)出”的教育模式，是以預(yù)期學(xué)習(xí)產(chǎn)出為中心來組織、實(shí)施和評價教育的結(jié)構(gòu)模式，是以學(xué)生為中心、以培養(yǎng)目標(biāo)與畢業(yè)要求為導(dǎo)向，通過課程體系等支撐畢業(yè)要求，進(jìn)而支撐培養(yǎng)目標(biāo)，實(shí)施內(nèi)外部評價反饋的持續(xù)改進(jìn)體系。[1]該模式是對傳統(tǒng)模式的一種改革。

Java Web 課程在軟件工程專業(yè)中是一門專業(yè)必修課程，具有綜合性強(qiáng)、實(shí)踐性強(qiáng)、應(yīng)用領(lǐng)域廣的特點(diǎn)。[2]分析傳統(tǒng)的教學(xué)模式，存在以下問題：①由于課程內(nèi)容太多，課堂教學(xué)出現(xiàn)滿堂灌的現(xiàn)象，沒有充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性。②實(shí)驗(yàn)學(xué)時有限，內(nèi)容簡單，并且各自獨(dú)立。一方面無法起到鞏固課堂知識、鍛煉動手能力的作用，另一方面無法將實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)起來，不利于學(xué)生對課程的系統(tǒng)認(rèn)知。③沒有項(xiàng)目支撐，企業(yè)教師介入較少，使學(xué)習(xí)的基本理論內(nèi)容很難直接應(yīng)用到實(shí)際項(xiàng)目中。④只考慮學(xué)生個體，沒有團(tuán)隊(duì)合作，不利于學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的培養(yǎng)。⑤考核方式單一，只包含期末成績和實(shí)驗(yàn)成績，無法全面衡量學(xué)生的學(xué)習(xí)水平。

在課程教學(xué)中引入OBE 的教學(xué)理念是非常必要的，余燁等人將OBE 理念引入到相關(guān)課程中，取得了明顯的效果。[3]本次教學(xué)改革針對Java Web 課程展開，教改對象為燕山大學(xué)2017 級軟件工程專業(yè)學(xué)生，課程的教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生能夠掌握J(rèn)ava 編程語言和Java Web開發(fā)技術(shù)中的各種基礎(chǔ)知識，能夠掌握軟件工程全生命周期，能夠利用Java 和Java Web 主流軟件開發(fā)模型、軟件架構(gòu)，針對不同用戶、不同應(yīng)用環(huán)境選擇合理有效的軟件開發(fā)模型和架構(gòu)，并解釋軟件設(shè)計(jì)、開發(fā)、運(yùn)行過程中遇到的復(fù)雜問題。

二、OBE 理念支撐下的Java Web 課程建設(shè)

針對傳統(tǒng)教學(xué)中Java Web 課程存在的問題，將OBE 教學(xué)理念引入到教學(xué)中，建立以學(xué)生為主體、理論和實(shí)踐相結(jié)合、重視學(xué)生能力培養(yǎng)的課程教學(xué)模式。

1.優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合線上資源，增加過程考核

Java Web 課程內(nèi)容特別多，本次教改課時由64 增至96，主要包括3 大部分內(nèi)容——Java 編程語言、Web前端（HTML、CSS 和JavaScript 等）和Web 后臺部分（JSP、Servlet、JavaBean、JDBC、EL、JSTL 等）。另外，為了能夠更好地調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，本次教學(xué)改革增加過程考核，引入線上資源（EduCoder 實(shí)踐教學(xué)），在該網(wǎng)站中，根據(jù)上課進(jìn)度，給學(xué)生布置作業(yè)，學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)完成作業(yè)，完成情況將占課程總分的10%。本次課程的網(wǎng)址為https://www.educoder.net/courses/2222，課程的部分截圖如圖1 所示。

2.增加實(shí)驗(yàn)學(xué)時，關(guān)聯(lián)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

本次教學(xué)改革，實(shí)驗(yàn)部分由12 學(xué)時增加至24 學(xué)時，學(xué)生能夠更好地加深對Java Web 編程基礎(chǔ)知識的理解，能夠針對動態(tài)網(wǎng)站開發(fā)的基本原理、技術(shù)等問題，設(shè)計(jì)并實(shí)施驗(yàn)證、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析以得出結(jié)論，熟悉相關(guān)實(shí)驗(yàn)測試軟件及使用方法。

圖1 EduCoder 平臺上課程的部分截圖

另外，傳統(tǒng)教學(xué)模式中的實(shí)驗(yàn)各自獨(dú)立，為了能夠?qū)⒅R點(diǎn)串接在一起、使理論知識成功向?qū)嶋H應(yīng)用轉(zhuǎn)換，本次教學(xué)改革中共設(shè)計(jì)12 個小實(shí)驗(yàn)，12 個小實(shí)驗(yàn)相互關(guān)聯(lián)，并且可以結(jié)合起來形成一個微型Java Web 系統(tǒng)。

3.引入企業(yè)教師授課，鍛煉動手能力

為了能夠更好地和實(shí)際項(xiàng)目相結(jié)合，本次教學(xué)改革中引入企業(yè)教師授課，把企業(yè)的實(shí)際項(xiàng)目和先進(jìn)理念引入到課堂中，使學(xué)生動手能力提高，開闊視野，增長見識。[4]企業(yè)教師的授課內(nèi)容根據(jù)學(xué)生的實(shí)際需求量身定做，如《基于JSP 的商品展示網(wǎng)站的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)》等方案。要求授課結(jié)束后，每位學(xué)生都能夠完成1 個小型的Java Web 系統(tǒng)。該系統(tǒng)需完成以下內(nèi)容：①知識點(diǎn)的運(yùn)用，HTML、CSS、JavaScript、JSP、Servlet、JavaBean 和 連 接數(shù)據(jù)庫等知識點(diǎn)能夠合理地運(yùn)用到系統(tǒng)開發(fā)中；②功能完整性，包含必需的各項(xiàng)功能，如登錄、注冊等，運(yùn)行沒有錯誤，嘗試使用驗(yàn)證碼等額外功能，最好能夠使用MVC 架構(gòu)，且系統(tǒng)能夠完整運(yùn)行；③前臺界面，界面設(shè)計(jì)合理、友好、美觀，并設(shè)計(jì)必要的容錯，例如輸入合法性檢查、出錯的友好提示、必要的提示框（如刪除確認(rèn)提示）等。

4.增加二級項(xiàng)目，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力

傳統(tǒng)教學(xué)模式中只考核了學(xué)生個體，為了能夠進(jìn)一步鞏固所學(xué)知識、提高動手水平、鍛煉團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，從2017 級開始，增設(shè)《Java Web 開發(fā)課程設(shè)計(jì)》二級項(xiàng)目，為期1 周，該二級項(xiàng)目屬于綜合設(shè)計(jì)性質(zhì)，團(tuán)隊(duì)合作完成一個較復(fù)雜的實(shí)際系統(tǒng)（例如IT 人才和IT 企業(yè)提供線上求職和招聘代理的服務(wù)性平臺系統(tǒng)）。系統(tǒng)基于B/S 架構(gòu)，使用Java Web 技術(shù)開發(fā)。系統(tǒng)由前臺和后臺兩部分組成，前臺功能主要實(shí)現(xiàn)內(nèi)容的呈現(xiàn)和輸出（例如招聘企業(yè)職位展示、求職者簡歷管理、在職職務(wù)申請），后臺功能主要實(shí)現(xiàn)內(nèi)容的產(chǎn)生和處理（例如招聘企業(yè)職位管理、求職者信息審核、職位申請管理）。4～5 位學(xué)生一組，在企業(yè)教師和任課教師的指導(dǎo)下合作完成系統(tǒng)的需求分析、設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，各組之間需要體現(xiàn)一定的差異性，小組內(nèi)每位成員必須有明確的分工，并嚴(yán)格按照分工完成相應(yīng)任務(wù)。

5.考核方式多元化，全面衡量學(xué)生水平

傳統(tǒng)的考核方式比較單一，改革后的考核方式項(xiàng)目實(shí)施與理論考核相結(jié)合，兼顧平時成績，可以全面評估學(xué)生水平。

Java Web 課程的考核分為5 部分：①卷面考核，占總成績的60%，考核學(xué)生基本理論、基本概念和基本編程方法，覆蓋教學(xué)大綱中規(guī)定的知識點(diǎn)，通過期末考試完成。②實(shí)驗(yàn)考核，占總成績的20%，通過提交實(shí)驗(yàn)報告和驗(yàn)收實(shí)驗(yàn)完成情況進(jìn)行。③項(xiàng)目考核，占總成績的10%，企業(yè)教師引導(dǎo)，每位學(xué)生完成1 個小型Java Web系統(tǒng)，通過提交項(xiàng)目報告和項(xiàng)目答辯完成。④平時作業(yè)，占總成績的10%，主要考察學(xué)生的主動性，通過驗(yàn)收學(xué)生完成線上題庫的達(dá)成度進(jìn)行。⑤課程設(shè)計(jì)單獨(dú)進(jìn)行考核，提交不少于5000 字的課程設(shè)計(jì)報告，并進(jìn)行作品展示答辯，總分100 分。

三、教改實(shí)施效果及分析

任何教學(xué)改革都是探索前行的，改革效果的好壞可以通過學(xué)生的考核成績和學(xué)生的教學(xué)反饋等進(jìn)行。

1.學(xué)生成績分析

本次教改是通過17 級軟件工程專業(yè)251 位學(xué)生與16 級學(xué)生的課程成績對比進(jìn)行的，結(jié)果如圖2 所示。顯然，引入OBE 理念后的教學(xué)改革效果明顯，在“B+，B（80～90 分）”區(qū)間的學(xué)生比重明顯提高，F(xiàn) 區(qū)間（不及格）的學(xué)生占比明顯下降，說明改革后的課程更能夠提高學(xué)生的興趣。除此之外，Java Web 二級項(xiàng)目屬于本次教改新設(shè)課程，成績無法進(jìn)行對比，但考核結(jié)果較為理想，大于80 分的學(xué)生占比67.73%。

圖2 17 級與16 級學(xué)生的課程考核結(jié)果對比

2.學(xué)生評教情況分析

學(xué)生評教是對教師的教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行評定的一個重要途徑，由于Java Web 課程內(nèi)容多、難度大、實(shí)踐性強(qiáng)，學(xué)生完全理解有一定的困難，很難對課程非常滿意。本次教學(xué)改革之后，由于增加了課時，增強(qiáng)了實(shí)踐環(huán)節(jié)，引入了企業(yè)教師授課等，使學(xué)生學(xué)習(xí)主動性提高，對課程的滿意度也隨之提高，因此，本次Java Web 課程評教為優(yōu)秀。

3.調(diào)查問卷分析

為了能夠持續(xù)改進(jìn)，獲得學(xué)生對課程評價的第一手資料，在課程結(jié)束后進(jìn)行了一次面對面的教學(xué)交流反饋，并進(jìn)行了問卷調(diào)查。交流現(xiàn)場學(xué)生積極踴躍地和教師溝通，大多數(shù)學(xué)生對這次教學(xué)改革非常滿意，同時也提出了2 點(diǎn)意見：①企業(yè)導(dǎo)師的授課內(nèi)容太多，難度較大，學(xué)生理解有點(diǎn)困難；②建議在課程總學(xué)時不變的情況下，減少一周上課次數(shù)，從而增加周數(shù)，可以幫助學(xué)生更好地理解和實(shí)踐。

另外，有231 名學(xué)生參與了問卷調(diào)查，調(diào)查問卷中設(shè)計(jì)了4 個問題，結(jié)果如圖3 所示。由圖可以看出，學(xué)生對本次課程的滿意度很高，在幾個教學(xué)環(huán)節(jié)中，更加偏愛實(shí)踐類教學(xué)環(huán)節(jié)。此外，通過本次教學(xué)改革多環(huán)節(jié)的結(jié)合，學(xué)生對自己的表現(xiàn)也比較滿意，同時大多數(shù)學(xué)生也提高了自己的動手能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、獨(dú)立思考能力、口語表達(dá)能力和PPT 制作能力等。這些調(diào)查結(jié)果充分說明本次教學(xué)改革較為成功，比傳統(tǒng)的教學(xué)模式有更好的教學(xué)效果。

四、結(jié)束語

圖3 調(diào)查問卷結(jié)果

連續(xù)多年，TIOBE 發(fā)布的編程語言排行榜中，Java穩(wěn)居第一位，其中Java Web 是Java 應(yīng)用非常重要的領(lǐng)域，由于傳統(tǒng)的Java Web 課程存在著各種弊端，迫切需要進(jìn)行教學(xué)改革。本次教改基于OBE 理念對Java Web課程進(jìn)行教學(xué)組織與實(shí)施，結(jié)合線上資源，增加實(shí)踐部分比重，引入企業(yè)教師授課，增加團(tuán)隊(duì)合作的二級項(xiàng)目，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、團(tuán)隊(duì)合作能力、溝通能力、表達(dá)能力等，全方位地提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，也為其它課程的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。通過考核成績、學(xué)生評教和問卷調(diào)查分析，本次教改獲得了較好的效果，達(dá)到了預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。

在OBE 理念的不斷引導(dǎo)下，針對本次教改中出現(xiàn)的新增二級項(xiàng)目內(nèi)容太多等問題，課題組將認(rèn)真討論，不斷優(yōu)化課程教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)，優(yōu)化考核，使學(xué)生更好地提高自身能力，這也是課題組長期追求的目標(biāo)。