基于OBE模式的JavaEE課程教學(xué)方法研究

朱杰 王小正 陳長偉 李瀅

摘要：JavaEE框架結(jié)構(gòu)開發(fā)是一門實踐性很強的綜合性課程，它要求學(xué)生具備一定的專業(yè)知識，現(xiàn)有課程存在的問題是學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)存在很大差異，傳統(tǒng)的教學(xué)模式已不能滿足“根據(jù)學(xué)生特點和程度進行個性化教學(xué)”的要求。為此作者提出基于OBE模式的JavaEE課程教學(xué)，通過該教學(xué)方法可以滿足不同程度學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能。

關(guān)鍵詞：JavaEE框架;OBE模式;結(jié)果導(dǎo)向

中圖分類號：G434? 文獻標(biāo)識碼：A? 論文編號：1674-2117（2020）15/16-0175-04

在CNCC（中國計算機學(xué)會）2019年舉辦的“人工智能賦能未來教育”論壇上，哈爾濱工業(yè)大學(xué)人工智能研究院副院長、哈爾濱工業(yè)大學(xué)社會計算與信息檢索研究中心主任劉挺教授做了題為《智能教育的理念變革與技術(shù)落地》的報告，對報告的學(xué)習(xí)，引發(fā)了筆者對現(xiàn)有課程“JavaEE框架結(jié)構(gòu)開放”教學(xué)模式的思考，并對這門課程的教學(xué)方法做了一些調(diào)整與改進。同時，筆者所在學(xué)校在今年引進了Blackboard OBE教學(xué)管理平臺，該平臺為教師和學(xué)生創(chuàng)建自主的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境，使教師和學(xué)生擁有自己的個性化的學(xué)習(xí)空間，其功能覆蓋整個教學(xué)過程。該平臺提供豐富的應(yīng)用工具來輔助教學(xué)工作，主要功能包括網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)、教學(xué)資源展示共享、教學(xué)互動、交流協(xié)作、數(shù)據(jù)統(tǒng)計和評測反饋等，這個平臺的教學(xué)輔助正好幫助筆者把基于OBE模式的教學(xué)想法實施落地。

● JavaEE課程教學(xué)研究現(xiàn)狀

“JavaEE框架結(jié)構(gòu)開發(fā)”課程屬于一門綜合性課程，一般是安排在學(xué)生大三、大四階段完成的。傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容包括JavaEE開發(fā)環(huán)境的搭建、網(wǎng)頁設(shè)計基礎(chǔ)、JSP基礎(chǔ)以及數(shù)據(jù)庫應(yīng)用這些基礎(chǔ)知識，要求學(xué)生既要能夠上機熟練完成Struts2框架、Hibernate框架、Spring框架的應(yīng)用實例開發(fā)，又要能夠綜合性地對Struts2、Hibernate和Spring框架進行整合，用SSH框架完成一個綜合性網(wǎng)站系統(tǒng)的搭建。這對學(xué)生理論知識的掌握以及動手實踐能力的要求都很高。其教學(xué)過程，存在如下一些問題。

首先，這門課程內(nèi)容豐富，而課堂講授時間有限，很多內(nèi)容需要學(xué)生課后再閱讀一些相關(guān)材料來加深理解。如果學(xué)生不具備良好的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)習(xí)慣，不知道這個知識點與其他相關(guān)知識的關(guān)聯(lián)，只單純地學(xué)習(xí)這個知識點本身，那么在上機實踐中如果出現(xiàn)問題就找不到解決問題的切入點。其次，JavaEE框架技術(shù)的學(xué)習(xí)需要很多前導(dǎo)性知識，如Java面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計語言、數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)，以及Java Web基礎(chǔ)知識等，這要求學(xué)生具備扎實的基本功，但往往學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和能力不一樣，上課的時候?qū)W習(xí)效果和接受度有很大的差異。如何做到因材施教，滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，這是亟待解決的問題。最后，傳統(tǒng)的教學(xué)是面向全體學(xué)生進行講授，無法及時從學(xué)生的學(xué)習(xí)成果中得到反饋，因而就無法針對不同程度的學(xué)生進行差別化教學(xué)。學(xué)生數(shù)量眾多，教師對學(xué)生都采取同樣的教學(xué)進度、同樣的教學(xué)安排，學(xué)生無法做到針對性的學(xué)習(xí)，教師也很難根據(jù)每個學(xué)生的個性化差異開展不同的教學(xué)。

西北農(nóng)林科技大學(xué)信息工程學(xué)院的聶艷明等[1]采用以基于項目驅(qū)動的面向?qū)ο筌浖こ谭椒ㄩ_發(fā)的典型業(yè)務(wù)項目作為教學(xué)案例闡述了基于項目驅(qū)動的課程教學(xué)方法。北京交通大學(xué)軟件學(xué)院的冀振燕[2]提出了采用案例驅(qū)動的教學(xué)方式對課程教學(xué)進行設(shè)計，改進了“先理論后實踐”的傳統(tǒng)教學(xué)方式。暨南大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院的張曉剛[3]借鑒工程教育的先進理念并結(jié)合JavaEE技術(shù)特點，提出項目進階驅(qū)動的實踐教學(xué)模式。這些關(guān)于JavaEE課程教學(xué)改革[4-6]的研究都提供了有益的解決思路，但是對學(xué)生個性化教學(xué)的相關(guān)研究還比較少，本文重點從學(xué)生個性化角度做了有益的探索。

● 結(jié)果導(dǎo)向型的教學(xué)方案

過程導(dǎo)向比較注重過程，就是重在參與;結(jié)果導(dǎo)向是站在結(jié)果的角度思考問題，重在結(jié)果。本文所指的結(jié)果導(dǎo)向并不是只看中結(jié)果，而不考慮過程，而是從結(jié)果的反饋來調(diào)整實施過程，從而達到更好的學(xué)習(xí)效果。

1.OBE教育模式

基于學(xué)習(xí)產(chǎn)出的教育模式（Outcomes-based Education，縮寫為OBE）最早出現(xiàn)于美國和澳大利亞的基礎(chǔ)教育改革，是以學(xué)生的學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向的教育理念。在OBE教育模式中，學(xué)生學(xué)到了什么和是否成功遠比怎樣學(xué)習(xí)和什么時候?qū)W習(xí)重要。它的主要思想是根據(jù)學(xué)生某一階段學(xué)習(xí)后所應(yīng)達到的能力水平，及時調(diào)整學(xué)習(xí)過程，改進原有的課程設(shè)計與課程教學(xué)來保證學(xué)生達到預(yù)期的學(xué)習(xí)目標(biāo)。下圖為OBE課程設(shè)計理念與傳統(tǒng)課程設(shè)計理念的對比。

緊扣新經(jīng)濟對本科人才的需求特點，堅持以產(chǎn)出為導(dǎo)向的工程教育的理念，OBE關(guān)注四個問題：①我們想讓學(xué)生取得的學(xué)習(xí)成果是什么？②為什么要讓學(xué)生取得這樣的學(xué)習(xí)成果？③如何有效地幫助學(xué)生取得這些學(xué)習(xí)成果？④如何知道學(xué)生已經(jīng)取得了這些學(xué)習(xí)成果，并依次細(xì)分教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)環(huán)節(jié)關(guān)聯(lián)矩陣，持續(xù)改進教學(xué)效果？

對想讓學(xué)生取得的學(xué)習(xí)成果是什么這個問題，高校研究得最多，從教學(xué)大綱到每節(jié)課的學(xué)習(xí)知識點，內(nèi)容都已經(jīng)非常具體。第二個問題為什么要讓學(xué)生取得這樣的學(xué)習(xí)成果和第三個問題如何有效地幫助學(xué)生取得這些學(xué)習(xí)成果，是圍繞第一個問題詳細(xì)展開的。針對這兩個問題教師不斷地革新教學(xué)方法，各類精品課的出現(xiàn)都是為了讓學(xué)生能夠更好地接受學(xué)習(xí)的內(nèi)容和掌握學(xué)習(xí)中的重點、難點知識。在現(xiàn)代課程中，信息化時代的發(fā)展讓學(xué)生有更多獲取知識的途徑，筆者所在學(xué)校引進的OBE教學(xué)平臺，是以活動為中心，讓學(xué)生每次進入課程去訪問一個活動。在課前，教師把課件上傳到課程資源中，同時分享網(wǎng)上一些優(yōu)秀的教學(xué)資源，供學(xué)生課外學(xué)習(xí)，進而更多地幫助學(xué)生在課堂上領(lǐng)會吸收，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中可以在討論區(qū)提出問題，分享給大家，教師和學(xué)生可以在討論區(qū)進行互動答疑和解惑。這就大大提高了師生之間以及學(xué)生之間的互動，激發(fā)了學(xué)習(xí)熱情，同時可以了解學(xué)生的學(xué)習(xí)時間。第四個問題如何依次細(xì)分教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)環(huán)節(jié)關(guān)聯(lián)矩陣，持續(xù)改進教學(xué)效果，是本文主要思考的問題，筆者為此進行了一些有益的嘗試，從目前的情況來看，取得了比較好的教學(xué)效果。下面是從理論知識的學(xué)習(xí)和上機實踐兩個方面，基于第四個問題，對教學(xué)方法做的一些改進。

2.理論知識的教學(xué)方法研究

劉挺教授認(rèn)為，應(yīng)當(dāng)根據(jù)學(xué)生的個性化來定制學(xué)習(xí)路線。但是學(xué)生本身是有惰性的，而且知識是有次序的，因此應(yīng)該認(rèn)識到“教”的重要性。教師是“答疑解惑”者，但更是知識的傳播者，好的教師是把知識的架構(gòu)先告訴學(xué)生，將知識里面的重點難點梳理給學(xué)生，有些學(xué)生本身的學(xué)習(xí)能力不是很強，這就更需要教師的引領(lǐng)。所以“JavaEE框架結(jié)構(gòu)開發(fā)”課程中的網(wǎng)頁設(shè)計基礎(chǔ)、JSP基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用基礎(chǔ)，以及Struts2、Spring和Hibernate的概述這些基礎(chǔ)知識及重難點概念，采取傳統(tǒng)的教學(xué)方法——教師課堂講授，學(xué)生課下練習(xí)，運用教學(xué)PPT、教學(xué)視頻等豐富資源，吸引學(xué)生興趣，讓學(xué)生先踏進這個門檻里面來。但是學(xué)生的接受程度、先前的基礎(chǔ)儲備不一樣，所以當(dāng)教授完相關(guān)課程后，需采取隨堂測試的方式來了解學(xué)生對理論知識的掌握程度，然后根據(jù)反饋結(jié)果，來調(diào)整后續(xù)的講課內(nèi)容。以Struts2的核心配置為例，在OBE平臺下，教師可以課堂同步給學(xué)生布置練習(xí)題：①請寫出在web.xml文件中配置Struts2核心過濾器的代碼片段，并上機驗證。②簡述Struts2常量配置的3種方式并舉例。學(xué)生練習(xí)提交答案并給出遇到的問題，教師統(tǒng)計出學(xué)生的正確率，從而判斷學(xué)生的掌握程度。對于第一個問題，學(xué)生大部分出現(xiàn)404錯誤，這是因為學(xué)生下載的jar包版本和書上給出的jar包版本不一致，而不同的jar包對應(yīng)的web.xml文件內(nèi)容不一樣，學(xué)生沒有注意到版本問題導(dǎo)致部分出現(xiàn)404錯誤。這說明學(xué)生對本課Struts2框架搭建沒有完全理解與掌握，在課堂上就需要補充原有知識點，告知學(xué)生Struts2框架版本是不斷更新的，相應(yīng)jar包可能會合并更新，濾波器也相應(yīng)進行改變，而不是繼續(xù)往下講新的知識。第二個問題比較簡單，屬于基礎(chǔ)知識，正確率很高，那么把常量配置里面如果出現(xiàn)多個配置文件都配置常量可能出現(xiàn)后面的文件覆蓋前面文件的情況告訴學(xué)生就可以，并給學(xué)生補充一些額外知識點，然后繼續(xù)后面的學(xué)習(xí)。

JavaEE課程中的基礎(chǔ)概念大多需要學(xué)生簡答，少部分概念可以以填空和選擇的方式提出。例如，Struts2、Hibernate缺省的核心配置文件名分別為（struts.xml）和（hibernate.cfg.xml）;在Hibernate項目中，如實體類為User，則對應(yīng)的配置文件名為（User.hbm.xml）;持久化對象的生命周期中對象的三種狀態(tài)（瞬時態(tài)）（持久態(tài)）（脫管態(tài)）;等等。這些概念對教師了解學(xué)生對基本原理的掌握情況非常重要，教師可通過小測試的方式，得到學(xué)生成績的分析圖，根據(jù)分析的結(jié)果可以了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。這里選取了一次測試的考核結(jié)果，課程平均分為73.1，超過預(yù)期目標(biāo)70.0%，說明學(xué)生已經(jīng)基本掌握了基礎(chǔ)知識，那么就把這次考核出現(xiàn)的問題分析講解給學(xué)生聽，同時把與問題相關(guān)的知識點再次引入，使得出現(xiàn)類似問題的學(xué)生都可以迎刃而解，而不需要再次講解基礎(chǔ)知識，也不需要再補充前序知識點了。

3.上機實踐方面的教學(xué)方法研究

除了理論知識，JavaEE框架框架結(jié)構(gòu)開發(fā)課程還是一門動手性很強的課程，需要學(xué)生大量的上機練習(xí)。對于上機部分，采用線上線下同步的方式。

講解MVC設(shè)計模式，指導(dǎo)學(xué)生做一個簡單的留言系統(tǒng)。課堂上，對于編程能力強的學(xué)生，不僅要求其完成了登錄、留言功能，還可以繼續(xù)加深難度，額外給他們提出一些要求，如讓學(xué)生模仿登錄功能完成注冊功能，加入其他章節(jié)的知識進行融合，讓學(xué)生再加入刪除、修改功能等。對于剛剛能夠消化理解本課內(nèi)容的學(xué)生，只要求他們完成登錄和留言功能，同時模仿完成注冊功能，然后根據(jù)上機過程中出現(xiàn)的針對性問題進行解答，并且把這部分學(xué)生的問題進行匯總，在課堂上統(tǒng)一講解，并且不限于此類問題，所有相關(guān)問題也一起給學(xué)生分析，當(dāng)出現(xiàn)類似問題時應(yīng)該如何解決，舉一反三。課堂時間畢竟有限，對于來不及指導(dǎo)的學(xué)生，就讓他們把問題發(fā)布在OBE平臺的作業(yè)測試區(qū)和討論區(qū)，讓大家一起來討論并幫助解決遇到的問題。這里遇到的問題一般屬于班上大部分學(xué)生都可能出現(xiàn)的問題，通過大家的問題匯總及討論，讓學(xué)生把可能遇到的問題進行匯總并延伸給予講解。

例如，通過練習(xí)，發(fā)現(xiàn)學(xué)生對session概念的欠缺，大部分學(xué)生沒有掌握，可以很好地補充學(xué)生知識的盲點。還有一部分是上機出現(xiàn)困難的學(xué)生，需要采取線下輔導(dǎo)，一對一地講解，因為這樣的學(xué)生通?；A(chǔ)比較差，在答疑的過程中可能需要給學(xué)生補充很多知識點，讓學(xué)生了解自己欠缺的知識點，回去針對性做一些練習(xí)。同時這部分學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高，教師在輔導(dǎo)的過程中，需要幫助提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自信心，這是非常必要的。還有部分學(xué)生編程能力不足，又比較內(nèi)向，這時候還可以讓動手能力較強的學(xué)生來給予輔導(dǎo)，這不管是對輔導(dǎo)的學(xué)生還是被輔導(dǎo)的學(xué)生都是一次能力的提升。

● 結(jié)語

通過OBE平臺，教師可以實時看到學(xué)生學(xué)習(xí)的效果，配合多元彈性的個性化學(xué)習(xí)要求，讓學(xué)生通過練習(xí)來發(fā)現(xiàn)自己的問題，再將結(jié)果反饋給教師，從而改進原有的課程設(shè)計與課程教學(xué)。線上線下互動式教學(xué)模式提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，通過線上討論，學(xué)生可以打開思路從多個角度思考問題，同時也起到督促的作用，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)都記錄在線，學(xué)生會更加重視。此外，課程網(wǎng)站的建設(shè)為學(xué)生提供了一個便利的課程學(xué)習(xí)平臺，學(xué)生不僅可以方便地獲取課程學(xué)習(xí)資料，還可以發(fā)揮主觀能動性積極進行學(xué)習(xí)交流。

通過結(jié)果導(dǎo)向的教學(xué)方法，教師可以在學(xué)生的學(xué)習(xí)過程中，及時了解學(xué)生是當(dāng)前知識點出現(xiàn)問題，還是基礎(chǔ)知識沒有掌握，根據(jù)學(xué)生的掌握程度來調(diào)整教學(xué)安排，定制個性化教學(xué)方案。通過該教學(xué)方法，學(xué)生在學(xué)習(xí)當(dāng)中，已經(jīng)明顯增加了學(xué)習(xí)興趣，學(xué)習(xí)效果也得到有效提升。

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