金課打造下的Java平臺課程改革研究與探討

解紹詞 馬 創(chuàng) 劉 俊

(重慶郵電大學(xué) 重慶 400065)

0 引言

隨著新一代信息技術(shù)加速滲透到經(jīng)濟和社會生活的各個領(lǐng)域，軟件產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)化、服務(wù)化、平臺化、融合化新趨勢。目前，新一代信息技術(shù)正在轉(zhuǎn)向軟件主導(dǎo)，軟件在信息產(chǎn)業(yè)中的貢獻不斷增加?！吨袊圃?025》、《積極推進“互聯(lián)網(wǎng)+”行動的指導(dǎo)意見》和《加快推進網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)自主創(chuàng)新》等國策的深入推進和落實，將會對產(chǎn)業(yè)變革產(chǎn)生深遠影響，國民經(jīng)濟各個領(lǐng)域?qū)浖a(chǎn)業(yè)的需求將更加強勁，尤其是對操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫等基礎(chǔ)軟件、行業(yè)應(yīng)用軟件、大數(shù)據(jù)軟件產(chǎn)生更高、更廣泛的需求。

《程序設(shè)計(4)(Java平臺)》是軟件工程專業(yè)的專業(yè)課程之一，課時與學(xué)分設(shè)置較重，每年選修人數(shù)超過300人。課程不斷進行教學(xué)改革嘗試與摸索，在翻轉(zhuǎn)課堂授課方面積累了一定的教學(xué)經(jīng)驗。在新冠疫情影響下，課程團隊確定擬采用線上授課與線下自學(xué)相結(jié)合的網(wǎng)課授課模式。在新形勢下，課程團隊接下來將研究翻轉(zhuǎn)課堂授課模式與線上線下式授課模式的融合機制。

1 金課建設(shè)目標(biāo)與任務(wù)

本課程建設(shè)目標(biāo)與任務(wù)如下：

（1）在研究和融合現(xiàn)有機房授課、網(wǎng)課授課、翻轉(zhuǎn)課堂授課模式的基礎(chǔ)之上，進一步深化教學(xué)改革，面向機房與互聯(lián)網(wǎng)授課同時適配的課程授課模式，編寫新的授課計劃；（2）在新的授課模式下，進一步規(guī)范教師所需授課資源，包括授課計劃、教案、PPT、授課任務(wù)表等，達到課程授課的標(biāo)準統(tǒng)一化與可持續(xù)化要求；（3）在網(wǎng)課資源建設(shè)的基礎(chǔ)上，進一步豐富學(xué)生所需自學(xué)資源，包括語音版PPT、教學(xué)錄播視頻、操作示范視頻、知識點微視頻、音頻、指南文檔等，達到資源的可裁剪化、可組裝化的要求；（4）進一步深入挖掘課程的“思政”育人元素，實施課程思政教育體系建設(shè)，切實推動本課程的內(nèi)涵建設(shè)、過程規(guī)范和水平提升，通過課程建設(shè)促進專業(yè)建設(shè)；（5）進一步加強師資隊伍建設(shè)，提高教師的理論教學(xué)素質(zhì)與實踐教學(xué)素質(zhì)，尤其針對年輕教師進行傳幫帶，參與形式多樣的教學(xué)培訓(xùn)與行業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，使教師隊伍始終緊跟市場技術(shù)前沿；（6）對接企業(yè)，建設(shè)云教學(xué)平臺與可擴展型案例庫，并進行對應(yīng)的教師技能培訓(xùn)，并將資源與經(jīng)驗延伸應(yīng)用到相關(guān)課程之中；（7）形成若干金課建設(shè)教研教改成果。在課程教學(xué)大綱、教學(xué)內(nèi)容、案例資源、教學(xué)模式、考核方式、課程思政實踐、師資隊伍建設(shè)等方面形成一系列可借鑒、可推廣的教學(xué)成果。

2 課程內(nèi)容優(yōu)化

根據(jù)本課程特點，內(nèi)容可以分成兩大部分：第一部分主要圍繞Java SE版本技術(shù)進行教學(xué)，包括Java基本語法，Java面向?qū)ο蠹夹g(shù)，Java常用基本類（Math、String等），Java I/O開發(fā)技術(shù)、多線程開發(fā)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信開發(fā)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用開發(fā)技術(shù)等內(nèi)容；第二部分圍繞 Java EE版本技術(shù)進行教學(xué)，包括HTML開發(fā)技術(shù)、JavaScript開發(fā)技術(shù)、CSS開發(fā)技術(shù)、動態(tài)Java Web組件開發(fā)技術(shù)、MVC軟件架構(gòu)思想等內(nèi)容。同時兩個部分之中還包括相應(yīng)開發(fā)工具、服務(wù)平臺環(huán)境的使用方法學(xué)習(xí)。

3 教學(xué)資源建設(shè)

教學(xué)資源主要包括教案、PPT、授課計劃、各類音視頻資源、指南文檔等。其中，重點針對以往不盡完善的資源進行豐富與擴充，重點包括：

3.1 教學(xué)PPT課件

課件針對教師授課與學(xué)生自學(xué)，因此課件可以準備成帶語音版本。另外，PPT中應(yīng)體現(xiàn)要求、隨堂練習(xí)、作業(yè)等提示信息，提醒學(xué)生一定要按照提示信息進行自學(xué)和練習(xí)，按時提交成果，學(xué)生課下或者線下可以通過聲音結(jié)合文字進行自學(xué)。

3.2 教學(xué)與學(xué)習(xí)任務(wù)表

通過Excel，制作本次課的教學(xué)與學(xué)習(xí)任務(wù)表，便于教師與學(xué)生全面了解當(dāng)次課程的所有教學(xué)與學(xué)習(xí)任務(wù)。表格以課時為粒度進行劃分，包括學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)方式、隨堂練習(xí)任務(wù)、對應(yīng)PPT、對應(yīng)教材內(nèi)容、自學(xué)文檔、自學(xué)視頻等維度。

3.3 教學(xué)錄播視頻

考慮到部分學(xué)生希望通過某講內(nèi)容對應(yīng)的教師錄播視頻進行預(yù)習(xí)、回看復(fù)習(xí)，應(yīng)建設(shè)和提供課程每一講內(nèi)容的錄播視頻。

3.4 知識點微視頻

對于一些較為復(fù)雜的操作，以及較為獨立的知識點講解，微視頻是學(xué)生最需要的資源。它的好處是簡短扼要，直擊重心。課程團隊教師通過錄屏工具，如PPT錄屏功能、錄屏軟件等，將本次課程中涉及到的操作示范，提前進行錄屏，形成視頻文件，上傳到QQ群中。當(dāng)然互聯(lián)網(wǎng)中一些免費的教學(xué)類視頻也可以提供給學(xué)生學(xué)習(xí)。

3.5 學(xué)習(xí)指南文檔

教師同時也根據(jù)需要建設(shè)和提供一些步驟較為清晰的指南類文檔，或者課外擴展補充性學(xué)習(xí)文檔給學(xué)生線下自學(xué)。

4 課程思政元素建設(shè)

課程組以習(xí)近平新時代中國特色社會主義思想為指導(dǎo)，全面貫徹黨的十九大精神和黨的教育方針，落實立德樹人根本任務(wù)，在中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化繼承與創(chuàng)新、國家安全及保障、新時代國家科技戰(zhàn)略與興國等方面，進一步深入、充分挖掘《程序設(shè)計 (4)(Java平臺)》課程中的思政元素，做好價值引領(lǐng)工作。目前在教學(xué)目標(biāo)中梳理出來的待建設(shè)思政元素包括：

（1）思政元素1：“繼承及多態(tài)”與“中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的繼承創(chuàng)新與發(fā)展”的共同點探討；（2）思政元素2：“異常及其處理機制”與“國家安全及保障”的共同點探討；（3）思政元素3：“I/0輸入輸出”與“國家進出口貿(mào)易”的共同點探討；（4）思政元素4：“Java網(wǎng)絡(luò)通信開發(fā)”與“國家通信業(yè)務(wù)迅猛發(fā)展形勢”關(guān)系的相關(guān)探討；（5）思政元素5：“數(shù)據(jù)庫技術(shù)”與“國家大數(shù)據(jù)發(fā)展戰(zhàn)略”關(guān)系的相關(guān)探討；（6）思政元素6：“數(shù)據(jù)庫服務(wù)”與“國家信息安全”關(guān)系的相關(guān)探討；（7）思政元素7：“Java EE中間件服務(wù)”與“國家信息安全”關(guān)系的相關(guān)探討。

5 授課模式改革深化建設(shè)

課程組在研究和融合現(xiàn)有機房授課、網(wǎng)課授課、翻轉(zhuǎn)課堂授課模式的基礎(chǔ)之上，進一步深化教學(xué)改革，調(diào)整與完善新形勢下課程授課模式。以往課程授課方式是：在機房實驗室中，使用華為云平臺等電子教學(xué)軟件，進行機房授課，教師講課時，教師機控制所有學(xué)生機，進行PPT和相關(guān)程序編寫的操作演示。學(xué)生課上練習(xí)時，教師機結(jié)束控制。最后教師通過教學(xué)軟件在線收集學(xué)生的練習(xí)結(jié)果。在金課建設(shè)中，課程組結(jié)合已經(jīng)積累起來并卓有成效的翻轉(zhuǎn)課堂經(jīng)驗，改進現(xiàn)有課程團隊教學(xué)方法，結(jié)合新形勢下網(wǎng)課授課的優(yōu)點，與課程內(nèi)容優(yōu)化相結(jié)合，形成一種面向機房與互聯(lián)網(wǎng)授課同時適配的新教學(xué)模式：基于SPOC的混合式深度學(xué)習(xí)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式。在進行混合教學(xué)活動制定與設(shè)計時，要分別以課前、課中和課后等三方面機械能考慮，之后讓學(xué)生參考課程活動設(shè)計來對時間予以合理化安排，從而使混合教學(xué)的各個環(huán)節(jié)得到充分的利用。

5.1 線上課前引導(dǎo)

線上課前引導(dǎo)的設(shè)計主要是為了后續(xù)教學(xué)問題的引出而進行的。在傳統(tǒng)的SPOC教學(xué)模式中，無論是教學(xué)視頻還是學(xué)習(xí)任務(wù)都具有非常關(guān)鍵的作用，同時，上述兩者也是教學(xué)活動開展過程中的重要的教學(xué)資源。此種教學(xué)形式的應(yīng)用能夠?qū)W(xué)生起到重要的引導(dǎo)作用，從而更好地深入到學(xué)習(xí)過程中。同時，借助PPT、錄播視頻、微視頻的形式為載體，可以幫助學(xué)生初步了解新知識，之后再開展循序漸進的教學(xué)設(shè)計，并利用網(wǎng)絡(luò)平臺或社交軟件圍繞相關(guān)問題展開探討，以此深化對知識的印象與理解。

5.2 線下課堂活動

線下課堂活動是教學(xué)活動中最為關(guān)鍵和核心的內(nèi)容，是開展知識研究、解決問題的基礎(chǔ)所在。這其中的研究主要是將教育中的核心問題等提出，針對核心問題的需要展開相應(yīng)的問題研究。其中主要分為如下三個部分：（1）面向基礎(chǔ)的課堂導(dǎo)學(xué)。這一環(huán)節(jié)注重培養(yǎng)學(xué)生成人成才的基本素質(zhì)所需要的基礎(chǔ)知識導(dǎo)學(xué)。首先，教師通過SPOC平臺的學(xué)習(xí)過程記錄與統(tǒng)計分析功能，快速了解學(xué)生課前編程類課程視頻學(xué)習(xí)的整體情況，并對編程技術(shù)與技巧等相關(guān)疑難問題進行歸類、整理。然后，針對學(xué)生遇到的這些問題進行點撥或精講，再布置訓(xùn)練項目、案例與任務(wù)，創(chuàng)設(shè)訓(xùn)練環(huán)境，提出導(dǎo)學(xué)問題。（2）面向綜合的課堂研討。這一環(huán)節(jié)注重課堂環(huán)境下導(dǎo)學(xué)問題的綜合性探討與解決。模擬企業(yè)工作團隊將學(xué)生分組（每組3-5人），以小組為單位進行編程項目訓(xùn)練、合作探究與問題研討。在訓(xùn)練過程中，學(xué)生遇到問題可以通過獨立思考、相互交流、共同研討的方式解決，也可以與教師進行一對一或一對多的交流。（3）面向創(chuàng)新的課堂評價。這一環(huán)節(jié)注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，通過學(xué)生在班內(nèi)分組提交、展示和講解自己的編程成果，然后進行學(xué)生自評、互評與教師評價，使學(xué)生可以更加多方位、多層面了解自己的能力與水平，提煉自身創(chuàng)新點，便于向下一個周期做反饋，以此提升自己的綜合創(chuàng)新能力。

5.3 課后綜合復(fù)習(xí)反思

這個階段的課后復(fù)習(xí)主要是針對相關(guān)編程技術(shù)與技巧問題研究之后及時進行聯(lián)系，根據(jù)教師布置的相關(guān)作業(yè)展開練習(xí)，同時在線提出指導(dǎo)意見，針對學(xué)生的完成情況進行指導(dǎo)，只有逐漸進行知識鞏固，才能實現(xiàn)真正的教學(xué)目的。

6 師資隊伍建設(shè)

進一步加強師資隊伍建設(shè)，提高教師的理論教學(xué)素質(zhì)與實踐教學(xué)素質(zhì)，建設(shè)“雙師型”教學(xué)隊伍。主要包括：

（1）針對年輕教師進行傳幫帶，使年輕教師站穩(wěn)三尺講臺；（2）參與各類教學(xué)講座與培訓(xùn)班，并將形成經(jīng)驗，開展教研活動互相交流；（3）參與各類行業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，使教師隊伍始終緊跟市場技術(shù)前沿，與產(chǎn)業(yè)緊密結(jié)合；（4）大力引進相關(guān)知名企業(yè)程序員、高管進行交流與合作。

7 校企合作平臺建設(shè)

課程組所在學(xué)院長期與武漢明博科技有限公司、東軟、軟通動力、成都華迪、深圳軟酷等公司進行過合作，例如畢業(yè)實習(xí)期的學(xué)生，在以上公司進行為期2個月的Java項目實戰(zhàn)開發(fā)實訓(xùn)。接下來課程組在學(xué)院帶領(lǐng)下，將進一步對接相關(guān)意向企業(yè)，共同建設(shè)適應(yīng)于軟件工程專業(yè)本科教育的云教學(xué)平臺與可擴展型案例庫，并進行對應(yīng)的教師技能培訓(xùn)。

8 結(jié)語

《程序設(shè)計(4)(Java平臺)》是軟件工程專業(yè)的專業(yè)課程之一，課時與學(xué)分設(shè)置較重，課程不斷進行教學(xué)改革嘗試與摸索，在翻轉(zhuǎn)課堂授課方面積累了一定的教學(xué)經(jīng)驗。在金課打造的導(dǎo)向下，課程組針對教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化、教學(xué)資源擴充、課程思政元素建設(shè)、授課模式改革深化、師資隊伍建設(shè)與校企合作平臺建設(shè)等幾個方面進行了深入探討與工作推進，取得了一定的效果，下一步將按照既有思路繼續(xù)推進工作。