OBE理念下基于知識(shí)圖譜的Java EE課程教學(xué)改革探索與實(shí)踐

摘要：當(dāng)前Java EE課程面臨體系龐雜、學(xué)習(xí)目標(biāo)不清晰、個(gè)性化教學(xué)支持欠缺等問(wèn)題。與此同時(shí)，高等教育正在經(jīng)歷從“基于課程輸入”向“基于學(xué)習(xí)產(chǎn)出（OBE） ”的范式轉(zhuǎn)型。針對(duì)這一現(xiàn)狀，本研究基于OBE教育理念，提出通過(guò)構(gòu)建課程知識(shí)圖譜來(lái)推進(jìn)Java EE教學(xué)改革。改革方案系統(tǒng)性地涵蓋了教學(xué)目標(biāo)設(shè)定、教學(xué)內(nèi)容重構(gòu)、教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)與實(shí)施以及教學(xué)考核評(píng)價(jià)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。實(shí)踐數(shù)據(jù)表明，該教學(xué)改革方案有效促進(jìn)了學(xué)生的知識(shí)體系構(gòu)建與個(gè)性化學(xué)習(xí)進(jìn)程，顯著提升了學(xué)生的高階思維能力與軟件開(kāi)發(fā)綜合技能，從而切實(shí)增強(qiáng)了學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

關(guān)鍵詞：成果導(dǎo)向教育（OBE） ；知識(shí)圖譜；Java EE；教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642" " " " 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2025）19-0127-04

開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)） 標(biāo)識(shí)碼（OSID）

0 引言

“以學(xué)生為中心，以產(chǎn)出為導(dǎo)向，以持續(xù)改進(jìn)為驅(qū)動(dòng)力”的OBE（Outcomes-Based Education） 教育理念是工程教育認(rèn)證的核心，OBE教育思想源于直接面向社會(huì)需求的大眾化教育，高等教育已從基于課程的教育轉(zhuǎn)向基于產(chǎn)出的教育，從以教師為中心轉(zhuǎn)向以學(xué)生為中心，從知識(shí)傳授型教育轉(zhuǎn)向能力培養(yǎng)型教育[1]。

Java EE課程是一門(mén)核心的軟件開(kāi)發(fā)課程，其內(nèi)容涉及互聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)應(yīng)用相關(guān)的架構(gòu)、方法和技術(shù)，是計(jì)算機(jī)專業(yè)軟件開(kāi)發(fā)方向的主干課程。Java EE是建立在Java平臺(tái)上的企業(yè)級(jí)應(yīng)用解決方案，是當(dāng)前企業(yè)級(jí)開(kāi)發(fā)的首選平臺(tái)，眾多企業(yè)級(jí)應(yīng)用，如辦公自動(dòng)化系統(tǒng)、電子商務(wù)平臺(tái)和互聯(lián)網(wǎng)金融應(yīng)用等，均基于Java EE技術(shù)開(kāi)發(fā)。

1 存在的問(wèn)題

本研究涉及的Java EE課程包括兩方面內(nèi)容：（1） Java Web開(kāi)發(fā)技術(shù)；（2） 基于Spring+SpringMVC+MyBatis的第三方開(kāi)源框架。目前課程教學(xué)存在以下突出問(wèn)題：

（1） 教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際需求脫節(jié)。課堂教學(xué)偏重理論原理和復(fù)雜框架配置，而學(xué)生更渴望掌握最新、高效的開(kāi)發(fā)技術(shù)。由于技術(shù)框架和行業(yè)案例更新迭代快，亟須重構(gòu)課程體系，通過(guò)精心設(shè)計(jì)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。

（2） 教學(xué)模式缺乏多樣性。教師僅將課件和視頻上傳至“學(xué)習(xí)通”平臺(tái)，采用統(tǒng)一的教學(xué)進(jìn)度和方式。教學(xué)資源未按知識(shí)粒度系統(tǒng)組織，導(dǎo)致學(xué)生難以把握知識(shí)脈絡(luò)，自主學(xué)習(xí)導(dǎo)向性不足。課堂以教師講授和學(xué)生模仿為主，缺少深度討論和綜合實(shí)踐，不利于知識(shí)的內(nèi)化和深度理解。

（3） 考核機(jī)制不夠完善?，F(xiàn)有過(guò)程性考核和期末分組設(shè)計(jì)難以準(zhǔn)確評(píng)估個(gè)體學(xué)習(xí)效果，特別是團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目中個(gè)人貢獻(xiàn)的量化存在困難，需要建立更精準(zhǔn)的個(gè)體評(píng)價(jià)體系。

針對(duì)上述問(wèn)題，在OBE教育理念下，研究提出了基于知識(shí)圖譜的混合式教學(xué)模式。OBE理念強(qiáng)調(diào)的是以學(xué)生為中心，以成果產(chǎn)出為導(dǎo)向，能夠進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)[2]；而知識(shí)圖譜作為推動(dòng)人工智能發(fā)展的核心驅(qū)動(dòng)力，為教育信息化2.0時(shí)代的教育教學(xué)提供了新的賦能力量，提高精準(zhǔn)教學(xué)質(zhì)量和個(gè)性化服務(wù)水平[3]。借助超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)，構(gòu)建課程知識(shí)圖譜，實(shí)施線上線下相結(jié)合的教學(xué)實(shí)踐，獲取學(xué)生個(gè)體和班級(jí)整體在課程學(xué)習(xí)過(guò)程中所產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)知識(shí)圖譜，為學(xué)生推薦個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑和學(xué)習(xí)資源，也為教師持續(xù)改進(jìn)教學(xué)提供支持，從而提高教學(xué)質(zhì)量，增強(qiáng)學(xué)生的軟件開(kāi)發(fā)能力與就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

2 改革措施

2.1 以社會(huì)需求為目標(biāo)，重構(gòu)課程知識(shí)體系

2.1.1 整合高效的Java EE開(kāi)發(fā)框架Spring Boot

當(dāng)前Java EE開(kāi)發(fā)技術(shù)流行的框架是Spring Boot，Spring Boot是建立在Spring框架之上，基于Spring的核心特性和功能，是Spring的一種擴(kuò)展和增強(qiáng)。由于Spring Boot遵循“約定優(yōu)于配置”的原則，從而使得開(kāi)發(fā)者只需很少的配置，或者使用默認(rèn)的配置就可以快速地搭建項(xiàng)目，大大提高開(kāi)發(fā)效率，因此深受開(kāi)發(fā)者青睞。這要求在講授Spring框架時(shí)，需增設(shè)Spring Boot內(nèi)容。教師需在有限學(xué)時(shí)內(nèi)優(yōu)化課程知識(shí)體系，使得學(xué)生既有Spring框架的理論知識(shí)，又能夠應(yīng)用Spring Boot框架去高效地開(kāi)發(fā)項(xiàng)目。

2.1.2 選用高效的開(kāi)發(fā)平臺(tái)IntelliJ IDEA，將相關(guān)的工具引入課程學(xué)習(xí)框架

支持Java EE開(kāi)發(fā)的平臺(tái)有MyEclipse、Eclipse和IntelliJ IDEA， IntelliJ IDEA是近年來(lái)廣受歡迎且業(yè)界評(píng)價(jià)極高的Java EE開(kāi)發(fā)平臺(tái)，其在智能代碼輔助、代碼重構(gòu)及版本控制工具集成等方面表現(xiàn)優(yōu)異，是一款高效的開(kāi)發(fā)工具。在課程學(xué)習(xí)中，還引入相關(guān)工具，具體如下：

（1） Maven構(gòu)建工具：引入Maven項(xiàng)目構(gòu)建工具，旨在規(guī)范項(xiàng)目結(jié)構(gòu)，統(tǒng)一管理項(xiàng)目依賴（JAR包） ，培養(yǎng)學(xué)生遵循行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)流程的意識(shí)。

（2） Postman接口測(cè)試工具：引入Postman進(jìn)行接口測(cè)試，使學(xué)生掌握API測(cè)試方法，理解客戶端與服務(wù)器交互過(guò)程，為前后端分離開(kāi)發(fā)奠定基礎(chǔ)。

（3） Spring-Fox接口生成工具：集成Spring-Fox自動(dòng)生成API文檔，便于前后端協(xié)作，讓學(xué)生體驗(yàn)真實(shí)的團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)流程。

（4） Git版本控制工具：引入Git進(jìn)行版本控制，培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作開(kāi)發(fā)能力和項(xiàng)目版本管理習(xí)慣。

2.2 梳理知識(shí)脈絡(luò)，構(gòu)建課程知識(shí)圖譜，以成果為導(dǎo)向，重新設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)

OBE教育理念強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，推動(dòng)高等教育從知識(shí)傳授型向能力培養(yǎng)型轉(zhuǎn)變。基于本學(xué)院學(xué)生的專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)需求，Java EE課程采用全棧內(nèi)容設(shè)計(jì)。在有限學(xué)時(shí)條件下，須突破傳統(tǒng)\"以教師為中心\"的灌輸式教學(xué)模式，通過(guò)超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)實(shí)現(xiàn)信息化教學(xué)，采用線上線下混合式教學(xué)方法，系統(tǒng)梳理知識(shí)體系并構(gòu)建課程知識(shí)圖譜，進(jìn)而依托圖譜建設(shè)課程資源體系。

課程實(shí)施以成果為導(dǎo)向，每個(gè)教學(xué)模塊均設(shè)計(jì)綜合性案例，有機(jī)融入相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。課程知識(shí)圖譜的構(gòu)建依據(jù)Web應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)技術(shù)要點(diǎn)，可直觀呈現(xiàn)知識(shí)點(diǎn)間的邏輯關(guān)聯(lián)、先后修關(guān)系以及在案例中的實(shí)際應(yīng)用。教學(xué)實(shí)施過(guò)程中，基礎(chǔ)性、概念性內(nèi)容安排學(xué)生線上自主學(xué)習(xí)；線下課堂教學(xué)重點(diǎn)聚焦：（1） 技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景；（2） 技術(shù)背景、設(shè)計(jì)原理與核心問(wèn)題；（3） 技術(shù)體系架構(gòu)，幫助學(xué)生形成系統(tǒng)性技術(shù)認(rèn)知[4]。教師通過(guò)增設(shè)綜合實(shí)踐與專題討論環(huán)節(jié)，著力培養(yǎng)學(xué)生分析、評(píng)價(jià)與創(chuàng)新的高階思維能力。

2.3 基于線上線下混合式教學(xué)，完善考核方式，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)評(píng)價(jià)

考核包括形成性考核和終結(jié)性考核，把線上學(xué)習(xí)情況納入考核，細(xì)化考核的方面，通過(guò)平臺(tái)能夠較精準(zhǔn)地考查學(xué)生平時(shí)的學(xué)習(xí)表現(xiàn)和學(xué)習(xí)效果。

3 實(shí)施過(guò)程和效果

3.1 明確教學(xué)目標(biāo)，整理知識(shí)脈絡(luò)，構(gòu)建課程知識(shí)圖譜，完善教學(xué)資源

課程目標(biāo)1：理解Java EE整體技術(shù)框架、掌握J(rèn)ava Web開(kāi)發(fā)技術(shù)、掌握Spring框架、SpringMVC框架和MyBatis框架、掌握SSM框架的整合思想和步驟。

課程目標(biāo)2：掌握Web應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)流程、理解常用的設(shè)計(jì)模式，掌握代碼的編寫(xiě)規(guī)范、掌握企業(yè)級(jí)應(yīng)用程序的分層架構(gòu)，能夠基于SSM框架，結(jié)合主流的前端開(kāi)發(fā)技術(shù)完成項(xiàng)目開(kāi)發(fā)。注重培養(yǎng)實(shí)踐能力和解決問(wèn)題的能力，能夠針對(duì)應(yīng)用開(kāi)發(fā)的實(shí)際問(wèn)題，提出解決方案，并具有創(chuàng)新意識(shí)。

課程目標(biāo)3：具備與其他同學(xué)進(jìn)行有效溝通和協(xié)作的能力；具備自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的意識(shí)，能夠跟蹤技術(shù)前沿。

明確了上面的課程目標(biāo)，設(shè)計(jì)了圖1的教學(xué)體系，按照?qǐng)D２的思路來(lái)展開(kāi)教學(xué)，由淺入深，逐層推進(jìn)。

初步建成知識(shí)圖譜，分為“第1部分Java EE概述與開(kāi)發(fā)環(huán)境搭建”“第2部分Java Web開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)”“第3部分SSM框架”“第4部分Spring Boot框架”和“第5部分前端開(kāi)發(fā)技術(shù)”5個(gè)模塊?？紤]到部分專業(yè)未開(kāi)設(shè)前端開(kāi)發(fā)課程，本課程特增設(shè)“第5部分前端開(kāi)發(fā)技術(shù)”模塊，提供HTML+DIV+CSS、JavaScript、JQuery和Bootstrap框架的學(xué)習(xí)資源，供學(xué)生自主學(xué)習(xí)。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，將教材里的一些相關(guān)的章歸屬到一個(gè)模塊里，一個(gè)模塊再分為幾個(gè)節(jié)，“模塊-節(jié)-知識(shí)點(diǎn)”三級(jí)粒度組成，通過(guò)知識(shí)圖譜，學(xué)生可以構(gòu)建Web應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的技術(shù)體系，其中“第2部分Java Web開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)”模塊的知識(shí)圖譜如圖3所示。

單擊圖譜中的“2.1 JSP基本語(yǔ)法”節(jié)點(diǎn)時(shí)（如圖4所示） ，右側(cè)窗口將顯示該知識(shí)點(diǎn)關(guān)聯(lián)的學(xué)習(xí)資源、試題、平均完成率、平均掌握率以及前后繼知識(shí)點(diǎn)的掌握率。單擊詳情，可以看到班級(jí)對(duì)這個(gè)知識(shí)點(diǎn)的整體掌握情況，如圖5所示，選擇某個(gè)學(xué)生，則可以看到這個(gè)學(xué)生的個(gè)體掌握情況，如圖6所示，系統(tǒng)能為學(xué)生推送個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑，支持其自適應(yīng)學(xué)習(xí)。

3.2 編寫(xiě)教案，做好線上線下教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)

在組織和完善教學(xué)資源時(shí)，需要系統(tǒng)性地關(guān)聯(lián)各知識(shí)點(diǎn)。由于教學(xué)內(nèi)容涵蓋多個(gè)板塊，應(yīng)明確劃分三個(gè)層次：核心掌握內(nèi)容、自主學(xué)習(xí)內(nèi)容和知識(shí)拓展內(nèi)容。具體實(shí)施包括：編寫(xiě)詳細(xì)教案，設(shè)計(jì)線上線下相結(jié)合的教學(xué)內(nèi)容，精心組織課堂教學(xué)，發(fā)布與知識(shí)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的隨堂練習(xí)以監(jiān)測(cè)學(xué)生掌握情況。同時(shí)增加課堂討論環(huán)節(jié)促進(jìn)知識(shí)內(nèi)化，并在每個(gè)模塊學(xué)習(xí)后安排綜合實(shí)踐活動(dòng)以提升實(shí)踐能力。

期末課程大作業(yè)采取項(xiàng)目制形式：教師基于現(xiàn)有Web系統(tǒng)設(shè)計(jì)題目，規(guī)定數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)和功能需求。學(xué)生以小組為單位，在限定條件下進(jìn)行合作開(kāi)發(fā)，除完成基本功能外還需實(shí)現(xiàn)拓展功能。要求明確記錄組員分工與貢獻(xiàn)，并提供相應(yīng)證明材料。作業(yè)提交后須進(jìn)行班級(jí)答辯演示，這一設(shè)計(jì)既能促進(jìn)學(xué)生間的交流學(xué)習(xí)，又能有效防范抄襲行為，確保評(píng)價(jià)過(guò)程的真實(shí)性和公平性，從而客觀反映學(xué)生的學(xué)習(xí)成效。

3.3 實(shí)施線上線下混合式教學(xué)，獲取學(xué)生個(gè)體和班級(jí)整體動(dòng)態(tài)知識(shí)圖譜

實(shí)施線上線下混合式教學(xué)，線上借助知識(shí)圖譜可直觀監(jiān)測(cè)學(xué)生對(duì)各知識(shí)點(diǎn)的完成率與掌握度，通過(guò)班級(jí)知識(shí)圖譜和章節(jié)測(cè)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)，凝練共性問(wèn)題[5]；線下課堂完成重要知識(shí)的精講、實(shí)踐練習(xí)、綜合案例講解和討論， 促進(jìn)知識(shí)的深度學(xué)習(xí)，內(nèi)化知識(shí)，構(gòu)建知識(shí)之間的關(guān)聯(lián)；課后發(fā)布實(shí)驗(yàn)作業(yè)和拓展資料。學(xué)習(xí)通平臺(tái)會(huì)根據(jù)學(xué)生各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，推薦個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑和個(gè)性化學(xué)習(xí)資源，學(xué)生進(jìn)行自適應(yīng)學(xué)習(xí)?；谡n程知識(shí)圖譜，平臺(tái)記錄學(xué)生在教學(xué)課件、教學(xué)視頻、實(shí)驗(yàn)作業(yè)、隨堂練習(xí)、章節(jié)測(cè)驗(yàn)、討論等環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)軌跡，以知識(shí)圖譜的形式可視化地展示學(xué)生知識(shí)點(diǎn)的掌握程度，能夠精準(zhǔn)定位學(xué)生學(xué)習(xí)短板以及薄弱知識(shí)點(diǎn)，教師可依據(jù)平臺(tái)反饋的學(xué)生學(xué)習(xí)問(wèn)題，動(dòng)態(tài)調(diào)整教學(xué)策略。

3.4 建立一套過(guò)程性評(píng)價(jià)與終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合的多元化課程評(píng)價(jià)體系

為確保課程目標(biāo)的達(dá)成，教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式及評(píng)價(jià)體系均圍繞這三個(gè)目標(biāo)設(shè)計(jì)與實(shí)施[6]。課程的成績(jī)由平時(shí)成績(jī)40%和期末設(shè)計(jì)成績(jī)60%構(gòu)成，平時(shí)成績(jī)的權(quán)重如圖7所示。期末設(shè)計(jì)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如圖8所示。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)匿名在線問(wèn)卷調(diào)查收集的學(xué)生反饋數(shù)據(jù)（如圖9所示） ，客觀反映了教學(xué)改革的實(shí)際成效。問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果顯示：學(xué)生在成果導(dǎo)向認(rèn)知、開(kāi)發(fā)工具鏈掌握程度以及知識(shí)體系構(gòu)建等方面均給予積極評(píng)價(jià)，這些反饋與課程設(shè)計(jì)的預(yù)期目標(biāo)高度吻合，證實(shí)了教學(xué)改革的有效性。實(shí)施基于OBE理念與知識(shí)圖譜的Java EE課程教學(xué)模式后，不僅顯著提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，更使其具備了扎實(shí)的Web應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)能力，同時(shí)在團(tuán)隊(duì)協(xié)作和自主學(xué)習(xí)方面也取得了明顯進(jìn)步。

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【通聯(lián)編輯：王力】