融入企業(yè)應(yīng)用及系統(tǒng)觀的Java系列課程教學(xué)改革理念構(gòu)建

寧輝+張偉娜

1概述

Java是目前最熱、應(yīng)用最廣泛的編程語(yǔ)言之一，TIOBE編程社區(qū)索引2016年及2017年2月份的排名結(jié)果顯示Java排名第一，依然是最受大家歡迎的語(yǔ)言。它具備跨平臺(tái)、安全、適用于網(wǎng)絡(luò)等重要特征，廣泛應(yīng)用于動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)、電子商務(wù)、移動(dòng)軟件和游戲開(kāi)發(fā)等軟件領(lǐng)域。

軟件行業(yè)的飛速發(fā)展導(dǎo)致Java應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)相關(guān)技術(shù)和應(yīng)用模式產(chǎn)生較大變革。Java語(yǔ)言在出現(xiàn)的短短二十年內(nèi)年內(nèi)，先后發(fā)布了二十幾個(gè)不同版本的開(kāi)發(fā)工具包。與此同時(shí)，作為Java主要應(yīng)用領(lǐng)域的電子商務(wù)的應(yīng)用模式也發(fā)生了很大變化，從較早出現(xiàn)的C2C、B2C到最新的O2O。Java技術(shù)和應(yīng)用模式的變革要求Java系列課程內(nèi)容必須隨之與時(shí)俱進(jìn)。由于新的開(kāi)發(fā)技術(shù)和應(yīng)用模式往往最先在企業(yè)應(yīng)用和推廣，因此，Java系列課程的教學(xué)改革應(yīng)結(jié)合企業(yè)在Java技術(shù)應(yīng)用開(kāi)發(fā)中的需求，作為教師應(yīng)走進(jìn)企業(yè)廣泛調(diào)研Java技術(shù)，了解最新技術(shù)、應(yīng)用及人才需求，同時(shí)，讓企業(yè)專家走進(jìn)學(xué)校，共同指導(dǎo)學(xué)生實(shí)踐，并與企業(yè)聯(lián)合開(kāi)發(fā)教學(xué)案例或指導(dǎo)相關(guān)課程設(shè)計(jì)，全方位地對(duì)Java系列課程進(jìn)行調(diào)研和改革，以適應(yīng)Java技術(shù)的不斷發(fā)展，實(shí)現(xiàn)“實(shí)用性”人才的培養(yǎng)目標(biāo)。

Java語(yǔ)言的教學(xué)及Java系列課程體系的研究隨著Java語(yǔ)言應(yīng)用的發(fā)展在不斷進(jìn)行中，但由于IT技術(shù)的快速發(fā)展，新技術(shù)不斷出現(xiàn)，Java系列課程體系也在不斷擴(kuò)大，例如2009年前后，姜仲等提出了主要面向Java應(yīng)用及Java Web應(yīng)用的Java基礎(chǔ)課程及JavaWeb、JavaEE課程組，何廣軍提出了基于Java項(xiàng)目的課程體系涉及到的Java EE框架類知識(shí)點(diǎn)。但這些成果在現(xiàn)階段已經(jīng)不能滿足企業(yè)面向框架的快速開(kāi)發(fā)需求及面向移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的移動(dòng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)需求。所以通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)本科生計(jì)算思維能力的培養(yǎng)方案的思考，參考了喬德軍等提出的Java軟件工程師的培養(yǎng)方案等，重點(diǎn)是結(jié)合現(xiàn)階段軟件行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，華廣計(jì)算機(jī)學(xué)院軟件工程專業(yè)開(kāi)設(shè)了：《Java面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)》、《JavaWeb應(yīng)用開(kāi)發(fā)》、《Java EE框架應(yīng)用開(kāi)發(fā)》、《AndriodUI設(shè)計(jì)》、《Andriod應(yīng)用開(kāi)發(fā)》、《Java EE框架應(yīng)用開(kāi)發(fā)項(xiàng)目實(shí)踐》和《Andriod應(yīng)用開(kāi)發(fā)項(xiàng)目實(shí)踐》等7門Java系列課程支撐軟件工程專業(yè)的人才培養(yǎng)。

2Java系列課程現(xiàn)狀

在Java系列課程中，《Java面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)》是其它所有課程的基礎(chǔ)，而《JavaWeb應(yīng)用開(kāi)發(fā)》、《Java EE框架應(yīng)用開(kāi)發(fā)》和《Java EE框架應(yīng)用開(kāi)發(fā)項(xiàng)目實(shí)踐》屬于JavaEE應(yīng)用開(kāi)發(fā)方向，《AndrioduI設(shè)計(jì)》、《Andriod應(yīng)用開(kāi)發(fā)》和《Andriod應(yīng)用開(kāi)發(fā)項(xiàng)目實(shí)踐》屬于Android應(yīng)用開(kāi)發(fā)方向，課程之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系如圖1所示。

在JavaEE應(yīng)用開(kāi)發(fā)方向中，《JavaWeb應(yīng)用開(kāi)發(fā)》應(yīng)作為《JavaEE框架應(yīng)用開(kāi)發(fā)》的先修課程，而《JavaEE框架應(yīng)用開(kāi)發(fā)項(xiàng)目實(shí)踐》又是這兩門課程的后繼課程；在Android應(yīng)用開(kāi)發(fā)方向中，《AndriodUI設(shè)計(jì)》應(yīng)作為《Andriod應(yīng)用開(kāi)發(fā)》的先修課程，而《Andriod應(yīng)用開(kāi)發(fā)項(xiàng)目實(shí)踐》又是這兩門課程的后繼課程。

《Java面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)》旨在介紹面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)思想以及Java語(yǔ)言基礎(chǔ)編程知識(shí)。主要內(nèi)容可歸納成以下幾個(gè)部分：面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)思想、Java基本語(yǔ)法、圖形用戶界面與事件處理、輸入輸出與異常處理、集合類、反射機(jī)制、線程及網(wǎng)絡(luò)編程、數(shù)據(jù)庫(kù)編程等。

《JavaWeb應(yīng)用開(kāi)發(fā)》是Web應(yīng)用開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)，主要內(nèi)容包含：JSP（Java Server Pages）與Servlet、JavaBean、EL（Expression Language）和JSTL（JSPStandard Tag Library）等基礎(chǔ)知識(shí)。

《Java EE框架應(yīng)用開(kāi)發(fā)》重點(diǎn)介紹用于企業(yè)應(yīng)用開(kāi)發(fā)的三大主流開(kāi)發(fā)框架：Struts2、Hibernate和Spring框架。

《Java EE框架應(yīng)用開(kāi)發(fā)項(xiàng)目實(shí)踐》是綜合JavaEE應(yīng)用開(kāi)發(fā)所有知識(shí)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，以具體應(yīng)用為問(wèn)題背景，以軟件工程的方法為指導(dǎo)，驅(qū)動(dòng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)獨(dú)立完成一個(gè)小型系統(tǒng)。

《Andriod uI設(shè)計(jì)》主要介紹了Android應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)概念、開(kāi)發(fā)環(huán)境、UI設(shè)計(jì)的各項(xiàng)技術(shù)及UI界面的優(yōu)化及Activity組件相關(guān)內(nèi)容。

《Andriod應(yīng)用開(kāi)發(fā)》旨在介紹Android開(kāi)發(fā)的其他三大組件及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)編程等Android基本開(kāi)發(fā)技術(shù)。

《Andriod應(yīng)用開(kāi)發(fā)項(xiàng)目實(shí)踐》綜合了Android應(yīng)用開(kāi)發(fā)方向所有知識(shí)，同樣以具體應(yīng)用為問(wèn)題背景，以軟件工程的方法為指導(dǎo)，驅(qū)動(dòng)學(xué)生獨(dú)立完成一個(gè)簡(jiǎn)單的Android應(yīng)用。

以上介紹了Java系列課程之間的關(guān)系及其教學(xué)內(nèi)容現(xiàn)狀，課程之間有銜接關(guān)系，但銜接點(diǎn)不明確，且教學(xué)內(nèi)容受到課時(shí)局限，不夠全面。

3企業(yè)應(yīng)用現(xiàn)狀及系統(tǒng)分析

根據(jù)市場(chǎng)應(yīng)用，從“Java EE應(yīng)用開(kāi)發(fā)”和“Android應(yīng)用開(kāi)發(fā)”兩個(gè)方向分別對(duì)Java系列課程的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)研。課程門類的設(shè)置基本滿足需求，結(jié)合課程現(xiàn)有的教學(xué)大綱，對(duì)調(diào)研結(jié)果進(jìn)行自頂向下地需求分析，確定在課程教學(xué)中需要補(bǔ)充引入的知識(shí)點(diǎn)。

在“Java EE應(yīng)用開(kāi)發(fā)”方向，企業(yè)主要使用的開(kāi)發(fā)框架為：SSH（Spring MVC+Spring+Hibernate），SSM（Spring MVC+Spring+Mybatis）或其他自定義框架，且重視緩存和優(yōu)化等涉及系統(tǒng)性能方面的知識(shí)；而前臺(tái)頁(yè)面開(kāi)發(fā)更多使用Java和HTML的混合編程，并使用高內(nèi)聚低耦合等設(shè)計(jì)模式方面的技術(shù)。

在“Android應(yīng)用開(kāi)發(fā)”方向，企業(yè)使用的主流開(kāi)發(fā)框架有：Afinal、Volley、Android-async-http等，在UI方面現(xiàn)在企業(yè)中大多使用HTML5和Android原生混合來(lái)進(jìn)行開(kāi)發(fā)。endprint

根據(jù)企業(yè)需求，結(jié)合當(dāng)前課程教學(xué)內(nèi)容，從應(yīng)用出發(fā)，逐步細(xì)化出Java系列課程中知識(shí)關(guān)系圖，如圖2所示。

《Java面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)》是所有Java系列課程的基礎(chǔ)，而《Java EE框架應(yīng)用開(kāi)發(fā)項(xiàng)目實(shí)踐》和《Android應(yīng)用開(kāi)發(fā)項(xiàng)目實(shí)踐》分別是兩個(gè)應(yīng)用開(kāi)發(fā)方向的實(shí)踐環(huán)節(jié)，這三門課程與其他課程的關(guān)系已在圖1中表示出，所以不在“Java系列課程知識(shí)關(guān)系圖”中表示。

圖2中斜體顯示的知識(shí)點(diǎn)表示企業(yè)開(kāi)發(fā)中比較常用及需要在教學(xué)中補(bǔ)充出來(lái)的知識(shí)點(diǎn)。虛線箭頭表示起始知識(shí)點(diǎn)是終點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)的基礎(chǔ)或知識(shí)點(diǎn)有銜接。例如：《JavaWeb應(yīng)用開(kāi)發(fā)》中的Servlet與《JavaEE框架應(yīng)用開(kāi)發(fā)》的Spring MVC和Struts2都在MVC開(kāi)發(fā)模式中占據(jù)c（控制器）的地位，并且前者是后者的基礎(chǔ)。

4Java系列課程系統(tǒng)改革方案

教學(xué)改革是為了提高教學(xué)質(zhì)量，更好地培養(yǎng)人才。課程改革的重點(diǎn)應(yīng)是教學(xué)內(nèi)容的更新和教學(xué)方式的創(chuàng)新。而系列課程教學(xué)改革的重點(diǎn)除此之外，更應(yīng)該重視不同科目之間知識(shí)點(diǎn)的銜接與擴(kuò)展。同時(shí)，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展迅猛，而企業(yè)又走在技術(shù)推廣應(yīng)用的前沿，因此教學(xué)的實(shí)踐環(huán)節(jié)有必要引入企業(yè)開(kāi)發(fā)規(guī)范和經(jīng)典案例。

根據(jù)Java系列課程知識(shí)關(guān)系，建立“知識(shí)-時(shí)間-教學(xué)形式”三維結(jié)構(gòu)圖，如圖3所示。其中，“知識(shí)”覆蓋了Java系列課程中的主要知識(shí)點(diǎn)，“時(shí)間”表示每個(gè)“知識(shí)”的計(jì)劃學(xué)時(shí)，“教學(xué)形式”指出每個(gè)“知識(shí)”的引入方式和教學(xué)方式。

其中，“綜合實(shí)踐”的內(nèi)容應(yīng)在“項(xiàng)目實(shí)踐”課程中加以應(yīng)用；“前修導(dǎo)入”是指當(dāng)前內(nèi)容與前修課程中某些內(nèi)容有銜接關(guān)系，應(yīng)在此基礎(chǔ)上進(jìn)行導(dǎo)入。

“知識(shí)-時(shí)間-教學(xué)形式”三維結(jié)構(gòu)圖綜合了融入企業(yè)需求的Java系列課程的教學(xué)改革方案。具體地，以課程中的“知識(shí)”為主線，用表格的形式給出每個(gè)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)時(shí)規(guī)劃及教學(xué)方式，如表1所示。

5總結(jié)

基于軟件工程專業(yè)Java綜合開(kāi)發(fā)人才培養(yǎng)的需求，在現(xiàn)有教學(xué)基礎(chǔ)上，引入企業(yè)應(yīng)用開(kāi)發(fā)的最新技術(shù)、框架和規(guī)范，以Java系列課程為研究對(duì)象，并進(jìn)行系統(tǒng)分析，構(gòu)建課程知識(shí)關(guān)系圖，并通過(guò)“知識(shí)一時(shí)間一教學(xué)形式”三維結(jié)構(gòu)圖，再由整體到具體的知識(shí)點(diǎn)，給出了具體的教學(xué)改革方案。

本次教學(xué)改革及研究工作具有重要的應(yīng)用和推廣價(jià)值：

（1）強(qiáng)化專業(yè)方向，優(yōu)化課程教學(xué)大綱，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)；

（2）強(qiáng)化實(shí)踐能力培養(yǎng)，與企業(yè)人才需求對(duì)接，為就業(yè)創(chuàng)造先天條件；

（3）對(duì)工科同類專業(yè)應(yīng)用性較強(qiáng)的課程教學(xué)改革同樣起到示范作用；

（4）探索校企更深入的合作，搭建協(xié)同育人平臺(tái)。endprint