基于工程教育專業(yè)認(rèn)證的JSP應(yīng)用程序設(shè)計(jì)課程改革

王曉芳，劉 鹍，荊 山，趙 燕

（濟(jì)南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院，山東 濟(jì)南 250022）

0 引言

工程教育專業(yè)認(rèn)證是國際通行的工程教育質(zhì)量保障制度，其遵循成果導(dǎo)向、以學(xué)生為中心和持續(xù)改進(jìn)3 個(gè)基本理念[1]。這些理念對引導(dǎo)和促進(jìn)專業(yè)建設(shè)與教學(xué)改革，保障和提高工程教育人才培養(yǎng)質(zhì)量至關(guān)重要。成果導(dǎo)向教育已成為美國、英國、加拿大等國家教育改革的主流理念，被工程教育專業(yè)認(rèn)證完全采納，用成果導(dǎo)向教育理念引導(dǎo)我國工程教育改革，具有現(xiàn)實(shí)意義。

JSP 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)是本科計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)類專業(yè)的核心課程，具有很強(qiáng)的實(shí)踐性和應(yīng)用性，可以培養(yǎng)學(xué)生利用軟件開發(fā)解決實(shí)際問題的能力，對計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)類專業(yè)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)至關(guān)重要。然而，當(dāng)前的JSP 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)大多停留在傳統(tǒng)的授課模式，主要講解 JSP 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)的基本概念和簡單應(yīng)用，忽視學(xué)生知識基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)目標(biāo)的差異，對所有學(xué)生采用統(tǒng)一的教學(xué)內(nèi)容以及評價(jià)體系，限制了學(xué)生更大程度的發(fā)展。為進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果，滿足工程教育專業(yè)認(rèn)證的要求，筆者提出將成果導(dǎo)向教育理念引入JSP 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)，并以濟(jì)南大學(xué)網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)為例，結(jié)合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求，闡述課程改革的過程以及采取的具體措施，實(shí)現(xiàn)教與學(xué)觀念的轉(zhuǎn)變，以更好地提高課程建設(shè)質(zhì)量以及人才培養(yǎng)質(zhì)量，促進(jìn)學(xué)生個(gè)性化發(fā)展。

1 JSP應(yīng)用程序設(shè)計(jì)課程特點(diǎn)及現(xiàn)狀分析

JSP 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)是濟(jì)南大學(xué)網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的專業(yè)方向必修課，是一門理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程。通過課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠掌握J(rèn)SP 技術(shù)的基礎(chǔ)知識和網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)的基本思想方法，會應(yīng)用JSP 進(jìn)行基本的程序設(shè)計(jì)和網(wǎng)絡(luò)編程，能夠獨(dú)立完成一個(gè)完整的Web 系統(tǒng)項(xiàng)目，并為學(xué)生未來從事基于Java 的網(wǎng)絡(luò)軟件開發(fā)相關(guān)工作打下良好的基礎(chǔ)。本課程對于培養(yǎng)學(xué)生利用軟件開發(fā)解決實(shí)際問題的能力，以及提高實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)合作協(xié)作能力有很大幫助。

近年來，為了提高教學(xué)質(zhì)量和課堂教學(xué)效果，項(xiàng)目驅(qū)動式教學(xué)、互動式教學(xué)等教學(xué)模式的改革與嘗試，對人才培養(yǎng)質(zhì)量的提高起到了一定的促進(jìn)和推動作用。然而，這些模式是以知識為導(dǎo)向，更多關(guān)注的是教學(xué)內(nèi)容，并沒有強(qiáng)調(diào)學(xué)生“學(xué)習(xí)結(jié)果”這一重要因素，與工程教育認(rèn)證所倡導(dǎo)的成果導(dǎo)向的標(biāo)準(zhǔn)還存在一定差距。另外，這些教學(xué)模式?jīng)]有考慮學(xué)生的個(gè)體差異，把學(xué)生視為具有同等能力和同等水平的對象進(jìn)行教學(xué)，從某種程度上限制了對學(xué)生潛力的挖掘和能力的培養(yǎng)。

2 JSP應(yīng)用程序設(shè)計(jì)課程改革

基于成果導(dǎo)向（Outcome-Based Education，OBE）的教育理念[2-3]，將知識導(dǎo)向轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)成果導(dǎo)向，采用反向設(shè)計(jì)方式，從確定學(xué)習(xí)成果開始，由預(yù)期學(xué)習(xí)成果決定課程目標(biāo)，再由課程目標(biāo)決定教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式，然后根據(jù)學(xué)習(xí)成果的達(dá)成度對課程進(jìn)行評價(jià)，最后持續(xù)改進(jìn)課程。這種模式下最終的學(xué)習(xí)成果既是起點(diǎn)又是終點(diǎn)，從而最大程度上保證了教育目標(biāo)與結(jié)果的一致性，更好地提高JSP 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)課程建設(shè)質(zhì)量，滿足工程教育認(rèn)證的要求。基于成果導(dǎo)向的教學(xué)模式如圖1 所示。

圖1 基于成果導(dǎo)向的教學(xué)模式

2.1 確定學(xué)習(xí)成果

學(xué)生的學(xué)習(xí)成果需要嚴(yán)格對照專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)以及畢業(yè)要求并結(jié)合學(xué)生自身的特點(diǎn)來制定。學(xué)生的知識基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)能力、課程興趣和學(xué)習(xí)目標(biāo)不盡相同，有的學(xué)生僅僅希望掌握J(rèn)SP 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識，有的學(xué)生希望掌握基礎(chǔ)知識的同時(shí)可以解決復(fù)雜問題，而有的學(xué)生則希望能夠進(jìn)行深層次的學(xué)習(xí)來培養(yǎng)問題研究能力。針對學(xué)生的不同學(xué)習(xí)需求，教師需要因地制宜制定課程的教學(xué)目標(biāo)，設(shè)計(jì)課程的知識模塊以及教學(xué)策略。在學(xué)生明確了預(yù)期的學(xué)習(xí)成果后，給學(xué)生有指導(dǎo)性的推薦相應(yīng)的學(xué)習(xí)模塊，以滿足他們的學(xué)習(xí)需求。尊重學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展以及能力差異，依據(jù)不同的學(xué)習(xí)需求劃分不同的學(xué)習(xí)結(jié)果，讓每位學(xué)生學(xué)有所成。

根據(jù)JSP 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)課程的特點(diǎn)，依據(jù)濟(jì)南大學(xué)網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案，選取了與本課程密切相關(guān)的畢業(yè)要求作為學(xué)生預(yù)期達(dá)到的學(xué)習(xí)成果（見表1）。依據(jù)學(xué)生的預(yù)期學(xué)習(xí)成果可以更有針對性地指導(dǎo)課程目標(biāo)的制定、教學(xué)策略的設(shè)計(jì)以及學(xué)習(xí)成效的評價(jià)。

表1 預(yù)期學(xué)習(xí)成果

2.2 制定課程目標(biāo)

針對學(xué)生的不同學(xué)習(xí)需求，JSP 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)課程的課程目標(biāo)制定如下：①課程目標(biāo)1，掌握J(rèn)SP 技術(shù)的基礎(chǔ)知識以及網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)的基本思想方法，能夠運(yùn)用所學(xué)知識與方法，分析和理解網(wǎng)絡(luò)軟件系統(tǒng)開發(fā)的工作原理，能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、開發(fā)和實(shí)施過程中的解決思路進(jìn)行評判，并進(jìn)行改進(jìn)；②課程目標(biāo)2，能夠運(yùn)用JSP 運(yùn)行環(huán)境搭建、網(wǎng)絡(luò)軟件項(xiàng)目開發(fā)、調(diào)試和部署等知識，分析網(wǎng)絡(luò)軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、開發(fā)和實(shí)施過程中的關(guān)鍵影響因素，并能夠針對復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)軟件系統(tǒng)問題，尋求合理的設(shè)計(jì)方案；③課程目標(biāo)3，能夠基于JSP 的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)開發(fā)中涉及的技術(shù)架構(gòu)選擇、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)、開發(fā)模式等問題進(jìn)行研究，設(shè)計(jì)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并對結(jié)果和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與總結(jié)。

課程目標(biāo)與畢業(yè)要求間的對應(yīng)關(guān)系矩陣列于表2 中。

表2 課程目標(biāo)與畢業(yè)要求之間的對應(yīng)關(guān)系矩陣

2.3 設(shè)計(jì)教學(xué)策略

課堂是教學(xué)實(shí)施的主要形式，課堂教學(xué)是學(xué)生達(dá)到畢業(yè)要求、達(dá)成培養(yǎng)目標(biāo)的基礎(chǔ)，但目前的課堂教學(xué)尚未擺脫傳統(tǒng)教育方式的羈絆。為了適應(yīng)成果導(dǎo)向教育的要求，需要重新設(shè)計(jì)教學(xué)策略，改革原有的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式。

首先，教學(xué)內(nèi)容方面，在明確課程目標(biāo)后，任課教師根據(jù)學(xué)生在知識基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)目的和學(xué)習(xí)能力方面的差異，設(shè)置不同的課程知識模塊，并指導(dǎo)學(xué)生依據(jù)預(yù)期的學(xué)習(xí)成果（即學(xué)習(xí)需求）選擇相應(yīng)的知識模塊。課程模塊的劃分及與課程目標(biāo)間的對應(yīng)關(guān)系如圖2 所示，學(xué)生可根據(jù)自己的學(xué)習(xí)目標(biāo)選擇相應(yīng)的模塊進(jìn)行學(xué)習(xí)。

圖2 JSP應(yīng)用程序設(shè)計(jì)課程目標(biāo)與知識模塊的對應(yīng)關(guān)系

其次，在教學(xué)方式上，實(shí)現(xiàn)了從灌輸課堂向?qū)υ捳n堂轉(zhuǎn)變、從重學(xué)輕思向?qū)W思結(jié)合轉(zhuǎn)變、從知識課堂向能力課堂轉(zhuǎn)變，即改變了傳統(tǒng)“填鴨式”的灌輸方式，采用“帶著問題來聽課”的方式，教師根據(jù)預(yù)期學(xué)習(xí)成果要求，挑選難度適宜、成果明顯的學(xué)習(xí)資源，在每次課結(jié)束前布置下節(jié)課的預(yù)習(xí)內(nèi)容，依托移動網(wǎng)絡(luò)平臺（例如“雨課堂”）供學(xué)生在線學(xué)習(xí)或者下載學(xué)習(xí)。教師可在移動網(wǎng)絡(luò)平臺上監(jiān)測學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，學(xué)生在遇到難點(diǎn)或者困惑時(shí)也可以通過平臺進(jìn)行反饋。鼓勵(lì)學(xué)生在碰到問題時(shí)優(yōu)先采用上網(wǎng)查閱資料或者相互討論交流的方式進(jìn)行解決，如仍然無法解決再進(jìn)行反饋。這樣一方面提高了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力以及分析和解決問題的能力，另一方面也便于教師課堂上有針對性地進(jìn)行重點(diǎn)和難點(diǎn)知識的講解。課堂上教師首先對本節(jié)課整體知識點(diǎn)進(jìn)行梳理講解，然后重點(diǎn)詳細(xì)講解學(xué)生在自主學(xué)習(xí)時(shí)反饋的問題，做到知識貫通、難題精講、有的放矢。學(xué)生通過課前的預(yù)習(xí)和討論，帶著問題來聽課，這樣在課堂上就能夠更好地突出重點(diǎn)聽講，并能夠跟隨教師的節(jié)奏互動和提出問題，使學(xué)生成為課堂的主人，充分發(fā)揮主動性。此外，課堂討論和課堂編程實(shí)踐環(huán)節(jié)采取小組形式，使學(xué)生在分工協(xié)作的同時(shí)提高團(tuán)隊(duì)合作能力和語言交流能力。課程完成后，教師把課堂講解以及學(xué)生反饋問題整理歸納投放到網(wǎng)絡(luò)平臺上，并布置課后作業(yè)和實(shí)驗(yàn)，供學(xué)生課后復(fù)習(xí)鞏固，從而提高學(xué)生的編程實(shí)踐能力。

2.4 評價(jià)學(xué)習(xí)成效

按照工程教育認(rèn)證的理念，為了實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)，評價(jià)學(xué)生是否完成預(yù)期的學(xué)習(xí)成果，需要對學(xué)生的整個(gè)學(xué)習(xí)過程進(jìn)行跟蹤評價(jià)。評價(jià)主要聚焦在學(xué)習(xí)成果上，而不是在教學(xué)內(nèi)容以及學(xué)習(xí)時(shí)間、學(xué)習(xí)方式上，采用多元和梯次的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)調(diào)達(dá)成學(xué)習(xí)成果的內(nèi)涵和個(gè)人的學(xué)習(xí)進(jìn)步，不強(qiáng)調(diào)學(xué)生之間的比較。根據(jù)每個(gè)學(xué)生能達(dá)到教育要求的程度，賦予不及格、及格、中、良和優(yōu)5種不同的評定等級，進(jìn)行針對性評價(jià)。

JSP 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)課程中主要采用課堂表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)、作業(yè)和期末考試等多樣化評價(jià)方法，對學(xué)生的學(xué)習(xí)成效進(jìn)行評價(jià)分析，著重考核學(xué)生的實(shí)際能力、創(chuàng)新意識和團(tuán)隊(duì)合作能力，以及在相應(yīng)的學(xué)習(xí)需求下學(xué)生的學(xué)習(xí)達(dá)成度情況。課程目標(biāo)達(dá)成考核與評價(jià)方式及成績評定對照情況如表3所示。

最終成績由平時(shí)成績（作業(yè)、課程實(shí)驗(yàn)）和期末考試成績等組合而成，各部分所占比例如下。

1）平時(shí)成績共占40%。

（1）作業(yè)成績，10%。主要考核課堂知識點(diǎn)的理解和掌握程度，主要形式是作業(yè)和隨堂測驗(yàn)。根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)需求不同，分別布置相應(yīng)的作業(yè)內(nèi)容，并制定相應(yīng)的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

（2）實(shí)驗(yàn)成績，30%。主要考核學(xué)生對JSP技術(shù)的掌握情況。教師根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)需求不同，分別布置相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，并分學(xué)生自評（20%）、小組互評（30%）、教師評價(jià)（50%）3個(gè)層次進(jìn)行評分。學(xué)生根據(jù)任課老師給出的實(shí)驗(yàn)題目和目標(biāo)，結(jié)合課堂所學(xué)知識，完成設(shè)計(jì)方案、測試計(jì)劃、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)等環(huán)節(jié)。主要形式是實(shí)驗(yàn)報(bào)告、程序檢查（含調(diào)試）和實(shí)驗(yàn)結(jié)果檢查。

2）期末考試成績占60%。

期末考試主要考核學(xué)生對JSP 技術(shù)相關(guān)的概念、原理和方法的掌握程度，以及對JSP 應(yīng)用程序的分析設(shè)計(jì)和開發(fā)能力，采用書面閉卷考試形式。教師根據(jù)學(xué)生的不同學(xué)習(xí)需求設(shè)計(jì)不同的考卷，強(qiáng)調(diào)對預(yù)期學(xué)習(xí)成果的達(dá)成度和個(gè)人的學(xué)習(xí)進(jìn)步，不強(qiáng)調(diào)學(xué)生之間的比較。

表3 課程目標(biāo)達(dá)成考核與評價(jià)方式及成績評定對照表

通過學(xué)習(xí)成效評價(jià)，可以了解課程對于畢業(yè)要求和預(yù)期學(xué)習(xí)成果的達(dá)成度，將評價(jià)結(jié)果系統(tǒng)地運(yùn)用到課程教學(xué)的持續(xù)改進(jìn)中。

2.5 持續(xù)改進(jìn)課程

對課程學(xué)習(xí)成效評價(jià)的主要目的不是教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控而是發(fā)現(xiàn)教學(xué)活動與培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求達(dá)成度之間的偏差、與學(xué)生預(yù)期學(xué)習(xí)成果之間的偏差，然后適時(shí)進(jìn)行調(diào)整，從而促進(jìn)課程的持續(xù)改進(jìn)。

JSP 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)課程通過自反饋的持續(xù)改進(jìn)機(jī)制，面向課程教學(xué)的核心環(huán)節(jié)，依據(jù)課程大綱對課程教學(xué)進(jìn)行綜合考核、判斷課程目標(biāo)達(dá)成度情況，并采取合理措施對課程教學(xué)涉及的各環(huán)節(jié)進(jìn)行自反饋調(diào)整。通過建立作業(yè)、實(shí)驗(yàn)、期末考試等環(huán)節(jié)與課程目標(biāo)的支撐關(guān)系，評判課程目標(biāo)達(dá)成度情況，若低于預(yù)設(shè)值則未達(dá)成；任課教師根據(jù)課程目標(biāo)達(dá)成度情況，通過調(diào)整授課內(nèi)容、授課方式、教學(xué)大綱、課程目標(biāo)等方式實(shí)現(xiàn)課程的自反饋，再通過下一學(xué)期學(xué)生考核結(jié)果的反饋來檢驗(yàn)教學(xué)大綱中的教學(xué)目標(biāo)是否達(dá)成。該閉環(huán)的持續(xù)改進(jìn)，促進(jìn)了任課教師對課程授課內(nèi)容的整體把握和對教學(xué)過程合理性的思考，并為畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的達(dá)成度計(jì)算提供數(shù)據(jù)支撐。

3 實(shí)際效果

工程教育認(rèn)證所倡導(dǎo)的成果導(dǎo)向理念為JSP應(yīng)用程序設(shè)計(jì)課程的改革指明了方向，為課程目標(biāo)的制定、教學(xué)策略的改進(jìn)以及評價(jià)體系的合理設(shè)置提供了強(qiáng)有力的指導(dǎo)。通過一學(xué)期新的教學(xué)模式的應(yīng)用，明顯看到學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐動手能力有了較大提高，能夠很好地達(dá)到大綱要求的預(yù)期學(xué)習(xí)成果。

雖然新模式下的教學(xué)效果明顯優(yōu)于傳統(tǒng)教學(xué)，但仍然存在一些不足和需要改進(jìn)優(yōu)化的內(nèi)容。首先，課程的改革大大增加了任課教師的工作量，需要針對學(xué)生的不同學(xué)習(xí)需求制定不同的教學(xué)策略，采取不同的教學(xué)方式和成效評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，而且需要根據(jù)學(xué)生反饋情況隨時(shí)做出調(diào)整和優(yōu)化，當(dāng)學(xué)生數(shù)量比較多時(shí)，這種方式開展起來會比較困難。其次，部分學(xué)生被動聽講的傳統(tǒng)觀念很難轉(zhuǎn)變，自主學(xué)習(xí)效果不夠理想。這些問題需要在實(shí)踐應(yīng)用中不斷去優(yōu)化和改進(jìn)，真正達(dá)到以學(xué)生為中心，以學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向的教學(xué)理念。

4 結(jié)語

在工程教育認(rèn)證背景下，課程組教師將基于OBE 的教育理念引入JSP 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)中，改革了原有以知識為導(dǎo)向的教學(xué)模式，極大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和實(shí)踐動手能力。未來計(jì)劃通過增加助教的方式解決教師工作量過大的問題，并通過翻轉(zhuǎn)課堂方式進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。在未來的一兩年中，逐步將JSP應(yīng)用程序設(shè)計(jì)課程的改革經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用于濟(jì)南大學(xué)網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的其他程序設(shè)計(jì)類課程中，提高程序設(shè)計(jì)類課程的教學(xué)質(zhì)量，從而提高軟件類人才的培養(yǎng)質(zhì)量。