面向应用型人才培养的Java课程群研究与建设

卢 冶, 刘永良, 张小立

(江苏科技大学，江苏 张家港 215600)

面向应用型人才培养的Java课程群研究与建设

卢 冶, 刘永良, 张小立

(江苏科技大学，江苏 张家港 215600)

分析应用型本科院校软件工程专业人才培养的特点，明确人才培养定位。从培养方案的角度对Java系列课程做整体规划，从教学活动设计、独立实践环节改革、实验室配套建设、科技创新实践活动平台构建等方面，进行课程群的研究与建设。将课程所体现的计算思维总结为知识点、能力目标和技能目标，并贯穿于理论和实践教学中。通过工程项目、程序设计竞赛和科技实践活动的积累，为励志读研学生保研、考研打下了坚实的基础，更为就业学生增强了自信心、执行力和可持续发展的能力。

Java课程群； 软件工程； 实践教学； 应用型人才

0 引 言

“应用型本科”是对新型的本科教育和新层次的高职教育相结合的教育模式的探索，具有应用型、技术型人才的培养特色。软件工程专业以培养从事软件产品分析与设计、开发与测试、现场实施与维护、项目管理等工作，同时具备较强的工程实践能力和创新精神的软件工程师为培养目标。正是其特有的学科特点，使其人才培养的应用性更加突出。因此，软件工程专业的课程教学，不再是简单地将理论知识进行讲解与验证，而是让学生从学习过程中主动发现问题并有效解决问题，从而提高学生的实践和创新能力[1]。

Java技术相关岗位是计算机各专业最重要的就业方向之一，有着广泛的市场需求[2]。目前，Java已经远远超出了程序设计语言的范畴，其 课程学习应该是Java课程群的系统学习，即从JavaSE、Java Web、JavaEE框架、设计模式再到Android的学习[3]。

分析软件工程专业的人才培养定位，从培养方案的角度出发对Java系列课程做整体规划，从教学活动设计、独立实践环节改革、实验室配套建设、科技创新实践活动平台构建等方面，进行Java课程群的研究与建设。结合培养目标，将课程体现的计算思维总结为知识点、能力目标和技能目标，并贯穿于Java课程群的理论和实践教学，提高教学质量和效率，提升学生的实践操作能力、创新能力，实现人才培养与企业需求的无缝对接[4]。

1 软件人才培养定位

学院坚持以服务社会为导向，逐步形成了立足张家港地方、面向长三角、辐射江苏省乃至全国的社会服务宗旨。软件工程专业培养的学生主要面向三大类方向：① 以Java和.Net 两大平台为依托，运用主流开发技术和框架，进行Web系统的设计与实现，成为Web应用开发工程师。② 深入学习HTML5、CSS3、JavaScript、jQuery等前端开发技术，具备编写任何一个互联网系统的前端页面、交互代码的能力，成为前端开发工程师。③ 熟悉Android平台应用程序开发的特点，掌握移动互联软件开发的编程思想，成为移动应用开发工程师。专业学习涉及的内容和技术之间的衔接关系如图1所示。

图1 专业课程体系衔接图

基于上述培养定位，教学体系充分体现“应用”二字。理论体系突出应用性，着力反映当前软件企业对人才的需求；实践体系以应用能力培养为主线，强化与理论教学的内在联系和有机结合。现行人才培养方案中采用“3+1”的培养模式，即用3年时间完成通识教育基础课、学科基础课和专业主干课，部分课程聘请企业人员授课；1年时间进行企业化实践教学，用半年时间在学院工程训练中心或者合作企业分阶段实施工程实践训练，用半年时间完成企业实习和毕业设计。

2 Java课程群建设

2.1 课程规划

软件工程专业课程设置的指导思想是，在专业教学早期注重培养学生的软件工程观与计算机系统观，按照软件系统由小到大的线索从一年级开始组织软件工程类课程。具体做法是：在求精计算机硬件与系统课程的基础上，融合软件工程基础、程序设计、工程应用开发等知识实践系列课程，通过案例讲授中小规模软件系统构建；围绕大中型软件系统构建知识分领域，组织软件工程高级课程。

整合内容耦合紧密且存在内在联系的Java相关课程，打破课程之间的壁垒，从专业培养目标的角度把握教学内容、能力目标、技能目标和实施过程。Java课程群的课程设置如表1所示。

2.2 教学活动设计

随着技术与教育的深度融合，教学理念和教学方法必须进行相应的转变和创新。从当前的发展趋势看，倡导在新课程理念的指导下，改变“重结果轻过程”“重资源设计轻活动设计”的教学模式，探索新型技术在教学中应用的新模式与新方法[5]。

对于“Java程序设计”，学生会有以下诉求：①要巩固和练习基础语法；②有意向考取相关认证；③校园招聘中，企业会关注已完成的作品，也会考察基础知识。移动学习作为一种新的学习方式，是课堂教学的很好补充[6]。笔者研制的移动学习平台[7]实现了信息技术与教学的有效融合，包含的功能模块如图2所示。

图2 移动学习平台的功能模块图

对于应用类课程，改革“以教师为中心”和“以讲授知识为主”的传统教学模式，将讨论式和项目式教学方法引入到教学中。课程“基于 JavaEE 框架的应用开发”实用性非常强、包含软件企业大量需要的开发技能[8]。笔者以企业应用项目——物流下单服务平台[9]为模板，通过裁减、归纳与整理，设计成教学案例。业务后台以Struts2、Spring和Hibernate框架为基础，采用了B/S结构的多层架构设计思想。主要包括用户登录与授权、客户管理、订单下单、调度派车、运输反馈和报表统计等模块。前端页面采用UI界面丰富的JavaScript框架——jQuery或者Ext-JS，并融入HTML5和CSS3技术。因此，案例也涵盖了“Web前端开发技术”课程。同时，作为完整的项目开发，其系统架构、开发流程和数据库设计也遵循了“软件工程”体现的软件生命周期过程。

2.3 独立实践环节改革

［2］King LA，Downey GO，Potish RA，et al.Treatment of advanced epithelial ovarian carcinoma in Pregnancy with cisplatin-based chemotherapy.Gynecol Oncol，1991，41:78-80.

独立实践环节是培养学生实践能力和创新能力的重要环节，也是提高学生社会职业素养和就业竞争力的重要途径。Java 课程群的独立实践环节要配合理论课程和课内实验，进一步完成针对性训练，其设置如表2所示。

表2 Java课程群的独立实践环节设置

2.3.1 强化企业化实践模式

在企业实训期间采用双导师制，分别由学院教师和企业工程师担任，实行校企联合指导。在校内工程训练中心实训，通过转变观念和师生角色设计，建立促进学生深层认知发展的仿真企业化实践模式。学生通过分组、角色分工，按照软件生命周期分阶段开展项目活动训练，培养学生的计算思维，拓展解决领域问题的能力范围，使得知识掌握、思维过程与解决问题能力相互促进、共同提高[10]。

2.3.2 突出教师的导学作用

独立实践环节学生是主体，有个体知识建构和协同知识建构，但就某些疑难问题、经验性(隐性)知识及其他难以完成的学习任务而言，很有必要发挥教师导学、支架乃至直接讲解作用[11]。因此，独立实践环节遵循的教学原则如下：

(1) 整体性原则。实训过程是完整的、全面的，教师要对任务描述、训练目标、考核要求做详细设计。

(2) 启发创造性原则。要最大限度地调动学生的积极性和主动性，激发他们的创造性思维。

(3) 过程管理原则。教师要关注实训当中的每个关键节点，做好日常考核记录，保证软件实训的全面质量管理。

2.3.3 量化项目考核

杜绝过去项目考核流于形式的弊端，遵循过程性考核与结果性考核相结合的原则，通过成果展示、演讲、项目提问等方式实施全员考核。考核比例如下：

① 项目功能、代码的实用性和规范性(40%)；② 项目期间的综合表现以及团结协作意识(20%)；③ 项目总结报告、汇报展示和 PPT、以及提问回答情况(20%)；④ 超出任务要求的创新精神(10%)；⑤ 其他项目组成员评分(10%)。

无论哪种形式的实训，都需要加强相互交流。在传统师生纵向交互的基础上，增加学生之间的横向交流，并融入企业工程技术人员的高度参与，构建协作式学习环境，形成浓厚的软件开发氛围，进一步培养学生的项目分析、设计、编码、测试和团队协作等职业岗位必备的能力[12]。

2.4 实验室配套建设

实验室建设，特别是与企业合作的产学研联合实验室建设，在培养学生动手能力、实践能力、创新能力的过程中发挥着重要作用。

近年来，学院不断加大资金投入，建立了各类实验室并陆续投入使用。基础类课程在教室上课，课内实验在计算机机房完成；专业类课程在软件机房上课，学生自带笔记本，配备网线和多媒体教学设备；独立实践环节在工程训练中心实施，学生 5 人一组构成项目小组；第二课堂有大学生创新实践基地和软件工场；计算机协会有独立的研究室和活动室。

学院已与国泰新点、无锡达内、苏州高博共建工程训练中心，充分发挥企业在项目案例教学的资源优势。目前，Java基础实训已由企业进驻实施，围绕Swing、Web和Android应用开展为期3周的项目训练。通过两年的探索与合作，校内教师的参与度不断提升，配合先进的硬件设施和丰富的案例资源，使得软件实习的实训水平上升到一个新的层次。

2.5 构建科技创新实践活动平台

以竞赛型创新实践基地和计算机协会为依托，按照“课外与课内相结合、竞赛与创新相结合、自由与引导相结合”[13]的原则，构建了科技创新实践活动平台。

(1) 围绕“Java程序设计”“算法分析与设计”课程，开展针对性训练，参加各类程序设计竞赛。以竞赛带动课程教学，以竞赛推动计算思维训练。

(2) 对于实训过程中学生萌发的项目灵感和创造性思维，给予充分肯定和鼓励，并继续开展江苏省高校大学生创新创业训练计划项目、校本科生创新计划项目；借助产业技术研究院申报张家港市香樟树众创空间服务中心项目；组织学生参加“蓝桥杯”“微软创新杯”“中国软件杯”“中国计算机设计大赛”等团队竞赛项目。

(3) 无论是练习项目还是竞赛项目，要求学生完成后继续梳理、归纳与总结，形成心得文档。鼓励申报计算机软件著作权、申请专利、以第一作者身份发表学术论文。学生参加科技创新实践活动，学习和掌握开展科研活动的思维和方法，既有项目经历、竞赛成绩又有科研成果，为其保研、考研、就业的面试提供了丰富的支撑材料。

3 建设成效

(1) 通过课程群建设，形成了“专业基础—知识实践—工程应用—应用创新”的递进式格局。针对软件工程2012级毕业生70人做跟踪调查，有80%的毕业生从事Java相关的开发、测试和技术支持工作。除市场需求因素外，Java课程群的建设增强了学生的学习兴趣，提升了动手能力，为其就业奠定了基础。

(2) 自2012年以来，学生在“蓝桥杯”Java方向的编程大赛中，荣获本科A组江苏省二等奖1人次；本科B组全国一等奖2人次，三等奖2人次；江苏省一等奖5人次，二等奖11人次，三等奖12人次。

(3) 专业团队赛事参赛水平逐年提高，今后还将与电气工程专业学生携手参加物联网、单片机方面的赛事。目前，凭借参赛作品已荣获省级以上奖项8项，其中国家二等奖2项。校级本科生创新计划立项8项，省级立项2项。

4 结 语

经过4年的探索与实践，学院以体现企业需求和社会发展要求的人才观、质量观和教育观为先导，构建了软件工程专业的学科方向、专业结构、课程体系；更新了教学内容、教学方法、教学手段，逐步形成以“Java程序设计”为核心的Java课程群。课程群的研究与建设对提高学生的动手能力、提升项目经验具有重要作用。通过工程项目、程序设计竞赛和科技实践活动的积累，不仅为励志读研学生保研、考研985、211院校打下了坚实的基础；更为就业学生增强了自信心、执行力和可持续发展的能力。

“应用型本科”重在“应用”二字。教学的全过程应该与行业企业紧密结合起来，才能不断提高教学质量，满足社会经济发展的人才需求。今后，将继续重视与企业需求对接，以能力培养为主线，体现工程教育特色，培养具有较强社会适应能力和竞争能力的高素质应用型软件人才。

[1] 刘艳梅. 基于“实践和创新”能力培养的Java系列课程群教学研究与改革[J]. 计算机教育, 2015(14): 35-40.

[2] 赵 彦. Java课程群网络教学平台的构建[J]. 实验室研究与探索, 2015, 34(1): 199-204.

[3] 邢 丹, 姚俊明. 基于计算思维的Java课程群的教学改革和实践[J]. 计算机教育, 2015(15): 36-40.

[4] 曾明星, 周清平, 蔡国民, 等. 软件开发类课程翻转课堂教学模式研究[J]. 实验室研究与探索, 2014, 33(2): 203-209.

[5] 王济军. 智慧教育引领教育的创新与变革[J]. 现代教育技术, 2015, 25(5):53-58.

[6] 丁振凡, 张 恒. Java教学中计算思维能力培养[J]. 实验技术与管理, 2016, 33(6): 7-9.

[7] 卢 冶, 张小立. 移动自主学堂V1.0. 计算机软件著作权[R]. (2015SR104710).

[8] 邓泽林. 以企业需求为导向的Java框架技术课程教学改革研究[J]. 计算机教育, 2015(14): 45-48.

[9] 卢 冶, 张小立. 物流微信下单服务平台V1.0. 计算机软件著作权[R]. (编号: 2015SR289120).

[10] 肖 锋, 辛大欣, 耿朝阳. 计算思维培养为核心的教学模式研究与实践[J]. 现代教育技术, 2015, 25(7): 49-55.

[11] 彭绍东. 混合式协作学习中知识建构的三循环模型研究[J]. 中国电化教育, 2015(9): 39-47.

[12] 刘在英, 杨 平, 张丽晓. 程序设计课程实践教学模式的探讨[J]. 实验室研究与探索, 2013, 32(10): 156-159.

[13] 郑秋梅, 吴春雷, 崔学荣, 等. IT类专业多层次实践创新平台建设[J]. 实验技术与管理, 2016, 33(5): 7-9.

Research and Implementation of Java Curriculum Group for Application-oriented Talents Training

LUYe,LIUYong-liang,ZHANGXiao-li

(Jiangsu University of Science and Technology, Zhangjiagang 215600, Jiangsu, China)

Analyzing the characteristics of talents training for software engineering major in application-oriented institutes, the training target is firmly established. First of all, a detailed plan is made for Java related courses according to the training project. Then, from the design of teaching activity, the reform of independent practice, the construction of laboratory facilities, a scientific and technological innovation platform is set up, the Java curriculum group is extensively researched, implemented and carried out. Finally, computational thinking reflected in these courses is summarized to knowledge points, ability goals and skill targets. The curriculum group is applied to the theoretical and practical teaching process. Through the accumulation of engineering projects, programming contests and scientific activities, a solid foundation is laid for those who want to undertake postgraduate study, and employment students can improve their self-confidence, implementation capacity and sustainable development ability.

Java curriculum group; software engineering; practical teaching; application-oriented talents

2016-02-02

江苏省现代教育技术研究2016年度课题(2016-R-50036)；江苏科技大学苏州理工学院重点课程建设研究课题(124020008)

卢 冶(1975-)，女，辽宁大连人，硕士，讲师/工程师，研究方向：软件工程、信息系统开发与应用。

Tel.：0512-56731580；E-mail：houyily@126.com

TP 311;G 642

A

1006-7167(2017)01-0207-05