融入企业应用及系统观的Java系列课程教学改革理念构建

宁辉+张伟娜

1概述

Java是目前最热、应用最广泛的编程语言之一，TIOBE编程社区索引2016年及2017年2月份的排名结果显示Java排名第一，依然是最受大家欢迎的语言。它具备跨平台、安全、适用于网络等重要特征，广泛应用于动態网页、电子商务、移动软件和游戏开发等软件领域。

软件行业的飞速发展导致Java应用软件开发相关技术和应用模式产生较大变革。Java语言在出现的短短二十年内年内，先后发布了二十几个不同版本的开发工具包。与此同时，作为Java主要应用领域的电子商务的应用模式也发生了很大变化，从较早出现的C2C、B2C到最新的O2O。Java技术和应用模式的变革要求Java系列课程内容必须随之与时俱进。由于新的开发技术和应用模式往往最先在企业应用和推广，因此，Java系列课程的教学改革应结合企业在Java技术应用开发中的需求，作为教师应走进企业广泛调研Java技术，了解最新技术、应用及人才需求，同时，让企业专家走进学校，共同指导学生实践，并与企业联合开发教学案例或指导相关课程设计，全方位地对Java系列课程进行调研和改革，以适应Java技术的不断发展，实现“实用性”人才的培养目标。

Java语言的教学及Java系列课程体系的研究随着Java语言应用的发展在不断进行中，但由于IT技术的快速发展，新技术不断出现，Java系列课程体系也在不断扩大，例如2009年前后，姜仲等提出了主要面向Java应用及Java Web应用的Java基础课程及JavaWeb、JavaEE课程组，何广军提出了基于Java项目的课程体系涉及到的Java EE框架类知识点。但这些成果在现阶段已经不能满足企业面向框架的快速开发需求及面向移动互联网的移动应用开发需求。所以通过对计算机专业本科生计算思维能力的培养方案的思考，参考了乔德军等提出的Java软件工程师的培养方案等，重点是结合现阶段软件行业的发展趋势，华广计算机学院软件工程专业开设了：《Java面向对象程序设计》、《JavaWeb应用开发》、《Java EE框架应用开发》、《AndriodUI设计》、《Andriod应用开发》、《Java EE框架应用开发项目实践》和《Andriod应用开发项目实践》等7门Java系列课程支撑软件工程专业的人才培养。

2Java系列课程现状

在Java系列课程中，《Java面向对象程序设计》是其它所有课程的基础，而《JavaWeb应用开发》、《Java EE框架应用开发》和《Java EE框架应用开发项目实践》属于JavaEE应用开发方向，《AndrioduI设计》、《Andriod应用开发》和《Andriod应用开发项目实践》属于Android应用开发方向，课程之间的结构关系如图1所示。

在JavaEE应用开发方向中，《JavaWeb应用开发》应作为《JavaEE框架应用开发》的先修课程，而《JavaEE框架应用开发项目实践》又是这两门课程的后继课程；在Android应用开发方向中，《AndriodUI设计》应作为《Andriod应用开发》的先修课程，而《Andriod应用开发项目实践》又是这两门课程的后继课程。

《Java面向对象程序设计》旨在介绍面向对象程序设计思想以及Java语言基础编程知识。主要内容可归纳成以下几个部分：面向对象程序设计思想、Java基本语法、图形用户界面与事件处理、输入输出与异常处理、集合类、反射机制、线程及网络编程、数据库编程等。

《JavaWeb应用开发》是Web应用开发的基础，主要内容包含：JSP（Java Server Pages）与Servlet、JavaBean、EL（Expression Language）和JSTL（JSPStandard Tag Library）等基础知识。

《Java EE框架应用开发》重点介绍用于企业应用开发的三大主流开发框架：Struts2、Hibernate和Spring框架。

《Java EE框架应用开发项目实践》是综合JavaEE应用开发所有知识的实践教学环节，以具体应用为问题背景，以软件工程的方法为指导，驱动学生综合运用所学知识独立完成一个小型系统。

《Andriod uI设计》主要介绍了Android应用程序开发的基础概念、开发环境、UI设计的各项技术及UI界面的优化及Activity组件相关内容。

《Andriod应用开发》旨在介绍Android开发的其他三大组件及数据存储、网络编程等Android基本开发技术。

《Andriod应用开发项目实践》综合了Android应用开发方向所有知识，同样以具体应用为问题背景，以软件工程的方法为指导，驱动学生独立完成一个简单的Android应用。

以上介绍了Java系列课程之间的关系及其教学内容现状，课程之间有衔接关系，但衔接点不明确，且教学内容受到课时局限，不够全面。

3企业应用现状及系统分析

根据市场应用，从“Java EE应用开发”和“Android应用开发”两个方向分别对Java系列课程的应用现状进行调研。课程门类的设置基本满足需求，结合课程现有的教学大纲，对调研结果进行自顶向下地需求分析，确定在课程教学中需要补充引入的知识点。

在“Java EE应用开发”方向，企业主要使用的开发框架为：SSH（Spring MVC+Spring+Hibernate），SSM（Spring MVC+Spring+Mybatis）或其他自定义框架，且重视缓存和优化等涉及系统性能方面的知识；而前台页面开发更多使用Java和HTML的混合编程，并使用高内聚低耦合等设计模式方面的技术。

在“Android应用开发”方向，企业使用的主流开发框架有：Afinal、Volley、Android-async-http等，在UI方面现在企业中大多使用HTML5和Android原生混合来进行开发。endprint

根据企业需求，结合当前课程教学内容，从应用出发，逐步细化出Java系列课程中知识关系图，如图2所示。

《Java面向对象程序设计》是所有Java系列课程的基础，而《Java EE框架应用开发项目实践》和《Android应用开发项目实践》分别是两个应用开发方向的实践环节，这三门课程与其他课程的关系已在图1中表示出，所以不在“Java系列课程知识关系图”中表示。

图2中斜体显示的知识点表示企业开发中比较常用及需要在教学中补充出来的知识点。虚线箭头表示起始知识点是终点知识点的基础或知识点有衔接。例如：《JavaWeb应用开发》中的Servlet与《JavaEE框架应用开发》的Spring MVC和Struts2都在MVC开发模式中占据c（控制器）的地位，并且前者是后者的基础。

4Java系列课程系统改革方案

教学改革是为了提高教学质量，更好地培养人才。课程改革的重点应是教学内容的更新和教学方式的创新。而系列课程教学改革的重点除此之外，更应该重视不同科目之间知识点的衔接与扩展。同時，由于计算机技术发展迅猛，而企业又走在技术推广应用的前沿，因此教学的实践环节有必要引入企业开发规范和经典案例。

根据Java系列课程知识关系，建立“知识-时间-教学形式”三维结构图，如图3所示。其中，“知识”覆盖了Java系列课程中的主要知识点，“时间”表示每个“知识”的计划学时，“教学形式”指出每个“知识”的引入方式和教学方式。

其中，“综合实践”的内容应在“项目实践”课程中加以应用；“前修导入”是指当前内容与前修课程中某些内容有衔接关系，应在此基础上进行导入。

“知识-时间-教学形式”三维结构图综合了融入企业需求的Java系列课程的教学改革方案。具体地，以课程中的“知识”为主线，用表格的形式给出每个知识点的学时规划及教学方式，如表1所示。

5总结

基于软件工程专业Java综合开发人才培养的需求，在现有教学基础上，引入企业应用开发的最新技术、框架和规范，以Java系列课程为研究对象，并进行系统分析，构建课程知识关系图，并通过“知识一时间一教学形式”三维结构图，再由整体到具体的知识点，给出了具体的教学改革方案。

本次教学改革及研究工作具有重要的应用和推广价值：

（1）强化专业方向，优化课程教学大纲，实现应用型人才培养目标；

（2）强化实践能力培养，与企业人才需求对接，为就业创造先天条件；

（3）对工科同类专业应用性较强的课程教学改革同样起到示范作用；

（4）探索校企更深入的合作，搭建协同育人平台。endprint