校企合作Java课程混合式教学模式研究与实践

何 文，聂捷楠

成都医学院大健康与智能工程学院， 成都 610500

Java语言是一种面向对象的程序设计语言，具有简单易用、平台无关、安全可靠、功能强大等特点。自20世纪90年代问世以来，Java语言发展迅速，目前已被广泛应用于多个领域，如嵌入式系统、网站、信息系统开发、Android开发、大数据和科学计算等。据软件质量评估公司TIOBE(The Importance Of Being Ear- nest)[1]发布的全球流行编程语言排行榜显示，截止2020年1月，Java语言的使用率为16.9%，再次位列榜首。对于计算机及信息技术相关专业的学生来说，学好Java语言对于今后从事IT行业领域的相关工作是非常重要的。然而，在传统Java课程教学模式中存在重理论、轻实践，强调个人能力而忽视团队合作，不重视工程实践训练等问题[2]，造成Java课程的教学效果不佳，影响了对学生编程能力的培养。许多学者探索不同的教学模式以提高Java课程的教学效果：苘大鹏等[3]提出基于项目驱动的教学模式；张璞[4]提出“案例驱动+项目导向”的教学模式；王晓妍等[5]提出基于OBE理念的教学模式；袁利永等[6]提出以工程应用能力培养为导向的多维度混合教学模式；张宏等[7]基于超星学习通开展了Java课程混合式教学实践。在Java课程的教学模式改革中，大多是校内的教学团队围绕课程教学开展的，由于Java技术更新比较快，如何更好地与市场接轨，将新技术、新方法以及项目实践经验引入教学中，是一个值得研究的课题。许多高校通过校企合作教学来实现这一目标；而在校企合作的过程中，传统课堂的教学模式受人、时、地等很多因素制约，难以适应信息化时代Java课程教学的需求：因此，校企合作教学需要建设相应的网络课程，在此基础上探索校企合作课程的教学模式。

该文就Java课程传统教学模式中存在的问题进行了分析，提出校企合作共建Java系列课程并开展线上线下混合式教学的教学改革思路，并对该模式进行了教学实践。实践证明，该模式不仅能有效提高学生的编程能力与工程应用能力，同时也培养了学生的团队协作与沟通能力；且对于校企双方而言，该教学模式也比较容易实施。

1 Java课程传统教学模式中存在的问题

Java作为程序语言类课程，在教学模式上采用“理论讲授+上机实践”的较为普遍，因此在理论讲授时，知识的传授对于学生编程技巧的掌握至关重要，若过多强调语法知识，则容易忽略学生编程应用能力的培养；若程序案例枯燥乏味没有实用性，则容易降低学生的学习积极性。根据相关文献[8-12]和笔者在Java教学中的一些经验，在传统教学模式下容易存在以下几方面的问题：

1.1 传统教学模式重语法、轻应用

传统的Java课程在理论讲授的过程中，一般是围绕Java语言的知识体系进行教学。比如：在“Java程序设计”课程中首先介绍Java语言的诞生、发展、版本，再讲授Java语言的数据类型，以及流程控制语句、数组、类与对象等。在教学内容的组织安排上这样的顺序是合理的；但在理论知识讲解的过程中更容易形成注重语法的教学模式，即讲授各种数据类型的适用范围、各种函数和命令的用法以及各种程序语句的语法格式等，而忽略了程序语言本身对于解决问题的应用：因此，学生对理论知识的掌握容易停留在死记硬背的层面上，而在编程实践时就会出现无从下手的情况。

1.2 任课教师缺少工程应用背景

现阶段高校的计算机师资配备依然是以学术研究型教师为骨干力量，其理论知识储备较强，也承担着不少实践教学课程[13]；但比较欠缺对Java商业项目开发的经验。这就容易导致Java知识的传授缺乏工程应用背景，教师在进行教学案例设计的时候，往往是根据教材中的一些程序例题对语法知识进行验证，或是对一些经典算法的实现，这使学生对相关知识如何应用到实际项目中缺乏深刻的认识[14]，不利于综合能力和实践能力的培养。

1.3 学生学习程序设计语言的积极性不足

传统程序设计语言课程的教学以教师讲授知识为主，容易形成“填鸭式”“灌输式”的教学模式，这种教学模式往往导致学生在课堂上态度不积极[15]。一旦学生感觉学习程序语言枯燥乏味，将会降低其学习兴趣和学习积极性，导致学习动力不足，具体表现在：其对于课程的学习仅满足于能听懂教师所讲的知识和完成教师布置的作业，从不在课余时间主动学习或进行编程实践练习，更不会去查阅相关的Java参考书籍和资料，仅仅为了完成学习任务而学习，最终导致学生的编程能力和解决实际问题的能力较差。

2 校企合作共建Java课程的必要性

国家出台多项文件，要求建立校企合作协同育人的新机制，深化产教融合，校企协同，合作育人。校企合作联合培养人才既是响应国家政策的要求，也是适应社会需求，为企业输送应用型人才的快捷途径。校企合作联合培养人才，学校可以将企业中的项目经验引入到日常的教学中，企业则可以将学校的科研成果进行转化，产学研一体，合作双赢。Java作为世界上最流行的编程语言之一，在企业中使用非常普遍，无论是嵌入式系统还是大型商业软件开发、网站或移动应用开发，许多企业都用到了Java语言开发框架，熟练掌握Java语言是很多IT企业对员工的基本要求。校企双方合作建设Java课程后，不仅可以改革学校传统的Java课程教学模式，将企业的一些项目案例引入到日常的教学中，解决学生在学习过程中对知识理解不深刻、缺乏工程应用等问题，企业也可以按照自己的用人需求与学校共同设计教学大纲，为自己培养人才；此外，企业还可以将校企合作建设的课程用于对新员工的培训，这对校企双方都是有利的：所以，校企双方合作建设Java课程符合双方的利益。

3 校企合作Java课程的混合式教学模式

当今发达的教育技术和众多在线教学平台为建设网络课程提供了非常便利的条件，校企双方确定合作共建的课程后，首先在教学大纲、教学计划、教学内容等方面进行设计，然后再进行课程网络资源建设，主要包括课程教学视频、PPT、作业、习题、案例库等。课程建设完毕后，如何引入到日常Java课程教学中并达到最佳的教学效果也是一个需要不断探索的过程。以笔者所在学院的信息管理与信息系统专业的Java系列课程的教学为例，在不同的阶段开设的Java课程中，校企双方的合作内容和课程教学模式如表1所示。

表1 校企合作Java系列课程的合作内容与教学模式

3.1 第一阶段——“Java程序设计”

该课程的总体教学目标为使学生掌握面向对象的编程思想和编程方法，掌握Java语言的基本语法和常用技术，并能够运用Java语言和基本开发工具进行小型应用程序设计。

①在实施教学之前，校企合作首先完成课程的教学大纲、教学计划的制定和教学案例设计。教学案例主要借鉴企业项目经验，以工程应用为导向进行设计，例如某个简单的信息管理系统，将该系统各个小模块需要用到的知识与各章节对应起来，让学生对知识的运用有更深刻的理解。然后教学团队开始制作教学资源，包括PPT、教学视频、作业、习题库等，由团队成员分工合作完成。网络课程建好之后，由学校教师负责在校内实施教学，采用线上线下相结合的混合式教学模式，在课堂教学开始之前首先安排学生进入网络课程进行学习，布置学习任务，规定学生完成指定的学习内容，要求学生记录学习过程中遇到的问题并以小组为单位制作汇报PPT。教师在开始上课之前可通过在线学习平台上的学生学习数据统计，了解学生的学习情况。

②线下课堂教学开始后，教师采用翻转课堂的形式组织教学活动，可安排学生对在课程平台上学习的知识进行汇报；再根据学生所存在的问题以及此次课的重点、难点进行有针对性的讲解；或在课堂上给出一些问题，让学生思考讨论解决方案，再让学生编程实现，最后让各个分组上台演示，教师只需适当地引导即可。线下翻转课堂的组织形式有许多种，但其目的都是改变“教师为主体，学生被动接受知识”的教学模式，让学生主动学习，使教师从知识的灌输者转换为教学过程的组织者和学生学习的引导者。

③课堂教学结束后，教师则在课程平台上布置该次课作业，检测学生的学习成效，通常选择校企合作设计的编程题目作为作业，以强化学生的应用能力和实践能力。

3.2 第二阶段——“Java Web开发基础”

该课程的教学目标是让学生理解Web应用的运行原理，掌握Servlet、JSP、MVC模式等Java Web开发技术，使学生具备开发小型Web项目的基本能力。与第一阶段的Java课程一样，校企合作首先制定教学大纲和教学计划，再设计教学案例、制作课程资源，最后完成网络课程的创建。教学案例主要根据企业的项目开发经验进行设计，设计要求更加接近真实项目的开发要求，着重强调学生在Web应用上的开发能力。网络课程建好之后，同样开展课前学生在线学习、课中教师引导、课后实践强化的线上线下相结合的混合式教学。这个阶段企业工程师可在教学的过程中借助在线学习平台为学生答疑，解决学生在项目开发中遇到的一些问题。

3.3 第三阶段——“Java EE工程实训”

该课程为实践为主的实训课，其教学方案、教学计划和教学内容均由企业制定，要求学生通过该课程的学习，熟悉完整商业项目的开发流程，掌握主流的软件开发技术和开发规范。课程开始前，首先对学生进行项目分组，模拟组建团队进行项目开发，确定各团队需完成的项目；课程开始后，由企业工程师在线直播授课，主要开展项目案例教学和学生实践训练指导两方面的教学内容，均通过在线方式进行，校内教师则同步在机房对学生进行辅导，双导师协作，线上线下同步进行，可以更好地监督学生的学习并及时解决学生实践过程中遇到的问题；课程结束后，学生团队需提交项目作品进行结项，对实训期间完成的各阶段产品、程序代码、报告文档等进行在线展示，并撰写实训报告。授课教师则根据学生的学习情况，统计出学生的最终实训成绩，撰写教学实施总结报告。

4 校企合作Java课程教学实践成效

成都医学院大健康与智能工程学院先后与青岛青软实训有限公司、四川华迪信息技术有限公司等企业进行了合作，在学院信息管理与信息系统专业开设了Java系列课程，在学生培养周期内的三个阶段开展了Java课程的教学改革实践。采用线上线下混合式教学模式，校内教师和企业工程师互相协作，使学生的学习积极性和学习兴趣得到了较大提升，编程能力和工程应用能力也得到了较大的提高。近几年来，学生参加“全国大学生计算机设计大赛”“‘蓝桥杯’全国软件和信息技术专业人才大赛”“互联网+大学生创新创业大赛”等学科竞赛，并获国家级、省级奖项50多项，立项国家级大学生创新创业项目18项、省级项目82项。学生的Java语言应用能力也得到了检验，在用人单位对学生的Java编程水平和团队协作能力的评价中，普遍给予了较高的评价，满意度大于90%。校企合作的Java课程通过混合式教学的实施，取得了良好的改革成效。

5 结束语

通过与企业合作建设Java系列网络课程并开展校企双方联合的线上线下混合式教学模式是Java课程教学改革的一种尝试，通过共建网络课程，校企双方可以优势互补，形成优质的教学资源。在教学实施方面，可以灵活安排。通过各个阶段开展的混合式教学，可以让学生的学习由传统课堂学习转变为课前、课中和课后贯穿式的学习；在工程实训阶段，由校内教师和企业工程师双向合作，可以很好地管理学生，及时解决学生的问题，使其工程应用能力得到快速提高。实践证明，该校企合作的混合式教学模式使学生的编程能力和应用能力都得到了较大的提高。相比较传统Java课程的教学模式，学生的学习主动性和学习积极性更高，动手实践能力和工程应用能力更强，同时其团队协作、沟通、表达等职业素养也得到了培养；但该教学模式也存在一定的局限性，即在课程建设初期需要由校企双方投入较多资源建设网络课程，同时在校内开展混合式教学需要使用实验室并需要有较好的网络支持。后续教学团队将进一步探索和实践，对教学方法和手段等进行优化，使课程教学更容易实施，不断提高学生的学习效果。