王夢曉，翟玉慶，朱林，弭娜

（1.東南大學成賢學院，江蘇 南京 210088；2.東南大學，江蘇 南京 211189）

0 引言

隨著計算機應用日益普及，編程語言相關課程一直是計算機本科教育的重點課程。其中Java 語言長期占據編程排行榜的前三位，在面向對象編程領域廣受好評，特別是在Web 應用開發(fā)中，Java 語言及其相關技術被廣泛使用。市場調研機構公布的手機市場報告指出基于Java 的安卓系統(tǒng)市場份額已經達到了88.1%。在2015年，教育部下發(fā)《關于啟動高等學校教學質量與教學改革工程精品課程建設工作的通知》指出要充分利用現代信息技術課程管理與建設，建設優(yōu)質共享教學資源。2018年教育部發(fā)布《教育信息化2.0 行動計劃》指出，到2022年全面提高信息應用水平和師生信息素養(yǎng)，構建“互聯網+教育”平臺。為此，需要對Java 相關課程進行梳理、整合，基于Web 技術針對性地設計和開發(fā)符合融合課程特點的平臺系統(tǒng)，支持精品課程的建設。

1 現狀分析

我校計算機專業(yè)對Java 方向設置了不少專業(yè)課程，利用數據結構算法作基礎、利用軟件工程思路作向導、利用數據庫技術作依托、利用Java 軟件做工具，在Linux 或Windows 操作系統(tǒng)下，培養(yǎng)學生設計開發(fā)Java 應用軟件系統(tǒng)的能力。但是Java 課程在本專業(yè)主要的課程布局較為分散不成體系，其中Java 程序設計安排在本科二年級，電子商務平臺和框架程序設計安排本科三年級，有的課程安排有實驗，有的課程安排有綜合實訓，但是可以看出，總體是圍繞Java 這條主線進行的設計。但仍存在一些問題：

（1）課程布局分散，與實踐融合不夠。應用型本科高校，應當以實踐為導向，培養(yǎng)應用人才。CDIO（conceive—design—implement—operate）工程教育模式是由美國麻省理工學院和瑞典皇家工學院等四所大學，歷時4年的探索研究建立的現代工程教育模式，其核心理念是圍繞生產周期中工程產品的構思、設計、實現、運行等各個階段，以過程為載體，培養(yǎng)學生的工程思維能力、個人能力、團隊協(xié)作能力以及工程系統(tǒng)能力。但是上述課程設置較為分散，沒有按照工程思維整體串聯，造成了理論與實踐脫離。

（2）課程與課程之間銜接不強，實驗與實驗之間少關聯。上述課程被安排在各個學期，授課老師不固定，彼此溝通缺乏，實驗內容是否重復、是否銜接等問題，往往考慮很少。重復的實驗反復講解練習，學生們感受較為疲勞，有的學生甚至是產生不學、惰學等負面情緒，教學效果差強人意。課程之間如果不進行統(tǒng)籌規(guī)劃，會導致每個授課老師各自封閉在自己的備課案例中，雖然也很認真，但是效果并不是很好。

各個課程各自為政，各自安排小實驗，缺乏整體的設計，沒有大案例驅動，與CDIO 的工程理念不符。實驗與實驗之間缺少聯系。這樣會造成學生在實驗中學習到的也是分散的知識點，無法完整的設計一個大案例，也沒有辦法體會用不同的技術實現案例的異同點。

（3）各課程沒有考慮線上教學的統(tǒng)一設計，不方便學生的自主學習。隨著Java 及其后續(xù)技術的發(fā)展，延伸出來的相關課程比較多，這些課程也多為線下教學方式，無法適應線上教學模式。從當前的社會背景來看，線上教學的需求日益高漲，“互聯網+教育”的發(fā)展速度顯著提升。

2 融合課程的構建

對Java 課程群進行重組、資源整合、全面融合，構建以實踐為導向的Java 融合課程。

2.1 構建線上線下的融合課程體系

首先修訂教學計劃將分布在各教學周期的多門相關課程統(tǒng)一規(guī)劃為兩門課程，一門基礎語言課程，一門大應用課程，并同步修訂教學大綱。然后以實踐為導向，調研企業(yè)中主流的Java技術框架，適應教學周期對企業(yè)案例適當裁剪和改編，采用綜合案例驅動教學模式，采用以點帶面、由淺入深的方式，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的全盤小實驗模式。由于目前的Java 技術框架比較多，以代碼重用技術為基礎，在課程實踐中加深學生對不同技術的深度理解。

隨著課程融合的逐步推進，同步構建本課程的線上教學模式，結合本課程的教學需要進行分析，平臺規(guī)劃圖如圖1所示。

圖1 線上線下融合教學平臺規(guī)劃圖

2.2 線上平臺建設

基于Web 技術建立起一個交互、開放、易用的Java 融合課程線上教學平臺，輔助融合課程的教學工作。通過教學平臺將前后貫通的教學案例資源分門別類地放到各個課程資源中去。平臺系統(tǒng)主要模塊構成如圖2所示。平臺用戶進入課程頁面后，按權限不同，在文件資源頁面顯示的操作也不同。目前網站已經裝載了Java 融合課程的資源庫，如圖3所示。

圖2 平臺系統(tǒng)主要模塊圖

圖3 Java 融合課程平臺的資源界面

2.3 學生端的設計

學生是評價課程的主要對象，在融合課程中針對學生端的設計顯得格外重要。本項目以相同的案例需求，不同的技術路線，把各學科知識點融會貫通起來，促進課程資源的融合、共享。目前該平臺已經部署在阿里云服務器上，平臺上包括了技術文件、基礎案例代碼、綜合案例展示等，學生可以在電腦端、手機端登錄訪問并下載。讓學習者能夠在網站的各項互動功能中掌握、檢驗自己所學知識，更能調動學習者的學習積極性。系統(tǒng)結構圖如圖4所示。

圖4 學生端交互系統(tǒng)結構圖

3 融合課程學生交互系統(tǒng)的實現

3.1 實現環(huán)境

系統(tǒng)通過JavaWeb 技術實現課程教學系統(tǒng)中的交互管理，系統(tǒng)設計思想為分層思想，使用三層架構。表現層即視圖層使用MVC 框架SpringMVC，處理用戶請求并將處理后的數據以視圖的形式展現給用戶。業(yè)務邏輯層接口為Service，是對業(yè)務邏輯的處理，包括JavaBean 數據模型。數據訪問層使用MyBatis 持久層框架，接口為Dao，作為數據訪問層，負責數據庫的交互訪問。其核心功能主要是學生作業(yè)提交批改與課后討論交流。主要包括教師發(fā)布作業(yè)內容、學生完成作業(yè)提交、教師進行審批等功能，還包括討論交流功能，即學生和教師可以在討論區(qū)留言討論問題，分享自己的心得與體會，展示成果等。

3.2 系統(tǒng)實體設計

對作業(yè)信息的記錄，包括作業(yè)ID、作業(yè)標題、作業(yè)內容、上傳時間、課程ID、教師ID、上傳計數。作業(yè)實體圖如圖5所示。

圖5 作業(yè)實體圖

對學生作業(yè)信息的記錄，包括學生作業(yè)ID、作業(yè)ID、作業(yè)標題、作業(yè)內容、上傳時間、課程ID、教師ID、學生ID、批改標題、批改內容、批改時間、附件名、附件類型。學生作業(yè)實體圖如圖6所示。

圖6 學生作業(yè)實體圖

根據上述實體設計可以進行數據庫表的對應設計。

3.3 系統(tǒng)交互設計

討論區(qū)包括討論內容及該討論的所有回復，查詢討論列表順序圖如圖7所示。

圖7 討論列表順序圖

討論發(fā)布順序圖如圖8所示。

圖8 討論發(fā)布順序圖

學生上傳作業(yè)順序圖，如圖9所示。

圖9 學生上傳作業(yè)順序圖

教師下載學生作業(yè)附件順序圖，如圖10所示。

圖10 教師下載學生作業(yè)附件順序圖

3.4 主要實現界面和測試

目前本系統(tǒng)已經部署服務器上，本學期Java 融合課程教學的師生已經在測試使用。平臺不僅為遠程教學提供了一個自研定制的環(huán)境，還能以實時和非實時的交互方式開展線上教學工作。學生上傳作業(yè)界面如圖11所示。

圖11 上傳界面

教師在進入作業(yè)模塊后，選擇學生作業(yè)，可以在學生作業(yè)列表中選擇操作下載學生附件，也可以點擊查看學生作業(yè)詳情并在附件處點擊下載附件。查看學生作業(yè)如圖12所示。

圖12 查看作業(yè)界面

已登錄用戶可任意發(fā)布討論，可以在討論下發(fā)表回帖或回復，回帖數會有變化，用戶成功登錄后發(fā)布討論，其他用戶登錄后可發(fā)表回復如圖13所示。

圖13 討論界面

通過使用融合平臺系統(tǒng)，學生能夠根據自己的時間、需求等，從融合教學平臺中獲取相關Java 技術線的各類教學資源自主學習，有疑問也可以留言或者與同學聊天互動，并及時提交各類作業(yè)，大大增加了學生的學習興趣，也提高了學生的學習效率。

4 結論

本校電子與計算機工程學院對2019 級計算機專業(yè)進行了課程調整，并同步實施融合課程的教學改革，支持線上線下教學模式無縫切換，同時采用過程化考評體系測評學生的學習成績。而工程案例驅動的模式使得學生對Java 技術線的把握顯著增強，絕大部分學生都能獨立完成課程的小實驗、綜合實驗、大應用項目，學生們大多能夠獨立解決各種代碼Bug，學會自查CSDN 博客上的程序員怎么解決問題等，還有些同學課余自組團隊積極申報創(chuàng)新項目，同時還有部分同學開始參與本校教科研單位的自研項目的開發(fā)工作，創(chuàng)新能力顯著提高。融合課程的教學平臺投入測試使用，今后，可以把外部調研企業(yè)以及內部課程教學過程中積累的案例、源碼、解決方案、階段性測試習題等等各種教學資源，均放置在該平臺并提供給學生下載。Java 融合課程借助各種現代化的教學手段、工程理念，有助于應用型人才的培養(yǎng)，有助于學生更快地適應企業(yè)對計算機應用開發(fā)人才的需求。