面向新工科的Java课程实践教学改革探索
赵小芳
（山东工商学院计算机科学与技术学院 山东·烟台 264005）
摘 要 为了切实提高学生的工程实践能力和创新能力以满足当前新工科对人才的需求，我们尝试对Java课程实践教学进行改革。本文首先分析了Java课程实践环节现状所存在的问题，对照新工科对人才的要求，提出优化课程目标、构建一体化课程体系、打造多维实践环境等改革措施。
关键词 Java实践教学 新工科 实践能力 创新能力
新工科是当前我国教育改革和建设的新方向，新工科建设对人才培养提出了新要求，今后在新兴产业和新兴经济的引导下将更多地需要工程实践能力强和创新能力强的人才，这就要求高校在人才培养过程中要加强和突出学生的解决实际问题能力和复杂工程实践项目能力的培养。实践能力的培养更多地体现在课程实践教学环节中，因此结合社会对人才的新需求，进行面向复杂工程问题求解和创新能力培养的课程实践教学改革势在必行。
Java是计算机类专业的一门重要课程，熟练掌握Java程序设计是学生就业的一个至关重要的技能，为此，我们从Java课程入手，结合我校的实践教学来探讨在新工科建设以及加快双创人才培养和双一流背景下，如何培养学生的实践能力和创新能力。
1 Java课程实践教学现状
在不断的教学改革探索中，我校的Java课程已脱离纯理论教学模式，采用了形式多样的实践教学方式，包括更注重实践能力培养的边讲边练上课模式、综合项目练习的课程设计、为期1~2周的企业化实训等，尽管较传统的以理论授课为主的教学模式在实践能力培养上有了一定的进步，但是依然还存在很多问题。
首先，课程设计中所完成的项目与市场相脱节，并且一个班的学生甚至上下几级的学生所做的项目雷同很多，大都是学生成绩管理系统之类的信息管理系统、购物网站之类的网站设计、手机APP开发等几类项目。学生可借鉴的代码太多，课程设计中真正能够做到自己完全实现项目的同学很少，因此大大降低了项目的技术含量和难度，不能达到预期的课程设计提升学生实践能力的目的。造成这一问题的原因在于，一是学生多老师少，老师的精力有限，很难为每一个同学设计一个不同的项目题目，因此学生之间的相互借鉴以及网上借鉴在所难免；二是教师自身实践能力有欠缺，大部分教师都很少接触企业实际项目，缺乏真正的实践能力，因此给学生的课程设计题目本身就与企业实际相脱离。
其次，为了弥补课程设计与市场相脱离这一缺陷，每个学期末学校都为学生提供了1~2周的实训，由企业人员为学生上课，使用企业实际的开发项目。学校的初衷很好但是效果甚微。一是合作的企业规模不够，企业的业务比较单一，主要是做应用软件开发，而且多是相类似的应用软件开发，因此企业带来的实践项目种类单一不够丰富，一定程度上限制了学生未来就业的可选择性和多样性，造成一届学生中70%以上做外包开发。二是企业实训与学校的理论授课相脱节，企业实训的内容所涉及理论知识往往还未学就开始相关内容的实训，而实训时间有限，企业人员在对学生实训过程中，所涉及的理论知识很难面面俱到地讲解。理论知识有欠缺甚至完全不懂，学生实训只能依葫芦画瓢，不能真正理解，因此达不到真正的动手能力和实践能力培养的效果。
现有的规划可靠性评估是对电气设备长期供电能力的综合度量，反映的是系统长期运行的平均可靠性水平，不能够反映实时运行状态的可靠性。电气设备中元件故障常常在特殊情况下发生的，不考虑元件的实时运行状态，认为其可靠性模型和参数一直不变，这与实际情况是不相符合的。
2 深化Java课程实践环节培养目标
教学模式依然是在机房上课的边讲边练模式，以往的做法是上课过程中讲完理论紧接着学生进行实践，实践内容多为基础型、演示型、验证型的，基本都是学生照搬照抄刚刚讲过的知识内容，简单地进行调试、验证，很难真正培养学生的动手实践能力和创新能力。针对这一问题，我们对实践教学内容进行了改革，改革成综合型、设计型的项目实践。教学采用项目驱动教学法，即将项目实践的内容分解在Java课程的各单元中讲解，学生实践过程中采用“读、填、改、编、综”5个层次训练，读是阅读老师编写的程序代码；填是老师对程序代码进行一定的修改，让学生进行程序填空；改是学生改写老师写的程序代码实现相类似的功能；编是学生自主编写相同类型的程序；综是在一系列知识点讲解完后的综合实践应用。注意整个教学过程是以一个总的项目任务为驱动的，学生通过完成一个又一个的小功能，最后集成、完善形成一个大的项目。在这个过程中，教、学、做一体化，在以实现一个真实项目为目标的驱动下，学生不断完善知识和技能，并通过自主学习和合作学习循序渐进的提高了项目实践能力和创新能力。
针对Java课程实践教学现状所反映出来的问题，以及新工科对人才实践能力的要求，我们将从以下环节对Java课程实践教学进行改革。
3 Java实践教学改革
在新工科建设背景下，为了培养更具竞争力的人才，我们必须优化调整Java课程教学安排，加强实践教学所占比例，重视实践教学，强化实践教学的重要性，使Java实践教学与理论教学比肩同行。与此同时我们要改革Java课程现有实践教学内容和教学方法，突出创新能力和工程能力的培养，[2]并转换思路，逐渐将Java课程实践环节从一般化的实验教学升级为更高层次的实践教育。[3]
当前的复杂工程突发事件的研究仍处于数据融合阶段。现有研究主要关注复杂工程突发事件的信息融合问题，缺少面向应急决策需求响应的深层次整合应用。同时，多数还停留在解决某一局部决策的层面上，缺乏站在复杂工程突发事件全生命周期视角的系统性分析。在大数据环境下，建立一套以复杂工程突发事件信息需求为基，以知识融合为力，以应急决策为标的知识融合框架，进而快速响应突发事件。
3.1 加大实践环节学时，调整教学内容和教学方式
当前我校的Java课程理论学时48，实践学时16，实践学时在整个教学中所占比重较低。为此，我们对学时做了重新安排，理论学时依然是48学时，实践学时调整为32学时，既突出了Java课程的重要性，又提高了实践学时的比例。
当前我们正处于第四次工业革命浪潮中，新工业革命所产生的新经济和新型产业对人才有新的需求，为此教育部提出了新工科概念，以满足社会发展对人才的需求。相对于传统的工科人才，新工科人才将是工程实践能力强、创新能力强、具备国际竞争力的高素质复合型人才。也就是说新工科背景下要培养具备“新素养”、“新视角”、“新能力”、“新思维”工程实践能力的创新型人才。[1]
温度对成熟玉米的影响，主要是同水分一起对玉米产生质量的影响。玉米籽粒完熟后，需要及时采收并晒干后，放到仓库中保存。玉米在入库之前，需要检验水分、纯度、净度和光泽度。玉米采收后，在晒干的过程中，如遇连阴雨天气，加上高温，很容易导致玉米失去光泽，严重的情况是玉米发芽，失去商品玉米的价值。在现今科技发展条件下，一些大的生产企业采取科学室内烘干技术，避免了自然条件对商品玉米质量的影响。水分达不到储存要求的玉米，堆放在仓库中，极易发热，影响玉米质量。所以，对于商品玉米来说，脱水和储存过程同样重要。
3.2 构建一体化课程体系
为了真正培养学生的工程实践能力和创新能力，我们还需要构建一体化的课程体系。原因在于，为了实现一个Java项目，我们还需要其他课程的知识，如数据结构、数据库、计算机网络。因此在Java实践教学过程中，我们要注意加强各门课程之间的联系，在内容上寻找各门课程的交叉点。为此，我们需要将现有的实验课程进行优化、群分，把相关的这几门课程安排在一个学期学习，或者把Java课程安排在这几门课程之后，通过设置一个总体目标，帮助学生构建全面知识网络，进而实现学生综合实践能力的培养。
再次，Java实践应用项目所涉及的知识并不仅仅只限于Java，往往还涉及到其他课程，比如数据库、数据结构、算法分析与设计、计算机网络等。要做到与这几门课程的衔接，并通过实践环节帮助学生理顺各门课程的知识点以灵活运用，实施难度很大。因此，无法从全局上达到Java项目实践能力培养的效果。
3.3 打造多维度的实践环境
为了全方位提升学生的工程实践能力，我们要充分利用各类资源为学生打造多维度的实践环境，建立实验、课程设计、实训、实习循序渐进的工程实践能力训练模式。
㉗Herbert Obingera，Carina Schmitta，Peter Starkea，“Policy diffusion and policy transfer in comparative welfare state research”，Social Policy＆ Administration，2013，47(1)，pp．111 ～129．
教学安排上，为学生安排充足的实验学时，并加大设计性、综合性实验所占的比例，培养学生分析问题、解决问题的能力。课程结束后在期末安排为期一周的课程设计进行集中项目实践训练，项目内容尽量贴合企业实际，学生按照企业实际开发流程和角色安排分组进行，以提高学生综合应用能力、团队协作能力、沟通能力和自主学习能力。在一体化课程体系指导下，相关课程学习结束后的期末为学生安排1~2周的实训，由企业人员进行。实训晚于课程设计，课程设计一般是Java课程结束后紧接着进行，在期末考试之前，训练的内容主要是Java课程所讲的理论知识。而实训是相关一系列课程的综合运用，在期末考试之后。实训中注意引进企业的质量，不能流于形式。要多方面考查引入优质企业，并尽量做到3~5年换一批新的企业，避免实训内容重复不变、雷同过多。除此以外还要积极联系地方企业开展校企共建的实习基地，全面提升学生的工程实践能力。在学生参加实训和实习过程中，教师也要尽量参与，提升自身的实践能力和实际项目开发经验，这样将更有利于教师的实践教学。我们还要鼓励学生多参加各类竞赛，通过参加竞赛将更充分的促进学生将理论知识内化为实践动手能力，使得学生各方面的能力迅速得到锻炼。[4]竞赛小组成员可以是不同年级的，这样还可以形成不同年级的帮带作用。
4 结束语
通过深化Java课程实践教学培养目标、加大实践学时所占比例、采用多样化的实践内容、多元化的实践教学方式和多层次实践能力训练、在一体化课程体系指导下打造多维实践环境这一系列措施有利的促进了学生工程实践能力和创新能力的培养，对面向新工科人才实践能力培养提供了改革探索思路。
参考文献
[1] 周开发,曾玉珍.新工科的核心能力与教学模式探索[J].重庆高教研究,2017.5(3):22-25.
[2] 李佳洋,范立南.新工科驱动下转型高校创新型人才工程实践能力培养机制研究[J].教育现代化,2018.1(4):1-2.
[3] 杨士强.从实验教学到实践教育[J].计算机教育,2018.1(1):10.
[4] 陶志勇,阳王东,张锦.基于赛学教理念的卓越工程师实践能力培养模式[J].计算机教育,2018.3(3):113-116.
The Reform of Practical Teaching in Java Course for New Engineering
ZHAO Xiaofang
(School of Computer Scienceand Technology,Shandong Technology and Business University,Yantai,Shandong264005)
Abstract To improve the practical and innovation abilities of students,we try to reform the practical teaching of Java course.The reform will help the talent training in new engineering background.Firstly the problems in present practice teaching of Java course are analyzed.Then the measures of reform,such as optimizing the course objectives,constructing integration course system,building multidimensional practical environments,are put forward.
Keywords practical teaching of Java;new engineering;practical ability;innovation ability
中图分类号： G424
文献标识码： A
DOI: 10.16400/j.cnki.kjdkx.2019.03.054
【基金项目】： 山东省本科高校教学改革研究重点项目“基于系统能力培养的计算机类专业课程体系改革与研究”(Z2016Z044)，2016年山东省高水平应用型重点立项专业（群），2017年山东工商学院教学改革研究项目“面向应用型网络工程专业人才培养的Java课程多教学模式应用探讨”（11688G201709）
标签：Java实践教学论文; 新工科论文; 实践能力论文; 创新能力论文; 山东工商学院计算机科学与技术学院论文;