高校 Java 公共課教學(xué)改革探究

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摘要：傳統(tǒng)的高校Java公共課教學(xué)模式已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)和配合新工科建設(shè)發(fā)展，結(jié)合新工科相關(guān)理念、要求和山西大同大學(xué)Java公共課建設(shè)及實(shí)施情況，提出面向新工科的高校Java公共課教學(xué)改革措施，從課程目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、師資團(tuán)隊(duì)等方面進(jìn)行改革探索，旨在為推進(jìn)高校Java公共課發(fā)展建設(shè)提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：新工科；高校Java公共課；教學(xué)改革；思政教育；交叉學(xué)科；線上輔助教學(xué)平臺(tái)

0前言

隨著物聯(lián)網(wǎng)等新興科技的蓬勃發(fā)展，國(guó)家對(duì)工業(yè)人才的教育、思維和創(chuàng)新力提出更高的要求，新工科概念在這樣的背景下應(yīng)運(yùn)而生。在教育部指導(dǎo)下，經(jīng)過(guò)多次教育發(fā)展戰(zhàn)略會(huì)議的研究和探討，先后產(chǎn)生“復(fù)旦共識(shí)”“天大行動(dòng)”“北京指南”等指導(dǎo)性成果，推動(dòng)了新工科建設(shè)的快速發(fā)展。新工科是內(nèi)涵廣泛的綜合概念，如果站在學(xué)科角度來(lái)看，新工科是涉及多學(xué)科交叉融合、以高新技術(shù)為依托的新型工程學(xué)科教育。在新工科教育的發(fā)展過(guò)程中，計(jì)算機(jī)等相關(guān)信息技術(shù)起到重要的支持作用。高校Java公共課作為一門計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程，往往是交叉融合學(xué)科所涉及的信息技術(shù)基礎(chǔ)課。然而傳統(tǒng)的Java公共課在課程定位、教學(xué)內(nèi)容等多個(gè)方面都無(wú)法適應(yīng)和配合新工科教育的發(fā)展，教學(xué)模式亟待改革。本文總結(jié)傳統(tǒng)的高校Java公共課中存在的問(wèn)題，在此基礎(chǔ)上，提出滿足新工科建設(shè)要求的高校Java公共課教學(xué)改革措施，從課程目標(biāo)、師資團(tuán)隊(duì)、教學(xué)內(nèi)容及方式等多個(gè)方面進(jìn)行改革探究。

1傳統(tǒng)的高校Java公共課中存在的問(wèn)題

1.1課程定位、目標(biāo)與專業(yè)需求不匹配

傳統(tǒng)的高校Java公共課被歸為通識(shí)教育課程，面對(duì)不同授課專業(yè)采用無(wú)差異的教學(xué)大綱，缺乏專業(yè)針對(duì)性。課程目標(biāo)實(shí)現(xiàn)偏重于理論知識(shí)學(xué)習(xí)，忽略了對(duì)學(xué)生計(jì)算思維、用編程分析和解決本專業(yè)實(shí)際問(wèn)題的能力的培養(yǎng)。這種模式下的課程定位與目標(biāo)造成學(xué)生學(xué)習(xí)盲目、缺乏學(xué)習(xí)動(dòng)力等問(wèn)題，也無(wú)法滿足新工科建設(shè)背景下對(duì)復(fù)合型工科人才創(chuàng)造力、實(shí)踐能力等方面的要求。

1.2教學(xué)內(nèi)容陳舊

傳統(tǒng)的高校Java公共課教學(xué)內(nèi)容以Java理論基礎(chǔ)學(xué)習(xí)和經(jīng)典算法練習(xí)為主，內(nèi)容陳舊，無(wú)法體現(xiàn)相關(guān)技術(shù)的新發(fā)展、新應(yīng)用。同時(shí)，教學(xué)內(nèi)容中缺乏專業(yè)實(shí)際應(yīng)用案例，無(wú)法培養(yǎng)學(xué)生針對(duì)實(shí)際問(wèn)題的分析和解決能力。過(guò)多抽象的理論知識(shí)也造成課堂乏味，降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

1.3教學(xué)方式上仍采用以教師為中心的教學(xué)手段

雖然高校Java公共課已經(jīng)普遍采用講練結(jié)合的教學(xué)方式，并且部分高校的實(shí)踐課時(shí)數(shù)多于理論課時(shí)數(shù)，表面上加強(qiáng)了對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，但是方式上仍延續(xù)以教師為中心的傳統(tǒng)教學(xué)手段，由教師講授問(wèn)題，學(xué)生進(jìn)行練習(xí)。這種方式不能調(diào)動(dòng)學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)和分析問(wèn)題的積極性，同時(shí)學(xué)生之間也缺乏團(tuán)隊(duì)溝通，不利于培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力。

1.4師資團(tuán)隊(duì)缺乏針對(duì)交叉學(xué)科的教學(xué)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)

高校教師多為研究生畢業(yè)后直接任教，“從學(xué)校走進(jìn)學(xué)?！?，師資來(lái)源單一。很多高校教師對(duì)理論研究的投入遠(yuǎn)多于實(shí)際項(xiàng)目參與，造成其缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的情況[1]。具備交叉學(xué)科教學(xué)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的教師更加短缺，這一現(xiàn)狀給涉及新工科教育建設(shè)的相關(guān)課程發(fā)展帶來(lái)挑戰(zhàn)。

1.5考核評(píng)價(jià)機(jī)制單一

傳統(tǒng)的高校Java公共課采用平時(shí)成績(jī)+期末成績(jī)的課程考核制度，部分高校在此基礎(chǔ)上增加了期中測(cè)試，但是這種形式的考核會(huì)在學(xué)生期中、期末突擊學(xué)習(xí)和教師對(duì)平時(shí)成績(jī)?nèi)狈?yán)格把控的情況下失去客觀性。學(xué)生仍沒有擺脫應(yīng)試教育模式，沒有把課程的學(xué)習(xí)真正當(dāng)作對(duì)自己能力的培養(yǎng)。

2面向新工科的高校Java公共課教學(xué)改革措施

2.1提出符合新工科建設(shè)要求的課程定位與目標(biāo)

根據(jù)國(guó)家教育部發(fā)布的《普通高等學(xué)校本科專業(yè)類教學(xué)質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》中的內(nèi)容及新工科的發(fā)展要求，高校Java公共課需承擔(dān)起為交叉學(xué)科提供信息技術(shù)支持的重任，能對(duì)相關(guān)學(xué)科的研究與應(yīng)用起到促進(jìn)作用。因此，筆者認(rèn)為高校Java公共課的課程類型應(yīng)從通識(shí)教育課程轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)科基礎(chǔ)教育課程，針對(duì)不同學(xué)科，實(shí)現(xiàn)差異化教學(xué)大綱，突出專業(yè)針對(duì)性。新的高校Java公共課課程目標(biāo)需脫離應(yīng)試導(dǎo)向束縛，要站在新工科的理念、要求、途徑等層面引導(dǎo)教學(xué)開展[2]。在理念上，新工科強(qiáng)調(diào)積極應(yīng)對(duì)變化，主動(dòng)塑造未來(lái)，因此，課程目標(biāo)中需指出培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)與創(chuàng)新能力，明確提高學(xué)生塑造未來(lái)、貢獻(xiàn)社會(huì)的責(zé)任意識(shí)。在要求上，新工科旨在培養(yǎng)多元化、高質(zhì)量人才，因此，課程目標(biāo)中要指出提高學(xué)生用計(jì)算思維來(lái)分析和處理融合學(xué)科問(wèn)題的能力。在途徑上，新工科實(shí)現(xiàn)繼承與創(chuàng)新、交叉與融合，因此，新的課程目標(biāo)依舊要保留學(xué)生對(duì)部分經(jīng)典理論知識(shí)的掌握要求，同時(shí)要求學(xué)生了解與本專業(yè)相關(guān)的新技術(shù)、新方法。

2.2改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容

面向新工科的高校Java公共課教學(xué)內(nèi)容應(yīng)由基礎(chǔ)理論、交叉學(xué)科案例與思政教育組成。基礎(chǔ)理論部分保留原有教學(xué)中的Java語(yǔ)法基礎(chǔ)、面向?qū)ο笏枷耄サ舢惓Ｌ幚?、接口等Java高階內(nèi)容。這一部分是Java學(xué)習(xí)的基石，所有授課專業(yè)都采用相同的教學(xué)內(nèi)容。交叉學(xué)科案例主要體現(xiàn)在應(yīng)用學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，替代原來(lái)的數(shù)學(xué)問(wèn)題求解和經(jīng)典算法編程。根據(jù)不同專業(yè)背景凝練出對(duì)應(yīng)的交叉融合學(xué)科案例，以案例任務(wù)驅(qū)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)。學(xué)生必須以團(tuán)隊(duì)合作的方式來(lái)自主分析、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)案例中的任務(wù)節(jié)點(diǎn)。通過(guò)交叉學(xué)科案例教學(xué)活動(dòng)，能有效地培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維、大數(shù)據(jù)思維、程序設(shè)計(jì)思維。思政教育包含工匠精神、新工科內(nèi)涵與特征、國(guó)家科技發(fā)展政策等內(nèi)容，通過(guò)思政教育，讓學(xué)生了解國(guó)家對(duì)工科人才的新要求，明確自身所承擔(dān)的國(guó)家社會(huì)責(zé)任。結(jié)合山西大同大學(xué)的Java公共課教學(xué)情況，本文呈現(xiàn)了適用于新工科要求的Java公共課教學(xué)內(nèi)容提綱，將基礎(chǔ)理論學(xué)時(shí)調(diào)整為8學(xué)時(shí)，交叉學(xué)科案例學(xué)時(shí)調(diào)整為40學(xué)時(shí)，并在各部分引入思政教育元素，具體的提綱如表1所示。

2.3實(shí)施以學(xué)生為中心的教學(xué)方式

傳統(tǒng)的以教師為中心的教學(xué)方式無(wú)法調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，學(xué)生過(guò)度依賴教師，對(duì)知識(shí)的掌握更多停留在記憶和理解這種低級(jí)學(xué)習(xí)階段，忽視了應(yīng)用、分析能力的培養(yǎng)。同時(shí)，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力也無(wú)法得到提高。在新工科背景下，應(yīng)該采取以學(xué)生為中心的教學(xué)方式，即使是基礎(chǔ)理論部分的授課，也要拋棄傳統(tǒng)的講授方式，采用“課前閱讀、課中討論、課后練習(xí)”的模式進(jìn)行教學(xué)：課前，教師向?qū)W生推薦獲取原始教學(xué)材料的途徑，由學(xué)生自行完成知識(shí)的記憶和理解，帶著疑問(wèn)進(jìn)入課堂；課上，以教師組織課堂討論和其他教學(xué)活動(dòng)為主，鍛煉學(xué)生的分析、應(yīng)用以及創(chuàng)新能力；課后，通過(guò)多種形式的練習(xí)，鞏固學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握[3]。為了有效地實(shí)施以學(xué)生為中心的教學(xué)方式，需要借助豐富的網(wǎng)絡(luò)資源，構(gòu)建輔助學(xué)生課前閱讀、課后練習(xí)的線上教學(xué)平臺(tái)。本文以山西大同大學(xué)Java公共課建設(shè)為基礎(chǔ)，借助超星學(xué)習(xí)通軟件構(gòu)建線上輔助教學(xué)平臺(tái)，如圖1所示。

2.4師資隊(duì)伍建設(shè)

師資隊(duì)伍建設(shè)是培養(yǎng)學(xué)科專業(yè)人才的前提和保證。針對(duì)新工科建設(shè)的要求，需從隊(duì)伍組建、在職培養(yǎng)、人才引進(jìn)等方面提高師資隊(duì)伍質(zhì)量。隊(duì)伍組建不應(yīng)只局限于從計(jì)算機(jī)學(xué)院引入教師，還需將具有代表性的融合學(xué)科專業(yè)教師引入團(tuán)隊(duì)，比如計(jì)算化學(xué)、生物信息學(xué)等領(lǐng)域的師資力量，共同參與課程建設(shè)研究，構(gòu)建適合Java公共課教學(xué)的交叉學(xué)科案例。在職培養(yǎng)需要為教師樹立新工科的教育理念，明確新工科的內(nèi)涵和特征，在此基礎(chǔ)上，增加教師到企業(yè)掛職鍛煉的機(jī)會(huì)，提高教師的實(shí)踐能力和加強(qiáng)教師對(duì)相關(guān)融合學(xué)科專業(yè)領(lǐng)域的理解。此外，應(yīng)加強(qiáng)校企合作，聘用校外教師，構(gòu)建校內(nèi)外結(jié)合的師資團(tuán)隊(duì)，打破“從學(xué)校走進(jìn)學(xué)校”這種師資來(lái)源單一的現(xiàn)狀。

2.5豐富考核方式

可在考核方式中引入融入計(jì)算思維的競(jìng)賽機(jī)制，開展課內(nèi)競(jìng)賽活動(dòng)[4]。參考大學(xué)生計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽、程序設(shè)計(jì)大賽等國(guó)內(nèi)競(jìng)賽形式，將部分考核內(nèi)容替換為軟件設(shè)計(jì)與開發(fā)、數(shù)字媒體設(shè)計(jì)、軟件服務(wù)外包等競(jìng)賽內(nèi)容，以更有趣的方式來(lái)加強(qiáng)對(duì)學(xué)生綜合實(shí)踐能力的考查。在考核中引入計(jì)算機(jī)等級(jí)考試，將等級(jí)考試成績(jī)按照一定比例納入課程總成績(jī)，實(shí)現(xiàn)以證促學(xué)的效果[5]。圖2所示為一種適用于Java公共課的多元考核方式占比。

3結(jié)語(yǔ)

本文在分析和總結(jié)高校Java公共課現(xiàn)存問(wèn)題后，結(jié)合山西大同大學(xué)課程建設(shè)情況，提出面向新工科發(fā)展的高校Java公共課教學(xué)改革措施，為新工科建設(shè)提供參考。后續(xù)通過(guò)實(shí)踐的積累，會(huì)不斷完善課程體系，補(bǔ)充交叉學(xué)科案例，力爭(zhēng)為推進(jìn)高校Java公共課程發(fā)展作出更大的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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[4]陽(yáng)建中,陳慧蓉,姜愉,等.融入計(jì)算思維的競(jìng)賽機(jī)制在計(jì)算機(jī)公共課教學(xué)改革探索[M]//2020年第四屆國(guó)際科技創(chuàng)新與教育發(fā)展學(xué)術(shù)會(huì)議論文集:香港新世紀(jì)文化出版社有限公司,2020:40-42.

[5]張建,凌興宏,魏慧,等.應(yīng)用型本科高校計(jì)算機(jī)公共課“以證促學(xué)”模式的改革與實(shí)踐[J].計(jì)算機(jī)教育,2021(3):175-179.

作者:張盛天 郭文俊 康耀龍 王文軍 單位:山西大同大學(xué)計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)工程學(xué)院