高職JavaEE編程技術課程改革的探索與實踐

　　摘要：本文以企業對人才的需求為導向，結合筆者多年的教學實踐經驗，按照“教學內容、工作任務、軟件項目三位一體”的改革思路，探討JavaEE編程技術課程改革過程中教學內容的優化整合、學習情境的設計、教學方法和教學手段的革新、實踐教學的改革等多方面的實踐探索。
　　關鍵詞：課程改革；學習情境；任務驅動；項目導向
　　文章編號：1672-5913(2010)08-0076-04
　　中圖分類號：G642
　　文獻標識碼：A
　　
　　JavaEE編程技術是我院軟件技術Java開發方向的專業核心課程，它是繼學生修完Java程序設計、JSP程序設計之后的一門重要課程，對培養學生在企業應用中的開發能力，培養中高級Java程序員和Java服務器端程序員起著至關重要的作用。
　　JavaEE是一個龐大、分支眾多的技術體系，同時也是一個需要不斷接受新思想、解決新問題的系統，要想在有限的學時內學好，很難做到面面俱到。同時，作為一門高職課程，JavaEE不能太理論化，而應該面向實際應用。JavaEE是服務器端技術，要解決的問題是企業級應用，企業級應用的重要表現形式是分布式系統，EJB、Web服務、JMS這些企業級系統常用的技術，其學習難度大，應用環境很復雜，這給實踐教學的開展帶來一定的難度。
　　
　　高等職業教育的課程改革不僅僅是方法的改革，還是理念、內容、實施方法等多方面的改革，高職教育的特點應該以實踐教學為主。本文以企業對人才的需求為導向，結合筆者多年的教學實踐經驗，按照基于工作過程的改革思路，探討了JavaEE編程技術課程改革過程中教學內容的優化整合、學習情境的設計、教學方法和教學手段的革新等多方面的改革實踐。
　　
　　1　按照企業需求和成長規律優化整合教學內容
　　
　　1，1課程改革源于專業的整體要求，同時必須符合企業的需求
　　一門課程不是孤立的存在，課程改革來源于專業的整體要求，而專業人才的培養必須符合企業需求。企業對Java程序員的崗位需求分為兩類，即Java客戶端程序員和Java服務器端程序員。這兩類崗位所要求的知識和技能既有較大的差異，又存在緊密的聯系。一方面，客戶端程序是獨立運行的桌面應用，一般具有豐富的圖形用戶界面，經常需要直接與數據庫進行交互，也需要調用服務器端程序提供的服務。客戶端程序員需要具有豐富的Java圖形用戶界面編程經驗，數據庫編程經驗，對Java服務器端技術有一定的掌握和運用能力。另一方面，服務器端程序運行在服務器上，它為別的程序提供服務，需要程序員掌握組件的編程、應用在服務器端的主流框架。作為高職院校軟件專業畢業的學生，應該能夠勝任軟件企業對Java程序員的不同崗位需求。
　　
　　
　　1，2明確Java主線課程教學任務的側重劃分
　　我院以Java為主線的核心課程有3門：Java程序設計、JSP程序設計和JavaEE編程技術。其中，Java程序設計主要培養Java客戶端程序員，同時解決基礎問題。JSP程序設計和JavaEE編程技術主要培養Java服務器端程序員。事實上，JSP屬于lavaEE的Web組件，是JavaEE分層架構中表現層最重要的技術，同時，在使用Java技術建立Web應用時，JSP因其便于掌握和可實現快速開發的優點成為很多小型Web應用采用的技術。我們將JSP作為一門課程放在JavaEE之前，不僅符合JSP的自身體系，還可以減輕JavaEE的教學壓力，平滑JavaEE的學習曲線。
　　
　　1，3確立JavaEE課程的教學目標和教學內容
　　在理清了各課程的關系之后，我們確立了JavaEE編程技術的教學目標：學習完本課程后，學生能夠獨立搭建JavaEE開發環境，能夠熟練進行三大組件(servlet、JSP、EJB)的編程，能夠運用Singleton、DAO、MVC設計模式，能夠運用Struts框架，能夠實現數據訪問層，能夠按照不同的方案設計和實現JavaEE多層結構的企業級應用。
　　教學內容包括：JavaEE開發環境、在JavaEE中使用XML、Servlet組件的編程、JavaBean組件在JSP中的應用、數據庫訪問技術、MVC架構、Struts框架、EJB 3.0組件編程。
　　教學內容的重點在于JavaEE三大組件技術(JsP組件主要在“JSP程序設計”中介紹)、數據訪問層、設計模式、MVC架構和Struts框架；難點在于如何運用這些技術和框架實現一個既符合JavaEE分層結構，又遵循MVC架構的企業級應用系統；能力目標在于培養具有一定理論知識，又具有較強的實際編程能力和開發能力的應用型人才。
　　
　　2　基于工作過程進行課程開發與設計
　　
　　2，1課程開發的思路：教學內容、工作任務、軟件項目三位一體
　　“教學內容、工作任務、軟件項目三位一體”的含義是：巧妙地將理論知識點融入到完成不同的工作任務中；工作任務不是孤立的存在，而是軟件項目中的一個個局部功能；學習進度與項目進度相一致，學習內容與項目內容相一致，用完整的項目貫穿課程始終。具體而言，主要具備以下3個特色：
　　
　　特色1：軟件項目貫穿。選擇一個綜合性的項目貫穿整個課程，項目根據學習情境分成一系列局部功能，在不同的學習情境中，學生將學會實現某個(些)局部功能，當完成所有學習情境，整個項目就可以完成。
　　特色2：理論教學采取任務驅動教學模式。整個課程劃分為不同的學習情境，每個學習情境都有若干個典型工作任務，理論教學采取任務驅動的教學模式，將相關理論知識點融入到完成不同的任務中，并布置相近似的任務在課后實驗中指導學生動手完成。
　　特色3：實踐教學采取項目導向教學法。實踐教學分為兩個層次，第一個層次是在理論課后的作業和實驗中閱讀和模仿課堂上老師給出的代碼，完成近似的任務。第二個層次是項目的開發，課程安排了三次大的課程設計，隨著課程內容的推進，將同一個項目分別用不同的技術和框架實現三遍。第一層次的任務是為項目作準備，是項目中的一個個局部功能，這樣學生可以實現從任務到項目的平滑過渡。
　　改革后的課程體系完全顛覆了傳統的教學模式，符合高職教學以實踐為主的理念，更加有利于培養高素質的技術、技能型人才。
　　
　　2，2學習情境的設計
　　在上述課程改革思路的指導下，我們設計開發了“學習情境、能力目標總表”，如表1所示。
　　
　　3　按照高職教育理念構建教學實施模式
　　
　　3，1理論教學：任務驅動
　　改革后的理論教學以任務引領，按照“提出任務；完成任務的思想、方法、操作：邊學邊做完成任務；總結規律和技巧”4個步驟實施教學。
　　教師在講授某個(些)理論知識點之前，首先提出一個具體的任務要求，讓學生明白需要完成一個什么樣的工作任務。例如：在課程早期講授Servlet請求和Servlet響應時，如果從理論到理論，不僅難以理解而且枯燥乏味。那么我們不直接從理論入手，而是首先推出一個任務“創建登錄系統”，要求包含一個登錄頁面和一個LoginServlet。其中：登錄頁面接收用戶填寫的用戶名和口令，點擊提交按鈕之后，LoginServlet將用戶名和口令以HTML的方式返回給客戶端(因為不想涉及到數據庫)；接著，將要完成的任務演示出來，使學生看得見、摸得著，以此激起他們強烈的興趣。教師可乘機將“Http請求和響應的格式，如何發送請求，如何提交表單數據，如何處理請求，如何生成響應”等教學內容巧妙地融入到這個任務當中，講解實現程序的代碼，演示完成任務的步驟。
　　為了讓學生真正掌握課程內容并且能夠自己動手，教師必須提出新的要求。做法是：布置一個近似的但又有所不同的任務，比如，在登錄的基礎上添加注冊，這樣，學生必須閱讀和消化代碼，才能夠模仿和創新，通過完成任務達到掌握所學知識的目的。在此過程中，教師要及時收集學生在完成任務過程中出現的典型問題和共性問題，結合理論知識點，在課堂上進行有針對性地講解，給出解決問題的辦法。
　　最后，要求學生總結規律和技巧，將完成任務過程中遇到的問題及解決辦法寫成實驗報告，督促學生及時總結實戰經驗，實現知識的融合和再學習。
　　在“任務驅動”教學法中，“任務”的設計是關鍵。一方面，教師必須精心設計出一個個實際任務，將教學內容巧妙地隱含到這個任務當中。另一方面，為了配合項目導向教學法，任務的設計不能脫離項目而獨立存在，而要為完成項目服務。任務實際上是項目這個大要求下的一個個小局部的功能，當學生完成了一定數量的任務之后，那么切入項目的時機就成熟了。
　　
　　3，2實踐教學：項目貫穿+項目改寫
　　項目導向教學法，就是教師講解項目的要求和涉及的知識點，學生在教師的引導下，上機實現項目。學生邊學習邊做項目，學習內容與項目內容相一致。請注意，項目導向教學法強調學習進度與項目進度相一致，用項目貫穿整個課程，而不是到了課程的最后才開始做項目。
　　為了實現項目導向教學法，就要考慮課程內容、課程進度與所要實現項目的相關性。事實上，在絕大多數課程中，很難找到一個完整的能夠貫穿課程始終的項目。為了解決這一難題，可以在課程中及時地引入若干個小項目，讓每個小項目近可能涵蓋前一階段課程所涉及的知識點。這樣一來，整個課程就由若干個小的項目貫穿，既增加了課堂教學的靈活性，又降低了項目實施的難度。
　　幸運的是，JavaEE項目有自己的特點，Java EE項目可以選擇不同方案來實現，如不同的分層結構，在一層中可以采取不同的技術，還可以選擇不同的方法實現MVC設計模式。每一種方案都有自己的特點以及學習曲線。這些因素帶來的影響在項目進入開發階段后非常顯著，學生在學習中需要適應這些選擇。而正是由于JavaEE項目這一特點，使得采用一個項目貫穿整個課程成為可能。
　　本課程選擇了“在線商店”作為貫穿始終的項目，該項目采取不同的方案被實現了三次。由于課時的限制，只要求實現“在線商店”前臺的登錄子系統和在線訂貨子系統。登錄子系統包括注冊和登錄：訂貨子系統部分包括瀏覽商品目錄、查看商品詳情、商品搜索、購物車、商品定購。在表1中“載體”一欄顯示了項目在各個學習情境的切入情況。
　　本課程的實踐教學還有另一個新穎之處，那就是：教師不是直接布置學生做一個項目，而是給定一個原始項目，要求學生按照指定的要求進行改造。例如，在表1中的情境6，交給學生一個采用JSP+JavaBean模式實現的登錄子系統，這是一個典型的JSP應用，只有兩層結構，要求學生采用基于Servlet實現MVC模式進行改造，并用DAO設計模式實現數據訪問層，數據訪問采用連接池技術。在情境7，給定一個采用MVC模式實現的在線訂貨子系統，要求學生以此為基礎運用Struts框架進行改造，實現基本項目的全部功能，鼓勵實現擴展功能。在最后的情境中，用EJB改造現有的購物車功能。原始項目和改造后項目的比較參見表2。
　　通過對現有系統的改造，學生的知識和認識水平不斷提高，閱讀程序的能力得到訓練，這也能幫助學生體會到各種技術和框架的應用特點。學生給出了很好的評價：“這是一個比較新穎的實驗方式。以往的實訓是自己或者以小組的方式開發一個小型項目，但這次是給了項目要求以另外一種方式改造該項目，這給了我們一種全新的思維方式。以前開發總有很強的依賴性，就是沒開始做的時候總想著到網上去淘一個類似的系統，稍加修飾，便可以上交。改造項目就縮小了搜索范圍，所以我必須先要完全讀懂原項目的代碼，然后再深層次理解Struts的特點，最后才能動手”。
　　
　　4　結語
　　
　　JavaEE編程技術的學習曲線較為陡峭，因為JavaEE技術體系龐大，分支眾多，理論性和實踐性都很強。如何讓高職學生在較短時間內迅速從新手成長為高手，是擺在我們面前的一個課題。實踐表明，文中所設計的教學內容和教學模式符合高職的教育理念，遵循高職學生的認知規律，取得了良好的教學效