前端技術對高校Web應用課程教學的影響研究

肖鋒 胡曦

摘 要：前端技術已成為計算機學科中較為活躍的研究熱點。本文分析了目前國內外計算機專業本科階段Web開發課程開設的現狀，并對目前主流的前端技術框架做了介紹，并分析其發展對本科教學的影響。

關鍵詞：前端技術;Web應用課程;本科教學

1. 國內外計算機專業本科階段web開發課程開設現狀

目前國內高校計算機專業本科階段在Web開發領域的專業課程基本以學科基礎理論的講授為主，注重課堂中對相關教學重難點的講解。一般而言在低年級的課程設置中以專業基礎課為主，如《計算機體系》、《程序設計》、《數據結構》等，此階段的學習主要是為了夯實學生的計算機專業理論知識，為后續的專業應用課程打下基礎。在高年級的專業課中，根據不同的專業方向，設置不同的專業選修應用課程，目的是全面提升學生在專業方向上的學術及實踐能力。

Web開發類的課程應用性較強，學習相關技術能夠全面提升學生的實踐動手能力，增加未來在就業時的優勢，因此計算機專業的學生選修的人數眾多，同時也受到很多非計算機專業學生的青睞。Web開發相關課程也基本遵循了前后端分離的原則，一般會開設諸如《Web設計基礎》和《JSP開發》等課程。但也存在了以下問題：

（1） 部分課程選用教材的內容相對陳舊，某些知識點基本在實際開發中不再采用。

（2） 課程之間相對孤立，聯系不夠緊密，并未形成一套體系，使得學生只能了解理論知識，而未能將知識串聯，無法形成一個整體的Web開發的知識框架。

（3） 部分專業基礎課程的設置無法滿足Web開發技術體系的實際需求。比如數據庫技術在Web開發中必不可少，但目前高校在數據庫方面的課程普遍以基礎理論知識為主，關于數據庫在實際開發中應用方面內容的講解較少，導致學生的知識儲備方面存在短板，影響后續一系列應用課程的學習。

國外高校計算機專業在本科階段專業課程上的設置更加偏向致力于對學生關于計算機專業整體知識體系的建立，應用型課程的比例相對較少。比如斯坦福大學計算機專業教學最大特點是對計算機專業知識體系較為系統地講解。課程中較偏向理論，數學及抽象理論的課程比例較大，應用型課程較少。加州大學伯克利分校對計算機基礎課程的培養尤其重視，很多專業基礎課，如《計算機體系》、《數據結構》等課程的教材會采用競賽中的題目，而在應用課程的設置上，也會強調學生的實踐動手能力，課程的考核也要求完成實際項目。卡內基梅隆大學的計算機專業則更側重軟件方向，很多課程不采用傳統的教材，同時注重學習的趣味性和實用性，教學宗旨主要以培養計算機應用型人才為主。

2. 大前端技術研究現狀及發展趨勢

Web開發涉及很多方面的技術，大致可以分為前段、后端以及數據庫技術等。前端技術包括HTML、CSS、JavaScript，后端技術包括動態開發語言（Java、PHP、C#、Node.js）等，數據庫則有多種數據庫系統可以選擇。此外移動互聯網的興起，使得Web開發還需要考慮PC端與移動端的兼容性和適應性，因此原生開發、混合開發以及HTML5移動開發等解決方案紛紛提出并予以實踐。目前隨著前端框架技術的發展，前后端技術可以實現真正意義上的分離，更加體現抽象、解耦、封裝、組件化等特點。以Node.js、Typescript、webpack、babel等為代表的開發語言及工具的興起使得前端能夠以數據為驅動，更好地服務終端用戶。

此前在 Web 開發中，一般需要將變化的數據實時反應到用戶界面上，這時就需要對 DOM（Doucment Object Model） 進行操作。而復雜或頻繁的 DOM 操作通常是性能瓶頸產生的原因，如何進行高性能的復雜 DOM 操作通常是衡量一個前端開發人員技能的重要指標。目前主流的前端解決方案中引入了虛擬DOM的機制：在瀏覽器端用 Javascript 實現了一套 DOM API，能夠批處理虛擬 DOM 的刷新，在一個事件循環（Event Loop）內的兩次數據變化會被合并。開發時所有的 DOM 構造都是通過虛擬 DOM 進行，每當數據變化時，都會重新構建整個 DOM 樹，然后將當前整個 DOM 樹和上一次的 DOM 樹進行對比，得到 DOM 結構的區別，最后將需要變化的部分進行實際的瀏覽器 DOM 更新。

目前國外諸如谷歌、Facebook、微軟等公司紛紛投入大前端技術的研發，以Angular、React、Vue三大框架為代表的前端框架的問世極大得豐富了Web開發技術體系，從而使得開發效率得到顯著提高。

國內的阿里、餓了嗎、美團、網易杭研等公司也陸續提出了自己的大前端解決方案，涌現出egg.js，mpvue、KISSY、EasyReact等優秀國產框架，并在實際項目中取得了較好的效果。

3. 大前端技術的對計算機專業本科教學的發展的影響

目前國內外高校在計算機專業本科階段課程的設置上仍然還處于重基礎，輕應用的狀態。高校作為教學及學術研究機構，對于基礎理論知識的傳授和探究是其重要的教學任務和社會責任。基礎理論知識對于本科階段的學習確實意義重大，但對應用型課程也應該予以足夠的重視。

基于大前端技術的良性發展，目前已在業界形成了較為完善的生態體系，業界以及技術社區的發展必然會影響企事業單位對開發應用型人才的選拔和錄用。因此高校也應該重新思考對計算機專業本科階段課程體系的建設，尤其是應用型較強的如Web開發等一系列應用課程。如何在新工科背景以及新的技術發展的要求下培養出滿足社會和企業需求的高質量計算機類專業人才，是高校需要深入研究的問題。

參考文獻

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[2] 溫莉芳，劉江. 美國名校計算機科學專業本科教學體系現狀分析.計算機教育2004（8）：40-43

基金項目：江漢大學高層次人才科研啟動基金（1008-06680001）