面向能力和需求双目标的Java软件开发课程群建设与实践

江官星 杨文远

摘要：由于传统教学模式对于Java软件开发课程的教学有一定的实践局限性，导致培养Java软件开发人才的效果不佳，难以满足企业用人需求，为此，研究面向能力和需求双目标的Java软件开发课程群建设与实践。通过获取能力和需求目标关系，明确Java软件开发课程群建设目标;构建Java软件开发课程群形态模型，打造以Java软件开发课程为中心的三层课程群;搭建实践平台，将学生所学的理论知识与工程实训相融合，培养学生实际软件开发能力。经实践效果分析，研究方法的作业提交数量较高，整体通过率较为稳定，研究方法的学生期末平均成绩比传统方法的学生平均成绩高9分，说明研究方法更具有应用的优势。

关键词：能力目标;需求目标;Java软件开发;课程群建设;课程群形态模型

中图分类号：G642      文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2022）12-0113-03

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Java软件开发课程群建设是为了提高学生的专业能力，围绕Java软件开发内容所联系的多门相关课程，在此基础上进行中心规划与构建，优化课程结构设计，深化课程改革的重要手段[1]。本文面向能力和需求双目标，建设Java软件开发课程群并应用在实践教学，对学校建立课程群建设理念，推动Java软件开发课程群建设，满足企业用人需求，提高学生软件开发能力提供一定的参考依据，具有重要的现实意义。

1 面向能力和需求双目标的Java软件开发课程群建设与实践

1.1 获取能力和需求目标关系

本文Java软件开发课程群建设面向能力和需求双目标，其能力目标要求培养学生专业的Java软件开发能力，需求目标为满足企业的用人要求[2-3]。能力与需求呈现出对立统一的关系，企业的用人需求是促进学生软件开发能力发展的动力，学生的软件开发能力是满足企业用人需求的基础，能力和需求双目标影响着课程群建设的方向与侧重点，确定专业培养目标，规范Java软件开发相关的毕业要求，根据整体课程群的目标设定具体课程，形成标准化的课程体系[4]。

教学课程的设计需要分析学生的特征，能力和需求的目标的实现要在学习者自己的认识和学习活动中体现，分析学生特征，根据学生的内在条件设计教学方法。分析学生的智慧技能，智慧技能是一切技能的基础和前提，在课程群建设中进行刺激提取，以激发学生的智慧技能，其中包括认知策略，认知策略也是智慧技能的表现之一，通过为学生提供一个多角度的探索环境，使学生形成理解，组织课程群内容及顺序，考虑学习内容的多样化和情景化，尽可能为学生帶来多种感官体验，刺激学生的开发能力，创建问题情境，引起学生关注，并提供丰富的学习资源和开放性的学习空间。清晰地定义课程群建设的实践结果，Java软件开发作为实用性较强的课程，作业内容主要为技能训练。通过期末测试以确定课程群的建设与实践是否达到预期目标。

1.2 构建Java软件开发课程群形态模型

本文强调能力和需求双目标建设Java软件开发课程群形态模型，课程控制主要包括教学内容控制和作业活动控制，将Java软件开发课程群建设过程定义如下：输入：Input={能力目标，需求目标，课程群建设纲要};输出：Output={与课程群建设同步的作业训练设计、作业控制活动，平台实践活动};约束条件：Constraints={满足课程群建设与能力和需求双目标的关系}。要求通过课程群建设内容的课程教学，逐步让学生掌握所学习的专业技能，形成Java软件开发能力，满足相关专业岗位需求[5]。总结课程科目，形成课程群集合[K=k1，...，ki，...，km（1≤i≤m）]。对于每个课程，可由过程定义得到相应的课程群序列[F=f1，...，fi，...，fm（1≤i≤m）]。根据前文对能力与需求双目标的分析，课程群建设中设定的课程内容必须满足能力培养的要求和专业岗位的需求，具体课程群模型建设如图1所示。

由图1可知，本文课程群模型建设以学生为中心，教学目标与能力培养实现层层递进。本文课程群模型共分为三层：第一层可称为基础类课程，基础类课程群的建立是培养Java软件开发能力和岗位需求的必然要求，学生对Java软件开发的认知和建构是建立在基础课程的基础上的，基础课程群的建设融合了Java语言程序设计和算法分析设计，C语言程序设计和数据结构相互关联，为学生形成较为广泛的认知领域，为后续教学内容搭建雄厚的知识平台。第二层为技术类课程，二层技术类课程的学习需要基础类课程的支持，通过联合与交叉实现第一层课程与第二层课程学习的协同发展，二层课程群又能够实现三层课程群的教学内容，形成整体三层课程群的联动。二层课程群主要为Web技术应用，移动应用和JavaEE应用的开发，这一层课程群注重学生的软件开发能力，为第三层课程群奠定基础。第三层课程群为实践类课程，主要为工程实训与企业实习，综合培养学生的实践能力，对接课程群教学目标与岗位需求的关系。

1.3 搭建实践平台

在实践教学课程群中，经过三层课程群模型构建，实践课程环节结合专业课程，形成了各实践环节循序渐进，由简单到复杂的培养过程。面向校内实践和综合实训，通过与实践活动相结合，融合基础课程和技术课程知识，实现分层实践教学。云技术实验室、软件工程实验室等多个实验室的搭建为学生提供校内实践实训平台，学生在各专业实验室可以进行企业仿真项目的开发。为了取得更好地实训效果，将工程实训安排在学期期末开始后，在专业实验室进行为期两周的开放式项目实训，让学生在实际活动中规范软件开发流程。本次实训项目内容主要为学生成绩管理程序和学校行政人员的出勤管理移动平台的开发，需要学生运用C语言程序开发，达到熟练基本语法的目的，对学生成绩管理程序的设计要求具有结构化，强调文本的读写操作，项目要求学生完成安卓开发，实现安卓前端界面的开发，后端开发运用Spring主流框架。使学生掌握Java软件开发设计思想，深入了解Java语言程序设计技术，从而全方面地掌握Java软件开发的相关技术并熟练运用，使其能够适应企业开发的岗位需求。

2 实践与分析

在本次研究中，本文以Java软件开发作为课程群建设研究内容，以A班级为实验对象，通过一个学期的教学实践应用，A班级的整体教学质量有了一定程度的提升，首先体现在课程作业情况上，具体如图2所示。

由图2可知，A班级作业提交情况和有效情况的整体情况较为稳定，都维持在较高的水平，随着第6次作业的难度加大，使少部分同学未能完成布置的作业，但在后续教学中得到了较好的控制，作业提交情况得到改善。根据作业的测评情况可知，随着作业难度的不断加大，功能开发增多，作业程序的规模逐渐呈上升趋势，在最后一次作业提交中接近350行，公共测试通过率较为稳定。其整体的学生在公共测试下的整体用例通过的情况在前三次的结果有所波动，但在第五次作业之后，随着作业训练次数的增加，测试通过率也逐渐增加。分析主要原因为在课程初期，部分同学在编程语言和开发环境等还处于熟悉阶段，技能掌握不充分，还处于学习过程中，因此经过了一段时间的实训后，专业能力得到了稳步提升。

为进一步验证本文方法的有效性，抽取B班级进行对比实验，两个班级的情况基本属于同一水平，B班级使用传统模式下课程群建设，检验A、B班级不同方法的实践教学应用结果。将A、B班级的学习成绩采用Z检验方法，该检验方法能够检验大容量样本，通过平均值差异检验，从而比较两个样本的数值差异是否显著，Z检验计算公式为：

[Z=x-βSx=x-βηn]                     （1）

式中[x]为样本均值，[β]为待检验的总体均值，[Sx]为样本均值分布的标准误差，[η]为总体标准差，[n]为样本数。对使用了本文方法的A班级和使用传统方法的B班级的期末成绩检验对比结果如下表1所示。

由表1可知，使用本文方法的A班级和使用传统方法的B班级考试成绩结果差异显著，且A班级的成绩平均分较B班级高9分，使用本文方法的A班级的考试成绩效果明显好于B班级，说明本文方法较传统方法的课程群建设教学具有一定的优势。在一学期课程结束后，对学生进行了对本文建设Java软件开发课程群时间教学效果的反馈，学习能力较强的学生在本文课程群建设的实践下，拓宽了学习内容，思考问题的思路更加开阔，对提高学生自身的编程能力具有很大程度的帮助。对于学习能力一般和较差的同学的学习兴趣较差，通过本文课程群应用，丰富了学习内容和学习方法，课程内容得到了巩固。综合学生的反馈来看，学生对Java软件开发的游戏设计内容较为感兴趣，可以在今后课程群建设中增加游戏类设计内容，总体来说，本文方法取得了良好的应用效果，达到了预期的实验目的。

3结束语

Java软件開发课程群中的课程是软件专业学习的重要部分，因此建设Java软件开发课程群，保证课程内容的与时俱进并不断深入完善，对激发学生学习兴趣，提高教学质量，提高软件开发能力，满足开发岗位需求具有重要的作用，取得了一定的研究成果。但同时，由于时间和条件的限制，本文研究还存在着诸多不足，有待于在今后的研究中进一步深入探讨，对于学生项目成果没有形成及时的反馈，对学生项目应用案例的分析也应逐渐加入课程群的建设中，为了推进课程群建设，还应建立科学的课程群建设教学成果评价国家体系，合理评价教学质量，及时了解行业动态，掌握岗位需求，为提高学生能力的培养及时调整课程群课程内容提供参考，保证课程群建设持续有效地开展。

参考文献

[1] 林青.以能力培养为导向的计算机专业Java课程群建设研究[J].信息与电脑（理论版），2019（14）：236-238.

[2] 董妍玲，潘学武.基于OBE理念的基因工程课程群改革与实践[J].黑龙江畜牧兽医，2020（10）：146-148.

[3] 路光远.学科课程群建设：课程品质提升的一种路径[J].上海教育科研，2019（8）：66-69.

[4] 李小智，丁长松，刘伟，等.新工科背景下面向能力和需求双目标的Java开发课程群建设与实践[J].计算机教育，2020（8）：176-180.

[5] 柳栋，马涛，容梅，等.中小学人工智能课程群建设的一种跨领域开放框架[J].中国电化教育，2020（12）：16-21，28.

【通联编辑：张薇】