摘要：傳統的高校Java公共課教學模式已經無法適應和配合新工科建設發展，結合新工科相關理念、要求和山西大同大學Java公共課建設及實施情況，提出面向新工科的高校Java公共課教學改革措施，從課程目標、教學內容、教學方式、師資團隊等方面進行改革探索，旨在為推進高校Java公共課發展建設提供參考和借鑒。
關鍵詞：新工科；高校Java公共課；教學改革；思政教育；交叉學科；線上輔助教學平臺
【資料圖】
0前言
隨著物聯網等新興科技的蓬勃發展，國家對工業人才的教育、思維和創新力提出更高的要求，新工科概念在這樣的背景下應運而生。在教育部指導下，經過多次教育發展戰略會議的研究和探討，先后產生“復旦共識”“天大行動”“北京指南”等指導性成果，推動了新工科建設的快速發展。新工科是內涵廣泛的綜合概念，如果站在學科角度來看，新工科是涉及多學科交叉融合、以高新技術為依托的新型工程學科教育。在新工科教育的發展過程中，計算機等相關信息技術起到重要的支持作用。高校Java公共課作為一門計算機基礎課程，往往是交叉融合學科所涉及的信息技術基礎課。然而傳統的Java公共課在課程定位、教學內容等多個方面都無法適應和配合新工科教育的發展，教學模式亟待改革。本文總結傳統的高校Java公共課中存在的問題，在此基礎上，提出滿足新工科建設要求的高校Java公共課教學改革措施，從課程目標、師資團隊、教學內容及方式等多個方面進行改革探究。
1傳統的高校Java公共課中存在的問題
1.1課程定位、目標與專業需求不匹配
傳統的高校Java公共課被歸為通識教育課程，面對不同授課專業采用無差異的教學大綱，缺乏專業針對性。課程目標實現偏重于理論知識學習，忽略了對學生計算思維、用編程分析和解決本專業實際問題的能力的培養。這種模式下的課程定位與目標造成學生學習盲目、缺乏學習動力等問題，也無法滿足新工科建設背景下對復合型工科人才創造力、實踐能力等方面的要求。
1.2教學內容陳舊
傳統的高校Java公共課教學內容以Java理論基礎學習和經典算法練習為主，內容陳舊，無法體現相關技術的新發展、新應用。同時，教學內容中缺乏專業實際應用案例，無法培養學生針對實際問題的分析和解決能力。過多抽象的理論知識也造成課堂乏味，降低了學生的學習熱情。
1.3教學方式上仍采用以教師為中心的教學手段
雖然高校Java公共課已經普遍采用講練結合的教學方式，并且部分高校的實踐課時數多于理論課時數，表面上加強了對學生實踐能力的培養，但是方式上仍延續以教師為中心的傳統教學手段，由教師講授問題，學生進行練習。這種方式不能調動學生自主發現和分析問題的積極性，同時學生之間也缺乏團隊溝通，不利于培養學生的團隊合作能力。
1.4師資團隊缺乏針對交叉學科的教學和實踐經驗
高校教師多為研究生畢業后直接任教，“從學校走進學校”，師資來源單一。很多高校教師對理論研究的投入遠多于實際項目參與，造成其缺乏實踐經驗的情況[1]。具備交叉學科教學和實踐經驗的教師更加短缺，這一現狀給涉及新工科教育建設的相關課程發展帶來挑戰。1.5考核評價機制單一傳統的高校Java公共課采用平時成績+期末成績的課程考核制度，部分高校在此基礎上增加了期中測試，但是這種形式的考核會在學生期中、期末突擊學習和教師對平時成績缺乏嚴格把控的情況下失去客觀性。學生仍沒有擺脫應試教育模式，沒有把課程的學習真正當作對自己能力的培養。
2面向新工科的高校Java公共課教學改革措施
2.1提出符合新工科建設要求的課程定位與目標
根據國家教育部的《普通高等學校本科專業類教學質量國家標準》中的內容及新工科的發展要求，高校Java公共課需承擔起為交叉學科提供信息技術支持的重任，能對相關學科的研究與應用起到促進作用。因此，筆者認為高校Java公共課的課程類型應從通識教育課程轉變為學科基礎教育課程，針對不同學科，實現差異化教學大綱，突出專業針對性。新的高校Java公共課課程目標需脫離應試導向束縛，要站在新工科的理念、要求、途徑等層面引導教學開展[2]。在理念上，新工科強調積極應對變化，主動塑造未來，因此，課程目標中需指出培養學生自主學習與創新能力，明確提高學生塑造未來、貢獻社會的責任意識。在要求上，新工科旨在培養多元化、高質量人才，因此，課程目標中要指出提高學生用計算思維來分析和處理融合學科問題的能力。在途徑上，新工科實現繼承與創新、交叉與融合，因此，新的課程目標依舊要保留學生對部分經典理論知識的掌握要求，同時要求學生了解與本專業相關的新技術、新方法。
2.2改進教學內容
面向新工科的高校Java公共課教學內容應由基礎理論、交叉學科案例與思政教育組成。基礎理論部分保留原有教學中的Java語法基礎、面向對象思想，去掉異常處理、接口等Java高階內容。這一部分是Java學習的基石，所有授課專業都采用相同的教學內容。交叉學科案例主要體現在應用學習環節，替代原來的數學問題求解和經典算法編程。根據不同專業背景凝練出對應的交叉融合學科案例，以案例任務驅動學生學習。學生必須以團隊合作的方式來自主分析、設計、實現案例中的任務節點。通過交叉學科案例教學活動，能有效地培養學生的計算思維、大數據思維、程序設計思維。思政教育包含工匠精神、新工科內涵與特征、國家科技發展政策等內容，通過思政教育，讓學生了解國家對工科人才的新要求，明確自身所承擔的國家社會責任。結合山西大同大學的Java公共課教學情況，本文呈現了適用于新工科要求的Java公共課教學內容提綱，將基礎理論學時調整為8學時，交叉學科案例學時調整為40學時，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實施以學生為中心的教學方式
傳統的以教師為中心的教學方式無法調動學生學習的積極性，學生過度依賴教師，對知識的掌握更多停留在記憶和理解這種低級學習階段，忽視了應用、分析能力的培養。同時，學生的自主學習能力也無法得到提高。在新工科背景下，應該采取以學生為中心的教學方式，即使是基礎理論部分的授課，也要拋棄傳統的講授方式，采用“課前閱讀、課中討論、課后練習”的模式進行教學：課前，教師向學生推薦獲取原始教學材料的途徑，由學生自行完成知識的記憶和理解，帶著疑問進入課堂；課上，以教師組織課堂討論和其他教學活動為主，鍛煉學生的分析、應用以及創新能力；課后，通過多種形式的練習，鞏固學生對知識的掌握[3]。為了有效地實施以學生為中心的教學方式，需要借助豐富的網絡資源，構建輔助學生課前閱讀、課后練習的線上教學平臺。本文以山西大同大學Java公共課建設為基礎，借助超星學習通軟件構建線上輔助教學平臺，如圖1所示。
2.4師資隊伍建設
師資隊伍建設是培養學科專業人才的前提和保證。針對新工科建設的要求，需從隊伍組建、在職培養、人才引進等方面提高師資隊伍質量。隊伍組建不應只局限于從計算機學院引入教師，還需將具有代表性的融合學科專業教師引入團隊，比如計算化學、生物信息學等領域的師資力量，共同參與課程建設研究，構建適合Java公共課教學的交叉學科案例。在職培養需要為教師樹立新工科的教育理念，明確新工科的內涵和特征，在此基礎上，增加教師到企業掛職鍛煉的機會，提高教師的實踐能力和加強教師對相關融合學科專業領域的理解。此外，應加強校企合作，聘用校外教師，構建校內外結合的師資團隊，打破“從學校走進學校”這種師資來源單一的現狀。
2.5豐富考核方式
可在考核方式中引入融入計算思維的競賽機制，開展課內競賽活動[4]。參考大學生計算機設計大賽、程序設計大賽等國內競賽形式，將部分考核內容替換為軟件設計與開發、數字媒體設計、軟件服務外包等競賽內容，以更有趣的方式來加強對學生綜合實踐能力的考查。在考核中引入計算機等級考試，將等級考試成績按照一定比例納入課程總成績，實現以證促學的效果[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結語
本文在分析和總結高校Java公共課現存問題后，結合山西大同大學課程建設情況，提出面向新工科發展的高校Java公共課教學改革措施，為新工科建設提供參考。后續通過實踐的積累，會不斷完善課程體系，補充交叉學科案例，力爭為推進高校Java公共課程發展作出更大的貢獻。
參考文獻
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[4]陽建中,陳慧蓉,姜愉,等.融入計算思維的競賽機制在計算機公共課教學改革探索[M]//2020年第四屆國際科技創新與教育發展學術會議論文集:香港新世紀文化出版社有限公司,2020:40-42.
[5]張建,凌興宏,魏慧,等.應用型本科高校計算機公共課“以證促學”模式的改革與實踐[J].計算機教育,2021(3):175-179.
作者:張盛天 郭文俊 康耀龍 王文軍
