翟寶峰,戴永彬,武志剛,王學(xué)志

“Java EE應(yīng)用開發(fā)框架”課程內(nèi)容的優(yōu)化

翟寶峰,戴永彬,武志剛,王學(xué)志

(遼寧工業(yè)大學(xué) 軟件學(xué)院，遼寧 錦州 121001)

針對(duì)課程內(nèi)容性質(zhì)，分析了常用應(yīng)用框架的優(yōu)缺點(diǎn)，確定了SSM組合框架作為課程的主導(dǎo)內(nèi)容。該課程具有較強(qiáng)的綜合實(shí)踐性，以Java Web應(yīng)用程序三層架構(gòu)為主線，對(duì)框架各種技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)分析優(yōu)化篩選，使課程內(nèi)容系統(tǒng)、緊湊、實(shí)用。合理設(shè)計(jì)各知識(shí)點(diǎn)的學(xué)時(shí)數(shù)，采用有效的教學(xué)方式，通過教學(xué)實(shí)踐證明，學(xué)生能夠清晰準(zhǔn)確地掌握課程的核心技術(shù)，實(shí)踐能力得到了顯著提高。

Java EE應(yīng)用開發(fā)框架；軟件教育；課程內(nèi)容優(yōu)化； SSM教學(xué)

Java Web應(yīng)用程序以其跨平臺(tái)的特點(diǎn)在互聯(lián)網(wǎng)上得到了廣泛的應(yīng)用。它由后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、Java Web服務(wù)器編程技術(shù)、前臺(tái)網(wǎng)頁(yè)編程技術(shù)三部分組成， Java Web服務(wù)器編程技術(shù)是其核心部分，經(jīng)過多年發(fā)展逐漸形成了相關(guān)的框架。近些年來，框架發(fā)展迅速、層出不窮，為應(yīng)用程序的開發(fā)提供了便利條件。Java應(yīng)用程序框架也受到了各大軟件開發(fā)公司的歡迎，目前已成為業(yè)界經(jīng)常采用的一種開發(fā)技術(shù)。

Java Web應(yīng)用程序開發(fā)作為軟件工程專業(yè)的一個(gè)重要培養(yǎng)方向，“Java應(yīng)用程序框架”課在專業(yè)課中占有重要地位。由于Java應(yīng)用程序框架很多，內(nèi)容繁雜，概念較多，學(xué)習(xí)起來有一定困難，在教學(xué)中，要選擇合適的框架，對(duì)其內(nèi)容進(jìn)行合理篩選，使教學(xué)內(nèi)容系統(tǒng)、緊湊、實(shí)用。另外，課程與其它專業(yè)課聯(lián)系密切，綜合實(shí)踐性較強(qiáng)，在各教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)安排上，要適應(yīng)課程的性質(zhì)，學(xué)生學(xué)習(xí)起來，才能準(zhǔn)確有效地掌握課程中的各項(xiàng)技術(shù)。

一、Java EE應(yīng)用框架分析

Java有Java SE、Java EE及Java ME三種開發(fā)平臺(tái)，作為企業(yè)版開發(fā)平臺(tái)的Java EE由多個(gè)程序框架來實(shí)現(xiàn)。Java EE應(yīng)用框架早期采用的是EJB，它是一種適用于大型企業(yè)級(jí)項(xiàng)目開發(fā)的重量級(jí)框架，而現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)上的應(yīng)用項(xiàng)目以中小型為主，合適的輕量級(jí)應(yīng)用框架逐漸取代了EJB，成為Java Web應(yīng)用程序開發(fā)的主流框架。

當(dāng)前Java EE輕量級(jí)框架常用的是SSH: Spring + Struts2 + Hibernate和SSM: Spring + Spring MVC + MyBatis 兩大整合類別。SSM相對(duì)于SSH具有分層清晰，易于維護(hù)與擴(kuò)充，避免安全漏洞，學(xué)習(xí)及開發(fā)成本低，又適應(yīng)中小型項(xiàng)目開發(fā)等優(yōu)點(diǎn)，成為各大軟件公司開發(fā)Java Web應(yīng)用程序的首選技術(shù)。熟練掌握SSM框架的應(yīng)用型人才需求量也在逐年增加。由于SSH比SSM產(chǎn)生時(shí)間早，有的院校還在采用SSH作為課程的內(nèi)容，嚴(yán)重地影響了應(yīng)用型軟件人才的培養(yǎng)。因此，“Java EE應(yīng)用開發(fā)框架”課程內(nèi)容采用SSM替代SSH框架勢(shì)在必行。

二、課程內(nèi)容規(guī)劃

Java Web應(yīng)用程序總體上分為表示層、業(yè)務(wù)層（Service）、數(shù)據(jù)層（DAO）三層架構(gòu)。表示層又分為視圖層（view）、控制層（Controller）、模型層（model），實(shí)現(xiàn)了MVC編程模式。SSM框架使用Spring MVC充當(dāng)Controller負(fù)責(zé)請(qǐng)求的轉(zhuǎn)發(fā)和視圖管理，Spring實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)對(duì)象管理，MyBatis作為數(shù)據(jù)對(duì)象的持久化引擎。SSM實(shí)現(xiàn)了除視圖層以外的Java Web應(yīng)用程序的核心內(nèi)容[1]。

SSM三個(gè)框架內(nèi)容較多，概念難于理解，而且有的功能也有多種實(shí)現(xiàn)技術(shù)，對(duì)于初學(xué)者難度較大。在課程內(nèi)容設(shè)計(jì)中應(yīng)以實(shí)現(xiàn)三層架構(gòu)為主線，優(yōu)化出常用的、簡(jiǎn)潔的實(shí)現(xiàn)技術(shù)作為重點(diǎn)來組織教學(xué)，學(xué)生學(xué)習(xí)起來才能有的放矢，能夠更好地掌握SSM框架的核心技術(shù)。

（一）Spring框架分析優(yōu)化

Spring框架主要包含控制反轉(zhuǎn)（IoC）和面向切面（AOP）編程及事務(wù)管理三部分內(nèi)容[2]。控制反轉(zhuǎn)即依賴注入，是由spring容器集中管理模型層對(duì)象，不再由使用者創(chuàng)建，降低了使用資源雙方的耦合度。AOP編程技術(shù)作為面向?qū)ο缶幊碳夹g(shù)的補(bǔ)充，實(shí)現(xiàn)了橫向編程方法，在訪問資源前后插入進(jìn)行統(tǒng)一處理的獨(dú)立功能，每個(gè)資源不再寫這些功能代碼，避免了重復(fù)編寫，也提高了程序的可維護(hù)性。事務(wù)管理保證數(shù)據(jù)的完整性，使數(shù)據(jù)正確有效。三種技術(shù)是實(shí)際開發(fā)中經(jīng)常用到的，實(shí)現(xiàn)起來也相對(duì)復(fù)雜，應(yīng)給予重視并認(rèn)真掌握。Spring框架重點(diǎn)掌握ApplicationContext容器注入Bean，Bean的構(gòu)造器實(shí)例化，基于注解（Annotation）法的Bean的裝配；基于注解的聲明式AspectJ 的AOP編程；聲明式事務(wù)管理。這些內(nèi)容能充分實(shí)現(xiàn)上述三大技術(shù)，其它一些不重要及不常用的技術(shù)可以不講或略講。具體教學(xué)中，以“用戶信息對(duì)象”設(shè)計(jì)注入Bean的案例教學(xué)，切面編程可以攔截用戶請(qǐng)求資源進(jìn)行登錄驗(yàn)證。事務(wù)管理可以人為設(shè)置異常，檢驗(yàn)事務(wù)的實(shí)現(xiàn)，也可以結(jié)合后續(xù)數(shù)據(jù)庫(kù)操作的轉(zhuǎn)賬功能來進(jìn)行。注入Bean功能用一個(gè)完整的實(shí)際代碼為例講授，學(xué)生更容易掌握其中的4個(gè)知識(shí)點(diǎn)。

（二）MyBatis框架分析優(yōu)化

MyBatis是軟件公司常用的ORM數(shù)據(jù)層框架，實(shí)現(xiàn)Java對(duì)象模型與關(guān)系模型的映射訪問?？蚣苄阅軆?yōu)異、高度靈活、易于優(yōu)化與維護(hù)，MyBatis 消除大量的JDBC代碼和參數(shù)設(shè)置，易于學(xué)習(xí)使用?？蚣艿膶?shí)現(xiàn)內(nèi)容包括配置文件、接口設(shè)計(jì)、映射文件及訪問接口使用，內(nèi)容緊湊，但熟練掌握映射文件的各種標(biāo)簽、三種聯(lián)系映射及動(dòng)態(tài)SQL有一定難度。MyBatis框架要了解ORM原理及常用的實(shí)現(xiàn)方法，了解Hibernate和MyBatis的區(qū)別，掌握接口數(shù)據(jù)訪問技術(shù)及映射文件格式。課程內(nèi)容上，重點(diǎn)掌握MyBatis配置文件中各個(gè)元素的作用，MyBatis映射文件中常用元素的使用，動(dòng)態(tài)SQL中主要元素的使用，MyBatis的關(guān)聯(lián)映射，三種聯(lián)系1對(duì)1、1對(duì)多、多對(duì)多的映射實(shí)現(xiàn)方法，使用SqlSessionFactory、SqlSession訪問數(shù)據(jù)接口方法，數(shù)據(jù)庫(kù)的SQL語(yǔ)句簡(jiǎn)略講解即可。課程以“教學(xué)管理”案例展開，案例包含課程中所需要的邏輯，學(xué)生也很熟悉，可以抽取學(xué)生、班級(jí)、課程、選課四個(gè)表來進(jìn)行。講授中，要以映射文件為核心內(nèi)容，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的接口訪問編程方法應(yīng)重點(diǎn)講述。

（三）Spring MVC框架分析優(yōu)化

Spring MVC框架是Spring總框架的一部分，實(shí)現(xiàn)了Web MVC設(shè)計(jì)模式。將表示層進(jìn)行職責(zé)解耦，分離成控制器、模型對(duì)象、視圖，它充當(dāng)了控制器角色。Spring MVC框架重點(diǎn)掌握Spring MVC框架工作流程，Controller注解類型、@RequestMapping注解的使用、@RequestMapping注解的屬性，掌握綁定包裝POJO、自定義數(shù)據(jù)綁定、綁定數(shù)組、綁定集合，攔截器的使用，掌握文件上傳、下載案例的編寫，對(duì)于一些配置文件了解即可。課程教學(xué)過程中，將Spring、MyBatis框架案例相結(jié)合，進(jìn)一步完成登錄過程模塊。Spring MVC框架作為Controller層，完成數(shù)據(jù)接收轉(zhuǎn)發(fā)及重定向顯示結(jié)果功能。另外，加入文件上傳下載及攔截器功能，通過案例把課程內(nèi)容串聯(lián)起來。由于數(shù)據(jù)類型綁定容易出錯(cuò)，學(xué)生要認(rèn)真細(xì)致掌握。我校軟件工程專業(yè)選用的教材是《Java EE企業(yè)級(jí)應(yīng)用開發(fā)教程》，教程內(nèi)容包含了SSM框架[3]。

（四）SSM框架整合

三個(gè)框架一般都是聯(lián)合應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)Java Web應(yīng)用程序架構(gòu)。這部分應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)掌握三層架構(gòu)的設(shè)計(jì)思想實(shí)現(xiàn)方法，全面理解持久化類、DAO層（包括接口和映射文件）、Service層（包括接口和實(shí)現(xiàn)類）、Controller層、頁(yè)面的實(shí)現(xiàn)方法，掌握基于MapperScannerConfigurer整合的配置文件編寫及jar包文件的整合，其余內(nèi)容可忽略。SSM框整合較容易，在三個(gè)框架內(nèi)容基礎(chǔ)上[4]，填入整合jar包，并對(duì)相應(yīng)的配置文件進(jìn)行修改即可完成。由于SSM三大框架配置內(nèi)容繁瑣，所以最好采用簡(jiǎn)潔的注釋方法實(shí)現(xiàn)，向后續(xù)的Spring Boot框架過渡。

三、教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)

（一）學(xué)時(shí)分配

課程安排3學(xué)分，48學(xué)時(shí)，課堂教學(xué)24學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)24學(xué)時(shí)，加大了實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)比重。實(shí)驗(yàn)基本采用模塊及案例方式，學(xué)時(shí)分配如表1。另外，為了提高學(xué)生綜合應(yīng)用三大框架實(shí)踐能力，安排了“Java EE框架應(yīng)用開發(fā)”實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，實(shí)訓(xùn)采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行。課程內(nèi)容及所涉及的前導(dǎo)課較多，綜合實(shí)踐性較強(qiáng)。實(shí)訓(xùn)要求學(xué)生完成一個(gè)基于SSM框架的小型應(yīng)用程序開發(fā)，以便他們深入理解POJO、DAO、Service、Controller及網(wǎng)頁(yè)視圖之間的關(guān)系，更好地掌握SSM綜合應(yīng)用技術(shù)。

（二）教學(xué)方式

Java EE 應(yīng)用程序框架是綜合實(shí)踐性最強(qiáng)的一門課程，教學(xué)上采用了多元教學(xué)、模塊化教學(xué)、案例引導(dǎo)、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)等方式。

表1 課程內(nèi)容學(xué)時(shí)分配

授課內(nèi)容 講課學(xué)時(shí) 上機(jī)學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)方式 1. Spring的基本應(yīng)用及Java Bean22 案例 2. Spring AOP22 模塊 3. Spring的數(shù)據(jù)庫(kù)開發(fā)及事務(wù)管理22 驗(yàn)證 4. MyBatis初步及核心配置22 驗(yàn)證 5. 動(dòng)態(tài)SQL22 案例 6. MyBatis的關(guān)聯(lián)映射22 案例 7. MyBatis與Spring的整合22 案例 8. Spring MVC入門及核心類和注解22 驗(yàn)證 9. 數(shù)據(jù)綁定22 案例 10. 攔截器22 案例 11. 文件上傳和下載22 模塊 12. SSM框架整合22 案例 合計(jì)48學(xué)時(shí)2424

1. 多元教學(xué)。線下線上相結(jié)合，除了課堂教學(xué)外，在線上教學(xué)平臺(tái)中，開設(shè)了相關(guān)MOOC[5]，學(xué)生可以在MOOC中反復(fù)學(xué)習(xí)，利用平臺(tái)留了46道大作業(yè)及27道討論題，可以利用平臺(tái)答題討論交流。另外，還建立了學(xué)習(xí)群，老師可以通過微信、QQ和學(xué)生互動(dòng)、答疑，通過多種手段，及時(shí)解決學(xué)生在學(xué)習(xí)中遇到的問題。

2. 模塊化教學(xué)。根據(jù)課程包含Spring + SpringMVC + MyBaitis三大框架，相互可以獨(dú)立，也可相互整合的特點(diǎn)，先對(duì)三大框架按三個(gè)模塊分別進(jìn)行教授學(xué)習(xí)。學(xué)生熟練掌握各框架的原理及使用后，再對(duì)Spring + MyBaitis整合，進(jìn)而整合SpringMVC。在實(shí)驗(yàn)課程的設(shè)計(jì)中，知識(shí)點(diǎn)不要分得過細(xì)，把一個(gè)完整的知識(shí)模塊作為一個(gè)實(shí)驗(yàn)，效果會(huì)更好，如：Bean的注入、AOP編程等，學(xué)時(shí)數(shù)可以兩個(gè)單元，并且連續(xù)進(jìn)行。

3. 案例引導(dǎo)。課程中設(shè)計(jì)了一些經(jīng)典案例，這些案例可以讓學(xué)生們模仿來寫，也可以由學(xué)生自行完成一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的功能模塊，避免了只是做一些驗(yàn)證知識(shí)點(diǎn)的實(shí)踐性不強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)，更有利于提高實(shí)踐能力。例如用戶登錄、表單數(shù)據(jù)驗(yàn)證、網(wǎng)上支付、購(gòu)物車、網(wǎng)站統(tǒng)計(jì)等小型模塊來鍛煉學(xué)生。有一定基礎(chǔ)后，也可以嘗試一些有難度的模塊，如通過表格處理表數(shù)據(jù)等，進(jìn)一步提升編程能力。

4. 項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)。在課程中，選擇實(shí)踐能力相對(duì)較強(qiáng)的學(xué)生形成團(tuán)隊(duì)，讓其參與教師的橫向科研項(xiàng)目，以驅(qū)動(dòng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)的推進(jìn)。選取項(xiàng)目中簡(jiǎn)單相對(duì)獨(dú)立的部分，讓學(xué)生作為實(shí)例去模仿實(shí)現(xiàn)，積累項(xiàng)

目開發(fā)經(jīng)驗(yàn),例如：選取橫向科研中的醫(yī)院管理、物流管理、公文審批管理等內(nèi)容給學(xué)生。另外，在軟件競(jìng)賽中鼓勵(lì)學(xué)生使用SSM框架，更有利于學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的掌握。

四、結(jié)束語(yǔ)

我校專升本18、19級(jí)“Java EE應(yīng)用開發(fā)框架”課程采用以上設(shè)計(jì)的教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法。學(xué)生通過學(xué)習(xí)，能夠深刻理解Java Web應(yīng)用程序三層架構(gòu)及MVC編程模式，清晰準(zhǔn)確掌握SSM框架的系列技術(shù)，熟練進(jìn)行開發(fā)環(huán)境搭建，編寫各框架的配置文件及應(yīng)用程序，實(shí)踐能力得到了明顯提高，為軟件項(xiàng)目開發(fā)積累了經(jīng)驗(yàn)，達(dá)到了課程的教學(xué)目的。

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1674-327X (2021)03-0120-03

2021-03-15

遼寧工業(yè)大學(xué)教學(xué)改革研究項(xiàng)目(201876)

翟寶峰(1966-)，男(滿族)，遼寧錦州人，副教授。

(責(zé)任編校：付春玲)