［摘 要］新工科視域下的WEB程序設計課程面臨著新挑戰(zhàn)與改革需求。文章分析了當前基于項目驅(qū)動的WEB程序設計課程的不足，提出了新工科視域下WEB程序設計課程改革的思路與方案。在新工科背景下，課程應關注前沿技術，引入跨學科知識，優(yōu)化教學內(nèi)容與方法，并充分結(jié)合產(chǎn)學合作協(xié)同育人模式，以更好地滿足行業(yè)需求，促進學生全面發(fā)展。

［關鍵詞］新工科；WEB程序設計課程；項目驅(qū)動；產(chǎn)學合作

［中圖分類號］G642.0 ［文獻標識碼］A ［文章編號］2095-3437（2024）19-0059-04

教育部于2017年發(fā)布的《新工科研究與實踐項目指南》指出，要推動高新技術與工科專業(yè)的知識、能力、素質(zhì)要求深度融合，探索工科專業(yè)改造升級的實施路徑，達到改造升級一批傳統(tǒng)工科專業(yè)，提交專業(yè)培養(yǎng)方案、課程體系、系列教材和實施案例等目的。對計算機科學與技術、數(shù)字媒體技術以及數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術等傳統(tǒng)工科專業(yè)進行改造升級成為新工科建設的必由之路[1-2]。WEB程序設計是信息學科基礎課程，程序開發(fā)能力是計算機新型人才必備的基本技能，在新工科視域下，高校應當緊密結(jié)合當前工程技術的發(fā)展趨勢，注重培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新思維[3-4]。

WEB程序設計課程是面向軟件工程專業(yè)開設的專業(yè)必修課，是計算機科學重要的核心課程，旨在通過課程教學，使學生掌握基于WEB開發(fā)的基本原理，能夠利用JSP等開發(fā)技術建立安全的、跨平臺的先進動態(tài)網(wǎng)站，同時培養(yǎng)學生的編程思維，使其具備初步建立小型網(wǎng)站的能力，為學生未來職業(yè)發(fā)展打下堅實的基礎。

在新工科視域下，本課程的教學、實驗等各方面面臨著新的要求和挑戰(zhàn)。在項目驅(qū)動下的實踐環(huán)節(jié)中，學生需在實際操作中學習和掌握WEB程序設計的基本原理與技巧。通過完成具體的項目任務，學生可以更好地理解理論知識，并積累解決實際問題的經(jīng)驗。在教學方法上，課程應采用創(chuàng)新的教學方法，如項目式學習、翻轉(zhuǎn)課堂等，以激發(fā)學生的學習興趣和積極性。同時，利用現(xiàn)代技術教學手段，如在線教學、虛擬仿真實踐教學等，提高教學效果和學生的學習體驗感。課程應關注WEB程序設計領域的前沿技術和產(chǎn)業(yè)發(fā)展動態(tài)，及時將新技術、新工具引入教學中。這有助于學生了解行業(yè)趨勢，提升就業(yè)競爭力，并為未來的職業(yè)發(fā)展打下堅實基礎。

新工科背景下的課程思政教育，注重以課程為載體，挖掘提煉專業(yè)知識體系中蘊含的核心思想價值和精神內(nèi)涵，拓展課程教學的廣度、深度和溫度，優(yōu)化課程內(nèi)容供給，引導學生豐富學識、增長才干、塑造品格，最終成為德智體美勞全面發(fā)展的社會主義建設者和接班人[5-6]。

綜上所述，新工科視域下的WEB程序設計課程應具有實踐導向、創(chuàng)新教學方法以及關注前沿技術與產(chǎn)業(yè)發(fā)展等。這樣的課程才能更好地滿足新工科人才培養(yǎng)的需求，為學生的全面發(fā)展提供有力jcMYm7LhLfYtsBcE9I8HfgpF15rUf5aLSuTYeiFFsPM=支持。

一、基于項目驅(qū)動的WEB程序設計課程的局限性

項目驅(qū)動式教學是近年來興起的一種新型教學模式，它強調(diào)學生在真實或模擬的項目環(huán)境中，通過項目任務的完成來掌握知識和技能[7]。這種教學模式旨在提高學生的實踐能力、創(chuàng)新能力和解決問題能力，使其更好地適應行業(yè)發(fā)展需求?；陧椖框?qū)動的WEB程序設計課程雖然有其獨特的優(yōu)勢，但也存在一些局限性，特別是在新工科視域下存在一些不足。

（一）缺乏跨學科知識與技能的融合

新工科強調(diào)跨學科的融合與創(chuàng)新，但目前基于項目驅(qū)動的WEB程序設計課程往往缺乏對其他學科知識的引入和融合。WEB程序設計課程不僅涉及對編程技能的學習，還涉及數(shù)據(jù)分析、用戶界面設計、網(wǎng)絡安全等多個領域的知識。然而，現(xiàn)有的課程往往過于注重技術實現(xiàn)，而忽視了與其他學科的交叉融合，導致學生缺乏綜合運用多學科知識解決問題的能力。

（二）課程內(nèi)容與教學方法亟須改進

基于項目驅(qū)動的WEB程序設計課程在內(nèi)容安排上通常涵蓋了WEB開發(fā)的基礎知識，如HTML、CSS、JavaScript等前端技術和數(shù)據(jù)庫管理、服務器配置等后端技術。同時，課程也會涉及一些常用的WEB框架和工具，以便學生能夠更高效地進行開發(fā)。然而，由于不同項目的需求差異較大，課程內(nèi)容往往難以涵蓋所有的知識點和技術細節(jié)。這可能導致學生在面對某些特定問題時，缺乏足夠的知識儲備來應對。

項目驅(qū)動式教學方法注重學生的主動參與和實際操作，教師通常扮演著指導者和協(xié)調(diào)者的角色。這種教學方法有助于提高學生的學習興趣和積極性，但同時也對教師的專業(yè)素養(yǎng)和教學能力提出了更高的要求。在實際操作中，部分教師可能由于缺乏項目經(jīng)驗或教學方法不當，導致教學效果不盡如人意。此外，由于學生的學習基礎和學習能力存在差異，如何確保每個學生都能在項目中獲得一定的學習成果，也是教師需要面臨的挑戰(zhàn)。

（三）缺乏與產(chǎn)業(yè)的緊密合作

與產(chǎn)業(yè)的緊密合作是提升人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要途徑。然而，目前基于項目驅(qū)動的WEB程序設計課程與產(chǎn)業(yè)界的合作仍然不夠緊密。這導致學生缺乏了解行業(yè)最新動態(tài)和技術發(fā)展趨勢的機會，也無法獲得相應的實踐指導和資源支持。同時，缺乏與產(chǎn)業(yè)的合作也可能導致課程項目的設計和實施與實際工作場景存在較大的差距。

綜上所述，基于項目驅(qū)動的WEB程序設計課程在提高學生的實踐能力、創(chuàng)新能力和解決問題能力方面具有一定的優(yōu)勢，但同時也存在一些局限性。新工科視域下基于項目驅(qū)動的WEB程序設計課程在項目設計上與行業(yè)需求脫節(jié)、缺乏跨學科知識與技能的融合、缺乏足夠的創(chuàng)新空間與挑戰(zhàn)性、實踐教學環(huán)節(jié)薄弱、缺乏與產(chǎn)業(yè)的緊密合作等。為了解決這些問題，需要對課程進行深入的改革和創(chuàng)新，以適應新時代的教育需求和學生發(fā)展的要求。

二、新工科視域下的WEB程序設計課程改革

隨著新工科教育的興起，WEB程序設計課程在課程思政、教學內(nèi)容、實踐內(nèi)容及產(chǎn)學合作方面均需要進行深入的改革，以適應新時代對人才培養(yǎng)的需求。筆者將從這四個方面詳細探討改革的具體措施，并以大連交通大學WEB程序設計課程改革方案為例進行探討。

（一）課程思政改革

考慮新工科背景下的課程思政新特點、新視角，筆者在教學內(nèi)容、實踐項目教授過程中融入新的課程思政內(nèi)容[5，8]。例如，在介紹算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時，可以引導學生思考這些技術在社會中的應用，以及可能帶來的社會影響。通過案例分析，讓學生了解技術雙刃劍的特性，既要追求技術的創(chuàng)新和進步，也要關注其可能帶來的社會問題和挑戰(zhàn)。在WEB程序設計課程教學中，可以深入挖掘課程內(nèi)容中的思政元素，如信息安全、網(wǎng)絡倫理、社會責任等，將其與專業(yè)知識相結(jié)合，使學生在學習技術的同時，也能理解并踐行社會主義核心價值觀。此外，在教學方法上，可以注重啟發(fā)式教學、案例教學和討論式教學等方法，引導學生主動思考、積極探索，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和實踐能力。同時，教師可以通過講解典型案例，引導學生分析其中的思政元素，加深其對相關知識的理解。

（二）教學內(nèi)容改革

在新工科視域下，WEB程序設計課程需要引入前沿技術，如人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算等，并將其與WEB開發(fā)相結(jié)合。通過改革教學內(nèi)容，可以讓學生了解前沿技術對優(yōu)化WEB應用的作用，讓學生在教學中接觸并自覺學習前沿技術。

1. 利用人工智能技術有助于優(yōu)化WEB應用的用戶體驗

（1）智能推薦系統(tǒng)。AI算法可以根據(jù)用戶的瀏覽歷史、點擊行為和購買記錄，預測用戶的興趣偏好，為用戶提供個性化的內(nèi)容。這不僅提高了用戶發(fā)現(xiàn)新內(nèi)容的效率，而且增強了用戶與WEB應用的互動。

（2）智能客服系統(tǒng)與聊天機器人。利用自然語言處理（NLP）技術，可以構(gòu)建智能客服系統(tǒng)等，實現(xiàn)24小時在線服務。用戶可以通過文字或語音與機器人進行交互，解決常見問題，獲得快速響應。

（3）用戶行為分析。通過AI技術對大量用戶行為數(shù)據(jù)進行分析，可以了解用戶在WEB應用中的行為模式、痛點和需求。基于這些分析結(jié)果，可以對WEB應用進行有針對性的優(yōu)化，提升用戶體驗。

（4）智能表單與自動化流程。利用AI技術，可以實現(xiàn)表單的自動填充、校驗和提交，減少用戶的操作步驟和輸入錯誤。同時，可以自動化處理一些常規(guī)流程，如訂單處理、用戶驗證等，提高處理效率，減少用戶等待時間。

2. 利用大數(shù)據(jù)技術有助于提升WEB應用的性能

（1）日志分析與性能監(jiān)控。通過收集和分析WEB應用的日志數(shù)據(jù)，可以了解應用的運行狀況、瓶頸和潛在問題?；谶@些數(shù)據(jù)，可以對應用進行有針對性的優(yōu)化，提高應用的響應速度和穩(wěn)定性。

（2）流量預測與負載均衡。利用大數(shù)據(jù)技術對WEB應用的訪問流量進行預測，可以根據(jù)預測結(jié)果調(diào)整服務器的資源配置和負載均衡策略。這可以確保應用在高并發(fā)場景下仍然能夠穩(wěn)定和高效地運行。

（3）數(shù)據(jù)緩存與加速。通過緩存熱點數(shù)據(jù)和靜態(tài)資源，可以減少對數(shù)據(jù)庫的訪問次數(shù)和網(wǎng)絡傳輸量，提高應用的響應速度。同時，可以利用CDN（內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡）等技術加速資源的傳輸和加載。

（4）用戶行為分析與個性化優(yōu)化。除了上述提到的用戶體驗優(yōu)化方面，大數(shù)據(jù)技術還可以用于分析用戶行為模式，為個性化內(nèi)容推薦和界面設計提供數(shù)據(jù)支持?；谶@些數(shù)據(jù)，可以對WEB應用進行更精細化的優(yōu)化，提高用戶的滿意度和留存率。

（三）實踐內(nèi)容改革

在新工科視域下，WEB程序設計課程實踐內(nèi)容設計應當緊密圍繞行業(yè)發(fā)展趨勢、技術前沿以及學生能力培養(yǎng)需求來展開。實踐內(nèi)容改革思路如圖1所示。

基礎實踐：包括HTML、CSS、JavaScript等前端基礎知識的實踐應用?？梢栽O計一些簡單的網(wǎng)頁制作任務，讓學生熟悉基本的網(wǎng)頁結(jié)構(gòu)和樣式設計。同時，引入一些常用的前端框架和工具，如Bootstrap、jQuery等，讓學生在實際項目中體驗其便捷性和實用性。

中級實踐：在掌握前端基礎知識的基礎上，進一步學習后端編程、數(shù)據(jù)庫操作以及前后端交互等技能。比如可以設計一些基于MVC架構(gòu)的WEB應用項目，讓學生在實踐中掌握如何開發(fā)完整的WEB應用程序。同時，引入一些流行的后端框架和數(shù)據(jù)庫技術，如Spring、MyBatis等，提升學生的開發(fā)效率和質(zhì)量。

高級實踐：注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和團隊協(xié)作能力?？梢栽O計一些具有創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)性的實踐項目，如開發(fā)基于WEB的在線商城、社交平臺或智能應用等。在項目中，引導學生運用所學知識解決實際問題，并鼓勵他們嘗試新的技術和方法。同時，加強對學生團隊協(xié)作能力的培養(yǎng)，讓學生在團隊中相互學習、共同進步。

此外，開設創(chuàng)新實驗課程，鼓勵學生進行WEB應用的創(chuàng)新設計與開發(fā)。同時，組織學生參加各類程序設計競賽，如ACM國際大學生程序設計競賽、中國國際“互聯(lián)網(wǎng)+”大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等，以激發(fā)學生的創(chuàng)新精神和競爭意識。

（四）產(chǎn)學合作改革

產(chǎn)學合作項目的開展旨在解決現(xiàn)實問題，提高生產(chǎn)效率或者提供更好的服務。通過校企雙方的合作，能夠匯聚各方資源，推動創(chuàng)新成果的產(chǎn)出。同時，項目的研究結(jié)果也能夠為企業(yè)提供新的技術或產(chǎn)品，推動產(chǎn)業(yè)升級。

企業(yè)豐富的項目開發(fā)經(jīng)驗和對行業(yè)動態(tài)的精準把握，可為WEB程序設計課程教學提供項目開發(fā)案例與相關資料，同時提供先進的開發(fā)工具與技術。通過開展產(chǎn)學合作改革，學生能夠在學習理論的同時緊跟行業(yè)發(fā)展趨勢，通過對優(yōu)秀的項目開發(fā)實例的學習，調(diào)整學習目標，以適應將來的開發(fā)工作需求，增強自身的綜合競爭力。

在WEB程序設計課程中加入產(chǎn)學合作項目尤為重要，它們不僅有助于提升學生的實踐能力和創(chuàng)新能力，還能推動企業(yè)與高校之間的深度合作，實現(xiàn)資源共享和互利共贏。一是學校與企業(yè)共同制訂WEB程序設計課程的教學大綱和教學內(nèi)容，確保課程內(nèi)容與行業(yè)需求緊密結(jié)合。二是企業(yè)提供實際項目案例，為實踐教學提供有力支撐。學校與企業(yè)合作共建實驗室和研發(fā)中心，支持學生和企業(yè)工程師進行WEB應用的創(chuàng)新研發(fā)。這不僅可以提升學生的實踐能力，也有助于推動企業(yè)的技術創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級。

將校企合作內(nèi)容融入課程實踐，通過課堂教學與實際操作引導學生完成企業(yè)提供的合作項目。例如，本課程在實踐中加入由企業(yè)提供的智慧校園開發(fā)項目，在授課內(nèi)容與實踐環(huán)節(jié)中增加對項目的介紹和開發(fā)指導。

授課內(nèi)容包括項目介紹、系統(tǒng)需求分析、系統(tǒng)軟件架構(gòu)、系統(tǒng)設計以及編碼實現(xiàn)。課程實踐以分組形式進行，每組完成智慧校園系統(tǒng)中一個具體的功能設計。功能包括但不限于數(shù)字化教學、智能校園管理、智能化建筑與設施管理、學生信息化、大數(shù)據(jù)分析與決策支持、智慧生活類應用以及智能家校互動等。

三、結(jié)語

筆者對新工科視域下的WEB程序設計課程的教學內(nèi)容、實踐內(nèi)容及產(chǎn)學合作等方面進行了改革。這些改革措施將有助于培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高素質(zhì)WEB程序設計人才，為新工科建設注入新的活力。新工科視域下的WEB程序設計課程還應在強化跨學科融合、更新和優(yōu)化課程內(nèi)容以及改進教學方法和手段等方面繼續(xù)進行探索與改革。在未來的教學中，我們還需要不斷探索和完善這些改革措施，以適應快速變化的行業(yè)需求和技術發(fā)展。

［ 參 考 文 獻 ］

[1］ 賀文武，劉國買，劉建華.新工科專業(yè)育人共同體與學習共同體構(gòu)建研究：以數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術為例[J].教育評論， 2018（8）：46-51.

[2］ 方向.新工科背景下的大學計算機教學改革研究與實踐：以山東工商學院為例[J].大學教育， 2019（6）：88-90.

[3］ 潘戀.新工科背景下程序設計類課程線上線下融合的教學實踐研究：以C語言程序設計為例[J].現(xiàn)代信息科技， 2023，7（20）：181-184.

[4］ 蘇小紅，苗啟廣，陳文宇.基于AI賦能和產(chǎn)教融合提升程序設計能力的個性教學模式[J].中國大學教學， 2023（6）：4-9.

[5］ 張蓉，文勁宇，李紅斌，等.新工科背景下課程思政系統(tǒng)設計與實施[J].電工技術學報， 2023， 38（11）：3094-3100.

[6］ 于力，陳忠道.“新工科”背景下課程思政的案例設計與實施：以“數(shù)字圖像處理”課程為例[J].工業(yè)和信息化教育， 2021（3）：33-36.

[7］ 胡勁松，張亮，黃海軍.項目驅(qū)動的啟發(fā)式教學在軟件工程課程中的應用[J].計算機工程與科學， 2016， 38（增刊1）：228-231.

[8］ 彭立威，施曉蓉.“新工科”背景下課程思政建設“四全覆蓋”模式的探索[J].國家教育行政學院學報， 2022（11）：63-70.

［責任編輯：蘇祎穎］