CDIO工程教育理念和翻转课堂教学手段在高等教育课程改革过程中逐渐被引入,为高校学生能力和素养提升都带来了很好的促进效果。文章正是基于这一大的教育背景,结合二者共性特征,将其应用于Java课程教学当中,通过对课前、课堂、课后3个阶段的精心设计,使理论、实验和实践3种教学环节环环相扣,有效达成了知识、能力、素养等多维度的教学目标,使学生综合能力和素质得到更好地提升。教学实践表明,该方法切实有效,具有良好的推广价值。