“做中学”理念在软件体系结构课程教学中的应用实践
《计算机网络基础》课程标准

使用 INTERNET 浏览器
(3)能使用搜索引擎上 网搜素资料,会使用电子 邮箱、即时通软件、博客 等网络媒体; (4)能使用浏览器访问 INTERNET 站点,掌握上 网的基本知识,网络的基 本配置
源。随着 INTERNET 的飞速 发展,全球一体 化的学习和生活 方式越来越凸显 出来,人们不再 仅仅满足于单位 内部网络的信息
网络体系
(2)能说出 OSI/RM 开放 算机网络进行扩
结 构 ; IP
系统互连参考模型的结
构及作用;
容,要采购一批
地址的计 网络体系 (3)能说出 TCP/IP 协议 新的电脑,同样
算及子网 结构; 作用及特点;
组建共享
也要对原来的网
2
划分;集 Windows (4)掌握 IP 地址的基础
6
基于CDIO的《大学计算机基础》课程教学改革与实践

基于CDIO的《大学计算机基础》课程教学改革与实践[摘要]针对目前高校《大学计算机基础》课程存在的问题,阐述在cdio工程教育模式下《大学计算机基础》课程的教学改革,通过“做中学”和基于项目的教育和学习,培养学生的实践能力、自学能力和团队协作精神。
[关键词]cdio 大学计算机基础教学改革[中图分类号]g642.0 [文献标识码]a《大学计算机基础》课程是高校计算机教学的重要组成部分,该课程是一门实践性较强的课程,意在培养学生熟练运用计算机的能力。
但现行教育模式和理念通常是重理论轻实践,过分强调知识的理论深度和系统性,而忽略了学科知识间的联系,特别是忽视理论知识的应用,使学生在项目及团队工作方面的实际训练机会较少。
如何把“知识型学生”转化为“创造型学生”,cdio教育模式为我们提供了一个重要途径。
一、cdio工程教育模式cdio是由美国麻省理工学院、瑞典查尔姆斯技术学院、瑞典林克平大学共同倡导,集多国工程教育精英建立的一套工程教育理论和实施体系。
cdio代表conceive(构思)、design(设计)、implement (实施)和operate(运作),是“做中学”和“基于项目教育和学习”理念的集中体现。
这种模式系统提出了“能力培养、全面的实施指导、完整的实施过程和严格的结果验证”的12条标准,可操作性强。
二、《大学计算机基础》教学的特点与现状传统的《大学计算机基础》的学习内容,从计算机系统的组成,软、硬件的发展到操作系统、办公软件的使用、多媒体技术等,主要培养学生掌握计算机的基础理论知识和熟练运用计算机的能力。
然而,计算机软、硬件的更新速度给大学计算机基础教学的内容更新提出了更大的挑战,教学内容要紧跟最新技术的发展。
对于《大学计算机基础》课程来说,大多采用多媒体理论教学和上机实践相结合的教学方式。
虽然现在授课一直在提倡“以教师为主导,学生为主体”,但是在实际的理论教学环节通常仍然是以教师为主,学生充当“听众”的角色,始终按着教师讲解的思路去理解问题、记忆知识,一些抽象、枯燥的知识对学生来说犹如天书。
浅谈“做中学,做中教”的教学模式

浅谈“做中学,做中教”的教学模式作者:付丽玮来源:《成才之路》2011年第02期摘要:在做中学才是真学,在做中教才是真教。
职业教育最大的特征就是把求知、教学、做事和技能结合在一起。
职业学校的教师不仅要培养孩子们求知,而且要培养孩子的思想道德,学会共处,学会做人。
关键词:做中学;教学活动的组织;活动的考评“做中教,做中学,做中求进步”是陈鹤琴教育思想中关于方法论的一项基本原则。
这一原则,可以说是起源于美国教育家杜威所主张的“寓学于做”,但比较杜威的主张更进了一步,不但要在“做”中学,还要在“做”中教。
“做”有纽带作用,通过“做”可以把理论和实践的距离缩短,把知识和技能联结起来。
中职教育的教学不仅仅是知识的传授,可能更重要的是技能的培训,做中教、做中学的教学理念,要求学生积极动手实践。
实践教学中应以能力为本位,以学生为主体,以教师为主导,突出训练和自学,实行做中教、做中学。
一、做中学,做中教中等职业学校的学生,他们的智力组合倾向不是语言与数理逻辑,但不能认为他们是智力方面的弱者。
根据调查,职业学校的学生对专业实践的兴趣很高,实践课的教学效率也较好。
比如,在学习Word 2000时,安排学生建立一个文档,输入一首诗《泊船瓜州》,首先将完成的文档展示给同学看:泊船瓜州王安石京口瓜洲一水间,钟山只隔万重山。
春风又绿江南岸,明月几时照我还。
诗的题目用楷体,字号小三,作者姓名用宋体,五号字,正文用宋体,字号小四。
然后操作一遍,接下来布置任务让学生建立文档,并在下课前检查登记检查结果。
教学安排的活动具有可操作性,实践性,生活性,趣味性,学科性,可控性。
这首诗大部分学生都很熟悉,切合学生的生活实际,字数较少,实际操作时对于字体输入较慢的同学也能完成任务。
另外,选择这首诗是因为诗中有一个字“绿”,用拼音法输入时,键盘上没有“ü”,要用“v”来代替。
这样每次课布置具体的任务,让学生亲手操作,并切切实实做出实际的东西来,在做中学,做中教。
课程质量诊改汇报材料范文

根据《教育部办公厅关于建立职业院校教学工作诊断与改进制度的通知》(教职成厅[2015]2 号)、《高等职业院校内部质量保证体系诊断与改进指导方案(试行)》(教职成司函[2015]168 号)、《湖北省高等职业院校内部质量保证体系诊断与改进工作实施方案(试行)》等文件精神,根据学校全覆盖、网络化内部质量保证体系的总体要求和“需求导向、自我包装,多元诊断、重在改进”的指导思想,机电工程学院成立了以院长为组长、副院长为副组长、专业带头人、教研室主任、专任教师、教学秘书、学管秘书为主要成员的质量诊改工作专班,本课程团队对照《内部质量诊断与改进指标体系》进行了认真诊断,结合本课程的教学情况及相关诊断点不同层面的测评结果,完成了对本课程的自我诊断工作,并形成课程诊改汇报材料。
本课程是机电工程学院机电一体化技术专业的专业核心课程,于16 级学生第五学期开始开设(即2018 年下首次开设)。
该课程共72(16 实验学时)学时、 4 学分,周学时6h/12w,对应的《工业机器人应用实训》共 28 学时, 1 学分。
该课程开设在机电一体化技术专业学生第五学期。
其前导课程主要有:《机械制图》、《数控编程技术》、《MPS 应用技术》、《单片机控制技术》等,平行课程主要有《数控机床维修技术》、《自动控制综合应用技术》等,后续为实习,使学生具备工业机器人操作与编程、现场维护的理论知识和专业技能。
《工业机器人应用》课程是机电一体化技术专业的专业核心课程,是校企合作开发的基于工作过程的课程,职业岗位包含:工业机器人操控与编程岗位、工业机器人现场维护岗位。
在学生具备了机电设备操作能力的基础上,要求学生能完成工业机器人基本操作、编程调试、现场维护等,对学生职业能力与职业素养形成起支撑与促进作用,为今后从事机器人工程技术工作打下坚实的基础。
组建的课程教学团队(2016 年初组建教学团队包含3 人)共包含4 人,其中副教授3 人、讲师1 人,双师、双师素质教师各2 人,团队成员坚持开展学习提升,发表论文、开展课题研究并编写教材1 本,多次参加工业机器人技术方面的学术会议,将行业新动态、新技术融入到日常教学,坚持到企业顶岗实训,具备丰富的教学、实践经验。
课程特色

课程特色1.以实用技能为核心,推行“教中做、做中学”的教学思路按照“以实用技能为核心,以案例为主线,以项目经验为学习目标”,打破原有的课程章节体系,精心选择课程内容、设计教学环节。
将课程设计为6个教学单元和贯穿于全程的9个实战项目。
最终达到以用为本、学以致用、不用不学、学了就用、综合运用的目的。
推行“教中做、做中学”的教学思路,让学生在真实的项目开发环境中,以“项目实现”为目标,使教学效果得到有效提高。
2.以项目经验为学习目标,实施“任务驱动”、“项目导向”的教学手段课程全面采取“任务驱动”、“项目导向”、“案例教学”,课堂教学过程中,采用“下达任务—>介绍解决问题的方法—>实践操作—>归纳总结”模式,构建轻松愉快的课堂气氛,激发学生学习兴趣。
实践教学采用“项目实战”,巩固学生对相关知识的掌握,并树立学生信心和成就感。
3.以宏博工作室为平台,实现“工学交替”的教学模式为了使学生真正与企业零距离接触,充分利用宏博工作室、学院现代教育技术中心的环境资源,采取“工学结合”的教学模式,在教学过程中让学生到宏博工作室、现代教育技术中心和系实训中心接手学院各部门及企业所给的项目,深入实践,更好地巩固所学知识,全面提高了教学质量。
教学改革近五年来,课程组积极开展教学改革,在人才培养模式、专业建设、实验室建设、师资队伍建设、课程建设、教材建设、教学方法改革等方面进行了全面深入的研究和探索,并在以下几个方面取得了较好的成绩:1.以就业为导向,以市场需求为依据,提出并制订了“1.25+0.75”的人才培养模式,理论知识够用为度。
重实践教学,基于工作过程进行课程体系设计。
2.形成了“螺旋式上升”的教师能力培养体系,聘请企业“能工巧匠”,建立了合理的双师结构的教师队伍。
3.以动手能力为突破点,实施“任务驱动”、“项目导向”的教学手段,以网站开发工作室(宏博工作室)为平台,实现了“工学交替”的教学模式。
《组网技术与应用》课程标准

《组网技术与应用》课程标准一、概述(一)课程性质本课程为三年制计算机网络技术专业的专业必修课,是一门实践性很强的理论实践一体化课程。
本课程以计算机网络技术作为前期基础课程,通过本课程的学习,使学生掌握中小型企业网络组建、管理和网络维护工作。
同时使学生养成对常用的计算机网络的关注兴趣,并能够把所学的知识应用到具体的应用情境中去发现、分析、解决问题。
(二)课程基本理念坚持以就业为导向,以能力为本位,理论与实践相结合,与生产实际相结合的原则,围绕企业对网络管理与维护人才的职业要求,充分体现职业教育的特点,打破传统的学科体系的框架,注重实用、够用的原则。
采用模块化,将原先的以OSI七层参考模型为主线的课程内容进行整合,通过项目教学引领任务驱动的形式,把各知识点融入在项目中,通过项目学习达到专业技能目标,同时及时跟踪计算机网络技术的发展。
提高学生的动手能力和综合素质。
在各项目的学习和实施过程中培养学生的职业意识和职业习惯,提高学生的综合职业能力。
(三)课程设计思路本课程的教学由浅入深,分为四大模块,十个项目,循序渐进地讲解了从最简单的双机互联到到中型网络的的组建与管理,从单机入互联网到局域网连入互联网及局域网互联与管理,以及企业网络应用。
通过对各个项目的学习、训练和具体操作,让学生在做中学,在学中做,这样不仅能够提高理论学习的效率,而且便于提高学生的应用能力,激发学生的学习热情,从而达到理想的教学效果。
二、课程目标(一)总目标通过本课程的学习,使学生了解计算机网络的基础知识,掌握局域网知识及局域网的组建技术,了解广域网络及无线网络的相关知识,掌握交换和路由技术知识,熟悉网络应用及网络接入技术,能胜任中小型企业网络组建、管理和网络维护工作。
同时使学生养成对常用的计算机网络的关注兴趣,并能够把所学的知识应用到具体的应用情境中去发现、分析、解决问题。
培养学生分析、解决生产实际问题的能力,提高学生的职业技能和专业素质。
CDIO模式下的项目化教学意义与应用
CDIO模式下的项目化教学意义与应用摘要:根据CDIO工程教育的内容以及“卓越工程师”培养标准体系,介绍项目化教学法在一些基础课程、专业基础课程和专业课程中的应用,为以后的项目化教学实践积累经验。
关键词:CDIO卓越工程师项目化教学根据CDIO大纲及本科层次卓越工程师培养的通用标准,项目化教学即为机械类专业CDIO工程教育模式与“卓越工程师教育培养计划”的切入点。
项目化教学既体现了CDIO“做中学”和“基于项目教育和学习”的理念,又符合“卓越计划”的主要目标三个面向,即面向工业界、面向未来、面向世界,培养造就一大批具有工程意识的高质量各类型工程技术人才,为祖国的现代化建设事业奠定坚实的基础,增强我国的综合竞争实力。
故本文的主要介绍项目化教学对工程教育的重要性,并根据现有项目化教学在实践中的应用获取参考经验,以逐步完善项目化教学方式方法。
1根据CDIO课程大纲的解读CDIO工程教育的内容什么是CDIO工程教育?CDIO课程大纲的出台为CDIO工程教育提供了一个指导性文件,在CDIO课程大纲中,详细的解释了什么是CDIO工程教育模式的目标以及CDIO工程教育模式的内容是什么,并阐述了在具体实现时应该如何操作。
根据对CDIO课程大纲的三级目标体系的研读,CDIO工程教育的目标就是首先使工程师具备全面的知识,并且有一定解决实际问题的能力及职业素养。
CDIO课程大纲包含了四个层面:第一个层面是技术上的,即全面的理论知识体系,从基础知识到高级工程基础知识,都是工程师所必须要掌握的。
第二个层面是从个人的角度出发,工程师应该具有一定的职业素养,具有成熟、系统的思维。
第三个层面是从团队交流的角度出发,根据个人良好的人际交往能力里,建立起一支基于工程环境的现代团队。
第四个层面从是CDIO模式出发,建立在真实世界的、强调工程基础的产品和系统的构思-设计-实现-运行(CDIO)的过程。
当然,CDIO大纲作为一个通用的标准,并没有设定什么界限,换言之,并没有什么固定模式,而是一个开放的环境,各个学校应该根据本校实际进行适当的调整,使CDIO课程大纲所提供的一个普遍人才标准逐步改变成自身使用的特定标准,才能使大纲的可行性得到提高。
基于CDIO理念的《软件工程》课程建设研究
( 海军 航 空 工 程 学 院 计 算 机 教 研 室 , 烟台 2 6 4 0 0 0 )
摘要 :
为实现面向能力的人才培养, 在 C D I O工程教育理论 的指导 下, 从《 软件工程》 的工 程性 特点着手 , 讨论如何 全面实施
C D I O人才培 养理念 . 以C D I O能 力 培 养 大 纲 为 依 据 , 以C D I O 的人 才 培 养 模 式 指 导 课 程 建 设 。 建 立 理 论 与 实 践 相 结
C D I O工 程教育 模式 是近 年来 国际工程 教育 改革
的最新成果, 由美 国麻 省 理 工 学 院 、 瑞典皇家工学 院 、 瑞 典 查 尔 摩 斯 工 业 大 学 和瑞 典 林 雪 平 大 学 共 同 创 立 的工 程 教育模式[ 2 - 3 ] 以 项 目研 发 到 产 品运 行 的 生 命 周 期 为
人: 组 织 教学 指 导 委 员 会 审 议 。实施 过程 公 布 实 践 教 学 方案 . 按实 践教学计 划执行各 实践环节: 由 教 学 管 理 部
生 的工 程 推 理 和 解决 问题 能力 ●通 过 书 写 各 种 工 程 报 告 提 高 探 寻 知 识 的 能 力 给 学 生 以模 板 .让 学 生 了解 实 际 开 发 文 档 在 开 发 中 的 重 要 作 用 ●在 C D I O实 践 环 节 基 础 上 强 调 课 堂 讲 授 、讨 论 、
教 学 医地
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文章编号 : 1 0 0 7 — 1 4 2 3 ( 2 0 1 4 ) 0 1 — 0 0 4 9 — 0 3
D OI : 1 0 . 3 9 6 9 6 . i s s n . 1 0 0 7 — 1 4 2 3 . 2 0 1 4 . 0 1 . 0 1 1
中职学校"做中学、做中教"理念、行动路线和策略
中职学校"做中学、做中教"理念、行动路线和策略于忠生【摘要】“做中学、做中教”是中职学校实践教学改革的重要内容,是提高技能型人才质量水平的有效途径和方式。
深化“做中学、做中教”课程教学改革,规范教与学行为,首先应该把握理念,其次应该明晰“做”与“教”的行动路线,最后应该积极推进贴近企业生产实际的行动策略。
%"Learning by doing, teaching by doing' is an important part of reforming teaching in sec- ondary vocational schools, and is also an effective way to improve quality of skilled talents. In order to deepen curriculum reform of "Learning by doing, teaching by doing" and to regulate teaching and learning behaviors, we need master notions first, and ascertain the action route of "doing" and "teaching", and push forward those action strategies which ~ro rnnro rPlmrnnt tn tho tom ,~ntornr~e,~ n,-,.A,,,-ti~.~【期刊名称】《大连教育学院学报》【年(卷),期】2012(028)001【总页数】4页(P19-22)【关键词】“做中学;做中教”理念;行动路线;行动策略【作者】于忠生【作者单位】大连教育学院职业学校教师教育中心,辽宁大连116021【正文语种】中文【中图分类】G710理念是行动的先导,是一个人具有的准备付诸行动的信念。
义务教育信息科技课程标准(2022年版)
义务教育信息科技课程标准(2022年版)一、课程性质信息科技是现代科学技术领域的重要部分,主要研究以数字形式表达的信息及其应用中的科学原理、思维方法、处理过程和工程实现。
当代高速发展的信息科技对全球经济、社会和文化发展起着越来越重要的作用。
义务教育信息科技课程具有基础性、实践性和综合性,为高中阶段信息技术课程的学习奠定基础。
信息科技课程旨在培养科学精神和科技伦理,提升自主可控意识,培育社会主义核心价值观,树立总体国家安全观,提升数字素养与技能。
二、课程理念1.反映数字时代正确育人方向坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,全面贯彻党的教育方针,落实立德树人根本任务。
发挥课程育人功能,帮助全体学生学会数字时代的知识积累与创新方法,引导学生在使用信息科技解决问题的过程中遵守道德规范和科技伦理,培育学生正确的世界观、人生观、价值观,促进学生在数字世界与现实世界中健康成长。
2.构建逻辑关联的课程结构以数据、算法、网络、信息处理、信息安全、人工智能为课程逻辑主线,按照义务教育阶段学生的认知发展规律,统筹安排各学段学习内容。
小学低年级注重生活体验;小学中高年级初步学习基本概念和基本原理,并体验其应用;初中阶段深化原理认识,探索利用信息科技手段解决问题的过程和方法。
3.遴选科学原理和实践应用并重的课程内容面向数字时代经济、社会和文化发展要求,吸纳国内外信息科技的前沿成果,基于数字素养与技能培育要求,遴选课程内容。
从信息科技实践应用出发,注重帮助学生理解基本概念和基本原理,引导学生认识信息科技对人类社会的贡献与挑战,提升学生知识迁移能力和学科思维水平,体现“科”与“技”并重。
4.倡导真实性学习创新教学方式,以真实问题或项目驱动,引导学生经历原理运用过程、计算思维过程和数字化工具应用过程,建构知识,提升问题解决能力。
注重创设真实情境,引入多元化数字资源,提高学生的学习参与度。
支持学生在数字化学习环境下进行自我规划、自我管理和自我评价,鼓励“做中学”“用中学”“创中学”,凸显学生的主体性。
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“做中学”理念在软件体系结构课程教学中的应用实践针对软件体系结构课程内容理论性和抽象性较强,且学生大都没有大规模软件开发经验的现实问题,分析“做中学”理念在软件体系结构课程中的应用必要性,提出“做中学”理念指导的软件体系结构课堂讲授内容和实验教学环节的设计方法,说明通过强化课程实践环节教学,促进学生对课程理论知识和方法的理解,并培养学生掌握切实可用的体系结构分析和设计能力。
关键词:做中学;软件体系结构;实践教学0 引言软件体系结构(Software Architecture)是根植于软件工程发展起来的一门新兴学科,目前已经成为软件工程研究和实践的主要领域。
软件体系结构是一种抽象的软件系统规范,主要包括用其行为来描述的功能构件和构件之间的关联关系,是研发较大规模复杂软件的基础和核心。
完成有效、合理的软件体系结构设计能够极大提高软件研发效率和最终软件系统的质量,并且,优秀的软件架构师也是我国软件行业迫切需要的高端人才,因此,在高校开设软件体系结构课程,使学生真正具备进行软件体系结构分析和设计的基础知识和实际应用技能,对我国软件行业的快速、健康发展具有重要的现实意义。
软件体系结构是高校软件工程专业本科生的一门核心课程,通常在本科高年级开设。
该课程知识覆盖面较广,依据软件设计经验总结出来的理论知识抽象程度较高,因此,面对刚刚接触软件项目研发、非常缺乏大规模软件实际开发经验的本科生,选取哪些内容进行本科教学,让学生在理解课程内容的基础上,掌握实际软件体系结构的设计方法,完成抽象理论知识与实践应用能力的有效结合,是软件体系结构课程教学中值得深入研究并亟待解决的关键问题。
已有高校教师从教学内容选取和教学经验分析、案例驱动的教学方法、基于能力本位的课程开发方法等方面对该问题进行了教学实践和探讨。
为进一步强化实践训练在课程中的重要作用,并推进以学生能力培养为主体的教学方式,笔者从加强软件体系结构实践教学、培养学生软件体系结构实际分析和设计能力的角度出发,充分利用“做中学”教学理念在工程实践类课程教学中的方法优势,提出了“做中学”理念指导下的软件体系结构课堂讲授内容和实验教学环节的设计方法,并从教学目标、课堂教学内容、实践环节设计、教学考核与评价等方面阐述了该方法的实施过程,有效改善了之前困扰教学的课程内容抽象程度高、教师讲授过于书本化、实验内容较复杂等实际问题。
结合内蒙古大学计算机学院本科生软件体系结构课程的教学实践,在“做中学”理念指导下的课程教学取得了较好的教学效果,更利于学生理解抽象的课程理论知识,掌握在实际软件研发中设计软件体系结构的应用技能。
1 软件体系结构课程教学面临的问题软件体系结构课程教学的核心问题是如何让学生更好地理解软件体系结构设计在软件研发生命周期中的作用,并掌握重要的软件体系结构分析和设计方法。
然而,该课程涵盖的基本概念、原则和方法通常是对大量不同领域软件研发的共性特征和经验的总结与精化,具有很强的理论性和抽象程度。
当授课对象为非常缺乏大规模软件开发经验的本科生时,教学难度较大,很容易导致照本宣科、理论远离实际,使学生认为软件体系结构是高深但没有实际应用价值的课程。
软件体系结构课程教学面临的具体困难和现状主要表现在3个方面。
(1)软件体系结构概念抽象,体系结构设计的必要性和优势很难在设计阶段得以直观体现。
如果单纯讲授体系结构概念和基本原理方法,对还没有接触过较大规模软件项目实际研发的本科生而言,没有任何感性认识,非常难以理解,势必缺乏进一步学习的主动性。
(2)计算机专业本科生更习惯于先理解课堂知识、再编些小程序验证的学习方法,例如,高级语言程序设计课程可以让学生直接编写示例程序,数据结构与算法课程可以让学生编程实现算法等。
而学生在学习软件体系结构课程时,很难做到在有限的课时内,通过实现多个完整的较大规模软件系统来理解体系结构设计的重要性,并掌握各种不同软件体系结构风格的设计方法。
(3)课堂教学多以教师对基本概念和基本原理的讲授为主,互动j生较差。
课程教材缺乏贴近学生实际且趣味性强的软件案例库,学生对软件架构分析与设计方法缺少正确的感性认识。
为克服上述教学难题,进一步改善教学效果,软件体系结构课程教学必须立足于加强实践环节教学和考核,防止课堂知识讲授与课后实践应用脱节。
为此,笔者强化“做中学”理念对软件体系结构课程教学的指导与驱动,在课堂结合实例对核心知识点的发展过程、原理及应用方式进行讲解的基础上,引导学生参与有针对性、由实际案例驱动的课程实践环节,并控制实践环节的难度和实验工作量,使学生切实体会并掌握体系结构的实际分析和设计方法。
2 “做中学”理念指导的教学设计我国教育先驱陶行知先生曾提出:教学做是一件事,不是三件事,我们要在做上教,在做上学,不在做上用功夫,教固不成为教,学也不成为学。
可见,“做中学、做中教”的理念并不是一种新出现的教育方式,但将“做中学”的理念应用于高校软件体系结构课程的教学实践仍然具有重要意义。
原因在于:首先,“做中学”的目标是引导学生参与以思考和探究为中心的学习活动,学习知识的实践过程是学生亲自参与的主动过程,而不是教师向学生灌输知识的被动过程,这恰可以有效改善因课程内容理论性和抽象性强而容易造成的照本宣科、理论远离实际等不良教学效果;其次,“做中学”使学习过程变为学生提出问题、动手操作、思考讨论、得出结论、表达交流的过程,并且在此过程中培养学生的科学态度及发现、分析和解决问题的能力,这对非常缺乏大规模软件开发经验的本科生而言,利用课程实践环节辅助理解和掌握课堂知识,培养切实可用的体系结构分析和设计能力,可以在一定程度上很好地弥补他们参与实际软件研发项目经验的不足,为学生今后的学术深造或工作奠定良好的知识和能力基础。
2.1 教学目标软件体系结构是为软件工程专业开设的一门必修课程。
课程教学目标是秉承“做中学”的教学理念,强化对“3种基础知识”的学习和“2种基本能力”的培养,使学生通过实践环节理解“3种基础知识”,掌握“2种基本能力”。
具体而言,课程重点讲授软件体系结构的概念与作用及软件构件化的概念与应用方式、典型的软件体系结构风格及模型描述、基于软件体系结构的软件开发方法等3个方面的基础知识。
通过课程讲授与实践教学,使学生能够有意识地从软件体系结构的角度审视软件系统,培养学生的“软件体系结构分析能力”,即能够对一个具体的已有软件系统分析其体系结构的优势和不足,并提出改进意见和建议;培养学生的“软件体系结构设计能力”,即选择适合的软件体系结构风格、利用软件构件技术、设计满足软件需求的软件体系结构的能力。
最终,通过本课程的学习和实践,为学生今后设计并实现较大规模的复杂软件项目奠定扎实的知识和能力基础。
2.2 教学内容安排2.2.1 课堂教学内容内蒙古大学计算机学院采用张友生等编写的《软件体系结构:原理、方式与实践》作为课程教材,杨芙清等编写的《构件化软件设计与实现》作为主要参考教材。
为更好地在整个教学过程中贯彻”做中学”的理念,课堂教学将按照表1所示的课堂讲授内容及学时安排对核心知识点的发展过程、原理及应用方式进行重点讲授,并通过后续实践环节使学生深入理解这些知识。
2.2.2 实践环节设计实践环节是“做中学”理念的核心,是整个教学活动的重心。
表2给出了内蒙古大学计算机学院软件体系结构课程实践环节的内容设计及用时安排。
实践环节要充分调动学生的积极性,使学生通过这些实践活动来深入理解课堂知识,掌握切实可用的软件体系结构分析和设计方法。
从表2所列的实践环节内容设计可以看到,内蒙古大学计算机学院软件体系结构课程实践环节的设计具有知识点覆盖广、针对性强、实用性高、学生易上手等特点,并且课程实践活动贯穿了整个学期的16个教学周,更利于学生持续、全面理解抽象的课程理论知识,并切实掌握如何对一个具体的软件系统进行体系结构分析和设计的方法,完成教学目标中“3种基础知识”的深入学习和“2种基本能力”的实际培养。
2.3 考核方式“做中学”理念指导的软件体系结构课程教学强化了实践环节是整个教学过程的基础和核心,所以在学生成绩考核方式上,同样需要突出实践环节所占的比重。
内蒙古大学计算机学院软件体系结构课程考核中,学生总成绩=期末考试成绩(30%)+实践环节考核成绩(70%)。
其中,实践环节的考核方式、要求及成绩所占分值百分比如表3所示。
在内蒙古大学计算机学院软件体系结构课程教学实践过程中,表3给出的实践环节的总成绩是按照“基础分+提高分”的方式进行评定的,其中基础分对应于该项实践内容的基本要求,而对完成情况好的学生作品可以适当加上提高分,但总成绩不超过该项实践内容基础分的1.5倍。
例如:对实践内容p3,如果实现了一个基本的Struts+Hibernate的软件系统就可以得到基础分,而如果实现了完整的基于SSH的软件系统就有机会得到l。
5倍的基础分(超出基础分的部分就是提高分);对实践内容p4,如果实现了demo例程就可以得到基础分,而如果自行编写了实现新功能的软件就有机会得到1.5倍的基础分。
此外,程序代码规范、课堂汇报精彩、文档结构合理且论述有条理的学生作业都可以适当地加上一些提高分。
这样既可以要求所有学生完成“3种基础知识”的巩固和“2种基本能力”的锻炼,又可以使思考深入、动手能力强的学生脱颖而出,培养他们更加全面和深入的体系结构分析和设计能力。
2.4 教学效果分析内蒙古大学计算机学院已连续多年为三年级本科生开设软件体系结构课程,并在近两年的教学过程中逐步深入和完善本文提出的“做中学”理念指导下的软件体系结构课堂讲授和实验环节的设计方法,取得了越来越好的教学效果,主要表现在两个方面。
从“教”的角度而言,教师通过实践环节的实训可以更直观地发现哪些知识和方法需要详细讲授(如:基于构件的软件运行机制、MVC的工作原理、CORBA 标准等),而哪些知识学生可以以自学为主(如:C/S和B/S混合风格、EJB环境部署、体系结构评估等),这样使课堂讲授更加具有针对性和含金量,而不会导致照本宣科、理论远离实际。
从“学”的角度而言,学生在实践环节作业多的压力下,在灵活考核机制的激励下,能够更好地发挥其主观能动性和创新能力,很多学生的软件作品具有较好的创新性和技术含金量。
实践环节学生成绩分布情况如图1所示,平均1/3的学生能够获得至少在一次实践作业中得到1.5倍的基础分,而将近80%的学生能够至少在两次实践作业中获得不同程度的提高分,这充分说明学生的学习积极性得到很好的调动。
此外,通过期末考试成绩分析发现,在实践环节得到高分的学生,课程总成绩也较高,这也说明学生通过不断的实践能够更好地理解并掌握在课堂上讲授、在期末考试中考察的抽象理论知识和方法。
通过作品交流和讲评能够发现学生确实掌握了有用的体系结构分析和设计方法,并极大提高了分析和解决问题的能力,这样,即便他们暂时缺乏大规模软件开发经验,但也为今后的学术深造或工作奠定了扎实的知识和能力基础。