课程开发和课程设计的关系范文

时间:2023-09-27 16:47:48

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课程开发和课程设计的关系

篇1

【关键词】基于项目;数据库;课程设计;教学研究

数据库课程设计是计算机相关专业的一门非常重要的专业实践课,该课程总的学习目标是让学生熟练掌握数据库技术的相关理论知识,并能够理论联系实际,解决实际问题。通过数据库课程设计的实践环节,培养学生分析、设计和编程实现数据库应用系统的能力,让学生具备较好的数据库项目实践能力,掌握过硬的职业技能。本文对数据库课程设计教学中存在的主要问题进行了细致的分析,提出了基于项目的数据库课程设计的详细教学方案。

1.数据库课程设计中存在的主要问题

(1)学生参与数据库课程设计的积极性不高、知识和技术储备不够。

(2)学生重编程实现而轻分析和设计。

(3)课程人员组织和时间安排不太合理,任务设计和要求偏低。

(4)课程考核方式、评价体系和管理过程不够科学。

2.基于项目的数据库课程设计教学方案的设计与实施

2.1 基于项目的数据库课程教学方案

本文提出的基于项目的数据库课程设计教学方案是指设计能够吸引学生兴趣、难易适中、选题丰富并且能够满足不同层次的学生需求的项目设计任务,参照软件公司分析、设计、编程实现应用软件的基本步骤和人员组织形式来安排和组织学生进行数据库课程设计。其重点在于把学生的课程设计任务提高到软件工程项目的高度,并通过模拟实训加以实施。按照软件工程传统方法学的思想,结合数据库设计的基本步骤,将数据库应用软件的开发简单划分为需求分析、总体设计、详细设计、编码和测试四个阶段。每个阶段的任务均在指导老师的指导下,由项目组成员通力协作、自主完成。在每个阶段结束后,采用项目评审的方法,对每个小组每个学生的具体工作进行阶段性评审,学生分组汇报工作成果,并按照软件工程的要求提交阶段性技术文档。项目模拟实训根据课程设计选题采用项目小组的形式进行分工,项目规模和难度由指导老师和项目小组全体成员根据课程设计指导书协商决定。每个项目小组由一名同学担任项目组长,项目组长可以根据小组内每个人的能力和经验合理分配任务。每个学生在项目开发过程中,担任不同的角色。在工作中,项目小组的成员相互沟通和交流,组与组之间也可以相互借鉴学习,提高学生的参与积极性,培养学生的团队合作精神。

2.2 基于项目的数据库课程教学方案的实施

2.2.1 课程设计的选题

数据库课程设计是培养学生创新能力的有效途径,其设计题目应该具有一定的应用背景,让学生能够遵循软件工程的基本原理设计一个具有实用价值的数据库应用系统,使所学知识能够融会贯通。

精心准备和策划设计适当的项目,是实施基于项目的数据库课程设计教学的关键。在确定项目时应综合考虑以下几方面的因素:(1)能将数据库的理论知识和实际应用技能较好的结合在一起;(2)所选项目数量要足够多,涉及面要广而且是学生比较熟悉和有兴趣的应用领域;(3)项目的难易程度要能够满足不同层次的学生的需求;(4)项目的整个开发流程要规范,以项目为主线,引导学生把掌握的程序编程知识、数据库和软件工程等理论应用到软件开发实践当中去,让学生掌握软件开发的整个开发流程,具备项目开发的实战经历。

2.2.2 课程设计的人员组织

按照开发流程,参照软件公司的人员组织形式,将班级的学生分组,每组5至6人,以学生自由组合为基础,教师可根据学生的兴趣和特长、编程水平、知识结构、学习能力、性格特点、男女搭配等因素进行调整。每个同学可以担任不同的角色:如项目管理员,系统分析员,系统设计员,系统开发员等。

每个小组由其成员推选产生一名项目组长,负责制定本小组的开发计划、工作任务的分配和调度、监督实施等工作。在组长的指挥下,对小组成员进行分工,语言表达能力强善于沟通的同学负责联系工作和调查研究,美工好的同学负责界面设计,编程能力强的负责代码的编写,程序设计能力强的负责系统的整体设计和程序调试,写作能力强的负责技术文档的书写等。教师要负责帮助把握进度,提醒学生合理分配工作时间等。

按小组形式开发项目,不但有利于培养学生的团队合作精神和提高学生的管理能力,而且更接近工作实际。

2.2.3 综合设计过程

学生发挥各自的特长分工协作,运用已学软件工程、数据库理论思想和数据库设计理念、C#或C++等编程语言,具体设计实现一个小型数据库应用系统。开发设计过程按以下顺序进行——自选课程设计课题,调查用户需求,总结归纳数据流程,分析性能,书写需求分析及总体设计报告(包括数据流图、数据字典、数据库概念模型、逻辑模型、系统功能模块),完成应用系统的开发,进行系统整合和测试,功能完善,汇报设计成果(包括撰写设计报告、系统验收、结果汇报)。主要分为需求分析、项目设计、项目实施和成果展示。

(1)需求分析是保证项目顺利完成的前提。需求分析做得不好,甚至会导致整个系统返工重做。因此,在课程设计环节中学生必须根据教师提供的项目背景资料,通过图书馆、网络或相应的组织、部门、企业去查找相关资料,结合自己的生活经验,对数据和处理进行分析,画出各层数据流图,做好详细地需求分析。教师要对学生的需求分析报告进行指导和评价。

(2)项目设计是关键。本阶段主要包括数据库的概念结构设计、逻辑结构设计和物理结构设计。要求学生在需求分析的基础上,设计E—R模型,详细描述实体的属性及实体之间的联系;实现E-R图向关系模型的转换,并对关系模型进行优化;定义主键、外键、视图、索引等。此外学生还应该设计出系统的功能模块图。教师通过检查学生设计的E-R图、关系模型和功能模块图,对每个组进行分析、评价和指导。

(3)项目实施。项目实施即数据库的实施、运行与维护阶段,主要包括应用系统的编程与调试。指导教师为学生提供技术支持,适时组织讨论、讲解和归纳总结为学生提供解决问题的新思路、新方法。

(4)成果展示。学生以项目组的形式完成了项目的整体设计与开发后,各个小组将在课程设计末期进行成果汇报和展示,接受教师和其他同学的评价。通过作品展示和评价,可以激发学生的竞争意识,促进项目组成员之间的交流与协作。

2.2.4 课程设计的时间安排

针对课程设计时间安排上的不合理问题,采取双管齐下的方式。首先增加教学计划中数据库课程设计的教学学时,由原来的2周改变为4周,使得学生有足够的时间来完成课设任务。其次,提前让学生进入分组和选题环节,并将每个人要完成的任何合理分配,让学生提前进入做好项目的知识储备、调研等前期准备工作。

2.2.5 课程设计的考核与评定

加强过程考核,提高对课程设计的总体要求,细化评价指标。学生在课程设计结束后,不仅要提交软件系统,还要提交课程设计报告,并进行分组汇报。课程设计的最终成绩由以下几部分组成:考勤lO%,平时抽查1O%,答辩20%,课程设计报告30%,系统演示30%。其中前四项由教师评分,系统演示由学生评分,每组各选派一名代表给大家演示系统并介绍基本情况,由各组分组讨论,对其它组开发的系统进行评价和评分,最后取平均分并公布成绩。

为学生提供展示自我的平台,建立完善的考核指标和体系,这样不仅有利于激发学生的学习兴趣和积极性,也有利于提高学生运用数据库理论实际问题的能力。

3.总结

通过基于项目的数据库课程设计教学研究,不仅使学生能够在理解数据库理论的基础上,实际动手开发一个实际的应用系统,而且在一系列的开发设计过程工作中能够树立学生的项目开发管理思想,能够培养学生应有的团队协作、自主管理、主动学习、创新思维、综合运用、动手实践等能力。使数据库课程设计真正成为学生验证理论的“实验场”,成为开发学生潜力、培养实战能力的“战场”,成为体验项目开发过程的“运动场”。

参考文献

[1]王艳红,章小莉,姜湘岗.在数据库课程设计中培养学生项目开发能力[J].教育与教学研究,2009,13.

[2]杜华.项目驱动教学法在数据库课程设计中的应用[J].福建电脑,2012,5.

篇2

安全评价课程设计模拟实验平台基于信息化平台软件的应用开发构建,实验平台利用传播手段灵活多样、教育资源和学习不受时空限制的特点,为学生提供多层次、多样化服务。其构成如图1所示。根据图1,构建的安全评价程设计模拟平台系统需要实现教师与学生的信息交互,学生使用该系统能够获取法律法规及有关技术资料、查询课程的作业和完成作业的时间,在系统自动提示下在线或离线完成作业并提交,查询作业成绩。教师使用该系统可以布置作业、查询学生完成作业的情况、给完成的作业打分并汇总成绩。安全评价课程设计模拟平台角色需求描述及功能需求描述如表1和表2所示。根据安全评价课程设计模拟平台角色需求描述及功能需求,通过综合比较各种信息化平台设计软件的实用性、经济性[5],以及与安全评价课程设计教学的契合性,选择设计软件AxureRP6.0开发安全评价课程设计模拟平台[6],其涉及的教师、学生关系图如图2、图3所示。

2安全评价课程设计模拟平台构建

运用AxureRP6.0对安全评价课程设计模拟平台进行搭建,模拟平台包括一个模拟安全评价课程设计的实验平台及三个系统操作界面,分别为登入界面、学生系统操作界面以及教师系统操作界面[7]。登入界面需输入姓名、学号、密码等信息,教师登入界面包括资料更新、参数设定、流程监控、资料审核、成绩录入、密码设置等内容,学生系统操作界面完成资料下载、进入流程、成绩查看、密码设置等内容。在平台数据库里存入学生、教师的基本信息,法规标准以及安全评价课程设计任务书、安全评价导则、通则等教学资料。交互关系如图4所示。安全评价课程设计模拟平台启动、注册、登录后,进入安全评价课程设计模拟实验平台,安全评价课程设计模拟平台具有信息交互、流程控制、作业管理等功能,图5为构建的安全评价课程设计模拟平台界面,其中5-1为学生界面,5-2为教师界面。学生界面包括四个部分,分别为功能选择区,基本信息区,公告接收区以及显示区。教师界面包括四个部分,分别为功能选择区,基本信息区,公告区以及显示区。

学生界面的功能选择按钮包括资料下载、进入流程、成绩查看、密码设置;教师界面的功能按钮包括资料更新、参数设定、流程监控、资料审核、成绩录入、密码设置。教师界面与学生界面存在交互关系。教师可通过资料更新按钮,进入资料更新操作界面,进行安全评价课程设计资料的添加或删除。教师需对流程中题目、职务、人数、学生选择安全评价课程设计题目及阅读评价导则的时间等参数进行设定。学生可以通过资料下载按钮,进入资料下载操作界面,进行相关资料的下载。在教师完成参数设定后,学生界面流程开启,进入开启状态1,同时教师界面的流程监控与资料审核界面同时开启。学生在规定时限内完成第一步“题目及职务选择”后,自动进入第二步“填写任务书及分工计划”,进入开启状态2,教师可通过流程监控了解所有学生的进度。学生在第二步“填写任务书及分工计划”中,上传安全评价课程设计资料,教师可通过资料审核按钮对提交的资料进行审核,若审核通过,学生可进入第三步“阅读评价导则”中进入开启状态3。安全评价课程设计模拟平台流程控制如图6所示。图6中所有流程节点都存在相应模块开启、关闭等设置内容。学生界面流程编制安全评价报告模块进展状态如图7所示。在学生界面的6个流程步骤完成后,教师界面成绩录入按钮得以开启,教师可根据学生提交报告的内容及表现进行评分,录入成绩,保存之后,学生即可查看安全评价课程设计成绩。

3结论

篇3

关键词:儿童;课程设计;主动参与

中图分类号:G42 文献标志码:A 文章编号:1673-9094(2017)02A-0066-05

“主动参与”的一般理解是指学生在教师的有效指导下,通过教育教学活动,端正参与动机,增强参与意识,提高参与能力,从而体现学生的主体作用。其中关于“主动”的含义,百度百科的解释是:(1)不靠外力促进而自动。(2)能够由自己把握。可以看出,“主动”的意蕴是关于主体具备一定能力的自动行为。因此,我们对主动参与的理解至少包括积极参与、适性参与和建构性参与三个方面。积极参与是情感态度方面的要求,即有参与课程设计的意愿,同时相信自己有能力来设计课程。适性参与是操作方面的要求,学生能根据个性差异,找到符合自己认知规律的参与方式,根据自身学力选择参与程度。建构性参与是结果方面的要求,要求学生在参与的过程中,通过规划设计、操作实践、归纳总结等活动使得课程参与能力得到有效提升,智能、情感得到l展性建构。

这里的“每一个儿童”,是类与个体的结合。我们的理想是希望每一个儿童都能够主动参与到课程中来,让课程和儿童融合的过程能充分体现学生群体乃至个体的意志和声音。“每一个”意在强调以下意味:一是儿童要参与到课程设计中来,成为课程的参与者、建设者和创造者。二是尽可能让所有儿童都参与进来,一个都不遗漏。三是让不同类型的儿童都有自己适合的参与方式和参与程度。四是每一个儿童主动参与课程设计是一个逐步发展的过程,在量的发展上是从部分学生的主动参与走向所有学生的主动参与,在质的发展上是从表层参与走向深度参与。

文中的课程设计,一般狭义的理解是指拟定一门课程的组织形式和组织结构。但晚近的课程设计,已从专注于静态的结构、形式转向动态的、连续性的、发展性的作业,几乎可以等同于课程开发和课程实施的过程,在学校课程设计中,这种意味尤为明显。所以本课题中的课程设计,既有狭义的理解,又可以看作课程的全过程。

让儿童参与课程设计,也包括为每一个儿童设计课程,这是对课程传统观念的挑战。如何对待儿童有没有这个能力的问题,我们认为如果一直认为他们没这个能力,那么他们永远没有这个能力。泰戈尔说:“不是铁器的敲打,而是水的载歌载舞,使粗糙的石块变成了美丽的鹅卵石。”每个儿童心中都有一粒种子,一旦被唤醒,他们就会以一种茁壮的方式,成长为属于他们的特有的姿态。作为教育者,只有充分地相信孩子,给他们创造一个施展的舞台,他们就会还给我们一个惊喜。那么如何使课程与儿童有机融合,让儿童能够愉悦地、自觉主动且有能力地参与到课程设计中来?笔者结合我校“十二五”重点规划课题“让每一个儿童主动参与课程设计的校本研究”,谈谈我们的思考和实践。

一、关于儿童课程参与的思考

(一)儿童课程参与的理智传统

尽管学生课程参与是最近十年才出现的一个新的术语,但实际在其成为概念之前,就已经作为一个事实存在了。不管是古代人性论的演变,还是西方课程研究的发展,总体来看,在课程开发范式的发展过程中,学生对课程的参与经历了一个从旁落到回归的过程,且在课程开发中有着越来越重要的角色扮演。自传课程理论、批判课程理论等,都汇成了支援学生课程参与的思想交响乐,同时也与推进平等、个性发展的时代主题相共鸣。但我们也清醒地认识到,对学生重要性的强调并不必然带领学生走向课程参与,如若把知识作为学生参与的鹄的,又或者以社会的名义引领学生参与,都必将使“闻道在先”的成人顺理成章地对儿童居高临下,或将儿童工具化、功能化。因此,社会功能、儿童本位、知识取向不仅构成了课程的基本维度,也形成了理解儿童课程参与的基本张力。

(二)儿童课程参与的当代蕴涵

从哲学维度看,儿童课程参与的核心在于儿童与课程的关系。一是事实关系,即对于儿童而言,课程是什么;二是价值关系,即课程“为什么”。 近代以来,在整体论、生成论和复杂性理论的冲击下,原有的认识论范式正被不断地超越,儿童与课程的关系也需要加以反思和重构。传统的主客二元论将世界和人由物我不分变为界限分明,之间横亘一条认识之河。尽管这种认识长期占据统治地位,但对它的反思从未停止,即便是其所成就的科学领域的发展,包括量子力学的发展,也正在对其予以扬弃。即人类眼中的世界绝不是一个无我的世界,我们看到的并不是一个本然的世界,只是我眼中的世界。也就是说,我们试图认识的现象都是我们参与其中的现象,所有进入认识视域的现象都是参与的存在。从这个角度审视儿童与课程的关系,可以得出课程是儿童参与其中后,与课程之间交互关系的产物。所以,课程由外在存在走向了参与存在。

从学习论维度看,学习正日益成为一种科学,从而彻底改变人类学习的理念与方式。这场革命的重要成果之一就是越来越重视学生对学习过程的主体参与。而我们理解中的主体参与,是“基于发现的学生形象”的必然逻辑结果。这种形象的学生,“在其自身发展中,是有能力的、能从丰富的学习环境中获益的积极主体”,只有参与到课程中,才会发生真正的学习。

(三)我校课程校本发展的必然走向

“为每一个儿童设计课程” 是我校于新世纪初提出的办学主张,它植根于学校的百年办学实践,酝酿于“七五”、“八五”、“九五”期间,正式诞生于“十五”,在“十五”、“十一五”和“十二五”期间分步实施,通过实践来不断贯彻这一主张。“九五”期间,通过开设微型课程,以“微”见大,以“微”求活,以“微”促全,优化了课程内容和形态,促进了学生主动、生动地发展。进入“十五”,学校把视角定位在国家课程的二度开发上,主要研究教学目标的开放性建构,教学内容的人本化处理,教学方式的多样性融合,教学评价的多元化实施,通过个性化教学策略的运用促进儿童的个性化发展。“十一五”期间,开发了校本课程,丰富了学校课程群,为儿童提供了更广泛的自我发现机会和成长机会。

“阅读手册”,温馨又实用。我们在每个年级确定两个实验班,设计了低、中、高三个学段的《阅读手册》。手册内容基于学生的需求,在经历了多次修改和补充后,分为五个板块:文学、历史、电影、当地文化、学生的个性笔记。每个板块都有详细的设计,如文学板块下设了“重点推荐”、“选读书目”、“自选篇目”三个小块,并对每个小块进行了温馨的设计。

2.互联网与学科深度融合下的学生参与

布鲁姆将教育目标分为识记、理解、运用、分析、评价和创造。在传统的课堂中,课内以识记、理解为主,而最需要教师引导、同伴互助、交流提高的“运用、分析、评价和创造”则在课外完成。即使课内有所体现,也会因为课堂任务额定、时间有限而蜻蜓点水,一带而过。 将互联网技术与课堂深度融合之后,我们可以将布鲁姆的目标实现课内外的翻转,也就是将简单的知识的识记、理解通过微视频、电子书包等方式在课外完成,而课内则是内化知识,将有限的课堂时间充分利用在更有价值的事情上,以此拓展课堂的参与度,拓展学习的广度和深度。近三年来,语、数、英三门学科都进行了翻转课堂的试验,特别是数学学科,以基于单元的翻转课堂的设计与实践为抓手,在知识点梳理与重构、课前任务设计与实施、翻转课堂教学资源的设计与开发、翻转课堂师生互动等环节上积累了大量的经验。

(三)由外铄走向内生的科技课程的开发

相对于国家课程而言,校本课程不管是课程要求、课程编制、课程实施、课程评价等方面都有一定的灵活度和自由度,学生拥有更多的参与机会和可能。“十二五”期间,我校结合学生的需求以及铁姆肯基金会的项目要求,建造了科技楼,开发并实施了拥有包括“未来工程师”、“能工巧匠屋”、“数学测量坊”等11个项目的科技课程。

科技课程的实施以“走班”为形式,一学期调整一次,采用横向和纵向两方面相结合的方式实行动态调整、滚动发展。学生既可以选择原有项目深化研究,也可以换班学习,有充分的学习自主选择权。

课程项目的确定来源于学生的需求,通过调查对学生意愿进行统计和分析,再结合学校和周边环境条件,开发符合各类学生订单需求的项目型科技课程。

在项目型科技课程的教学中,我们提倡聚焦于问题,开展研究性学习。在问题驱动下生成学习预案,即让学生根据自身特点和需求,主动对个人学习目标、学习计划、学习方法、学习过程、评价机制等进行预设,形成文本预案,让学生更多地体验到自己在课程学习中的自主性和自我导向感,满足了学生的内部学习需要,保证了参与同一项目同一主题的每一位儿童都可以个性化地学习。

我们创新该课程的评价机制,采用“走班护照”的形式记录学生进步和成长的历程。“走班护照”是每一个学生通过走班、进入项目课程的通行证。学生加入一个项目课程,便加盖一个项目课程的印章;每参与一次项目课程活动,便加盖一个签到印,一个小组互评印;每完成一个学习主题,加盖一个教师评价印章。“走班护照”是一本见证学生成长的小册子。

借助“走班护照”,我们以一种积极的方式影响学生的学习行为。签到章,激发学生参与的积极性;小组互评印,发展学生的同伴交往能力;教师评价章,发展学生的自知自省智能。多元的评价方式,促进了W生内部动机和外部动机的和谐统一。

本文系江苏省教育科学“十二五”规划重点自筹课题“让每一个儿童主动参与课程设计的校本研究”(B-b/2011/02/203)成果。

篇4

电子信息工程是国内高校中开设数量较多的一个专业,社会对该专业的学生需求量大。如何使电子信息工程的人才培养真正形成特色、让学生能力更强是值得共同思考和探索的问题。结合多年教学实践经验和社会信息反馈,我们认为树立并强化培养方向是电子信息工程专业人才培养的重要问题,让学生明确学习的每门课程有什么用、经历的每个教学环节对其有什么提高、以至于明白毕业后能够干什么。具体到专业方向课程设计而言,其组织实施要以整个专业的培养方向为指导,并最终服务于既定的人才培养方向,这也是专业方向课程设计在教学中能否发挥应有作用的关键。

1.1电子信息工程专业的培养方向初探

电子信息工程专业旨在培养具备扎实的电子技术和信息系统的理论基础知识,知识面宽,实践能力强,能从事电子及信息系统的研究、设计、制造和应用工作,富有创新精神的宽口径高级工程技术人才。知识面宽容易使学生产生困惑,往往形成“什么都学又都学不精”的印象。让学生的学习具有方向感,明白学习的众多课程之间有什么关系,学完之后能够具备什么能力,通过树立培养方向去除学生的这些疑问。从电子信息工程的专业名称及培养目标来看,该专业主要由“电子”和“信息”两方面构成;当然二者是不能简单分开的,但在学生培养过程中可有所侧重,即形成偏重于应用电子类和信息处理类的两大方向。应用电子方向强调学生在硬件方面的能力,通过电路、电子技术、微机原理、单片机、DSP、嵌入式系统、EDA等课程的学习和实践,以电子系统的设计开发为发展方向。信息处理方向则强调算法开发与软件编程能力,以信息处理与信息系统开发为主攻方向,重点课程包括信号与系统、数字信号处理、语言信号处理、数字图像处理、模式识别、计算方法、高级语言编程、数据库等。上述大部分课程都是电子信息工程两个方向的公共课,两个方向是不能截然分开的。

1.2课程设计的方向把握

对于电子信息工程两个不同方向的学生,专业方向课程设计的组织实施是分开进行的,即分成应用电子技术方向课程设计和信息处理方向课程设计,这两类设计课程都安排在学生修完各方向的主干课程之后。课程设计题目的拟定要体现方向性,如应用电子类的题目可设定为小型电子系统的开发设计,如“室温控制系统”、“智能小车”等的设计开发,信息处理类的题目如“语音识别”、“人脸识别”、“车牌检测”等。学生根据个人兴趣和知识结构确定不同的发展方向,选择相应的专业方向课程设计题目。完成各方向的设计题目需要的实验条件是不同的,相应的成果形式、成绩评定方式也不尽相同。

2专业方向课程设计实施实例

电子信息工程信息处理方向注重算法开发与编程实践,主要研究利用信号处理、图像处理与模式识别等信息分析处理手段及编程工具进行相关信息系统的开发设计,专业方向课程设计中常采用图像处理类的设计题目。数字图像处理是电子信息工程的专业课,同时也是一门综合性学科,其内容多、跨度大、覆盖面广,主要学习应用计算机对数字图像进行分析和处理的基本理论、方法。要求学生在掌握有关图像处理和图像分析的基本概念、基础理论、典型方法的基础上,掌握一定的编程实践技能[5-6]。充实设计内容并改进组织形式,通过课程设计促进学生对知识的掌握和应用能力的提高。

2.1图像处理类课程设计的拟定思想

图像处理类课程设计要突出两方面的内容,一是对图像处理基础理论的巩固提高和解决实际问题的能力训练,二是至少熟练掌握一门编程语言、选择适当开发平台实现具体的图像处理算法[7]。为此在题目选择、设计方案制定等方面应考虑以下几个问题。

(1)设计题目的选择。课程设计不同于教学过程中的实验,与之相比要更加突出设计性和综合性;而从工作量和难度上讲低于毕业设计。题目不能太大太难,必须是学生经过认真思考、查阅资料和分组讨论,利用所学知识能给出解决方案或提出思路。设计内容要突出实用性,可以是实际问题的简化。解决问题需要综合应用图像处理多方面的知识点,但要避免图像处理算法的简单叠加,讲究合理应用。

(2)开发平台的选择。针对具体的应用实例可以采用不同的开发平台,如利用普通计算机下的Windows或UNIX平台、利用DSP、FPGA或其他嵌入式开发平台。

(3)编程语言的选择。图像处理中主要的编程语言是VC和Matlab,二者优缺点都非常突出。VC功能强大但要做到熟练使用难度较高,Matlab中有图像处理工具箱、包含了大量可直接调用的图像处理函数,应用简单但程序运行速度偏慢。不同的设计题目可能适于在不同的开发平台下选择不同的编程语言来解决[8]。题目设计时不仅要考虑题目自身的难度,还要兼顾各开发平台及应用不同编程语言的难度差异,比如在Windows下应用Matlab可以选择难度稍大的题目,而使用DSP或VC的设计题目相应要简单一些。

2.2课程设计范例—基于DSP的车牌检测

按照课程设计大纲的要求,考虑到具体设计中的多方面因素,实际教学中设计了多个题目,学生可以根据自身知识水平及兴趣爱好进行选择。现举一个具体实例,借以说明图像处理课程设计的组织管理过程。车牌定位是进行车牌自动识别的前序步骤,定位结果对车牌的识别会产生决定性的影响。设计的主要内容是综合运用所学的图像处理及相关课程的知识,建立基于DSP图像处理综合实验平台的车牌检测定位系统。

(1)设计要求与指导

布置题目,给学生下达课程设计任务书,同时提供课程设计指导书,让学生明确设计题目要解决什么问题、具体完成哪些内容,以及大致的解决思路。该设计题目要求在DSP平台下完成,完成该题目的关键在于两点,即车牌检测方案的制定和DSP平台下的编程[9]。制定车牌检测方案首先要对含有车牌的图像进行分析,找出车牌区域有别于其他区域的特点,然后根据这些特点及所学图像处理知识设计检测方法。为了便于进行车牌检测,通常还需要对图像进行预处理以提高图像质量。要在DSP平台下完成该设计,必须熟悉DSP的开发环境,同时具备较强的编程实践和算法开发能力。与学生进行初步的沟通,使其明确要完成该设计题目,可以从如下几个方面入手。①分析车牌区域的特点及与图像中其他区域的主要差别。②设计车牌定位的实现方案,主要包括图像的预处理(如平滑、锐化、消除光照不均匀等)、车牌边缘提取、干扰区域抑制、牌照搜索与截取等。③利用DSP实验系统编程实现设计方案,处理结果要求实现车牌区域的自动截取。

(2)组织协调与方案制定

承担设计的课题小组选出组长负责课题分工及组员间工作的协调。课题组长选择平时成绩较好、组织协调能力强的同学担任。组员分工以能圆满完成课题任务为原则,兼顾个人特长和兴趣爱好。如动手能力和编程能力强的同学可主要负责DSP平台下图像编程工作,理论知识掌握得比较好的同学可主要负责算法分析与流程设计。当然,分工时也可以考虑有针对性地进行“补短”,通过课程设计促进各方面知识和能力的全面提高。针对车牌检测这一问题,课题小组制定了处理流程。即首先对采集到的车牌图像进行预处理,以降低噪声干扰;然后根据车牌区域的灰度特点选择适当阈值将图像二值化;提取图像边缘,并可利用数学形态学的开闭运算或自定义模板中值滤波进一步去除干扰;牌照区域搜索利用投影法,即通过检测图像向水平和竖直两个方向的投影数据确定车牌区域;最后根据投影检测的结果截取车牌子图像[10]。

(3)算法设计与编程实践

根据处理流程,分工实现各步处理算法开发与代码编程。经过程序调试及对多幅车牌图像的测试改进算法,以逐步提高车牌检测的可靠性和算法执行效率。采集到包含车牌的图像,经过预处理、二值化、边缘检测、投影法定位,最终得到车牌子图像,为后续针对车牌的识别分析等工作做好准备。

(4)设计总结

学生根据自己所做的工作对课程设计进行总结,提交课程设计报告。设计报告重点反映个人所做的工作,交待清楚课题背景和设计内容、方案选择与理论分析、方案实现方式、结果分析以及设计总结等内容。

3结束语

篇5

关键词:管理信息系统;实验;课程设计;教学改革

中图分类号:G640 文献标志码:B 文章编号:1674-9324(2013)08-0097-03

管理信息系统课程实验与课程设计是信息技术类课程培养创新人才的必要性实践环节,理论课程的巩固、实践能力和创新能力的培养都需要通过实验与课程设计环节来实现。管理信息系统实验与课程设计长期以来对学生的培养起到了重要的作用。随着时代和网络的发展,传统的实验与课程设计模式很容易使这样一个重要环节流于形式,很难达到实验与课程设计的目的。因此如何提高实验与课程设计对学生的锻炼,真正达到实验与课程设计的目的,是一个摆在我们面前的重要课题。

一、存在的问题

1.学时少任务重。《管理信息系统》课程的学习,不仅需要理论上的深入探讨,而且需要通过实践上机,自己开发一个管理信息系统,才能真正理解书本知识,牢固掌握课堂教学内容。因此,本课程设计的目的就是要通过一个实际的管理信息系统的分析设计和开发,提高学生应用所学知识分析问题,解决问题和实际动手的能力,更加熟练地掌握管理信息系统开发的基本方法和工作步骤,对管理信息系统开发实践有进一步体会。在时间安排方面,通常采用理论教学在先,课程设计在后的串行方式,这种方式要学生在较短(通常36学时)的时间内完成从系统调研、分析、设计到编程实现的所有工作,同时还要编写出规范的课程设计报告,往往导致学生敷衍了事或下载抄袭,难免降低了课程设计对于理论理解、能力培养的作用。

2.重心偏离,学生只见树木不见森林。一个基于应用的信息系统对于刚学习了理论知识的学生而言,仅用30多个学时时间,连具体的业务流程尚不能梳理清楚,课程设计对系统的认识只能停留在一个模糊的轮廓上。因此,课程设计时间往往多数用于信息系统的细节开发与工具的熟悉,注重“微观”技术细节,而忽略系统“宏观”的构架,造成重心偏离、本末倒置。

3.组织和考核方式的不足。在人员组织方面,一般有一人一题或3~5名学生组成课程设计小组共同完成任务两种形式,一人一题方式存在时间过紧工作量大的问题;多人一题方式教师难以判断设计过程中每个学生的工作数量和质量并给出一个公正成绩,由此造成小组成员间相互依赖、学生缺乏压力和动力,不利于调动学生的积极性。

二、实验与课程设计改革方案

管理信息系统实验与课程设计创新首先确定目标,然后从课程选题,任务安排,设计过程监管和成绩评定几个方面入手进行改革,重塑人才培养模式。

1.精心选题。对课程内容和设计题目进行了精心设计。针对不同专业的学生特点、兴趣爱好,从案例库中选择相应的设计题目,对每一题目做出相应的描述,并按题目类型进行分类,整个教学过程和进度在教师的控制中,并按以往经验估计学生会遇到问题,提前做准备。

2.收集整理成熟案例,建立相应的资源库。从教学过程、实际项目开发和网络资料中不断积累成熟案例的资料,逐步形成案例库。在每届学生进行完课程设计后,都及时进行整理,把合适的案例加入案例库中。

3.学生自由组合,自由选题。将项目管理的思想应用于MIS课程设计,改变一人一题的做法,采取“项目小组”的形式,全面实行项目管理负责人制度。改革后以4~5人的规模让学生自由组合,由教师确认。具体明确各组设计题目内容、小组负责人、小组成员分工。小组长承担项目负责人的角色,负责计划制订、进度安排、过程监督和协调等工作,全面负责项目的实施和综合管理,对实验任务是否完成领导负责,扮演主要角色。在项目实施过程中小组成员有权利重新制定小组长,以实现民主化。指导教师的主要工作是起指导作用完成这个目标,起辅助作用。具体要求如下:①各小组制订计划和进度安排:依据“实验指导书”和“实验大纲”,在教师指导下,采用甘特图制订详细的项目实施计划;明确各阶段的进度、成员的任务分工和各阶段的目标要求。②各小组依据项目实施计划(甘特图)进行实施:实验与课程设计主要分为调研、分析、设计、实现等阶段,也有不少工作是并行的,其中团队内部监督和协调尤为重要。项目管理的成功很大程度上是团体努力的结果,团队中成员的平时成绩实现互评。③设计过程中,各小组首先要对项目进行深入和充分的调研,针对调查所了解到的业务流程,提出新的业务过程模式。这就要求学生要综合运用所学的管理知识,否则就无法发现问题、提出问题的解决方案。提出管理模型或业务流程改造之后,学生考虑采用何种信息技术和手段.来构造新的信息系统。教师在此过程中要给予适时指导。④系统实现时,采取分功能模块、自由组合,以发挥每个学生的特长和积极性,负责同一模块的学生必须分工合作才能完成设计,各模块设计完毕后,分别进行调试,通过后,全体再进行系统联凋,直至全体通过。在合作设计和调试过程中,学生的团结精神和协作能力得到了锻炼,由于各模块间存在密切联系,因而学生必须运用系统论的观点,分析自己模块在整个系统中的地位以及与其他模块的关系,这样才能顺利完成设计。小组必须在计划的指导下,分头负责,团结协作才能完成实验;如果某个人的任务不完成,不仅其个人成绩受到影响,小组进度也会受到影响。从试验情况来看,这种组织形式,比单独一个人完成设计的形式更接近实际环境(团队工作是实际信息系统开发的一个特点),不仅可以完成实验.还可以培养学生的组织、协作、协调能力和竞争精神。实验之所以这样设计,让学生得到较为真实和有效的训练,全面培养学生的多种能力和素质。通过实验与课程设计这门课,学生不仅要完成实验设计本身这个内容,也学习了如何进行项目开发和管理,以适应实际需要。

4.实验与课程设计的过程管理。实验与课程设计的指导,做到全程、多方位,并保证给学生留有足够大的自主和创新空间。设计过程控制,分为两个方面。一方面是老师指导,另一方面学生自己监督,负责。变依赖教师管理为学生自我管理为主在实验与课程设计过程中,坚持做到严而不死、放而不散。为了全面训练学生、完成设计任务,除了给予及时的指导时解决出现的问题之外,还必须加强监控,对学生的阶段性成果如需求分析、设计报告必须严格要求,中期检查也采取答辩汇报形式,不合格的一律要求重写。因此实验与课程设计指导书事先做到具体明确,一方面“集权”进行严格的要求、控制和考评,防止过去那种无人管无人问,让学生完全自由设计,到时间随便交个报告就行了的情况发生;另一方面,还是更多地“放权”让学生加强自我管理和自我控制,通过让学生参与课程考核,保证学生能在自我管理乃至自觉行动中,按质按量地完成各项任务,达到预期的教学目的。

5.实验与课程设计的考核改革。根据课程设计特点,考核方式宜以过程考核为主,课程的考核内容分三部分:设计文档完成情况、设计任务完成情况、团队评价情况。其中任务完成情况考核主要采用答辩的方式进行。答辩分为两次,第一次答辩主要是针对小组成员形成共识的系统方案、前期分析、设计和部分公共文档。后一次答辩针对学生个人在小组中承担的任务所应完成的内容进行答辩,要求进行系统演示。一般采用从小组成员中现场随机抽学生的方式,以检查每位同学对题目总体掌握情况和个人完成任务的程度。团队评价可以体现小组成员的个体差异,主要由小组组长评价和责任教师评价组成。考核成绩由答辩成绩(40%)+报告成绩(30%)+平时成绩(30%)。

管理信息系统课程设计作为课程实践性环节之一,是教学过程中必不可少的重要内容,使学生加深理解、验证巩固课堂教学内容;增强管理信息系统的感性认识;能够运用结构化的系统开发方法进行小型管理信息系统的开发。本课程在教学内容方面着重基本理论、基本知识和基本方法。在实践能力方面着重培养系统分析方法、系统设计方法与基本技能的训练。在实施的过程中,我们发现创新改革后的实验与课程设计效果理想。学生的积极性很高,学习态度非常端正:学生通过实践对复杂、抽象的管理信息系统理论和管理理论理解得更深,结合的更好;在能力培养方面,学生独立分析和解决问题的能力、实际操作能力和沟通协作能力都有一定增强,通过答辩,培养了学生的胆量和应变能力;在个性品质培养方面,学生的独立、务实、敢于创新的思维习惯,勤奋肯干、团结协作的行为习惯得到了锻炼。该实验与课程设计对培养学生的系统分析能力、研究能力、项目管理能力、团队协作精神以及综合运用所学知识分析和解决实际问题的能力,提高学生的创新素质,起到了很好的促进作用,形成新的创新人才培养模式。

参考文献:

[1]黄梯云.管理信息系统(第四版)[M].北京:高等教育出版社,2009.

[2]纪贤标,邵哲平.管理信息系统实验与课程设计教学改革研究[J].集美大学学报,2008,9(1):83-86.

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关键词:ACCP  课程设计理念  项目带动式

一、ACCP与Aptech公司

ACCP(Aptech Certified Computer Professional)是印度Aptech公司推出的培养软件人才的课程体系。Aptech公司以先进的教育理念和教学方法,在全球的52个国家和地区已发展了3208家培训中心,成为世界最大的计算机教育培训机构,曾获得世界经济论坛的全球最有前途公司奖和计算机世界杂志的最佳计算机培训企业奖。其与世界著名的IT公司如微软、Sun、Oracle有着长期的合作关系,其ACCP认证学员在美国硅谷就等同于软件工程师。

该课程体系通过结合先进的多模式教学法,使学习者在掌握理论知识与工具的同时,具备良好的自我学习能力和个人素质,成为符合21世纪企业要求的IT人才。ACCP紧贴IT企业对从业人员的要求,强调培养实践能力,突出项目经验的积累,提供大量来源于工程实际的真实项目案例和阶段项目,注重和强化培养学生的职业习惯和职业素质。

ACCP全球同步的课程采纳了国际最新的课程设计,使它能够满足IT行业不断发展的需求,课程内容和讲授的方式在全球52个国家的培训中心里是相同的,这确保了所有的学员都是世界IT大家庭中的一员。

二、ACCP课程设计理念

(一)课程定位的市场性

以市场需求为根本,以就业为导向是ACCP课程最根本、最核心的特征。ACCP是职业教育,职业教育的本质就是就业教育。因此学习的目标始终围绕就业而展开。ACCP5.0课程诞生基础:一年多收集5362家企业的招聘信息、对36个城市的386家企业进行重点跟踪、与41家企业进行了实地接触和深入访谈,通过对掌握的一手数据进行详细分析和多次专家研讨,比较全面地掌握了企业实时用人需求。

(二)课程目标的岗位性

以岗位能力为核心是ACCP5.0课程内容选择所遵循的原则。ACCP5.0课程的主要内容集中在如何解决软件开发项目中所涉及的技术工具、技术框架、开发流程和编码调试等方面,所选择的技术一定是能够解决实际工作中实际问题的技术,如:80/20原则。第一是重点讲解企业80%的时间在使用的20%的技术,而80%不常用的非核心技术弱化讲解,或者只作为介绍或者拓展内容;第二是花费80%精力才能学会的20%内容不讲解[3]。

(三)课程编排的项目性

与传统的教材编排方式不同,ACCP5.0课程内容的安排是以项目为中心开展的,并适当地把多个案例联结成一个工程项目。在每一门课程中,都采用了一个实际的开发案例来组织技术内容。理论课上教师会通过一个案例或小项目的讲解来引出技术内容,而上机实验课要求学生自己逐步完成一个类似的项目。在案例的选择上,在考虑案例实用性的同时,也尽可能地提高案例的趣味性,并加强与日常生活中遇到的问题和现象的联系,从而帮助学生理解案例内容,不致迷失在浩如烟海的知识中,同时又能积聚更多的行业知识和项目经验。

(四)课程内容的实践性

ACCP5.0课程的最终学习目标是:“能够运用Java或.NET技术,在团队合作的基础上,参与到整个软件项目开发过程,熟练、规范地完成企业级B/S 系统模块的编码、调试和文档编写,成为企业紧缺的技能型应用人才。”学完ACCP5.0,相当于具备一年的实际软件项目开发经验,这也是目前绝大多数软件企业招聘时的最低要求。学习的目标改变了,课程的内容也相应改变了,课程内容侧重于以培养实践技能为出发点的操作实验内容。ACCP5.0需要的是通过“动手”来训练你的技能,不但要快,还要规范。ACCP的学习也要求“动手、动手、再动手”,要敢于编码、乐于编码、大量编码才能达到熟练的程度。

(五)课程设计的动态性

ACCP课程的突出优势就是能紧贴市场岗位技能的动态变化,始终与IT发展进程保持同步。Aptech公司在软件开发领域的雄厚实力,保证了ACCP课程能够紧随行业最新变化与需求设计课程内容,并反映到教材中。IT技术日新月异,大约每18个月更新换代一次,与此相应,ACCP课程体系每18个月也要更新一次,2008年1月已升级为5.0系列。ACCP教材也应随IT技术的迅速发展而不断更新、完善。

(六)课程构建的合作性

ACCP课程体系的构建是教育培训机构与IT企业合作的结果,也是IT专家、工程师以及教学人员合作的结果。ACCP课程体系的构建过程充分体现其广泛的合作性。

在确定ACCP课程体系之前,Aptech在IT领域专家和一些非IT公司中进行了广泛的行业调查以了解他们在目前和将来的工作中会用到的数据库系统、前端开发工具和软件包等。基于这个调查的结果,Aptech设计了课程体系的各个模块,同时也对每个模块课程覆盖的深度进行了大量的调查研究。每个模块的覆盖面和学时由一些行业专家来确认,在得到他们的反馈和建议之后,Aptech的设计团队就在Aptech的课程体系规范的基础上开始开发各个模块。开发完成的课程还要被Aptech公司的技术和学术顾问团最后确认,顾问团由行业和学术领域中杰出的专家组成。

纵观以上对ACCP课程设计理念的描述,可以看出,ACCP课程设计理念强调的是课程设计与市场需要相统一,课程内容与岗位实践能力相统一,课程变化与岗位技术发展速度相统一,课程编排与项目工程需要相统一。通过教育与行业的密切合作,采取“职业岗位需要分析确定岗位核心能力及职业素质设计核心技术和能力课程导出相关专业支撑课程”的逆向设计思路,打造科学而先进的职业教育课程体系,实现学生与行业的“零距离”接触。

三、“项目带动式”课程体系设计

基于ACCP课程理念,职业教育课程设计的关注焦点应从以学科体系的逻辑结构为核心转移到以职业岗位能力的形成主线为核心,并由此创建以市场需求为出发点,以项目为主线,采取“逆向”设计思路的“项目带动式”课程体系新模式这是实施高职人才培养模式改革和创新的有效途径,也必将对职业教育改革产生有益的影响。

(一)“项目带动式”课程体系的基本内涵

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【关键词】软件工程;课程设计;需求分析

一、引言

课程设计是指学生在学完相关课程后,综合利用所学知识分析问题、解决问题、实现理论向实践转换的重要教学环节,也是对前期理论教学效果的检验。

软件工程专业的大部分课程设计是有关软件开发的。这就要求学生在设计过程中经历一个完整的软件开发流程:项目定义、分析、设计、开发、维护[1]。作为软件开发过程中的一个重要环节,需求分析在实际的课程设计中由于各种条件的限制往往被忽略,没有得到应有的重视[2]。针对这一问题,本文首先阐述了需求分析在软件开发过程中的重要性,分析了软件工程专业课程设计中需求分析阶段存在的主要问题,并给出了相应的解决方案。

二、需求分析的重要性

软件需求定义了系统必须具备的能力,即软件能完成什么样的功能,达到什么样的性能,这种能力体现了用户的需要和开发者对用户需要的理解。软件项目的开始,就是因为软件需求的存在,需求是项目开发的基石。

一个项目成败的关键因素之一就是对需求的把握程度,研究表明,软件项目中大部分的问题都是在需求分析阶段埋下的隐患,需求问题发现的越晚,软件维护的开销就越大。很多项目的失败,也是由于需求分析的不明确而造成的,有些项目甚至是在需求没有完全确认的情况下就开始执行了,这必然会导致成本浪费、进度延迟等严重问题。所以分析是软件开发中最为基础和重要的环节,是软件项目迈向成功的第一步。

需求分析也称需求建模,主要任务就是借助当前系统的逻辑模型导出目标系统的逻辑模型,解决目标系统“做什么”的问题,即对目标系统提出完整、准确、清晰、具体的要求[4]。分析用户需求主要过程如下:

(1)以图形描述系统的整体结构。

(2)为用户提供可视化界面供用户对需求做出评价。

(3)以模型描述系统功能、实体关系及状态转等内容[3]。

需求分析要保证需求明确,尽量避免需求描述不清楚、需求遗漏、需求互相矛盾等问题,避免在开发后期因需求问题对项目产生困扰。

三、课程设计中需求分析现状

(1)学生重代码,轻需求,急于完成可见的执行软件,大大压缩了需求分析时间。

(2)学生缺乏对所选课程设计题目相关的业务知识的了解,需求分析只是对需求的拼贴,不完善,不系统。

(3)教师缺乏实际项目经验,对需求分析的认知只是停留在理论阶段,不能在实践上给学生以高水平的指导。

四、解决方案

针对以上问题,文中给出解决方案如下:

(1)一方面转变学生对需求分析的认知误区,强调需求分析的重要性,通过一些案例及调研数据让学生了解忽视需求分析带来的严重后果,让学生重视需求。让学生了解软件项目开发工作和项目管理工作都与需求密不可分,如软件项目成本估算、进度计划、项目跟踪控制、验证、确认等工作都以需求为基础;软件设计、编码、测试最终的目的都是为了提交一个满足用户要求的可执行软件,用户的要求主要就体现在需求分析的制品上。

另一方面增强需求分析的趣味性,让学生主动参与需求分析,如选题上给学生充分的自主选择权利,或者让两个同学选相同题目(分别做不同模块),同组间进行需求分析竞赛等。

在软件开发过程中让学生记录并总结,自身项目中存在的那些需求问题,对项目产生了怎样的影响,让学生在实践中体验、总结需求的重要性,加深认识。

(2)题目选择范围上给学生更大空间,可从教师给定的题目中选取,也可学生自拟题目。因为课程设计的时间有限,需求又是一项要求精细、准确、全面的工作,所以在课设开始前至少一个月,让学生预先选好题目,进行需求调研、分析工作。需求分析开始前,由教师预先规定应分析什么,如:软件功能需求、性能需求、可靠性和可用性需求、接口需求、系统约束等;采用什么样的分析方法,建立什么模型,如:功能模型、数据模型、行为模型等;及最终要形成软件需求规格说明,该文档模板由教师提供。任何软件需求都离不开其涉及到的业务领域,因此也要要求学生对业务领域相关的标准模型进行分析和研究,对业界的一些标准和最佳实践进行熟悉,对业务领域进行大量调研。这样才能让才能分析出真正的需求,否则需求就会脱离实际。

(3)作为教师不但要有扎实的理论知识,还应具有较强的实践经验,指导学生完成由理论知识向实践技能的转换。所以在选择课程设计教师的一个重要条件就是教师要有软件项目开发经验及管理经验[5],熟悉软件开发的各个环节。若教师本身不具备这样的能力,也可以通过加强教师培训,让教师到企业中实习的方式来提高教师实践指导水平,通过考核的教师才可以指导课程设计。

五、结论

总之,需求分析是软件开发过程中非常重要的一个环节,是项目所有活动展开的基石,在软件工程专业软件类的课程设计中,作为教师在这一环节应为学生提供有效的理论和实践指导,让学生理解需求分析的重要性,积极主动地做好需求分析工作,为后续的各项软件工程活动展开打下良好基础。

参考文献:

[1] 秦放等.案例驱动与项目导向结合的软件工程课程教学模式探讨[J].计算机教育. 2013(9):87-90

[2] 陈杰.计算机专业课程设计中的需求分析[J].集美大学学报.2009(2):89-92

[3] 韩万江等编著.软件项目管理案例教程(第2版)[M].北京:机械工业出版社,2009.48

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企业培训课程开发除具有一般课程开发的特点外,还应有符合企业培训自身的特点,主要是针对性强、专题性强、案例教学多、学生参与程度高。关于培训课程开发应注意的相关理论主要有成人学习理论、激励理论和终身学习理论。

一、企业培训课程开发的教学要素及开发的资源依据和原则

企业培训课程开发教学要素主要包含目标、内容、教材、模式、策略、评价、组织、时间、空间九大要素。企业培训课程开发的资源依据是以学习者作为课程开发的资源依据。培训教学设计的原则主要有系统综合原则、针对性原则和最优化原则。其中,应特别注重最优化原则。

二、企业培训课程开发模式的建构

企业培训能否有效实施,能否满足企业和个人的学习需求,归根结底依赖于各类课程的成功开发。在设计适合于企业的培训课程开发模型时,应考虑以下三个问题:

(1)完整性。一个完整的培训课程开发需要经历四个阶段,培训课程设计阶段、培训课程编制阶段、培训课程实施阶段和培训课程评估阶段,缺少任何一个阶段都会使得培训的效果锐减。

(2)强调被训学员的参与。学员将参与到课程开发的每个阶段,而且对每一阶段都要进行评价与反馈。在培训课程编制阶段,学员将参与到培训需求的分析以及确定培训需求的工作中。直到培训目标的确定,都有学员和培训者的许多合作。

(3)将课程评价贯穿于整个培训课程开发的过程始终,使每一阶段都能及时发现问题,及时得到解决。

三、企业培训课程设计

(一)企业培训需求的确定

培训工作的起点始于培训需求的确定,在培训课程设计过程中,需求的确定是重要的依据。从本质上说,企业培训课程的开发实质上是“需求导向型”的模式。

(二)培训课程目标确立

在课程开发的整个过程中,课程目标的确立可以使抽象的培训目的转化为明确的教学要求,并指导课程开发的所有环节。

在企业课程开发中,企业课程目标可以分为项目目标和学习目标。项目目标是指某一项目学习的总体目标,即要明确学员完成培?后能够做什么,是培训最终要达到的目的。学习目标是在具体的课程之内展开的,它与课程关系最为直接和密切,它必须对某一具体课程的学习要求作非常细致的分解,它是项目目标的具体化,是为了达到项目目标在每一学习过程所要求达到的目标。

四、培训课程的编制

在确立培训课程目标后,下一步进行的是培训课程的编制,其工作内容包括培训课程的规划、培训课程的编排和培训方法的选择。

培训课程的规划主要是确定培训课程的结构,包括纵向和横向的结构。培训课程在纵向结构上可以分成长期培训课程和短期培训课程。横向结构主要考虑培训对象,培训对象总体上可以分为两类:一是内部培训对象,主要是指企业内部员工;二是企业外部人员,主要是指企业外部顾客以及经销商、商等(本文只研究内部员工)。

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摘 要:深入理解计算机系统对提高计算机专业学生计算机应用系统设计能力具有重要意义。使学生深入理解计算机系统的重要途径之一就是面向系统的计算机专业实践教学体系建设。本文主要介绍东南大学面向系统的计算机专业实践教学体系建设探索经验,以供相关教学研究人员借鉴。

关键词:面向系统;实践教学;课程设计;系统综合

随着计算机科学技术的不断发展,计算机应用领域的不断扩大,计算机专业的学生如何提高竞争力,是计算机教育领域一个非常重要的研究课题。对计算机专业教育,一个非常重要的思路是分类培养[1]:培养将来计算机科学技术的研究人员和应用计算机科学技术解决实际领域应用问题的计算机应用人员。对计算机科学技术研究人员,需要加强对计算机系统的理解,以更好地设计出新型计算机系统。对计算机应用人员,若能对计算机系统深入理解,则可在计算机应用系统架构时,充分利用计算机系统本身的特性,提高计算机应用系统的性能。因此,让学生深入理解计算机系统是计算机教育的重要内容[2-3]。让学生深入理解计算机系统,一个重要途径就是探索面向系统的计算机专业实践教学体系。

1 东南大学面向系统的计算机专业实践教学体系

计算机系统包括硬件和软件。对于硬件,其核心是CPU;对于软件,主要包括操作系统(可延伸包含网络操作系统)、编译软件和数据库系统。

对面向系统的专业实践教学体系进行建设,东南大学的目标是加深学生对计算机系统的深入理解,希望学生在“做中学、学中研、研中创”,能设计自己的计算机系统;主要方法是强调三结合:理论与实践相结合、课内与课外相结合、教学与科研相结合。

根据“强化基础、软硬结合、立足系统、面向应

用、加强实践”教学理念,东南大学形成了如图1所示的面向系统的专业实践教学体系。

该实践教学体系以硬件系统综合实践和软件系统综合实践为基础,通过“计算机系统综合课程设计”课程加以综合,通过学生科研实践和毕业设计强化“面向系统”的理念。

硬件系统综合实践包括硬件实验和接口实验。硬件实验主要是让学生运用EDA技术、采用软件设计一个指令集自定义的模型计算机,并下载到FPGA芯片,让学生深入理解CPU结构、会设计一个CPU。接口实验主要包括存储器扩展、定时器、串口、并口、中断、A/D、D/A、DMA控制器、小型微机应用系统的综合设计与测试等实验,通过实验,学生能够理解微机接口及其应用技术。

软件系统综合实践主要包括编译原理课程设计、操作系统课程设计和数据库系统课程设计。对编译原理课程设计,要求学生能设计可生成编译程序的程序,也就是编译程序生成工具程序(包括Lex和Yacc),加强学生对程序设计语言本质和编译软件的理解,进一步提高程序设计能力、特别是大型软件的设计能力。对于操作系统课程设计,要求学生在阅读Linux操作系统源代码的基础上添加新的系统调用,修改调度程序的代码,扩展一个新的调度算法;或者基于Java虚拟机,完成基于Java虚拟机的线程调度及请求页式管理的Java实现,以加深学生对计算机操作系统内核的理解,提高对操作系统内核的分析与扩展能力。对于数据库系统课程设计[4],通过设计一个小型的数据库管理系统,为今后从事数据库系统研究和开发、充分利用数据库管理系统提供的各种特性解决实际问题打下坚实的基础,实验内容主要包括数据库事务处理系统设计与实现、SQL语言解析与执行以及索引优化技术的实现。

对于计算机系统综合课程设计,从系统设计的角度,通过对SOC(片上系统)的硬、软件设计,将学生带进计算机系统硬件和系统软件综合开发的领域,让学生初步理解软件、硬件协同设计,给学生一次综合的训练的机会,加深学生对计算机系统的理解。

2 典型实践课程建设探索

这里主要介绍东南大学硬件实验、编译原理课程设计、操作系统课程设计、数据库系统课程设计和计算机系统综合课程设计建设探索经验。

2.1 硬件实验实践课程

东南大学长期重视硬件教学。东南大学硬件课程群是江苏省优秀课程群。1985年,为了加强计算机组成原理的综合实践,我校开始独立设置计算机硬件实验实践课程。硬件实验实践课程内容是学生自己设计一个简易的CPU,可以完成七条基本指令。学生通过这样的实验,初步改变了惧怕硬件的心理,在对课程充分理解的基础上,自主设计自己的CPU,不设条条框框,学生实验完成情况令人满意,改革初现成效。部分学生的课程设计在全国相关教学会议上被作为样板,受到与会者的一致好评。由于课程建设成效显著,“模型计算机系统课程设计”(硬件实验)课程建设于1993年被评为东南大学教学改革成果二等奖。从1999年开始,我们探索在原有CPU设计基础上增加接口部件,并将EDA技术引入到课程设计中,为开设“计算机系统综合课程设计”打下基础。

经过长期的建设,硬件实验实践课程目前将着眼于CPU的组织和严格的时空安排,着眼于计算机硬件系统的设计方法和基本电路的实现方法,由小型部件实验和大型课程设计组成。课程目标是通过实验,在理论与实践相结合的基础上,加深学生的整机概念,进一步弄清计算机的内部结构和时空关系,学会指令功能的电路实现方法和技巧,掌握运用EDA技术进行设计和调试的工作方法,提高学生自行设计、调试分析的独立工作能力。

小型部件实验用传统的中小规模集成电路完成,使学生对运算器、存储器、数据通路、总线等基本概念有感性认识,对数据流和控制流的关系、计算机主要部件的工作过程有较清楚的了解。

大型课程设计要求学生运用EDA技术,采用ALTERA公司的MAX+PLUSII软件或Quartus II软件,自己设计一台指令功能完备的模型计算机,下载到本实验系统提供的FLEX10K系列芯片上,并调试成功,最后通过检查验收程序,写出报告。对于模型计算机设计,分为两个层次:微程序控制的模型计算机设计与调试和复杂的模型计算机设计与调试。对于微程序控制的模型计算机设计与调试,可自行规定数据格式和指令格式,在所提供的条件范围内设计一台能够实现基本指令的微程序控制的模型计算机。对于复杂的模型计算机设计与调试,要求具有多种寻址方式、中断系统、16条以上指令,掌握用Verilog语言设计计算机硬件的能力,掌握用软件工程的思想设计计算机硬件的工作方法及工作过程。

该课程不安排考试,学生成绩以其学习态度、设计能力、实验结果以及实验报告情况评定。具体分配如下:学习态度10分,设计水平和实验结果

60分(设计方案30分、实验结果20分、创新10分),实验报告30分(方案和电路10分、文字表述10分、总结和分析等10分)。总分按优、良、中、及格、不及格评分。

2.2 编译原理课程设计

编译程序是重要的系统软件,其设计理论基础涉及形式语言与自动机理论。编译程序设计的简单方法是按照特定的程序设计语言描述规范进行相应的词法、语法分析和目标代码生成。主要不足是程序设计语言描述规范发生改变时不能做快速适应。因此,在编译程序设计时,一种新的方法是使用编译程序生成工具生成编译程序。典型编译程序生成工具有Lex和Yacc。为了使学生对Lex和Yacc的实现机理有深入的理解,东南大学从2005年开始独立设置编译原理课程设计实践课程。

该课程的设计目的就是通过设计一个通用的能够自动根据正规表达式生成词法分析程序的工具程序SeuLex和一个通用的能够根据上下文无关文法及其语义规则自动生成语法分析程序的工具程序SeuYacc,使学生深入理解编译原理,为在大型软件系统实践中设计性能优良的软件系统打下基础。

SeuLex设计的主要内容是给定一个语言的Lex完整描述,通过程序实现对应的正规表达式集分析、相应非确定的有限自动机构造、确定化和最小化;根据最小化的确定有限自动机生成对应的词法分析程序。对于SeuYacc设计,主要内容是给定一个语言的Yacc完整描述,通过程序实现对应的LALR(1)分析表构造过程;输出基于LALR(1)分析表、具有LALR(1)分析总控程序和LR(1)分析表查表程序的语法分析程序。

该课程考核根据每个学生小组必做实验和选做完成情况、实验结果的正确性、选做实验的数量和完成情况进行小组评分,作为该小组成员的最高得分;对小组内各个成员评分,结合学生小组分工情况和组内评价进行评分。

学生普遍认为,该课程设计对加强学生对编译理论的理解、提高大型程序的设计能力具有重要作用。

2.3 操作系统课程设计

操作系统是计算机系统的核心软件,对操作系统的深入理解,可帮助学生充分利用操作系统提供的功能,提高计算机应用系统的效率,从而使学生能够“做好应用”,更进一步设计自己的操作系统软件。

为了加深学生对计算机操作系统内核的理解,提高其对操作系统内核的分析与扩展能力,东南大学从2005年开始独立设置操作系统课程设计实践课程。

该课程主要是为学生将来在基于Linux的嵌入式系统开发或在Java虚拟机上的软件开发工作奠定基础。

该课程提供两类难度相当的实验,学生可按照自己的兴趣选做A类或者B类。

A类:本课程设计要求学生在阅读Linux操作系统源代码的基础上完成两个主要项目:在Linux2.4的内核中添加新的系统调用,以理解系统调用的工作机制,掌握扩展内核功能的技术;在Linux2.4中修改调度程序的代码,扩展一个新的调度算法。

B类:在Java虚拟机上完成两个项目:基于Java虚拟机的线程调度;请求页式管理的Java实现。

该课程考核根据每个学生小组必做实验和选做完成情况、实验结果的正确性、选做实验的数量和完成情况进行小组评分,作为该小组成员的最高得分;对小组内各个成员评分,结合学生小组分工情况和组内评价进行评分。

学生普遍认为,通过该课程设计,对操作系统的理解有一个较大的提升,对构建自己的操作系统有了一定信心。

2.4 数据库系统课程设计

数据库管理系统是信息处理的重要系统软件,充分理解数据库管理系统,对提高信息处理应用系统的性能和效率具有重要的作用。

为了为学生今后从事数据库系统研究和开发、充分利用数据库管理系统提供的各种特性解决实际问题打下坚实的基础,东南大学利用在各种数据库系统开发方面的长期科研积累,从2005年开始独立设置数据库系统课程设计实践课程,安排学生3~4人一组,分配角色,不限机时,遵循软件工程的要求自行设计并实现一个麻雀虽小、五脏俱全的数据库管理系统MyDBMS,通过实践,使学生更加透彻地理解数据库系统的基本原理和内部实现技术。

该课程实验将分为两大部分:一是数据库事务处理系统设计与实现;二是SQL语言解析与执行,以及索引优化技术的实现。对于数据库事务处理系统实验,主要是实现关系型数据库管理系统中的两步提交事务处理系统;对于SQL语言解析与执行实验,主要实现标准SQL语言的解析,以及执行控制模块;对索引优化技术实验,主要实现B+树索引结构并优化。

该课程考核根据每个学生小组必做实验和选做完成情况、实验结果的正确性、选做实验的数量和完成情况进行小组评分,作为该小组成员的最高得分;对小组内各个成员评分,结合学生小组分工情况和组内评价进行评分。

从教学实际情况来看,绝大多数学生都能按要求完成任务,学生普遍反映虽然很辛苦,但收获很大。该实践课程所依据的理论课程“数据库原理”于2010年成为国家精品课程建设项目。

2.5 计算机系统综合课程设计

计算机系统综合课程设计是软件综合实践和硬件综合实践的集成,要求学生从CPU 设计、接口设计到BIOS设计、汇编器设计、编译程序设计和应用示范程序设计,需要软硬综合。东南大学从2003年开始探索计算机系统综合课程设计实践课程建设。

2003年,东南大学按照计算机专业课程群的总体大纲,以及“软硬结合、立足系统”的教学指导思想,参考加州大学伯克力分校以及日本法政大学的课程设计实践的经验,独立设置了“计算机系统综合课程设计”实践课程,将“计算机系统综合课程设计”定位在采用EDA、OO(面向对象)、SOPC等技术,综合软硬件实践,形成小型嵌入式系统的设计目标。将学生5~6人分为一组,设计内容包括嵌入式CPU设计、接口电路设计、BIOS设计、编译器设计、简单应用程序设计等,真正将学生带进计算机系统的硬件和软件设计与开发领域,让学生得到一次全面综合的实践训练。

该课程硬件部分实验是设计一个可运行指定的31条MIPS指令的RISC型MIPS16微处理器,具有32位指令、16位地址线和数据线。实验要求包括处理器采用哈佛结构,有独立的2KB的指令存储器和2KB的数据存储器;具有2个中断源入口,两级中断优先级(可选);具有2个16位定时/计数器;具有一个4×4键盘控制器和4位7段LED控制器;具有一个简单UART串行通信控制器或一个SCI串行通信控制器;具有看门狗功能(可选);用不同的方法实现移位指令,并分析对主频和功耗上的影响(可选);增加乘法器、除法器、标志寄存器等(可选)。

该课程软件部分实验包括含有编辑功能的MIPS16汇编(编译)程序;含有基本输入输出系统BIOS(可选);含有硬件各部件测试程序;MiniC编译器(可选);集成开发环境IDE的设计(可选);含有一个应用程序范例(可选)。

在多年的课程设计中,学生们不仅完成了简单的SoC设计,更不断进取,分别完成了流水型、超标量型、带分支预测的流水、带指令预取的流水、双核等多种先进的设计。2005级学生的课程设计成果MiniSys IDE已作为东南大学硬件基础课的实验工具。2006级学生尝试了增加鼠标、黑白液晶屏、彩色液晶屏、步进电机、点阵LED等外部设备的接口电路、并初步尝试了3核处理器的设计。该课程于2009年成为教育部―Intel精品课程。

3 保证实践教学效果的建议

实践教学对提高学生的能力和素质具有重要作用,但教学工作量较大,需要教师有很大的投入,才能保证教学效果。东南大学为了保证实践教学效果,首先从实验实践教学考核政策上予以倾斜,学校实验教学与技术岗位编制中,充分考虑实验室建设与实验教学改革的需要,重点建设的实验中心,改革与建设编制岗位数所占的比例可以达到中心实验技术岗位的20%以上。

另外,针对独立设置的课程设计[5-6],有如下建议。

1) 任务布置阶段,因人而异,避免一刀切:对基础较差的学生――给出基本任务要求,鼓励学生向更高目标走,绝不降低基本要求;对于大多数学生――给出的任务比基本要求略高,鼓励他们多进行讨论,让这部分学生能“吃饱吃好”;对于能力强的学生――让他们自行组织讨论,充分发挥能动性,提出自己的方案,可以四个不限定(不限定学生设计的总体结构,不限定学生具体实施设计的步骤,不限定最终的目标与验证方法,不限定学生实施自己设计的时间和地点),大大提高学生的学习兴趣。

2) 任务执行阶段,做到教师全程跟踪:对于基础差的学生――讲清楚基本原理和设计中要注意的关键问题,必要时给这部分学生补一点基础的知识;大多数学生――引导学生能够更为完善地完成设计,并在设计中或多或少地表现出一些自己的特色,这部分学生要多做一些启发性的工作;能力强的学生――放手让他们去做各种探索性实验,要经常参加他们的讨论,听取他们的思路,并及时为他们提供有关的资料。

3) 任务验收阶段,采用招标式课程设计验收方案:各组展示本组的设计,组长做总体性介绍;成员展示自己设计的特色;各组之间展开竞争和互评,用自己的最优秀部分赢取验收教师和其他组成员的好评。

4) 严把设计质量关:杜绝抄袭现象;规范设计报告格式,提高设计报告质量。

4 结语

提高学生系统认识能力对计算机专业学生具有重要意义。东南大学面向系统的计算机专业实践教学体系建设探索经验表明,面向系统的综合实践很有必要,学生不仅加深了对计算机系统的理解,而且提高了分析问题、解决问题能力,提高了学生的专业兴趣,为今后走上工作岗位,能够很快适应新环境奠定了较好的基础。

当然,面向系统的综合实践对理论基础不够扎实的学生还具有较大难度。如何使所有学生均有很大的收获,还需要不断地探索。希望本文对相关教学研究人员有借鉴作用。

参考文献:

[1] 教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会. 高等学校计算机科学与技术专业核心课程教学实施方案[M]. 北京:高等教育出版社,2009.

[2] 杨全胜,王晓蔚,任国林,等. 计算机专业研究型人才培养的专业内涵与人文内涵探讨[J]. 计算机教育,2009(16):72-74.

[3] 翟玉庆,邓建明. 计算机学科研究型人才培养模式的探讨与实践[J]. 计算机教育,2005(1):33-35.

[4] 徐立臻,王伟. 软件学院数据库原理课程实践环节改革的思考与实践[J]. 计算机教育,2007(11):141-143.

[5] 杨全胜,王晓蔚,吴强. 对提高高校计算机专业课程设计质量的思考[J]. 计算机教育,2007(22):38-41.

[6] 杨全胜.强调系统综合观,鼓励创新精神:记“计算机系统综合设计”课程改革实践[J]. 计算机教育,2008(23):25.

System-oriented Practice Training Curriculum for Students Major in Computer

ZHAI Yuqing, YANG Quansheng, WANG Xiaowei

(School of Computer Science and Engineering, Southeast University, Nanjing 211189, China)

篇10

1数据库理论是数据库课程设计的前提

目前,数据库产品市场95%以上都是关系数据库产品.关系数据库理论是数据库设计的基础,掌握关系数据库课程理论是数据库课程设计的前提.数据库课程是研究数据处理技术的一门综合性学科,它是与离散数学、操作系统、数据结构、软件工程、计算机原理等学科及其他应用领域的知识和方法相结合的学科.数据库理论研究的核心内容是数据建模、数据规范化理论、数据库系统、数据库的安全性、完整性、数据恢复技术、模式分解理论和方法.只有掌握了数据库理论才能做好数据库设计[1]22-49.全国大部分院校都将数据库理论和应用作为两门课程开设,一门是数据库系统概论(主讲数据原理),另一门是数据库应用(主讲程序设计).对于绝大多数学习者来讲,学习数据库的最终目的是掌握数据库应用方法和技术,在现有DBMS的基础上二次开发数据库产品,而不是开发新的DBMS,所以大多数高校往往在数据理论之前先开设数据应用课程,如VisualFoxpro6.0、Delphi、Oracle、SQLServer、Access等程序设计课程是关系数据库的产品,它们属于原理的具体应用部分.学习数据库应用课程后,便于掌握和应用数据库理论;反之,也只有学习了数据库理论才能更好地掌握和应用数据库技术.

2数据库设计理论是数据库理论的应用和延伸

2.1数据库理论在数据库设计中的指导应用

按照规范设计的方法,将数据库设计分为6个阶段:需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计、数据库的实施、数据库运行和维护.在数据库设计的每一个阶段,都不同程度地用到了数据库理论与方法,同时对数据库理论进行了丰富的扩充.在概念结构设计中,核心内容是数据建模,即根据实体类型设计E-R(实体-联系)图.在E-R图中要搞清楚哪些是实体,哪些是属性.从理论的角度来说,实体是客观存在的,并可以相互区别的事物,属性是对实体特征的描述,但是它们之间既有必然区别,也有一定联系.实体和属性不是绝对的,如果需要对属性进一步描述,则属性就作为实体,反之,如果不需要对实体进一步描述,则实体也可以作为另一实体的属性.例如,在设计职工档案管理数据库时,实体类型“职工”的属性:档案号,姓名,性别,出生日期,参加工作时间,学历,职称,职务,工资.如果只考虑现在的工资,则工资就是职工实体的属性,但是如果考虑职工的工资历史,则工资就是一个实体.在逻辑结构设计时,用到规范化理论、求极小集和码的方法、模式分解理论和方法.

2.2数据库设计理论是对数据库理论的延伸

数据库设计理论对数据库理论在很多方面进行了延伸和扩展,使得数据库理论更加简捷、方便和直观.在逻辑结构设计中,将概念模型的产品基本E-R图转换为逻辑结构的关系模型,是模式分解理论的直接应用,是在数据库理论基础上的抽象和延伸,实体内和实体间的转换,实体间的每一个实体转换为一个关系,实体内的属性是关系的属性,实体内属性的码就是关系的码.按照关系理论的函数依赖,每一个实体中,码决定每一个属性,而模式分解中,码相同的合并,左右两端的属性合并作为一个分解,从操作方面减少了复杂性,所以设计理论与数据理论完全吻合;数据库实体之间的联系分为一对一、一对多、多对多和多实体之间的联系4种情况,这些转换在逻辑结构设计中都给出了转换规则,也完全满足模式分解理论,在模型优化时,用到极小集方法与设计理论的结合.

3注重数据库设计理论与实践的结合

3.1处理好数据库设计经验和数据库设计理论的关系

数据库设计理论尽管比较完善,按照规范化理论,在函数依赖领域,如果关系满足BCNF,不会存在数据冗余、插入异常、删除异常和更新异常,实际上关系规范化不一定要达到BCNF;如果达到BCNF,不会出现冗余和各种异常,但会出现查询效率降低.这就要根据实际情况综合权衡.下面以规范化后的学生成绩管理系统为例说明.学生成绩管理系统包含下列3个关系:学生(学号,姓名,性别,出生年月);课程(课号,课名,学时,学分);成绩(学号,课号,成绩).我们经常查询“某同学学习某课程的成绩”,这就需要3个关系的连接,如果学生人数较多(数据库较大),可能需要较长时间,但如果是第1范式,则不需要连接,如果是第2范式,可能连接的次数较少,也会减少耗费.在实际应用中,我们可能不需要把关系划分到BCNF,也许只需要达到2NF,甚至1NF,也就是逆规范化,到底规范化到什么程度,要结合实际问题和具体设计经验[2]3-39.

3.2课程实验是数据库课程设计的基础

数据库课程是理论与应用结合较为紧密的一门课程.学习数据库课程的主要目的是为了应用.因此,为了深入浅出地讲授数据库理论,在每一章都设计一些课程实验,以便通过实践验证理论,同时掌握其应用方法,为后续的课程设计打下基础.在大部分教科书中,都是以SQLServer为例,讲授SQL语言、数据的安全性、完整性.在讲授SQL语言时,可以让学生先建立数据库,结合所学内容对数据库进行查询、插入、删除、修改等实践操作,在实践的过程中真正理解并掌握SQL语言的应用环境.在讲授数据库安全性和完整性时,利用数据库系统的实际应用让学生对系统做数据控制.提高学生对数据库课程的认识,激发学生的学习兴趣和欲望.

3.3课程设计是提升学生综合应用能力的关键

课程设计是课程内容的展示,是对所学知识的延伸,是学生掌握学习内容、方法和技巧的综合体现.数据库设计理论主要是为了指导数据库的应用和实践,通过系统的理论学习和部分单元(如创建用户、创建视图、用户管理、权限管理等)的应用实践训练,充分认识到DBA在数据库系统中的作用.通过课程设计让学生在掌握数据库设计理论的同时掌握数据库课程设计的全过程,可以采取将学生分组的方式,为每组同学拟定相关题目,如学生档案管理系统、财务管理系统、售票管理系统等,设计可以采取集中设计和分散设计相结合的方式,如果条件允许可以集中7~10天时间做课程设计,否则,可以利用周末时间集中设计,学生自己找业余时间,教师加强指导,题目在期中布置,期末老师验收.让每一位同学独立完成或者协助完成数据库设计的过程,同时,使每一组同学进行上机运行并调试,完成所有功能进行程序实现,最后组织设计答辩.教课评价方面,可将学生平时的课程设计和期末考试相结合,作为学期期末成绩.通过课程设计和设计答辩,学生不仅巩固了理论知识,丰富了课程实践,掌握了如何运用理论指导实践应用,也对今后其他课程设计以及毕业设计打下坚实的基础,取得较好的效果.

3.4数据库课程设计的具体内容

数据库设计是在指定的应用环境下,构建最优的数据库逻辑模式和物理结构,建立数据库及其应用系统,满足各种用户的各种需求(信息、管理和操作需求),并能够有效地存储和管理数据.数据库设计要按照需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计、数据库实施、数据库的运行和维护各个阶段突出特点严格进行结构设计是与行为设计的有机结合.每一个阶段都有具体的技术要求,教师提出要求让学生深入图书馆、学生管理部门或者企业进行系统调查,通过需求分析设计出数据流图,编写数据字典.概念结构设计是从数据流图和数据字典中提炼出E-R图,对E-R图优化后获得基本E-R图.按照转换规则和DBMS的转换功能将概念结构的产品基本E-R图转换为逻辑结构设计的关系模型.物理结构设计主要根据DBMS的详细特征设计存储结构和存取技术,最后经过优化、评价满足用户的效率要求.数据库实施和运行维护主要考虑代码的编写、调试、试运行和维护,涉及数据转储、安全性、完整性、数据组等问题.整个设计都是在数据库理论的指导下进行[3]181-250.

4结语