java的精品课程范文
时间:2023-10-08 17:41:29
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篇1
关键词:面向应用;可持续;java程序设计;教学改革
中图分类号:G642文献标识码:B
1Java的普适性和基础性地位
Java语言能解决传统程序设计语言的重复教学问题,保证面向应用从程序设计基础到软件系统开发面向应用可持续培养巩固发展学生的软件设计开发技能。
程序设计课程是计算机类专业建立和培养学生优良的程序设计与实现能力和计算思维能力,初步的软件开发能力和创新设计能力等基本专业素质的基础课程,是后续课程和专业学习的前提。Java程序设计作为计算机、电子信息工程和通信控制等理工科本科生阶段的重要专业基础课程,是一门操作性、技术性和工程性都很强的应用型课程。国内部分高校面向非理工科学生开设了Java程序设计选修课。同时,Java语言是工业信息化部和人事部共同组织的全国软件资格水平考试采用的二种考试语言之一,部分高校非计算机专业等级考试也选用了Java语言。
2面向应用的UPCA教学目标
面向应用的“UPCA(Understanding, Programming, Configuration and Application)”教学目标指“理解、编程、配置和应用”,是Java程序设计课程关于知识与能力结构的基本要求,其中“U”指理解面向对象编程思想、基本概念、基本语法和编程规范;“P”指学会面向对象编程、GUI编程、网络通信编程和数据库应用编程,成为SCJP(Java程序员);“C”指掌握构建与配置Java SE、Java EE开发环境及选择高效的开发模式;“A”指在学会Java API基本应用的基础上,将Java语言作为信息系统开发的平台,能初步在网络环境中开发Java应用系统。
Java程序设计课程教学改革的目的是面向应用将Java作为本科计算机类专业的面向对象编程的入门语言、基础性应用架构和开发平台,形成面向应用的特色鲜明的课程体系。在课程内容和课程体系上充分考虑Java语言平台的支撑性,构建如图 1所示分步骤、多层次、立体化的课程体系,以Core Java为主线贯穿整个架构,循序渐进,有机融合,巩固深化,保证运用Java面向应用开发的可持续发展。
图1基于Java的多层次立体化课程体系
本课题得到湖南省自然科学基金(07JJ6113),湖南省教育科学“十一五”规划重点资助课题(XJK08AXJ002),湖南省计算机应用技术重点建设学科(湘教通[2006]180号),湖南人文科技学院精品课程(院通[2008]20号)和湖南人文科技学院教学改革研究项目(RKJGZ0708和RKJGZ0912)的资助.
作者简介:郭广军(1971-),男,湖南双峰人,硕士,副教授,CCF高级会员,研究方向为网络计算与分布式处理,服务计算。戴经国(1962-),男,湖南双峰人,硕士,教授,研究方向为网络与信息安全。谢东(1971-),男,湖南益阳人,博士,讲师,研究方向为数据库技术。彭智朝(1976-),男,湖南双峰人,讲师,硕士,研究方向为网络与服务计算。陈海林(1981-),男,江西樟树人,硕士,讲师,研究方向为Java技术。
3面向应用的理论教学体系
理论教学按照“少而精,面向应用,解决重点,突破难点”的原则,以“设计形态”为主导,以UML贯穿分析设计,实现程序观到系统观的提升,着重培养程序设计与实现能力,计算思维能力和系统分析与设计能力。本课程重点讲授Java语言基础知识、面向对象的编程技术、字符串与数组技术、常用Java API的使用、异常处理、基本I/O技术、网络通信编程、数据库访问技术、GUI编程等;要突破的难点主要包括面向对象的编程思想方法、类变量和类方法的使用、各种输入输出流的应用、事件处理模型、多线程技术等。
在教学环节上,本课程主要包括理论教学、课内实验、课外实验和课程设计。理论课教学、课内实验一般开设18周,周课时(理+实)为3(2+1)学时或4(2+2)学时,课外实验每周不少于2学时,课程设计单独开设2周。Java程序设计的理论教学体系的知识模块和学时安排如图2所示。
图2Java程序设计的知识模块与学时安排
4面向应用的实践教学体系
4.1 “三层次、四阶段”实践教学体系
本课程实践教学体系根据面向应用的创新人才培养模式,与软件工程师的需求接轨,围绕UPCA教学目标,分阶段巩固、螺旋式提升的原则,分为“三层次、四阶段”,如表1所示。第一阶段基于课堂演示实验,导以观察认识,学生参与互动,为动手编程热身;第二阶段是学生课内和课外实验,开放实验室,学生动手设计编程,亲身体验,完成单个较小主题的设计编程与测试,是对某一知识点编程能力的单项训练;第三阶段是课程设计,完成综合性的简单系统开发,提升分析、设计与编程能力,具备初步的系统开发技能;第四阶段是高级技能与应用软件开发能力的实战训练。
除第一阶段外,每个阶段分三个层次进行,充分体现因材施教,量力而行的教学原则。第一层次是编程技能的最低要求,主要面向学习基础较差的学生,使其通过模仿练习,巩固所学知识,掌握基本技能,激发学生的学习热情和兴趣;第二层次是编程技能基本要求,面向中间学生,通过模仿进而自主设计编程的实践过程,激发学生的创新意识,增强他们的动手能力和基本的分析设计能力;第三层次是编程技能的高级要求,面向学有余力的优秀学生,给其自由设计空间,培养他们基本的软件开发能力和创新精神。
表1实践教学体系
阶段环节要求
第一阶段
(验证性/设计性)课堂演示实验教师演示和学生参与互动相结合
第二阶段
(设计性)课内实验
课外实验
(开放实验室)按实验目的与要求,分析设计每一个实验题,并上机调试验证
模仿样例设计实验并上机调试完成
上机调试样例程序,消化理解
第三阶段
(综合性)课程设计
(分散与集中相结合)按课程设计任务书,设计一个比较简单的应用系统,并上机调试验证
模仿案例程序完成系统设计
上机调试案例程序,消化理解
第四阶段
(综合性)毕业实习实训
(导师制)按设计要求自己选题,独立进行需求分析、设计并编程实现
模仿案例按毕业设计要求自己选题,独立分析、设计、实现、部署、测试
消化理解应用系统案例,并上机调试实现
在实践教学过程中,采取以下措施来提高学生的操作能力。(1)采取集体讲解与个别辅导相结合的教学方法,使绝大多数同学通过课内实验较好的掌握基本分析、编码和调试技能。(2)通过案例教学和简单项目设计等形式,来提高学生的软件设计与编程能力。(3)课内与课外实验相结合,通过网上教学、开放实验室、正确引导、激发学生上机实验的积极性和兴趣。(4)组织为期二周的专门的Java课程设计,聘请合作公司软件工程师参与方案制订和现场指导,实现校企对接,提高学生的综合应用开发技能,使学生初步掌握简单应用系统的设计开发方法。课程设计题目及要求在学期初公布,在集中设计前两周选题,学生分组做好相关准备工作。课程设计题目要具有一定的实用性、可行性,难度与设计工作量适中,允许经指导老师批准学生自己拟题。
4.2校企合作,拓展实践教学体系
(1) 校内实验、实训环境
建成了环境友好、软硬齐备、性能优良、协作开发的软件开发实验实训室,安装配置了Java系列开发平台和工具、应用服务器和数据库服务器等,实验项目开出率达100%,其中有设计性和综合性实验的课程占整个实践性课程的95%。此外,开放实验室为完成课外实验,培养学生自主探索性学习,为提高创新设计能力提供了基本条件保障。
(2) 校外实习、实训基地
以“致用、实用”的应用型人才培养原则,面向出口,主动对接市场与企业需求,校企联合创办了包括美国杰普、广州达内、长沙国软等多层次的校外软件开发实习、实训基地,拓展了实践教学体系。校企双方在人才培养、科学研究、技术革新、技术开发、资源互补、认证培训、学生就业等各个领域开展合作,为学生专项培训、课程设计、毕业实习和毕业设计提供了优良的软件开发条件,提高了毕业生的就业竞争力。
5面向应用的教学方法和教学手段改革
5.1教学方法改革
(1) 基本教学方法贯穿整个教学活动
① 启发式教学:可通过先果后因、分析提问、编程互动、程序调式等,启发学生积极思考、分析、讨论、参与,共同探寻解决问题的途径、方法和答案,以激发学生学习兴趣,增强学习主动性、积极性和创造性。可联系实际打比喻使抽象概念具体形象化,如“类、对象、实例”可比“面、线、点”;对比分析看本质使机理明析化,如“接口与类”犹如“设计与实现”;运用UML使面向对象的思维科学化、设计思想可视化,如“类图、对象图、接口、时序图”等在面向设计中的合理使用。
② 讨论式教学:对于重点和难点内容,适当安排讨论互动环节。如类的设计,从实例出发,由学生思考讨论,给出类的属性和操作,由教师总结、修改和完善,达到预期效果。
③ 案例教学法:通过提出问题,给学生一些时间思考、讨论待解决的问题,以更深入地展开学习,其实施过程有若干个角度。在课堂教学中适时引入恰当、有趣、易于说明问题的小范例,教师演示学生参与完成;以“大作业”的形式引进典型案例,基本概念的阐述和应用性操作围绕该案例展开,自始至终贯穿整个教学过程;在课程设计、实验实训和毕业设计等环节中,对已有的案例进行剖析,模仿案例设计完成类似的应用系统开发。
④ 项目驱动教学法:是实施探究式教学模式的一种教学方法,以帮助学习者明确学习目标,根据项目需求来学习,由被动地接受知识转变为主动地寻求知识,是应用开发能力培养重要途径。通过“提出项目、分析设计、编程测试,边学边用,总结完善”的过程,在项目情境教学中体现出面向应用、共同协作、互动创新、发扬个性的教学风格。具体实施设置在第三阶段的实践环节,提前作好整体规划、分组设计,然后学生演示、教师总结,使得群体思维与智慧为全体学生所共享。
(2) 多种教学方法的融合突破重点与难点,培养应用开发能力
① 对于基础知识点采用“多媒体课件+启法式+讨论式教学法”相结合。即让学生带着问题,教师采用启发式等方法借助多媒体课件完成重点、难点的突破。
② 针对应用技术知识点采用“多媒体课件+活代码+案例教学+项目驱动法”相结合。即让学生带着任务,教师以活代码通过案例或项目,借助多媒体课件培养学生应用开发能力培养。
(3) 引入双主模式教学和研究式教学
① 双主模式教学方法:在应用与提高部分的讲授中,介绍开发企业级应用系统的一些高级编程,涉及到的知识点深、知识面宽,难度较大,主要在第三、四阶段的实践环节中进行操作。在这个过程中,教师的主导作用并非自始至终,其角色要从知识的传递者转变到学生学习的促进者、组织者和指导者,学生更多的时候是在教师的帮助下进行主动的思考、探索与实践。
② 研究式教学:方法一,在课程设计中,指导学生作小课题,要求学生设计、实现并调试成功某个小型应用系统。方法二,把课程教学与教师的科学研究有机地结合,即把一项规模较大的工程设计项目引进教学的全过程,鼓励学生参与教师的研究项目,通过实践获取知识。
5.2教学手段的改革
课程组教师充分利用计算机学科在教学过程中的优势,在多媒体网络教室或实验室中进行互动的教学,以提高学生的实践能力,激发学生的创造力。Java语言程序设计在线教学系统提供了集成化网络教学平台,开发了丰富的立体化教学资源,开设了学习论坛和网上答疑等互动教学。
注重应用动手能力,改革考试考核方式。除了常规理论考试之外,还通过机试、课程设计考试、答辩式考试等多种形式,使考教相融,学教互动。
逐步开设创新性实验。在课程设计等环节中,设计难度、层次、技巧有所区别的研究性和开发性课题,引导和鼓励学生进行自主开发。在第二课堂活动,开展程序设计竞赛,培养学生利用Java语言进行程序设计的兴趣,为后继课程的开展作好充分准备。
6立足精品,加强课程建设
“Java程序设计”于2008年被学校评为校级精品课程,进一步优化整合教学内容、革新教学方法、加强师资队伍、网络课程和教材建设。课程组主编的《Java程序设计教程》(武汉大学出版社,2008),加强了课程立体化教学资源建设,建成了Java程序设计在线教学系统,开辟了网上答疑系统和Java技术论坛,为学生提供个性化学习空间。
面向应用修订完善了相关专业培养方案、教学大纲、实验大纲、考试大纲、考试考核办法。研制了多媒体电子课件、实验指导教程和试题库,制作收集整理了大量的图文声像教学资料和开发案例,及时更新优化教学内容,反映最新的Java应用技术水平与发展趋势。这些扩充性资料既满足课程教学的需要,又兼顾了学生课外自主学习的要求,深受学生的欢迎,效果良好。
7面向应用,加强“双师型”队伍建设
教师是教学改革的具体实践者,师资队伍建设是保障改革顺利实施的关键。针对当前计算机技术发展快而教师教学任务重、缺乏提升自身业务水平机会的现状和青年教师多的特点,特制定相应师资培养措施:(1)改善职称结构,合理规划、有计划的选派青年教师攻读博、硕士学位。目前课程组教师队伍共12人,其中教授2人,副教授4人,讲师6人;博士2人,硕士10人。(2)学术会议、课程进修。积极支持教师参加国内各种高质量的教学会议和学术会议,选派青年教师参加国内各种优秀(精品)课程培训,到校企合作单位,如上海杰普、广州达内等轮岗培训,确保教学与社会需求接轨,提升教师软件开发水平和科研实力。(3)教研活动、集体备课。定期开展集体备课、听课评课、示范公开课等多种形式的教学研讨活动,由教学经验丰富、教学效果优秀的教师向青年教师传授教学方法、教学规范、教学艺术,帮助青年教师练好教学基本功,提高
教学水平与能力。(4)传帮带、导师制。对首次开课的教师,由副教授以上教学经验丰富的教师担任其导师,指导备课、随堂听课、及时辅导,使之尽快掌握教学规律、站稳讲台。通过上述措施,有效地提高了青年教师的教学水平和科研水平,“Java程序设计”课程教学团队已经成长为一支结构合理,教学、学术水平高,勇于创新的教学队伍。
8结论
经过本课程组几年来的共同努力,面向应用,对“Java程序设计”教学实施了系列的改革和实践,紧紧围绕“一目标、二体系、三层次、四阶段、可持续”,改革内容涉及理论教学、实践教学和实习基地三大方面。通过改革,整合优化了理论教学体系,强化了“三层次、四阶段”实践教学体系,加强了实习基地、教材与师资队伍建设,适应了可持续面向应用的人才培养需要,实践效果好,得到了学生和同行的好评,提高了学生的应用软件设计开发能力,提升了学生的就业竞争力。配套的在线教学系统已在多门课中推广应用,前景广阔。
参考文献:
[1] 郭广军,刘安丰,阳西述,等. Java程序设计教程[M].武汉:武汉大学出版社,2008.
[2] [美]Grady Booch, James Rumbaugh, Ivar Jacobson. UML用户指南[M]. 邵维忠,麻志毅,张文娟,等译.北京:机械工业出版社,2002.
[3] 董丽萍,刘宇. 面向应用型人才培养的实验教学体系研究[J]. 实验技术与管理,2007,24(9):121-124.
[4] 朱小英. 以项目方式驱动Java实验课程教学的创新[J]. 成都大学学报:教育科学版,2008,22(8):93-96.
篇2
关键词:Python; MongoDB;Red5;精品课程网站;架构设计
中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1009-3044(2011)30-7431-02
Research on the Architecture Design of Quality Courses Website Based on the Python, MongoDB and Red5
SHI De-qing
(Hunan Software Vocational Institute, Xiangtan 411100, China)
Absteact: The establishment of quailty course is the center of professional course,to exploit and establish Object-oriented programming quality courses website is the essential requirement to change the traditional teaching patterns 、techniques and methods.On the basis of the curriculum building and vod video on demand provided by the quality courses website,to bring up the architecture design methods based on the Python、MongoDB and Red5,and to study and demonstrate it in terms of the server, architecture design, system function, Web development and other architectures design.
Key words: Python; MongoDB; Red5; object-oriented programming quality courses website; architecture design
精品课程是集科学性、先进性、教育性、有效性和示范性于一体的优秀课程,是具有一流的师资队伍、一流的教学内容、一流的教学方法、一流的教学管理等特点的示范性课程,是专业课程建设的核心。基于网络技术架构精品课程网站,是基于精品课程强化专业建设、改革教学模式和人才培养模式的重要支撑和基本保证。随着网络技术的不断发展、教育信息化手段的不断丰富和教学改革的不断深入,精品课程网站的架构更加合理和优化,系统功能也在不断完善和丰富,主要表现为以下两个方面:
1)网站更加具有开放性,面向社会、校际和广大师生构建共享型精品课程资源平台的观念已形成共识。
2)网站功能不断丰富,在线教学、互动交流、视频教学等功能正逐渐应用到现有系统中,资源平台与课堂教学的互动性进一步提高。
精品课程网站的建设是动态的,其架构的设计必须紧跟专业建设、课程建设、教学改革和网络技术的发展,是一项长期的系统工程,将多种IT技术和手段整合,研究网站架构既具有重要的现实意义,又具有很强的操作性和实践性。
1 总体架构设计
精品课程资源是教学资源库的重要组成部分,构建共享型教学资源库是当前教学方式和手段改革的基本要求。基于Internet构建共享型精品课程网站,必须保证服务稳定性以及数据安全性,为课堂教学提供有力保障。
精品课程网站总体架构设计分为硬架构和软架构两部分,如图1、图2所示。
1)视频文件通过静态页面访问,视频服务器基于外网IP提供服务。
2)数据库通过Web服务器端动态脚本访问,基于数据安全性考虑,数据库服务器基于内网IP提供服务。
3)服务器操作系统采用稳定性和安全性较高的FreeBSD。
4)网站所有软件及开发工具的采用基于开源免费原则。
2 服务器配置
2.1 视频服务器配置
Red5是由Java语言开发提供基于Flash的流媒体服务器,支持H.263和H.264等视频格式,支持实时录制和播放,基于FreeBSD实现Red5媒体服务器,首先应安装Java环境。服务器配置的基本命令如下:
#pkg_add -r javavmwrapper
#cd /usr/ports/misc/compat7x
#make
#make install
#pkg_add diablo-jdk-freebsd7.amd64.1.6.0.07.02.tbz
red5无需安装,解压解归档后将对应的目录移动至/usr/local下:
#mv red5-0.9.1 /usr/local/red5
设置开机自动启动媒体服务,建立或修改/etc/rc.local文件,增加如下脚本,并设置可执行权限:
/usr/local/red5/red5.sh
#chmod +x /etc/rc.local
修改red5.sh文件中启动服务器的代码,在行末加&符号,以使服务在后台运行。
2.2 数据库服务器配置
精品课程虽然包含课程概况、教学团队、教学内容、教学方法、教学手段、实践教学、教学效果、教学与学习资源等基本要点,但各门课程的要点又有所区别,各要点下包含的子要点也不完全相同,适合于使用非关系型面向文档的MongoDB数据库。采用Ports方式安装MongoDB数据库的基本命令如下:
#cd /usr/ports/database/mongodb
#make
#make install
开机启动MongoDB服务器,设为主服务器,开启安全认证,在rc.local文件中增加如下脚本:
mongod --port 10000 --dbpath /usr/mongodata --logpath /usr/mongolog/mylogs
--master --auth --fork
2.3 Web服务器配置
Web服务器是用户访问精品课程资源的接口和桥梁,基于Python和MongoDB构建精品课程网站,应确保Web服务器安装了Python、Django、PythonMongoDB驱动、Mod_python和Apache服务器。
Mod_python 是嵌入到Apache服务器的Python解释器,编辑apache的配置文件httpd.conf,设置Python应用的方法如下:
LoadModule python_module modules/mod_python.so
SetHandler python-program
PythonHandler django.core.handlers.modpython
SetEnv DJANGO_SETTINGS_MODULE settings
PythonPath "['/usr/local/www/apache22/data']+sys.path"
PythonDebug On
Web应用中访问静态文件如图片、其他文件等由apache来处理:
SetHandler None
Order allow,deny
Allow from all
开机启动apache服务,在rc.local文件中增加如下脚本:
/usr/local/sbin/apachectl start
修改/boot/loader.conf文件,开启accept filter机制,增加如下脚本:
accf_http_load=”YES”
3 系统功能架构设计
精品课程网站系统功能架构如图3所示。
1)系统采用B/S结构实现,全部功能均可通过公网IP访问,是一个共享型资源平台。
2)视频教学模块利用Red5技术,能够进行在线视频录制和播放,实现远程视频教学和远程课堂管理,充分应用了现代教学方法和手段。
3)在线交流模块,可实现班级管理、在线答疑、作业布置和作业提交功能,具有良好的互动性。
4 Web开发框架的选择
基于Python的Web开发框架有Django、Pylons、Tornado、Bottle和Quixote等,其中Django是Python语言驱动的模型-视图-控制器(MVC)框架,具有良好的业务流程分离机制,易于实现快速Web开发和部署。
Django的控制器层由框架本身根据配置文件自动完成,视图层由视图和模板共同组成,模型层定义数据模型,web请求机制如图4所示。
Django框架配置文件关联规则如图5所示。
其中模板和模型配置由settings.py文件来完成,视图配置能过调用urls.py文件来完成。
5 结束语
基于网络构建共享型精品课程资源平台,是开展现代化教学的基本保证。只有有效利用网络资源优势,全面提高数字化资源质量,才能充分发挥精品课程的作用。本文以精品课程网站所应提供的课程建设和视频点播两大基本功能为出发点,提出了基于Python、MongoDB和Red5技术的网站总体架构设计思路,并从服务器架构设计、系统功能架构设计和Web开发框架选择等方面进行了研究和论证。但以下两方面仍有待作进一步的研究:
1)提高“工学结合”耦合度。基于工作过程,设计精品课程教学过程,充实真实项目库,提高精品课程“工学结合”耦合度,是培养学生解决实际问题能力的重要途径。
2)增强课堂教学与资源平台的互动。只有进一步提高课堂教学与资源平台的对接度,将资源平台切实引入的课堂教学中,不断丰富课堂教学内容,加强教学的直观性和启发性,才能达到最佳的教学效果。
参考文献:
[1] 程显峰.MongoDB权威指南[M].北京:人民邮电出版社,2011:135-144.
[2] 陈建勋.Web信息架构[M].北京:电子工业出版社,2008:134-323.
[3] 王冉阳.基于Django和Python的Web开发[J].电脑编程技巧与维护,2009(2):56-58.
篇3
关键词:J2ME;精品课程;手机;网络平台
精品课程是指具有特色和一流教学水平的优秀课程。精品课程建设要根据人才培养目标,体现现代教育思想,符合科学性、先进性和教育教学的普遍规律;具有鲜明特色,并能恰当运用现代教育技术与方法,教学效果显著;具有示范和辐射推广作用。
精品课程要体现教育教学改革方向,引导教师进行教育教学方法创新,让学生受益,教学质量得到提高,对此,我们要重视以下几个问题:1)在教学内容方面,要处理好经典与现代、理论与实践的关系,重视在实践教学中培养学生的实践能力和创新能力。2)在教学条件方面,重视优质教学资源的建设和完善,加强课程网站的辅助教学功能。3)在教学方法与手段方面,灵活运用多种教学方法,调动学生学习积极性,促进学生学习能力发展;协调传统教学手段和现代教育技术的应用,并做好与课程的整合。4)在教学队伍的建设上,注重课程负责人在实际教学工作的引领和示范作用,促进教学团队结构的完善和水平的提高[1]。
“J2ME开发技术”精品课程在遵循上述一般精品课程指导思想的前提下,要发挥其手机新媒体快速发展下的特色优势。本文就“J2ME开发技术”精品课程教学改革实践和研究设计方法作如下介绍。
1校内的历史沿革与课程特色
“J2ME开发技术”是本校计算机与信息学院信息工程系的专业核心课程,然而,该课程开设和发展较晚。
首先,在我校计算机系发展成为计算机与信息学院的过程中,作为计算机科学技术重要部分,嵌入式方向被安置在计算机应用教研室。当时,计算机应用教研室建设与发展目标不明确,有部分嵌入式方向,以及偏计算机硬件的一些内容。随着浙江万里学院和计算机与信息学院的改革、发展与壮大,从2007年开始,学院决定大力建设信息工程专业,经过几年不懈的学习和努力,到2009年,该专业基本筹建完成,主要建设和发展方向包括数字媒体和嵌入式方向。
J2ME技术在整个教学改革和建设中有举足轻重的作用,因为它和数字媒体和嵌入式的关系密不可分,同时,它又有自己独立的体系。“J2ME开发技术”课程在早期的计算机科学技术专业中作为选修课,同时,也是全校公选课,由于该课对专业知识要求较高,其作为公选课的效果并不理想,另外,由于它和专业中的Java课程有一定冲突,且课程性质的界限模糊,所以一直处于尴尬位置。
我们知道,J2ME技术是一门较新的技术。在1999年,一般PDA或手机的能力离Personal Java所需要的硬件条件还有很大差距,因此,Personal Java并不是一个很成功的产品。Sun Microsystems在此时将Java区分成J2SE、J2EE、J2ME三块,希望可以重新塑造整个架构,尤其是J2ME,希望Java可以在嵌入式系统的领域有所发展。基于J2ME系统开发的手机程序和游戏,能被大部分新型号的手机所支持,预示了该技术良好的兼容性。事实证明Sun是非常成功的,对于目前通信、手机、无线电等行业,它再一次带动J2ME技术在各种业务产业链的高速发展,仅仅J2ME手机游戏一项,每年就有百亿美元的产值。
所有这些都进一步奠定了J2ME手机开发类课程在编程语言系列课程体系中的地位,它将成为游戏动漫方向、数字媒体方向以及嵌入式方向下的专业核心课程,这与当前该方向应用型人才培养发展思路是一致的,也适应技术历史发展的潮流和社会实际的需求,同时,它也是培养新一代计算机专业、通信专业及信息工程专业本科生必备的知识利器。3G/4G时代的到来会再次带动J2ME开发技术的发展,它给J2ME手机开发课程的改革和发展带来了更多的挑战和机遇。因此,我们认为该课程的特色应包括以下几个方面。
1) 突出的移动设备开发下的行业领域特色:无线移动网络、互联网、物联网等各种网络的发展,带动各种移动设备和微型设备的应用开发,比如手机,冰箱、MP4、空调,等等。
2) 优越的跨平台特性:它将Java语言与平台无关的特性移植到小型电子设备上,允许移动无线设备之间共享应用程序。
3) 游戏、学习和生活的互动性:该课程把一些看似矛盾的东西统一起来,因为J2ME的最大特色之一就是移动游戏的开发,同时,学习者也可以通过自己的努力利用手机编程来解决一些生活中的问题。
4) 个性化和参与式的移动学习:国内学者认为移动学习是指依托移动通信技术或无线网络技术,利用移动计算设备随时随地获取教育资源、教育信息和教育服务的一种新型的学习方式[2-4]。那么与这种一般的移动学习相比较,在该课程下基于一站式教学平台的移动性学习则包括更多的参与、定制和开源建设等特点,同时加入构建主义思想[5],这与该课程本身的特点分不开。
2课程的教学目标定位
精品课程教学要紧密把握专业培养目标定位。 “J2ME开发技术”课程是我院计算机科学与技术和信息工程两大专业每届300多名学生的专业必修课程,其定位是培养具有创新精神的应用型人才,鼓励创新创业,向创业型大学发展。本课程开设目标是学生通过“J2ME开发技术”课程学习,了解手机与移动开发的一般方法,牢固掌握J2ME的核心开发技术,在手机开发实践中培养独立思考和设计创新能力、团队合作和开拓发展的能力,其定位特点有利于学生个人创业,与学校的高级定位完全一致。
根据专业培养目标,“J2ME开发技术”理论与实践教学设置坚持以实践应用创新能力为本位的设计原则,倡导以学生为主体的教育理念和开拓思想,重点训练学生的中小型手机软件项目分析、设计与技术开发能力及合作能力,同时培养企业工作氛围,为应用教学下的“零距离就业”打下良好基础。
因此,在整个教学安排中,我们将实践、理论结合讨论教学分为三个层次:第一是与课堂教学相对应的单元项目实践,突出手机软件开发基本技能的训练;第二是基于实际应用的中小手机软件项目开发实践,突出职业岗位能力和应用能力的培养;第三是创新工作室实践,突出个性化培养,实现分层次教学。
课题组以向学生传授系统的J2ME开发知识、培养学生的创新意识为己任;以培养基础扎实、知识面宽、能力强、素质高,具有创新精神的手机开发高级专门人才为目标,同时,通过教学内容、教学方法和教学手段的改革,使教师的教学水平和教学质量得到提高。
3教学建设
在教材建设方面,我们一方面参考重点院校多年来的教材使用经验;另一方面类比同类级别院校教材使用情况,同时,积极参考来自网络上的各种反馈和意见,所有教材都是在权威性和实用性方面进行综合评价后选择出来的。该课程的技术虽然是比较流行先进的技术,但我们仍不断融入一些网络在线教材作为补充。在经过大量的分析和求证之后,我们重点选用清华大学出版社出版的《J2ME手机游戏开发技术详解》,该书理论丰富详尽,在项目实验和课程设计方面有独到之处。同时,我们选用冼进、文杨的《J2ME手机应用――开发技术与案例详解》、刘斌的《Java ME实用详解――用Eclipse进行移动开发》作为参考。
在实验教材方面,我们将流行的、应用性强的特色实训项目“手机银行”和“3D手机游戏”用于实践,并贯穿整个实验、理论、讨论、实训,并和软件工程等课程结合起来,将不同课程的优势结合起来,优化教学资源。教材采用由简入繁的案例形式,对于不同层次和不同级别的案例,教学平台会提供相关的源码或提示。该教材的另一大创新在于其动态性和开放性,每年根据实际的实验效果和反馈做动态的补充和删减。
今后几年,我们将规划针对该课程进行系列市级教材建设。在前期实践教材的基础上,我们考虑至少增加两个最基本的教材,一个是实用辅助教材,一个是实验案例教材。我们认为,不论什么样的教材都会存在一些弊病,比如针对性不强,入门较复杂,不够通俗易懂,等等。所以,我们提出的“实用辅助教材”是对正式教材的一种补充,它可以来自网络经典文章、教师教学总结、学生总结、论文内容,等等,但是选用这些教材的目的只有一个:帮助学生快速理解一些比较抽象和复杂的问题,让学生快速入门和上手。它的特点应包括:1)通俗易懂性;2)简易直观性;3)活泼趣味性;4)总结精华性;5)主题鲜明性。
本课程建设实施范围包括所有计算机系与信息工程系的学生,同时,对该课程感兴趣的所有在校学生通过网络开发,并通过网站、平台和学生反馈来体现建设实施效果。
平台建设:借助J2ME手机开发课程的特色,需要依托于一种网络平台来进一步发挥其优势。让学生学得精彩、玩得精彩。对此,我们提出设计一站式多维化网络平台,以改进教学质量为中心,融合多种功能。该平台是教学网站,但并非一个简单网站,它还作为手机J2ME客户的服务端和交互端来体现(如下图1所示)。
图1一站式、一体化开发教学平台
该平台可以做的教学与实践工作如下。
1) 教学平台:展示教师情况和课程情况,可以开展各种基本的教学活动,比如常见的教学资料的上传与下载、教学任务的布置、教学讨论与答疑、在线教学方案等。这是最基本的网站特征。
2) 实验平台:网站的后台是Tomcat和JBoss服务器,所以在手机或模拟器中的J2ME程序可以直接与后台中的JSP、Servlet或EJB进行通讯和交互,不仅可以把产生的结果反馈在手机端,也可以在网站上以网页的形式展示出来,这种直观性和实时性就大大增强了学生的乐趣和探求知识的欲望。
3) 竞赛平台:借助于该平台,可以开展多种多样的、有特色的,基于手机终端的各种电子商务大赛,去年基于该平台的参赛作品中,有两个省二等奖,今年的各种电子商务大赛基于该平台的作品也有多个参赛。
4) 移动服务平台:由于手机所特有的移动性、方便性和携带性,所以很多的学习、实验和教学互动都可以依附于该平台实时的开展,具有跨地域性。
4结语
在计算机技术与网络通信技术高速发展的信息时代,精品课程网络平台的建设成为时代的要求和建设的重点,许多高校精品课程的网络教学资源建设已初具规模,受到了学习者和社会各界的普遍欢迎,在教学过程中发挥了良好的作用。但是如何结合课程特点,利用课程技术优势将精品课程的体系建设贯穿起来,就成为了建设的一大难点。
本文提出的J2ME技术平台一体化思想,在一定程度上突破了上述难点。随着手机的高度普及,手机功能的日益强大,手机游戏的盛行,3G/4G移动网络的高速发展,一体化下的多模式网络平台会更加有效带动和促进精品课程的建设和实施,并将J2ME技术课程的特色优势充分的发挥出来,快速激发学生的创新积极性和未来的创业能力,全面提高教学质量。
参考文献:
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[5] 邹艳春. 建构主义学习理论的发展根源与逻辑起点[J]. 外国教育研究,2002,29(5):27-29.
Research and Construction of J2ME Development Technology Excellent Course
LIU Yunpeng, ZHANG Yanhong, PAN Tiejun, JIN Ran, YANG Xiaoyan, LI Jin
(College of Computer Science and Information Technology, Zhejiang Wanli University, Ningbo 315100, China)
Abstract: With the development of mobility, communications and multimedia, J2ME Development Technology has become core course of many computer majors. And it has the special position in the whole teaching reform and construction for its independent system and inextricable link with the digital media and the embedded system. In this paper, we build a new one-stop teaching platform as the main vein which interacts with the teaching system, experimental system, competition system, teaching team building and discipline techniques. At the same time, the good results are gained in the practical applications.
篇4
关键词:媒介融合;精品课程;网站
随着科学技术的发展,媒体之间的功能开始交叉,其形态模式的界限发生改变,媒介融合是现代信息技术推进信息传播的必然趋势。其中最具影响力的推手当属网络,在网络应用普及化的今天,高校精品课程网站在教育信息化的进程中发挥着越来越重要的作用,而媒介融合就像是一双无形的手,潜移默化地影响着精品课程网站建设的发展。因此,如何利用媒介融合的契机,有效地提升精品课程网站的辨识度,加强信息传播的高效性,便捷性与功能性,是一项值得研究的重要课题。
1 什么是媒介融合
媒介融合(media convergence,也译作媒体融合)新趋势是伴随着新媒介与传统媒介从“冲突对抗”到“共存共荣”的转变中发展起来的。美国新闻学会媒介研究中心主任Andrew Nachison将“媒介融合”定义为“印刷的、音频的、视频的、互动性数字媒体组织之间的战略的、操作的、文化的联盟。”[1]。
从这个定义来看,作为媒介融合发展的必然结果,“融合媒介”在本质上是将文字、图片、音频、视频等各种媒介形态集于一体的一种互动性新型媒介形态,是表现媒介融合过程的最终物质形态。[2]如现在普遍流行的iphone、ipad和各类智能手机、平板电脑等,这些移动终端结合照相、个人数码助理、媒体播放器以及无线通信设备,成为集阅读、视听、游戏、上网等功能于一体的“融合媒介”,极大丰富了媒介的表现形式,再加上它们的便携性和易用性,充分展现了“融合媒介”独特的传播优势。
2 媒介融合对网站建设的影响
2.1 网站建设发展方向的变化
得益于智能手机、平板电脑等“融合媒介”的迅速普及和高速移动通信网络的成熟,移动互联网呈爆炸式发展态势。据KPCB(凯鹏华盈,美国最大的风险基金)数据显示,2009年12月,全球移动终端的流量只占互联网总流量的1%,而到了2012年5月,这一数据跃升到10%。在碎片时间利用“融合媒介”上网的用户群越来越广泛,移动互联时代正在迅速崛起。因此,在未来的两三年,网站建设的发展将不仅仅囿于电脑平台,而更多的会向移动平台转变,这将是一个必然的趋势。
2.2 推动网站开发技术的革新
传统网站的信息呈现方式大体上分为两种:一种是基于HTML语言的静态网站,一种是基于ASP、、PHP、JAVA等多种开发技术的动态网站。而后者成为近年来高校精品课程网站建设采用的主要手段。但是由于媒介融合的日益发展,各种“融合媒介”的出现,使得这种方式面临着极大的挑战。第一,目前流行的包括智能手机、平板电脑等“融合媒介”,其操作系统和PC电脑并没有一个统一的标准,也就是说它们开发的环境和技术并不相同。这就导致了如果我们想要在这些“融合媒介”上看到和电脑上一样的网站画面基本不太可能;第二,就这些“融合媒介”本身而言,它们之间也有很大的差别,比如现在智能手机和平板电脑的主流操作系统就有Android、iOS和Windows phone等三个之多。如果针对不同的系统还要开发不同的网站应用,那就实在是有点劳民伤财了。因此,解决这个问题别无他法,只能依靠信息技术的进一步发展,随着网站开发技术的革新,新行业标准的建立将使这些问题迎刃而解。
2.3 灵活的网站图形化模块设计
使用“融合媒介”上网最大的障碍在于用户适应性的改变。也就是说,如果我们不考虑这个平台的跨越,将PC端网站建设的方法直接照搬到移动网络上,那结果必是不尽如人意的。对于这一点,很多国内外的大型网站都有所考虑。如淘宝网PC端截图(图1)和手机客户端截图(图2)所示,二者的区别在于:其一,设备分辨率的大小。由于电脑的显示屏往往要大于移动设备,所以它所能容纳的图文信息也相对较多;其二,网站的设计。用户在使用移动设备浏览淘宝网时,关注的重点在于信息的有效性而非装饰性,并且由于移动网络流量的限制,我们会明显发现,适用于移动设备的淘宝网在设计风格上比较简洁明快;其三,移动设备端的淘宝网文字较PC端少,全部以图形化的模块排列。这样做的好处是灵活地适应移动终端的变化,即以简洁的图形标志代替繁冗的大段文字,从而提高用户的使用效率。因此,灵活的网站图形化模块设计将是“融合媒介”网站适应性设计的重点。
3 媒介融合背景下精品课程网站建设的发展建议
根据以上的分析,笔者对于媒介融合背景下精品课程网站建设的发展有如下几点建议:
(1)在开发技术方面,充分考虑到媒介融合的特性,采用分平台开发设计。即PC端使用主流的ASP等动态网站开发技术,而移动终端主要使用基于Android系统的JDK+ Eclipse + Android SDK技术和基于iOS系统的iOS SDK + XCODE 技术来开发,这样,就能保证至少一半以上的使用者可以通过“融合媒介”来访问网站。相信在不久的将来,新行业标准的统一和建立,将会使更多的使用者受益。
(2)在UI设计方面,由于分平台技术的运用,用户界面也将呈现不同的面貌。区别于PC端用户界面,“融合媒介”UI设计应着重考虑以下几点:第一,去除不必要的提示信息,合理减少界面中的文字,图形化模块设计界面则可以使用户更直观的完成操作任务;第二,响应式布局设计,以兼容各种不同屏幕大小的“融合媒介”;第三,合理使用触摸屏,因为滑动可以使翻页变的更容易,而抓放可以任意的放大缩小图片。这些都可以为用户带来更好的使用体验。
(3)在课程设置方面,考虑到“融合媒介”可能有的网络和流量限制,将PC端所有的课程链接内容全部改为可下载的模式,即用户使用“融合媒介”访问网站时,可以根据自己的需要选择课程下载,这样,既能保证网页浏览的流畅性,还能有效性地控制流量的使用。
总之,精品课程网站的建设是一个系统的工程,它涉及教学设计、现代教学理念、多媒体及计算机网络技术等诸多方面。只有通过不断的实践、研究才能完善,才能充分发挥精品课程的作用,真正实现优质教学资源的共享,为我国的教育教学现代化改革创造良好的条件。
参考文献:
[1] 刘颖悟,汪丽.媒介融合的概念界定与内涵解析[J].传媒,2012(1):7375.
篇5
关键词:Java程序设计;重点课程;课程建设;教学改革
中图分类号:G804.4文献标识码:A文章编号:1009-3044(2011)20-4911-02
Practice on the Construction in Key Course of Java Programming in Higher Vocational Education
HUANG Xiao-han1, ZHAO Jun-zhuo2, LI Xian-jun1
(1. Computer Science Department, Shijiazhuang Posts and Telecommunications Technical College, Shijiazhuang 050021, China; 2. Library,Shijiazhuang Posts and Telecommunications Technical College, Shijiazhuang 050021, China)
Abstract: "Java Programming" is one of the key courses established in Shijiazhuang Posts and Telecommunications Technical College in 2007. Through practice on the construction of this course in recent years, the course has been achieving good results in teaching content, teaching methods, means of teaching resources and teaching staff, and has provided valuable experience for the construction of classic course.
Key words: java programming; key course; the construction of course; the reform of teaching
从2003年恢复招生,我院有5个专业开设了《Java程序设计》课程,2006年该课程成为学院的公共选修课。《Java程序设计》是软件技术(高级编程技术方向)专业和软件技术(软件测试方向)专业的主干课程,开设该课程的主要目的是使学生建立面向对象的编程思想,培养学生良好的编程风格及使用Java语言进行面向对象编程的能力[1]。对于高级编程方向专业的学生来说,《Java程序设计》的学习也为他们进行后续《Java Web开发技术》等课程的学习提供了保证。2007年作为我院重点课程进行建设以来,经过积极地教学研究和教学实践改革,该课程已在教学内容、教学方法和手段、教学资源、师资队伍等方面取得了重大成果,为今后精品课程的建设提供了宝贵的经验。
1 重点课程建设的意义
对《Java程序设计》课程进行深入研究,有助于课程建设团队准确把握Java在企业中的应用情况,了解企业对Java编程人才的需求,从而更好地服务于软件技术各方向专业,尤其是高级编程方向专业的专业建设。通过《Java程序设计》课程建设的研究,将会带动其他软件开发类课程的课程建设,为其他程序设计类课程改革提供参考。将《Java程序设计》作为重点课程建设,对于推进我院的教学改革、提高教学质量[2]、培养高级应用型软件开发技术人才具有特别重要的意义。
2 教学内容的设计
在教学内容的取舍上,课程组借鉴了国内外各院校开设《Java程序设计》课程的经验,参考了社会培训机构(如新东方、达内等)的Java基础课程,并结合企业应用Java技术的实际情况,最终确立了我院《Java程序设计》课程的教学内容,包括Java开发准备、Java语言语法基础、面向对象、数组、常用类库、I/O流、多线程[3]9个教学单元。其中,面向对象与常用类库为教学重点,面向对象、多线程为教学难点。基于以上9个教学单元,课程组设计了8个典型任务,包括:算术运算游戏、24点游戏、拼句子、验证码生成、博客最近访问者列表、生肖年份对应、数字时钟、文件树,以实现通过任务来组织教学。
3 教学方法和教学手段的改革
现代教育理论强调,改革高等教育的课堂教学方法和教学手段是提高教学效果的重要途径[4]。在课程建设的过程中,课程组注意吸收国内外文化教育的文明成果,不断丰富教育理念,推动教学方法和教学手段的创新。
3.1 实施启发式教学
为培养学生逻辑思维和创新能力,在教学过程中,教师遵循启发式教学原则,通过各种教学方式和手段激发学生的学习欲望,使他们积极投入到学习活动中,积极思维,发现问题,提出问题,并逐步解决问题。例如,在代码编写举例时,教师不是简单地给出程序清单,而是从分析问题入手,带领学生找出解决问题的方法,继而给出算法,最后编写出完整的程序。而在这一过程中,每一步都采用与学生一起探讨的方式,让学生在启发下思考,在思考中解决问题,从而培养了他们独立分析问题、解决问题的能力。
3.2 传统教学手段与现代信息技术手段结合
完全依赖传统的黑板加粉笔的方式教学满足不了教学内容和教学时数的要求,借助于现代信息技术手段是必然趋势。教师利用多媒体教学设备,一步步地演示、讲解程序的编写、编译、执行过程,生动形象地将程序的编写、编译、执行过程展示给学生,学生非常容易接受,解决了算法、程序执行和调试跟踪步骤演示的难题,增强了教学效果。
3.3 课堂教学与课后自学相结合
教师在课堂教学中努力激发学生的学习兴趣,引导学生科学思维,通过课堂教学的有限时间讲授基本原理、重点难点。需要反复练习、扩大知识面和加强动手能力的训练部分,教师则布置适量练习、习题和辅导教材阅读要求等,由学生以学习小组的方式在课后进行。学生还可以利用校园网和课程组制作的多媒体课件,根据自己的时间、进度进行自主学习。
3.4 任务驱动、做学合一
课程组针对《Java程序设计》的各个教学单元,都设计了相应的任务,基本上按照五个步骤来完成单元教学:
①展示已完成的任务的功能及运行效果,让学生明确本单元的学习目标,明确完成什么样的任务。
②讲解或讨论实现这一任务的基本方法和基本思想。其中,必须讲到实现这一任务所用到的知识和技能。教师讲解这些知识、技能的运用时,通常以本单元要完成的任务为案例,在操作时教师可能只完成其中的一小部分。
③让学生自己动手模仿,实际操作,实现本单元所应完成的任务。在学生完成任务的过程中,教师通过多种形式(如小组讨论、课外答疑)给予指导。
④解决完单元问题,教师再进行归纳,把学生的感性认识逐步上升到理性认识。有些属于本单元的知识和技能,而任务中又没有用到的,教师再根据“够用”原则加以延伸和拓展。
⑤完成相关任务后,给学生提出其他类似任务,让学生根据自身情况选择完成,以此锻炼他们解决同类问题的能力。如在讲解完面向对象单元后,又向学生提出单机版象棋游戏开发任务。05级高级编程专业有三人组成小组,利用课余时间共同完成了该游戏,并在学院第四届中驿-天骄杯软件设计大赛中获得了一等奖。
4 教学资源的建设
教学资源建设能够为课程教学水平及质量的全面提高、为教与学的过程创造良好的环境条件,是保证教学质量的基础。课程组于2008年编写了校内教材《Java程序设计》、《Java程序设计实验指导》,用于教师授课及学生学习的指导;为积极实行考教分离,课程组建立了课程的试题库,目前正在完善课程的在线考试系统;课程组制作的《Java程序设计》多媒体教学课件,获得了2007年学院“教学课件比赛”三等奖、2008年学院“多媒体教育软件大赛”二等奖、河北省第十二届多媒体教育软件大奖赛高等教育组三等奖;课程组教师带领高级编程方向专业的学生利用Java技术设计开发了Java课程学习网站,主要包括:在线学习、在线测试、教学论坛等;课程组教师还从各种途径搜集教辅资料,包括Java教学视频、电子参考书、练习题等,为学生课余学习、扩大知识面提供了帮助。
5 师资队伍的建设
教师是课程教学的组织者与实施者,教师在教学中所起的主导作用,直接关系到课程质量和人才培养[5]。为保障长期稳定的课程质量,必须建设一支高水平的教师队伍。《Java程序设计》课程组通过以老带新、实施集体备课、互相观摩听课,帮助教师成长;通过参加专业认证培训,提高教师的业务理论水平;通过进修学习,提高教师的学位层次;通过校企合作、参加科研活动,提高教师的专业实践和工程实践能力。目前已形成一支以中青年为主要骨干、结构合理、教学实践经验丰富、具有较高科研能力和学术水平的课程建设队伍,其中本科学位教师占14%、硕士学位教师占86%,高级职称教师占57%、中级职称教师占43%。
6 结束语
《Java程序设计》重点课程建设切实促进了该课程教学质量的提高,经过课程组教师的共同努力,课程建设取得了成功,于2009年成为学院的精品课程。而教学改革是永无止境的,我们希望,通过持续不断的努力,不断地取得新的成果并付诸于实践,培养出合格的适应时代要求、富有创新精神的高素质的软件开发人才[6]。
参考文献:
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[4] 林国立,刘伟.向课程建设要质量的思考与实践[J].中国高等教育,2003(17):29-30.
篇6
摘 要: 高职院校要培养学生的动手实践操作能力,而目前存在专业课程教学与产业需求脱节的问题。高职科技园为校企合作课程的开发提供了新的平台。本文以《Java Web 应用开发》课程建设为例,详细说明了以高职科技园为平台的校企合作课程的建设思路及具体实践。
关键词: 课程改革 校企合作 课程建设模式
校企合作体制机制创新是高职院校提升办学能力的必由之路。借助于企业的力量,立足企业的真实需求,高职院校才能在专业建设上有所突破。高职院校校企合作经历了如下几个阶段。第一阶段是企业案例资源的引入。校方从具有代表性的企业中引入企业案例进入课堂,教师消化企业案例,对案例进行恰当的裁剪,然后将企业案例运用到教学中。第二阶段是企业兼职教师的引入。学校从典型企业中遴选兼职教师,并将企业兼职教师直接引入课堂,由兼职教师承担实践类课程的指导工作。第三阶段是校企双方的深度合作,校方与产业链上游企业建立利益共同体,共同承担教学工作,为下游企业培养专业人才。企业由于其自然属性,和高校的教育事业的公益化特征不同,往往从自身的利益出发,校企合作的稳定性不高。而高职科技园的出现,对于校企双方互惠共赢的局面创造提供了可能,也为校企合作课程的建设提供了更坚实的基础。以高职科技园为平台,将企业引入校园,校企双方以合作项目或合作实体为基础进行合作,企业方可以获得人才储备和各类资源,学校方可以将兼职教师引入课堂,形成互惠双赢的局面。
学校推进校企合作的真正目的是提高人才培养质量,而校企合作的真正落脚点在于课程建设,本文以软件技术专业的《Java Web应用开发》课程为例,阐述高职科技园平台下开展校企合成课程建设的实践和探索。
一、课程现状介绍
《Java web应用开发》作为软件技术专业的核心课程,在课程建设的早期已经完成了项目化教材建设、师资团队建设等工作,但是由于课程所对应的软件开发技术发展迅速,原有的课程资源和教学模式在教学实施过程中逐渐显露出局限性,同时该课程需要教师具有较强的软件研发能力和大型Web应用软件的实践经验,而校内任课教师往往很难胜任这样的任务。经过分析发现,《Java Web 应用开发》课程建设过程中目前主要面临以下问题:
1.技术发展要求课程内容更新。
计算机软件的相关技术发展迅猛,而软件技术专业学生的培养目标是面向一线的技术人员,因此要求学生掌握当前的主流应用技术和开发工具。在早期课程开发中主要涉及JSP/Servlet/ JavaBean等技术,而随着开发技术的快速发展,目前软件企业还要求掌握Struts/Hibernate/Spring等框架技术。因此如何快速应企业需求是课程建设与改革面临的挑战。
2.与课程相关的软件项目的规范化。
原来课程内容选择的项目案例与软件企业的实际项目仍然存在差距,由于没有企业工程师的参与,项目源代码开发不规范。这种不规范体现在多个方面,包括参数命名、变量命名、类命名、属性命名及编码规范等。因此,校企合作企业参与软件项目的开发和建设就显得尤为重要。校企双方组成课程团队,从合作企业的实际项目中遴选合适的项目作为备选素材,对该项目进行剪裁从而提出适合课程教学的要求。
3.原版教材不能满足需求。
着眼于学生动手实践能力的培养,提升学生的实践编程能力,目前选取的教材往往不能满足学生学习的要求。以遴选的企业案例为出发点,课程团队需要对原有教材进行改版。改版的目标一方面是增加关于新技术的介绍,将需要介绍的新技术融入项目案例中,另一方面对软件项目的编码进行改进,增强编码的规范性。
4.实现了教学资源的网络共享,但是缺乏师生互动。
早期课程建设中虽然完成了精品课程的建设,学生可以方便地获得课程的各类电子资源,但是由于精品课程网站缺乏互动性,学生对于网络资源只是简单下载,无法体现在线学习的优势,教学效率较低。
5.缺乏企业工程师直接参与教学。
课程的性质决定了企业工程师拥有的一线的软件开发经验对于在校学生具有重大的指导意义,而由于之前学校与企业并没有建立良性的互动关系,企业工程师无法进入课堂为学生答疑解惑,学生无法了解真实的软件开发场景。
6.课程考核不合理。
原有的考核缺乏过程考核元素,更多的是关注学生的最终考试成绩。而课程的真正目的是考查学生在过程中对于具体开发技术的掌握,需要在此过程中了解学生的学习动态,及时给予指导,达到课程目的。
二、课程建设思路
通过分析课程存在的问题,结合专业人才培养目标及企业的实际需求,得到该课程的建设思路。
1.通过对科技园内的典型软件企业进行岗位分析,明确目前Java软件开发工程师岗位的工作任务及职业能力,获取Java Web开发应用领域的具体需求,根据工作任务和职业能力要求确定课程目标。
2.依据课程目标选择典型企业的项目案例,并对案例进行裁剪和优化以适应课程需求。
3.以优化后的案例为基础编写、修订教材。
4.完善和优化网络教学资源库,包括教学课件、教学视频、习题库、案例代码及项目开发文档。
5.引入典型企业的项目开发管理模式,引入企业兼职教师,直接参与课堂教学,模拟企业软件开发过程组织课程的实施,让学生对未来自己的工作岗位和工作情境具有直观感受。
6.探索基于过程的课程考核方式,发挥评价的功能,提高学生的学习积极性。
7.倡导学生主动参与、乐于研究、勤于动手的学习态度,在案例开发过程中培养学生交往与合作的能力。
篇7
关键词:数据库应用;课程建设;课程体系
中图分类号:G642.0 文献标识码:A DoI: 10.3969/j.issn.1003-6970.2012.03.038
On the Database Application Course Construction
LIN Qin-Hua
(Sichuan Information Technical College, 628017)
【Abstract】Course construction proposition for database applications, the author mainly from three aspects were elaborated: Summary of the course curriculum system of higher vocational institutions; followed by a brief description of the courses offered since the opening of the hospital from, including the teaching content, teaching and support. Final summary of the course should be how to build.
【Key words】Database Application; Course Construction; Course System
1 《数据库应用》在高等职业院校课程体系中的作用
从大量的用人单位招聘软件开发人员、信息处理人员、数据维护人员等岗位信息来看,数据库应用是必须掌握的基本技能之一,并且要求熟练,特别是微软在中国占用相当大的市场,其SQL Server更是企业用人必须掌握的基本技能。因此《数据库应用》是高职院校计算机及其相近专业的必修课程。
在高等职业院校中,该课程一般放在大一下学期开设。在我院的软件技术专业课程体系中,其先修课程为《计算机应用基础》,后续课程为PHP程序设计、C#程序设计、Java程序设计等项目开发课程,起到承上启下的作用。该课程对培养学生数据、信息的收集、处理能力,数据库软件的应用能力,数据系统分析能力,数据库设计和开发能力,信息系统开发和维护能力等起着重要的作用。同时也为其他数据库软件(ORACLE等)快速学习和使用打下坚实的基础。
2 我院《数据库应用》开设情况
我院的前身是四川省电子工业学校,当时主要开设DOS平台下的数据库应用,包括有DBASE、FOXBASE、FOXPRO等。从2000年开始,在电子信息、计算机等各专业开设Windows平台下的数据库,有Visual FoxPro、Access等。2004年升高后,在第一届软件专业班开设了《SQL SERVER 2000应用》课程。从2008年开始,我院开始对数据库应用这门课程的教学模式进行改革,确立SQL SERVER 和Orcale为数据库主流教学。
2.1 课程主要内容
当前,我院开设的《数据库应用》课程总共64学时,4个学分。依据《数据库应用》课程标准,主要讲授以下内容:
本课程的教学内容以任务为导向,分解为7大能力,每个能力又分解成若干个任务,在教学过程中体现教、学、做合一。
2.2 教学保障
2.2.1 教学资源
该课程所需要的实训设备主要是机房和网络,而我院大部分的教室均为多媒体教室,还有个基础实训中心,其包括6个实训室(每个实训室48~55台微机不等),因此实训的条件已经达到要求。而且学院各部门的数据处理特别是教务系统、图书管理系统等提供了很好的教学实训环境。
2.2.2 师资队伍
强大的师资队伍是教学质量的重要保障条件。在我院,该课程归属于软件教研室。软件教研室共有12名教师(教授1人,副教授2人,讲师8人,助教1人),其中更有10人均为双师。同时,为了提高师资水平,我院定期组织师资培训学习班,让老师和校外及企业专家们互相交流、学习经验。
3 课程建设
提高《数据库应用》课程建设质量,其根本目的是要提高课程总体教学质量。即:教学保障需要提高;提高学生的自觉性。
3.1 提高教学保障条件
正所谓“巧妇难为无米之炊”,没有教学保障,课程建设就只能是一句空话。教学保障可从以下几方面进行提高:
(1)必备硬件条件。当前,我院的公共机房安装有SQL SERVER 2005,且能够实现广播教学,基本教学条件是具备的。但公共机房不开放,学生课后无法练习。因此,最好能够建立数据库专门实训室,且实现开放。
(2)软件条件。2008年,我院对《数据库应用》课程进行改革,建设了院级精品课程。在精品课程中,包括了该课程的教学内容、课后练习、实战项目等,资料已经比较齐全。但课程教学录像等还未上网,因此该课程还需要进一步的建设。
(3)师资队伍。有项目开发经验的教师,在讲课过程中更能激发和引导学生。让教师到软件公司锻炼后,再来上该门课程,更有利于教学质量的提高。
(4)加强考核。考核不是目的,但却是必须、有效的手段。谁上课、谁出题的这种方式,并不能很好的体现公平,也不利于教学质量的提高。教考分离则是解决该问题的有效途径。我院采用的是建立题库,期末考核时学生进入系统,随机抽题。但题库中的题量有点偏少,特别是项目部分。因此,还需要加强题库建设。
3.2 提高学生的自觉性
学生是学习的主体,老师只能起到引导的作用。目前,高职院校普遍存在一个问题:学生的学习习惯不好,依赖老师,学习的自觉性欠缺。要提高教学质量,最关键的还是要调动学生学习的积极性、主动性。
4 总结
《数据库应用》是一门专业基础课程。有了学院提供的丰富的硬件、软件条件,有了老师们的正确引导,学生发挥出各自自觉性,才能很好地提高学生的数据处理水平,达到学院、学生双赢的目的。
参考文献
[1] 李志中.Visual C# 2008数据库编程实训教程.清华大学出版社.2010
篇8
关键词:专题学习网站;新闻自动管理系统;JSP;MVC
中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)03-0531-03
在网络发展的新时代,越来越多的信息在网上,新闻作为信息的一个重要主题也不例外。这么大的信息量,如果单纯用静态网页一个一个地制作,不仅耗费人力物力,而且新闻本身的时效性也难以发挥出来。所以动态新闻及管理系统的产生顺应当前形势的发展。
通过对比分析国内外的各个新闻自动管理系统和专题学习网站中新闻自动管理系统的优缺点,取其精华,决定开发出功能更加完善的专题学习网站中的新闻自动管理系统。该系统能够满足专题学习网站的功能需求,同时该系统可方便地与其他的相关网站集成,具有一定的通用性。
基于JSP的专题学习网站新闻自动管理系统利用JSP技术实现专题学习网站中新闻的自动。专题学习网站中的新闻栏目能有针对性地分享最新最近的资源信息,更为学习者省时有效地去获得知识,不用到大信息量的新闻专网搜集。学生通过浏览新闻,扩展相关知识,激发了学习欲望。
本文结合基于JSP的专题学习网站新闻自动管理系统,阐述该系统的设计与开发。
2 系统设计
2.1 系统的设计目标
基于JSP的专题学习网站新闻自动管理系统为网络用户提供一个方便、及时的与其专题学习网站有关的新闻、浏览、交流平台。该系统可以实现专题学习网站中新闻的自动、管理系统验证、新闻的浏览、检索、修改和删除、上传图片、管理用户,系统相关设置,能够满足我院精品课程的网站建设项目――“photoshop图像处理专题学习网站”的功能需求,同时该系统可方便地与其他的相关网站集成,具有一定的通用性。该系统主要有四个功能模块:新闻浏览模块、管理系统验证模块、新闻管理模块、数据库访问模块。
从用户角度分析,该系统有两种用户:普通用户和管理员。普通用户通过注册登录论坛后,可以浏览新闻和搜索新闻。管理员登录之后,可设置新闻系统参数,添加新闻,删除新闻,管理员包含普通用户的权限,除了自己特有的管理功能,具备普通用户的所有功能。
2.2 系统体系架构设计
J2EE是目前开发Web应用系统的主流平台之一, J2EE平台采用了MVC三层模式[1]:用户浏览界面层、Web应用服务器层、数据库服务器层。该系统体系构架如图1所示:
2.3 系统的其他主要功能模块
1)新闻浏览功能:用户通过新闻浏览功能可以方便地浏览到的新闻列表,以及新闻的详细内容和图片。
2)新闻搜索功能:用户可以通过某关键字检索网站所有新闻中相符的内容。还可以进行高级搜索。
3)登陆验证审核功能:管理员登陆后台管理系统时需要输入登陆用户名和密码,系统审核后分配权限。
4)系统管理功能:超级管理员和系统管理员可进行系统基本信息、系统参数设置、系统日志管理。
5)版面管理功能:超级管理员和系统管理员可进行类别管理、专题管理。
6)新闻管理功能:管理员添加、修改、删除新闻文章和图片。
7)用户管理功能:超级管理员添加、修改、删除管理员。管理员分为:超级管理员、系统管理员、普通管理员。不同管理员具有不同的管理权限。
8)设置个人信息功能:管理员浏览信息、修改资料、修改密码。
9)分类汇总功能:根据新闻内容不同,进行分类。
10)帮助功能:为用户提供系统使用帮助。
3 系统开发关键技术
3.1 开发技术路线
本系统采用面向对象开发思想,用J2EE开发模式MVC形成三层B/S模式架构设计:用户浏览界面层(开发工具选择Java+JSP动态页面,dreamweaver静态页面,CorelDraw、photoshop美工界面,Flas视频),Web应用服务器层(使用JDBC访问数据库,JavaBean数据库的连接),数据库服务器层(SQL server建立数据库),系统服务器采用Tomcat ,支持目前主流浏览器。
3.2 开发关键技术
1)以面向对象和软件工程思想为总体指导思想,对该系统进行分析设计和开发。
① 在需求分析(结构化分析,SA)的基础上画出主要数据流程图(DFD),深入地描述软件的功能和性能。
② 在概要设计的基础上画出软件结构图(SC图),确定大致的功能模块及模块之间的接口、调用关系;
③ 通过详细设计为每个模块进行详细的算法设计及数据结构;
④ 用UML建模,画出类图;
⑤ 代码编写;
⑥ 通过静态和动态(黑盒法或白盒法)测试发现错误和缺陷,完善系统。
2) JSP动态网页开发技术,为创建高度动态的Web应用提供了一个独特的开发环境,JSP技术建立的站点能够高效地与用户进行动态交互,JSP也得到了越来越多地软件的支持,成为实际上的系统开发规范。
3)JavaBean组件技术对编码的节俭,程序可重用性强。
JavaBean组件封装了管理逻辑、设置逻辑、MD5等算法、数据库连接操作,在*.jsp文件中可调用,节省了大量代码,方便了程序的编写。
4)数据库通过JavaBean――DBConnection.java连接、访问。
在系统的多个JSP页面中都需要访问数据库,因此使用一个JavaBean――DBConnection.java来专门完成数据库的连接、访问等操作,把数据库操作封装在一个类中,每次需要访问数据库时只需实例化这个类并利用类里面提供的公有方法来完成对应的功能即成。既可以节省编码时间,也提高了代码的利用率。
5)MD5数据加密技术。
用户的密码是以MD5值(或类似的其它算法)的方式保存的, 用户Login的时候,系统是把用户输入的密码计算成MD5值,然后再去和系统中保存的MD5值进行比较,而系统并不“知道”用户的密码是什么。
6)数据库具备灵活应变能力技术。
使用JDBC技术可以访问任何常见的数据库,根据所选择的数据库,进行设置就可以运行了。
7)数据库体系B/S结构技术。
8)新闻浏览形式采用分级别栏目技术。
该系统设计了至少三级的栏目模式,这样的栏目定制方式也比较灵活。
9)页面活动设计采用CSS 样式,使页面模块化。
10)后台管理系统添加图文、视频等多媒体新闻的技术。
4 系统的特色
4.1 体系结构较为先进
系统的体系构架、系统设计和关键技术较为先进,这些关键技术包括:以面向对象和软件工程思想、JavaBean组件技术、数据库访问技术、MD5数据加密技术、数据库具备灵活应变能力技术、数据库体系B/S结构技术、分级别栏目技术、CSS样式表技术、后台管理系统添加图文技术等。
4.2 功能强大,新闻内容丰富,建设符合规范
该系统功能比较强大,可实现学习网站相关新闻的分栏目、浏览、检索、修改和删除、上传图片、管理系统验证,管理用户、系统参数设置等功能,使用操作界面友好 ,提示信息清楚 ,用户操作简单,能够满足该专题学习网站的功能需求。
4.3 系统具有跨平台特性
由于系统采用Java、JSP等技术实现,加上MySQL的开源特性,因此本系统可实现跨平台应用。可方便地与其他的相关网站集成,具有一定的通用性。该系统完成后经过不断改进与完善, 已用于我院精品课程的网站建设项目――“photoshop图像处理专题学习网站”中, 系统具有较高的稳定性和易用性 ,能够及时地photoshop图像处理的新闻消息 ,快速地查询相关内容。学习用户反映效果好,对吸收和掌握新知识有促进作用。
参考文献:
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在逐步掌握面向对象程序设计的基本特性、原则后,大部分学生已经能够使用类进行程序设计,合理的使用其继承性、多态性等性质。在使用多个类协调完成任务时,已经能够使用基本的设计原则。但对于综合性强的复杂问题,随着类的数量、代码量的增加,对程序整体结构的设计能力要求较高。而在教学过程中,多为验证型和设计型的实验,大型综合实验的锻炼比较少。教学中,对于如何把这些概念应用到解决具体问题的程序设计中,并且构造良好的程序结构,未进行充分的讲解。在面对这些复杂问题时,学生一般未考虑到程序整体结构的设计和优化,注意力集中于局部功能特性、结构的优化。
引入软件设计模式的可行性分析
软件设计模式[2-4]是一套被反复使用、经过分类编目、面向对象的代码设计经验的总结。随着面向对象技术的发展和广泛应用,已成为软件开发人员必须掌握的开发技能和思想。软件设计模式反应了面向对象设计思想在软件设计过程中如何重复使用,并以此构造出程序的良好结构。每个设计模式的说明有名称、意图、动机、实用性、结构、参与者、协作、效果、实现方法、代码示例等[2],这些设计方法可以有效提高代码的可重用性和可维护性。计算机专业的学生一般都在学习Java之前学过了C++面向对象程序设计课程,基本掌握了面向对象设计的基本概念和设计思想。设计模式所体现的面向对象设计思想一般会通过一种面向对象的程序设计语言所写的代码体现出来,且目前已有很多用C++和Java等语言描述设计模式的相关书籍,完全可以把设计模式引入面向对象程序设计教学中来,有的学校已专门开设了设计模式课程[5-6]。
引入软件设计模式的教学方法
软件设计模式,经过分类编目总共有20多种[3,5],且不断发展。学习设计模式不是面向对象程序设计课程的教学核心,不需要学习和掌握全部设计模式,而是选择适当的模式在适当的时候引入课堂教学。这需要遵循一定的教学方法,通过实践,我们总结出以下教学方法。1)发现面向对象程序设计语言本身蕴含的设计模式思想。程序设计语言本身提供的API类蕴含着非常优秀和丰富的面向对象设计思想,同时也是设计模式的灵活应用和体现。以Java为例,创建线程时,可以继承Thread类,覆盖其run()方法,这个创建线程的方法就使用了模板方法模式。父类Thread定义了线程的主要方法和工作流程,子类实现线程体方法run()就可以了。模板方法设计模式灵活使用了面向对象特性的重要特性:封装性、继承性和多态性。Java中使用模板方法设计模式的地方还有很多,如创建Applet时,继承JApplet类;创建Servlet时继承HttpServlet等。当然,JavaAPI还体现了其他设计模式。通过发现API中的设计模式,在课堂教学中适时引入设计模式的概念,让学生初步接触和理解设计模式的思想;通过API的学习和使用,体会其中蕴含的面向对象设计思想;Java工具包包含了API的源代码,通过分析其源代码有助于学生提高面向对象程序设计能力。2)启发式对比教学。对于一个具体问题,刚学习面向对象程序设计的学生习惯用非面向对象技术,甚至有些已学习过C++的学生也是如此,设计出的软件程序一般是由简单的变量和功能堆砌而成。没有体现面向对象设计思想、可复用程度低、缺乏灵活性,后续软件程序变更和功能扩展比较困难。对于这样的情况,教师可分别用基本的面向对象设计方法与引入设计模式后的程序进行对比讲解,详细分析每种方法的设计过程。在教师的启发下,学生比较两种方法在出发点、设计思想和最终结果的差别,领悟出面向对象程序设计的优势以及引入设计模式后的革新等。例如,学生设计程序计算不同排序算法的时间时,往往是设计出彼此没有关系的类,忽略了抽取基类的过程,代码可复用性差。引入设计模式后,引导学生抽取一个基类,在基类中定义好计算不同排序算法所需时间的执行流程和代码框架,子类只需要覆盖父类的某一个方法实现具体的排序算法就可以了,提高了代码的可复用性和扩展性。3)对开源软件进行设计模式分析。以Java平台为例,有很多优秀的开源软件。围绕真实的开源软件组织教学,教师指导学生应用所学面向对象程序设计知识分析开源软件的代码设计和结构设计,能够激发学生的创造力,培养创新精神,激发求知欲望,培养开拓进取的自学能力。把开源软件分析引入教学中,首先要选择合适的开源软件项目。目前开源软件种类繁多、数量庞大,要选择那些在教学中实践性和可操作性比较高、功能相对简单、设计精巧的小软件或软件框架。Java工具包包含了丰富的例子,并且附有源代码,在教学中可以作为小软件进行分析。在软件框架方面可以选择Struts等轻型软件框架。对这些开源软件重在分析其面向对象程序设计思想和优秀的程序整体结构。分析过程由教师引导和辅助,学生为主体;教师从知识传授变为启发和引导,学生主动从开源软件的分析中获得启示,促进学生自主学习。对于面向对象设计能力掌握得较好的学生,教师可以鼓励其根据自己的兴趣向开源软件社区中贡献代码,与国际顶级高手协作。4)案例任务驱动教学。案例任务驱动教学主要是引导学生把学习的面向对象设计知识和思想灵活融入具体实践项目中去,体会基于面向对象思想的代码设计和结构设计对软件稳定性、扩展性和可维护性的影响。案例任务驱动教学,围绕真实项目进行教学,学生可以分组协作完成,教师与学生共同讨论、分析和设计软件产品。案例项目的分析和设计要与课堂教学匹配,要针对课堂教学内容科学设计。首先,要选择难度适宜、规模较小的软件项目。要注重软件项目的实践性和可操作性,如果是集中实践,一般限定在1~2周内完成。其次,要合理分解软件设计任务,把总目标分解成多个小目标;整体软件划分为相对独立的功能模块,转化成容易分析和设计的简单任务。任务的合理分解直接影响到案例任务目标是否能够实现。案例目标分解后,要对所解决的问题进行抽象、分析上下文环境;根据问题类型决定如何灵活应用面向对象设计特性,并设计问题的解决方法。在学生设计的基础上,教师引导学生将所设计的内容与设计模式进行比较,找出共性,判断是否能选用已有模式解决所面临的设计问题;或者对选取的设计模式进行变化、修改等应用到案例中。采取分析、设计、比较、优化等步骤,在此过程中,逐步掌握面向对象设计的精髓,最后完成案例任务目标。案例任务教学中,除了教师引导外,还要注意调动学生自主学习的积极性。逐步让学生掌握探索、分析、解决问题的主动权,根据自身行为的反馈信息形成对客观问题的认识和解决方法。要注重小组成员之间的协作学习,通过小组讨论,从协作伙伴的反馈信息中形成对问题的认识和解决方法,构建相互学习,共同提高的机制。案例任务完成后,由教师引导学生进行评价和总结。5)注重抽象思维和技术的锻炼。抽象思维和技术是人类理解和解决复杂问题最重要的工具之一[6-7],也是面向对象程序设计中广泛应用的原则之一。利用抽象技术,通过层次分类方法达到自上而下地对复杂问题逐步求精和模块化。从抽象角度分析和理解面向对象设计技术的主要特性。为了让学生深刻理解面向对象程序设计思想,可以适当引入符号与图形表示方法。统一建模语言UML是使用面向对象思想对软件系统进行可视化建模的一种语言,适用于软件开发周期的各个阶段。UML提供的类图、对象图、序列图可以非常直观地描述类或者对象之间的协作关系。在面向对象设计教学中,引入部分UML知识,能锻炼学生用符号进行表达的抽象思维,又能可视化的描述所设计的程序或者软件。
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关键词:课堂教学;实践教学;创新能力
中图分类号:G642 文献标识码:B
1引言
“计算机操作系统”是计算机专业的一门重要专业基础课,传统的课程教学着重讲授操作系统的基本概念和原理,课程内容主要包括进程管理、存储管理、输入输出系统、文件系统、用户接口五大部分。作为计算机专业的传统必修课,“操作系统”课程的重要性是勿容置疑的,但该课程传统的教学模式中存在以下几个显著的问题:
(1) 内容枯燥难懂,充斥着大量的原理和概念。由于很多教材的内容以及课堂的讲解都很少与实际操作系统相联系,学生往往觉得课程中的概念、原理抽象而且苦涩难懂,由此对课程学习缺乏兴趣,最后以死记硬背对付考试。
(2) 课程的内容陈旧,远落后于该领域最新的研究成果。如计算机系统安全、分布计算、嵌入式系统等内容几乎没有涉及。
(3) 课程实践环节与理论学习严重脱节。由于课程内学时的限制,传统的实验环节往往是对主流操作系统(如Linux)的初步接触与使用,而对操作系统内核本身没有任何触及,这样学生在课堂中所学的操作系统原理以及概念流于形式,对以后从事这方面研究或系统开发工作的帮助十分有限。
本文针对操作系统传统教学模式存在的问题,并在总结和完善该课程以往教学实践和经验的基础上,提出了构筑全新的“教―学”体系,建立长效“实践教学链”教学模式和实践、尝试创新型的“六步教学法”。我们“计算机操作系统”课程组将其运用在该课程的教学教育改革过程之中,取得了明显的实际效果。教学质量显著提高的同时受到了学生们的好评和院校两级督导组的肯定。我们建设的“操作系统”课程已于2006年评为西北工业大学
校级精品课程;2007年获得校级教育教学改革研究项目的资助;2008又获得教育部――微软精品课程资助。下面是对该课程课堂和实验教学创新实践的总结供同行及相关人士探讨。
2重视课堂教学仍是现阶段课程教学的基础
2.1课堂教学,需要“适应国情”
尽管随着我国教育和科技的发展,许多国内一流高校的计算机课程体系在不断的改革,但对于地处西部的本科学生而言,不论从其自身的家庭环境,还是就读高中的计算机教育情况都有所不同,因此计算机文化从一入学就参差不齐;加之大学三年的学习后,同学之间在对计算机本身的理解和实践水平上相差甚巨。这种情况决不是个例,几乎每年授课时都会遇到,所以主讲教师在授课速度、课程内容以及授课方法的选择上,需要在教材的基础上制定可被大多数学生接受的教学大纲和计划,以便使学生在最大程度掌握知识的同时提高学习兴趣。在目前的国情下我们还无法做到一对一(或一对少量)的教学,因此在实施教学的过程中把握这样一个原则,即主要抓中间,兼顾两端,是我们这几年在课堂教学方面的一个基本经验。根据实际的学生反馈,这种照顾大多数学生“适应国情”的方法具有一定的推广意义。
2.2课堂教学,需要“提高教师水平”
在所有课堂教学环节中,要达到高质量的课堂教学效果,教师的引领、启发和向导作用必不可少。因此,教师需要做到对授课课程的熟练把握和对教学内容的融会贯通。具体而言,主讲教师在全面熟悉教材的基础上要做到以下几点。(1)要全面了解计算机操作系统国内外发展的最新动向,对新老知识进行仔细的研究、取舍和衔接;(2)要全面、透彻的理解教学大纲要求,同时明确和了解教学对象的实际情况,在两者之间找到平衡点,通过授课和练习,使学生的课程知识在大纲要求的基础上更加丰富;(3)要加强教师的科研锻炼,使其在实践中深入理解计算机操作系统知识的内涵,通过参加科学研究、工程实践及实验教学,获得书本、论文以外的一手信息,以便有效改善和提高自身的知识结构及教学水平。
2.3课堂教学,需要“抓住重点”
课堂教学的关键一点,就是要充分“吃透”教材和教学大纲所要传授的教学内容。那么如何“吃透”呢?就是要尽可能多的搜集、整理和筛选国内外该门课程一流的教学及研究资料。我们知道现在某一门课程的一种教材往往做不到面面俱到,把所有知识点都能讲解的十分清楚,因此通过对大量不同教材的仔细分析和比较,最终选择和整理出阐述最清晰和最易于学生理解的那部分内容讲授给学生,是我们多年在课堂教学方面的又一个基本经验。
只有在大量分析和比较文献和教材资料的基础上,才能真正做到合理取舍,授课老师要清醒地认识到,把握好宝贵、有限的授课时间,抓住重点,讲清难点是课堂教学成败的关键所在。
3实践教学创新才是本科生课程教学的真正目标
3.1树立全新的“教―学”体系,明确实践教学的目标
这几年我们教学团队根据“操作系统”课程体系中课程内容更新较快、综合性强、实践性强的特点,每年都对授课内容、电子课件等教学相关资料进行更新和优化,从而保证内容的新颖性以及对新方向、新技术的把握。教学团队结合了卡内基梅隆大学的“learning by doing”等先进教学思想,形成了“理论讲解+实例演示+综合实验+专业竞赛”的递增式“教―学”体系;为充实和构筑该教学体系,我们加强与国际一流IT公司在教学、科研方面上的合作。2005年起通过与SUN中国工程研究院的紧密合作,联同北京大学、清华大学、国防科学技术大学、浙江大学、上海交通大学、北京航空航天大学等国内知名高校计算机专业的“操作系统”课程主讲教师实施了OpenSolaris项目(旨在推动中国操作系统教学水平的提升)。在该项目中我们教学团队承担了核心的IPC内核部分的分析工作,为此后自主设计“西北工业大学操作系统教学创新实验平台”奠定了坚实的实践基础。2006年在Intel公司的资助下,基于Intel多核的“操作系统”课程实验也相继设计完成。这些实验教学平台的建立为主讲教师提供了大量课堂“实例演示”和课内“综合实验”案例,为本科生感性认识和理解操作系统基本原理和概念起到了切实、有效的作用。与此同时,2006年4月我们作为牵头单位举办了首届全省知名高校操作系统教学研讨会;2006年10月,又联合SUN中国工程研究院和北京大学,举办了2006高校操作系统及Unix/C编程教学研修班,全国近30多所高校主讲“操作系统”课程的老师参加了本次研修。通过上述多种形式的教学活动,使我们与全国一流计算机专业高校共同分享在“操作系统”课程体系教学改革方面的优秀理念和成果,更使我们“操作系统”课程体系的改革不断地深化,逐步形成了四结合的全新“教―学”体系。
3.2建立“实践教学链”,培养学生创新能力
前面介绍了“教―学”体系中“教”层面的课程建设工作,为了从“学”层面来落实“实践教学”的目标,培养本科生学习“操作系统”课程的兴趣和提高他们的实践创新能力,我们建立了“实践教学链”新的教学模式。所谓“实践教学链”就是贯穿于本科生操作系统教学的5个一体化“实践”活动。它们是“课内实验+课程设计+全国竞赛+大学生创新训练+本科毕业设计”。通过“实践教学链”的设置,使本来相互独立的学习环节能系统的串接于整个课程的教学过程之中,进而加大了学生实践操作系统知识的机会,延长了深入认识和理解操作系统内部机制的学习时间。我们的实践经验得出,特别是通过串接“全国竞赛”、“大学生创新训练”和“本科毕业设计”这三个实践活动能有效促进学生对相关知识点的理解,改变传统教学“满堂灌”模式,调动学生的学习积极性和主动性,构建了学生的主体地位。2007年获得首届“SUN 2007创新之源编程大赛”二等奖的郭阎团队就是这种全新教学模式的典型实例。他们在与老师充分讨论的基础上,通过利用Java反射机制建立了基于插件的Solaris内核可视化框架。作为“竞赛”作品,实现了Solaris进程调度的可视化插件;作为“大学生创新训练”的项目内容,实现了Solaris进程内存空间分配和释放过程的可视化插件;作为“毕业设计”,又实现了UFS文件系统的文件检索过程及磁盘寻道活动的可视化插件。通过这三个实践活动的锻炼,学生对Solaris的内核结构和机制有了深入的认识和理解,激发了学习热情,并最终提高了他们的自信和实践创新能力。
3.3实施“六步教学法”,增强知识融会贯通
结合上面5个一体化“实践”活动,我们提出和尝试了具体的本科操作系统学习“六步教学法”并使其融入到“实践教学链”之中。第一步,要点提示。让学生在上课前明确所将课程章节的学习重点。第二步,教材预习及设疑。让学生预习将要授课的内容,并把不懂得内容纪录并尝试自己查找文献及相关资料初步解决。第三步,讲授释疑。课堂内授课老师针对典型案例和第二步过程遇到的问题进行评析,并设置课后练习与单元总结。第四步,课内实验。由老师设计相应的教学实验环节,让学生通过动手练习来理解课堂内容与相关技术。第五步,课程设计。通过课程设计系统学习重点内容,让学生初步具有独立验证所学内容的能力。第六步,毕业设计与竞赛结合。在毕业设计期间组织学生参加专业竞赛,通过竞赛活动让学生能够对所学知识融会贯通并得到实际应用。
通过建立上述“实践教学链”和实施“六步教学法”,使学生在整个操作系统的学习过程,能循序渐进的进行系统训练,大大提高了他们对该课程的兴趣和理解,培养了实践创新能力。
4结束语
当今世界,计算机技术的发展日新月异。因此,在“计算机操作系统”的教学中,在传统教学的基础上,必须充分发挥好教师和学生的共同力量,在努力抓好课堂教学质量的同时,致力于课程实践教学的创新,并充分适应我国教育的基本“国情”,积极培养学生的创新思维和创新能力,为学生将来发展成为创新型人才,在自己的岗位上为国家计算机事业的大步发展做出贡献奠定坚实的基础。
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