時(shí)間:2022-04-08 22:04:00
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇大學(xué)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)報(bào)告,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞:作業(yè)管理系統(tǒng);B/S模式;ASP技術(shù);SQL server數(shù)據(jù)庫(kù);《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》
中圖分類號(hào):TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-3044(2013)23-5312-05
針對(duì)我校傳統(tǒng)《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》公共課作業(yè)管理現(xiàn)狀,由于本課程教學(xué)的特殊性和復(fù)雜性,作業(yè)管理往往是粗放型的,可操作性不強(qiáng),特別是對(duì)作業(yè)批改過(guò)程(包括作業(yè)提交、在線批改、將批改情況及時(shí)反映給學(xué)生)各個(gè)環(huán)節(jié)的管理很難到位,老師布置作業(yè),學(xué)生把作業(yè)做在作業(yè)本上,然后再交給老師,老師批改之后再把作業(yè)本返回給學(xué)生,步驟繁瑣,效率低,因而影響教學(xué)質(zhì)量的提高。以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為核心的信息高速公路的興起,突破了傳統(tǒng)的人工作業(yè)管理模式,使高校的作業(yè)管理方式和效率都發(fā)生了深刻的變化。因此,我們必須充分利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)這一現(xiàn)代化技術(shù)來(lái)完成作業(yè)管理工作,把作業(yè)管理人員從繁重的工作中解放出來(lái),提高工作效率和準(zhǔn)確率,使作業(yè)管理工作實(shí)現(xiàn)“現(xiàn)代化、系統(tǒng)化、規(guī)范化”。
1 存在的問(wèn)題
由于公共計(jì)算機(jī)課的特殊性,一個(gè)教師布置的相同作業(yè)要重復(fù)批改多次,使教師重復(fù)工作量增大,效率低。本系統(tǒng)既能滿足《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》教研室計(jì)算機(jī)公共課程作業(yè)管理的需求,同時(shí)也能向全校進(jìn)行推廣。甚至可以將成功的案例像其他學(xué)校進(jìn)行推廣。作為計(jì)算機(jī)應(yīng)用的一部分,使用計(jì)算機(jī)對(duì)作業(yè)環(huán)節(jié)的工作進(jìn)行管理,有著手工管理所無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)。例如:效率高、可靠性高、存儲(chǔ)量大、保密性好、無(wú)紙化等。這些優(yōu)點(diǎn)能夠極大地提高教師管理的效率,也是學(xué)校的科學(xué)化、正規(guī)化管理,實(shí)現(xiàn)數(shù)字化教學(xué)的重要條件。
基于這些問(wèn)題,有必要建立一個(gè)在線作業(yè)管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以方便教師對(duì)學(xué)生作業(yè)的管理和學(xué)生自主學(xué)習(xí),方便教師與學(xué)生之間的交流,同時(shí)也使得管理人員能夠方便對(duì)教研室教學(xué)資料的管理與保存。使作業(yè)管理工作規(guī)范化,系統(tǒng)化,程序化,避免了傳統(tǒng)管理方式的隨意性,提高信息處理的速度和準(zhǔn)確性,能夠及時(shí)、準(zhǔn)確、有效的查詢和修改作業(yè)情況,提高教師和學(xué)生的效率,降低管理的成本。
作業(yè)是師生雙向交流的一種重要途徑,不僅可以考核學(xué)生在課堂教學(xué)活動(dòng)中的消化吸收程度,而且也可以檢驗(yàn)教師的教學(xué)質(zhì)量。高等學(xué)校是Internet網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究與應(yīng)用的較早單位之一,計(jì)算機(jī)的普及、校園網(wǎng)的出現(xiàn),為學(xué)生作業(yè)管理的網(wǎng)絡(luò)化和正在興起的遠(yuǎn)程教學(xué)提供了強(qiáng)大的技術(shù)支持[1]。目前,國(guó)內(nèi)外作業(yè)管理一般采用兩種方法:一種是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)電子郵件發(fā)送;另一種是存放到教師電腦上的一個(gè)共享目錄內(nèi)。但這兩種方法都有各自的弊端:前一種方法易受網(wǎng)絡(luò)因素影響、電子郵件服務(wù)商的存儲(chǔ)空間限制;后一種方法卻存在一個(gè)更致命的缺點(diǎn):學(xué)生可以隨意查看、更改和刪除其它同學(xué)的作業(yè),造成大量如抄襲作業(yè)、惡意刪除或修改其他同學(xué)作業(yè)的事情發(fā)生;老師在幫學(xué)生修改作業(yè)時(shí),也很容易弄不清楚作業(yè)批改與否;作業(yè)是誰(shuí)的或是舊作業(yè)沒(méi)刪除掉,跟新作業(yè)搞混了等情況,雖然有些可以用嚴(yán)格的紀(jì)律來(lái)實(shí)現(xiàn)管理,但仍然會(huì)給學(xué)校和老師帶來(lái)很多的麻煩。
2 研究?jī)?nèi)容
無(wú)論采用何種方法開發(fā)系統(tǒng),系統(tǒng)分析工作都是十分重要的環(huán)節(jié)。軟件的需求分析是軟件生存周期中重要的一步,只有通過(guò)對(duì)軟件進(jìn)行需求分析,才能把軟件功能和性能的總體概念描述為具體的軟件需求規(guī)格說(shuō)明,進(jìn)而建立軟件開發(fā)的基礎(chǔ)[2]。
軟件需求分析分析的成功與否,決定著整個(gè)系統(tǒng)功能的完善性以及穩(wěn)定性。在該階段需求分析人員需要確定整個(gè)作業(yè)管理系統(tǒng)的功能要求,并且將現(xiàn)實(shí)事務(wù)抽象成對(duì)象并建模[4]。
經(jīng)過(guò)對(duì)《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》課程作業(yè)管理系統(tǒng)分析,將系統(tǒng)劃分出了學(xué)生用戶、老師用戶、管理員、課后習(xí)題庫(kù)、標(biāo)準(zhǔn)答案、實(shí)驗(yàn)報(bào)告提交時(shí)間、課后習(xí)題作業(yè)提交時(shí)間、課后習(xí)題作業(yè)答案、實(shí)驗(yàn)報(bào)告作業(yè)答案、作業(yè)要求等幾個(gè)實(shí)體。系統(tǒng)的最終用戶是面向管理員、老師、學(xué)生。后臺(tái)管理系統(tǒng)(即管理員模塊)主要對(duì)學(xué)生和老師的信息管理、以及對(duì)課后習(xí)題作業(yè)和課后習(xí)題作業(yè)答案進(jìn)行管理、修改用戶的密碼等;老師模塊主要對(duì)作業(yè)要求和學(xué)生成績(jī)進(jìn)行管理、以及批改作業(yè)等;學(xué)生模塊主要實(shí)現(xiàn)提交作業(yè)、查看成績(jī)等。本系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)功能模塊,具體如下:
1) 老師信息管理
修改、刪除、添加老師信息,并將老師信息入庫(kù);登錄系統(tǒng)時(shí),根據(jù)老師編號(hào)和密碼進(jìn)入。
2)學(xué)生信息管理
修改、刪除、添加學(xué)生信息,并將學(xué)生信息入庫(kù);登錄系統(tǒng)時(shí),根據(jù)學(xué)號(hào)和密碼進(jìn)入。
3)課后作業(yè)管理
管理員將《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》課后習(xí)題錄入數(shù)據(jù)庫(kù),以供老師、學(xué)生查用,老師根據(jù)實(shí)際情況布置作業(yè)要求,并將作業(yè)要求入庫(kù),再規(guī)定一個(gè)上交時(shí)間;學(xué)生必須在規(guī)定時(shí)間內(nèi)按老師的要求完成作業(yè),然后提交作業(yè),并將作業(yè)入庫(kù)保存。
4)實(shí)驗(yàn)報(bào)告作業(yè)管理
老師根據(jù)實(shí)際情況布置實(shí)驗(yàn)報(bào)告作業(yè),將作業(yè)要求入庫(kù),并規(guī)定一個(gè)時(shí)間;學(xué)生必須在規(guī)定時(shí)間內(nèi)按老師的要求完成作業(yè),然后提交作業(yè),并將作業(yè)入庫(kù)保存。
5)標(biāo)準(zhǔn)答案管理
管理員將課后習(xí)題的參考答案入庫(kù),供老師批改作業(yè)時(shí)參考。
6)成績(jī)管理
老師根據(jù)學(xué)生的作業(yè)情況打分,分為A、B、C、D、E五個(gè)等級(jí),并保存到數(shù)據(jù)庫(kù),學(xué)生只能查看個(gè)人成績(jī),老師可以查看整個(gè)班級(jí)的成績(jī)信息。
3 業(yè)務(wù)流程
在線作業(yè)管理系統(tǒng)流程圖描述為:管理員通過(guò)后臺(tái)管理系統(tǒng)進(jìn)入之后,將學(xué)生和教師信息、習(xí)題及標(biāo)準(zhǔn)答案導(dǎo)入系統(tǒng)中;教師通過(guò)前臺(tái)系統(tǒng),使用自己的賬戶和密碼登入系統(tǒng),修改個(gè)人密碼,布置相關(guān)習(xí)題或?qū)嶒?yàn)報(bào)告,并設(shè)置習(xí)題提交時(shí)間;學(xué)生通過(guò)賬號(hào)密碼登入系統(tǒng),可修改自己的賬號(hào)密碼,可查看老師布置的相關(guān)習(xí)題并進(jìn)行作答,做完之后在教師規(guī)定的上傳時(shí)間之前上傳作業(yè);教師通過(guò)登錄系統(tǒng)查看學(xué)生完成作業(yè)的情況,并對(duì)提交的作業(yè)進(jìn)行批改,打出分?jǐn)?shù);之后可查看成績(jī)。
在線作業(yè)管理系統(tǒng)流程圖如圖1所示:
4 系統(tǒng)的ER模型
經(jīng)過(guò)對(duì)《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》課程作業(yè)管理系統(tǒng)分析,將系統(tǒng)劃分出了學(xué)生用戶、老師用戶、管理員、課后習(xí)題庫(kù)、標(biāo)準(zhǔn)答案、實(shí)驗(yàn)報(bào)告提交時(shí)間、課后習(xí)題作業(yè)提交時(shí)間、課后習(xí)題作業(yè)答案、實(shí)驗(yàn)報(bào)告作業(yè)答案、作業(yè)要求等幾個(gè)實(shí)體,其各個(gè)實(shí)體的屬性如下:
學(xué)生:學(xué)生學(xué)號(hào),學(xué)生姓名,所在院系,所在年級(jí),所在班級(jí),任課教師編號(hào),密碼;
教師用戶:教師編號(hào),教師姓名,所教班級(jí),密碼;
管理員:用戶名,密碼,系統(tǒng)最大在線人數(shù);
課后習(xí)題庫(kù):習(xí)題章節(jié),習(xí)題內(nèi)容;
課后習(xí)題標(biāo)準(zhǔn)答案:習(xí)題章節(jié),答案內(nèi)容;
實(shí)驗(yàn)報(bào)告提交時(shí)間:實(shí)驗(yàn)次數(shù),提交時(shí)間,教師編號(hào);
實(shí)驗(yàn)報(bào)告作業(yè)答案:自動(dòng)編號(hào),學(xué)生學(xué)號(hào),實(shí)驗(yàn)次數(shù),實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī),實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容,是否提交,是否批改;
課后習(xí)題作業(yè)提交時(shí)間:習(xí)題章節(jié),提交時(shí)間,教師編號(hào);
課后習(xí)題作業(yè)答案:自動(dòng)編號(hào),學(xué)生學(xué)號(hào),習(xí)題答案,習(xí)題章節(jié),成績(jī),是否提交,是否批改;
作業(yè)要求:教師編號(hào),習(xí)題章節(jié),實(shí)驗(yàn)次數(shù),習(xí)題作業(yè)要求,實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求。
本系統(tǒng)的ER模型如圖2所示:
5 系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)屬于管理信息系統(tǒng),管理信息系統(tǒng)(Management Information Systems 簡(jiǎn)稱MIS)現(xiàn)階段普遍認(rèn)為是由人和計(jì)算機(jī)設(shè)備或其他信息處理手段組成并用于管理信息的系統(tǒng),是用系統(tǒng)思維的方法以計(jì)算機(jī)和現(xiàn)代通信技術(shù)為基本信息處理手段和傳輸工具的、能為管理決策者提供信息服務(wù)的人機(jī)系統(tǒng)。通過(guò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)這個(gè)階段的工作將劃分出組成系統(tǒng)的物理元素——程序、文件、數(shù)據(jù)庫(kù)、人工過(guò)程和文檔等等[9]。總體設(shè)計(jì)階段的另一項(xiàng)重要任務(wù)是設(shè)計(jì)軟件的結(jié)構(gòu),也就是要確定系統(tǒng)中每個(gè)程序是由哪些模塊組成的,以及這些模塊相互間的關(guān)系。
經(jīng)過(guò)需求分析和可行性分析后,得出本系統(tǒng)所需的與教務(wù)系統(tǒng)的接口、管理員添加刪除修改課后習(xí)題和課后習(xí)題答案、老師布置和批改作業(yè)、學(xué)生提交作業(yè)等功能是可以實(shí)現(xiàn)的。
本系統(tǒng)通過(guò)強(qiáng)大的技術(shù)支持,為作業(yè)的管理帶來(lái)便利,不但減輕了老師的工作量、學(xué)生的學(xué)習(xí)任務(wù),而且提高老師的工作效率、學(xué)生的學(xué)習(xí)效率外,還方便了學(xué)校教學(xué)管理、教學(xué)考核,減少人力與管理費(fèi)用,提高管理和服務(wù)質(zhì)量。建立高效的管理和服務(wù)平臺(tái)以提高作業(yè)處理速度和管理的效率,界面精美、友好、快捷,人性化設(shè)計(jì),后臺(tái)管理功能強(qiáng)大且效率高。
6 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
本系統(tǒng)前臺(tái)登錄分為學(xué)生登錄和老師登錄,打開系統(tǒng)登錄首頁(yè)(index.asp)后選定是何種用戶登錄(其中默認(rèn)的用戶類型為學(xué)生),然后輸入用戶編號(hào)和密碼,如果用戶編號(hào)和密碼正確,就可以成功的登錄本系統(tǒng)。如果輸入的用戶名錯(cuò)誤,則會(huì)在標(biāo)簽控件上顯示:“該用戶不存在或用戶名輸入錯(cuò)誤,請(qǐng)檢查后重新輸入!”;如果用戶輸入的用戶名在用戶信息表中存在,但密碼錯(cuò)誤,則會(huì)在標(biāo)簽控件上顯示:“您輸入的密碼錯(cuò)誤,請(qǐng)檢查后重新輸入!”。其中登錄流程如圖3所示。
7 導(dǎo)入學(xué)生、老師信息
本系統(tǒng)支持與教務(wù)管理系統(tǒng)的接口,管理員登錄到后臺(tái)管理系統(tǒng)后,在系統(tǒng)設(shè)置欄目中下載學(xué)生信息表和老師信息模板(excel表格),然后將教務(wù)管理系統(tǒng)里導(dǎo)出的學(xué)生信息按模板做好,并將這兩個(gè)Excel表格上傳到服務(wù)器上,再執(zhí)行信息導(dǎo)入操作(執(zhí)行導(dǎo)入功能的shujudaoru_add.asp源代碼參見附錄),當(dāng)學(xué)生信息和老師信息成功導(dǎo)入后系統(tǒng)會(huì)提示“成功導(dǎo)入信息”,最后調(diào)用存儲(chǔ)過(guò)程建立學(xué)生和老師之間的關(guān)系(一個(gè)學(xué)生對(duì)應(yīng)一個(gè)老師)。
導(dǎo)入學(xué)生、老師信息數(shù)據(jù)流程圖如圖4所示:
將教務(wù)系統(tǒng)導(dǎo)出的學(xué)生信息Excel表中的信息按本系統(tǒng)的要求保留其中需要的幾列,然后將其按系統(tǒng)提示導(dǎo)入到數(shù)據(jù)庫(kù)中;將教務(wù)系統(tǒng)導(dǎo)出的老師信息Excel表中的信息按本系統(tǒng)的要求保留其中需要的幾列,然后將其按系統(tǒng)提示導(dǎo)入到數(shù)據(jù)庫(kù)中,其中一個(gè)老師教多個(gè)班時(shí)中間用英文格式下的逗號(hào)隔開
8 建立老師信息與學(xué)生信息關(guān)系
學(xué)生和老師的信息導(dǎo)入成功后,點(diǎn)擊系統(tǒng)設(shè)置菜單下的建立老師表和學(xué)生表關(guān)系,調(diào)用存儲(chǔ)過(guò)程updateTeachernumofStudents,建立學(xué)生和老師之間的關(guān)系(學(xué)生與老師是一對(duì)一的關(guān)系、老師和學(xué)生是一對(duì)多的關(guān)系)。其中,將任課老師編號(hào)填入學(xué)生信息表中。
9 錄入課后習(xí)題和答案
管理員登錄系統(tǒng)后,可以進(jìn)行錄入課后習(xí)題和系統(tǒng)答案操作。
點(diǎn)擊習(xí)題的操作中的上傳課后習(xí)題,顯示出上傳課后習(xí)題操作界面,選擇習(xí)題章節(jié)并填入習(xí)題內(nèi)容,點(diǎn)擊提交即可,當(dāng)該章節(jié)習(xí)題已經(jīng)存在時(shí)系統(tǒng)回提示“該章節(jié)習(xí)題已存在”等人性化的提示信息,點(diǎn)擊習(xí)題的操作中的上傳課后習(xí)題,顯示出上傳課后習(xí)題操作界面,選擇習(xí)題章節(jié)并填入習(xí)題內(nèi)容,點(diǎn)擊提交即可,當(dāng)該章節(jié)習(xí)題已經(jīng)存在時(shí)系統(tǒng)回提示“該章節(jié)習(xí)題已存在”等人性化的提示信息。
10 系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
系統(tǒng)安全包括數(shù)據(jù)庫(kù)安全和用戶權(quán)限控制,本系統(tǒng)基本實(shí)現(xiàn)了SQL Server 2000數(shù)據(jù)庫(kù)的安全,充分考慮了用戶權(quán)限的控制,以提高系統(tǒng)的安全系數(shù)。
本系統(tǒng)在數(shù)據(jù)庫(kù)安全方面,實(shí)現(xiàn)了防數(shù)據(jù)庫(kù)下載、防SQL注入、對(duì)密碼進(jìn)行加密、數(shù)據(jù)庫(kù)定期自動(dòng)備份、限定系統(tǒng)最大在線人數(shù)等,以保障數(shù)據(jù)庫(kù)的安全。
防數(shù)據(jù)庫(kù)下載是在數(shù)據(jù)庫(kù)文件夾名中加入“#”來(lái)實(shí)現(xiàn)的;防SQL注入是通過(guò)ff_system.asp對(duì)表單的值進(jìn)行判斷,如果出現(xiàn)了本系統(tǒng)限制的特殊字符,系統(tǒng)制動(dòng)提示“對(duì)不起,這是防SQL注入的系統(tǒng),請(qǐng)正確輸入值”;采用不可逆的MD5算法對(duì)密碼進(jìn)行加密,保證密碼的安全;在SQL Server 2000中設(shè)置數(shù)據(jù)庫(kù)定期自動(dòng)備份,以保障數(shù)據(jù)庫(kù)的安全;限定系統(tǒng)最大在線人數(shù)是通過(guò)Application屬性來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
給每個(gè)用戶分配了訪問(wèn)目錄,使用正則表達(dá)式來(lái)實(shí)現(xiàn)目錄訪問(wèn)權(quán)限控制,和用Session中保存的用戶編號(hào)user_id來(lái)進(jìn)行判斷限定用戶的訪問(wèn)目錄的權(quán)限,當(dāng)用戶誤操作時(shí)系統(tǒng)彈出人性化的提示。限于篇幅,只對(duì)用正則表達(dá)式來(lái)實(shí)現(xiàn)目錄訪問(wèn)權(quán)限控制進(jìn)行描述。
11 總結(jié)與展望
本系統(tǒng)開發(fā)中遵循軟件工程的開發(fā)流程,經(jīng)過(guò)系統(tǒng)前期需求調(diào)研階段、軟件設(shè)計(jì)階段、系統(tǒng)開發(fā)階段、以及論文編制階段,在線實(shí)驗(yàn)課選課系統(tǒng)終于完成了。這期間,通過(guò)充分的論證和艱苦的程序開發(fā),本系統(tǒng)已完成了程序設(shè)計(jì),并已經(jīng)在重慶三峽學(xué)院《打算學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》教研室作業(yè)管理工作中得到了應(yīng)用。在本課題研發(fā)過(guò)程中,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)預(yù)期的功能:對(duì)《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》課程作業(yè)進(jìn)行在線的管理。首先對(duì)我校傳統(tǒng)的《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》作業(yè)管理情況進(jìn)行調(diào)查了解,然后根據(jù)老師和學(xué)生的需求制定了一套作業(yè)管理規(guī)范,最后采用ASP技術(shù)和SQL server技術(shù)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)了《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》課程管理系統(tǒng)。本系統(tǒng)充分考慮教研室的實(shí)際需求,以實(shí)際應(yīng)用為出發(fā)點(diǎn),將最需要、最實(shí)用的功能呈現(xiàn)在學(xué)生及教師面前,去掉了華而不實(shí)的功能,真正為教學(xué)管理人員的管理及決策方面提供了強(qiáng)有力的支持。同時(shí),本系統(tǒng)徹底擺脫了桌面上沉甸繁雜的紙張文件,使得繁重的選課工作變得輕松自如,在投入使用的過(guò)程中極大地提高工作效率,避免人力、財(cái)力資源的浪費(fèi),受到了老師和同學(xué)們的好評(píng)。
本系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)了與我校教務(wù)管理系統(tǒng)的接口(導(dǎo)入學(xué)生、老師的信息),管理員上傳課后習(xí)題和答案,老師布置作業(yè)并設(shè)置作業(yè)上交時(shí)間,學(xué)生在線提交作業(yè),查看相關(guān)信息等功能。在本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)過(guò)程中,我盡量做到切合實(shí)際,按照系統(tǒng)工程的方法實(shí)施,在本系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中遇到了許多平時(shí)學(xué)習(xí)都沒(méi)有思考過(guò)的問(wèn)題,通過(guò)多方的資料查詢和在陳恒鑫老師的指導(dǎo)下實(shí)現(xiàn)了《大學(xué)生計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》課程作業(yè)管理系統(tǒng)的基本功能。
參考文獻(xiàn):
[1] 李書杰,李志剛.B/S三層體系結(jié)構(gòu)模式[J].河北工學(xué)院院報(bào),2002,24(1):2.
[2] 丁昊凱網(wǎng)站模塊與實(shí)例精講[M].北京:電子工業(yè)出版社,2007:255-270.
[3] 鄭人杰,殷人昆,陶永雷.實(shí)用軟件工程[M].2 版.北京: 清華大學(xué)出版社,1998.4.
[4] 何林芯,張利, 毛逢迎. 譚孝翠;基于“實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目”的排課選課系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].
[5] 江廣順,余松. +SQL Server 熱門網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用開發(fā)詳解[M].北京:人民郵電出版社,2007:167-169.
[6] 鄺孔武.管理信息系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)[M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社,1995: 18-112.
[7] 黃梯云.管理信息系統(tǒng)[M].北京:高等教育出版社,2005,107-165.
[8] 曾凡奇.基于 Internet 的管理信息系統(tǒng)[M].北京:中國(guó)財(cái)政經(jīng)濟(jì)出版社,2001:8-23.
[關(guān)鍵詞]計(jì)算機(jī)課程 問(wèn)題 對(duì)策
[中圖分類號(hào)]G434 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1006-5962(2012)02(a)-0137-01
大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育是每所高等學(xué)校大學(xué)生入學(xué)后開設(shè)的計(jì)算機(jī)類公共基礎(chǔ)課程。其主要任務(wù)是:使學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)軟、硬件基本知識(shí),掌握利用計(jì)算機(jī)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的方法。掌握通過(guò)計(jì)算機(jī)查找信息、獲取信息、整合信息的技能,提高學(xué)生的信息素養(yǎng);培養(yǎng)學(xué)生成為既懂得自己的專業(yè),又能開展計(jì)算機(jī)應(yīng)用的合格人才。
1醫(yī)學(xué)大專院校學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)教學(xué)現(xiàn)狀
1.1大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)理念陳舊
計(jì)算機(jī)教學(xué)仍然是以教師為主體,學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性沒(méi)有被調(diào)動(dòng)起來(lái),沒(méi)有體現(xiàn)學(xué)生的主體地位,實(shí)行教師滿堂灌的原則,學(xué)生在下面被動(dòng)的聽講。這種教學(xué)方式無(wú)法發(fā)揮學(xué)生的主體作用,更無(wú)法調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。
1.2學(xué)生學(xué)學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)的目的不明確
在普通大專院校里,《計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)》是工具性學(xué)科,是為學(xué)生更好地學(xué)習(xí),服務(wù)于其它學(xué)科。大部分學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)就是為了應(yīng)付考試和過(guò)計(jì)算機(jī)等級(jí),學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、興趣、創(chuàng)作欲望沒(méi)有激發(fā)出來(lái)。他們想的就是考試過(guò)關(guān)、怎樣拿到計(jì)算機(jī)等級(jí)考試證書。甚至有個(gè)別拿到證書的學(xué)生,對(duì)計(jì)算機(jī)的基本操作也不是很熟練。
1.3學(xué)生計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)懸殊較大
計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)起點(diǎn)水平懸殊較大是高校存在的一個(gè)突出問(wèn)題。由于各地中、小學(xué)計(jì)算機(jī)教學(xué)環(huán)境有別,師資力量懸殊,教學(xué)質(zhì)量不同,來(lái)自各地的新生計(jì)算機(jī)起點(diǎn)水平表現(xiàn)出參差不齊的狀況。一般來(lái)說(shuō),城市學(xué)生的計(jì)算機(jī)水平高于鄉(xiāng)鎮(zhèn)學(xué)生的水平;來(lái)自鄉(xiāng)鎮(zhèn)學(xué)生的水平高于農(nóng)村學(xué)生的水平。這種差異造成課堂組織教學(xué)困難,在學(xué)生中形成“吃不飽”和“吃不消”的兩極分化狀況。大學(xué)里很多計(jì)算機(jī)教師不知應(yīng)該補(bǔ)中學(xué)課程,還是應(yīng)該進(jìn)行大學(xué)知識(shí)。
1.4實(shí)驗(yàn)報(bào)告存在抄襲現(xiàn)象
每個(gè)教學(xué)班至少40位學(xué)生左右。每次實(shí)驗(yàn)報(bào)告中,往往想要尋找?guī)追莶煌瑢?shí)驗(yàn)報(bào)告都是很難的。這說(shuō)明在高校大部分學(xué)生沒(méi)有養(yǎng)成自覺(jué)上機(jī)實(shí)驗(yàn)的習(xí)慣,甚至有一部分學(xué)生根本就沒(méi)有認(rèn)真的去做過(guò)實(shí)驗(yàn),只有一部分學(xué)生能夠認(rèn)真的做實(shí)驗(yàn)和寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告,不少學(xué)生存在嚴(yán)重的抄襲實(shí)驗(yàn)報(bào)告現(xiàn)象。
1.5注重專業(yè)課忽視公共課學(xué)習(xí)
在醫(yī)學(xué)院校學(xué)生認(rèn)為醫(yī)學(xué)類課程是學(xué)習(xí)重心,很多學(xué)生對(duì)Ⅸ計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)》這樣的公共課程不放在心上。《計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)課程》只是在課堂上學(xué)學(xué)而已,課后既不復(fù)習(xí),更不預(yù)習(xí),只有在考前“突擊”學(xué)習(xí),這樣學(xué)習(xí)的結(jié)果導(dǎo)致計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)掌握不扎實(shí),操作不熟練。
2針對(duì)計(jì)算機(jī)教學(xué)中出現(xiàn)問(wèn)題的對(duì)策
2.1采取計(jì)算機(jī)分班學(xué)習(xí)
學(xué)生進(jìn)校后對(duì)學(xué)生中學(xué)計(jì)算機(jī)水平進(jìn)行測(cè)試,測(cè)試主要以機(jī)試和筆試進(jìn)行,對(duì)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行測(cè)試,對(duì)測(cè)試成績(jī)進(jìn)行分班,把成績(jī)優(yōu)秀的學(xué)生在今后的教學(xué)中進(jìn)行拔高教育,而成績(jī)中等學(xué)生進(jìn)行強(qiáng)化教育,對(duì)成績(jī)較差的學(xué)生進(jìn)行基礎(chǔ)知識(shí)補(bǔ)習(xí),教師根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)水平制定不同的教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)進(jìn)度。
2.2采用列舉實(shí)例的教學(xué)方法,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
興趣是最好的老師。要讓學(xué)生學(xué)好計(jì)算機(jī),最重要的是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。在每次講課前,教師可演示一些與本節(jié)課內(nèi)容有關(guān)的操作,以激發(fā)學(xué)生興趣。例如,在講解Word圖片時(shí),展示學(xué)生生感興趣圖片的圖畫,如明星照片,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,從而掌握?qǐng)D片的復(fù)制、大小設(shè)置等內(nèi)容。通過(guò)這種提出問(wèn)題分析問(wèn)題解決問(wèn)題的步驟,講解所學(xué)內(nèi)容,不僅使學(xué)生輕松掌握所學(xué)知識(shí),而且還解決了實(shí)際問(wèn)題,大大激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和熱情。
2.3增加實(shí)踐教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力
以前的計(jì)算機(jī)教學(xué)中理論課占總課時(shí)的60%,實(shí)踐課占總課時(shí)的40%),學(xué)生大部分實(shí)踐實(shí)在聽講,實(shí)踐動(dòng)手實(shí)踐太短,我們教學(xué)的最終目的是讓學(xué)生學(xué)會(huì)主動(dòng)獲得知識(shí),而不是消極接受知識(shí)。因此,我們?cè)谠O(shè)計(jì)聯(lián)系內(nèi)容時(shí),應(yīng)增加自學(xué)內(nèi)容以及聯(lián)系難度,通過(guò)檢查練習(xí),講解練習(xí),以及教師輔導(dǎo),發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,解決問(wèn)題,從而實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的互動(dòng)。
2.4采取傳統(tǒng)教學(xué)中中期考試的考核方式
在學(xué)期中對(duì)學(xué)生的計(jì)算機(jī)能力進(jìn)行測(cè)試,最好通過(guò)機(jī)試和筆試的方式同時(shí)進(jìn)行,一方面了解寫生對(duì)于基礎(chǔ)知識(shí)掌握情況,另一方面檢查學(xué)生的動(dòng)手能力。成績(jī)最好進(jìn)行公開,對(duì)與趁機(jī)較好學(xué)生是一種認(rèn)可、鼓勵(lì);對(duì)于成績(jī)較差學(xué)生可以進(jìn)行專項(xiàng)輔導(dǎo)。通過(guò)中期考試,鞭策學(xué)生,讓學(xué)生了解自己學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)狀態(tài),改變學(xué)習(xí)方式、端正學(xué)習(xí)態(tài)度。
2.5采取計(jì)算機(jī)教學(xué)與專業(yè)課整合方式進(jìn)行教學(xué)
在教學(xué)中,采取計(jì)算機(jī)教學(xué)與專業(yè)課整合方式進(jìn)行教學(xué),如在學(xué)習(xí)powerpoint時(shí),我們可以用某節(jié)專業(yè)課的課間的全部素材,在一節(jié)課上用所學(xué)知識(shí)全部完成這個(gè)課件;也可以給學(xué)生法練習(xí)題時(shí),用專業(yè)課素材作為練習(xí)內(nèi)容,這樣調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,學(xué)以致用,讓學(xué)生有成就感,有利于教學(xué)。
參考文獻(xiàn)
摘要:本文針對(duì)目前高等學(xué)校計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題,提出適合本科生及研究生聯(lián)合培養(yǎng)的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,設(shè)計(jì)了支持基礎(chǔ)驗(yàn)證型、綜合設(shè)計(jì)型和創(chuàng)新研究性實(shí)驗(yàn)一體化的計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
關(guān)鍵詞:教學(xué)改革;創(chuàng)新型人才;計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)
中圖分類號(hào):G642
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
1計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)普遍存在的問(wèn)題分析
目前,國(guó)內(nèi)大多數(shù)高等院校的實(shí)驗(yàn)組織模式和實(shí)驗(yàn)手段主要存在以下問(wèn)題:
“一人動(dòng)手大家看”的“放羊式”
實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容、步驟嚴(yán)格按照教材(實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書)進(jìn)行
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊、與工程實(shí)際脫節(jié)
本科生和研究生的實(shí)驗(yàn)環(huán)境分別建設(shè)
計(jì)算機(jī)學(xué)科的課程內(nèi)容具有很強(qiáng)的交叉性和相關(guān)性。針對(duì)每門具體課程單獨(dú)設(shè)置實(shí)驗(yàn)及單獨(dú)提供實(shí)驗(yàn)環(huán)境,一方面很難使學(xué)生對(duì)其前導(dǎo)課程所完成的基礎(chǔ)能力做要求,同時(shí)也很難兼顧到其后續(xù)課程,各自獨(dú)立,相互間缺少有效的貫通;另一方面實(shí)驗(yàn)環(huán)境重復(fù)建設(shè),實(shí)驗(yàn)資源得不到充分利用。下面以“數(shù)字邏輯”、“計(jì)算機(jī)組成原理”和“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”三門硬件主干課程為例說(shuō)明計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)狀。
(1) “數(shù)字邏輯”是計(jì)算機(jī)專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課,目的在于掌握計(jì)算機(jī)數(shù)字電路設(shè)計(jì)和調(diào)試方法,為后續(xù)硬件課程奠定基礎(chǔ)。而相應(yīng)的“數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)裝置”一般僅能用于TTL與GAL器件的實(shí)驗(yàn);有部分學(xué)校購(gòu)置的實(shí)驗(yàn)裝置還不能進(jìn)行GAL器件的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)一般使用小規(guī)模74系列TTL器件,通過(guò)面包板實(shí)現(xiàn)輸入/輸出連線,其可靠性低、元器件易損,復(fù)雜實(shí)驗(yàn)受到限制,很難支持設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn);許多目前流行的硬件設(shè)計(jì)方法,如采用EDA(電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化)工具的基于CPLD(復(fù)雜可編程邏輯器件)的邏輯設(shè)計(jì)等,更是因?yàn)橛布O(shè)計(jì)環(huán)境不夠而無(wú)法進(jìn)行。
(2) “計(jì)算機(jī)組成原理”作為計(jì)算機(jī)專業(yè)的核心課程,目前很多大學(xué)采用類似清華大學(xué)計(jì)算機(jī)廠早期研制的實(shí)驗(yàn)裝置,采用面包板和撥位開關(guān)等輸入/輸出接線,調(diào)試手段缺乏,支持的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容少,對(duì)CPU設(shè)計(jì)之類的實(shí)驗(yàn)沒(méi)法很好地開展。即使一些新的實(shí)驗(yàn)裝置,重點(diǎn)仍然是支持驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn),設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的開展仍具有局限性。
(3) “計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)”作為計(jì)算機(jī)專業(yè)的高端專業(yè)課,由于缺乏實(shí)驗(yàn)條件,很多學(xué)校還沒(méi)有開設(shè)實(shí)驗(yàn),少數(shù)開設(shè)實(shí)驗(yàn)的學(xué)校也只能采用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模擬軟件進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。大多數(shù)該類模擬軟件運(yùn)行在UNIX平臺(tái)上,參數(shù)設(shè)置復(fù)雜、接口界面不友好,使用起來(lái)費(fèi)時(shí)費(fèi)力。學(xué)生只是通過(guò)課堂學(xué)習(xí)來(lái)掌握計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的內(nèi)容,缺乏對(duì)計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的感性認(rèn)識(shí),更談不上培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)與創(chuàng)新性能力。
由于以上三門課程目前都只針對(duì)自己的課程內(nèi)容單獨(dú)設(shè)置實(shí)驗(yàn)并單獨(dú)提供實(shí)驗(yàn)環(huán)境,這些相關(guān)性非常強(qiáng)的課程各自獨(dú)立,相互間缺少有效的貫通,不僅導(dǎo)致了實(shí)驗(yàn)環(huán)境的重復(fù)建設(shè),實(shí)驗(yàn)資源得不到充分利用,而且也不利于學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)硬件體系有一個(gè)系統(tǒng)的了解,更無(wú)法對(duì)本科生的課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等大型和綜合型訓(xùn)練提供必要的支撐環(huán)境。
為了解決目前計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題,需要建立能滿足計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)需求的,集實(shí)踐性、先進(jìn)性、開放性、創(chuàng)新性為一體的先進(jìn)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,結(jié)合EDA、軟件模擬和虛擬現(xiàn)實(shí)等先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)手段建立集基本驗(yàn)證、綜合設(shè)計(jì)和創(chuàng)新研究為一體硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái),促進(jìn)理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)緊密結(jié)合,以適應(yīng)學(xué)科發(fā)展和IT企業(yè)對(duì)高層次計(jì)算機(jī)專業(yè)人才的更高需求。
2 適應(yīng)多層次人才培養(yǎng)需要的計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)體系的建立
為了構(gòu)建適合本科生、研究生多層次需要的一體化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,我們對(duì)國(guó)內(nèi)外著名大學(xué)的課程及實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱等做了深入的研究,主要做了以下幾個(gè)方面的研究工作:
(1) 研究計(jì)算機(jī)專業(yè)硬件課程及其實(shí)驗(yàn)課程當(dāng)前的設(shè)置和今后的發(fā)展趨勢(shì);
(2) 剖析計(jì)算機(jī)專業(yè)硬件相關(guān)課程之間的銜接關(guān)系;
(3) 分析教學(xué)實(shí)驗(yàn)和科研實(shí)驗(yàn)的本質(zhì),發(fā)現(xiàn)本科階段以及研究生階段主要硬件課程教學(xué)實(shí)驗(yàn)的規(guī)律。
基于以上研究工作,我們?cè)O(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)體系主要包含以下層次。
2.1系統(tǒng)化的計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)內(nèi)容層次
計(jì)算機(jī)學(xué)科是目前更新?lián)Q代最快的學(xué)科之一,實(shí)驗(yàn)在設(shè)計(jì)時(shí)必須和實(shí)際工程結(jié)合緊密。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和手段的設(shè)計(jì)必須是以培養(yǎng)具有很好實(shí)踐能力和一定創(chuàng)新能力的本科畢業(yè)生為目標(biāo)。因此,我們將每門課程實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容分為以下三個(gè)層次:
基礎(chǔ)驗(yàn)證型:主要用于驗(yàn)證課程當(dāng)中所講的內(nèi)容,加深對(duì)課堂知識(shí)的理解,并培養(yǎng)學(xué)生的基本專業(yè)技能和實(shí)際操作能力。
綜合設(shè)計(jì)型:這類實(shí)驗(yàn)一方面可以加強(qiáng)學(xué)生對(duì)相關(guān)課程的理解,更主要的是培養(yǎng)了學(xué)生綜合分析能力和獨(dú)立解決問(wèn)題的能力。
創(chuàng)新研究性:這類實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生自行設(shè)計(jì)目標(biāo)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn);實(shí)驗(yàn)允許失敗,但是必須對(duì)失敗原因和改進(jìn)設(shè)想做深入的分析和探討。這類實(shí)驗(yàn)是學(xué)生早期參加科學(xué)研究的一種重要形式,主要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)造性思維及創(chuàng)造性個(gè)性,使學(xué)生創(chuàng)新性的想象力、判斷力、思維能力和實(shí)踐能力得到提高。
這三個(gè)實(shí)驗(yàn)從內(nèi)容上由淺入深、由易到難,從對(duì)學(xué)生的要求上是由低到高的。其中前兩類實(shí)驗(yàn)主要針對(duì)本科生設(shè)計(jì),第三類實(shí)驗(yàn)主要針對(duì)少數(shù)有余力的低年級(jí)本科生、多數(shù)畢業(yè)設(shè)計(jì)階段的本科生和所有研究生設(shè)計(jì)。
在多層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師的主要作用在于啟發(fā)學(xué)生認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的和意義,組織開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生研究問(wèn)題,指導(dǎo)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過(guò)程和認(rèn)真完成各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)任務(wù)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師要教育學(xué)生樹立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,鼓勵(lì)學(xué)生勇于求異的創(chuàng)新意識(shí),注意培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決問(wèn)題的能力。
2.2計(jì)算機(jī)硬件課程層次的建立
以西安交通大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)科為例,本科生和研究生的硬件相關(guān)課程體系中主干課程由“數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)”、“計(jì)算機(jī)組成原理”、“計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)”、“高性能計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)”和“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的量化研究方法”組成,其中前三門課程為本科生課程,后兩門課程為研究生課程。與主干課程相關(guān)的本科生必修課程還包括“匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”、“微機(jī)原理和接口技術(shù)”、“操作系統(tǒng)原理”、“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理”、“嵌入式系統(tǒng)”;研究生課程包括“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)理論及應(yīng)用”、“VHDL和FPGA設(shè)計(jì)”、“分布式系統(tǒng)”等。這些課程,特別是主干課程,不僅有較強(qiáng)的順序性,而且課程內(nèi)容的相關(guān)性很強(qiáng)。圖1給出了計(jì)算機(jī)硬件主干課程的實(shí)驗(yàn)層次。其中,虛線方框部分為偏軟件類型的實(shí)驗(yàn)。
圖1 計(jì)算機(jī)硬件主干課程實(shí)驗(yàn)層次
從圖1可以看出,計(jì)算機(jī)專業(yè)本科階段硬件主干實(shí)驗(yàn)課程主要為數(shù)字邏輯專題實(shí)驗(yàn)、計(jì)算機(jī)組成專題實(shí)驗(yàn)、微機(jī)接口專題實(shí)驗(yàn);并且這三個(gè)實(shí)驗(yàn)中,每個(gè)實(shí)驗(yàn)的開展必須以前一個(gè)課程為基礎(chǔ);課程實(shí)驗(yàn)從內(nèi)容到形式都有很密切聯(lián)系。為了讓學(xué)生學(xué)習(xí)完這些課程后對(duì)計(jì)算機(jī)硬件結(jié)構(gòu)有一個(gè)系統(tǒng)和感性的認(rèn)識(shí),我們?cè)谠O(shè)計(jì)這三個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí),首先設(shè)立了一個(gè)總的培養(yǎng)目標(biāo),每個(gè)課程組根據(jù)這個(gè)目標(biāo),結(jié)合本課程的內(nèi)容和培養(yǎng)目標(biāo)分階段完成相關(guān)支撐的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,并且這些實(shí)驗(yàn)可以采用一致的實(shí)驗(yàn)手段和平臺(tái)。具體措施主要包括以下兩方面內(nèi)容:
(1) 對(duì)于每門具體的計(jì)算機(jī)硬件課程均設(shè)置8學(xué)時(shí)的課內(nèi)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)類型為獨(dú)立的基礎(chǔ)驗(yàn)證性。
(2) 硬件課程都有配套的專題實(shí)驗(yàn),專題實(shí)驗(yàn)均為綜合設(shè)計(jì)型。主干課程的實(shí)驗(yàn)為必修專題實(shí)驗(yàn),其他小部分課程實(shí)驗(yàn)為選修專題實(shí)驗(yàn)。以工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)為目標(biāo)形成多個(gè)系列,同一系列實(shí)驗(yàn)間具有時(shí)間先后關(guān)系、支撐與被支撐關(guān)系。例如圖1中的“數(shù)字邏輯”、“計(jì)算機(jī)組成原理”和“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”三門硬件課程就構(gòu)成了一個(gè)主干的硬件實(shí)驗(yàn)系列。這三門課程的實(shí)驗(yàn)必須在內(nèi)容上具有前后相關(guān)性,并采用基本一致的實(shí)驗(yàn)方法和平臺(tái)。
2.3多樣化的計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)層次
在硬件開發(fā)平臺(tái)的設(shè)計(jì)上兼顧不同層次人才的培養(yǎng)需要,綜合本碩博各個(gè)階段的不同需求,構(gòu)建多層次的實(shí)驗(yàn)環(huán)境,提高實(shí)驗(yàn)效率,促進(jìn)學(xué)生的創(chuàng)新思維,進(jìn)行創(chuàng)新式構(gòu)建實(shí)驗(yàn)。還要考慮對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境以及本科生創(chuàng)新性研究活動(dòng)實(shí)驗(yàn)體系的支持,結(jié)合軟件設(shè)計(jì)的方法和手段(即硬件設(shè)計(jì)軟件化)構(gòu)建靈活多樣的硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。此外,實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)要具有層次性,并且考慮課程間內(nèi)容交叉和互補(bǔ)。
從國(guó)外的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看,計(jì)算機(jī)硬件課程的實(shí)驗(yàn)由傳統(tǒng)的孤立的實(shí)驗(yàn)裝置承擔(dān),發(fā)展到了由EDA和CPLD/FPGA仿真器聯(lián)合承擔(dān)的階段。
傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)裝置支持相對(duì)簡(jiǎn)單的連線類的實(shí)驗(yàn),這類實(shí)驗(yàn)只能使用中小規(guī)模的集成電路器件。設(shè)計(jì)大規(guī)模的實(shí)驗(yàn)幾乎是不可能的,因?yàn)榇笠?guī)模的實(shí)驗(yàn)用中小規(guī)模的芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)費(fèi)時(shí)、費(fèi)力,且受面包板等空間和實(shí)驗(yàn)裝置能提供的電源限制。
使用HDL語(yǔ)言,如AHDL、VHDL和Verilog等,通過(guò)EDA工具軟件設(shè)計(jì)各種規(guī)模的數(shù)字電子系統(tǒng)是目前工程師的設(shè)計(jì)潮流。通過(guò)EDA和CPLD/FPGA仿真器能完成計(jì)算機(jī)硬件課程的各類實(shí)驗(yàn)。圖2是我們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的一款低成本綜合實(shí)驗(yàn)裝置,該裝置使用了Xilinx公司Spartan-3系列FPGA芯片(40萬(wàn)門),通過(guò)擴(kuò)充板可以滿足大部分的實(shí)驗(yàn)要求。
圖2 一款綜合實(shí)驗(yàn)裝置的PCB的元器件布局示意圖
2.4多層次的實(shí)驗(yàn)考核體制
實(shí)驗(yàn)的考核主要有以下幾種形式。
(1) 實(shí)驗(yàn)過(guò)程的跟蹤考核:改變傳統(tǒng)的根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和報(bào)告打分的體制,對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的主要環(huán)節(jié)進(jìn)行記錄、評(píng)價(jià),并作為最終成績(jī)考核的依據(jù)。
(2) 實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫:實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,要求學(xué)生撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告,以總結(jié)個(gè)人實(shí)驗(yàn)結(jié)果,明晰實(shí)驗(yàn)思路,實(shí)現(xiàn)知識(shí)的融合、升華和再學(xué)習(xí)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫可以培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科技活動(dòng)的總結(jié)能力,科技論文的寫作能力,使學(xué)生的科研素養(yǎng)得到初步鍛煉。
(3) 實(shí)驗(yàn)答辯機(jī)制:對(duì)于綜合設(shè)計(jì)型,特別是創(chuàng)新研究型實(shí)驗(yàn),前兩種考核機(jī)制存在明顯的不足,因此需要引入新的機(jī)制來(lái)評(píng)價(jià)學(xué)生所做工作及取得的成績(jī)。可通過(guò)學(xué)生講解、演示,教師提問(wèn)和回答,課程設(shè)計(jì)報(bào)告撰寫三個(gè)步驟來(lái)進(jìn)行考核。
參考文獻(xiàn)
[1] 蔣景華. 麻省理工學(xué)院培養(yǎng)創(chuàng)新人才特色的做法的分析研究[J]. 實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2006,23(6):1-4.
[2] 朱穎. FPGA實(shí)驗(yàn)開發(fā)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)[D]. 西安交通大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系,2005.
[3] 趙妍. FPGA開發(fā)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)和實(shí)例開發(fā)[D]. 西安交通大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系,2007.
[4] 賈國(guó)芳. 高校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程體系建設(shè)與教學(xué)改革探析[J]. 科技教育創(chuàng)新,2007(7):220-221.
[5] 秦四年. 創(chuàng)新課程教學(xué)模式及其操作程序[J]. 北京教育,2001,(1):14-15.
關(guān)鍵字: 大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ) 教學(xué)模式 分層教學(xué)
一、引言
計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育是高等教育的重要組成部分,也是現(xiàn)代高等教育的熱點(diǎn)之一。計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)是傳授學(xué)生計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)、培養(yǎng)學(xué)生的基本技能和應(yīng)用能力及解決相關(guān)專業(yè)實(shí)際問(wèn)題能力,能夠提高學(xué)生素質(zhì)的教學(xué)。通過(guò)學(xué)習(xí)使學(xué)生能夠掌握計(jì)算機(jī)及信息技術(shù)的基本知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的計(jì)算機(jī)知識(shí)分析問(wèn)題、解決實(shí)際問(wèn)題及計(jì)算機(jī)綜合應(yīng)用的能力。
二、當(dāng)前我校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)面臨的問(wèn)題
1.教材問(wèn)題
目前,我校面對(duì)校內(nèi)的文、理、工科都是采用統(tǒng)一的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教材,只適用于同一個(gè)層面的學(xué)生,尚未考慮不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)水平。教師按照統(tǒng)一的教學(xué)大綱上課的話,授課內(nèi)容不能結(jié)合各專業(yè)的特點(diǎn)開展。
2.教學(xué)模式問(wèn)題
大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)基本還局限于課堂教學(xué)和相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)合的教學(xué)模式,不能及時(shí)充分給學(xué)生以主動(dòng)實(shí)踐的機(jī)會(huì),無(wú)法全面適應(yīng)學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展水平與心理特點(diǎn),未能充分重視學(xué)生存在的多方面的個(gè)體差異,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣下降,教學(xué)開展困難,教學(xué)效果整體較差。
3.教學(xué)手段問(wèn)題
教學(xué)過(guò)程中不論是課堂講授還是實(shí)驗(yàn)教學(xué)都是統(tǒng)一的“一刀切”的方法或手段,考試內(nèi)容也不能充分反映學(xué)生的掌握程度,教學(xué)手段過(guò)于單一,不能顧及學(xué)生的個(gè)體差異,造成學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容不能全面理解,學(xué)生學(xué)習(xí)目的不明確,學(xué)習(xí)積極性不高,影響了學(xué)習(xí)效果。
三、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)分層教學(xué)的必要性
由于我校是面向全國(guó)招生,這就導(dǎo)致了學(xué)生的計(jì)算機(jī)水參差不齊,差異較大。來(lái)自于一些大城市的學(xué)生,很多小學(xué)就開始了計(jì)算機(jī)的學(xué)習(xí),甚至有些同學(xué)能達(dá)到計(jì)算機(jī)一級(jí)、二級(jí)的水平。而有的學(xué)生來(lái)自條件較差的農(nóng)村、山區(qū),直到上大學(xué)前基本都沒(méi)接觸過(guò)計(jì)算機(jī)。如果按傳統(tǒng)的教學(xué)模式統(tǒng)一備課,統(tǒng)一上課,大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)就會(huì)出現(xiàn)一部分學(xué)生不想聽,一部分學(xué)生聽不懂的情況。結(jié)果教學(xué)質(zhì)量很難提高。要解決“全面提高教學(xué)質(zhì)量”與“學(xué)生間存在極大差異”的矛盾,必須實(shí)行分層教學(xué)。分層教學(xué)體現(xiàn)了以學(xué)生為本、以學(xué)定教的原則。
四、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)分層模式的具體實(shí)施
1.以考分層
分層教育的一個(gè)基本環(huán)節(jié)就是層次的劃分,我們必須要對(duì)學(xué)生掌握的知識(shí)有清楚的了解。因此,當(dāng)新生一進(jìn)校我們就可以使用全國(guó)計(jì)算機(jī)一級(jí)考試系統(tǒng),對(duì)學(xué)生掌握的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì),并在網(wǎng)上進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查,了解學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握情況和興趣。根據(jù)測(cè)試結(jié)果,將學(xué)生劃分為A、B、C三個(gè)層次。A層為基礎(chǔ)較好,能夠熟練使用Windows XP、Office辦公軟件,能夠使用網(wǎng)絡(luò)收發(fā)電子郵件,并且會(huì)用搜索引擎搜索瀏覽所需信息;B層的學(xué)生能夠使用Windows XP,但是不熟練,對(duì)Word和Excel有些了解,能夠制作出簡(jiǎn)單的文檔和電子表格,但是不會(huì)格式化,不懂得利用Excel強(qiáng)大的計(jì)算功能;其余的劃為C類,他們多半是只會(huì)上網(wǎng)聊天,打打字,不懂計(jì)算機(jī)操作,或者是從未接觸過(guò)計(jì)算機(jī)。通過(guò)分層,在教學(xué)上可以實(shí)現(xiàn)以行政班級(jí)為主,層次班級(jí)為輔,對(duì)不同層次學(xué)生實(shí)施不同的教學(xué)方案。
2.分層教學(xué)
根據(jù)不同層次的教學(xué)要求,精心設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容,提供雙重學(xué)習(xí)平臺(tái)。對(duì)于C層及B層學(xué)生,除了通過(guò)理論課及實(shí)驗(yàn)課學(xué)習(xí)外,還可以利用網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。我們可以將重點(diǎn)、難點(diǎn)做成視頻放在網(wǎng)站上,供學(xué)生瀏覽。此外,還采用論壇的形式,讓學(xué)生開展課后討論,網(wǎng)上提交作業(yè)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告、網(wǎng)上輔導(dǎo)答疑。在實(shí)驗(yàn)課上,安排一些基本操作題、拓展提高題、綜合實(shí)踐題、設(shè)計(jì)性題目。學(xué)生在完成本層次的練習(xí)外,可以再選擇高層次的練習(xí)。在分層教學(xué)中,我們要將重點(diǎn)放在C層學(xué)生身上,讓其明確教學(xué)目的,掌握基本操作,耐心解決他們學(xué)習(xí)中遇到的問(wèn)題,增強(qiáng)他們學(xué)習(xí)的信心,培養(yǎng)他們學(xué)習(xí)的興趣;對(duì)于A層同學(xué),除了正常的教學(xué)內(nèi)容外,應(yīng)該讓他們多做綜合實(shí)踐題,并引導(dǎo)他們完成設(shè)計(jì)性題目。這樣每個(gè)層次的學(xué)生都能通過(guò)練習(xí),學(xué)有所獲。
3.分組幫教
在教學(xué)過(guò)程實(shí)施中,可從A層中選出部分表達(dá)能力強(qiáng),既有耐心又有責(zé)任心的同學(xué)輔導(dǎo)B層同學(xué),在B層中選出部分同學(xué)輔導(dǎo)C層同學(xué),在同學(xué)之間實(shí)現(xiàn)互幫互助。這種做法,不僅有利于提高B層和C層同學(xué)的學(xué)習(xí)成績(jī),而且有利于A層同學(xué)提高自身的表達(dá)能力和組織能力。同時(shí)也妥善解決了各層次學(xué)生和教師之間多對(duì)一,教師照顧不到所有同學(xué)的情況。另外,教師也要通過(guò)摸底考試和課堂作業(yè)情況觀察,掌握班級(jí)內(nèi)每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況、知識(shí)水平、理論結(jié)構(gòu),在教學(xué)過(guò)程中將學(xué)生進(jìn)行分組,形成多個(gè)學(xué)習(xí)小組。利用小組合作學(xué)習(xí)和成員之間的互幫互學(xué)形式,充分發(fā)揮師生之間、學(xué)生之間的互動(dòng)、激勵(lì),為每一個(gè)學(xué)生創(chuàng)造發(fā)展的機(jī)會(huì)。特別是學(xué)生間的人際互動(dòng),利用了學(xué)生層次的差異性與合作意識(shí),形成有利于每一個(gè)學(xué)生協(xié)調(diào)發(fā)展的集體力量。
4.分層達(dá)標(biāo)
我們可以將大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)目標(biāo)分層:①基礎(chǔ)性目標(biāo);②提高性目標(biāo);③發(fā)展性目標(biāo)。基礎(chǔ)性目標(biāo)是每個(gè)學(xué)生必須而且可以達(dá)到的。學(xué)有余力的學(xué)生還可以選擇提高性和發(fā)展性目標(biāo)。對(duì)C層學(xué)生的教學(xué)目標(biāo)應(yīng)定為“識(shí)記”、“理解”水平;對(duì)B層學(xué)生的教學(xué)目標(biāo)相當(dāng)于“應(yīng)用”水平;對(duì)A層學(xué)生的教學(xué)目標(biāo)相當(dāng)于“分析”、“綜合”、“運(yùn)用自如”水平。
五、分層教學(xué)中應(yīng)注意的一些問(wèn)題
在分層教學(xué)中,劃分層次只是依據(jù)學(xué)生入學(xué)時(shí)掌握的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí),而不是對(duì)學(xué)生智力的劃分,更不是對(duì)學(xué)生人格的劃分。分層教學(xué)可能會(huì)傷害到部分學(xué)生的自尊心,在實(shí)施過(guò)程中,教師要真正了解學(xué)生心理,撫慰學(xué)生情緒,尊重學(xué)生個(gè)性,不要讓學(xué)生感覺(jué)到剛上大學(xué)就被別人劃分為“三六九”等,被烙上“差生”的標(biāo)記,從而產(chǎn)生“低人一等”的心理,產(chǎn)生相反的效果。所以在實(shí)施分層教學(xué)之前,應(yīng)該做好相關(guān)的宣傳、引導(dǎo)工作,讓學(xué)生對(duì)于分層教學(xué)有一個(gè)正確的認(rèn)識(shí)。
參考文獻(xiàn):
[1]鄒璐.大學(xué)計(jì)算機(jī)實(shí)施分層教學(xué)探究[J].金色年華(下),2010,(12):4.
[2]胡曉麗,周婭.淺談如何提高《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》的教學(xué)質(zhì)量[J].青年與社會(huì)?中外教育研究,2009,(8):41-42.
關(guān)鍵詞:地方大學(xué);計(jì)算機(jī);實(shí)驗(yàn)教學(xué);方法
中圖分類號(hào):G642文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-3044(2011)24-5974-02
A Research on Teaching Methods of Computer Experiments in Local Universities
YANG Guo-wen
(Yibin University, Yibin 644007, China)
Abstract: This article,based on the practical needs of developing local economy, discusses the specific goals of fostering talents by computer experiments teaching in local universities. It also puts forward several basic teaching methods of computer experiemtns, which aim at fostering high-quality talents with mutiple and practical qualifications, according to basic situations in Yibin University.
Key words: local university; computer; experiment teaching; method
隨著社會(huì)地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)的飛速發(fā)展,地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要對(duì)地方大學(xué)計(jì)算機(jī)專業(yè)對(duì)學(xué)生計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的應(yīng)用能力掌握的要求越來(lái)越高。計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力的掌握程度已成為衡量當(dāng)代大學(xué)生能力結(jié)構(gòu)的重要標(biāo)志,為了滿足社會(huì)發(fā)展和地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要,培養(yǎng)具有高素質(zhì)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用性能力的專門技術(shù)人才,是我院地方大學(xué)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要目標(biāo)。
我院是一所地方綜合性大學(xué),為學(xué)生成功奠定基礎(chǔ);為地方發(fā)展提供支撐,是當(dāng)前我校的辦學(xué)宗旨。為實(shí)現(xiàn)“為學(xué)生成功奠定基礎(chǔ)”的辦學(xué)宗旨,學(xué)校凝練了 “一二三四”人才培養(yǎng)體系。“一”就是一個(gè)培養(yǎng)目標(biāo):培養(yǎng)高素質(zhì)的復(fù)合型、應(yīng)用性人才;“二”就是把握好兩大關(guān)鍵環(huán)節(jié):建設(shè)高水平的課程體系,營(yíng)造良好的成才環(huán)境;“三”就是培育學(xué)生三項(xiàng)素養(yǎng):高度的責(zé)任心、持續(xù)的進(jìn)取心、強(qiáng)烈的好奇心;“四”就是發(fā)展學(xué)生四大基本能力:表達(dá)能力、動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力、和諧能力。為實(shí)現(xiàn)“為地方發(fā)展提供支撐”的辦學(xué)宗旨,學(xué)校提出了全面服務(wù)于地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展規(guī)劃,并提出了為政府提供決策咨詢;為企業(yè)解決技術(shù)難題;為個(gè)人提供再學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)的三個(gè)服務(wù)層次,并提出為地方發(fā)展提供四大支撐:即人才支撐、技術(shù)支撐、文化支撐、思想支撐的發(fā)展思路。 為了實(shí)現(xiàn)我院提出的全面服務(wù)于地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展規(guī)劃,根據(jù)地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)信息人才的發(fā)展需求,培養(yǎng)出具有高素質(zhì)、應(yīng)用型、創(chuàng)新型能力的專業(yè)技術(shù)人才的發(fā)展目標(biāo),筆者在長(zhǎng)期從事計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基礎(chǔ)之上,對(duì)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法進(jìn)行了一些探索,提出幾點(diǎn)行之有效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法,與同行們進(jìn)行商榷。
1 驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)教學(xué)
驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)教學(xué)法是計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)最基本的方法之一,其實(shí)驗(yàn)課程是以驗(yàn)證性為主,目的是驗(yàn)證計(jì)算機(jī)專業(yè)理論課教學(xué)的正確性、邏輯性、實(shí)踐性,強(qiáng)調(diào)理論實(shí)踐的重要性,是計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)和理論課教學(xué)之間相對(duì)獨(dú)立而有機(jī)的結(jié)合方法,加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)理論課知識(shí)的鞏固和理解,以提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的思維能力、操作能力、動(dòng)手能力,并提高學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)理論知識(shí)學(xué)習(xí)的積極性。
2 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)
計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)中的重要組成部分,是計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中最主要的方法之一。它囊括了計(jì)算機(jī)專業(yè)基礎(chǔ)課程和公共計(jì)算機(jī)專業(yè)基礎(chǔ)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。它是抽象思維與形象思維、傳授知識(shí)與訓(xùn)練技能相結(jié)合的過(guò)程,它起到了計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)理論課教學(xué)和其他教學(xué)環(huán)節(jié)不可替代的作用。計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容包括計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)的通用性、技術(shù)性、實(shí)用性、應(yīng)用性等基礎(chǔ)知識(shí)實(shí)驗(yàn),指導(dǎo)教師根據(jù)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)計(jì)劃和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容的具體要求,對(duì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容進(jìn)行篩選和取舍,采取了循序漸進(jìn)、步步深入、深入淺出的指導(dǎo)方法,并安排學(xué)生難度適中、操作方便并普遍適用的實(shí)驗(yàn),使學(xué)生盡快深入、擴(kuò)展、系統(tǒng)撐握計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的基本知識(shí)、基本方法與基本技能、計(jì)算機(jī)設(shè)備和儀器儀表的操作方法、維護(hù)法和使用方法、應(yīng)用基本技能與編程技能,以培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果整理等基本能力。
3 計(jì)算機(jī)綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)
綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)法是指多門專業(yè)課程融合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)法。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容歸類梯次訓(xùn)練逐步深化的要求,從計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的完整性、系統(tǒng)性、統(tǒng)一性、時(shí)代性總體設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容和課程體系,根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的要求,把實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相近或類別相同的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行重新組合,如把平面設(shè)計(jì)、網(wǎng)頁(yè)靜態(tài)設(shè)計(jì)、網(wǎng)頁(yè)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì),C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)與C++,計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì),數(shù)據(jù)庫(kù)等,將分散于各相關(guān)學(xué)科的知識(shí)進(jìn)行整體化、系統(tǒng)化,實(shí)現(xiàn)多學(xué)科的知識(shí)融合,采取由淺入深、逐步推進(jìn)、融會(huì)貫通等方法,以提高培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)分析和解決專業(yè)問(wèn)題的能力。
4 計(jì)算機(jī)創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)
計(jì)算機(jī)創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)法是指自主性、開放性、綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)法。由指導(dǎo)老師根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃的安排,講授實(shí)驗(yàn)課程的基本思路、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則、進(jìn)行文獻(xiàn)檢索的基本方法、科研論文寫作的基本要求,并采用啟發(fā)性的教育方式,以提高學(xué)生搞科研的積極性和創(chuàng)造性,引導(dǎo)學(xué)生按照完整的課題形式,自主選擇課題,自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課題研究方案,自主擬定技術(shù)路線,并應(yīng)用各種實(shí)驗(yàn)方法與手段,綜合應(yīng)用自己所學(xué)的課程知識(shí),進(jìn)行分析、歸納與總結(jié),得出相對(duì)客觀的研究結(jié)論,并以研究論文或?qū)嶒?yàn)報(bào)告的形式,完成課題研究任務(wù)。這種方法,目的在于培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新精神,并在以后從事工作中,為自己搞科研打下良好的基礎(chǔ)。
5 計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核
實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核法是針對(duì)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)習(xí)后,對(duì)他們的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)成績(jī)、學(xué)習(xí)效果、掌握程度進(jìn)行綜合評(píng)估測(cè)試的一種基本方法。考核標(biāo)準(zhǔn)我們可采取兩種方法進(jìn)行。一種是采用五級(jí)記分制:分優(yōu)秀、良好、中等、及格和不及格。第二種是采取百分制:90分以上為優(yōu)秀,90以下至80分為良好,70分左右為中等,60分為及格,60分以下為不及格。考核成績(jī)可分為兩部分組成,平時(shí)成績(jī)加期末考試成績(jī)。平時(shí)成績(jī)比可占總分的60%,期末考試成績(jī)可占總分40%。考核的辦法我們可以采取以下幾種方法。平時(shí)成績(jī)考核的內(nèi)容主要包括實(shí)驗(yàn)課出勤時(shí)率、基本操作能力、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、自主實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α⒆晕覄?chuàng)新能力等。具體內(nèi)容包括:第一指實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容提前完成或按時(shí)完成,并有正確理解或創(chuàng)新思想;第二指實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目能基本完成任務(wù),能夠正確地獨(dú)立操作和理解程序,回答問(wèn)題基本正確。第三指實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容完成稍晚,能夠大體說(shuō)明實(shí)驗(yàn)編程過(guò)程,操作或編程方法基本正確,但問(wèn)題回答不夠全面。第四指實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目完成時(shí)間滯后,不能獨(dú)立操作和編程,對(duì)實(shí)驗(yàn)程序解釋不清楚。期末考試成績(jī)主要采取筆試和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的兩種方式進(jìn)行。
6 計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)組合法
計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)組合法是充分利用學(xué)生課外空余時(shí)間靈活掌握實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的一種方法。它的表現(xiàn)方法有三種。第一、利用開放性實(shí)驗(yàn)室,將課內(nèi)教學(xué)內(nèi)容與課外實(shí)驗(yàn)相結(jié)合,將集中與分散相結(jié)合,將自主安排與統(tǒng)籌安排相結(jié)合,以提高學(xué)生自我創(chuàng)新能力與綜合素質(zhì)培養(yǎng)能力。第二、充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)功能,安裝計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)?zāi)M、仿真學(xué)習(xí)軟件,將教師引導(dǎo)與學(xué)生自主學(xué)習(xí)相結(jié)合,為學(xué)生提供課外實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì),鞏固和提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)知識(shí)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用知識(shí)能力。第三、成業(yè)計(jì)算機(jī)專業(yè)業(yè)余愛好組,實(shí)驗(yàn)室給予必要的平臺(tái)支持,專業(yè)指導(dǎo)教師給予恰當(dāng)?shù)闹笇?dǎo),學(xué)生們可根據(jù)自主性和個(gè)性化的需要,將實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容與自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)的內(nèi)容結(jié)合起來(lái),將向社會(huì)橫向服務(wù)的任務(wù)與自己所學(xué)的專業(yè)結(jié)合起來(lái),學(xué)生們通過(guò)自主學(xué)習(xí)以及社會(huì)實(shí)踐,既不但掌握了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本內(nèi)容和專業(yè)知識(shí),同時(shí),促進(jìn)了學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展,培養(yǎng)了學(xué)生專業(yè)知識(shí)能力和解決了社會(huì)實(shí)踐問(wèn)題的能力。
計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是計(jì)算機(jī)專業(yè)教育的重要組成部分,計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量好壞和教學(xué)方法的對(duì)與否對(duì)學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)專業(yè)知識(shí)有直接的影響,因此,我們要在長(zhǎng)期工作實(shí)踐中不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)和摸索出一套我行之有效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法,才會(huì)不斷提高我們的教學(xué)水平,在這里我只是根據(jù)在長(zhǎng)期從事計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,提出一些浮淺的體會(huì),希望能為同行們起到一些拋磚引玉的作用。
參考文獻(xiàn):
[1] 劉興順,李玉香.計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的“四個(gè)三”教學(xué)模式[J].計(jì)算機(jī)教育,2009(15):86-88.
隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用的不斷普及,學(xué)生動(dòng)手組裝計(jì)算機(jī)的熱情也在不斷高漲,兼容PC機(jī)以其價(jià)格低廉(相對(duì)于品牌機(jī))而深受在校大學(xué)生的喜愛,學(xué)生通過(guò)這門課程的學(xué)習(xí),不僅能掌握計(jì)算機(jī)硬件的理論知識(shí),更為自己能獨(dú)立組裝計(jì)算機(jī)(DIY)而對(duì)該課程產(chǎn)生了濃厚的興趣。目前,很多高校開始把“計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)”作為選修或開放實(shí)驗(yàn)課程來(lái)開設(shè),其目的是為了培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力,掌握一技之長(zhǎng)。由于現(xiàn)行的理論或?qū)嶒?yàn)教材,作者從編寫到出版,需經(jīng)過(guò)一段較長(zhǎng)時(shí)間,但計(jì)算機(jī)的各個(gè)部件在不斷升級(jí),性能日益提高,帶來(lái)了計(jì)算機(jī)新技術(shù)、新產(chǎn)品與相對(duì)滯后的教材內(nèi)容相矛盾,要使學(xué)生能跟上硬件發(fā)展的步伐,傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和考核方式已不能適應(yīng)課程發(fā)展的需要,要使實(shí)驗(yàn)內(nèi)容跟上市場(chǎng)計(jì)算機(jī)硬件的變化,學(xué)生能產(chǎn)生該門課程興趣,對(duì)該課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和考核方式的改革勢(shì)在必行。
2課程的特點(diǎn)和要求
學(xué)生學(xué)完“計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)”課程后,所要達(dá)到的目標(biāo)是:使學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)硬件的基本知識(shí)和基礎(chǔ)理論,能用所學(xué)知識(shí)選購(gòu)和組裝計(jì)算機(jī),具備計(jì)算機(jī)軟、硬件安裝、調(diào)試和維護(hù)的基本技能,常用軟件的使用,局域網(wǎng)的搭建。
該課程的特點(diǎn):(1)課程內(nèi)容多、知識(shí)面廣,包括計(jì)算機(jī)組成部件、硬件安裝、硬件測(cè)試、系統(tǒng)BIOS設(shè)置、優(yōu)化、硬盤的分區(qū)規(guī)劃、軟件安裝、局域網(wǎng)的建設(shè)、計(jì)算機(jī)日常維護(hù)。(2)知識(shí)更新快,具有鮮明的時(shí)代特征。新知識(shí)、新產(chǎn)品不斷出現(xiàn),只有不斷更新教學(xué)(實(shí)驗(yàn))內(nèi)容才能滿足學(xué)生了解新產(chǎn)品和新技術(shù)的要求,做到與時(shí)俱進(jìn)。(3)課程注重實(shí)踐,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力,根據(jù)該課程的特點(diǎn),要達(dá)到學(xué)習(xí)的效果和課程的目的,必須通過(guò)大量的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)來(lái)完成。
3實(shí)驗(yàn)內(nèi)容改革
計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的基礎(chǔ)課程,要求內(nèi)容新、更新快,對(duì)教師的要求也很高,需要不斷學(xué)習(xí)和提高。該門課程一般總學(xué)時(shí)32,占2個(gè)學(xué)分,結(jié)合本課程的特點(diǎn),摒棄過(guò)去的先講后練,甚至是只講不練,在充分利用實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)資源的基礎(chǔ)上,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和考核方式的改革,采取邊講邊練,或者是先練后講的教學(xué)模式。在課程的學(xué)時(shí)安排上,我們是理論為12學(xué)時(shí),實(shí)驗(yàn)為20學(xué)時(shí),基本內(nèi)容大致分為6個(gè)獨(dú)立的項(xiàng)目,現(xiàn)分別說(shuō)明。
實(shí)驗(yàn)1.認(rèn)識(shí)硬件(4學(xué)時(shí))。通過(guò)理論講解,使學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)的主要硬件(主板、內(nèi)存、CPU、硬件、光驅(qū)、顯示卡、顯示器)的性能指標(biāo),工作原理有一個(gè)感性的認(rèn)識(shí),通過(guò)網(wǎng)上計(jì)算機(jī)硬件價(jià)格、性能的查詢;結(jié)合市場(chǎng)調(diào)研,要求學(xué)生寫出計(jì)算機(jī)硬件的調(diào)研報(bào)告[3],在某個(gè)價(jià)位的配置清單等手段,使學(xué)生從感性上對(duì)計(jì)算機(jī)組裝產(chǎn)生興趣。
實(shí)驗(yàn)2.計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)(4學(xué)時(shí))。計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行拆裝的成本較高,破壞性較大,為此,我們采取的方法是利用現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室原有資源,例如我們采用03年購(gòu)買的清華同方機(jī)型進(jìn)行拆裝,要求明確目標(biāo)、拆裝順序、拆裝過(guò)程中的注意點(diǎn)(曾經(jīng)有學(xué)生拆硬盤上的螺絲);在此熟練的基礎(chǔ)上,給予指導(dǎo),我們準(zhǔn)備了15套目前較流行的計(jì)算機(jī)產(chǎn)品組裝,進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn),經(jīng)過(guò)教師檢查,方可上電。使得學(xué)生既掌握了計(jì)算機(jī)組裝的步驟,又能接觸到新產(chǎn)品,不至于用到的都是過(guò)時(shí)產(chǎn)品。
實(shí)驗(yàn)3.常見故障的分析與判別(2學(xué)時(shí))。由于現(xiàn)行的計(jì)算機(jī)維修,主要是板卡級(jí)的,替代法也是常用的方法之一,在本次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,要求學(xué)生能對(duì)實(shí)驗(yàn)2中的常見的一些故障能進(jìn)行分析、判斷,在相互討論的基礎(chǔ)上,自己能獨(dú)立排錯(cuò),以便解決實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題。通過(guò)本次實(shí)驗(yàn)可以培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神和獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
實(shí)驗(yàn)4.系統(tǒng)的安裝(XP和WINDOWS2000Server)(4學(xué)時(shí))。通過(guò)本次實(shí)驗(yàn),使學(xué)生掌握系統(tǒng)分區(qū)、硬盤格式化、BIOS的設(shè)置、系統(tǒng)的安裝、網(wǎng)線的制作方法,利用H3C的交換機(jī)組建一局域網(wǎng)。
實(shí)驗(yàn)5.有關(guān)系統(tǒng)相關(guān)軟件的使用(4學(xué)時(shí))。該實(shí)驗(yàn)涉及四個(gè)方面的內(nèi)容,要求學(xué)生必須掌握,涉及軟件的下臷和使用。
(1)系統(tǒng)的備份(GHOST的使用)。
(2)系統(tǒng)的優(yōu)化(WINDOWS優(yōu)化大師的使用和注冊(cè)表的了解)。
(3)系統(tǒng)的測(cè)試(SisoftSandra的使用)。
(4)常用殺毒軟件的使用(瑞星、金山毒霸、卡巴斯基)
實(shí)驗(yàn)6.多媒體軟件的安裝與使用(2學(xué)時(shí))。內(nèi)容涉及
(1)圖像處理軟件
(2)聲音
(3)播放器的安裝與使用(豪杰、realPLAY、暴風(fēng)影音)
4考核方式的改革
通過(guò)該門課程的學(xué)習(xí)與實(shí)踐,我們?cè)诳己朔绞缴弦策M(jìn)行了相應(yīng)的改革,傳統(tǒng)的考核方式是7+3模式,即理論占70%,實(shí)驗(yàn)占30%;我們采取的方式是3+7模式,即理論占30%,實(shí)驗(yàn)占70%。理論考核為輔、動(dòng)手操作為主。
筆試考核為輔、實(shí)踐操作比重高于筆試,各單項(xiàng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目獨(dú)立計(jì)分。這不僅使學(xué)生在考核上把風(fēng)險(xiǎn)分散到各個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中去,也不必?fù)?dān)心考試通不過(guò),再次重修,真正使學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力得到提高;在實(shí)驗(yàn)的考核方式上采取多種形式。
(1)分組討論(實(shí)驗(yàn)2)
(2)調(diào)研報(bào)告(實(shí)驗(yàn)1)
(3)實(shí)驗(yàn)報(bào)告書
寬松式的實(shí)驗(yàn)環(huán)境,學(xué)生在課內(nèi)安排實(shí)驗(yàn)如不能及時(shí)完成的話,可以利用業(yè)余時(shí)間,由學(xué)生本人提出預(yù)約申請(qǐng)進(jìn)行補(bǔ)做,達(dá)到規(guī)定的要求,分項(xiàng)目進(jìn)行單獨(dú)計(jì)分,目的只有一個(gè),就是通過(guò)實(shí)踐的練習(xí),確實(shí)把按大綱規(guī)定的要求落到實(shí)處,使學(xué)生能在輕松學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上掌握一項(xiàng)技能,體現(xiàn)學(xué)以致用的原則。
5結(jié)束語(yǔ)
目前,計(jì)算機(jī)已廣泛應(yīng)用于各行各業(yè),因此懂得計(jì)算機(jī)的軟、硬件安裝,常見的報(bào)錯(cuò)信息、檢測(cè)方法,日常的維護(hù)和保養(yǎng),“計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)”勢(shì)必將成為學(xué)生比較感興趣的課程之一,尤其對(duì)于民辦本科的學(xué)生來(lái)說(shuō),加強(qiáng)實(shí)踐動(dòng)手能力的培養(yǎng)已成為大家的共識(shí),通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革,目的是為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;通過(guò)考核方式的改革,消除學(xué)生對(duì)該門課程由于理論考試不及格而帶來(lái)的負(fù)面影響,使學(xué)生能快樂(lè)學(xué)習(xí),體會(huì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程所帶來(lái)的快樂(lè)和成功感,確實(shí)讓這門課程變成大家想學(xué)又愿意學(xué)的一門課程,事實(shí)證明,通過(guò)本學(xué)期對(duì)該門課程的改革,無(wú)論從內(nèi)容上還是考核方式上,都取得了很好的效果,學(xué)生反映較好,收效甚大。
參考文獻(xiàn):
[1]徐魯雄.改革計(jì)算機(jī)信息素養(yǎng)教育模式推進(jìn)素質(zhì)教育[J].計(jì)算機(jī)教育,2006,(8):57-61.
[2]張世偉.淺談?dòng)?jì)算機(jī)組裝與維護(hù)課的教學(xué)模式[J].重慶科技學(xué)院學(xué)報(bào),2007,(5):165.
[3]周蘇.專業(yè)課程教學(xué)測(cè)評(píng)的創(chuàng)新實(shí)踐[J].計(jì)算機(jī)教育,2008,(7):88-91.
[4]高尚,別小川.“計(jì)算方法”實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的改革[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2007,26(10):106-107.
關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu);實(shí)驗(yàn)教學(xué);教學(xué)改革
作者簡(jiǎn)介:劉志鵬(1980-),男,江蘇南京人,南京郵電大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院,講師;段衛(wèi)華(1977-),男,江蘇南京人,南京郵電大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院,講師。(江蘇 南京 210003)
基金項(xiàng)目:本文系南京郵電大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院教學(xué)改革項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào):12)的研究成果。
中文圖書分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-0079(2013)01-0132-02
“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程是計(jì)算機(jī)科學(xué)與信息管理等專業(yè)的核心課程之一,它在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的重要性僅次于編程基礎(chǔ)。[1]我國(guó)制定的CCC2002體系強(qiáng)調(diào)了“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”在計(jì)算學(xué)科及電子信息學(xué)科中的作用與地位。該課程一般以“計(jì)算機(jī)高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言”為先修課程,也是“操作系統(tǒng)”、“數(shù)據(jù)庫(kù)”、“編譯原理”等專業(yè)課程的基礎(chǔ)。“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程涉及的知識(shí)點(diǎn)較多、實(shí)踐性很強(qiáng),除了要求學(xué)生有嚴(yán)密的邏輯思維外,還需要擁有較好的編程實(shí)踐基礎(chǔ)。目前,大多數(shù)高校“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程的教學(xué)工作均在一學(xué)期內(nèi)完成。學(xué)生學(xué)習(xí)任務(wù)較重,往往在學(xué)習(xí)過(guò)程中出現(xiàn)“重理論、輕實(shí)踐”的現(xiàn)象。許多學(xué)生在設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)算法方面表現(xiàn)不佳。為了在有限的學(xué)時(shí)中得到更好的教學(xué)效果,使學(xué)生在算法設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)兩個(gè)方面的能力都有所提高,筆者從“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)入手,嘗試了一系列的探索和研究。
一、實(shí)踐教學(xué)目前存在的問(wèn)題
“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程。實(shí)踐有助于學(xué)生更好地理解和應(yīng)用所學(xué)習(xí)的理論知識(shí),實(shí)踐環(huán)節(jié)是無(wú)法替代的,直接影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。然而,目前的“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)普遍存在如下的一些問(wèn)題:
1.學(xué)生對(duì)實(shí)踐環(huán)節(jié)重視不夠
目前,學(xué)生對(duì)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程實(shí)踐環(huán)節(jié)普遍不夠重視。主要原因如下:
第一,主流開發(fā)語(yǔ)言和集成開發(fā)環(huán)境,如C++、Java等,均提供了現(xiàn)成的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)程序庫(kù)。程序員可直接調(diào)用程序庫(kù)中的函數(shù)而無(wú)需重頭編寫底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。部分學(xué)生認(rèn)為,只要掌握程序庫(kù)的使用方法,便無(wú)需實(shí)踐數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的底層實(shí)現(xiàn)。然而,無(wú)論是C++的STL和Boost程序庫(kù),還是Java語(yǔ)言的集合類,均無(wú)法滿足某些程序苛刻的性能要求。因此對(duì)學(xué)生而言,僅僅掌握某種特定編程語(yǔ)言的程序庫(kù)是不夠的。
第二,由于“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程以筆試作為衡量學(xué)生學(xué)習(xí)成果的主要方式,加上實(shí)踐環(huán)節(jié)考查指標(biāo)并不明確,造成很多同學(xué)不重視實(shí)踐環(huán)節(jié),導(dǎo)致實(shí)踐環(huán)節(jié)效果不理想。
第三,學(xué)生對(duì)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”在操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)、編譯器中的實(shí)際應(yīng)用知之甚少,部分同學(xué)雖然知道“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程十分重要,但并不知道數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。
2.學(xué)生程序設(shè)計(jì)能力薄弱
學(xué)生程序設(shè)計(jì)能力薄弱,是部分高校長(zhǎng)期普遍存在的現(xiàn)象。究其原因,主要包括以下兩個(gè)方面:
首先,部分學(xué)生程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)較薄弱。對(duì)于C++的某些基本語(yǔ)法并不熟悉,也不了解使用封裝、繼承和多態(tài)型在編寫大規(guī)模代碼過(guò)程中帶來(lái)的好處。大量的對(duì)語(yǔ)法知識(shí)的要求導(dǎo)致學(xué)生難以閱讀和編寫程序,造成學(xué)生思想上的困惑。
其次,對(duì)程序設(shè)計(jì)能力薄弱、基礎(chǔ)較差的學(xué)生而言,某些優(yōu)秀教材[2,3]并不適合。學(xué)生閱讀這些教材時(shí),雖然能夠理解算法的含義,但是卻無(wú)法將偽代碼轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)編程語(yǔ)言的程序代碼。這一方面導(dǎo)致學(xué)生無(wú)法動(dòng)手實(shí)踐,另一方面也進(jìn)一步削弱了學(xué)生的編程能力。
3.實(shí)踐過(guò)程中無(wú)法得到及時(shí)的反饋
許多學(xué)生在“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”實(shí)踐課中采用先編寫、后調(diào)試的方法,這種編寫代碼的方式對(duì)代碼量較少、代碼邏輯較簡(jiǎn)單的程序是有效的。但對(duì)于代碼量較多、代碼邏輯復(fù)雜的“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”程序則不可取。由于拼寫和邏輯錯(cuò)誤,導(dǎo)致最終程序錯(cuò)誤較多,難以調(diào)試。由于在代碼編寫過(guò)程中無(wú)法得到及時(shí)的反饋,導(dǎo)致學(xué)生喪失了進(jìn)一步學(xué)習(xí)的興趣。
此外,編寫代碼、正確執(zhí)行后,許多同學(xué)不及時(shí)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),反復(fù)犯相同錯(cuò)誤。對(duì)待實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫工作態(tài)度不端正。教師沒(méi)有及時(shí)將實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)和其中存在的問(wèn)題及時(shí)反饋給學(xué)生,部分學(xué)生不了解實(shí)驗(yàn)報(bào)告和實(shí)驗(yàn)的評(píng)分細(xì)則,對(duì)實(shí)踐環(huán)節(jié)最終成績(jī)不滿,也反過(guò)來(lái)削弱了學(xué)生學(xué)習(xí)該門課程的興趣。
二、實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)改革
針對(duì)教學(xué)中存在的以上情況,筆者主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行實(shí)踐環(huán)節(jié)的探索和改革:
1.引導(dǎo)學(xué)生重視實(shí)踐環(huán)節(jié)
第一,加重實(shí)踐環(huán)節(jié)占用總評(píng)成績(jī)的比例,從原先的10%-15%增加到20%。改變傳統(tǒng)模式下主要依靠平時(shí)作業(yè)、課堂表現(xiàn)和期末考試成績(jī)的評(píng)價(jià)模式。增強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)比重,旨在督促學(xué)生參與實(shí)踐、編寫程序和撰寫報(bào)告。
第二,在課堂教學(xué)中,提綱挈領(lǐng)地講解C++、Java語(yǔ)言程序庫(kù)的不足之處,使學(xué)生明確具備編寫數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)代碼能力的重要性。
第三,針對(duì)多種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),講解其在操作系統(tǒng)、[4]數(shù)據(jù)庫(kù)[5]和編譯器中的實(shí)際應(yīng)用。開源軟件為“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”教學(xué)提供了大量的實(shí)際案例。通過(guò)介紹數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際應(yīng)用,提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生對(duì)實(shí)踐環(huán)節(jié)的重視程度和興趣。
最后,盡早明確實(shí)驗(yàn)任務(wù)和目標(biāo)。讓學(xué)生在教學(xué)過(guò)程和實(shí)踐環(huán)節(jié)中明確認(rèn)識(shí)到,只有按部就班,才可以完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)。在實(shí)踐環(huán)節(jié)中,不能隨著學(xué)生的完成情況無(wú)限制地增加題目的要求和難度,而應(yīng)做到因材施教,因人而異。
2.提升學(xué)生程序設(shè)計(jì)能力
教材是學(xué)生入門和提高的主要材料。筆者選用人民郵電出版社陳慧南編著的《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):使用C++語(yǔ)言描述(第2版)》作為“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程的教材。該教材2007年入選普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材,其中對(duì)每一種主要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)均給出了C++代碼實(shí)現(xiàn)。與傳統(tǒng)經(jīng)典教材[2,3]相比,省略了學(xué)生將偽代碼轉(zhuǎn)換為可執(zhí)行代碼的中間過(guò)程。學(xué)生在實(shí)現(xiàn)基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時(shí)可直接參考教材程序完成。該教材列出了“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”中使用的C++知識(shí)點(diǎn),并指導(dǎo)學(xué)生在課后自行開展有針對(duì)性的復(fù)習(xí)。通過(guò)邊復(fù)習(xí)、邊學(xué)習(xí)的方式,部分同學(xué)能夠克服程序設(shè)計(jì)能力不足的缺陷,建立理解和實(shí)踐“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程的信心。
針對(duì)許多學(xué)生僅能理解C++代碼片段,無(wú)法將這些代碼片段合成完整的程序問(wèn)題,筆者通過(guò)課堂教學(xué)和實(shí)踐環(huán)節(jié)兩個(gè)方面加以彌補(bǔ)。在課堂教學(xué)中,教師至少編寫一個(gè)完整的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)演示,使學(xué)生了解編寫代碼的具體動(dòng)態(tài)流程和技巧。實(shí)踐環(huán)節(jié)中,采用循序漸進(jìn)的代碼編寫方式,即課堂上先給出對(duì)應(yīng)算法完整程序的框架,并演示程序得到的最終結(jié)果,讓學(xué)生去填寫框架中的函數(shù)內(nèi)容,接下來(lái)要求學(xué)生獨(dú)立完成一些函數(shù)模塊,具體操作方法與文獻(xiàn)[6]中的第一項(xiàng)研究方法相同。實(shí)踐表明,采用結(jié)對(duì)編程、獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告的方式與獨(dú)自完成實(shí)踐環(huán)節(jié)的效果相比較,實(shí)踐環(huán)節(jié)學(xué)生平均成績(jī)高5~7分。
3.及時(shí)反饋實(shí)踐結(jié)果
鼓勵(lì)學(xué)生在編寫代碼前,首先編寫測(cè)試用例。一方面有助于學(xué)生了解代碼中的邊界條件,考慮代碼實(shí)現(xiàn)中的各種特殊情況。另一方面也有助于學(xué)生在編寫代碼的過(guò)程中及時(shí)獲得反饋。避免傳統(tǒng)編寫代碼方式所導(dǎo)致的程序無(wú)法正常運(yùn)行的情況,增強(qiáng)學(xué)生的信心。
第二,指導(dǎo)學(xué)生編寫代碼的正確次序。例如,在編寫單鏈表類時(shí),先實(shí)現(xiàn)構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù),再實(shí)現(xiàn)插入函數(shù)和打印函數(shù)。這樣便可先檢測(cè)插入函數(shù)是否正常工作,在此基礎(chǔ)上,再完成刪除函數(shù)等其他功能函數(shù)。這種迭代開發(fā)、單元測(cè)試,將錯(cuò)誤局部化的思想對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生正確的程序設(shè)計(jì)觀念十分重要。指導(dǎo)學(xué)生重視代碼重構(gòu)的工作并鼓勵(lì)學(xué)生重構(gòu)代碼,通過(guò)介紹編碼規(guī)范,強(qiáng)調(diào)良好代碼風(fēng)格的重要性。
第三,指導(dǎo)學(xué)生調(diào)試程序。針對(duì)Visual C++ 6.0集成開發(fā)環(huán)境和gcc編譯器,總結(jié)學(xué)生在編碼時(shí)常犯的各種編程錯(cuò)誤,并給出相應(yīng)的代碼調(diào)試方法。通過(guò)不斷完善文檔、分發(fā)并反饋,從而減輕教師的工作量,培養(yǎng)學(xué)生的參與精神和不斷總結(jié)的能力。
最后除課后答疑外,筆者還及時(shí)通過(guò)電子郵件反饋疑難解答和平時(shí)成績(jī)。教師將有代表性的提問(wèn)進(jìn)行總結(jié)和群發(fā)郵件,使學(xué)生能及時(shí)掌握自己的最新成績(jī),并允許學(xué)生質(zhì)疑分?jǐn)?shù)的公平性和公正性,制定較詳細(xì)的實(shí)踐環(huán)節(jié)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn),明確實(shí)驗(yàn)報(bào)告的結(jié)構(gòu),要求學(xué)生重視需求分析、概要設(shè)計(jì),并要如實(shí)撰寫總結(jié)和體會(huì)部分。許多同學(xué)的總結(jié)都停留在表面,并沒(méi)有總結(jié)實(shí)際學(xué)到的編程知識(shí)和調(diào)試方法。
以下是在“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程實(shí)踐環(huán)節(jié)中的的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn):
能獨(dú)立查閱文獻(xiàn)資料,較好地理解課題任務(wù)并提出實(shí)施方案;內(nèi)容詳實(shí)準(zhǔn)確、文字流暢,符合規(guī)定內(nèi)容及字?jǐn)?shù)要求;論證、分析、設(shè)計(jì)、計(jì)算、結(jié)構(gòu)、建模、實(shí)驗(yàn)正確合理;用語(yǔ)符合技術(shù)規(guī)范,圖表、公式清楚;努力學(xué)習(xí),遵守紀(jì)律,作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí),按期完成規(guī)定的任務(wù)。
三、實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)效果
1.課堂和實(shí)驗(yàn)課教學(xué)效果
通過(guò)課堂講授和實(shí)踐性環(huán)節(jié)鍛煉,學(xué)生能端正學(xué)習(xí)態(tài)度,樹立編寫代碼的信心和決心。通過(guò)制定合理的編程任務(wù),每個(gè)學(xué)生都能動(dòng)手編寫程序。通過(guò)動(dòng)手實(shí)踐,加深了對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的理解。采用結(jié)對(duì)編程、測(cè)試優(yōu)先和代碼重構(gòu),學(xué)生認(rèn)識(shí)到編寫能夠運(yùn)行的代碼和優(yōu)秀代碼的差異。有些同學(xué)能夠進(jìn)一步完成更高難度的編程任務(wù),并參加國(guó)家級(jí)的比賽,如挑戰(zhàn)杯等。
2.實(shí)踐環(huán)節(jié)效果反饋
本次共有97名學(xué)生學(xué)習(xí)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程,每個(gè)學(xué)生需要完成4份實(shí)驗(yàn)報(bào)告。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,上交報(bào)告的積極性、分析設(shè)計(jì)的規(guī)范性和總結(jié)體會(huì),與去年相比,均有很大程度的提高。拖延上交實(shí)驗(yàn)報(bào)告的情況從去年的11.0%降低到3.1%,實(shí)驗(yàn)報(bào)告的內(nèi)容更加規(guī)范,總結(jié)體會(huì)內(nèi)容大多集中在編程過(guò)程中遇到的問(wèn)題及解決方案上。通過(guò)填充和擴(kuò)充代碼兩種編程方法,絕大多數(shù)學(xué)生完成了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)踐環(huán)節(jié)的基本任務(wù),如單鏈表的實(shí)現(xiàn)等。51.5%的同學(xué)能夠完成更加復(fù)雜的程序設(shè)計(jì)任務(wù),如雙向鏈表等。
“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程是計(jì)算機(jī)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程,應(yīng)用范圍非常廣泛。本文分析了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)踐教學(xué)中目前存在的一些問(wèn)題,積極探索和嘗試新的教學(xué)方式,在一定程度上調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性,為學(xué)生的軟件開發(fā)打下了良好的基礎(chǔ)。但對(duì)于課程體系的建設(shè)及教學(xué)方法的改進(jìn)等問(wèn)題,仍然需要開展進(jìn)一步的研究。
參考文獻(xiàn):
[1]Mehran Sahami.Expanding the Frontiers of Computer Science Education[EB/OL].http://wccce11.unbc.ca/wccce11-sahami.pdf.
[2]嚴(yán)蔚敏,吳偉民.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(C語(yǔ)言版)[M].北京:清華大學(xué)出版社,2011.
[3]科曼,等.算法導(dǎo)論[M].潘金貴,等譯.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,
2006.
[4]毛德操,胡希明.Linux內(nèi)核源代碼情景分析[M].杭州:浙江大學(xué)出版社,2001.
摘要:根據(jù)當(dāng)前計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育的形勢(shì),本文提出了計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育的培養(yǎng)目標(biāo)、課程體系、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法以及教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)機(jī)制等一系列建設(shè)性方案,并介紹了近幾年我校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育教學(xué)改革的有益嘗試。
關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育;課程群;教學(xué)內(nèi)容
中圖分類號(hào):G642
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
1計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程群
計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育是面向非計(jì)算機(jī)專業(yè)的計(jì)算機(jī)教學(xué),所以它不同于計(jì)算機(jī)專業(yè)的計(jì)算機(jī)教學(xué)。計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的總體要求是培養(yǎng)學(xué)生具有一定的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)、方法和技能,以及利用計(jì)算機(jī)解決本專業(yè)領(lǐng)域中問(wèn)題的基本能力。
我校將計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程分為兩種類型:一種是必修課,它是由教務(wù)處牽頭,各專業(yè)院系與計(jì)算機(jī)系共同協(xié)商確定,學(xué)生必須選修并通過(guò)(具有強(qiáng)制性)。二是選修課,它是由計(jì)算機(jī)系根據(jù)當(dāng)前計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和學(xué)生的普遍要求提出,學(xué)生可以根據(jù)專業(yè)導(dǎo)師或自己興趣在多個(gè)學(xué)期內(nèi)自由選擇若干門課程。計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程群如表1所示。
根據(jù)課程的目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容,計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)大致可分為兩個(gè)層面:一是作為大學(xué)公共基礎(chǔ)課的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué),也就是表1開設(shè)的課程群,學(xué)生一年級(jí)必修兩門計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程,二年級(jí)根據(jù)專業(yè)方向或本人興趣選修若干門計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程;二是結(jié)合專業(yè)課開設(shè)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用課程,筆者認(rèn)為這些課程在學(xué)生高年級(jí)時(shí)由專業(yè)教師講授比較合適,例如會(huì)計(jì)管理專業(yè)開設(shè)的“會(huì)計(jì)電算化”、藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)開設(shè)的“電腦美術(shù)與動(dòng)畫設(shè)計(jì)”等等。這樣,就可以做到學(xué)生本科四年計(jì)算機(jī)“不斷線”。
2典型課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法
計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)內(nèi)容不針對(duì)特定專業(yè),不包含或很少包含專業(yè)性的知識(shí),而主要涉及計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)性和通用性的概念、技術(shù)及應(yīng)用。計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)當(dāng)根據(jù)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而不斷地進(jìn)行調(diào)整和更新,教學(xué)大綱和教材也應(yīng)體現(xiàn)出明顯的時(shí)間性。從目前計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展情況來(lái)看,選用計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教材最好是三年內(nèi)出版的,因?yàn)橛?jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)內(nèi)容必須跟上計(jì)算機(jī)發(fā)展主流。
2.1 “計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)”課程
“計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)”是目前高校開設(shè)最為普遍的一門計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程,也是大學(xué)新生第一門計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程。面對(duì)非零起點(diǎn)的學(xué)生,第一門計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的改革勢(shì)在必行。筆者建議將現(xiàn)在的“計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)”更名為“計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)”或“大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”,該課程的改革思路是:以講解計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)和應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)為主,而將工具性、操作性的內(nèi)容放到實(shí)驗(yàn)課中。
2.1.1調(diào)整教學(xué)內(nèi)容
改革后的“計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)”課程涉及到計(jì)算機(jī)基本知識(shí)、計(jì)算機(jī)硬件、計(jì)算機(jī)軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)與信息系統(tǒng)、多媒體、通信與網(wǎng)絡(luò)、信息安全等方面的基礎(chǔ)性內(nèi)容,前三項(xiàng)內(nèi)容屬于計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí),后四項(xiàng)內(nèi)容屬于計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)。這些知識(shí)不但可以拓展學(xué)生的視野,而且使他們能在一個(gè)較高的層次上認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)和應(yīng)用計(jì)算機(jī),并有助于提高學(xué)生在計(jì)算機(jī)與信息方面的基本素養(yǎng)。
“計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)”課程雖然涉及到計(jì)算機(jī)學(xué)科的眾多領(lǐng)域,但也要力爭(zhēng)做到廣度優(yōu)先,廣而不細(xì)。它的主要教學(xué)內(nèi)容及知識(shí)結(jié)構(gòu)是:
根據(jù)上述教學(xué)內(nèi)容,筆者在清華大學(xué)出版社出版了一套新教材,書名是《大學(xué)計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)》和《大學(xué)計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)題解與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)》。
2.1.2加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)
“計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)”課程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的公共計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程,計(jì)算機(jī)知識(shí)的掌握與能力的培養(yǎng)在很大程度上有賴于學(xué)生上機(jī)的實(shí)踐。加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的目的就是培養(yǎng)學(xué)生的上機(jī)動(dòng)手能力、解決實(shí)際問(wèn)題能力以及知識(shí)綜合運(yùn)用能力。此外,實(shí)踐教學(xué)能夠加深對(duì)課堂教學(xué)內(nèi)容的理解,訓(xùn)練科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本技能,養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和工作作風(fēng)。
本課程實(shí)踐教學(xué)的重點(diǎn)應(yīng)放在熟悉各種操作系統(tǒng)環(huán)境(如Windows、Linux、Mac OS X等)以及數(shù)據(jù)庫(kù)和網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)上。由于學(xué)生來(lái)自不同地區(qū),他們掌握計(jì)算機(jī)知識(shí)的程度可能相差很大。如果某些學(xué)生對(duì)Windows操作環(huán)境非常熟悉,并達(dá)到了教學(xué)要求,就可以讓他們學(xué)習(xí)和使用Linux或Mac OS X操作環(huán)境。特別是針對(duì)某些專業(yè)(如藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)),直接學(xué)習(xí)Mac OS X操作環(huán)境可能對(duì)他們后續(xù)的專業(yè)課學(xué)習(xí)更為有利。
計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)實(shí)驗(yàn)可以安排課堂教學(xué)的上機(jī)練習(xí),也可以單獨(dú)設(shè)課供學(xué)生選修。每個(gè)實(shí)驗(yàn)完成后,要求學(xué)生認(rèn)真撰寫并完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告,期末通過(guò)上機(jī)考核后才能獲得相應(yīng)的學(xué)分。實(shí)驗(yàn)教學(xué)不能僅僅停留在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)上,要積極開展設(shè)計(jì)性或綜合性實(shí)驗(yàn),有條件的地方要嘗試開設(shè)研究性或創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。
2.1.3建設(shè)網(wǎng)絡(luò)課程
在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)中,集中授課和上機(jī)輔導(dǎo)是兩個(gè)重要的教學(xué)環(huán)節(jié)。網(wǎng)絡(luò)課程是在校園網(wǎng)支持下構(gòu)建的現(xiàn)代化教學(xué)環(huán)境,教師可以調(diào)度網(wǎng)上的各種資源進(jìn)行授課,學(xué)生課后也可以利用網(wǎng)絡(luò)課程上的各種資源進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。
目前,“計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)”網(wǎng)絡(luò)課程包括課程介紹、網(wǎng)絡(luò)課程、教師隊(duì)伍、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)條件、教學(xué)方法、教學(xué)效果、特色創(chuàng)新和政策支持等,如圖1所示。本課程2005年被評(píng)為廣東省精品課程(jingpin2007.szu. /jisuanji)。
2.2 “多媒體技術(shù)及應(yīng)用”課程
多媒體技術(shù)所包含的知識(shí)非常廣泛,比如多媒體數(shù)據(jù)壓縮、多媒體功能板卡設(shè)計(jì)與開發(fā)、多媒體素材制作、多媒體視頻會(huì)議、多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)以及基于內(nèi)容的多媒體檢索等等。那么,要向?qū)W生傳授哪些多媒體知識(shí)呢?特別是針對(duì)不同層次教學(xué)對(duì)象(如計(jì)算機(jī)專業(yè)專科生、本科生和研究生以及非計(jì)算機(jī)專業(yè)本科生),怎樣組織多媒體技術(shù)課程的教學(xué)內(nèi)容和知識(shí)結(jié)構(gòu)?其教學(xué)目標(biāo)是否有所區(qū)別。
2.2.1多媒體技術(shù)系列課程設(shè)置
由于多媒體技術(shù)的知識(shí)豐富,為了適應(yīng)不同層次對(duì)象的教學(xué)要求,將多媒體技術(shù)課程分成三門系列課程,即“多媒體技術(shù)及應(yīng)用”、“多媒體技術(shù)”和“多媒體系統(tǒng)”。它們的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容以及知識(shí)結(jié)構(gòu)有著明顯不同。
(1) 多媒體技術(shù)及應(yīng)用
本課程的主要教學(xué)對(duì)象是非計(jì)算機(jī)專業(yè)本科生或計(jì)算機(jī)專業(yè)專科生。其教學(xué)目標(biāo)定位于了解多媒體技術(shù)的基本概念,學(xué)會(huì)使用多媒體硬件設(shè)備和軟件環(huán)境,從應(yīng)用的角度出發(fā)能夠使用多媒體創(chuàng)作工具開發(fā)多媒體應(yīng)用系統(tǒng)或創(chuàng)作多媒體作品。它的主要教學(xué)內(nèi)容及知識(shí)結(jié)構(gòu)是:
本課程的教學(xué)主要圍繞如何開發(fā)和制作多媒體應(yīng)用系統(tǒng)這一主題,著重介紹多媒體軟件開發(fā)平臺(tái)和實(shí)用工具軟件,并詳細(xì)地介紹典型的多媒體創(chuàng)作工具的使用。
(2) 多媒體技術(shù)
本課程的主要教學(xué)對(duì)象是計(jì)算機(jī)專業(yè)本科生。其教學(xué)目標(biāo)定位于理解多媒體技術(shù)的基本原理,掌握多媒體數(shù)據(jù)壓縮技術(shù),從技術(shù)的角度出發(fā)能夠設(shè)計(jì)與開發(fā)多媒體硬件設(shè)備和軟件環(huán)境。它的主要教學(xué)內(nèi)容及知識(shí)結(jié)構(gòu)是:
(3) 多媒體系統(tǒng)
本課程的主要教學(xué)對(duì)象是計(jì)算機(jī)專業(yè)研究生。其教學(xué)目標(biāo)定位于掌握多媒體系統(tǒng)的基本原理和體系結(jié)構(gòu),從系統(tǒng)的角度出發(fā)能夠研究多媒體系統(tǒng)的組成和特征,并能構(gòu)建實(shí)現(xiàn)不同目的或用途的多媒體系統(tǒng)。它的主要教學(xué)內(nèi)容及知識(shí)結(jié)構(gòu)是:
以上粗略地將多媒體技術(shù)知識(shí)分為面向不同教學(xué)對(duì)象的多媒體技術(shù)三門系列課程,其基本想法是要避免多媒體技術(shù)本科教學(xué)內(nèi)容越來(lái)越深,而有的研究生教學(xué)內(nèi)容仍從最基本的問(wèn)題談起。因此,針對(duì)不同教學(xué)對(duì)象的要求,多媒體技術(shù)系列課程的教學(xué)內(nèi)容以及相應(yīng)的教材應(yīng)有明顯不同。比如,研究生教材與本科生教材在深度和難度不能相同,研究生教材可以有專著性質(zhì),而本科生教材就不應(yīng)寫成專著。
2.2.2課程特色分析
“多媒體技術(shù)及應(yīng)用”課程是面向非計(jì)算機(jī)專業(yè)本科生或計(jì)算機(jī)專業(yè)專科生的一門側(cè)重于應(yīng)用的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程,其基本概念、分析方法和應(yīng)用技術(shù)對(duì)啟發(fā)學(xué)生獨(dú)立思維以及提高學(xué)生創(chuàng)新能力都將起到重要作用。本課程具有以下特色:
① 新穎性:多媒體技術(shù)發(fā)展迅速,各種新的標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)范以及多媒體硬件設(shè)備和工具軟件不斷出現(xiàn),版本也不斷更新。這給任課教師講授“多媒體技術(shù)及應(yīng)用”課程提出更高的要求,即課程教學(xué)既要維護(hù)學(xué)科的系統(tǒng)性,又要體現(xiàn)多媒體應(yīng)用技術(shù)的最新成果。
② 實(shí)用性:在教學(xué)過(guò)程中要充分體現(xiàn)理論與實(shí)踐相結(jié)合。本課程要求學(xué)生有較強(qiáng)的動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí),在上機(jī)實(shí)踐過(guò)程中要求學(xué)生逐步掌握各種多媒體硬件設(shè)備的使用方法以及多媒體創(chuàng)作工具軟件的使用技能。
③ 全面性:本課程介紹了從各種媒體創(chuàng)作到多媒體應(yīng)用軟件制作所需用到的全部多媒體工具軟件產(chǎn)品,比如音頻編輯軟件Audition、圖像處理軟件Photoshop、動(dòng)畫制作軟件Flash或3ds max、視頻編輯軟件Premiere以及多媒體著作工具Authorware等,它們將為學(xué)生今后開發(fā)多媒體應(yīng)用系統(tǒng)打好結(jié)實(shí)的基礎(chǔ)。
2.2.3加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)
“多媒體技術(shù)及應(yīng)用”課程實(shí)驗(yàn)對(duì)計(jì)算機(jī)硬件要求比較高,特別是音頻、動(dòng)畫和視頻制作部分,一般的PC機(jī)難以滿足要求。下面是多媒體實(shí)驗(yàn)室的軟硬件清單以及本課程應(yīng)開設(shè)的各類實(shí)驗(yàn)名稱。
實(shí)驗(yàn)名稱后面的數(shù)字是建議上機(jī)學(xué)時(shí)數(shù),教學(xué)上機(jī)總學(xué)時(shí)數(shù)不應(yīng)低于36學(xué)時(shí)。在實(shí)踐方面要求學(xué)生掌握音頻、圖像、動(dòng)畫和視頻制作和編輯處理,并能夠開發(fā)或集成多媒體應(yīng)用系統(tǒng)或多媒體作品。因此,在每種媒體實(shí)驗(yàn)中都要布置一些創(chuàng)作任務(wù),以提高學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)。例如,音頻采集與編輯實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生創(chuàng)作一段自己朗誦或?qū)Π椎穆曇簦由媳尘耙魳?lè),然后再做一些音效處理。若計(jì)算機(jī)配備了光盤刻錄機(jī),那么學(xué)生就可以將自己制作的聲音刻錄到CD光盤。
學(xué)生在掌握多媒體知識(shí)和基本技能后,可以進(jìn)行綜合應(yīng)用能力的訓(xùn)練。它的教學(xué)過(guò)程是:首先學(xué)生根據(jù)自己的興趣選擇綜合實(shí)驗(yàn)的題目,再進(jìn)行總體規(guī)劃和設(shè)計(jì),并利用以前實(shí)驗(yàn)積累的各種素材,最后完成多媒體應(yīng)用系統(tǒng)的制作。這樣,不僅可以激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性,還可以使學(xué)生設(shè)計(jì)出富有創(chuàng)意的多媒體作品。
2.2.4改革考核方式
根據(jù)本課程實(shí)踐性較強(qiáng)的特點(diǎn),傳統(tǒng)的理論考試不太適合全面考核學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,尤其是多媒體應(yīng)用能力方面,因此必須改革考試方式。通常的做法是平時(shí)成績(jī)和期末考試成績(jī)各占一半,平時(shí)成績(jī)包括作業(yè)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告和多媒體作品等。對(duì)于綜合實(shí)驗(yàn)可以通過(guò)學(xué)生提交的多媒體應(yīng)用軟件和答辯情況,全面考核學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)際動(dòng)手能力。
多媒體技術(shù)不僅使計(jì)算機(jī)應(yīng)用更有效、更接近人類習(xí)慣的信息交流方式,而且將開拓更多的應(yīng)用領(lǐng)域,使信息空間走向多維化,使人們思想的表述有了充分的自由空間。多媒體技術(shù)為這種自由提供了多維化空間的交互能力,今后人們將會(huì)越來(lái)越多地利用多媒體技術(shù)進(jìn)行各種創(chuàng)作活動(dòng),也會(huì)有更多的、更成熟的多媒體新技術(shù)逐漸充實(shí)到各個(gè)層次對(duì)象的教學(xué)內(nèi)容和知識(shí)結(jié)構(gòu)中,使多媒體技術(shù)系列課程更加合理、更加完善、更加科學(xué)。
“多媒體技術(shù)及應(yīng)用”課程教學(xué)實(shí)踐表明,只要我們能夠構(gòu)造一個(gè)合適的教學(xué)環(huán)境,就可以使學(xué)生在掌握專業(yè)知識(shí)的同時(shí),有效提高綜合信息素養(yǎng)。
2.3“計(jì)算機(jī)游戲設(shè)計(jì)”課程
近年來(lái),計(jì)算機(jī)及其游戲產(chǎn)業(yè)得到了飛速發(fā)展,游戲產(chǎn)業(yè)有望成為引領(lǐng)21世紀(jì)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。為了使在校學(xué)生了解計(jì)算機(jī)游戲制作過(guò)程,熟悉游戲設(shè)計(jì)和開發(fā)的原理與方法,我校開設(shè)了“計(jì)算機(jī)游戲設(shè)計(jì)”選修課。該課程主要介紹游戲設(shè)計(jì)和開發(fā)過(guò)程中必備的專業(yè)領(lǐng)域知識(shí)和常用工具軟件的使用,主要內(nèi)容包括計(jì)算機(jī)游戲設(shè)計(jì)和開發(fā)過(guò)程,二維游戲圖像處理技術(shù)、三維圖形學(xué)基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)動(dòng)畫技術(shù)、游戲角色動(dòng)畫與游戲場(chǎng)景制作技術(shù),以及二維游戲、三維游戲的基本編程技術(shù)等。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生了解游戲設(shè)計(jì)和開發(fā)過(guò)程,熟悉游戲設(shè)計(jì)和開發(fā)的各種原理與方法,并掌握當(dāng)前流行的游戲設(shè)計(jì)和開發(fā)軟件工具。
2.3.1高校游戲課程現(xiàn)狀分析
在開設(shè)“計(jì)算機(jī)游戲設(shè)計(jì)”課程之前,對(duì)目前高校游戲類課程的開設(shè)情況進(jìn)行了初步調(diào)查,主要為以下幾種情況:
① 設(shè)置游戲美術(shù)設(shè)計(jì)與游戲程序設(shè)計(jì)相關(guān)的專業(yè),培養(yǎng)游戲設(shè)計(jì)與開發(fā)的專門人才。如北京航空航天大學(xué)軟件學(xué)院較早開設(shè)了計(jì)算機(jī)游戲設(shè)計(jì)方向,北京電影學(xué)院動(dòng)畫學(xué)院動(dòng)畫專業(yè)也開設(shè)了游戲設(shè)計(jì)方向,清華大學(xué)美術(shù)學(xué)院、廣東商學(xué)院、湖南大學(xué)東方科技學(xué)院等設(shè)置了游戲相關(guān)專業(yè)。
② 計(jì)算機(jī)專業(yè)開設(shè)游戲類的選修課程。如山東大學(xué)齊魯軟件學(xué)院面向高年級(jí)學(xué)生開設(shè)“游戲軟件設(shè)計(jì)”課程,浙江大學(xué)計(jì)算機(jī)圖形國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室面向計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生開設(shè)“計(jì)算機(jī)游戲設(shè)計(jì)”課程。
③ 將職業(yè)培訓(xùn)與高校學(xué)歷教育相結(jié)合,聯(lián)合開辦游戲開發(fā)設(shè)計(jì)專業(yè)。如北京匯眾益智公司(游戲?qū)W院)與湖南大眾傳媒學(xué)院在內(nèi)的十幾所高校合作,聯(lián)合開辦游戲開發(fā)設(shè)計(jì)專業(yè),加強(qiáng)高校人才培養(yǎng)模式與中國(guó)游戲產(chǎn)業(yè)實(shí)際需求的接軌。另外,像首都師范大學(xué)、北京郵電大學(xué)、西安電子科技大學(xué)以及華南師范大學(xué)等就聯(lián)合社會(huì)培訓(xùn)機(jī)構(gòu),開設(shè)動(dòng)漫游戲設(shè)計(jì)或游戲軟件開發(fā)專業(yè)。
從上面的情況可以看到,目前多數(shù)高校所開設(shè)的游戲類課程,都是在學(xué)生具有一定的專業(yè)知識(shí)(程序開發(fā)能力或美術(shù)動(dòng)畫設(shè)計(jì)能力)的基礎(chǔ)上開設(shè)的,課程開設(shè)的主要目的是培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行專業(yè)游戲開發(fā)或設(shè)計(jì)的能力,還沒(méi)有高校面向其他專業(yè)開設(shè)普及型的游戲類課程。我校嘗試面向在校學(xué)生開設(shè)普及型的“計(jì)算機(jī)游戲設(shè)計(jì)”課程,以作為計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育的有益探索。該課程首次開設(shè)即引起學(xué)生較大的興趣,有助于學(xué)生進(jìn)一步了解和掌握最新的數(shù)字娛樂(lè)技術(shù)。
2.3.2 “計(jì)算機(jī)游戲設(shè)計(jì)”課程內(nèi)容
由于游戲是一種集劇情、美術(shù)、音樂(lè)、動(dòng)畫、程序等為一體的復(fù)合技術(shù),在整個(gè)游戲設(shè)計(jì)和開發(fā)過(guò)程中,涉及到游戲策劃、游戲內(nèi)容編輯、游戲美工、音頻制作、游戲開發(fā)、游戲測(cè)試等多種角色。本課程的主要教學(xué)內(nèi)容及知識(shí)結(jié)構(gòu)是:
通過(guò)上述教學(xué)內(nèi)容的安排,基本能夠使學(xué)生了解游戲設(shè)計(jì)和開發(fā)的過(guò)程,并在課程結(jié)束后利用Photoshop、Flash、3DS Max制作簡(jiǎn)單的游戲角色和場(chǎng)景,或利用程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言開發(fā)動(dòng)畫和簡(jiǎn)單的游戲。
2.3.3課程特色分析
“計(jì)算機(jī)游戲設(shè)計(jì)”課程面向在校學(xué)生開設(shè),其目的是使學(xué)生緊跟數(shù)字娛樂(lè)技術(shù)的發(fā)展,了解計(jì)算機(jī)游戲的設(shè)計(jì)和開發(fā)過(guò)程,并掌握簡(jiǎn)單的游戲制作工具和技術(shù)。我校將該課程引入計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育之中,使其成為計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育的重要組成部分,其特色主要表現(xiàn)為:
① 創(chuàng)新性:將“計(jì)算機(jī)游戲設(shè)計(jì)”課程引入到計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程體系中,并在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程群中將其安排在“計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)”、“VB程序設(shè)計(jì)”、“C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”、“C++程序設(shè)計(jì)”、“多媒體技術(shù)及應(yīng)用”等課程之后,從而使選修該課程的學(xué)生具有一定的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)、程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)和多媒體軟件制作技術(shù)等。
② 基礎(chǔ)性:在教學(xué)內(nèi)容的選擇上,突出游戲設(shè)計(jì)與制作過(guò)程中基本原理和方法介紹,并強(qiáng)調(diào)常用工具軟件的使用。教學(xué)目的在于讓學(xué)生了解游戲設(shè)計(jì)與開發(fā)的過(guò)程,掌握游戲設(shè)計(jì)與制作的基本知識(shí)和操作技能。
③ 實(shí)踐性:本課程采用實(shí)踐性較強(qiáng)的考核方式,課程要求每位同學(xué)針對(duì)自己熟悉的游戲完成一份分析和評(píng)價(jià)書外,從游戲貼圖制作、三維角色和場(chǎng)景制作、游戲動(dòng)畫制作、Flash游戲制作、二維或三維游戲編程等題目中選擇兩項(xiàng)完成,以便作為最后成績(jī)的考核。
3教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)機(jī)制
為了保證計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)質(zhì)量、促進(jìn)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)改革,我校建立了有關(guān)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的評(píng)價(jià)機(jī)制。除了參考文獻(xiàn)[1]提出的十一條評(píng)價(jià)條目外,還建立對(duì)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程群的教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控體系。
在連續(xù)擴(kuò)招的情況下,我校大力加強(qiáng)學(xué)生基本素質(zhì)教育和能力的培養(yǎng),建立起規(guī)范的教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控體系。先后成立了“信息技術(shù)應(yīng)用能力測(cè)試中心”、“英語(yǔ)口語(yǔ)測(cè)試中心”、“普通話測(cè)試中心”、“應(yīng)用心理學(xué)研究和咨詢中心”和“體質(zhì)健康測(cè)試中心”,用于加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的信息技術(shù)應(yīng)用能力、外語(yǔ)能力、普通話基本功、心理和身體等基本素質(zhì)和能力的培養(yǎng),以便保證和提高教學(xué)質(zhì)量。
信息技術(shù)應(yīng)用能力測(cè)試中心的測(cè)試內(nèi)容分為理論知識(shí)考核和綜合技能測(cè)試兩部分。理論知識(shí)考核直接與兩門必修課(計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)、程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ))掛鉤,通過(guò)者即認(rèn)定理論知識(shí)考核為“合格”。綜合技能測(cè)試與若干門選修課直接掛鉤,目前暫定為多媒體技術(shù)及應(yīng)用、微機(jī)原理與接口技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用、數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用技術(shù)等四門課程,學(xué)生可以從中任選兩門課程參加上機(jī)測(cè)試,兩部分測(cè)試內(nèi)容都通過(guò)者即可獲得深圳大學(xué)信息技術(shù)應(yīng)用能力合格證書。
通過(guò)信息技術(shù)應(yīng)用能力測(cè)試手段,可以促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的熱情,尤其是選修課。因此,可以說(shuō)信息技術(shù)應(yīng)用能力測(cè)試與計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程群是相輔相成的。信息技術(shù)應(yīng)用能力是未來(lái)大學(xué)生綜合素質(zhì)的重要組成部分,只有通過(guò)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的正規(guī)教育和嚴(yán)格訓(xùn)練才能培養(yǎng)和造就出來(lái)。
4結(jié)束語(yǔ)
計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育課程群及其教學(xué)內(nèi)容應(yīng)根據(jù)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和社會(huì)實(shí)際需要,不斷地進(jìn)行改革和調(diào)整,做到“與時(shí)俱進(jìn)”。計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)改革是全球教育大改革的前提和基礎(chǔ),是信息社會(huì)發(fā)展的基本要求和必然結(jié)果。加強(qiáng)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育是信息社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的基本保證,也是面向21世紀(jì)人才培養(yǎng)的重要內(nèi)容。
參考文獻(xiàn):
[1] 教育部高等學(xué)校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì). 關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)高等學(xué)校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的意見暨計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求(試行)[M]. 北京:高等教育出版社,2006.
[2] 教育部高等學(xué)校文科計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì). 大學(xué)計(jì)算機(jī)教學(xué)基本要求(2006年版)[M]. 北京:高等教育出版社,2006.
[3] 中國(guó)高等院校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育改革課題研究組. 中國(guó)高等院校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育課程體系2006[M]. 北京:清華大學(xué)出版社,2006.
[4] 王志強(qiáng),黃云森. 高校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育課程體系的探討[C]. 全國(guó)高等院校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育研究會(huì)2004年會(huì)學(xué)術(shù)論文集[M]. 北京:清華大學(xué)出版社,2004.
關(guān)鍵詞:軟件工程;實(shí)驗(yàn);軟件開發(fā);實(shí)踐
中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
文章編號(hào):1672-5913 (2007) 20-0015-03
1軟件工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意義
軟件工程是一門理論與實(shí)踐并重的基礎(chǔ)課程,教學(xué)內(nèi)容緊密圍繞軟件開發(fā)過(guò)程中的各種工程化方法、技術(shù)和思想。軟件工程從工程意義上講是指軟件開發(fā)、維護(hù)、管理等活動(dòng)的總體,從學(xué)科意義上講包括軟件開發(fā)相關(guān)的理論、原理、方法、技術(shù)[1]。
軟件工程課程一般安排在本科三年級(jí)開設(shè),此時(shí)的學(xué)生經(jīng)過(guò)一二年級(jí)的學(xué)習(xí)和實(shí)踐已經(jīng)掌握了一定的計(jì)算機(jī)知識(shí)和編程能力,但分析解決復(fù)雜軟件問(wèn)題的能力以及工程化軟件開發(fā)的意識(shí)還比較弱。而軟件工程課程設(shè)計(jì)的目標(biāo)是使學(xué)生系統(tǒng)地掌握軟件工程及軟件管理的過(guò)程、方法和工具,為學(xué)生將來(lái)從事軟件的研發(fā)和管理奠定基礎(chǔ)[2]。軟件工程教學(xué)內(nèi)容中的需求分析、設(shè)計(jì)和軟件測(cè)試等軟件開發(fā)技術(shù)以及工程化的開發(fā)過(guò)程(例如軟件過(guò)程、配置管理、項(xiàng)目管理等)必須通過(guò)實(shí)際軟件問(wèn)題求解過(guò)程以及團(tuán)隊(duì)合作進(jìn)行體驗(yàn),而綜合的軟件開發(fā)能力更是需要通過(guò)一個(gè)完整的軟件項(xiàng)目開發(fā)過(guò)程進(jìn)行鍛煉和培養(yǎng)。因此,軟件工程課程實(shí)驗(yàn)是鞏固課堂教學(xué)成果、培養(yǎng)學(xué)生軟件工程實(shí)踐能力的重要手段。
2總體思路
作為研究工程化軟件開發(fā)方法和技術(shù)的學(xué)科,軟件工程課程的課程實(shí)驗(yàn)主要以課程實(shí)踐項(xiàng)目的形式進(jìn)行,從實(shí)驗(yàn)?zāi)康目粗饕譃槿悾悍椒ㄐ詫?shí)踐、實(shí)現(xiàn)性實(shí)踐、創(chuàng)新性實(shí)踐。其中,方法性實(shí)踐是在軟件工程課程教學(xué)中講述某種軟件開發(fā)方法后安排的實(shí)踐,主要目的是加深對(duì)方法的理解。實(shí)現(xiàn)性實(shí)踐的主要目的是讓學(xué)生參與軟件項(xiàng)目的開發(fā)全過(guò)程,一方面將學(xué)得的理論知識(shí)運(yùn)用于實(shí)踐中,另一方面培養(yǎng)學(xué)生的工程能力(包括軟件工具的使用)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。而創(chuàng)新性實(shí)踐的主要目的是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,通過(guò)在實(shí)踐項(xiàng)目設(shè)計(jì)中,有針對(duì)性地引入開放性問(wèn)題和不確定問(wèn)題,啟發(fā)學(xué)生在探討中尋找合理的、創(chuàng)造性的解決方案。
2.1三個(gè)實(shí)驗(yàn)階段
根據(jù)學(xué)生的知識(shí)和能力基礎(chǔ)以及教學(xué)目標(biāo),軟件工程課程實(shí)驗(yàn)可以按照由淺入深的順序分為三部分,即:認(rèn)知性導(dǎo)入實(shí)驗(yàn)、方法性實(shí)驗(yàn)和綜合實(shí)踐。而方法性實(shí)踐、實(shí)現(xiàn)性實(shí)踐、創(chuàng)新性實(shí)踐三類實(shí)踐內(nèi)容又以不同的形式體現(xiàn)在這三個(gè)實(shí)驗(yàn)階段中。
認(rèn)知性導(dǎo)入實(shí)驗(yàn)通過(guò)一個(gè)很小的程序開發(fā)案例完成認(rèn)知性導(dǎo)入,引導(dǎo)學(xué)生思考軟件工程的基本思想和原則,體會(huì)規(guī)范化分析、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、測(cè)試的意義和必要性。方法性實(shí)驗(yàn)緊貼軟件工程教學(xué)內(nèi)容,以結(jié)構(gòu)化分析設(shè)計(jì)和面向?qū)ο蠓治鲈O(shè)計(jì)為主要的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。綜合實(shí)踐以面向?qū)ο蟮拈_發(fā)方法和統(tǒng)一軟件過(guò)程RUP為基礎(chǔ),引導(dǎo)學(xué)生完成一個(gè)完整的軟件項(xiàng)目開發(fā)過(guò)程,包括需求獲取、需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)以及測(cè)試等基本步驟,同時(shí)強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)等開發(fā)技術(shù)的綜合運(yùn)用以及相關(guān)CASE工具的使用,在此基礎(chǔ)上還鼓勵(lì)學(xué)生嘗試一些新的軟件開發(fā)方法和技術(shù)。
三個(gè)課程實(shí)驗(yàn)階段具有各自明確的目的和定位:認(rèn)知性導(dǎo)入實(shí)驗(yàn)完成認(rèn)知導(dǎo)入,方法性實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生鞏固課堂中所學(xué)習(xí)到的知識(shí),而綜合實(shí)踐則培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用各種軟件開發(fā)方法和技術(shù)的能力。此外,三個(gè)階段的課程實(shí)驗(yàn)中還穿插著創(chuàng)新性實(shí)踐要求,通過(guò)各種開放性問(wèn)題和不確定問(wèn)題鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用自己的思考能力尋找合理的、創(chuàng)造性的解決方案。
2.2課時(shí)安排
三個(gè)實(shí)驗(yàn)階段中,前兩個(gè)緊密圍繞軟件工程課程的教學(xué)內(nèi)容,而綜合實(shí)踐則是對(duì)學(xué)生工程化軟件開發(fā)能力的全面訓(xùn)練。因此在課程安排上可以將認(rèn)知性導(dǎo)入實(shí)驗(yàn)和方法性實(shí)驗(yàn)穿插在一個(gè)學(xué)期的軟件工程課程中進(jìn)行,而在后續(xù)的軟件實(shí)踐類課程中安排第三個(gè)階段的綜合實(shí)踐性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。
3認(rèn)知導(dǎo)入、方法性實(shí)驗(yàn)和綜合實(shí)踐
3.1認(rèn)知性導(dǎo)入實(shí)驗(yàn)
通過(guò)軟件工程課程之前的程序設(shè)計(jì)相關(guān)課程的學(xué)習(xí)和實(shí)踐,學(xué)生已經(jīng)掌握了一定的問(wèn)題分析、算法設(shè)計(jì)、編程和調(diào)試能力,但分析解決復(fù)雜軟件問(wèn)題的能力以及工程化軟件開發(fā)的意識(shí)還比較弱。認(rèn)知性導(dǎo)入實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)是從軟件工程實(shí)踐的角度完成認(rèn)知導(dǎo)入,引導(dǎo)學(xué)生完成從程序設(shè)計(jì)到軟件開發(fā)的第一次跨越。
認(rèn)知性導(dǎo)入實(shí)驗(yàn)通過(guò)一個(gè)算法小程序(例如日期到星期的轉(zhuǎn)換等)開發(fā)案例完成認(rèn)知性導(dǎo)入,引導(dǎo)學(xué)生思考軟件工程的基本思想和原則,體會(huì)規(guī)范化分析、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、測(cè)試的意義和必要性。認(rèn)知性導(dǎo)入實(shí)驗(yàn)一般可以在一學(xué)期的第一次軟件工程課上布置,要求學(xué)生用1-2周時(shí)間獨(dú)立完成一個(gè)算法程序的規(guī)范化分析、設(shè)計(jì)、開發(fā)和測(cè)試過(guò)程并提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告,內(nèi)容包括問(wèn)題分析、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法及界面設(shè)計(jì)、完整的程序清單、測(cè)試過(guò)程及結(jié)果記錄、心得與體會(huì)等。
本次實(shí)驗(yàn)采用簡(jiǎn)單的算法程序作為題目,是為了降低學(xué)生的認(rèn)知難度并且通過(guò)規(guī)范化開發(fā)與以前程序設(shè)計(jì)時(shí)的對(duì)比加強(qiáng)學(xué)生對(duì)軟件工程基本思想和原則的體驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)以開發(fā)過(guò)程的規(guī)范性、個(gè)人體驗(yàn)和開放問(wèn)題的思路為主要評(píng)價(jià)指標(biāo),不以算法和程序本身的正確性為主要的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。
本次實(shí)驗(yàn)一般安排在一學(xué)期第一次軟件工程課上布置,與之配套的課堂教學(xué)內(nèi)容是 “軟件工程概論”。課堂教學(xué)通過(guò)對(duì)軟件工程基本思想和軟件開發(fā)基本過(guò)程的介紹,使學(xué)生初步理解軟件工程和工程化軟件開發(fā)的含義,特別強(qiáng)調(diào)本次實(shí)驗(yàn)與程序設(shè)計(jì)作業(yè)的區(qū)別,即強(qiáng)調(diào)開發(fā)過(guò)程的工程性而不是算法和實(shí)現(xiàn)本身的正確性。此外,配套教學(xué)內(nèi)容還對(duì)系統(tǒng)可用性、可維護(hù)性、可擴(kuò)展性、測(cè)試自動(dòng)化等開放性問(wèn)題進(jìn)行了鋪墊,希望可以引導(dǎo)學(xué)生在完成基本功能之余能夠加以思考和探究。
3.2方法性實(shí)驗(yàn)
軟件工程的課程教學(xué)內(nèi)容覆蓋了完整的軟件需求分析、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)以及測(cè)試過(guò)程,對(duì)本科學(xué)生而言,主要講述結(jié)構(gòu)化方法和面向?qū)ο蠓椒▋刹糠帧R虼耍@部分課程實(shí)驗(yàn)與相關(guān)教學(xué)內(nèi)容同步進(jìn)行,分為結(jié)構(gòu)化分析設(shè)計(jì)和面向?qū)ο蠓治鲈O(shè)計(jì)兩個(gè)部分。方法性實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生自由組合,分組完成,每組3人。每個(gè)小組從候選項(xiàng)目中選擇一個(gè)完成結(jié)構(gòu)化分析設(shè)計(jì)和面向?qū)ο蠓治鲈O(shè)計(jì)兩部分實(shí)踐內(nèi)容。本階段實(shí)驗(yàn)可在導(dǎo)入性實(shí)驗(yàn)結(jié)束后布置。
本階段實(shí)驗(yàn)以結(jié)構(gòu)化及面向?qū)ο蠓治龊驮O(shè)計(jì)方法以及UML基本表示法的掌握為主要評(píng)價(jià)指標(biāo),同時(shí)考查學(xué)生理解實(shí)際問(wèn)題需求、解決具體問(wèn)題的能力。本次實(shí)驗(yàn)與教學(xué)內(nèi)容中的“結(jié)構(gòu)化分析與設(shè)計(jì)”以及“面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)”配套。為了保證本次實(shí)驗(yàn)的順利開展,相應(yīng)的課堂教學(xué)需要著重強(qiáng)調(diào)以下內(nèi)容:明確軟件系統(tǒng)分析(做什么)和設(shè)計(jì)(怎么做)的區(qū)別,體會(huì)數(shù)據(jù)流圖、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖以及UML各類圖的含義;在具體的系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)中需要綜合各種具體要求和約束(例如可復(fù)用性、物理分布等)以及各種指導(dǎo)性原則進(jìn)行系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)。
3.2.1結(jié)構(gòu)化分析設(shè)計(jì)部分
這部分實(shí)驗(yàn)要求各小組使用結(jié)構(gòu)化分析和設(shè)計(jì)方法完成實(shí)踐項(xiàng)目的需求分析和設(shè)計(jì)過(guò)程,并在此基礎(chǔ)上撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告(包括結(jié)構(gòu)化分析和設(shè)計(jì)文檔)。結(jié)構(gòu)化分析階段要求學(xué)生按照結(jié)構(gòu)化分析的基本思想和步驟完成實(shí)踐項(xiàng)目需求分析過(guò)程,將分析結(jié)果表示為相應(yīng)的描述形式(主要包括數(shù)據(jù)流圖、數(shù)據(jù)字典和加工小說(shuō)明),并根據(jù)相關(guān)原則和判定方法保證數(shù)據(jù)流圖的一致性和完整性。結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)階段要求學(xué)生在結(jié)構(gòu)化分析結(jié)果的基礎(chǔ)上運(yùn)用結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的基本思想和步驟完成實(shí)踐項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì),包括初步的結(jié)構(gòu)圖映射以及后續(xù)的結(jié)構(gòu)圖優(yōu)化。要求提交的結(jié)構(gòu)化分析文檔的內(nèi)容包括總體需求概述、分層數(shù)據(jù)流圖、數(shù)據(jù)字典、加工小說(shuō)明等,結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)文檔的內(nèi)容包括總體設(shè)計(jì)說(shuō)明、初始結(jié)構(gòu)圖、改進(jìn)的結(jié)構(gòu)圖以及各模塊說(shuō)明等。
在完成基本實(shí)驗(yàn)要求的基礎(chǔ)上,要求學(xué)生對(duì)一些開放性問(wèn)題進(jìn)行思考,并根據(jù)自己的理解在實(shí)驗(yàn)中加以體現(xiàn):數(shù)據(jù)流圖中文件的識(shí)別;對(duì)于數(shù)據(jù)流圖分解程度的把握;對(duì)于系統(tǒng)模塊物理分布的考慮;模塊之間的交互設(shè)計(jì),例如通信協(xié)議、數(shù)據(jù)格式等;對(duì)于系統(tǒng)可復(fù)用性的考慮等。
3.2.2面向?qū)ο蠓治鲈O(shè)計(jì)部分
這部分實(shí)驗(yàn)要求各小組使用面向?qū)ο蠓治龊驮O(shè)計(jì)方法完成同一個(gè)實(shí)踐項(xiàng)目的需求分析和設(shè)計(jì)過(guò)程,并在此基礎(chǔ)上撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告(包括需求分析和系統(tǒng)設(shè)計(jì)文檔)。面向?qū)ο蠓治鲭A段要求學(xué)生按照面向?qū)ο蠓治龅幕舅枷牒筒襟E完成實(shí)踐項(xiàng)目需求分析過(guò)程,將分析結(jié)果表示為相應(yīng)的描述形式(包括領(lǐng)域模型、用例模型以及用例的詳細(xì)描述等)。面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)階段要求學(xué)生在面向?qū)ο蠓治鼋Y(jié)果的基礎(chǔ)上完成實(shí)踐項(xiàng)目的面向?qū)ο笤O(shè)計(jì),包括系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、面向?qū)ο箢愒O(shè)計(jì)等。
在完成基本的實(shí)驗(yàn)要求上,要求學(xué)生對(duì)一些開放性問(wèn)題進(jìn)行思考,并根據(jù)自己的理解在實(shí)驗(yàn)中加以體現(xiàn):層次體系結(jié)構(gòu)等體系結(jié)構(gòu)風(fēng)格的運(yùn)用;面向方面(Aspect)、關(guān)注點(diǎn)分離的設(shè)計(jì)思想;系統(tǒng)可維護(hù)性和可擴(kuò)展性的考慮、面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)模式的運(yùn)用;對(duì)于系統(tǒng)邊界之外的外部接口的設(shè)計(jì)考慮等。
3.3綜合實(shí)踐
綜合實(shí)踐一般安排在軟件工程課程后進(jìn)行,此時(shí)學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)并掌握了軟件工程、程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)等方面的基本方法和技術(shù),而且即將走出校門參與軟件開發(fā)實(shí)踐。因此,綜合性實(shí)驗(yàn)突出強(qiáng)調(diào)貼近實(shí)際軟件項(xiàng)目的實(shí)踐性以及相關(guān)軟件開發(fā)能力的綜合運(yùn)用。實(shí)踐性實(shí)驗(yàn)一般安排在軟件工程課程后續(xù)的軟件開發(fā)實(shí)踐課程中,成績(jī)?cè)u(píng)定完全根據(jù)課程實(shí)踐情況。
綜合實(shí)踐以面向?qū)ο蟮拈_發(fā)方法和統(tǒng)一軟件過(guò)程RUP為基礎(chǔ),引導(dǎo)學(xué)生完成一個(gè)完整的軟件項(xiàng)目開發(fā)過(guò)程,包括需求獲取、需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)以及測(cè)試等基本步驟,同時(shí)強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)等開發(fā)技術(shù)的綜合運(yùn)用以及分析、設(shè)計(jì)、測(cè)試等CASE工具的使用,在此基礎(chǔ)上還鼓勵(lì)學(xué)生嘗試構(gòu)件技術(shù)、AOP、Web Service等新的軟件開發(fā)方法和技術(shù)。學(xué)生自由確定項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)組成方式,每組設(shè)項(xiàng)目經(jīng)理1名,項(xiàng)目組成員3~5人。每個(gè)小組從候選項(xiàng)目中選擇一個(gè)完成整個(gè)開發(fā)過(guò)程,分需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與測(cè)試三個(gè)階段提交文檔、代碼等實(shí)驗(yàn)結(jié)果,并提交最終的可運(yùn)行軟件系統(tǒng)進(jìn)行檢查。
與前面幾個(gè)軟件工程實(shí)驗(yàn)階段相比,實(shí)踐性實(shí)驗(yàn)具有以下特點(diǎn):
1) 完整的軟件開發(fā)過(guò)程。整個(gè)實(shí)驗(yàn)以一個(gè)實(shí)際項(xiàng)目的完整開發(fā)過(guò)程為主線,覆蓋了需求獲取、需求分析、概要設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)到實(shí)現(xiàn)和測(cè)試的整個(gè)開發(fā)過(guò)程。
2) 綜合性與真實(shí)性。實(shí)驗(yàn)中要求完全實(shí)現(xiàn)所選擇的實(shí)踐項(xiàng)目,因此學(xué)生需要綜合運(yùn)用數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)編程等知識(shí),同時(shí)相關(guān)需求都來(lái)自于真實(shí)的管理信息系統(tǒng)項(xiàng)目,使學(xué)生能夠體會(huì)到真實(shí)的軟件開發(fā)過(guò)程中的一些問(wèn)題(例如外部交互接口、第三方軟件構(gòu)件等)。
3) 開發(fā)過(guò)程的規(guī)范性。強(qiáng)調(diào)每個(gè)項(xiàng)目組的開發(fā)過(guò)程都應(yīng)該遵從軟件過(guò)程規(guī)范,同時(shí)在開發(fā)過(guò)程中引入基本的項(xiàng)目管理機(jī)制。
4) 學(xué)生的主體性體現(xiàn)得更見明顯。實(shí)踐項(xiàng)目的開放性更強(qiáng),學(xué)生可以得到更多的自由發(fā)揮,例如學(xué)生自主參與需求調(diào)研確定詳細(xì)需求、自由決定項(xiàng)目組組成模式和管理方式等。
4軟件工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐
我們?cè)趶?fù)旦大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系的軟件工程相關(guān)課程體系建設(shè)中對(duì)這套三階段的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法進(jìn)行了實(shí)踐。我們?cè)诘诹鶎W(xué)期安排軟件工程課程,而在第七學(xué)期安排配套的軟件實(shí)踐課程,這樣就使得軟件工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有很好的延續(xù)性和系統(tǒng)性。三個(gè)實(shí)驗(yàn)階段中,前兩個(gè)與軟件工程課程配套進(jìn)行,兩個(gè)實(shí)驗(yàn)階段作為軟件工程課程配套實(shí)踐占學(xué)生總成績(jī)的40%。其中,認(rèn)知性導(dǎo)入實(shí)驗(yàn)持續(xù)1~2周,另外安排1個(gè)課時(shí)進(jìn)行講解,方法性實(shí)驗(yàn)持續(xù)15周左右,另外安排3~4個(gè)課時(shí)進(jìn)行講解。綜合實(shí)踐安排在軟件實(shí)踐課程中進(jìn)行,持續(xù)16周(共48個(gè)課時(shí))左右,其中18個(gè)課時(shí)用于課堂教學(xué)、講解和點(diǎn)評(píng),30個(gè)課時(shí)用于實(shí)踐(需求調(diào)研、項(xiàng)目討論等)及上機(jī),成績(jī)?cè)u(píng)定完全根據(jù)課程實(shí)踐進(jìn)行。
這種三階段的軟件工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法為學(xué)生提供了一條從編程序到軟件項(xiàng)目開發(fā)的漸進(jìn)式發(fā)展之路。通過(guò)這種系統(tǒng)的軟件工程實(shí)踐能力訓(xùn)練,學(xué)生可以將所學(xué)的各種軟件開發(fā)方法和技術(shù)轉(zhuǎn)化為綜合的軟件開發(fā)和管理能力,同時(shí)也對(duì)軟件開發(fā)的一些現(xiàn)實(shí)困難(例如需求的不確定、測(cè)試覆蓋度和效率、構(gòu)件化開發(fā)和集成的困難等)有了初步認(rèn)識(shí),這些都為他們今后參加軟件研發(fā)和管理打下了良好的基礎(chǔ)。目前,復(fù)旦大學(xué)軟件工程課程已經(jīng)被評(píng)為上海市精品課程,在此基礎(chǔ)上我們正在進(jìn)一步推進(jìn)軟件工程課程體系建設(shè)。
參考文獻(xiàn)
[1] 朱三元, 錢樂(lè)秋, 宿為民. 軟件工程技術(shù)概論[M]. 北京:科學(xué)出版社,2002.
[2] 王志英. 實(shí)踐教學(xué):計(jì)算機(jī)人才培養(yǎng)的重頭戲[J]. 計(jì)算機(jī)教育,2004,(9).
作者簡(jiǎn)介
彭鑫(1979-),男,博士,復(fù)旦大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系講師,主要研究方向?yàn)檐浖?gòu)件技術(shù)、軟件產(chǎn)品線、軟件維護(hù)與再工程。
趙文耘(1964-),男,復(fù)旦大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系教授,博士生導(dǎo)師,主要研究方向?yàn)檐浖こ膛c電子商務(wù)。
錢樂(lè)秋(1942-),男,復(fù)旦大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系教授,博士生導(dǎo)師,主要研究方向?yàn)檐浖こ獭?/p>
針對(duì)硬件課程實(shí)踐環(huán)節(jié)在提高學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題能力上效果不理想、課程之間銜接不好等問(wèn)題,基于CDIO工程教育理念,結(jié)合“try”教學(xué)方法,基于數(shù)字電路設(shè)計(jì)課程的實(shí)踐環(huán)節(jié),提出一種新的教學(xué)模式。
關(guān)鍵詞:
CDIO;教學(xué)模式;實(shí)踐環(huán)節(jié);課程銜接
由麻省理工學(xué)院等4所大學(xué)創(chuàng)立的CDIO工程教育理念,是繼承和發(fā)展歐美工程教育改革的一種新的教育理念。該理念包括12條標(biāo)準(zhǔn),涵蓋了具有可操作性的能力培養(yǎng)、全面實(shí)施以及檢驗(yàn)測(cè)評(píng)。它以產(chǎn)品研發(fā)到運(yùn)行的生命周期為載體,讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式來(lái)學(xué)習(xí)工程的理論、技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)[1-2]。數(shù)字電路設(shè)計(jì)是計(jì)算機(jī)組成原理、接口與通信以及嵌入式類課程的先修課程。如果在數(shù)字電路設(shè)計(jì)的教學(xué)中沒(méi)有考慮好與后續(xù)課程在理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容上的銜接,則容易導(dǎo)致學(xué)生在后繼課程的學(xué)習(xí)中遇到困難[3]。
1數(shù)字電路設(shè)計(jì)課程實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)條件和教學(xué)現(xiàn)狀
(1)社會(huì)對(duì)軟件人才的需求量遠(yuǎn)大于對(duì)硬件人才的需求量,學(xué)生出于就業(yè)考慮,容易形成重軟件輕硬件的觀念。(2)硬件課程入門較難,實(shí)踐環(huán)節(jié)大都是驗(yàn)證性的,缺乏探索性,不利于培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力,從而打擊了學(xué)生學(xué)習(xí)硬件課程的積極性,導(dǎo)致學(xué)生形成“好軟怕硬”的思想。(3)傳統(tǒng)教學(xué)模式是教師課堂講授,適當(dāng)結(jié)合驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。學(xué)生學(xué)完理論、做完實(shí)驗(yàn)后,仍然缺乏解決實(shí)際問(wèn)題的綜合能力、工程實(shí)踐能力及創(chuàng)新能力[4]。傳統(tǒng)教學(xué)模式的弊端導(dǎo)致在與計(jì)算機(jī)組成原理等后繼課程的銜接中,學(xué)生不能從系統(tǒng)的高度認(rèn)識(shí)數(shù)字邏輯[3-5]。(4)計(jì)算機(jī)學(xué)院開設(shè)的數(shù)字電路設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)組成原理等課程,采用同一套實(shí)驗(yàn)設(shè)備,在一定程度上能讓學(xué)生的學(xué)習(xí)具有連續(xù)性。(5)自創(chuàng)的“try”教學(xué)方法可適用于數(shù)字電路設(shè)計(jì)課程及實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)[6-8],但由于算機(jī)組成原理和數(shù)字電路設(shè)計(jì)兩門課程的內(nèi)容和要求不同,“try”教學(xué)方法在應(yīng)用于后者時(shí),應(yīng)有所調(diào)整。
2數(shù)字電路設(shè)計(jì)課程實(shí)踐環(huán)節(jié)改革方案
2.1實(shí)踐環(huán)節(jié)的層次設(shè)計(jì)為了獲得更好的教學(xué)效果,教師探索了各種方法,其中有案例法、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法等[9-12]。從實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、實(shí)驗(yàn)手法、課程整合等不同角度來(lái)提高實(shí)踐環(huán)節(jié)質(zhì)量[13-14]也能夠有效提高教學(xué)效果。比較上述方法后,考慮與后續(xù)課程的銜接等因素,根據(jù)CDIO標(biāo)準(zhǔn)3、5、7的要求,結(jié)合自創(chuàng)的“try”教學(xué)方法,我們將數(shù)字電路設(shè)計(jì)課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)分成兩個(gè)層次,從最簡(jiǎn)單的門級(jí)電路編程開始,難度由低到高、循序漸進(jìn),最終讓學(xué)生完成源于實(shí)際案例的綜合實(shí)驗(yàn),初步具備實(shí)際工程能力。表1從實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)、教學(xué)方法等7方面對(duì)基本實(shí)驗(yàn)和綜合實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了對(duì)比。在教學(xué)中,學(xué)生學(xué)習(xí)的主要障礙不是掌握理論方法,而是缺乏理論知識(shí)和實(shí)踐問(wèn)題認(rèn)知的溝通[11]。因此,我們?cè)诶碚摻滩闹羞x擇15個(gè)知識(shí)點(diǎn),設(shè)計(jì)成相關(guān)的任務(wù)和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,如全加器、表決器等,采用“try”教學(xué)方法并結(jié)合任務(wù)驅(qū)動(dòng)法,鼓勵(lì)學(xué)生多動(dòng)手多嘗試,通過(guò)任務(wù)、查資料、仿真、實(shí)物驗(yàn)證、教師驗(yàn)收、撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告和總結(jié)這7個(gè)步驟完成對(duì)15個(gè)理論知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)。為了進(jìn)一步提高學(xué)生的實(shí)際工程能力,基于科研項(xiàng)目,貼近實(shí)際生活,我們編寫了自動(dòng)售貨機(jī)、出租車計(jì)費(fèi)器、電梯控制器等6個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)采用分組方式,每組學(xué)生自行選擇一個(gè)題目,在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成該綜合實(shí)驗(yàn)。綜合實(shí)驗(yàn)的教學(xué)過(guò)程一般包括:教師項(xiàng)目及要求、學(xué)生分組并認(rèn)領(lǐng)項(xiàng)目、組內(nèi)分工、查資料、設(shè)計(jì)方案、論證可行性、學(xué)生在宿舍仿真、學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室的硬件開發(fā)板上實(shí)物驗(yàn)證、教師驗(yàn)收、提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)答辯、成績(jī)?cè)u(píng)定等13個(gè)環(huán)節(jié)。教師在項(xiàng)目要求的時(shí)候,只給出最基本的要求,學(xué)生在設(shè)計(jì)的過(guò)程中可以自行擴(kuò)充,也就是說(shuō),同一個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)題目,其設(shè)計(jì)可繁可簡(jiǎn),不同學(xué)生設(shè)計(jì)的電路可能會(huì)不一樣。
2.2實(shí)踐環(huán)節(jié)評(píng)價(jià)體系的構(gòu)建根據(jù)CDIO標(biāo)準(zhǔn)11,構(gòu)建了實(shí)踐環(huán)節(jié)的評(píng)價(jià)體系。
2.2.1基本實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)方法基本實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)指標(biāo)是:①時(shí)限;②工作量;③完成質(zhì)量;④驗(yàn)收程序;⑤實(shí)驗(yàn)報(bào)告。其中①、②、④、⑤考核了學(xué)生的個(gè)人能力和表達(dá)能力,指標(biāo)③、④、⑤考核了學(xué)生的專業(yè)知識(shí)、建造產(chǎn)品和系統(tǒng)的能力。對(duì)這5項(xiàng)指標(biāo)加權(quán)平均得到該基本實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目分?jǐn)?shù),如式1所示,其中Sj表示某個(gè)基本實(shí)驗(yàn)的得分,Ki表示某個(gè)考查指標(biāo)的系數(shù),Mi表示在某個(gè)考查指標(biāo)上的得分。由15個(gè)基本實(shí)驗(yàn)的得分累加后除以15,得到基本實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的總得分,如式2所示,其中BS表示基本實(shí)驗(yàn)的總得分,Sj表示某一個(gè)基本實(shí)驗(yàn)的得分。
2.2.2綜合實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)方法綜合實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)指標(biāo)是:①時(shí)限;②查資料的能力;③實(shí)驗(yàn)方案;④創(chuàng)新性;⑤設(shè)計(jì)說(shuō)明書;⑥完成質(zhì)量;⑦團(tuán)隊(duì)合作能力;⑧工作量;⑨驗(yàn)收;⑩實(shí)驗(yàn)報(bào)告;實(shí)驗(yàn)答辯。其中①、②、⑤、⑦、⑧、⑨、⑩、項(xiàng)考核了學(xué)生的個(gè)人自身能力、探究能力、團(tuán)隊(duì)合作能力和表達(dá)能力,指標(biāo)③、④、⑤、⑥、⑨、⑩、考核了學(xué)生的專業(yè)知識(shí)、建造產(chǎn)品和系統(tǒng)的能力。修改式1可對(duì)這11項(xiàng)指標(biāo)的得分加權(quán)平均,從而得到綜合實(shí)驗(yàn)的分?jǐn)?shù)。
2.2.3實(shí)踐環(huán)節(jié)最終成績(jī)?cè)u(píng)定辦法及選優(yōu)措施實(shí)踐環(huán)節(jié)總評(píng)成績(jī)由基本實(shí)驗(yàn)成績(jī)和綜合實(shí)驗(yàn)成績(jī)兩部分加權(quán)平均得到,從工作量及投入時(shí)間方面考慮,一般建議兩者各占50%。綜合實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,根據(jù)學(xué)生在實(shí)踐環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)情況和成績(jī),特別是綜合實(shí)驗(yàn)中的表現(xiàn),向各相關(guān)學(xué)科實(shí)驗(yàn)室推薦優(yōu)秀本科生,使他們有機(jī)會(huì)加入科研項(xiàng)目組,參與教師的科研工作。
3實(shí)施效果及分析
為檢驗(yàn)課改成果,我們?cè)O(shè)計(jì)了一套課程評(píng)價(jià)系統(tǒng),包括一套具有反向題的學(xué)生調(diào)查問(wèn)卷、學(xué)評(píng)教的數(shù)據(jù)、學(xué)生的理論課成績(jī)單、實(shí)踐環(huán)節(jié)成績(jī)單、一套后繼課程教師評(píng)價(jià)學(xué)生掌握先修課程知識(shí)的調(diào)查問(wèn)卷、一套學(xué)生所在學(xué)科實(shí)驗(yàn)室評(píng)價(jià)該生的調(diào)查問(wèn)卷等。評(píng)價(jià)系統(tǒng)還包括對(duì)這些數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和分析。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,在CDIO模式基本實(shí)驗(yàn)和綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)上,學(xué)生滿意度達(dá)到81.6%,在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)考核方法等方面,學(xué)生滿意度達(dá)到97.4%,比傳統(tǒng)模式提高了20幾個(gè)百分點(diǎn)。這些數(shù)據(jù)表明,新教學(xué)模式比傳統(tǒng)模式更能激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣,促進(jìn)他們較大幅度地提高項(xiàng)目設(shè)計(jì)能力、動(dòng)手編程能力、團(tuán)隊(duì)合作能力。我們將2013級(jí)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的學(xué)生分成兩組,采用相同的教學(xué)資源和不同的教學(xué)方式分別授課,一組采用新模式教學(xué),另一組采用傳統(tǒng)模式教學(xué)。經(jīng)過(guò)一個(gè)學(xué)期的學(xué)習(xí),2015年1月數(shù)字電路設(shè)計(jì)課程理論考試中,在試卷相同的情況下,新模式組成績(jī)優(yōu)良率達(dá)到52.9%,比傳統(tǒng)模式組高24個(gè)百分點(diǎn);新模式組不及格率為15.7%,比傳統(tǒng)模式組低15個(gè)百分點(diǎn);新模式組平均卷面成績(jī)?yōu)?8分,比傳統(tǒng)模式組高6.1分。由此可知,基于新標(biāo)準(zhǔn)并結(jié)合“try”方法的新教學(xué)模式能夠提高實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)質(zhì)量,切實(shí)促進(jìn)學(xué)生深入理解理論課的相關(guān)知識(shí)點(diǎn),有助于學(xué)生更好地完成課程銜接,為學(xué)生后繼課程的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。追蹤這些學(xué)生后繼課程的學(xué)習(xí)情況,統(tǒng)計(jì)2015年6月計(jì)算機(jī)組成原理課程設(shè)計(jì)期末考試成績(jī)后發(fā)現(xiàn):原新模式組優(yōu)良率達(dá)到80.3%,比傳統(tǒng)模式組高25個(gè)百分點(diǎn);原新模式組不及格率為0,比傳統(tǒng)模式組低21個(gè)百分點(diǎn)。計(jì)算機(jī)組成原理課程理論考試中,原新模式組平均卷面成績(jī)?yōu)?8分,比傳統(tǒng)模式組高5分;原新模式組不及格率為17.4%,比傳統(tǒng)模式組低5個(gè)百分點(diǎn)。此數(shù)據(jù)表明,數(shù)字電路設(shè)計(jì)課程實(shí)踐環(huán)節(jié)采用新教學(xué)模式教學(xué)有助于學(xué)生對(duì)后繼課程的學(xué)習(xí),特別是實(shí)踐環(huán)節(jié)成績(jī)有了大幅提升,不及格率也明顯下降。
4結(jié)語(yǔ)
新教學(xué)模式基于CDIO理論,結(jié)合“try”教學(xué)理念,將數(shù)字電路設(shè)計(jì)課程實(shí)踐環(huán)節(jié)分為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和綜合實(shí)驗(yàn)兩個(gè)層次,并包含了配套的成績(jī)?cè)u(píng)定方法和課程評(píng)價(jià)系統(tǒng)。實(shí)踐證明,新教學(xué)模式能夠更好地促進(jìn)課程銜接,有利于培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、主動(dòng)探索的精神和能力,培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力、溝通交流能力及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。改革的下一步,是根據(jù)每一門課的特點(diǎn),把基于CDIO理念的教學(xué)模式推廣到課程群其他課程的教學(xué)中去,以期從課程層次化、課程間網(wǎng)絡(luò)化等多角度、多層面地把學(xué)生培養(yǎng)成為優(yōu)秀的工程技術(shù)人才。
參考文獻(xiàn):
[1]百度文庫(kù).CDIO工程教育模式探析[EB/OL].(2012-09-15).
[2]查建中.工程教育改革戰(zhàn)略“CDIO”與產(chǎn)學(xué)合作和國(guó)際化[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué),2008(5):16-19.
[3]白中英.數(shù)字邏輯、計(jì)算機(jī)組成原理兩門課的銜接性[J].計(jì)算機(jī)教育,2011(19):36-36.
[4]陳進(jìn),吳柯.從一個(gè)工程實(shí)例對(duì)“數(shù)字電路”教學(xué)的反思[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào),2012,34(2):112-114.
[5]曹維,徐東風(fēng),孫凌潔.基于CDIO理念的數(shù)字邏輯實(shí)踐教學(xué)探索[J].計(jì)算機(jī)教育,2012(12):75-77.[6]包健.計(jì)算機(jī)組成原理課程及實(shí)驗(yàn)的改革與建設(shè)[C]//全國(guó)大學(xué)計(jì)算機(jī)課程報(bào)告論壇論文集.北京:高等教育出版社,2007:75-77.
[7]FengJ,DaiG,BaoJ.PedagogicalpracticeofE-learninginthecourse“theprinciplesofcomputerorganization”[C]//IEEEInternationalConferenceonScalableComputingandCommunications&TheEighthIEEEInternationalConferenceonEmbeddedComputin.NewYork:IEEE,2009:529-532.
[8]章復(fù)嘉,包健,吳迎來(lái).網(wǎng)絡(luò)化計(jì)算機(jī)組成原理課程輔助教學(xué)方法探索[J].計(jì)算機(jī)教育,2012(2):67-70.
[9]賈熹濱.案例教學(xué)法在數(shù)字邏輯教學(xué)中的應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)教育,2011(13):67-70.
[10]程書偉,張丹,程曉旭.基于“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法”的數(shù)字電路課程教學(xué)的探索與實(shí)踐[J].電腦學(xué)習(xí),2010(3):138-139.
[11]曲凌.任務(wù)驅(qū)動(dòng)的小組教學(xué)法在實(shí)踐教學(xué)中應(yīng)用[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2014,33(6):200-203.
[12]李文.IACI-CDIO理念下項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2014,33(6):161-164.
[13]劉小艷,金平.“電子電路與系統(tǒng)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)”教學(xué)改革與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2014,33(6):197-199.
關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程;教學(xué)內(nèi)容;計(jì)算思維;Office高級(jí)應(yīng)用
1我國(guó)高校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容回顧
20世紀(jì)80年代是我國(guó)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)從無(wú)到有、開創(chuàng)摸索的階段,各高校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)從Basic語(yǔ)言教學(xué)開啟普及教學(xué),教學(xué)對(duì)象逐步擴(kuò)展到各學(xué)科各專業(yè)。課程名稱多為計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ),教學(xué)目標(biāo)為普及計(jì)算機(jī)基本知識(shí),培養(yǎng)計(jì)算機(jī)操作能力。教學(xué)內(nèi)容采用“基礎(chǔ)知識(shí)+操作系統(tǒng)平臺(tái)+應(yīng)用軟件”模式。
90年代計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程陸續(xù)納入大學(xué)基礎(chǔ)課程體系,高校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)進(jìn)入了蓬勃發(fā)展階段。將課程名稱定為計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ),說(shuō)明計(jì)算機(jī)教學(xué)上升到文化層面的高度,強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算機(jī)信息處理能力。
2006年后,計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程升級(jí)為大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程(以下簡(jiǎn)稱大基課程),教學(xué)內(nèi)容也進(jìn)一步提升,陸續(xù)形成九大模塊(見表1)。
2010年《九校聯(lián)盟(C9)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略聯(lián)合聲明》的,標(biāo)志著以培養(yǎng)學(xué)生“計(jì)算思維”能力為核心的新一輪計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)改革在國(guó)內(nèi)高校形成廣泛共識(shí)。計(jì)算思維相關(guān)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)入計(jì)算機(jī)教材。
2當(dāng)前計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)內(nèi)容存在的問(wèn)題
2.1教學(xué)內(nèi)容涉及面廣,重點(diǎn)不突出。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程內(nèi)容逐漸增加,幾乎涵蓋了計(jì)算機(jī)學(xué)科的方方面面。課程的每一章內(nèi)容可映射到一本或幾本計(jì)算機(jī)專業(yè)教材,大有百科全書化的趨勢(shì)。
以我校為例,計(jì)算機(jī)教學(xué)始于1985年開始,進(jìn)行Basic語(yǔ)言培訓(xùn),1993年籌建計(jì)算機(jī)教學(xué)中心,1995年開始計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)培訓(xùn)和選修課教學(xué),1997年起按省教育廳要求參加省非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生計(jì)算機(jī)知識(shí)與應(yīng)用等級(jí)考試。教學(xué)內(nèi)容與全國(guó)高校保持一致。2006年,結(jié)合《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)高等學(xué)校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的意見》和《中國(guó)高等院校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育課程體系2006》(CFC),省教育廳計(jì)算機(jī)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)根據(jù)我省具體實(shí)際情況擬定了《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)云南省高等學(xué)校非計(jì)算機(jī)專業(yè)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的意見》,提出了分類思想。我校教學(xué)內(nèi)容走上了與學(xué)科專業(yè)融合改革之路,教學(xué)內(nèi)容增加了醫(yī)學(xué)信息相關(guān)內(nèi)容(見表1),教學(xué)內(nèi)容不斷增加。
近年各高校對(duì)大基課程課時(shí)不斷壓縮,從上百學(xué)時(shí)壓縮至30、40學(xué)時(shí)。面對(duì)內(nèi)容更新快、知識(shí)點(diǎn)劇增的情況,教師上課只能滿堂灌,疲于奔命完成教學(xué)內(nèi)容;學(xué)生面對(duì)內(nèi)容多而雜,知識(shí)點(diǎn)聯(lián)系松散,重點(diǎn)不突出,多感枯燥無(wú)味,難于將知識(shí)串起。
2.2教學(xué)內(nèi)容與中學(xué)內(nèi)容有所重合,缺乏亮點(diǎn)
按照教育部《中小學(xué)信息課程指導(dǎo)綱要》,大多中小學(xué)開設(shè)了信息技術(shù)課程。我們對(duì)云南省初高中信息技術(shù)課程開設(shè)情況進(jìn)行了研究,并對(duì)我校2014級(jí)、2015級(jí)新生問(wèn)卷調(diào)查(見表2和表3)發(fā)現(xiàn),大基課程內(nèi)容與信息技術(shù)課程內(nèi)容重合高。這一表象導(dǎo)致大學(xué)計(jì)算機(jī)課程教學(xué)內(nèi)容缺乏吸引力。
通過(guò)表3可以看到,超過(guò)半數(shù)的學(xué)生認(rèn)為自己計(jì)算機(jī)水平良好,認(rèn)為現(xiàn)行大基課程要求掌握的知識(shí)技能,自己已掌握,因此學(xué)習(xí)缺乏動(dòng)力,隨意缺課現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。部分學(xué)校的教學(xué)管理者也膚淺地認(rèn)為通過(guò)中小學(xué)信息技術(shù)課程內(nèi)容,學(xué)生已經(jīng)掌握了相關(guān)知識(shí),沒(méi)有必要再用過(guò)多的學(xué)時(shí)進(jìn)行重復(fù)性教學(xué)。不斷壓縮大基課程課時(shí),甚至質(zhì)疑大基課程開設(shè)的必要性。
3對(duì)目前計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容的一些思考
3.1解決好學(xué)生自我高估計(jì)算機(jī)知識(shí)和應(yīng)用能力的問(wèn)題
我們對(duì)我校入學(xué)新生進(jìn)行了計(jì)算機(jī)水平測(cè)試,按照大學(xué)計(jì)算機(jī)課程大綱要求組卷,測(cè)試結(jié)果(見表4)顯示,及格率僅為5%。這表明中學(xué)信息技術(shù)教學(xué)并未取得預(yù)期中的效果,學(xué)生對(duì)自己計(jì)算機(jī)掌握水平估計(jì)過(guò)高。就辦公信息處理而言,通過(guò)信息技術(shù)會(huì)考的學(xué)生,僅僅撐握了非常初淺的應(yīng)用,系統(tǒng)應(yīng)用、深度應(yīng)用仍是一片空白,因此,Office部份的教學(xué)不應(yīng)該弱化甚至刪除,而應(yīng)該加強(qiáng)和提升,在其高級(jí)應(yīng)用上挖掘。
在調(diào)查中,更多學(xué)生對(duì)網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)、多媒體技術(shù)感興趣,但是,由于學(xué)時(shí)的縮減,教學(xué)內(nèi)容多,教學(xué)中并沒(méi)有得到很好的落實(shí)。對(duì)于這部分,可結(jié)合“中國(guó)大學(xué)生計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽”予以加強(qiáng),讓學(xué)生能夠?qū)W有所用,獲得更多的成就感。
3.2解決好計(jì)算思維與教學(xué)點(diǎn)結(jié)合的問(wèn)題
現(xiàn)階段計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)改革的熱點(diǎn)問(wèn)題是如何在教學(xué)中貫徹計(jì)算思維。據(jù)周以真教授提出的“計(jì)算思維是運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念進(jìn)行問(wèn)題求解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及人類行為理解等涵蓋計(jì)算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動(dòng)”。計(jì)算思維體現(xiàn)的最佳途徑就是程序設(shè)計(jì),因?yàn)槌绦蛟O(shè)計(jì)本身就是問(wèn)題求解的過(guò)程。這也是理工科院校或綜合性院校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的通常做法。但是對(duì)于醫(yī)藥類院校這一途徑并不適用。
實(shí)際上,醫(yī)藥院校新生對(duì)于程序設(shè)計(jì)課程興趣不大(見表5)。主要原因在于:一是學(xué)生的思維結(jié)構(gòu)偏重于形象思維、邏輯性和集中性思維,抽象思維、發(fā)散性思維相對(duì)不足,缺乏創(chuàng)造性思維,程序設(shè)計(jì)課程的內(nèi)容醫(yī)學(xué)生難于理解;二是醫(yī)學(xué)學(xué)科要求操作規(guī)范化,講求確定性和準(zhǔn)確性,專業(yè)性強(qiáng),學(xué)生覺(jué)得程序設(shè)計(jì)對(duì)今后工作幫助不大,醫(yī)學(xué)應(yīng)用軟件應(yīng)由專門的技術(shù)人員設(shè)計(jì),醫(yī)務(wù)工作者會(huì)用就好,因此學(xué)生學(xué)習(xí)積極性低,學(xué)習(xí)效果差。
現(xiàn)有教學(xué)內(nèi)容能否支撐計(jì)算思維?其實(shí),現(xiàn)有的大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程中充滿著大量的計(jì)算思維案例,教師們一直都在進(jìn)行著無(wú)意識(shí)的計(jì)算思維教學(xué)。有眾多研究者對(duì)現(xiàn)有的課程內(nèi)容與計(jì)算思維結(jié)合進(jìn)行了嘗試和研究。如龔沛曾教授提出用6周時(shí)間開展計(jì)算思維和程序設(shè)計(jì)算法教學(xué);朱鳴華教授提出了概論、數(shù)據(jù)的表示與存儲(chǔ)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成、操作系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)與應(yīng)用、程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)與算法、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)和信息安全等8單元教學(xué)內(nèi)容;陸漢權(quán)教授等提出的計(jì)算機(jī)歷史、計(jì)算模型、處理器模型、編碼與存儲(chǔ)、算法和程序、操作系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)7模塊內(nèi)容框架;周怡教授提出“貫穿計(jì)算思維內(nèi)容的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí),以醫(yī)學(xué)案例展開Office使用、醫(yī)學(xué)信息分析與決策”。這些研究成果無(wú)疑對(duì)我們?cè)诖蠡逃腥绾闻囵B(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維,起到了很好的啟發(fā)作用。我們認(rèn)為只有結(jié)合專業(yè),在日常教學(xué)中尋找適宜展開計(jì)算思維培養(yǎng)的結(jié)合知識(shí)點(diǎn),才能使計(jì)算機(jī)思維的培養(yǎng)有根有源。
3.3解決好教學(xué)內(nèi)容日益膨脹的問(wèn)題
筆者認(rèn)為以下幾種內(nèi)容可以減少。
(1)過(guò)時(shí)的內(nèi)容。一些已經(jīng)淘汰或過(guò)時(shí)的軟硬件內(nèi)容可以刪除。
(2)學(xué)生掌握情況較好的內(nèi)容。如Windows系統(tǒng)操作、Office軟件的基本操作、互聯(lián)網(wǎng)、殺毒軟件操作、輸入法等。讓學(xué)生課后自主查缺補(bǔ)漏。
(3)信息技術(shù)課程中學(xué)習(xí)過(guò)、學(xué)生有一定基礎(chǔ)但沒(méi)有達(dá)標(biāo)的內(nèi)容,可放到實(shí)驗(yàn)課中,讓學(xué)生進(jìn)行探究式學(xué)習(xí)。
應(yīng)該保留和加強(qiáng)以下內(nèi)容。
(1)新技術(shù)、新知識(shí)、新進(jìn)展應(yīng)該加強(qiáng),并跟進(jìn)相關(guān)知識(shí)和技術(shù)普及。
(2)根據(jù)專業(yè)特點(diǎn),提高學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)解決專業(yè)具體問(wèn)題的能力。在面向?qū)I(yè)服務(wù)中找到計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育教學(xué)的落腳點(diǎn),提高學(xué)生應(yīng)用計(jì)算機(jī)解決專業(yè)問(wèn)題的思維、能力。
(3)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)理論的認(rèn)知,是大基課程與信息技術(shù)課程的根本差異,因此理論知識(shí)不可少,但也應(yīng)避免為理論而理論的提升和空談,必須把握好度,以有助于培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維能力,培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)信息素養(yǎng),提高專業(yè)信息意識(shí)、信息能力的切入點(diǎn)。
(4)對(duì)各專業(yè)學(xué)習(xí)高年級(jí)學(xué)生的走訪調(diào)查(見表6)發(fā)現(xiàn),近79%的受訪學(xué)生認(rèn)為,大基課程中,辦公信息處理最有用,教學(xué)中應(yīng)加強(qiáng)并提升。
這其中的原因,一是很多學(xué)生(包括研究生)對(duì)各種總結(jié)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、課程論文、答辯演示文稿、畢業(yè)設(shè)計(jì)等文檔排版存在很大問(wèn)題,長(zhǎng)文檔編輯排版、目錄生成、批注、自動(dòng)編號(hào)、樣式等幾乎一無(wú)所知,電子表格軟件更是知之甚少,遑論Office各軟件組件間的交互使用及宏。二是用人單位對(duì)應(yīng)聘人員Office軟件使用要求較高,大部分學(xué)生對(duì)于Office軟件的大量高級(jí)功能顯得力不從心。三是從2013年下半年開始,全國(guó)計(jì)算機(jī)等級(jí)考試(CNRE)二級(jí)開考MS Office高級(jí)應(yīng)用科目,大部分學(xué)生認(rèn)為,程序設(shè)計(jì)并非人人有用,選擇MS Office高級(jí)應(yīng)用上手更容易,日后更有用。
因此,大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)中引入MSOffice高級(jí)應(yīng)用的知識(shí),結(jié)合全國(guó)計(jì)算機(jī)等級(jí)考試大綱要求,將其講深講透,既可幫助學(xué)生獲得二級(jí)證書,又可增強(qiáng)學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力;同時(shí)可使課程具有一級(jí)半的性質(zhì),有利于大基課程從一級(jí)向二級(jí)更高層次的轉(zhuǎn)型。
關(guān)鍵詞:大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ);教學(xué)建設(shè);課程改革;基礎(chǔ)教育
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-9599 (2011) 18-0000-01
University Computer Public Basis Classes Teaching Reform Research
Lu Jing,Zhu Fuzhen
(Yangzhou Vocational University,Yangzhou 225009,China)
Abstract:As the 21st century,computer-based college students college students will learn a common curriculum,the faculty has become a non-computer-based courses,and increasingly the concern of the teachers and students,but at the same time there are certain aspects of the.With the proliferation of computers and computer technology,computer-based teaching students the content and curriculum for the corresponding reforms.This paper analyzes China's current students basic computer education and teaching courses in public problems,and proposed Teaching reform proposal.
Keywords:University Computer Basis;Teaching building;Curriculum reform;Basic education
一、引言
步進(jìn)新時(shí)代,人類在經(jīng)過(guò)了漫長(zhǎng)的歷史階段后,已經(jīng)進(jìn)入了信息化的社會(huì)。隨著通信、電子信息和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展,尤其是信息資源的應(yīng)用與共享,互聯(lián)網(wǎng)的普及日益廣泛深入。已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在各領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)技術(shù),在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和推動(dòng)社會(huì)的進(jìn)步中發(fā)揮著重要作用。而掌握計(jì)算機(jī)的基本知識(shí),以及能夠熟練運(yùn)用計(jì)算機(jī),已經(jīng)成為當(dāng)代新世紀(jì)人才必備的能力。最近幾年,我們的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程連續(xù)不斷的改革,目的就是跟上計(jì)算機(jī)的發(fā)展腳步,跟上時(shí)展步伐,為學(xué)生更好的服務(wù)。
二、計(jì)算機(jī)課程的教學(xué)方法所存在的問(wèn)題
(一)教學(xué)目的不明。理論與實(shí)踐的相結(jié)合是大學(xué)生計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)這門課程的重要特征,而計(jì)算機(jī)教學(xué)的目的就是培養(yǎng)當(dāng)代大學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)的意識(shí),培養(yǎng)學(xué)生成為習(xí)慣應(yīng)用并善于應(yīng)用計(jì)算機(jī)來(lái)解決專業(yè)問(wèn)題。目前,大部分高校的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課只以教會(huì)學(xué)生操作為主要目的,而忽略培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)意識(shí)。很多大學(xué)生不能將所學(xué)理論與實(shí)踐相結(jié)合,老師所授的課程內(nèi)容能聽懂,但當(dāng)實(shí)際操作時(shí)卻是無(wú)所適從,不能舉一反三。
(二)教學(xué)方法及模式落后。目前眾多高校的老師在教授計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)這門課時(shí),總是講的太多,而很少鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手,其有很明顯的應(yīng)試目的。很多老師仍然采用傳統(tǒng)填鴨式的教學(xué)方法,滿堂灌,以教師自己為中心而削弱學(xué)生的學(xué)習(xí)能動(dòng)性。學(xué)生們大多缺乏對(duì)熟練應(yīng)用計(jì)算機(jī)的重要性的認(rèn)識(shí),不能有效的調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)的積極性和主動(dòng)性是計(jì)算機(jī)教學(xué)中存在的最大問(wèn)題。
(三)忽視對(duì)學(xué)生的分層教學(xué)。由于在學(xué)生的升學(xué)考試中未設(shè)有計(jì)算機(jī)、信息技術(shù)或與之有關(guān)的科目,各個(gè)地方的中學(xué)、小學(xué)并不重視該課程,從而使得計(jì)算機(jī)這門課程的課時(shí)安排的也很少;不僅如此,我們國(guó)家地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不平衡導(dǎo)致了不平衡的教育發(fā)展,城市與農(nóng)村之間、城市重點(diǎn)中小學(xué)與城市一般中小學(xué)之間關(guān)于計(jì)算機(jī)課程的教學(xué)的差距十分大,尤其是在貧困的中西部地區(qū),那里的農(nóng)村中小學(xué)生除了在網(wǎng)吧簡(jiǎn)單的運(yùn)用過(guò)計(jì)算機(jī)外,在校期間很少有機(jī)會(huì)接觸計(jì)算機(jī),接受計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)的系統(tǒng)教育更是難上加難。對(duì)不同地區(qū)計(jì)算機(jī)水平差異較大的學(xué)生來(lái)說(shuō),采用相同的一刀切的計(jì)算機(jī)教學(xué)方法,兩極分化無(wú)疑是唯一的結(jié)果。一面水平較高的學(xué)生根本吃不飽,不僅會(huì)造成這類學(xué)生對(duì)課程的抱怨還會(huì)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性造成打擊;另一面,水平較低的學(xué)生吃不消,從而使其畏懼計(jì)算機(jī)課程,妄自菲薄,放棄自己。這些極大的阻礙了學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)掌握能力的提高。
三、改革教學(xué)的幾點(diǎn)建議
(一)明確教學(xué)目標(biāo)。學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)這門課程的大多為非計(jì)算機(jī)院系或?qū)I(yè)的學(xué)生,對(duì)這些學(xué)生來(lái)說(shuō),計(jì)算機(jī)只是為其本專業(yè)服務(wù)的一門工具,因此教師應(yīng)把計(jì)算機(jī)教學(xué)的核心放在應(yīng)用上。使學(xué)生具備一種當(dāng)其面臨問(wèn)題時(shí)能用計(jì)算機(jī)來(lái)解決的能力,讓學(xué)生知道什么樣的問(wèn)題計(jì)算機(jī)可以解決、什么樣的使用方法可以有效的解決問(wèn)題以及在本專業(yè)中如何使用計(jì)算機(jī)等。精講多練是關(guān)鍵,足夠的實(shí)踐操作機(jī)會(huì)才是學(xué)生正確理解基礎(chǔ)知識(shí)的主要途徑。
(二)改革教學(xué)方法。以目前的高校教育特點(diǎn)及現(xiàn)階段的計(jì)算機(jī)發(fā)展特點(diǎn)為依據(jù),對(duì)大學(xué)生計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程進(jìn)行教學(xué)方法及教學(xué)模式的改革,總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),改革教學(xué)方法,最終提高計(jì)算機(jī)課程的教學(xué)質(zhì)量,是計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中必須要重視的一個(gè)環(huán)節(jié)。各高校可以設(shè)立幾個(gè)項(xiàng)目小組,創(chuàng)設(shè)極具吸引力的計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)環(huán)境,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
(三)分層教學(xué)。由于來(lái)自不同地區(qū)的學(xué)生在大學(xué)入學(xué)前接觸計(jì)算機(jī)的程度不同,所以各大高校可以在計(jì)算機(jī)課程開始前增加一個(gè)以測(cè)試為目的的環(huán)節(jié),從而將不同層次的學(xué)生篩選出來(lái),分別制定適合各層次學(xué)生的教學(xué)方案,以復(fù)式教學(xué)法滿足各層次學(xué)生的需求。
(四)改革考試制度。計(jì)算機(jī)的考試應(yīng)采用現(xiàn)場(chǎng)考核和平時(shí)考核相結(jié)合的考試制度,以考核學(xué)生的操作能力為重點(diǎn)。具體的實(shí)施步驟可以是:教師在實(shí)驗(yàn)課前布置本次實(shí)驗(yàn)的任務(wù),課程結(jié)束學(xué)生將實(shí)驗(yàn)報(bào)告提交給老師,學(xué)校做定期的檢查。期末教師以學(xué)生實(shí)驗(yàn)課報(bào)告提交情況和報(bào)告水平為依據(jù)給出每個(gè)學(xué)生的平時(shí)成績(jī);著手建立計(jì)算機(jī)考試題庫(kù),將無(wú)紙化考試真正用于計(jì)算機(jī)考試中,考察在校大學(xué)生的計(jì)算機(jī)掌握及運(yùn)用能力。期末學(xué)生均上機(jī)考試,在建立的計(jì)算機(jī)題庫(kù)中隨機(jī)抽題;將英語(yǔ)的課程等級(jí)制度引入計(jì)算機(jī)課程當(dāng)中去,激發(fā)出學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)的熱情。
四、結(jié)束語(yǔ)
計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)這門課程是學(xué)生學(xué)習(xí)其他課程的基礎(chǔ),計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)的教學(xué)成敗、學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的掌握程度及計(jì)算機(jī)技術(shù)運(yùn)用水平的高低,將會(huì)對(duì)后續(xù)課程的學(xué)習(xí)質(zhì)量好壞產(chǎn)生直接影響。現(xiàn)階段,在經(jīng)濟(jì)衰退的大環(huán)境下,失業(yè)率逐漸增加,各大高校供求比例及就業(yè)率急速走低,如何通過(guò)大學(xué)生計(jì)算機(jī)課程的教學(xué)改革,提高大學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)的水平,從而將大學(xué)生的綜合素質(zhì)提高到一定高度,是每一位教授大學(xué)生計(jì)算機(jī)課程的老師都應(yīng)關(guān)心和研究的問(wèn)題。
參考文獻(xiàn):