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高等教育“十一五”规划教材

高校计算机教学与研究 (第三辑)

何积丰 主编

马 智 主审

北 京

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内 容 简 介

本书内容涵盖了计算机精品课程的组织与开展、计算机重点专业的建设

与发展、计算机双语课程的教学与研究、计算机重点教材的组织与编写、计

算机实验教学研究与学科竞赛、高职院校计算机课程的实训与实习、计算机

师范类学生培养探讨以及与高校计算机教育相关的其他内容。这些文章从改

革创新的角度,大胆探索计算机教学的新理念、新方法、新举措,积极创新

教学方法、教学内容、教学体系和人才培养模式,对高等教育具有很好的指

导价值。 本书供从事计算机教学与管理的教师及相关人员参考使用。

书繁体字版名为《SolidWorks 2001 PLUS 教学范本》,由知城数位科技股份

图书在版编目(CIP)数据

高校计算机教学与研究. 第三辑/何积丰主编. —北京:科学出版社,

2010. 2 ISBN 978-7-03-026822-8

Ⅰ .①高… Ⅱ . ①何… Ⅲ . ①电子计算机–教学研究–高等学校 Ⅳ. ①TP3-42

中国版本图书馆 CIP 数据核字(2010)第 027802 号

责任编辑:王纯刚 李 瑜 / 责任校对:赵 燕 责任印制:吕春珉 / 封面设计:东方人华平面设计部

出版 北京东黄城根北街 16 号

邮政编码:100717

http://www.sciencep.com 北京双清印刷厂印刷

科学出版社发行 各地新华书店经销 *

2010 年 2 月第 一 版 2010 年 2 月第一次印刷 印数:1—300

开本:787×1092 1/16 印张:21 3/4 字数:518 000

定价:50.00 元

(如有印装质量问题,我社负责调换<环伟>)

销售部电话 010-62140850 编辑部电话 010-62135763-2038(VP04)

版权所有,侵权必究

举报电话:010-64030229;010-64034315;13501151303

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《高校计算机教学与研究》编委会

主 编 何积丰

副主编 赵建民 陈庆章

编 委 (按姓氏笔画排序)

万 健 王让定 何积丰 吴樟兴 张文杰

陈 越 陈庆章 郑厚天 赵建民 凌 云

褚天福 詹国华 熊盛新

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目 录

课程建设与精品课程

案例驱动在《Java 程序设计》课程教学中的探索与实践 ............. 沈静,万健,周丽(1)

关于《计算机专业英语》阅读理解的探讨......................................................... 苗兰芳(6)

面向应用的《Java 程序设计》教材研究与探索 .............................................. 杨晓燕(10)

计算机网络课程教学中的团队教学方案设计与应用 ........... 叶庆卫,周宇,王晓东(14)

任务驱动教学在《VB 程序设计基础》教学中的实践 .................................... 袁利永(18)

独立学院信电类专业《软件技术基础》课程教学的改革与建设 ............................... 111111

.......................................................................................... 朱红丽,方志刚,徐洁(22)

《离散数学》课程教学改革探索 ...................................................................... 叶丽霞(26)

嵌入式系统课程教学方法的探索 .......................................... 万忠,孙荣高,毕春跃(29)

基于“读、议、练”模式的《面向对象程序设计》课程教学方法的研究 ............... 111111

...................................................................................................................... 丁智国(32)

浅谈软件工程特色专业建设 .......................................................... 周丽,万健,沈静(37)

数字化设计实践课程体系的建立与实施 .......................................... 龚友平,陈国金(42)

《数据库基础及应用》课程教学改革与实践 ................................................... 卞向娟(47)

网络环境下《算法设计与分析》教学模式的改革与实践 ........................................... 111111

.......................................................................................... 韩建民, 泂贾 ,莫毓昌(51)

教学改革与创新

提高教学质量的一条有效途径:小班化教学 ....................................... 陈庆章,古辉(56)

基于 Web 学档的课程评价实践研究 ................................................................. 张文杰(59)

基于 IPR-CDIO 理念的计算机专业教学改革的探索与实践 ....................................... 111111

.......................................................................................... 李继芳,奚李峰,杨庆(65)

“任务驱动”教学模式在《离散数学》课程中的实践探索 ........................... 陈建明(70)

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 ·ii·

项目化案例对象的设计和表示 .............................................................. 徐鹏飞,杨枨(74)

基于 Web 的模拟法庭教学系统分析与设计 ......................................... 刘云鹏,李瑾(81)

基于“项目载体、任务驱动”的高职《SQL Server 网络数据库》教学探索 ........... 111111

...................................................................................................................... 李清平(87)

情感教室 .............................................................................................................. 王立波(92)

《软件工程》课程的教学理论与实践的研究与探讨 ....................................... 陈建国(95)

面向对象程序设计教学的探讨 ........................................................................ 戴振中(101)

《大学计算机应用基础》教学改革与思路..................... 楼永坚,胡维华,徐恩友(105)

面向应用型人才培养的程序设计教学模式探索 ............................................. 蒋冠雄(109)

基于实例教学的《Visual C++程序设计》课程教改探讨 .. 陈燕兵,陶灵兵,庄红(113)

“一种意识,两种能力”下《离散数学》课程教学探讨 ............................. 蒋望东(117)

项目教学法在《多媒体技术课程设计》教学中的应用 ................................. 李知菲(120)

“任务驱动教学法”在《软件工程》中的运用 ................................. 刘汉中,朱春(124)

基于工学结合的《网页设计》课程教学改革 ................................. 叶银兰,叶晓彤(128)

案例教学对学生自主学习能力培养的研究..................................................... 尹建新(132)

VB 教学案例的设计和组织 .............................................................................. 徐晓丹(136)

基于个性化的网络协同学习的计算机基础课程的实践教学探讨 ............................... 111111

........................................................................................................ 许芸,张爱军(140)

高职院校《SQL Server》课程一体化教学的探索 .......................................... 陈焕通(144)

应用型人才培养模式下网络工程专业的网络安全教学探讨 ....................................... 111111

............................................................ 吴承文,冯方,李革新,林川,施晓秋(147)

“案例+实践”教学模式在计算机多媒体教学中的应用 ................................. 孔颖(151)

适应性教学系统的设计和实现 ............................................ 孟昊雨,许芳,陈庆章(155)

应用 ARCS 教学模式改进《运筹学》教学效果 ............................ 蒋望东,李有梅(163)

教学理论研究与实践

基于实践教育和形成性考核的应用型人才培养体系的构建 ............................. 叶绿(167)

校企继续教育合作中的教学方式研究 ................ 陈天洲,胡威,施青松,楼学庆(171)

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 ·iii·

计算机专业工程型创新人才培养实践教学模式的研究 ............................................... 111111

.................................................................... 陆慧娟,周永霞,何灵敏,陈燕敏(177)

以能力培养为主线的软件人才培养模式的改革与实践 ............................................... 111111

.................................................................................... 陈华辉,王让定,钱江波(181)

普通高校计算机专业校企合作办学模式的探索与实践 ................................. 郑厚天(185)

浅谈网络教学 .................................................................... 张燕姑,李永平,黄乐丹(190)

跨校合作模式在高校通识教育中的探索 ........................................................ 马海燕(194)

行业协会、企业及高职院校联办专业之研究 ................................. 朱闻亚,方锦明(197)

中外联合办学模式下的创新性人才培养 ............................ 梁荣华,陈庆章,古辉(202)

计算机教学中创新能力的培养 ........................................................................ 李旻朔(208)

面向企业的电子商务人才培养探索 ................................................................ 方美玉(212)

从与法学院合作项目探讨利用学科交叉引导软件应用人才培养 ............................... 111111

........................................................................................................ 刘云鹏,李瑾(217)

高职计算机专业提高实训教学质量的探讨与实践 ................. 翀徐 ,江娟,赵葆华(223)

基于云计算的地方院校教育资源建设 ................................ 陈盈,郭文平,赵小明(227)

对高职院校 Flash 教学的体会 .......................................................................... 苏丽花(231)

实施合作教学 变“苦学”为“乐学” ............................................................ 刘臻(234)

关于程序设计类课程理论课时“不够”的思考及对策 ................................. 潘志刚(238)

计算机专业建设的探索与实践 ................................................ 顾沈明,李慧,乐天(242)

从“够用为度”谈文科师范生计算机辅助教学 ............................. 金旭球,李希文(245)

计算机专业高等职业教育的现状分析与改革 ..................................................... 李巍(249)

地方院校计算机教育方向学生培养的探讨......................................... 邹雨婷,陈盈(252)

软件与服务外包实训中心的建设与实践 ...................................................................... 111111

........................................................ 范剑波,于华,何仲昆,何可佳,张永平(256)

高职院校计算机类期末试卷命制研究 ............................................ 张怡芳,王少艾(262)

独立学院计算机基础课程教学改革的思考与探索 ............................................. 蔡俊(267)

关于部分高职院校计算机专业课程设置的探讨 ............................................. 许德武(271)

本科毕业设计和论文的改革与探讨 ................................................................ 王涛伟(276)

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 ·iv·

计算机专业课程双语教学的实践与探讨 ........................................ 金兰平,王海舜(280)

“团队学习”法在《数据结构》课程中的探索 ................. 毛国红,林哓敏,潘建(285)

实验、实训教学与竞赛

独立实验课程教学研究与实践 TPFFPT ....................................................................... 周怡(289)

面向网络的高职案例实训教学平台的研究与实现 ......................... 陈建成,屠昂燕(293)

基于实践教育和学科竞赛的实践教学改革............................................. 向坚,叶绿(297)

数字电路实验仪嵌入式在线监测系统的设计 ................. 孙荣高,孙德超,毕春跃(300)

校园电子商务实验系统的建立与探讨 ............................................ 毛科技,陈庆章(305)

硬件描述语言在计算机组成实验教学中的应用研究 ..... 邢建国,赵文敏,朱安定(309)

计算机专业实践教学的探究 ................................................................................ 申情(316)

“计算机网络”理论与实验融合的探究式教学实践 ......................... 王晓东,周宇(319)

浅谈高校计算机实验教学中心建设 ................................................ 陈勇兵,王晓虎(322)

H3C 网络实训室建设研究 ................................................................................ 陈国浪(326)

以 FPGA 作为计算机硬件实验教学平台 ...................................................................... 111111

.................................................... 蒋方炎,王总辉,孙丹岭,戴红纲,姜干新(331)

实验仿真与动画演示在《通信原理》教学中的应用 ..................................... 陈丽娜(335)

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案例驱动在《Java 程序设计》课程教学中的探索与实践

沈静 万健 周丽 (杭州电子科技大学 浙江 杭州 310018)

摘要:根据高校《Java 程序设计》课程教学的实际特点和需求,在此课程教学中引入案例驱

动教学方法,并进行了可行性分析,最后从确定案例、分析案例、完成案例、案例总结四个

步骤给出了具体的实施方案。实践表明,引入案例驱动教学法能够有效地提高该课程的教学

效果,有利于提高学生的学习积极性,加强学生对理论知识的掌握程度以及实践技能和团队

协作意识。 关键词:案例驱动;Java 教学;教学法

1 引言

21 世纪初,美国计算机教育界普遍接

受 Java 作为编程入门语言,此后 Java 迅速

成为美国高中和大学里的首选编程教学语

言。在国内,由于 Java 技术的跨平台部署

能力和良好的系统扩展性,已在通信、金

融、政府、税务等几大领域广泛应用,使

得计算机软件行业对掌握 Java 相关技术的

程序员需求不断增加。国内高校也已开始

将 Java 设为计算机专业的编程教学课程。 《Java 程序设计》是软件工程专业的

一门专业选修课,课程主要讲述 Java 语言

基础、面向对象编程、图形用户界面设计、

异常处理、输入输出、多线程编程等内容。

通过对这些内容的学习,为 Java 的后继课

程做好铺垫,如 J2EE 等,同时也为今后

软件开发打下良好的基础。 传统的 Java 教学重点是放在编程语

言的语法、面向对象的知识、控件介绍等

方面,只是把它作为一门普通的编程语言

进行教学,但实际上,Java 除了是一种编

程语言外,更重要的是一种开发平台。同

时,如果学生已具备了 C 或 C++语言的基

础后,这样的教学过程必然无法激发学生

的学习兴趣,更谈不上让学生去学习 Java技术的精髓。另外,Java 课程的教学中还

存在知识点太多、涉及面太广而课时量却

相对较少的问题,那么如何较合理地组织

安排 Java 教学,使学生在学习 Java 的过

程中培养他们的学习兴趣和动手能力,更

全面地提高 Java 程序设计水平,就显得尤

为重要了。 在这几年的 Java 课程教学实践中,我

们认识到学生能够自己动手解决实际问

题才是他们学习的 直接动力,是激发学

习兴趣的根源所在。因此,我们尝试采用

“任务驱动、案例讲解”的教学方式,以

若干完整的 Java 项目案例贯穿于课程教

学的全过程,使学生在教与学的关系中由

被动状态变为主动状态,激发学习主动

性,从一开始就认识到课程的实用价值,

增强学生对面向对象程序设计、Java 技术

等方面知识的实践感知程度,同时也弥补

了传统教学的不足,取得了较好的效果。

2 案例驱动教学法

“案例驱动”教学法属于探究式教学

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 ·2·

方法的范畴,其主要理论基础是建构主义

的学习理论。所谓“案例驱动”,就是在

教学活动中,以案例作为承载知识点的载

体,学生在教师组织、引导下,通过自主

的任务探究,实现对所学知识点的掌握和

操作技能的培养。建构主义认为,学生学

习的动力来自于待解决的问题;教学关注

的重点在于使学习者达到一定的程度;教

师的职责在于使学习者置身于探索知识

之中,为他们提供适当的“情境”——在

真实世界中需应用知识来解决的问题,然

后使学生在此情境之下,通过教师的指

导、同学的讨论来解决问题,这称为“协

助”和“会话”,在完成任务的同时,达

到 终的教学目的,即实现了“意义建

构”。 在“案例驱动”教学过程中,教师将

设计一个或多个案例,其中包含教学的新

知识点,整个教学活动以完成这些案例为

中心。学生在真实案例的驱动下,在探索

问题、解决问题的过程中,通过自主、合

作、讨论等方式进行学习。在学习活动中

学生处于主体地位,教师作为案例的设计

者,对学生起着组织和指导作用,引导学

生由简到繁、由表及里、逐层深入地完成

一系列“案例”,从而得到清晰的思路、

方法和知识脉络,循序渐进地学习信息技

术的知识和技能,培养出独立探索、勇于

开拓进取的自学能力,这些都是传统的教

学方法所不具备的。

3 引入案例驱动法的可行性分析

3.1 从教学目标分析 案例驱动教学法就是按照软件工程

思想,把案例展开并贯穿于整个教学过程

中,其中也是师生互动的过程。学生在完

成任务的过程中不但掌握了 Java 语言和

相关技术的应用,而且懂得了 Java 在软件

开发中“可以做什么”、“应该做什么”和

“如何做什么”三大问题。在这样的教学

过程中,学生的参与程度高,能够紧密的

理论联系实际,同时学生的学习兴趣也得

到激发,提高了学生的学习主动性,同时

需要结合已掌握的基础知识,对已有知识

的理解和巩固也有很大帮助。久而久之,

也可逐步提高学生对实际问题的分析能

力和实战能力。 另外,案例教学的过程往往是团队合

作的过程,因而在合作中学生们互相交

流,在交流中增进合作,这样也有利于促

进学生的交流合作能力,培养团队协作意

识。 3.2 从教学要求分析

《Java 程序设计》是一门集理论和技

能于一体、实践性很强的课程,要求学生

既要学好 Java 语言、面向对象编程思想等

理论知识,又要掌握实际编程技能,同时

Java 技术更新很快,又要求学生具有自主

学习的能力和终身学习的思想。通过在

《Java 程序设计》教学中引入案例驱动教

学法,能够弥补传统教学方法在这个方面

的不足,更好地激发学生的学习积极性,

培养学生研究实际问题的能力,更易完成

本课程的教学目的与要求。 3.3 从学生情况分析

《Java 程序设计》是软件工程专业本

科学生在大学二、三年级学习的第二门高

级编程语言课程。通过低年级对 C 或 C++语言、数据结构和数据结构课程设计等课

程的学习后,学生已经掌握了基本的编程

思想和简单的编程技巧,能够进行具有一

定复杂度的代码开发。另外,通过调查,

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 ·3·

了解到 95%以上的学生有计算机,这样可

以保证有充足的课外上机时间,具备了学

生实践所需要的硬件环境。

4 案例驱动教学法的实施过程

“以任务为主线、教师为主导、学生

为主体”是“案例驱动”教学法的基本特

征。它贯穿于整个教学过程中,把理论与

实践教学有机地结合起来,充分地发掘学

生的创造潜能,提高学生解决实际问题的

综合能力,让学生有更多的主动思考与探

索的机会。比较传统的教学,案例驱动教

学模式主要有以下四个步骤。 (1)设计并确定案例,这是案例驱动

教学法的关键环节。首先,以教学目标的

相关知识点作为依据,教师精心设计并提

出具有一定实际应用价值的问题。该问题

应具有一定的课程拓展性,即涉及到教学

中的新旧知识。然后,根据问题的难度和

广度来确定案例是由每个学生自主完成

还是由一个小组的学生共同合作完成以

及分组的规模。这里特别需要注意是,应

该根据学生的动手能力来确定相应难度

的问题,如果问题过难会打击学生的学习

积极性,而过于简单则无法较好地调动学

生的兴趣。 (2)分析案例,这是一个案例能否预

期完成的前提。问题设计完成后,教师不

能急于讲解,否则又进入了传统的教学模

式,而是先让学生讨论并分析,由学生提

出问题,教师适当启发和引导。在这些问

题中,有一些是以前没学过的,即隐含了

新的知识点,这也正是教师要求学生去解

决的。 后,学生提出解决方案,教师根

据讨论分析的结果以及解决方案进行总

结、评价和指导,并对相关知识点进行适

当讲解。 (3)完成案例,这是整个教学过程中

的重点部分。问题提出并设计好执行的过

程后,学生就需要通过各种途径、各种方

法、各种手段去完成任务。学生根据讨论

结果和教师对解决方案的指导意见开始

着手制定具体的实现步骤逐步解决问题。

如果是分组完成案例的情况,每个组的组

长还需确定小组成员的分工情况,小组成

员互相合作完成任务。 (4)案例点评,这是学生对知识的提

高阶段。学生完成一项案例后,一定要及

时交流、展示,教师根据案例的完成情况

组织讨论并进行点评与总结,及时对学生

的学习情况做出反馈和评价。这是知识形

成和提高的重要阶段,同时也能极大地培

养学生的成就感。

5 在《Java 程序设计》中引入“案

例驱动”教学法

在《Java 程序设计》课程的教学过程

中,根据学生的实际编程能力以及教学大

纲要求,一般在整个教学过程中设计多个

案例。这些案例针对不同的知识点,由易

入难,逐步增加难度及规模。 在面向对象基础知识教学的部分,采

用设计并实现一个矩阵类或者模拟一个

拍卖系统等案例,学生在完成这些任务的

过程中,提高了对类和对象的理解以及类

的设计技巧,同时复习了数组、引用、标

准输入输出等多方面的知识。 在输入输出部分的教学过程中,选用

记事本、通讯录软件、词法分析器等案例。

在完成案例后,学生将较熟练地掌握输

入、输出部分的知识,同时更深刻地理解

并使用异常等相关知识。

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 ·4·

在图形用户界面部分的教学阶段里,

由于学生对 Java 和面向对象技术的认识

已经有了一定的提高,因此可以选择的案

例范围更广、规模更大,例如计算器、图

片浏览器、简单绘图软件、定时器、音频

播放器、三子棋游戏等,都能非常好地激

发学生的学习积极性。

下面以 Java 语言实现一个计算器为

例,具体说明如何展开案例驱动的教学

过程。

5.1 引入问题、确定案例 在图形用户界面章节中,介绍了 AWT

和 Swing、典型组件、布局、事件处理等

知识点后,可以选择设计并实现一个计算

器作为案例,这个案例非常具有针对性,

而且难度不大,可扩展性好,适合不同编

程水平的学生。

首先,可以让学生观察并使用

Windows 自带的计算器,了解计算器的基

本功能,其中配合教师的适当指导。然后,

由教师根据工作量进行分组工作。由于这

个案例规模较小,可以由学生独立完成。

在这个任务中,由于学生可以直接操

作 Windows 自带的计算器,了解软件的需

求及基本功能等情况,因而教师只需要做

适当的引导即可。但如果布置的任务学生

无法直接接触,则需要教师详细地讲述系

统的需求,让学生清晰地了解任务细节和

所需要达到的要求,如订票系统、学籍系

统等。

5.2 分析案例 在前一阶段,学生已明确所要完成的

具体任务,接着学生可以通过相互交流或

独立思考,提出自己的解决方案或存在的

疑问。教师则通过旁听或与学生交流的方

式了解情况,及时解决疑问,同时选取其

中若干较典型的解决方案进行分析讲解,

并给出指导意见,对于优秀的方案给予

支持。

在计算器的案例中,主要在以下三个

方面进行分析:①界面设计,指导学生在

界面设计时应注意的问题以及相关知识

点的深入讲解;②后台业务流程的具体设

计。较典型的解决方案是采用数据结构中

学过的堆栈结构或树型结构来实现运算

过程,学生灵活运用了一些专业基础课程

的相关知识,这样也培养学生对一些基础

课程的学习兴趣以及处理问题的综合能

力;③对下一阶段实现过程中应注意的问

题给出适当的提示,例如计算结果位数过

多越界、非法输入等问题。

通过这个阶段的分析,把一个具体问

题分解成各个子问题,让学生更清晰、具

体地认识这个任务,消除学生开发代码时

的畏惧情绪,保证任务的成功完成。

5.3 案例实现 学生独立完成编程任务,一般需要安

排 3 学时的课内上机时间,教师巡视上机

实践实验室,对学生在上机过程中提出的

技术问题进行及时解答。

在这个阶段主要需要注意两个问题:

①对于计算器这个案例,一般需要更多的

上机时间,这就需要学生在课外能够有充

分的上机条件。在具体的教学过程中,由

于该课程是针对大学二、三年级学生开

设,因此这个问题可以解决;②在解答学

生的问题时,不能只告诉学生该用哪个

类、哪个函数或者错误在哪里,而是应该

教会学生如何去使用、查找资料以及调试

技巧等知识。

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 ·5·

5.4 案例总结 在这个阶段中,如果学生人数较少,

可以让每个学生都进行演示和答辩,反之

则可以先经过教师筛选,选择其中较典型

的进行演示、答辩。答辩过程由学生自发

提问和评价。 后,教师对比各演示作品

以及操作系统自带的计算器,给出综合全

面的评价,对整个教学班的完成情况进行

总结,尤其对优秀的和进步明显的学生给

予及时地表扬和肯定。

学生通过 后的互相观摩、交流和总

结,可以对自己完成的软件产生新的认识

和想法,更好地激发学习 Java 的兴趣,达

到较好的教学效果。

6 总结

综上所述,案例驱动的教学方法弥补

了传统教学方法中的一些不足,是一种值

得学习和推广的教学方法。在整个教学过

程中,学生变成了获取知识的主体,大大

提高了学习的主动性,通过若干案例的实

现、总结,也达到了将已有专业知识和新

知识的融会贯通、学以致用的效果。同时,

教师的教学方式也从“授人以鱼”转变到

“授人以渔”。实践表明,在《Java 程序

设计》中引入“案例驱动”教学方法有效

地提高了该课程的教学水平和教学效果。

参考文献

常仁.2004.案例教学的内涵和特点[J].现代特

殊教育(3):37—38. 胡定荣.2005.对建构主义教学论的历史、文化

与实践的思考[J].比较教育研究 26(2):42—45.

邵奇峰,车战斌.2008.Java 课程教学方法探讨

[J].教育与教学研究(12):50—52.

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 ·6·

关于《计算机专业英语》阅读理解的探讨

苗兰芳 (浙江师范大学数理与信息工程学院 浙江 金华 321004)

摘要:计算机专业英语是计算机专业学生学好计算机的重要工具。本文结合专业英语教学

过程中的实践体会,探讨并分析了计算机专业英语阅读理解过程中所存在的问题,并提出阅

读理解的关键是“英译汉”,旨在促进计算机专业英语教学。 关键词:计算机专业英语;阅读理解;英译汉

1 引言

计算机专业英语教学是大学英语教

学的重要组成部分,是保证学生真正掌握

并使用英语工具的关键环节。掌握计算机

专业英语的基本知识,有利于学生学习、

理解和吸收计算机专业新技术。因此,计

算机专业英语是计算机专业学生学好计

算机的重要工具。但现在的问题是:许多

学生在学习过程中会遇到各种困难和问

题。如学生在阅读计算机专业英语文献

时,所有单词几乎都学过,但就是不知道

如何理解其正确的意思。为了帮助计算机

专业学生更容易地阅读专业英语,克服学

习中的困难,促进计算机专业英语的教

学,笔者对计算机专业英语的阅读理解方

面,就自己的教学实践经验作了一些 探讨。

2 明确教学目的

首先要明确教学目的,虽然计算机专

业英语教学中采用的教材内容可能会比

较陈旧,但涵盖了计算机学科 基本的东

西,而目前所有新的技术都以这些内容为

基础。如果在专业英语学习中一味追求新

内容,就很容易把与计算机有关的专业英

语课变成使用英语的计算机专业课,从而

把学生的注意力引向理解掌握计算机方

面的新技术,掩盖了专业英语课重在提高

学生的专业英语水平的目的。

3 阅读理解的关键——英译汉

英语学习是一种综合性的语言训练,

包括听、说、读、写等方面,它们之间不

是孤立的,而是一个有机的整体。为了在

有限的教学时间里尽快地提高学生的实

际英语水平,绝不能“眉毛胡子一把抓”,

而应该分清轻重缓急。教育部的“大学英

语教学大纲”中指出:“培养学生具有较

强的阅读能力,一定的听、说、写、译的

能力,使他们能以英语作为交流信息的工

具。”显然,大纲把阅读理解作为第一层

次的要求。 然而,目前在检查学生阅读能力方

面,存在很大的误区。大学英语四、六级

考试中阅读理解主要通过选择题来检查,

而实际上,学生答题的正确率与做题技巧

有很大的关系,而与“是否理解原文”的

关系不大,甚至很多时候学生答题只凭感

觉。所以,对英语材料真懂还是假懂的

终标准,不是单靠那些选择题,而是要看

“英译汉”。只有当你能够正确地把一个

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 ·7·

英语句子的意思用中文表达出来,才能达

到学习语言、交流思想的根本目的。

提高专业英语的阅读理解能力, 重

要的是提高“英译汉”的水平。所以,在

英语教学中应该把“英译汉”放在十分重

要的位置,而对词汇、语法、句法等的教

学应该围绕“英译汉”进行。同时,要求

学生改变其汉语思维的特性,掌握英语的

习惯用法,正确翻译课文内容,提高阅读

速度,尽量做到像阅读中文材料一样地阅

读专业英语材料,这不但有利于提高计算

机专业英语的阅读理解能力,同时也有利

于提高学生的计算机专业英语的听力和

口语。 过了“英译汉”这个关,不仅提高阅

读英文材料的能力,而且也能较快地适应

使用英语的生活与工作环境,因为听力与

口语的缺陷大多可以通过阅读文字材料

加以补救。预先看懂了将要听或者要说的

主要内容,听起来就容易得多,即使说得

不通顺、不合语法对方也能明白。“哑巴”、

“聋子”和“瞎子”三者当中,显然 痛

苦的是“瞎子”。要克服“哑巴英语”、“聋

子英语”,但 重要的是要解决“瞎子英

语”的问题。

4 影响阅读理解的主要问题

影响阅读的主要问题既不是单词量,

也不是语法知识,而是如下三个问题。 4.1 词汇与语法、句法知识的脱节

常常出现这样的情况:句子中的每个

单词都不是生词,语法也相对简单,但就

是不能正确翻译出句子的意思。这就是词

汇与语法、句法知识的脱节。 如:“However, problems occur when

data is shared between microcomputers and

larger computers that use EBCDIC code”,曾有不少学生翻译成:“然而,当在使用

EBCDIC 编码方法的微机和较大计算机之

间共享数据时,问题就出现了。”显然,

这里的“that use EBCDIC code”定语从句

只是修饰“ larger computers”,而不是

“microcomputers and larger computers”。因此,正确的翻译应该是:“然而,当在

微机和使用EBCDIC编码方法的较大计算

机之间共享数据时,问题就出现了。” 又如:“One of the most important is

that data created by one computer system using one coding scheme cannot be directly accessed and used by another computer system using a different coding scheme”,句子中的“created by one computer system using one coding scheme”整个分词短语修

饰“data”,而“using one coding scheme”修饰“one computer system”,所以上述句

子应该翻译成:“ 重要的一点是使用一

种编码方法的计算机系统创建的数据不

能直接被使用不同编码方法的另一种计

算机系统所访问和使用。” 4.2 片面追求单词数量,忽略单词多义性

目前学生对单词的了解往往满足于

掌握单词的一个意思。可事实上,英语单

词与中文的一个重要区别是:中文的词组

是由单个汉字组成;而英语单词通常相当

于中文的词组。掌握英语单词相当于掌握

中文词组。 中文的每个字可以有许多含义,例如

“中”,可以组成“中心”、“中央”、“中

间部分”等词组,彼此的含义各不相同;

但在英语中,这些不同含义的词组全都可

以用一个单词“center”来表示。 还要注意的是,很多英语单词往往有

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 ·8·

不同的词性。例如,graph 既可以做名词

(表示“图”或“图表”),也可以做动词

(表示“用图表表示”等)。focus 做名词

表示“焦点”,做动词表示“聚焦”等。

甚至还有一些较新的英语单词,在使用时

可以灵活变换词性,如句子:“People all

over the world send e-mail to each other. You can e-mail your family.”,其中的

“e-mail”一词在前一句中是名词,在后

一句中却用作动词。因此,在学习英语单

词时,必须掌握一词多义。做不到这一点,

常常会误解句子的意思,或者不理解句子

的意思。 此外,掌握一词多义是增加词汇量的

一个重要方法。如果你在目前掌握的单词

中,将每个单词的含义都多掌握一个,那

么你的单词量实际上翻了一番。 4.3 忽视句子成分分析和单词的搭配使用

句子成分的分析和单词的搭配使用

对于把握整个句子的意思起着十分关键

的作用,特别是在一些长句子中。现在学

生只是注意了单词本身的意义,但却忽视

了它的搭配使用,这就造成理解上的 困难。

如:“Progress in computer science and

accumulated experience with industrial production of software have led to the emergence of software engineering as a separate discipline。”,该句子的主语有两部

分,“Progress in computer science”和

“accumulated experience with industrial production of software”,因此应该翻译为:

“计算机科学的进步和软件业生产经验

的积累已经导致软件工程作为一个独立

的标准出现。” 又如:“ Internet telephones are the

communications that use the Internet rather than traditional communication lines to connect two or more people via telephone.”rather than 的意思是“不是……而是……”

或者“否定……肯定……”;紧跟在 rather than 后面的句子是被否定的。上述句子译

成:“互联网电话是使用互联网而不是传

统通信线路通过电话联络两个或多个人

的通信。”

5 “英译汉”过程中应遵循的原则

“英译汉”的 高标准是信、达、雅。

所谓“信”,即尊重原文。所谓“达”,即

译文通达。所谓“雅”,即文雅,它是翻

译中的 高要求。在“信、达”的基础上,

若能使译文优美、文雅,则其著作便是精

品。信、达、雅是翻译过程中三个逐步提

高的阶梯。翻译时,应遵照循序渐进的规

律,首先应做到信,其次达, 后是雅。

根据上述标准,可以通俗地理解为如下三

个原则。 (1)忠实于原文。指忠实于原文的内

容,而不是原文的形式。要求译文意思同

原文尽量保持一致。原文中具有实际意义

的段落、句子一般不准删节。另外,原文

中的小错误可直接改正;严重的错误,以

“译者注”形式指出,以完整无误地表达

原文的意思。 (2)翻译材料要自己明白,也要别人

明白。有些中文译文读者看不懂,而对其

英文原文一看就明白。这很可能是译者自

己没有理解原文,当然就更难使别人 懂了。

(3)译文要符合中文。“英译汉”时

应该想一想自己怎么说中文。如果说外籍

教师常常批评中国学生的“中译英”是中

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 ·9·

式英语,那情有可原;但“英译汉”不符

合中文就不应该了。 “英译汉”是一个再创作的过程,不

要拘泥于原文的语言形式。应在正确理解原

文内容的基础上,按照中文的语言习惯和表

达方式用精练的、优美的语言表达出来。

6 结束语

本文通过结合计算机专业英语教学

过程中的实践体会,探讨和分析了计算机

专业英语阅读理解过程中一些问题,提出

了阅读理解的关键是“英译汉”,并指出

“英译汉”过程中应遵循的一些原则,旨

在借此促进计算机专业英语教学。

参考文献

方思行.2005.计算机专业英语[J].暨南大学计

算机系[卷期不祥].

Timothy J.O’Leary, Linda I. O’Leary. 2004. Com-

puting Essentials[M]. 北京:高等教育出版社.

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 ·10·

面向应用的《Java 程序设计》教材研究与探索

杨晓燕 (浙江万里学院计算机与信息学院 浙江 宁波 315100)

摘要:大众化高等教育环境下,应用型人才的培养如何体现自己的特色,符合社会一定层次

的实际需要,都是我们需要研究的问题。而教材是教学内容和教学目标的载体,随着教学改

革的深入进行,应该不断研究与探索,以期在教学内容、教学形式和教学目标方面体现特色。

本文介绍了在 Java 课程建设过程中,Java 教材框架、内容及培养目标等方面的思考与实践。 关键词:Java;教材;研究

1 引言

我国的程序设计教学大致经历了从

研究语言本身阶段到程序设计语言的应

用阶段。在高等教育逐渐大众化的情况

下,高校的教学目标和培养方向是分层和

分类的,不可能所有计算机专业的学生都

去研究计算机本身,他们中的绝大多数将

从事计算机应用。 目前,“以程序设计为主”的教学思

想逐渐被广泛讨论和研究,教学重点也从

教授语言的符号、语句等语言成分上,转

移到程序设计上,教学重点是教会学生

“怎么编写程序”,而不是背几个语言符

号、说明、语句等。学生学习的主要目的

是“应用”程序设计语言,学会如何编写

程序,如何用程序解决相关应用领域的问

题,这就不需要拘泥于语言细节。

2 应用型本科教育的模式

应用型本科教育的人才培养模式,应

该是面向应用、依托学科、以培养应用能力

为核心,以职业素质培养为重要方面。基于

技术的适应力的导向,结合基于工作的竞争

力的导向,其中适应力是竞争力的基础,

竞争力是应用型人才培养的 高目标。 在过去的 20 多年里,欧美发达国家

的工程界关注如何缩小当前工程教育中

的理论和实际操作能力之间的差距,提升

工程职业能力,对工程教育提出了新的目

标和要求。 国际上几种典型的应用型本科人才

培养模式:德国 FA——面向职业的专业教

育(本科、硕士);澳大利亚——基于行业

(IBL)的专业教育(本科、硕士、博士);

CDIO——国际工程教育框架的专业教育;

中国台湾——实务导向的专业教育(本科、

硕士、博士)。 现在的工程教育还未能提供适当的

机会让学生获取相应的知识、培养所需能

力和素质。产品、过程或系统的构思、设

计、实现和运行应该成为工程教育的基本

要求。 工程教育改革已迫在眉睫。工程教育

的核心是学生实践能力、就业力和竞争力

的提高。

3 Java 教学内容和教学方式改革

探索

现在大多数学校的 Java 程序设计课

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 ·11·

程教学方式由理论课和实验课组成,而且

理论课主要由教师讲课和学生听课为主,

为配合学校应用型人才培养的目标,我们

进行了合作性教学的探索和实践。 在实践中,合作性教学在教学组织上

有大班理论授课、小班讨论教学和实验

课。学生讨论实施分为课外讨论和课堂汇

报交流讨论。考核也分为教师讨论课考

核、实验课考核和期末总的考核,辅以学

生课外小组讨论成绩,为考核我们课程组

设计了详细的表格细项。 为进行合作性教学,首先要进行教学

内容整合。作为专业课,Java 程序设计总

学时为 64 学时,其中,大班授课 16 学时,

实验课 32 学时,讨论课 16 学时。这样就

对教学内容进行了提炼和整合,把基础

的、学生容易掌握的内容主要交给学生讨

论学习,教学重心进行后移。讨论内容分

层次,让多数同学通过查阅资料就能够把

问题阐述清楚,使学习有成就感。综合讨

论题,要求有设计和实现,给善于深入钻

研的学生保留足够的空间,同时形成传、

帮、带的学习和讨论氛围。 以 Java 教学第一讲为例,第一讲的内

容包括了 Java 概述、Java 语法基础、Java输入和输出。以前我们课堂上即使花费 6学时,也很难把问题给学生讲清楚。鉴于

学生已有的 C/C++基础,流程控制结构也

交给学生由讨论课和实验课的形式学习

和掌握。现在我们大班理论课堂上重点讲

解是:①Java 的崛起和跨平台特点;②

Application 和 Applet 的程序结构与运行;

③Java 的输入。大班授课之外,其他更多

内容交给学生在讨论课上完成,结果学生

完成得非常好。 为提高学生的实践能力,我们在讲图

形用户界面开发时,引入 NetBeans 集成开

发环境,在 J2EE 教学中引入 Eclipse,提

早让学生感受公司级的开发环境。经过合

作性教学的开展,学生表达和沟通能力、

分析问题及解决问题能力得到很大提高。

4 Java 教材现状与分析

4.1 国外教材 优势:国外经典教材比如,(美)H.M.

Deitel, P.J. Deitel 著的《Java 程序设计》和

(美)Cay S. Horstmann 著的《Java 核心

技术》,这两本教材内容丰富,含有大量

详实的程序实例,趣味性强、循序渐进、

层层深入、涵盖面广,是拓展课外知识的

很好参考。 存在的问题:它们都是 900 多页到

1000 多页,针对我们 16 周教学时段,是

无法安排的,也不便于学生快速入门以及

掌握 Java 基本知识点。同时,书价一般在

100 元左右,也会增加学生负担。 4.2 国内教材

国内教材也有一些非常优秀的、有影

响力的教材,比如清华大学出版社出版的

刘兆宏、郑莉等编写的《Java 语言程序设

计案例教程》,针对计算机基础教育,其

中的案例思路很值得借鉴。但是我们应用

型本科院校注重 Java 多媒体和网络等方

面的高级应用;而清华大学出版社出版的

邵丽萍、邵广亚编写的《Java 语言实用教

程》也是针对计算机基础教育课程体系。

耿祥义编著的《Java 基础教程》内容和体

例都不错,但是针对三本学生和合作教学

改革,还需加强语言提炼和合作讨论。机

械工业出版社出版的“挑战 Java 程序员系

列丛书”中的《Java 面向对象程序设计》,

基础知识全面,综合程度高,我们认为适

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 ·12·

合综合类院校的计算机专业。但其中缺少

图形用户界面设计和集成环境的应用,以

及图形处理方面的知识。

5 拟编教材的框架与特色

5.1 教材编写风格 每一章通过案例引入核心知识,激发

学生的思考和学习兴趣。知识点以案例展

开,循序渐进。每章结构安排为:内容提

要—案例分析—节次内容—小结—讨论小

课堂—习题。 教材采用问题导入和案例导入的方

法,激发学生学习兴趣,明确阶段学习目

标,带着问题和思考进行学习。编写过程

中注意加入问题的提示和读者之间的互

动。通过讨论小课堂,为学生营造讨论、

互助和交流的团队学习氛围。习题部分让

学生对知识点进行复习和练习。Java 语言

基于项目的知识与能力培养架构如图 1 所

示。Java 实践培养的核心能力是 Java 灵活

编程应用能力和基于 Java 项目实现能力。

图 1 Java 的知识与能力培养架构图

面向应用的三本院校与面向创新、研

究和设计院校的学生其教学目标、教学目

的和教学过程应有所区别,如何通过教材

研究,推动应用型以及合作教学改革的开

展,应用案例教学,是我们在编写过程中

要不断要探索的问题。 每一章以案例分析开篇,激发学生的

学习兴趣,每一章案例体现一章的核心内

容。下面以“第一章 Java 概述”为例,

简要说明。

案例分析

使用面向对象方法,描述现实世界中

的一个实体:售报亭。售报亭的对象封装

如图 2 所示。 面向对象方法的解决问题思路是从

现实世界中的客观对象(如人和事物)入

手,尽量运用人类的自然思维方式来构造

软件系统,这与传统的结构化方法从功能

入手和信息工程化方法入手是不一样的。 在面向对象方法中,把一切都看成是

对象。把对象的属性和操作(也叫服务)

结合成一个独立的系统单位,其属性与操

作刻画了事物的性质和行为,并尽可能隐

蔽对象的内部细节,向外部只是提供接

口。软件对象是数据和方法的封装体。在

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 ·13·

图 2 中,属性对应软件对象的数据,服务

对应软件对象的方法。

图 2 售报亭的对象封装

在面向对象系统中,无论系统的构成

成分,还是通过这些成分之间的关系而体

现的系统结构,都可直接地映射问题域。

这使得运用面向对象方法有利于正确理

解问题域及系统责任。 5.2 教材特色与创新

(1)通过案例导入和问题思考,激发

学生学习的兴趣和积极性。

(2)淡化语法,通过典型程序学习程

序设计,形成快速入门和上手快的特点。

对于容易出现的问题,重点提示,程序实

例要循序渐进,程序要增加生活趣味性。

(3)引入 Java 集成开发环境;解决 Java

在入门阶段的键盘输入问题。

(4)尽量把应用程序纳入图形用户界

面中,同时针对 Java 的实际应用,增加

Java 数据库链接,把 Java 语言延伸到实

际应用中;应用框架方面突出图形用户界

面和图形处理,加大集成环境的应用,让

学生能从界面设计的复杂中,找到一条便

捷的途径;加大多媒体和网络技术方面的

应用。 (5)不仅注重一般概念和理论的描

述,而且注重系统开发中内在结构和模式

的研究。 (6)在教学实践中,实行合作性教学

改革,合作性成果在教材中得到一定体

现。教学讨论环节,不仅拓展学生的知识

视野,同时增强学生团队合作、学习互助

及交流表达能力。 (7)教材基于 IT 的发展,重视实践、

思考和讨论,重视学生创新思想的培养,

符合宁波重点产业人才培养需要。

6 总结

面向应用的 Java 教材编写,教学实践

以培养学生就业竞争力和职业素质为基

础,教学改革环境以培养学生自主学习和

研讨学习为土壤,教材的 终目标应该体

现当前的教学改革,通过省、市及国家的

电子商务大赛,提高学生 Java 的综合应用

能力。

参考文献

张长海,陈娟.2008.高级语言程序设计教学内

容与教学模式的改革与实践[C].大学计算机课

程报告论坛论文集.[出版单位不详] . 高林.应用性本科教学的基本特征和计算机专业

教学改革[J/OL].http://computer.cncourse.com.

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 ·14·

计算机网络课程教学中的团队教学方案设计与应用

叶庆卫 周宇 王晓东 (宁波大学信息科学与工程学院 浙江 宁波 315211)

摘要:本文以团队学习有效性、层次性的相关理论为基础,结合计算机网络课程的教学特色,

提出一套团队式教学方案,具有很好的可操作性和可推广性。以团队学习为基础,从组团、

评价、团队课堂教学、团队情景剧、团队作业、团队实验等多个角度设计了成熟可用的教学

方案。经过实践表明,该方案能够极大地提升学生学习积极性和主动性,也能起到良好的推

动学生之间相互合作与相互竞争的作用。

关键词:团队教学;计算机网络;知识点

1 引言

近几年,随着多媒体信息技术的发

展,教学模式和方法得到了很多改进。这

些改进为教学提供了更多的工具和辅助

手段,带来了课件资源共享、实验仿真、

在线教学、在线测评等先进手段。这些工

具使得教学模式和教学方法得到了大幅

度的更新和提升。其中团队学习的研究也

借助这些新型工具而迅速发展起来,但是

依然有很多教学难点难以解决。例如,如

何激发学生的学习主动性、如何以学生为

主体开展教学、如何能营造一个相对客观

公正的学生学习评价、如何加深学生对抽

象理论知识的印象等。针对这些具体的问

题,本文从探究性学习、研究性学习的角

度,体现以学生为主体的教育理念,结合

已有的一些教学实践经验,根据课程内容

和学生特点,进行合理的教学设计和具体

实践。

2 团队教学方案的设计与实践

团队教学法的组织结构在于把班级

分割成多个小团队,每个团队选取一名组

长,这样教学任务就下放到团队完成。首

先讲讲团队的组建。团队的组建要考虑到

团队间的基本平衡,我们采用三种方法组

建。一是按学号顺序组团,二是随机指定

学生进行组团,三是学生自愿组团。多样

的组团方法可以保证每个人都有机会参

与不同的团队。组团的方法如图 1 所示。

团队的人数 好控制在 6 人以下,人数少

了体现不出互助学习的精神,人多了意见

不好统一。组长的选举采用随机指定或自

行推举的方式。不负责的组长将会导致团

队所有分数下降。

图 1 组团方法

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 ·15·

其次是团队和个人的评价制度。团

队在任何学习过程中将会受到其他团

队和教师的评价分数,包括团队任务的

完成、提问与回答、演讲效果等。个人

得分=团队基准分+个人表现分。因此团

队表现的好坏直接影响到个人的得分

和团队的凝聚力。团队教学的考核组成

如图 2 所示。

图 2 团队教学中的考核组成

接下来设计团队在课堂教学上的应

用。上课前相同团队的同学围坐在一起,

认真听课做笔记。团队教学教案的设计

中,在每个难点、重点之后,编制相应的

团队即时讨论题。在讲完某个难点重点

后,随机对某个同学进行提问。该同学回

答不上来的话可以花 1~2 分钟时间与团

队同学讨论后回答,其他团队也进行讨

论。如果讨论后还是回答不出来,那么可

由其他团队回答,同时该团队扣减团队基准

分。这样可以督促学生认真听讲,加深对难

点重点的印象。基于团队的教学设计方案如

图 3 所示。我们尝试的结果表明,每堂课一

般设计 2~3 个即时讨论题。一方面监督学

生的听课效率,另一方面与学生互动,活

跃课堂氛围。团队即时讨论题如图 4 所示。 然后讨论团队教学在抽象的协议教学中

的应用。我们针对 RDT 模型、GBN、SR 算

法以及TCP 协议等难点开展了协议的团队情

景剧教学实践。任意选取两个团队,一个团

队为发送方负责发送报文,另一个团队为接

收方负责接收 Ack 报文。按照各种模型和协

议进行正常表演、丢包、丢Ack、超时、快速

重发等事件,其他团队依据每个团队的表演

出错情况打团队的基准分和个人表现分。情

景剧以学生人体为数据包或处理进程的方式

以口头或动作来展示自己对协议的理解程

度。该教学实践受到了学生的欢迎。 我们每三个星期发布一次较大型的

团队作业,每个团队从中选取一个主题进

行一周的调查研究,协作完成团队作业。

然后每个团队选取一个人上台演讲(PPT形式),必须要交代每个团队成员的分工、

PPT 中涉及的资料来源、作业提纲、作业

成果等。在一个团队演讲时,其他团队听

取的同时进行打分,打分的标准由 PPT 制

作质量、分工合理性、作业成果三个方面

组成。演讲后由其他团队成员提问,演讲

者所在团队回答。如果没有提问,则由教

师反问其他团队为什么没有问题,或进行

协调。基于团队的课外作业设计方案如 图 5 所示。

图 3 基于团队的课堂教学设计方案

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 ·16·

图 4 夹杂在理论课堂教学中的团队即时讨论题

图 5 基于团队的课外作业教学设计方案

图 6 岛型实验教学环境

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 ·17·

在实验课中,我们引进了锐捷的网络

实验环境,针对锐捷的实验环境开设了由

团队为主的 DIY 实验。每个团队围坐一

圈,分工合作,每人完成指定的交换机、

路由器设定的任务,并且相互配合完成各

种锐捷给出的网络应用案例。在协议数据

包分析系列实验中,我们设计了岛型的协

议数据包分析实验。以每个团队为一个

岛,岛内任选一台计算机安装 Web Server、Ftp Server、Mail Server、DNS Server 等,

其他计算机与服务器进行通信,截获其中

的数据包进行分析讨论。或者一个岛的计

算机访问另一个岛的服务器,截获其中的

数据包进行分析。每个岛均设计成独立网

段,岛与岛之间可以动态添加不同数量的

路由器或交换机,布置成多种拓扑结构。

实验中也可以进行团队之间的简单攻防演

练。岛型实验教学环境如图 6 所示。

3 结束语

夹杂在理论课堂的团队即时讨论一

方面监督学生的听课效率,使学生集中注

意力,另一方面增强课堂互动;基于团队

的课外作业一方面提升团队的分工合作,

锻炼学生的演讲能力,另一方面增加团队

之间的相互竞争;用团队情景剧的方式来

演练复杂抽象的理论模型有利于学生切

身体会和理解理论,也有利于活跃课堂的

氛围;基于团队的实验教学使得实验环境

小型化,更加灵活。 综上所述,我们设计了一套以团队教

学为主的教学方案,涉及理论课堂教学、

课外作业、实验教学等方面。经过一段时

间的具体实施,该教学方案在增强学生学

习主动性、加深理论学习印象和团队合作

与竞争精神等方面有很好的促进作用。

参考文献

杨明海,张体勤,丁荣贵.2006.项目团队学习

的涵义、形式与模型研究[J].自然辩证法研究,

9(22):73—76. 毛良斌,郑全全.2007.团队学习研究综述[J].人类工效学 13(4):70—72.

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 ·18·

任务驱动教学在《VB 程序设计基础》教学中的实践

袁利永 (浙江师范大学数理与信息工程学院 浙江 金华 321004)

摘要:本文主要讨论了任务驱动教学方法在计算机教学中的优势,并结合作者在《VB 程序

设计基础》教学中的实际应用,对任务驱动教学法的具体实践进行了分析与总结。 关键词:任务驱动教学;VB 程序设计;教学实践;任务设计

1 引言

《VB 程序设计基础》(以下简称 VB)是我校大学计算机基础教学的重要课程。

传统的教学方法以教师为中心,由教师主

宰课堂,忽视学生的认知主体作用,并不适

合 VB 课程的教学。“任务驱动”教学法是

一种“授之以渔”的方法,它适合于培养学

生合作学习与终身学习的能力,非常适合

VB 的教学。作者长期从事高校计算机基础

教育,采用任务驱动教学在 VB 课程教学中

进行了多年的实践,取得了较好的效果。

2 任务驱动教学

2.1 任务驱动教学法 任务驱动教学,是教师把教学内容设

计成多个具体的任务,每个任务蕴含了学

习者应该掌握的知识与技能,也蕴含了学

习者需要的能力训练要求。学生通过完成

一个个具体的任务,实现所学知识与技能

的真正内化。学生完成任务的过程应该是

一个不断提出问题、解决问题的过程。教

师在学生完成任务的过程中对其进行引

导、启发和交流。 2.2 任务驱动教学在计算机教学中的

优点 任务驱动教学法符合计算机知识的

层次性和实用性特点,按照由表及里、逐

层深入的学习途径,便于学生循序渐进地

学习计算机课程的知识和技能。具体优点

如下。 (1)能够激发学生学习的兴趣。计算

机课程的实践性很强,它强调学生的实践

动手能力。传统的讲授法,先概念后理论、

再到实际问题的解决。大量的时间用于基

本概念的讲授和理论的理解,使学生对问

题的提出和解决难以把握。运用任务驱动

教学法开展的教学,是将知识和技能蕴含

在“任务”中,学生通过对“任务”的分

析、讨论,并在教师的指导帮助下,经过

对新知识的学习和上机实践, 后成功完

成“任务”,达到真正掌握相关知识与技

能的目标。 (2)扩充教学内容。采用任务驱动教

学,学生为了完成具体任务,一方面会认

真学习教学内容;另一方面,当学生发现

有些功能是课堂内介绍的方法无法解决

时,就会尝试寻求其他方法来帮助解决问

题。这样,就把学习内容延伸到课外,从

而扩展了学生的知识和能力。 (3)提高学生发现问题、解决问题和

综合应用能力。在任务驱动教学中,教师

还可引导学生根据自己的需要,提出实际

生活中所希望实现的功能,引导学生自己去

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 ·19·

解决,这样就培养了学生发现问题、解决实

际问题的能力。学生完成任务的过程,既是

学习教学内容的过程,也是综合应用知识的

过程。 (4)培养学生注重掌握方法的意识和

创新意识。采用任务驱动教学,有利于培

养学生注重掌握方法的意识和创新意识。

在布置任务后,教师不限定实现任务的方

法和思路,这就为学生发挥想像力和自由

创作留有充分的空间。这样学生的作品才

会内容丰富、形式多样、没有雷同。学生

不但掌握了教师要求掌握的内容和方法,

而且在很多操作细节上还能举一反三、灵

活变化、自由发挥。任务驱动教学真正实

现教师“授人以渔”,鼓励学生大胆创新的

教学目标,也有利于实现个性化教学、分层

次教学和弹性教学。

3 任务驱动教学在 VB 教学中的 实践

3.1 精心设计任务 任务驱动下的 VB 教学,“任务”是课

程的基本教学单元,它的设计非常重要,

直接影响到教学的成败。因此,“任务”

设计必须综合考虑以下几个问题。 (1)典型性与针对性。考虑到 VB 课

程的特点,“任务”的设计必须突出典型

性,目的是使学生以“任务”为载体,经

过知识迁移、类比、联想、综合、举一反

三,由特殊到一般,从而实现对学生逻辑

思维能力和自主学习能力的培养。在设计

任务时,有时需要打破章节,综合多个知

识点,使得任务相对完整,也更具实用性

和趣味性。在 VB 课程中,可以设计一个

完成“记事本”程序的任务,把文本框控

制、剪贴板对象、字符串算法、菜单设计

等串连在一起。针对一些经典的问题,需

要设计专门的任务来强化学习与实践。例

如:可设计专门的任务来使学生掌握与巩

固常用算法。 (2)实用性与趣味性。为激发学生学

习的兴趣,使学生的探究欲望转换为主观

愿望,设计的任务应具有一定的趣味性和

实用性。趣味性往往来自于实用性,学生

非常希望自己所学的知识能够应用于实

际,因此,设计任务时要重点关注任务的

实用性。例如:在讲授“定时器”控件时,

可以设计“倒计时”任务、“小球弹性碰

撞”任务等;在讲授“复选框”控件时,

可以设计“KFC 收银统计”任务;在讲到

数据文件操作时,可以给“KFC 收银系统”

任务增加数据永久保持功能等。 (3)层次性。在设计任务时,应遵循

循序渐进的原则,设计的任务的难度应具

有层次性。要注意把新知识点的量控制在

合适的范围内,这样学生在完成任务的时

候,不会因为新知识点突然增多,而对完

成任务失去信心与兴趣。另外,尽可能将

前面任务中的知识点综合到后面的任务

中,以便对前面任务中的知识进行复习和

综合。根据从简到难、层层深入的思想,

我们把上机实验的任务划分为三大类:基

础型实验、综合应用型实验、学习创新型

实验。这样就可以满足不同层次学生的学

习需要,真正做到因材施教。例如:在“记

事本”程序任务之前,我们可以先设计一

个简单的“加法器”程序任务,让学生先

掌握对文本框控件的基本使用,再结合剪

贴板对象设计一个“剪贴板”程序任务,

然后结合字符串相关算法设计命令按钮

式的“记事本”程序任务, 后设计一个

具有菜单式的“记事本”程序。 (4)开放性与挑战性。设计的任务要

给学生留有发挥的空间,教师在明确任务

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 ·20·

的前提和提供完成任务必须的条件外,

好不要限定实现任务的方法和思路。另

外,在任务中适当地扩展有助于引导学生

拓展知识面。 3.2 增进师生互动

任务驱动的课堂教学,首先是向学生

提出任务。可以是对一个任务的明确描

述, 好是一个可演示运行的目标程序。

教师一边演示程序的运行,一边讲解程序

的功能。在讲解过程中,可以引导学生用

已经学过的知识去解决一部分问题,然后

教师对任务的重点、难点问题进行必要的

分析, 后提供解决问题的一种思路和完

成任务的一般途径。 在课堂中要注意师生互动。对于学生

提出的与任务相关的问题,教师可以在不

影响任务完整性的情况下,对此展开讲解

与讨论,而不能只为了完成事先设定的教

学进度而漠视学生中存在的疑虑。另外,

教师在指导完成既定任务时可以“趁热打

铁”,对任务扩展新的要求,以便学生对

前面的知识点进行复习或学习掌握新的

知识点。

3.3 创建上机实验辅助系统,强化实验 环节

上机实验是 VB 课程教学的重要环

节,“任务驱动”的实践教学需要有相应

的环境来支持才能达到 佳的效果,因

此,我们设计并开发一个基于任务驱动教

学思想的 VB 上机实验辅助系统。教师设

计的“任务”被放到系统上,管理员控制

系统,层次性地向学生呈现“任务”,并

控制在呈现“任务”若干天后提供参考答

案;学生通过系统了解“任务”,也可以

通过系统提交“任务”;教师可以通过系

统对学生的任务进行评价。VB 上机实验

辅助系统的设计与创建使得上机实验环

节变得科学和规范,使任务驱动的教学思

想在上机环节得到了很好的实践。 3.4 检验作品,激励学习

评价学生完成的任务是非常重要的。

任课教师对学生完成的作品进行审查,每

一次都评选出若干件优秀的作品,并将其

放在校园网上的 VB 上机实验辅助系统中

供学生学习参考,并布置若干个类似的新

任务供学生完成。这样,一方面可使学生

相互学习,另一方面可激发学生的学习积

极性和主动性。而对于作品中比较共性的

问题,则通过课堂进行分析和解决。

4 需要注意的问题

4.1 教师要起主导作用 有的教师对“任务驱动”理解过于片

面,认为“任务驱动”就是让学生完成某

项具体的程序。要防止教师在实施任务驱

动教学时忽略自身的主导作用,只是简单

地下达一个命令叫学生去完成。这样的教

学结果势必会使学生的学习放任自流,难

以收到应有的成效。 教师在“任务驱动”教学中应该特别

注意三点:要引导学生尽快进入自主学习

状态;要引导学生进行归纳总结;要为学

生提供丰富的学习资源。 4.2 合理应用任务驱动教学

由于 VB 课程中包含的内容不尽相

同,学生也存在差异,因此,我们不能拘

泥于一种教学方式,而是应该根据内容、

学生层次等因素选择适合的教学方法,做

到因材施教。例如,当学生刚接触面向对

象程序设计时,还没有建立起面向对象程

序设计的基本概念,此时适合用演示临摹

法,通过演示若干个基本例子来慢慢引入

面向对象程序设计的基本概念。

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 ·21·

5 结束语

任务驱动教学,一方面提高了教学质

量、缩短了教学周期,另一方面对于提高大

学生的创新能力和协作精神有很大的帮助,

深受学生的喜欢。实践证明,任务驱动教学

法在 VB 教学中取得了比较好的效果。

参考文献

祁海兰.2003.信息技术教学采用“任务驱动”

式教法之我见[J].青海教育(5):45—46.

蔡伟.2003.“任务驱动法”在《计算机应用基

础》教学中的应用[J].河北广播电视大学学报

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陈万仙.2003.任务驱动法在计算机教学中的应

用探讨[J].中国职业技术教育(5):25—26.

祝朝映.2003.任务驱动在计算机教学中的探索

与实践[J].职教论坛(10):56—57.

袁利永,屠雄刚,瞿有甜.2005.任务驱动教学

在高校计算机基础教学中的实践[J].计算机时

代(11):6—7.

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 ·22·

独立学院信电类专业《软件技术基础》课程教学的改革与建设

朱红丽 方志刚 徐洁 (浙江大学城市学院信息与电气工程分院 浙江 杭州 310015)

摘要:《软件技术基础》是通信与电子类学科非常重要的专业基础理论课程,课程的教学目

的是从应用的角度出发,为提高学生计算机软件应用与开发能力奠定良好的基础。通过多年

的教学实践研究,我们从教学方法、软件技术基础教材建设、第二课堂实践教育等多角度多

方位对本课程进行建设,为传统教学模式带来了焕然一新的变化。 关键词:教学方法;教材建设;实践教育

1 引言

《软件技术基础》课程是通信与电子

类学科非常重要的专业基础理论课,课程

的教学目的是从应用的角度出发,使学生

了解计算机软件的发展和软件工程的基

本思想,掌握数据结构的思想、主要算法

以及操作系统的基本原理,如 CPU 管理、

存储器管理、外部设备管理、文件管理等;

掌握数据库的基本概念、关系数据库理论

等,为进一步提高计算机软件应用与开发

能力奠定良好的基础。通过本课程的学

习,可以使学生掌握如何把现实世界的客

观问题转换为在计算机内的表示形式;学

会组织数据、选择算法、养成良好的程序

设计风格;提高逻辑思维和抽象思维的能

力,为以后有关课程的学习和从事软件开

发奠定基础。通过多年的教学实践研究,

我们从教学方法上引入多媒体教学、网络

教学等模式;在软件技术基础教材建设上

完成了“1+3”模式系列教材的建设;同

时深入展开第二课堂实践教育,提高学生

的动手实践能力,并引入形成性考核,丰

富教学质量监控体系,从多角度多方位对

本课程进行建设。

2 教学方法的改革

本课程是面向信电分院二年级本科

生开设的公共基础课,上课学生每年约为

350 人,涉及到后继课程和实践环节,受

益学生覆盖整个信电分院。“1+3”教材、

BlackBoard网络课堂和课堂授课三者结合

的教学平台,实现了优质教学资源共享,

能激发三本理工科学生学习的主动性,也

有利于信电分院内部统一教学大纲、统一

教材、统一课件、统一考试的课程平台的

建立和完善。 首先,三本非计算机专业学生的程序

设计能力相对来讲是较为薄弱的,在学

《软件技术基础》之前,至少有80%的学

生基本不具备编写简单程序和调试程序

的能力,他们对程序设计仅有一点概念化

的认识和理解。在这种情况下,如果按照

传统的教学模式,他们是无法学习好本课

程的;其次,由于课程的学时很有限,加

上没有配套的实验课程,对学生理论联系

实践的培养非常不利。在传统的教学模式

中,不可能讲深讲透课程的诸多内容,为

了完成教学计划,也只能重点介绍该门课

程的一些概念,教学效果离教学大纲的要

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 ·23·

求就会有一定的距离。

在知识信息急剧膨胀的时代,需要高

校培养宽口径、厚基础的通适性人才,高

校的课程设置将越来越多,单课时数的限

制将越来越严。这就需要提高教学效率,

使学生在有限的时间内,迅速掌握课程理

论基础和知识要点。在高科技日益普及的

今天,如果教学中能使用现代化教学工具,

逐步摆脱传统教学模式中的黑板和粉笔,

用多媒体课件与活泼生动的多媒体动画相

结合,必然能使课堂教学生动形象,从而

有效提高教学效率,实现我们的教学目的。 在教学方法上,仅仅采用多媒体教学

模式,教师集中讲授的教学方法。这种教

学模式与方法虽有其优点,但缺点也较突

出。因为这是以教师为中心的教学模式,

学生的学习主动性难以发挥,学习积极性

难以调动,不利于创新意识的培养和综合

素质的提高。网络教学已在兴起,这有利

于创造性人才的培养。因此,我们开发了

网络课程,网络教学模式是以学生为中

心,它能提高学生的自主学习能力和查阅

文献资料能力。 我们在制作多媒体课件时,利用多媒

体的优势,扩展信息处理的空间范围,运

用链接技术将授课内容与相关信息相关

联,采用PPT和Flash相结合的方式,使多

媒体课件“动起来”,让学生的脑子也跟

着开动起来。

3 软件技术基础教材建设

教材在课堂教学中具有十分重要的

地位,我们主要是完成“1+3”模式系列

教材的建设。 其中的“1”是指理论课教材。选用

针对三本学生特点而编著的《软件技术基

础》,通过1年左右的时间,积极收集教

师和学生的反馈意见,积极和兄弟独立学

院开展交流,推出修订教材。修订版继续

维持第一版教材的系统性、基础性、理论

性和实用性的特点,进一步淡化算法编

程,加重基础理论知识的讲解。同时,积

极编制与教材对应的电子教材,利用生动

的动画来演示理论知识,既可用于教师在

课堂上演示,也适用于学生课外自学。 这里的“3”主要包括编写课程介绍

书、选读文献书和学习指导书这三本辅助

教材。 课程介绍书是比教学大纲更为详细

的课程说明书。我们这门课目前有四位教

师并行上课,编写课程介绍书,可以统一

各任课教师的教学重点,大致统一教学进

度和作业安排。编写的课程介绍书内容应

该包括教学大纲、教学日历、课程负责人

和任课教师介绍、任课教师的办公地点和

联系方式、BlackBoard 网址、课程的考试

方式和评分方法以及各阶段应该完成的

作业等。通过课程介绍书,可以让学生很

快对本门课的教学目标、教学内容和评分

方法有所了解,减少了学习上的盲目性。

在这个环节中,主要做好 BlackBoard 的平

台建设工作,通过课堂教学、网络课件、

网上通知、网上答疑、面授答疑等多种手

段来强化教学效果。 选读文献书的编写原因在于本课程

涵盖的知识面很广,要求学生了解计算机

软件技术的发展历史;软件工程的基本思

想;掌握数据结构的基本概念及主要算

法;掌握操作系统的基本原理;掌握数据

库的基本概念及关系数据库理论等,每个

章节都涉及一个完整的知识领域,通过选

读文献书摘录一些课外读物的相应内容,

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 ·24·

更详细地介绍各个知识点的原理及具体

应用,可以有效地帮助学生加深对课堂知

识的理解。 学习指导书则针对每个章节,说明该

单元的学习目标和知识要点,并给出该章

节的例题,讲解解题方法和思路;给出课

后部分习题答案;给出部分往年考题的解

题方法和思路。以前学生做作业,如果没

有思路,往往在同学那里一抄了之,而老

师在课堂上也没有更多的时间来一一讲

解每道习题。通过看学习指导书,既锻炼

了学生的自习能力,又能对考试的题型做

到心中有数。

4 第二课堂实践教育

大学生在校园接受高等教育、学习科

学文化知识的同时,第二课堂作为全面推

进其综合素质的重要组成部分,有着独特

的优势和丰富的内容。对实现学院创新

型、应用型、复合型人才培养目标;进一

步激发学生的学习主动性和积极性;培养

学生的科研能力、实践能力;创新能力和

解决实际问题的综合能力;增强校园学术

氛围;培养团队合作精神、为优秀人才的

脱颖而出创造条件等起着重要的作用。 通过第二课堂的选修模块,包括学科

竞赛、学生科研、专业实习等校内实习基

地活动项目,鼓励每一位同学从中选择适

合自己专长的空间。为了在课外继续提高

学生对数据结构、数据库等内容的理解和

应用,应积极开展第二课堂可选模块的拓

展,通过学生科研项目的申请以及专业实 习等内容,进一步加深学生对本课程的认

识,锻炼和提高编程能力以及解决复杂问

题的能力。

5 考核方式变革

在实际授课过程中,我们发现平时的

大作业对整个教学进程影响极大。从学期

一开始就布置下去的大作业能让学生深

切感受到学习的重要性。在接下来的授课

过程中,不断会有学生围绕大作业所提出

的问题以及其辐射范围提出各种问题。因

为大作业题目非常切合课程的实际情况,

因此学生把这些问题和课本、上课听讲很

好地结合在了一起,边思考边上课,边思

考边学习。而在大作业提交的截止期,则

是课堂 活跃的时期,几乎所有有关的知

识点都能迅速得到同学们的响应,并被消

化成他们自己的东西融入答题的过程中。

临近期末,学生并没有预期的那么紧张,

正因为平时大作业的练习,使得大部分学

生对期末考试胸有成竹。

6 总结及展望

通过多年的实施,本课程建设获得了

较好的效果。例如,第二课堂实践教育对

激发学生的学习主动性和积极性,培养学

生的科研能力、实践能力、创新能力和解

决实际问题的综合能力,增强校园学术氛

围,培养团队合作精神,为优秀人才的脱

颖而出创造条件等起着积极而重要的作

用。通过考核方式改革,提高了学生学习

的兴趣,学生普遍反映不再对期末考试充

满恐惧。在针对课程质量展开的学生评教

活动中,同学对任课老师的评价也较高。

参考文献

吴结.2004.略论开放教育形成性考核实施机制

的构建[J].开放教育研究(1):46—47.

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 ·25·

吴韶华.2007.“形成性考核”还是“形成性评

价”[J].中国远程教育(11):46—48.

姚聪莉,任保平.2008.国外高校创新人才的培

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 ·26·

《离散数学》课程教学改革探索

叶丽霞

(浙江教育学院信息学院 浙江 杭州 310012)

摘要:本文分析了《离散数学》课程教学现状和教学改革的必要性,分别从改革教学内容、

课程考核制度、授课方式等几个方面提出了具体改革方案。 关键词:离散数学;现状分析;教学改革

1 引言

《离散数学》作为计算机专业很重要

的一门基础课,对于后续课程,如数据结

构、数据库原理、编译等起到直接的影响,

同时对培养学生的逻辑思维能力和抽象

思维能力起着非常重要的作用。但离散数

学“难教难学”,具有概念多、理论性强、

高度抽象等特点,这无疑给教师的教学和

学生的学习带来一定的难度。另外,学生

在学习过程中,往往看不到离散数学的知

识在计算机学科中的具体应用,学习积极

性不高,学习兴趣不浓;教师在授课中面

临知识量的增多与学时减少的尴尬局面,

感到离散数学课时紧,时间不够用,另外

受传统教学方法的影响,教学效率不高。

随着信息化程度的加快,学生对新知识的

需求增多,教材内容更新与学科需求更新

的差距越来越大,而且传统的教材内容已

不能适应实际的需要。

本文结合作者近年来离散数学课程

的教学实践,分析了离散数学课程教学现

状和教学改革的必要性,分别从改革教学

内容、课程考核制度、授课方式等几个方

面提出了具体方案。

2 现状分析和改革的必要性

鉴于离散数学课程的重要性,几乎所

有高职院校计算机专业都开设了这门课

程。我校信息学院下设两个专业:计算机

科学与技术和计算机技术与应用,都将离

散数学列为专业基础必修课程,而且越来

越多的数学系本科生也选修该课程。经过

多年的离散数学教学实践,我们不断总结

教学经验,积极探索教学方法,力求有效

激发学生学习的积极性和能动性,从而提

高教学质量。但仍存在许多急需解决的现

实问题,主要有以下几方面。 第一,现有的课时不足与教学目标要

求的矛盾。通过离散数学的学习,不但可

以掌握处理离散结构的描述工具和方法,

为后续课程的学习创造条件,而且可以提

高抽象思维和严格的逻辑推理能力,为将

来参与创新性的研究和开发工作打下坚

实的基础。在北京大学,《离散数学》共 9学分,144 课时,并且被分成三门课程进

行教学,即集合论与图论、代数结构与组

合数学、数理逻辑。而现今在国内的许多

院校中,计算机专业教学存在一种轻基础

重应用的趋势,离散数学的课时一再被压

缩。以我们学校为例,以前的本科离散数

学安排 64 课时,但到 2008 级已压缩为 48

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 ·27·

课时。课时非常紧张,教师只能加快教学

进度,基本完成教学内容,几乎没有余力

进行教学实践,不利于学生综合应用能力

的培养。

第二,近年来高校学生扩招后,各学

校在校生人数猛增,生源质量相对下降,

师资力量明显不足,教师教学精力不够。

另外,许多学生缺乏对计算机专业的了

解,以为学计算机就是打打字,学习应用

软件而已,对一些基础课程的重视程度不

够。实际上,我们必须清醒地认识到,大

学教育不应该是急功近利地搞应用培训,

而是培养综合素质高的创新人才。 第三,教学模式单一,不利于课程教

学。现在学生在新校区,而教师的办公和

居住地在老城区,传统单一的教学模式使

学习受到了时间、空间的限制。如学生课

外自学遇到问题无法随时找到教师;师生

之间互动差,缺乏自由沟通的良好环境

等。这些因素影响了学生的学习热情和学

习效率,因此需要拓展教学模式,建立教

学网站,使教学形式多样化。

3 教学改革内容及目标

离散数学课程改革,需着力于拓展教

育方法、教学手段和教学资源的建设与改

革,充分利用网络辅助教学,提高教学水

平和质量。 教学改革内容包括以下五点。

(1)制定一个目的明确、重点难点突

出、内容详细完备、与培养目标和教学计

划要求适应的教学大纲和教学方案。 (2)对教学内容实行动态管理,加强

应用,激发学生学习兴趣。 教学内容的选择根据学生接受情况

动态地有所侧重,现行的大多数教材主要

是从纯数学理论角度教授基本内容,这不

利于学生的理解学习。因此在教学过程

中,可以通过日常生活中的实例引出抽象

的数学概念,通过数学史的介绍让学生了

解知识的产生根源,激发学习兴趣,引导

学生主动学习;让学生围绕离散数学在计

算机科学中的应用撰写课程论文,并进行

优秀论文报告会,这不但会增加学生的学

习兴趣,也会培养学生基本的论文写作规

范和综合素质。 (3)建立一套完善的课程考核制度和

试题库。试题有难度系数,分基础知识、

基本技能、抽象思维、问题求解、综合能

力等不同类型。突出对学生能力的考核,

减少记忆性内容的题目。而且,考核方法

结合平时作业、章节测验、考试、论文及

课堂提问和思考题等多方面进行,使教学

考核更客观。 (4)改革授课方式,对部分章节利用

多媒体教学。 借助于现代化教学手段,采用启发式

授课,同时有背景前沿介绍、难点剖析,

以使学生在参与中获得知识和能力。教师

可以根据教学内容的需要适当利用多媒

体课件,在教学过程中灵活、适当地应用

黑板与粉笔,以起到其特有的点睛效果。

例如,对一些逻辑性较强,难以理解的、

需要推理的教学内容,应该使用传统的授

课方式进行教学。只有采用传统的教学方

式与现代多媒体教学方式相结合的办法,

才能实现教学过程的 优化。课后留有适

当的作业和练习,并及时批改指导,定期

辅导答疑,注重学生的反馈,经常与学生

进行学习方法交流。 (5)建立离散数学教学网站,包括教

学大纲和教学指南、课程考核制度、多媒

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 ·28·

体课件、章节练习题、师生联系栏等内容,

便于学生课后自学和复习,也便于师生 交流。

4 教学改革实施过程

按以上课程改革的思路,我们在 2006年参加了学校的课程建设,在 2006 计算

机本科班开始分阶段实施下列步骤。 第一阶段:调研阶段,具体完成了以

下任务。 (1)召开任课教师座谈会,讨论和交

流教学情况。 (2)以问卷等方式,调查在校计算机

系学生对离散数学的掌握程度、学生的兴

趣以及需要改进的教学内容; (3)修订教学大纲,制定考核方法。 第二阶段:着重进行试题库建设和教

材建设,具体完成两项任务。 (1)搜集、整理各高校试题、考研试

卷和自学考试试题,然后结合我校学生实

际,建立难度适中的练习题库和试 题库。

(2)由于工科学生的数学基础都比较

薄弱,对于一些定理的证明缺乏基本理论

基础,学习起来比较困难,所以选择合适

的教材是很必要的。现用教材是耿素云等

编写的《离散数学》,难度比较适中。 第三阶段:建设离散数学教学网站,

学生能充分利用教学网站下载教学资源,

教师可以利用网站答疑和发布教学信息。

5 结束语

通过几年的教学改革实践,我们取得

了一定的效果。学生从单纯课堂学习,转

变成课内外相结合、面授和远程教育相结

合的学习;学生评价体系中,不再以单一

的卷面考试作为标准,而是结合平时作

业、章节测验、考试、小论文以及课堂提

问和思考题等多方面进行,注重培养学生

的综合素质,学生学习积极性明显增强。 但是,要把《离散数学》这一门课教

好,教师需要不断研究新的教学方法。教

师不但要具有扎实的理论功底,还要对学

生高度负责,不断调动学生的学习积极

性,从而达到良好的教学效果。课程的教

学改革是一个复杂的工程,需要长期的改

革实践和探索。譬如,《离散数学》作为

计算机专业基础课,它的实践环节往往被

忽略。如果能在增加课时的情况下,逐步

增加教学中的实验环节,并结合相关后续

课程设计相应的实验,这是一个值得进一

步探讨的课题。

参考文献 张三元.2007.《离散数学》双语课程的教学实践

与探索[A]//陈火旺.高校计算机教学与研究(第

一辑)[C].北京:科学出版社:86—89. 耿素云,屈婉玲,张立昂.2008.离散数学[M](第四版).北京:清华大学出版社.

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 ·29·

嵌入式系统课程教学方法的探索

万忠 孙荣高 毕春跃 (浙江万里学院计算机与信息学院 浙江 宁波 315100)

摘要:随着嵌入式系统的应用越来越广泛,嵌入式系统开发人员在中国将显得尤为紧缺。本

文介绍了嵌入式系统技术发展前景,分析了嵌入式系统技术人员综合素质要求高的原因,结

合实际,探索了嵌入式系统课程教学方式,给出了通过对嵌入式课程教学形式和方法进行改

变,从而培养具有一定创新能力的符合企业要求的嵌入式人才的方法。 关键词:嵌入式系统;教学方法;人才培养

1 引言

随着后PC时代的到来,嵌入式系统得

到越来越广泛的应用,进而引发了对相关

技术研究、开发的热潮。目前嵌入式系

统已经渗透到我们生活中的每个角落,

工业、服务业、消费电子和航天航空等

领域无处不存在嵌入式系统技术的应用。

我国也十分重视嵌入式技术的发展,并将

嵌入式产品作为一种新的经济增长点。但

是,目前我国从事嵌入式开发的人才极为

紧缺,势必影响我国嵌入式领域赶超世界

发达国家的进程,因此培养大量嵌入式技

术领域的专业人才显得尤为重要。

2 现状分析

2.1 嵌入式系统开发人才市场需求大

目前,中国科技部已经将嵌入式软件

列入国家重大专项“核高核”的内容中。

据悉,“长三角嵌入式系统与软件产业”

联盟正在积极筹备中,该联盟将充分集合

了上海、江苏和浙江在嵌入式技术上的优

势,打造一条融合研发、产业应用以及制

造的嵌入式系统产业链。从世界范围看,

全球嵌入式系统产品2007年的产值达

4082亿美元,增速达17.5%,估计不久全

世界嵌入式系统的市场规模将超过每年

10 000亿美元,嵌入式软件开发是未来几

年 热门和 受欢迎的职业之一。权威部

门统计,目前国内3G核心嵌入式人才不足

万人,其中华为约5000~6000人,中兴通

讯、大唐各约2000人,以区区万人的阵容

去争夺据称有上千亿元的市场,未来随着

“三网融合”不断提速,3G网络全面铺开,

这一数字还将成倍增长。3G嵌入式工程师

的身价由此可见一斑。在近期的人气职位

榜上,电信行业嵌入式工程师行市走高,

嵌入式研发工程师、嵌入式技术支持工程

师都高居前五位。 2.2 综合素质要求高,软硬件兼顾

嵌入式系统实际上是嵌入式计算机

系统的简称,嵌入式系统是以计算机体系

结构、计算机原理、数字逻辑设计、数字

系统工程、操作系统等多种学科为基础的

一门综合学科。嵌入式系统是软件、硬件

设计的完美结合,因此这一领域入门门槛

较高,不仅要懂较底层软件(例如操作系

统级、驱动程序级软件),对软件专业水

平要求较高(嵌入式系统对软件设计的时

间和空间效率要求较高),而且必须懂得

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 ·30·

硬件的工作原理,掌握从问题需求开始,

如何设计系统硬件的方法,所以非专业IT人员很难切入这一领域;另一方面,这一

领域较新,目前发展太快,很多软、硬件

技术出现时间不长或正在出现(如ARM处

理器、嵌入式操作系统、无线通信协议

等),对进入这一领域的人员的计算机软、

硬件基础知识和自我学习能力也有一定

的要求,同时实践经验也是嵌入式系统开

发人员必需的。 正是由于嵌入式系统已经被广泛的

应用和未来更加广泛的应用前景,以及嵌

入式方向的人才非常缺乏,所以现在很多

高校设置了嵌入式系统的专业方向,一般

的大学也都开设了嵌入式系统课程。但由

于嵌入式系统是多学科的交叉融合,且相

对较新,我们在前几届的教学过程中发

现,以前的教师在课堂上按照课本进行讲

解,学生按照实验步骤做实验的教学方

法,其效果很不好,因为学生在学习的过

程中普遍感觉嵌入式系统难以理解和掌

握,所以在课程的教学和实践上还有很多

值得商榷和探讨之处。

3 嵌入式系统教学的改革尝试

3.1 打好理论基础,培养素质 嵌入式系统是综合性很强的课程,内

容涉及体系结构、操作系统、软件设计、

硬件设计、编程语言等。因此根据其特点,

在教学上还是分为理论教学和实验教学

两部分,但我们对理论教学和实验教学的

形式和方法都进行了改变,主要体现在以

下方面。 在理论教学中,理论教学采用教师理

论讲解和学生合作性学习的方法。教师理

论讲解主要是通过老师课堂上的讲解,使

学生可以掌握嵌入式系统基本概念、ARM体系结构、驱动程序的开发、应用程序的

开发、调试技术等原理,让学生能够跨入

嵌入式系统课程门槛。同时教师可以根据

本课程的重点、难点以及学生对本课程的

掌握情况精心设计教学内容,采用由浅入

深、循序渐进的引导教学方式,教学内容

要根据学生讨论情况动态调整,以便达到

更好的教学效果。学生合作性学习主要采

用讨论方式,学生一般以2~5人为一个小

组,教师根据课程的进度和每个小组的学

习反馈情况布置相应的任务,每个小组内

部成员进行分工,由组长对任务进行分

配,小组成员首先各自收集资料,特别是

利用网络收集各种 新嵌入式相关资料,

进行分析整理,然后共同讨论、相互帮助,

弥补各自在理解上的不足,每个小组成员

完成各自所承担的任务, 终达到集体的

学习目标。通过合作性学习等新的教学方

法来培养学生的自学能力、思考能力、交

往能力、解决问题的实践能力和团队合作

精神。 在实验教学中,对以前的实验教学方

法进行改革,采用实验室分片管理,每片

由相邻的1~3个实验台组成,供一个讨论

小组成员使用,由小组组长负责管理。在

实验过程中,小组组长负责协调,指导小

组成员完成实验内容,并对实验现象、原

理加以总结。在实验过程中,通过实践操

作可以使学生深入理解嵌入式微处理器

结构、建立嵌入式开发环境、掌握各种接

口技术。在实验教学中穿插实验项目的开

发。要求学生以团队的方式围绕一个主题

设计一个小项目。通过这样的实践训练,

积累工程设计经验,培养学生动手能力和

团队合作精神。

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 ·31·

实验教学与理论学时是相辅相成、相

互促进的。理论学习为教学实验打下了坚

实的理论基础和科学依据,而实验教学是

对理论学习中的知识进行应用和实现。但

是实验教学必须和理论学习相结合,不能

脱节,这样才能使学生做到“学以致用”。

对于实践性、应用性很强的嵌入式系统课

程来说,教学实验不仅要以理论学习为基

础,还要结合现阶段 新的科学技术,紧

密联系实际应用,提高学生学习兴趣。 3.2 面向实际应用,培养能力

嵌入式系统是一门应用性很强的学

科,学习这门课程的 终目的就是面向实际

应用。因此,重视学生动手能力和创新能力

的培养在该课程的教授中占据核心地位。培

养动手、创新能力的基本途径如下。 (1)充分利用课程设计机会。每个学

期结束,我们学院有两个星期的课程设计

时间,利用该段时间,要求每个团队根据

学习情况独自设计出一个有一定意义的

小项目,完成项目的软硬件设计,并要有

相应的详细记录和相关文档。通过课程设

计,可以让学生从整体上对本课程加以理

解,深化所学知识,同时培养学生工程开

发所要求的素质。

(2)充分利用开放式实验室资源。我

们计算机与信息学院为嵌入式系统开发

方向专门建立了一个开发式实验室,要求

进入该实验室的学生必须组队进入,同时

必须有一定的开发项目。该实验室由富有

经验的教师负责平时管理和指导工作,定

期邀请企业中有丰富工程经验的一线工

程人员举办专题讲座和指导学生。构建一

个高水平的学生工程实践环境,为学生提

供实际项目开发机会,完善自身职业素质

和工程能力。 (3)充分利用各种嵌入式系统相关

的竞赛锻炼机会。“挑战杯”全国大学生

系列科技学术竞赛和大学生电子设计大

赛,参赛规模庞大、规格高,是学生重要

的实践锻炼机会。此外,国内外著名公司

每年举办的嵌入式设计大赛,对学生来说

也是难得的接触新的开发技术和设计理

念、新的软硬件开发平台的机会。通过大

学生设计竞赛可以使学生在实践中提高

发现问题,解决问题的能力。通过比赛促

进学生竞争互助的团队开发和学习环境,

以达到培养创新能力的目的。

4 结束语

随着嵌入式应用迅猛发展,人们越来

越关注嵌入式系统课程,高校嵌入式系统

课程教学方面迫切要求进行探索,在嵌入

式课程教学的各个环节融入嵌入式系统

的 新知识和技术,保证教学跟上时代发

展步伐。我们力求通过以上的教学改变,

建立以应用和创新能力为中心,确立能力

在专业人才培养方案中的根本性地位,体

现应用型人才培养方案的指导思想,从而

为企业输送合格的应用人才,同时也能提

高学生的就业能力。

参考文献

解析上海嵌入式系统.2006.把握万亿产业机遇

[OB].http://info.ec.hc360.com/2009/06/171104128590.shtml, 6.19.

刘珊.2008.关于普通高校嵌入式系统教学的探

索[J].电脑知识与技术 13(7):1490—1491. 李岩,王小玉,孙永春.2006.嵌入式系统教学

研究[J].电气电子教学学报 28(3):45—47.

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基于“读、议、练”模式的《面向对象程序设计》 课程教学方法的研究

丁智国

(浙江师范大学数理与信息工程学院 浙江 金华 321004)

摘要:针对面向对象程序设计课程的特点和教学要求,在传统教学方法的基础上,采用了基

于“读、议、练”相结合的教学方法,即教师以学生“学”为中心,将各种教学方法相结合的

方式培养学生的学习兴趣,在教学中强化学生主体,从而提高学生的兴趣和主动性,提高教

学效果。 关键词:面向对象程序设计;教学方法;主动性学习

1 前言

《面向对象程序设计》是计算机及相

关专业学生必修的一门专业基础课程,是

计算机软件开发人员必须掌握的技术,也

是当前 为流行的程序设计方法。从软件

产业角度来看,程序设计已从传统的结构

化设计方法转向面向对象程序设计 OOP(object-oriented programming)方法,因

此国内各个高校的计算机专业都开设了

该课程。OOP 被广泛接受并被各个高校计

算机类相关专业学生学习的一个重要原

因就是面向对象的世界观,它更接近于人

们对现实世界的自然感受,人们是遵循现

实世界的发展认识世界的,越接近于用这

种方法思考程序设计,就越容易设计和理

解程序。OOP 方法一般可以用如下公式表

示: OOP 方法=抽象数据+动态约束+继承 面向对象程序设计课程在整个教学

体系中占据非常重要的地位,该课程是计

算机网络、软件工程等课程的先修课程。

面向对象的程序设计思想是当前及未来

一段时间的主要编程方法,面向对象程序

语言是软件开发 有力的工具。因此在教

学过程中,如何让学生充分掌握这种程序

设计的思想和方法,并能根据要求进行软

件设计是当前该课程教学所面临的一个

紧迫要求。计算机技术的发展非常迅速,

计算机课程的教学也要不断探索新的方

法,如果教学方法停滞不前,只注重基础

知识的学习,而忽略能力的培养,将使学

生失去学习兴趣,同时影响学生的就业竞

争力。因此,本文在研究当前该课程教学

现状的基础上,根据本校学生特点,提出

了一种立体的、全方位的教学模式。

2 基于“读、议、练”的教学模式

从目前的课程体系来看,传统的教学

模式以教师讲授为主,没有充分发挥学生

学习的主动性,启发式教学没有得到充分

运用,先进直观的多媒体教学手段应用不

够,即使有的教师采用了多媒体,也只是

把书本上的内容输入到教学软件中,授课

时对着屏幕读一遍,没有起到实质的效

果。教师讲授的内容、学生接受的内容基

本上不超出课本范围,知识面窄;老师讲

得口干舌燥,学生却未必认真听讲。这种

现状的原因就是学生处于被动学习的状

态,缺乏学习兴趣和学习主动性,因此造

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 ·33·

成了学生越听思维越迟钝的现象;甚至有

些学生宁愿自学,也不愿意听老师讲课。

这种教学模式影响了教师的创造性,学生

的主动性和创造性无情地被限制住了,甚

至影响了学生个性的发展。 因此基于“读、议、练”的教学模式

将使课程体系进一步优化,将传统的以教

师“讲”为中心的教学方式转换成以老师

和学生为中心的教学方式,激发学生的独

立自主学习能力。通过“读”,扩大学生

的视野;通过“议”解答疑惑,通过“练”

巩固所学知识。通过立体的教学和学习模

式,一方面可以丰富教学资源,另一方面

可以提高学生的综合能力。争取把“验证

型、认识型、单一型”的教学转变为“应

用型、综合型、实用型”的实践活动,提

高学生的能力,为学生的就业打下夯实的

基础。该教学模式如图 1 所示。

图 1 基于“读、议、练”教学模式

考虑到课程的性质和特点,基于“读、

议、练”模式的教学方法将理论和实践并重,

将理论教学和实践教学相互结合,使学生的

学习分为三大环节,详细实施方案如下。

(1)读——开阔视野,增加兴趣。《面

向对象程序设计》是一门专业基础课,面

向对象程序设计方法是一套新的编程思

维模式,因此学生们在刚接触该课程时,

普遍感觉难度比较大,由此导致的结果是

学习兴趣不浓。通过“读”这个环节,教

师将该课程的相关资料和书籍介绍给同

学,通过阅读,书写读书报告,增加学生

视野,明白该课程的作用,激发学生兴趣。

这种新式的“任务驱动教学法”不同于传

统的阅读方式。以往在教学过程中,要求

学生课前阅读课本,课后认真复习课本即

可,普遍认为只要掌握了教材的内容就等

于学好了这门课程,相关资料很少查阅,

这都限制了学生对该课程及其课程内容

的理解,更何况计算机学科的发展速度很

快,因此针对教材的编写内容相对落后的

情况,教师可以在课堂上及时补充新的阅

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 ·34·

读任务要求学生阅读并写出读后感,一方

面能让学生更好的理解当前教学内容,了

解面向对象程序设计这种思想;另一方面

也能拓宽学生视野,了解当前该领域的发

展动向,让学生切身体会到学习计算机的

途径和前景,增加学习兴趣。

(2)议——答疑解惑,夯实基础。针

对教学过程中的一些主题或学生在阅读

过程中的问题,老师可以采用课堂讨论

式、师生对话式等启发式教学方法,展开讨

论式教学,从而有效地调动学生学习的主动

性和积极性,促进学生积极思考,激发学生

的潜能和创新意识,夯实所学的内容。

在开展讨论之前,教师应该将阅读难

点和课程重点整理出几个主题,进行讨

论。面向对象课程中很多概念都是对现实

世界进行抽象、改造后获得,因此在教学

过程中,能让学生明白这些枯燥的定义将

是非常难的一件事情。传统的教学方式使

这些概念、定义、规则难于被学生接受,

如果从实际问题出发,则教学内容将变得

生动形象,易于被学生接受、理解直至掌

握和灵活运用。例如,在一般的教材中,

都会提到类和对象的概念:类是封装了代

码和数据的实体,可以响应外界的消息;对

象是类的实例化……如此单纯讲解是枯燥

的说教。如果从实际问题出发,引入类、对

象的概念,那么教学效果会好得多。比如以

时钟为例,如果家里的时钟走时不准了,我

们是通过打开表盘拨动时针和分针还是通

过时钟调节旋钮来调节时间?这样讲就能

清楚共有、私有成员和封装等概念。

通过对相关论题的讨论,教师对结果

进行分析、比较,及时了解学生掌握知识

水平的状况,并根据讨论的反馈适当调整

教学进度。

(3)练——巩固知识,查漏补缺。《面

向对象程序设计》是一门实践性很强的课

程,因此加强实践教学环节,也就是“练”

的环节,培养学生运用面向对象程序设计

方法解决实际问题的能力至关重要。练习

的内容可以参考如下。

①布置相关的课后习题,巩固基础

知识。

②编写设计适合学生特点的实验内

容,实验的设计要有简单的验证性实验,

设计性实验和综合性大实验。并设计一定

数量的选做题目,以适应不同层次的学

生,使得基础较差的学生不至于无从下

手,基础好的学生提高得更快。练习作为

巩固知识,查漏补缺的环节至关重要,然

而许多学生在实验课中难以按教师的要

求完成实验内容,解决这一问题的较好方

法是在教学实践安排过程中,遵循循序渐

进的原则,通过对一个案例的简单功能的

实现激发学生兴趣,即对一个具体实验分

步骤的实现,比如郑莉版教材中的人员管

理系统。实验设置如表 1 所示。

表 1 实践教学实验设置表

验证性实验 设计性实验 综合性实验

教师

任务

1.设置实验题目

2.设置实验目的

3.设置实验要求

4.设置实验步骤

1.设置实验题目

2.设置实验目的

3.设置实验要求

设置实验题目

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续表 验证性实验 设计性实验 综合性实验

学生

任务

1.完成实验

2.撰写实验报告

1.选择实验方法

2.选择实验环境、工具

3.设计实验步骤

4.分析实验结果

5.撰写报告

1.选择编程方法

2.选择实验环境、工具

3.综合分析实验题目提出解决方案

4.综合设计出一套比较独立的程序

5.撰写报告

达到

目的

掌握基本知识、基本方法和

基本技能

1.认识实验的完整过程

2.培养学生独立动手能力、思

考能力和解决问题的能力

1.初步了解软件程序设计的完整流程

2.软件技术的应用背景

3.培养学生查阅资料、设计开发、程序调试

等多方面的能力

举例

1.熟悉开发平台

2.编写简单的面向对象程

序,声明和使用类、对象等

运用面向对象的类的继承、类组

合、类的封装、类的多态性等核

心机制来解决特定问题

完成一个简单的学生成绩管理系统,要求综合

运用类和对象、封装、继承和多态性的思想来

设计和实现

③在实践过程中,引导学生掌握正确

的编程方法。“授之以鱼,不如授之以渔”。

编程之前先分析问题,遇到困难学会自己

调试程序,分析出错的地方和原因, 后

进行总结。因此老师在指导学生练习期

间,应注重培养学生分析问题、解决问题

的能力,鼓励学生亲自动手设计,学生有

了兴趣,自然就有了学习的自发主动性。

在上机实践过程中,教师要积极帮助学生

发现问题、解决问题,当学生自行设计的

程序运行成功时,他们会获得一种成就

感,才会产生进一步探索的兴趣。 ④在实践教学中,采用优秀的面向对

象开发环境,如 Microsoft Visual Studio 2008,不但能让学生真正体会到面向对象

设计的思想,而且还能所见即所得,使学

生有一种成就感,激发学生学习的兴趣。 ⑤针对该课程,教师还可以在教学计

划中制定课程设计作为该课程的后续课

程,要求组建小组团队,完成具有一定规

模、功能相对完整的软件系统的设计与实

现,达到培养团队合作精神、软件开发能

力和项目管理能力的目的。 需要注意的是,实践练习应该针对不

同水平的学生实行优差搭配、分组练习,

并培养学生在实践练习过程中发现问题、

独立思考、交流协作,通过解决问题学习

知识的能力。同时充分考虑实验案例的代

表性、典型性和可操作性,从而引导学生

顺利完成实验任务。通过这样的练习,可

以及时发现学生学习中的不足,合理调整

讲课的重点和课堂教学安排。

3 课程考核

课程的考核是对教学效果和学生掌

握知识水平的检验。《面向对象程序设计》

是实践性很强的课程,在国内,很多高校

的考核重理论而不重实践,通过闭卷笔试

的形式来决定学生的成绩,忽视了学生的

实践能力。这种考核方式使学生实践动手

能力的好坏对成绩的影响不明显,这样很

可能会抑制学生锻炼动手能力的兴趣,也

会使学生产生错误的观念,认为学习这门

课程就是为了期末笔试,而不是为了培养

程序设计能力、独立思维能力、创造性解

决问题的能力。 因此,在基于“读、议、练”的教学

模式下,该课程考核应该多样化,不能“一

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刀切”,在考核形式上采取多种考核方式

相结合,以实践为导向,提高实践教学环

节在总成绩中的比重,引导学生在平时的

实验课程中积极动手设计和编写程序来

解决实际问题。考核主要参考以下部分。 (1)课堂考勤(包括课堂表现,参与

讨论问题的积极性等)(5%)。 (2)平时课后作业(5%)。 (3)阅读书籍后的读书报告(10%)。 (4)与课程相配合的基础性实验(10%)、

设计性实验(10%)、综合性实验(10%)。 (5)期末考试(50%)。 通过上述全方位的考核方式,从整体

上对学生的能力做出一个综合考评,考核

方式比例如图 2 所示。

图 2 考核方式比例图

4 结束语

《面向对象程序设计》是计算机及相

关专业的一门重要的专业课,是当前进行

软件开发 为流行的设计思想和进行软

件开发的直接工具。该设计方法作为当前

及未来一段时间的主要编程方法,是把所

学的专业知识转化为应用的桥梁,增强学

生的实践能力,增加学生就业的机会。因

此在教学过程中教师应积极探索,勇于进

行教学改革和教学实践,只有这样,才能

取得良好的教学效果。基于“读、议、练”

模式的教学方法已经在我校计算机相关专

业进行了实践,取得了良好的应用效果。

参考文献

王怀民,陈火旺.1993.人工智能软件中的面向

对象程序设计[J].软件学报 4(1).

李永刚,杜选.2008.面向对象程序设计教学改

革与实践[J].嘉兴学院学报 20(3).

林丹丹.2003.教学法新论[M].北京:中国商

务出版社.

郑莉.2006.面向对象程序设计[M].北京:清

华大学出版社.

胡孟杰.2009.面向对象程序设计课程教学探讨

[J].教育管理(14).

蒋明亮.2009.《面向对象程序设计》课程实践

教学改革研究[J].学习园地(1).

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 ·37·

浅谈软件工程特色专业建设

周丽 万健 沈静 (杭州电子科技大学计算机学院 浙江 杭州 310018)

摘要:本文叙述了杭州电子科技大学计算机学院在软件工程特色专业建设过程中已经取得的

成效,同时对未来软件工程特色专业建设的探索进一步提出了相应的目标和实施方法。 关键词:特色专业建设;软件工程;try 实验教学法

1 引言

学科、专业建设是高等院校发展的一

项长期战略任务,是高等学校建设的核心

和提高教学质量和科研水平的关键,关系

到学校的办学层次和整体竞争能力。但是

近几年来,美国选修计算机专业的人数逐

年下降,中国学计算机专业的人数也逐年

下降,出现了计算机专业不景气的现象。

如何在开放的国际大环境下加速计算机

学科建设、如何实现计算机学科特色专业

的建设就显得尤为重要。杭州电子科技大

学软件工程专业自 2002 年设置以来,结

合学校的总体定位,发挥学校“以电子信

息为特色”的学科优势,坚持“厚基础、

宽口径、重特色、强能力”的专业办学理

念,以浙江省“软件工程人才培养模式创

新实验区”为依托,合理构建课程体系、

深入改革教学内容、努力强化师资队伍建

设、大力加强实践和动手能力培养,在发

挥专业优势和办出专业特色方面取得了

较大成绩,并在 2009 年入选国家第四批

高等学校特色专业建设名单。

2 明确建设目标,完善培养模式

2.1 专业建设目标 在现有浙江省重点专业的基础上,依

托“国家级计算机实验教学示范中心”平

台,立足浙江、服务全国,以学生为中心,

坚持“校企合作、工学研结合”的专业建

设模式,培养基础扎实、视野开阔、具有

较强适应能力和创新意识的高素质人才。

力争通过 3 年左右时间的努力,将软件工

程专业办成“特色鲜明、理念先进、师资

雄厚、设施一流、人才辈出”的名牌专业,

使之成为国内一流的软件工程人才培养

基地,为地方同类型高校软件工程专业建

设和改革起到示范和带动作用。

2.2 人才培养模式 杭州电子科技大学软件工程专业以

社会需求与学生就业为导向,促进多样化

(传统四年制、“2+2”,“2+3”,“3+2”)

的人才培养模式与培养方案改革,建立和

健全能力培养体系和菜单式培养模式。

2.2.1 以科技竞赛带动实践训练,着力培

养学生动手能力

软件工程专业学生的实践动手能力

集中体现在程序设计方面。长期以来,软

件工程专业以专业教学为基础,以组织学

生参加各种大赛为平台,形成了“以赛带

练”的实践氛围。迄今为止,学校已成功

承办了 7 届校级程序设计竞赛和 1 届亚太

地区 ACM 大赛(2008),并制定和形成了

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 ·38·

每年 6 次月赛的制度,使得科技竞赛成为

了软件工程专业的常规活动。同时,对于

参加各类程序设计竞赛和获奖的学生,也

给予相关的政策支持。例如,参加集训和

竞赛的成绩可以替代实践课程的成绩,提

供 高 2 万元的现金奖励等。3 年来,软

件工程专业学生在各类国家级和省级比

赛中获得奖项 158 人次,成绩显著。实践

证明,作为与常规教育不同的特殊创新教

育,科技竞赛对于拓宽软件工程的实践教

学形式、强化学生实践动手能力、提高学

生就业竞争力具有重要意义。 2.2.2 以校企深度合作为契机,大力构建

创新型工程训练平台 长期以来,校企合作平台一直是软件

工程专业培养面向社会需求的创新型人

才的重要载体。近年来,在拓宽校企合作

规模的基础上,逐步转移到关注如何实施

深度的、更紧密的校企合作方面上来。其

主要形式包括共同研究人才培养方案,进

行定向和定制化培养;选派学生参加企业

工程设计培训;部分毕业设计课题来自合

作企业的实际项目等。 借助浙江省(特别是杭州市)IT 知名

企业、大企业的有利条件,本专业已经与

网新科技、信雅达、阿里巴巴、恒生电子、

思科网迅、NEC 软件系统等享誉国内外的

知名企业展开了深度的合作。以与阿里巴

巴(中国)网络技术有限公司合作成立的

阿里巴巴“百年技术”人才合作培养精英

班为例,每年利用学生报名、校企双方合

作选拔等方式在软件工程专业中招募 60名左右三年级学生,然后通过为期一学期

的 3 门专业核心课程的集中教学、为期 2个月的在专业教师和企业工程师合作指

导下的工程训练、为期 2 个月的企业实习

和职业技能培训等教学实践环节,大大加

快了对创新性、实用性人才的培养进度,

实现了学校的学科链和企业的产业链的

有效对接。 2.2.3 教学和科研良性互动,以科研反哺

教学 教学与科研的良性互动是高素质、创

新性人才培养的需要。长期以来,软件工

程专业大力倡导教学与科研的统一,科研

与产业的统一,强调“学习即探索”,要

求制定以探索与实用为本的学习标准,开

展探究性学习和创新性实验。同时,积极

鼓励和支持在科研上富有学术成果的教

师参加教学工作,包括要求所有教授深入

教学第一线,并担任 1~2 门课程的主讲

教师,以有利于用 新的学科发展和学术

成果丰富教学内容,促进了教学思想、教

学内容的更新。同时,创造各种条件为学

生参与科研项目提供便利,例如在面向软

件工程专业的本科毕业设计选题中保证

至少有三分之二以上来自于实际的教师

科研课题,为“实验班”学生配备正高职

称教师作为指导老师并要求直接参加导

师课题,积极鼓励学生申请“浙江省新苗

人才计划”项目资助(已获 5 项资助)等。 2.2.4 以独创的“Try”实验教学法为基础,

强化学生创新型思维能力 本专业独创的“Try”是以学生多试为

主的软件技术实验教学方法。软件工程作

为一门偏向应用的技术,培养学生的动手

能力和实际操作能力十分重要,而实验教

学既是知识传授的手段,也是从理论到实

践的知行统一的过程,更是素养和能力的

培养过程。“Try”实验教学法通过基于目

标的教学、基于项目的教学、基于问题的

教学等现代教学模式,要求在实验教学中

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 ·39·

为达到同一实验目的,鼓励学生尝试多种

实验方法,让学生通过“试”的方法知道

某一种答案,理解掌握其原理,不断激励

学生主动探索,多元尝试,在做中积累经

验,把学生从知识的学习者培养成知识的

创造者、技术的创新者、新产品的开拓者。 以“Try”实验教学法为基本特征,本

专业在计算机实验教学中取得了一大批

标志性成绩,包括“计算机实验教学中心”

获“国家级实验教学示范中心”称号,“计

算机硬件课程教学改革的研究与实践”获

国家级教学成果二等奖和浙江省教学成

果一等奖。

3 加强师资建设,制定建设方案

3.1 师资队伍建设 软件工程专业现有专职教师 45 人,

其中教授 9 人,副教授 20 人,具有博士

学位教师 20 人。教师队伍专业知识扎实,

整体结构合理,既有长期从事软件工程教

育的一线资深教师,又有一大批具有高学

历、富有创新精神的年轻教师。 学校一贯加强软件工程专业在职教

师的培训与继续深造,包括:①鼓励教师

进一步深造,攻读博士学位;②为教师提

供经费资助,参加各种教学培训会议与学

术会议,以提高教师的教学科研水平;③

推荐和支持教师出国进修或访问;④积极

邀请外籍教师到本专业工作或短期讲学;

⑤加大对教师工程实践能力的培养,积极

与企业合作,建设先进的实训平台,扩大

“双师型”教师队伍;⑥努力创造条件,

支持教师对外承接各类研究与技术开发

任务,制定政策鼓励教师创办学科型公

司,做好科技成果的产业化工作。 3.2 专业建设方案

软件工程特色专业建设的总体思路

是“抓好基础、建好平台、强化实训、追

踪新技术、拓展国际交流和促进创新精

神”。其中,以“抓好基础、建好平台”

为基本准则,以“强化实训、追踪新技术、

拓展国际交流和促进创新精神”为主要途

径,以高素质“成人”、高质量“成才”

为核心目标。 3.2.1 抓好基础

根据软件工程教学的特点,遵循循序

渐进的规律,狠抓基础。明确“理论引领

实践,实践消化理论”的专业培养特色,

积极推动教学内容、教学模式、教学方法

和实验课程体系等方面的改革,更新教学

内容,优化知识结构,突出反映现代科学

技术发展,增强教学内容的前瞻性、预见

性和创新性。通过学分制的实施,加大教

学管理制度的灵活性,增加学生学习的自

主权。充分利用现代教育技术,推广网络

与课堂教学相结合的教学模式。其中,网

络教学平台由资源库和答疑(交流)平台

组成。资源库包括网络课程资源库、教学

视频课件库、教学资源库、Internet 资源、

课程作业试题库等。答疑(交流)平台包

括智能答疑系统、实时答疑系统、BBS 答

疑系统、邮件答疑系统、问题管理分析系

统、在线考试(作业)系统、学习评价反

馈系统、个性化推荐系统等。把理论联系

实际作为教学的基础,教师应结合计算机

的发展、学生的实际情况、社会的需求情

况等因素进行教学内容的设计和更新,适

当增加学生自主学习的内容,培养发现问

题和解决问题的能力。 3.2.2 建好平台

(1)依托国家级计算机基础课实验教

学示范中心,进一步加强校内软件工程类

实验室的建设,规范实验室的管理,更新

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 ·40·

目前已有的系列技能培训实验室的设备

和实验资源,新建或进一步建设财政专项

的嵌入式系统实验室、UNIX 系统实验室

等专业实验室,以及浙江省嵌入式技术联

合重点实验室、网格和服务计算实验室、

软件工程实验室、软件研发中心等学科实

验室。 (2)规范和优化校内实训大楼的制度,

让地方更多的优秀 IT 企业进驻实训大楼,

共同建设人才培养实训中心。 (3)浙江省信息产业发展走在全国前

列,众多民营软件企业资本雄厚,勇于创

新,给本专业校企合作实训基地的建设创

造良好的条件和基础,发展空间很大。本

专业拟在已有的校外实训基地的基础上,

进一步加强与校外企业的合作,拓展校外

实训基地的数目和规模。 3.2.3 强化实训

(1)从大二开始,采取自愿和选拔的

原则,安排学生进入各个研究所和实验

室,在教师的指导下参加实际项目,锻炼

项目实践能力、培养科研素质。在学生打

下了一定基础和对科研领域有了适当了

解的前提下,根据学生的兴趣爱好,为其

分配毕业设计题目,并在相关方向的实验

室继续学习和接受指导,不断提高项目实

践能力,直至完成毕业设计工作。研究所

根据学生的表现,每学期评定其成绩,优

秀学生可以提前进行毕业设计,也可推荐

其进一步深造和锻炼机会,培养创新拔尖

人才。 (2)成立企业实训工程师教师团队、

实训及技能类实验室和多个 IT 实训基

地。面向就业、面向应用、面向国际,针

对各类型企业用人的不同要求分别搭建

不同的真实环境,并与各企业共同制订教

学内容和真实的实训案例,聘请企业有丰

富经验的项目经理参与授课,采用企业化

管理,边学边练。创建培养与培训高素质

软件技术人才、接近国际先进水平的实训

基地,并将实训基地建设扩展到企业,将

学生带入企业参加项目开发的实际应用

训练,请企业的一线工程师参与教学。采

用任务驱动的实训方法,调动学生的学习

积极性和创造性,在“Try”实验教学理念

下帮助学生完成相关任务。 3.2.4 追踪新技术

信息技术发展日新月异,软件工程人

才培养必须紧跟新技术、新方法、新理论,

在现有优良条件下,不断更新课程教学大

纲、教材,促进教学内容的重组和体系的

更新,开设适应新技术发展的新课程,使

学生学到当前主流技术,真正强化实际应

用能力的培养,造就具有创新精神、脚踏

实地的适用型人才。例如:结合嵌入式技

术的发展,开设“嵌入式软件设计”课程;

结合浙江省软件外包产业的发展和全球

化协同软件开发技术的研究成果,开设

“全球化协同软件开发技术与管理”课 程等。

本专业将成立新技术及应用教学团

队和实验室,着力开发研制适应新技术发

展需要、具有高技术含量的软件工程实训

平台。在高年级强化“技能训练+职业认

证”的模式。比如:针对 C/C++程序设计

方向,开设“C++高级应用程序开发实训”

和“基于 C#的 Windows 应用程序开发实

训”等技能训练课程。职业认证包括微软

C#语言程序设计 MAC 认证、微软 SQL Server 数据库程序设计 MCP 认证、微软

C# - Windows 应用程序设计 MCP 认证和

人保部 IT 职业资格认证等。

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 ·41·

3.2.5 拓展国际交流 本专业非常注重开展国际交流与合

作,已与多所国外高校及研究所建立了良

好合作关系,如德国 Fraunhofer IMK 媒体

研究所、德国安哈特应用工程技术大学、

德国亚琛应用科技大学、爱尔兰都柏林城

市大学、香港城市大学、香港科技大学、

瑞典卡尔斯塔得大学、英国阿伯泰•邓迪大

学等,在学生交流、学术交流、联合办学

等方面取得良好的成果。其中,本专业和

德国安哈特应用工程技术大学合作培养

本科生已经取得非常好的效果,有一半的

学生本科毕业后进入德国柏林工业大学

继续深造。我们计划进一步开拓与日本、

美国、澳大利亚等国家的高校间合作,扩

大与国外高校联合培养学生的规模,提高

培养层次。加强教师互访、优秀师资与高

层次科技人才共享、学生交流培养的良好

合作关系。 3.2.6 促进创新精神

(1)结合软件工程专业的特点,继续

坚持承办校内每月一次的 ACM 程序设计

竞赛,吸引更多的软件工程专业学生参

与;继续 ACM 网站的建设,积极承办亚

太地区 ACM 程序设计大赛。 (2)成立综合创新教师团队和综合创

新类实训基地,选拔学生进入创新团队。 (3)设立专向基金启动学生创新团队

建设,学生可以聘请校内专业指导教师或

校外高科技技术人员进行指导。在综合创

新类实验室提供的实验环境里,由学生根

据自己的科技兴趣和研究计划进行模拟

创业锻炼,激发学生创新意识,培养学生

的积极进取的精神和协调管理的能力。 (4)定期创办大学生科技文化节,活

动内容包括“大学生成才成长系列讲座”、

“学术科技论坛”、“程序设计竞赛”、“电

子设计竞赛”、“数学建模竞赛”、“挑战杯

竞赛” 等,提高大学生的创新能力、科

研能力、实际动手能力、团队合作能力以

及就业竞争力。

4 结束语

通过多年的建设,杭州电子科技大学

软件工程专业已经逐步形成了自主学习、

重实践、个性化的人才培养框架和宽、专、

交的人才培养方案,在培养创新型应用人

才方面具有鲜明的特色,为地方同类型高

校软件工程专业建设和改革起到了示范

和带动作用。

参考文献 易荣华,潘岚.2007.特色专业建设的理念与实

践[J].中国大学教学(10). 郑确辉.2006.论高校特色专业建设[J].教育与

职业(30). 肖龙阶.2007.高校特色专业建设与创新人才培

养[J].高教高职研究(10). 陈旭东,等.2008.软件工程特色专业建设探索

[J].计算机教育(8).

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 ·42·

数字化设计实践课程体系的建立与实施

龚友平 陈国金 (杭州电子科技大学机械工程学院 浙江 杭州 310018)

摘要:本文介绍了在数字化设计实践教学过程中,构建数字化设计实践课程体系。这个体系

能够让学生在掌握课程的基本理论和基本技能基础上,综合运用所学知识,熟悉产品设计工

作流程,掌握一些必要的现代设计方法,能够应用常用的数字化软件建立产品的 CAD 模型;

能够用常用的计算机辅助分析软件对产品结构进行分析,对功能进行评价;能够建立产品的

虚拟样机模型,实现产品的数字化仿真,最终培养出符合社会需求的人才。 关键词:数字化实践教学;课程体系;教学改革

1 引言

数字化时代,三维设计技术和制造方

式已迅速全面地取代传统的二维设计和

制造方式,成为产品设计和加工制造的核

心。这些发展既为我国的制造业带来了革

命性的变化,给高校工科专业人才培养工

作提出了更高的要求,同时,也给我们紧

跟先进设计技术提供了机遇。因此,为提

高人才的适应性,加强数字化设计能力培

养已是摆在我们面前非常紧迫的任务。数

字化设计是一个产品数字化设计,是随着

计算机技术在众多领域中的广泛应用而

发展起来的新技术,是计算机科学技术应

用的重要分支,并发展迅猛。数字化设计

体系中的课程包括现代设计方法、计算机

辅助设计(CAD)、计算机辅助分析

(CAE)、虚拟样机技术等,同时,实践

教学对数字化设计能力培养也至关重要,

如何将这些数字化设计实践课程整合到

一个体系,在有限的实践时间内使学生在

这个体系里循序渐进地学习和掌握数字

化设计的过程,掌握数字化设计工具以及

在实践过程中培养他们的创造能力,是目

前数字化设计实践课程亟待解决的问题。

2 数字化实践教学研究现状分析

2.1 产品数字化设计的进展 产品设计的数字化是企业信息化的

重要内容。近年来,随着产品复杂性的不

断增长,以及企业间竞争的日趋激烈,传

统的产品设计方法已经很难满足企业当

前生存和发展的需要。为了能在竞争中处

于有利位置,实现产品设计数字化势在必

行。产品设计过程本质上是一个对信息进

行采集、传递、加工处理的过程,其中包

含了两种重要的活动:设计活动和仿真活

动。因此产品设计也可以看作是一个设计

活动和仿真活动彼此交织相互作用的过

程。设计活动推动信息流程向前演进,而

仿真则是验证设计结果的重要手段。随着

技术的发展,仿真的重要性正在不断加

强。目前为止,数字化设计技术的发展历

程可以大体上划分为以下三个阶段。

(1)CAX工具的广泛应用。从20世纪

50年代开始,各种CAD/CAM工具开始出

现并逐步应用到制造业中。这些工具的应

用表明制造业已经开始利用现代信息技

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 ·43·

术来改进传统的产品设计过程,标志着数

字化设计的开始。 (2)并行工程思想的提出与推行。20

世纪80年代后期提出的并行工程是一种

新的指导产品开发的哲理,是在现代信息

技术的支持下对传统的产品开发方式的

一种根本性改进。PDM(产品数据管理)

技术及DFX(如DFM、DFA 等)技术是

并行工程思想在产品设计阶段的具体 体现。

(3)虚拟样机技术。随着技术的不断

进步,仿真在产品设计过程中的应用变得

越来越广泛而深刻,由原先的局部应用

(单领域、单点)逐步扩展到系统应用(多

领域、全生命周期)。虚拟样机技术正是

这一发展趋势的典型代表。 要使学生具备数字化设计能力,必须

建立相对完整的培养体系。建立数字化设

计能力培养体系,不是简单地增加几门软

件使用操作课程就可以的,也不是在原来

的培养体系中增加各自独立的数字化设

计类课程,而是必须在明确数字化设计能

力培养的内涵和目标的前提下,从师资、

教学内容、教学模式和实践环节等多个方

面统一部署,系统构建,并落到实处。 2.2 国外数字化设计教学实践现状

为了适应21世纪科技发展,国外不少

院校也都在进行以数字化设计为主的教

学实践改革。以美国为例,美国国家自然

科学基金会资助的工程教育改革项目,由

康乃尔大学、斯坦福大学、加州伯克利大

学等8所院校承担;美国普渡大学工程学

院开展了《21世纪工程实践课程开发》的

教学研究项目,内容就包括数字化设计的

技术开发、课程开发以及实践平台的开发

等方面。另外,日本在工程设计教育中一

些成功经验也值得我们借鉴,日本在工程

图学教育中非常注重学生徒手画立体的

能力,尽管现在的三维软件可以方便快捷

地完成立体图的绘制,因为他们认为这样

可以培养工科学生的空间想像能力。同

时,日本的一些教授认为,数字化实践教

学不应该只停留在教学生使用工具的能

力,还应该教学生设计图纸,只有将两者

结合,才能使数字化设备不仅是工具和手

段,还是创意和思维的工具。总结国外在

数字化实践教学环节中的经验,其突出特

点如下。 (1)注重数字化技术与工程设计课程

的教学融为一体。 (2)注重工程设计知识的综合与实际

应用。

(3)教学中的实践和设计活动作为工

程设计教学的重要手段。

2.3 国内数字化设计教学实践现状 为了适应数字化设计的发展,培养符

合社会需求的人才,国内各工科院校在数

字化设计实践过程中加大了数字化设计

实践教学体系的研究。清华大学成立了数

字化设计与制造中心,该中心接受了美国

EDS公司所捐赠的 700余套计算机辅助设

计、制造、分析软件,采用开放式管理,

用于本科生、研究生从事 CAD/CAM、现

代机械设计、加工与制造过程模拟仿真、

数字化建模与分析、数字化汽车、工业工

程、热能工程等专业的实践教学和科学研

究,使学生有机会接触国际一流数字化设

计的软件工具,开阔学生视野。重庆大学

机械工程学院提出了在机械设计制造及

自动化专业课程实践环节改革,提出在数

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 ·44·

字化设计中三个实践环节:①数字化课程

设计;②数字化设计综合实践;③机电综

合课程设计。训练过程包括总方案的分

析、比较、论证;机械设计部分,重点强

调 CAD 模型的建立,包括装配图的绘制

等,通过这套实践教学环节,进一步培养

学生对集机、电、计算机一体的综合问题

的分析能力和解决能力,提高他们查阅及

收集资料、应用手册及标准和编写技术文

件的能力。北京理工大学利用先进制造技

术训练平台的制造过程自动化子系统、数

字化设计与制造子系统和工艺及装备子

系统组成相互交叉的实践教学平台,培养

学生深入地、系统地掌握先进制造技术的

核心内容,强调工程集成思想以及设计制

造一体化。

3 数字化设计实践课程体系的构建

及实施

分析国内外数字化实践教学的特点,

可以看出,目前的数字化实践教学大多是

独立分割进行,没有构成一个完整的体

系,整个数字化设计的学习过程也因为课

程的分散而让学生在学习的时候感到疑

惑不解,比如第1年学习了CAD软件,第3年才开始学习设计方法学,中间间隔1年,

学生的数字化设计思路被中断。本论文试

图构建一个完整的数字化设计实践课程

体系结构,该体系结构以网络技术为支

撑,对已有硬件资源进行整合,充分利用

软件资源,以及相关的教师资源,根据学

生的认知过程,建立分阶段、多层次、模

块化、开放型、综合性的工程训练教学新

模式,分阶段完成和实施数字化设计工程

训练,实现工程训练四年不断线。

《工程训练Ⅰ》——对学生进行现代

设计方法、设计过程工程训练,培养学生

的感性知识,为学生奠定工程知识背景;

《工程训练Ⅱ》——对学生进行设计技能

基础训练,让学生学习数字化设计相关软

件进行学习和实践,提高工程实践能力,

培养工程素质和创新意识和能力;《工程

训练Ⅲ》——对学生进行工程综合思维能

力与创新能力训练,结合先进技术和专业

教学,提供不依附于课程的现代工程实践

活动,增加学生的动手能力和创新思维能

力;《工程训练Ⅳ》——提供综合工程平

台,让学生进行专题研究训练,全面提高

学生的工程素质。本文研究内容分为以下

几个部分。 (1)针对工科学生,确定数字化设计

理论体系和实践教学体系,开展数字化设

计实践教学模式。研究不同学科的数字化

设计内容是不相同的,如何构建一个面向

全校工科学生的数字化设计实践教学体

系,是本项目研究的重点和难点。这里初

步考虑基于 Internet 网络数字化实践教学

系统,为学生和教师提供一个信息共享和

交流的平台,学生可以在寝室或学院、图

书馆的微型计算机上完成相应学科的数

字化设计内容,设计好的作品直接提交到

网络,由对应学科的老师对作品进行检

查、审核和评价,并适时给出反馈意见。 (2)优化数字化设计实践课程体系,

完善实践学习内容,对工具软件实践课程

教学方法研究与探讨。 (3)针对相应设计领域,进行数字化

设计实践课程案例教学开发。 (4)结合在研数字化设计项目或以前

完成的科研项目,设计出符合工程实际的

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 ·45·

数字化设计项目案例。 根据本校开设的数字化方面的课程,

拟定数字化设计实践教学所需要的理论

基础内容,如机械学院的包括现代设计方

法学、CAD/CAM、CAE、虚拟样机等,

并随着目前的 新机械设计方面的进展,

适当添加理论基础教学的内容(如多领域

统一建模与仿真技术等),然后以学校现

有的硬件软件资源,构建数字化设计实践

教学平台,如图 1 所示。其中硬件资源是

由计算机硬件及网络组成的教学平台;软

件资源是学校各个学科的相关数字化设

计软件,如机械学院包括的相关的工具软

件,CAD 方面的有 AutoCAD、Pro/E、UG、

Catia 等;CAE 方面的有 Ansys、Nastran、Abquoes 等;虚拟仿真方面的有 ADAMS、

Mworks 等,电子电工方面的有 Protel、

Matlab 等,工业设计方面的有 3DS Max、Photoshop 等软件;再用所学的相关学科软

件解决相应学科的案例,这个环节可以设

置一个综合实践项目,以检验学生的数字

化设计能力, 后根据企业实际项目培养

学生的数字化设计能力,整个实践教学过

程如图 2 所示。

图 1 本校数字化设计实践教学平台构成

图 2 本校数字化实践教学过程

根据学生的不同层次及不同学科,进

行不同的数字化设计实践教学。本项目根

据我校的实际情况,首先整合数字化设计

实践教学的硬件资源和软件资源,形成一

个面向全校工科学生的数字化设计教学

平台,然后开发和整理数字化设计实践教

学的相关教学资源,包括多媒体课件的制

作,案例模块的制作,综合数字化项目的

设计,这里以机械工程学院数字化设计实

践教学体系及实施为例,如图 3 所示。

图 3 机械学院数字化设计实践教学体系

产品设计理论基础:通过该过程的实

践教学,让学生掌握特征建模的参数化造

型技术,使学生初步建立数字化设计的概

念,了解产品的数据交换技术,了解

CAD/CAPP/ CAM/CIMS 高级集成技术。

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 ·46·

计算机辅助设计:了解Pro/E软件的主

要特点,熟悉其工作环境,能进行常用工

作环境的设置,熟练使用草绘器,掌握

Pro/E工程设计的一般流程。掌握Pro/E常用命令和复杂零件(如齿轮、鼠标曲面等)

造型设计,了解利用族表和关系创建三维

数字化系列化产品的方法。了解创建工程

图的一般步骤,熟练掌握零件工程图设计

实例。 计算机辅助分析:由Ansys及应用、

Matlab及应用、机械优化设计三门课整合,

要求掌握这三种常用现代设计方法及软

件使用。掌握Ansys有限元基本理论和应

用的基本技巧,包括建模、网格划分、求

解及后处理,其中建模能从Pro/E导入。掌

握Matlab程序设计及应用,了解该软件在

数值运算、符号运算、图形显示和可视化

方面的特色。了解机械优化设计方法的

小值求解原理,掌握优化设计模型的建立

方法和优化软件的使用,并能对优化结果

进行分析。 虚拟设计:了解虚拟设计的概念、基

于VR虚拟设计概况和虚拟制造技术。熟悉

UGNX工程软件的工作环境,了解产品零

件造型、产品装配及性能分析的基本原理

和一般工作流程,掌握数字化特征建模方

法,能将元件(零件和子装配件)组合成

装配件,然后对该装配件进行修改、分析

或重新定向。掌握装配设计的基本步骤与方

法、装配环境下的零件操作,学会制作爆炸

图。掌握装配间隙分析和装配重量管理。 系统仿真:熟悉多刚体运动学、动力

学的基本理论和基本知识。掌握机械系统

运动学和动力学的建模、装配及约束方

法,掌握ADAMS 软件基本功能和操作的

基本技能,能设计简单机械系统虚拟样

机,能进行机械约束、载荷施加、仿真分

析和设计研究,对虚拟样机能进行参数化

分析。 其他专业学科的数字化设计实践教

学同机械学院数字化设计的处理过程 相似。

4 小结

实践证明,我们进行的工程实践教学

改革与创新,不仅构建了新的实践教学体

系和模式,转变了教育观念,更新了工程

实践教学内容,而且培养了学生的综合素

质,提高了学生的工程实践能力、工程设

计能力和创新能力。结果表明,新的教学

体系和教学模式提高了实践教学质量,强

化了学生的理论基础和实践动手能力,使学

生在结合现代科技想象力的同时,成为能满

足社会和工业的复杂需求并提供创新性方

案的高级专业人才。

参考文献

潘紫微.2003.数字化设计与制造的进程与发展

[J].安徽工业大学学报20(4):333—339.

马有良,等.2007.《数字化设计与制造》综合

实验课程的探索[J].实验科学与技术 5(4):

100—103.

陈永泰,等.2007.数字化设计与制造系统的综

合利用与教学研究[J].实验室研究与探索 23

(6):72—73.

丁洪生,等.2005.工程训练实践教学体系的改

革与创新[J].实践技术与管理22(6):1—4.

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《数据库基础及应用》课程教学改革与实践

卞向娟 (浙江教育学院信息学院 浙江 杭州 310018)

摘要:本文介绍的《数据库基础及应用》教学过程中的主要改革内容包括以下几个方面: ①教学内容方面的扩充,在课堂内容上增加目前最新的研究成果理论及应用案例;②教学方

式的改进,搭建数据库课程网络教学平台,加强与学生的互动和沟通;③建立多种考核模式,

增加学生实际动手能力方面的考核。实践证明,进行的教学改革与创新,不但培养了学生的

综合素质,还提高了学生的实践能力、设计能力和创新能力。 关键词:数据库;课程体系;教学改革

1 引言

数据库技术是计算机科学领域中的

一项重要的技术,它已成为计算机信息系

统与应用系统的核心技术和重要基础。其

应用领域占整个计算机应用的 70%以上。

数据库系统及应用以其强大的数据和信

息管理功能成为计算机及其他应用类专

业的必修课,是开发信息管理系统的常用

工具。在人才培养中具有十分重要的作

用。在当今信息化社会,数据库技术渗透

到人们生活的方方面面。数据库技术是计

算机科学中发展 快的领域之一,也是应

用 广的技术之一。因此,其存在知识更

新快、实际操作多、应用方面广、联系范

围大等特点。 数据库课程具有理论基础强、实践应

用性突出、学科间知识综合性明显、学科

内多层面内容交融、前沿新技术发展迅速

等特征。因此,数据库课程设置和教学内

容需要不断改革和发展。传统的数据库教

学体系存在着一些急需解决的问题:课程

设置缺乏系统性,缺乏与数据库科研开发

结合的创新能力培养,数据库教学资源形

式单一,教学方式与手段不够灵活多样

等。针对数据库课程特点和存在的问题,

“数据库课程教学”改革项目展开相关研

究,研究内容包括教学内容、教学方法和实

践环节等,另外还对在实施数据库教学实践

环节中如何培养学生的创新能力进行相关

的研究。希望通过本项目的研究实现学生能

更好地掌握数据库基本理论知识,系统的开

发和维护,前端界面的开发和应用,培养学

生的实际动手能力和创新创造能力。

2 数据库基础及应用现状分析

《数据库基础及应用》是信息学院在

第二学年第一学期开设的课程,其他学院

与数据库技术关联的专业也在开设此课

程。根据近年从事数据库系统及应用课程

教学工作的经验,以及对其他学校数据库

课程的调研,我们对数据库课程进行了认

真的分析和探讨,发现存在如下问题。 (1)教学模式的多样化、灵活性、现代

化,课程内容的实用性、市场化需要加强。 数据库技术是计算机科学中发展

快的领域之一,也是应用 广的技术之

一。因此,若仅仅是传授当下适用的知识

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 ·48·

和技能是远远不够的。因为数据库知识的

更新周期很短。因此,需要根据数据库技

术的发展,合理组织教学内容。随着数据

库技术的发展,应加强数据库前沿知识的

介绍,如目前对数据库中的数据进行分析

的技术:数据仓库、数据挖掘等。 目前的教学过程还稍显单调,主要采

用老师将数据库相关原理理论以及知识

点教授给学生,为了培养学生自主学习的

能力,应采用多种教学手段,改革课堂教

学过程,教给学生的除了知识,更重要的

是让他们具备独立获取新知识的能力。 (2)缺少实训环节,加强综合实践能

力、培养解决实际问题的能力。 数据库是一门实践性课程,只有通过

上机实践才能使学生真正理解、消化知

识。目前,根据课时的安排,每周两节课

的实践,只能主要完成阶段性的实践练

习。所以,需要学生能够进行提高综合能

力的课程设计,完成一个规范的数据库设

计,提高综合运用所学知识,分析、解决

实际问题的能力。 (3)考核机制要更加灵活,重在考核

学生的实际运用能力。 数据库的考核一般分为理论知识和

应用能力两部分。理论知识重点考核一些知

识点、关键性概念和原理,通常采用笔试的

方式。应用能力主要是考查学生综合运用知

识的能力和独立开发软件的能力,比起理论

知识的考查,能力的考查要灵活一些,也更

为全面和客观,但在具体操作中存在个别学

生偷懒,如抄袭他人程序等情况。

3 数据库基础及应用教学改革及 实施

针对教学过程中教学模式,实践教学

以及考核机制方面的问题,教学改革主要

内容包括以下几个方面:①教学内容方面

的扩充,在课堂内容上增加目前 新的研

究成果理论及应用案例;②教学方式的改

进,搭建数据库课程网络教学平台,加强

与学生互动和沟通;对案例法教学的探讨

以及如何实现研究型教学与学习也是本

论文的重点;③建立多种考核模式,除了

传统意义上的理论考核以外,增加学生实

际动手能力方面的考核:如系统的开发,

该系统可以分成多个模块,每个学生负责

完成其中之一,采取答辩的方式了解学生

的掌握程度。 按以上课程改革的思路,本人在教学

过程中做了如下具体措施。 (1)教学内容扩充。目前,计算机发

展迅速,软件的计算机语言更新升级很

快,数据库语言也不例外,有些新知识不

能及时写入教材。这就要求教师在引用案

例和分析讲解时注意将新知识及时引进

课堂,以弥补课本的不足,使学生能掌握

新设计思想和解决方法。同时也要求学

生具有一定的自主学习能力、创新学习、

终身学习的思想和意识。拟在教学过程

中,增加数据仓库技术,数据挖掘技术等

教学内容。 (2)数据库基础教学网络平台的搭

建。平台主要实现老师和学生对这个系统

的交互以及老师通过该系统与学生实现

交互,老师可以上传自己的 新教学案

例、分析及总结,同时可以布置案例、查

看作业。学生可以通过网络下载案例,可

以在线对案例提出自己的分析意见,并根

据老师提出的题目在线完成作业,提交作

业,同时可以在线看到老师的反馈意见。

另外,该系统可以为整个计算机学院的专

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 ·49·

业课教师提供一个共同的平台,大家一起

来扩充和完善案例库的建设,使资源的来

源更广泛,能更好地实现资源的共享。 (3)案例教学法在数据库基础教学中

的应用。案例教学法是一种综合性的教学

方法,它的目的就是培养学生综合运用所

学知识解决实际问题的能力。该教学法的

主要特点是:理论与实践相结合,在实际

运用中总结提高。案例教学法符合人们的

认知规律,注重学生的创新能力和解决实

际问题能力的培养,更能循序渐进地引导

学生掌握相应的知识和技能,从而大大提

高了教学效果。将案例教学法引入数据库

教学,应根据数据库课程自身的特点进行

教学设计:①精选教学案例。案例的选编

对案例教学过程起着决定性的作用,只有

选编好案例,才能把案例很好地运用到案

例教学中,才能体现案例教学法与其他教

学法的区别。②课堂分析讨论。课堂分析

讨论是成功实施数据库课程案例教学法

的关键环节,也是一个很好的师生互动环

节。在分析讨论之前,教师应首先确定采

用的案例及案例的展示顺序,并考虑在教

学过程中可能出现的情况,考虑整个教学

时间、教学内容、教学过渡和教学方式等

内容的安排。在案例教学的课堂讨论中,

好将学生分成若干个学习小组进行,教

师除了积极地组织、启发和引导学生进行

分析讨论,还要有意营造一种开放的气

氛,借助于提示、提问、反问、引起争论

等方式,让学生各抒己见,逐渐深入讨论。

③确定解决方案并布置实施。这一阶段由

学生充当主角,让学生自己解决问题,锻

炼他们综合运用知识的能力。经过课堂分

析讨论以后,通常会提出若干个解决方

案。此时,教师应该引导学生从解决问题

的有效性、费用、时效、成功率等方面进

行比较,权衡利弊,并预测可能的结果以

及可能会出现的困难。接下来就是在上机

实验中验证解决问题的方案。上机实验以

学生具体操作为主,教师应留给学生充足

的操作时间,让学生大胆去尝试,使他们

在实际操作中感受和领悟。④及时对案例

进行总结和评价。总结和评价是案例教学

法的 后一个步骤,也是案例教学法的一

个必要环节,它能起到画龙点睛的作用。

在这一阶段教师应该从案例的提出、分

析、方案的设计与实施,到 终问题的解

决,给学生全面了解解决问题的全过程,

重点评价案例讨论的思路是否正确,分析

方法是否得当,解决问题的措施是否具有

可行性等。此外,对于学生提出的具有创

新性但不太完善的可行性方案要给予适

当的鼓励和表扬。点评和总结就是引导学

生以案例为示范,举一反三,触类旁通,

通过联想、拓展,发展学生的想象力,实

现知识的迁移、升华,从而进一步强化课

堂教学的效果。如果没有这一环节,案例

教学就失去了示范的意义。 (4)实现数据库基础课程的研究性学

习。为了使学生永不满足、追求卓越,培

养学生发现问题、提出问题,从而解决问

题的能力,在数据库的教学过程中,为学

生创设一种类似于科学研究的情景和途

径,让学生以类似于科学研究的方法去主

动获取知识、应用知识、解决知识、获得

发展。在这种学习方式下,教师不再作为

知识的权威,将预先组织好的知识体系传

授给学生,而是充当指导者、合作者和助

手的角色,与学生共同经历知识探究的过

程。学生不再作为知识的接收者,被动学

习,而是能与教师一样通过各种途径获取

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信息,带着自己的兴趣,需要与客观世界

对话,从而使学习与研究统一。

4 小结

通过对数据库基础课程的教学改革,

在教学过程中可以实现:①利用多种方式

实现与学生的沟通和互动;充分利用数据

库基础教学平台,为学生提供网络教学资

源,网络学习、答疑、讨论的空间。将单

纯课堂教学转变成为课内课外相结合,面

授和远程教育相结合的教学,将数据库方

面的理论和应用的 新成果、 新方法融

合到课程内容介绍中,开阔学生的视野。

②教学形式更加多样。本论文提出使用案

例教学与研究型学习相结合的方式实现数

据库基础课程的教学,使学生永不满足、

追求卓越,培养学生发现问题、提出问题, 从而解决问题的能力;在实践环节增加数

据库基础的课程设计以及大型作业。③学

生评价体系更加完善。在学生评价体系中,

不再以单一的卷面考试作为标准,而是结

合平时作业、章节测验、考试、论文以及

课堂提问和思考题等多方面进行,注重培

养学生的综合素质。实践证明,我们进行

的教学改革与创新,不仅构建了新的实践

教学体系和模式,转变了教育观念,更新

了教学内容,而且培养了学生的综合素质,

提高了学生的实践能力、设计能力和创新

能力。

参考文献

闫建红.2006.《数据库系统概论》的教学改革

与探索[J].山西广播电视大学学报 54(5):

16—17.

任建军.2003.数据库原理与应用教学改革探讨

[J].四川师范大学学报(自然科学版)(1):

22—24.

卞向娟.2009.计算机专业案例库的建立及在数

据库教学中的应用[J].电脑学习(6):87—88.

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网络环境下《算法设计与分析》教学模式的改革与实践

韩建民 贾泂 莫毓昌 (浙江师范大学数理与信息工程学院 浙江 金华 321004)

摘要:本文针对《算法设计与分析》课程难度大、实践性强等特点,提出了一个基于网络

环境的“算法设计与分析”的新的教学模式。并针对该模式,实现了一个“算法设计与分析”

网上辅助学习系统。实践表明,该系统对扩大学生的知识面、提高学生的实践能力、改进教

学效果具有重要的推进作用。 关键词:算法设计与分析;网上辅助学习;计算机教育

1 引言

《算法设计与分析》是高校计算机专

业本科生的一门重要专业基础课程。其主

要内容是讲授计算机应用中经典问题的解

题策略、设计和分析各种算法的基本思想

和方法,使学生在选择或设计算法时可以

灵活的选择解题策略,编写出高效程序。

因此,如何有效提高《算法设计与分析》

课程的教学效果和质量,使学生在此领域

具有较强的主动获取知识和独立解决问题

的能力,是一项具有重要意义的工作。 《算法设计与分析》课程难度大、实践

性强,只依靠课堂的教学,不可能很好地

实现教学目标,为此,本文提出了基于网

络的新的教学模式,该模式打破了传统教

学模式在时空上的限制,采用先进的教学

手段和教学方法,实现适合学生个体发展

的教学。

2 基于网络的教学模式

本文探讨了两种网络教学模式,即个

性化教学模式和教师辅导模式。 2.1 个性化教学模式

个性化教学即因材施教,是教学系统

的一大优势。所谓个性化教学模式是指在

学习过程中根据学习对象自身智力、学习

进度和对知识点掌握牢固程度的不同,给

出相应学习策略、学习进度、学习内容的

教学模式。它是构建主义学习理论的一个

重要应用。个性化教学模式主要通过在线

个性化学习和个性化测试来实现。 (1)在线个性化学习。为更好地辅助

教师完成教学任务,应为学生的自主学习

提供良好的环境,需要使用有效的技术将

教学内容呈现出来。认知主义理论认为,

人脑中的知识以网状结构表达,即知识

点、链和由此形成的网络三部分构成网状

结构。为便于人的学习,教学内容的呈现

方式也应遵循人类记忆的网状结构。这种

呈现方式就是超文本呈现方式。 超文本呈现方式没有固定的顺序,也

不要求学生按照一定的顺序进行学习。使

用Web等技术开发的教学网页,可融合文

字、图形、动画、音频和视频等多种媒体

来表现教学内容,并生成相关知识点链

接,将知识按网状结构呈现。 (2)个性化测试。测试可以检验学生

对知识的掌握情况。应用日益流行的测试

理论——项目反应理论构建了在线测试子

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 ·52·

系统。该子系统可以自动出题,并根据考

生答题情况,不断调整出题策略,正确评

估考生能力状况,记录考试成绩,同时,

根据考生的考试情况列出考生尚需进一

步掌握的知识点。 2.2 教师辅导模式

网络学习是一种地理空间分离的分

散式学习,因而师生之间的交流与协作至

关重要。因此在涉及到较高级的认知能力

的学习场合,例如:问题求解或对复杂问

题进行分析、综合的场合,单纯运用个性

化教学模式并不理想,而教师辅导模式有

利于促进学生高级认知能力的发展。传统

辅导模式是在师生面对面的情况下进行。

但是,对于网上学习,因为教师和学生在

地理位置上相互分离,没有了教师面对面

的解释。在这种情况下,教师辅导模式是

通过网上答疑和网上作业来实现的。

3 基于网络的教学模式的模型

基于个性化学习模式和教师辅导模

式,建立了网上辅助学习系统的总体模

型,如图1所示。其中矩形框描述学生学

习过程的各个环节,椭圆形框描述网上辅

助学习系统。从图上可以看出,网上辅助

学习渗透到学生学习的各个环节,成为教

师完成教学工作,学生完成学习任务的主

要组成部分。 根据图 1 所建立的模型,网上辅助学

习系统由以下功能组成:个性化学习、网

上答疑、个性化测试、网上作业。①个性

化学习子系统为学生提供学习的主要参

考资料。包括教师上课的电子讲稿、CAI课件、教学大纲、教学日历、参考资料及

习题等。②网上答疑子系统为学生提供了

网上答疑环境。学生在学习和练习过程

中,若遇到问题,可通过任何一台上网的

计算机直接进入网上答疑系统,利用网络

向老师提出问题,从而提高了学生的学习

效率和教师的答疑效率。该子系统分为答

疑板和在线答疑。③个性化测试子系统可

根据学生的历史记录,自动组卷,并以

Web 页的方式向测试学生发布测试题,并

根据考生答题情况,不断调整出题策略,

正确评估考生能力状况,记录考试成绩并

反馈给学生,同时,根据考生的考试情况

列出考生尚需进一步掌握的知识点,为学

生提供了一个自测学习效果的环境。④网

上作业子系统里可实现教师布置作业、学

生查看教师所布置的作业及在客户机上

完成作业、教师查看学生提交的作业和批

改作业、学生查看作业成绩并下载批改后

的作业。

图 1 基于网上的教学模式

4 网上辅助学习系统的实现

4.1 个性化学习子系统 个性化学习子系统将在网上提供一

整套“算法设计与分析”网上资源,包括

电子教材、CAI 课件、电子讲稿、教学大

纲、教学日历、参考资料、习题等。其中

除课件以外的所有信息都是以动态 Web页的形式向学生发布的。CAI 课件则分单

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 ·53·

元以包的形式存放在网络上的,用户可以

随时将这些课件下载到客户端,这样既减

轻了网络负担,又提高了学习的实时性。

这些学习素材的提供,可以极大地方便学

生的学习,拓展学生的知识面,对于提高

教学质量有较大的促进作用。这些资料成

为学生课前学习和课后复习的主要资料

来源。其界面如图 2 所示。

图 2 个性化学习界面

4.2 网上答疑子系统 答疑分成两个功能模块:答疑板和

在线答疑,如图3所示。

图 3 网上答疑子系统软件结构

在线答疑模块:主要完成师生的在线

实时交流。当用户进入在线答疑系统时,

系统首先判断用户的身份,教师可以对学

生进行管理,限制交流的人数和时间,记

录访问者的信息等。教师具有对在线用户

管理的权限,可以拒绝在网上发表不宜言

论的用户,也可以实时限定系统的功能,

防止出现不合适的动画、声音等信息。教

师上线后系统发出文字提示,告知学生哪

位教师在线。 答疑板模块:采用了类似于 BBS 形

式,提问与回答的过程是异步的。学生

可进入某位教师的答疑板。教师就是自

己答疑板的版主,对自己的答疑板有一定

的管理权限,而学生只能在答疑板上提问

题或浏览问题。另外,系统提供了“典型

提问”的功能,由管理员——教师将一些

比较典型的问题放到“典型问题”答疑板

上,学生通过浏览这个答疑板了解典型问

题的解答方法。这对巩固所学的知识起到

了重要的作用。其界面如图 4 所示。

图 4 答疑板界面

4.3 个性化测试子系统 个性化测试子系统是一个远程在线

实时测试系统,包括题库管理模块、考务

服务管理模块和考生信息管理模块。该考

试系统可以自动出题,并根据考生答题情

况,系统可以不断调整出题策略,正确评

估考生能力状况,记录考试成绩,同时,

根据考生的考试情况列出考生尚需进一

步掌握的知识点。个性化测试子系统主要

包括以下功能模块。 (1)题库管理模块。题库管理模块主

要是对试题进行管理,系统授权管理员可

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 ·54·

以对试题信息进行添加、修改和删除。 (2)自动组卷。自动组卷模块主要是

用于组卷,系统可以根据考生的能力值组

成适合考生能力的试卷。 (3)考生答题。考生考试模块主要是

用于考试,考试按照账号登入系统后,系

统从试卷库中取出相应科目的试卷。 (4)试卷批阅。考试完成后系统自动

批阅客观题,并一起存在相应的提交数据 表中。

(5)考生信息管理模块。考生信息管

理模块主要是对使用该系统的考生用户

进行管理,系统授权管理员可以对考生信

息进行添加、修改和删除,教师也可以浏

览所有考生用户的信息,但没有添加、修

改、删除的权限。 4.4 网上作业子系统

网上作业子系统不但能够方便学生

上交作业,教师批改作业,而且能够把整

个作业管理起来,使学生可以方便的在网

上找到自己曾经做过的作业。另外,系统

也可以把一些好的作业放到“精品作业展

示”中,供学生参考。 作业子系统可分为教师端子系统和

学生端子系统,界面如图 5 所示。系统

的结构如图 6 所示。

图 5 网上作业子系统

图 6 网上作业子系统结构

5 结束语

本文针对算法设计与分析课程的特

点,提出了基于网络的教学模式,并实现

了网上辅助学习系统。其目标是借助

Internet 环境,建立一套功能齐全、使用方

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便、效率高的网上辅助学习环境。在该环

境下,学生可以学习、练习、答疑和测试。

该系统能很好地配合课堂教学,成为课堂

教学的延伸和提高。 2004 年后,本系统在我校的《算法

设计与分析》的课程教学中开始应用,经

过几年的教学实践,大大地提高课程的教

学效果,同时,系统也在实践中不断地 完善。

参考文献 徐子珊.2008.“算法设计与分析”课程教学和

创新能力培养[J].合肥工业大学学报 22(3):

64—66.

宋文,严兵,杨毅.2008.算法设计与分析课程

改革实施方案[J].高等教育研究(成都) 25

(1):34—35.

张剑平.2002.远程实时与非实时教学系统及其

实现[J].中国远程教育[卷期不详].

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·56·

提高教学质量的一条有效途径:小班化教学

陈庆章 古辉 (浙江工业大学计算机学院 浙江 杭州 310032)

摘要:提高教学质量有很多途径。我们花费了很多精力优化课程体系、改进教学内容、创新

教学方法等。但实际上最基础的条件被我们忽视了,那就是班级的组织形式。笔者认为,现

在的教学班级过大,影响到我们各种有效的教学方法使用,实施小班化教学可以解除现在许

多不必要的烦恼。本文解释了什么是小班化教学、实施小班化教学为什么会带来教学质量的

提高,以及我们如何实施小班化教学。 关键词:小班化教学;教学班级组织;教学组织形式

影响教学质量的因素很多,但涉及班

级的组织形式对教学质量的影响却很少

被研究。很多教师花了大量精力备课,认

真实施课堂教学,但总感觉效果不好。仔

细观察他们面对的教学对象会发现,这些

教师面对的学生太多,以至于教师除了满

堂灌输知识以外,无法进行更丰富有效的

课堂教学活动。所以,改进教学班级的组

织形式,实施小班化教学,对提高教学质

量无疑是一条有效途径。

1 什么是小班化教学

众所周知,由于扩招、节省开支等原

因,现在的大学几乎普遍采取大班教学,

一般教学对象大约在 60~120 人或更多。

大班教学弊端丛生,例如:强调秩序、压

抑学生个性差异、活动空间不足、由于缺

乏与同学及教师之间的互动机会造成心

理问题等。 小班的基本内涵是指以班级为教学

组织形式,而每个班级的学生人数较少。

不同国家、不同地区、不同时期,“小班”

的班级人数有不同的定义。本文指某门课

程的教学对象的人数在 30 人以下,此为

小班。 因为班级人数减少,小班教学可以体

现出的精神主要包括多元化、个性化及适

性化,以丰富的教学活动来满足学生求知

需求和品格训练。

2 小班化教学的优势

(1)小班教学可以实现因材施教的理

念。在目前的大班级里,教师要因材施教

相当不容易,因为学生人数太多,个别差

异相当大,很难有一套适合全班学生特性

的教学方法和课程,教师在课堂上无力照

顾一些学习能力较低的学生,更无法注意

到每位学生的人格与兴趣发展,以致这些

学生成为教室里的“客人”。如果学生都

可以得到很好照顾,他们的学习精力就容

易集中,他们的学习状态就容易被了解,

他们的学习潜力就容易得到挖掘。 (2)小班教学可以使教师精耕细作每

个教学环节。传统大班级上课的教师,要

面对很多学生,除了组织教学和维持秩序

的责任外,还有许多工作要处理,例如答

疑、处理学生间的纠纷、制作 PPT、辅导

学生个别问题等,再加上教学评估和以学

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评教等影响,教师承受了相当大的压力,

教师实施教学活动基本上是粗放型的。减

少班级人数可以减轻教师负担,教师可以

将更多的时间用来进一步深入辅导学习

迟缓的学生、补给学习优秀的学生、准备

讲义、制作教学媒体等,这种精细地教学

对于提升教学质量大有裨益。 (3)小班教学可以培养学生健全的人

格。培养学生健全的人格本身就是教学质

量的要求。在传统的大班级教学下,因为

僵化的教学,学生不能学到相互尊重和珍

惜,反而是互动性较差、冷漠、疏离、竞

争、嫉妒与不合作,压力感、侵略感与退

缩感也增加,学生的表达能力、应变能力

不足,且缺乏思维训练。但是如果实施小

班教学,教师对学生有较多的关怀,学生

有机会参与班级活动,团体气氛融洽,学

生间较少竞争、较少攻击敌意及暴力行为

而有较多归属感,并且有较多发展才能的

机会。学生在愉快的教学环境中培养尊

重、开朗、真实与宽容的生活态度,进而

发展成熟的人格。 (4)小班教学可以改善师生间的互

动。小班教学有助于师生间良性的互动,

使教师与学生在自由愉快的教学环境中

获得知识,师生间因摒除了管理而较为

亲密,因为教师减少了权威的色彩,以

温馨、尊重、包容的态度面对学生,学

生学习兴趣会提升,学习基础会跟进提

高,由此学风会得到明显改善。很多事

实证明,小班教学使得师生关系很好,

教师较能了解学生们的个别能力和潜

力,增加学习成绩高的同学与学习成绩

低的同学共同学习的机会,学生之间凝

聚力增强,教师威信高。

3 小班化教学的实施

适当而合理的班级人数,对提高教学

质量有相当大的好处。但教师能力是必须

优先考虑的因素,如果只是纯粹的为降低

班级人数而营造小班的环境,而忽略了教

师需要有新的观念与新的作为,仍一味地

沿袭教大班时的观念与做法,则是舍本逐

末的做法。任何新的教学改革都需要教师

的配合,才能发挥应有的效果。

浙江工业大学的计算机科学与技术

专业,从 2009 级新生开始,对重要的专

业基础课程、涉及提升专业兴趣的课程和

核心技能课程,实施小班化教学试点。这

不仅有利于提高质量,还能扎实专业基础

和提高学生对专业的忠诚。

在实施小班教学的过程中,涉及操作

层面的工作有以下几个方面。

(1)规划小班教学实施计划。邀请专

家学者及相关人员规划具体且详细的“小

班教学”行动计划,以符合学校的现况与

需求,并拟定相关的实施原则、策略、激

励措施等。

(2)加强小班教学师资培训。组织教

师培训或小班化教学观摩,供教师分享小

班化教学经验,培训重点是如何建立交互

式的学习环境,个性化教学和课堂外教学

活动安排等。

(3)改进小班教学课程及教材。提升

教师教学设计的能力,并能依据学生个别

差异,弹性规划课程和教学内容。

(4)改进小班教学方法及对学生评估

的方法。提高平时成绩权重,降低课程结

束考试成绩的权重。教学重点放在提升学

生学习的兴趣及成就感。把学生学习进步

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的状况纳入课程成绩之中。

(5)调整教学计划。主要是调整学时

数量,大幅减少课堂授课学时,激励学生

充分利用课余时间自学,丰富网上教学和

答疑。

(6)评估和推广小班教学效果。适时

进行校内自我评估,并通过评估结果改进

执行方式。编制宣传手册、撰写新闻、招

生宣传等,扩大学校影响。

我校在全省率先实施或部分实施“小

班教学”,对于提高质量和创建名校无疑

是发挥巨大作用的,也是可以快速见到效

果的,更是提高教学质量的推手。在我校

实施小班教学是可能的。通过系列教学改

革(主要是培养方案和教学方法的改革)

以适应小班教学在资源上的需要,此举可

本质上推动教学质量的提高,提升学生能

力。现在的关键是我们要下决心去研究、

去试点、去改革。

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基于 Web 学档的课程评价实践研究

张文杰 (温州大学网络与信息系统研究所 浙江 温州 325035)

摘要:本文基于笔者在大学本科教学的实践研究,对基于电子学习档案的过程性课程评价理

论和方法进行了探索,提出了基于 Web 学档的过程性课程评价模型与实施流程,对评价结

果的计算等关键问题进行了探讨。 关键词:Web 学档;课程评价;质性评价;量化评价

1 引言

随着我国教育教学改革的深入与发

展,如何在专业教学中培养学生的综合素

质得到越来越多的关注。在如何对“素质”

进行评价的问题上,量化课程评价体系和

评价模式与新的教育理念和教学模式的

矛盾日益显露出来。比如,如何对学生的

能力绩效(competence performance)进行

评价,如何对学生在学习过程中反映的学

习态度、协作精神、人际交往能力和决策

能力等素质进行评价等。因此,如何在教

学实践中引入新的评价理念,进行与当前

教育教学改革相适应的评价改革是我们

不得不面临的一个挑战。

2 质性课程评价与量化评价的区别

与特点

19 世纪末,着眼于教育自身发展的系

统教育评价在美国出现。自此之后,在短

短百年多的时间内,评价思想和课程评价

的理念不断更新、变换。概括地说,课程

评价的范式大体可分为两大类:一类是量

化 课 程 评 价 ( quantitative curriculum evaluation ),另一类是质性课程评价

(qualitative curriculum evaluation)。不同

的评价范式反映了不同的课程价值观。为

叙述方便,本文以下部分将“量化课程评

价”和“质性课程评价”分别简写做“量

化评价”和“质性评价”。 2.1 量化评价的优势与不足

所谓量化评价,就是力图把复杂的教

育现象和课程现象简化并进行量化,进而

从数量的角度分析与比较,推断被评价对

象的学习绩效(performance)。量化评价

范式的认识论基础是科学实证主义,它认

为,只有定量化研究、量化的数据才是科

学的,才能得出客观可信的结论。课程评

价从产生之日起,量化评价范式一直占据

着评价领域的主导地位。从课程评价的发

展历史来看,如果使用恰当,量化评价确

实能比较准确地诊断教育现象和教育问

题,提供具有说服力的评价结论。 尽管量化评价在历史上曾经具有非常

重要的作用,但它也存在不少弱点和不足。 首先,量化评价不能反映学习绩效和

教学过程的某些不可量化因素。伯曼

(Louise Berman)曾精辟地指出:“只关

注可测量的课程极易排除对那些不可测

量的人类经验的教学。这种不可测量的课

程能够帮助学生更好地处理生活中那些

不可测量的问题。”

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其次,量化评价往往以预定目标为评

价标准,这就不可避免地造成课程评价者

与课程开发者和课程实施者的冲突,阻碍

了课程的发展与更新,也在某种意义上束

缚了教师的创造性。

第三,美国哈佛大学心理学教授霍华

德·加德纳(Howard Gardner)针对传统智

能理论于 20 世纪 80 年代提出了多元智能

理论(The Theory of Multiple Intelligences)。

多元智能理论认为,每个学生不同程度上

拥有 8 种智能,智能之间的不同组合表现

出了个体之间的智能差异和学习风格的

不同。量化评价坚持一元性评价标准,而

忽视了价值的多元性和知识的多元性。

2.2 质性评价的特点

所谓质性评价,就是力图通过评价者

的自然观察、调查与分析,全面充分地揭

示和描述被评价对象的各种特质。质性评

价范式,也被称为自然主义评价(naturalistic

evaluation)范式。质性评价在认识论上,

反对把复杂的教育现象和课程现象简单

量化,认为这种做法提供的只能是片面

的、歪曲的教育信息,而且有可能丢失重

要信息。它主张评价应全面反映教育现象

和课程现象的真实情况,为改进教育和课

程实践提供真实可靠的依据。20 世纪 70

年代以后,伴随着“质性研究”在课程研

究领域中的兴起,质性课程评价日益兴盛

起来并代表着课程评价的发展趋势。

3 基于学习档案的评价原理

3.1 学习档案的概念和内容

学习档案(learning portfolio)简称学

档。学档的内容可以是学习过程中形成的

文稿、项目策划书、图片、音视频资料或

其他任何形式的,可以反映学生学习过程

和学生绩效及进步情况的“系列作品”。

电子学档(e-portfolio)是将学档内容数字

化后,运用数据库技术构成的学生学习档

案。相应地,基于网络数据库技术实现的

多媒体学习档案称作基于 Web 学习档案

(Web based portfolio),简称为 Web 学

档(Web portfolio)。本文对学档、电子

学档和 Web 学档三个概念不作区分,即三

个概念等价,其内涵主要指 Web 学档。

所谓系列作品,是学生在完成某一学

习计划的过程中完成的各种类型的作品

集合。它不仅反映了学生所取得学习成就

的广度和范围,也反映了学生的进步情

况。作品集通常由两部分组成:一部分是

学生自己选择的,认为能够反映自己的学

习过程和学习成果的实物或实证材料;另

一部分则是老师为了解学生的学习过程

和学习成果而指定的“学档活动(portfolio

activity)”成果或“学档作业(portfolio

works)”。所有学档内容都应标注提交(或

完成)时间并以时间顺序组织内容,以便

准确反映学生的学习过程和进步情况。这

些材料应覆盖一项学习任务从开始到完

成的各个阶段。 此外,学档还可以收入学生的反思与

自我评价。它对于学生的学习方法、思维

方法和解决问题的决策能力等方面的进

步和成长尤其重要。在学习过程的不同阶

段,让学生描述自己作品的特征、自己在

成长过程中所发生的进步、已经实现的目

标等。通过这种反思,学生成为他们自己

成果和进步的积极评定者。这一方面为学生

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的成长提供了重要契机,另一方面也培养了

学生自我反思和自我教育的习惯与能力。

3.2 基于学习档案的评价 基于学档的评价( portfolio based

assessment),也简称为基于学档的评价,

是随着学习档案的出现而出现的一种评

价方法。基于学档的评价是依据学生在学

习过程中提供的学习档案材料,对学生的

学习方法、问题处理与决策方法、思维方

法、研究方法以及所反映出的学习绩效和

能力的综合评价。很显然,基于学档的评

价不仅关注学生的学习 终结果,更关注

学生在学习过程中取得的学习方法、思维方

法、决策能力等学习成果。这些学习成果,

往往很难,甚至不能通过一般量化评价方法

进行评价。所以基于学档的评价是一种基于

学习过程和学习绩效的质性评价。

3.3 基于学档的评价的思想基础和意义 基于学档的评价是在教育评价改革

的大背景下出现的,其思想基础与改革的

思想基础是一致的。基于学档评价的主要

意义在于它能够使学生自己判断自己的

进步。 在传统的量化评价中,测验或考试对

学生而言具有相当的神秘性。从考试的命

题、评价标准的制定,到分数的评判,学

生完全被排斥在外。这是传统测验对客观

性的追求所决定的。基于学档的评价与此

迥然不同。由于要考查的是学生在学习过

程中所获得的能力,以及运用所学知识所

取得的成就,因此学生就成为选择档案内

容的一个决策者甚至主要决策者,从而学

生也就拥有了判断自己学习质量和进步

的机会,学生成了所提交作品之质量和价

值的仲裁者。当然,这一切都要基于评价

观念的转变,即对学生成绩的评定,是对

其进步过程的连续考查,而不是对学生所

掌握内容的阶段性评价。

4 基于学档评价的模型与实施流程

基于上述理论,笔者对基于学档评价

的方法进行了实践探索。 首先,依据基于学档评价的原理,制

定了基于学档的评价实施流程,这也是基于

学档评价的模型。同时,据此模型,我们开

发了基于网络数据库技术的 Web 学档。 4.1 基于学档的评价实施流程和模型

基于学档的评价实施流程和模型如

图 1 所示。其中,虚线箭头表示信息流程,

实线箭头表示操作流程。由图 1 可见,基

于学档的评价的实施模型,除准备培训阶

段外,可以分成三个主要阶段。 第一个阶段是启动阶段,也是教学设

计阶段。大家知道,不同的学习过程是通

过一个个不同的学习子过程实现的。而每

一个不同的学习子过程,又需要在不同的

学习资源的支持下,由不同学习或教学方

法实现。因此,在教学设计阶段,教师的

教学设计内容,不仅包括了学习过程的具

体实施细则和流程,同时还应对每一个具

体子过程所需要的学习支持资源和学习

方法进行设计。同时,为适合基于过程的

绩效评价实施,在教学设计阶段要对每一

个必要的学习子过程进行基于学习过程

的评价策略设计。这包括每个学习过程中

以及学习过程结束后应该达到的学习绩

效和相应的评价标准,也包括学习过程中

的资源利用、信息处理、情感交流、协作

交流等情况的评价标准。

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图 1 基于学档评价的实施流程

上述这些设计成果的全部,构成了教

学设计文档。教学设计文档是学习组织和

学习评价的依据,其重要性可想而知。

第二个阶段是实施记录阶段,即实施

教学设计并形成学档记录的过程。在教学

设计的实施过程中,学生根据自己的学习

过程的体会和所取得的绩效成果,按要求

向学档添加学档作品和学习过程记录。教

师则根据学生提供的学档作品和学习过

程记录,对学生的学习过程提出建议性评

价,以保证学习过程的正常进行。之所以

称之为建议性评价,一是因为教师的这些

评价主要是针对学生的学习过程的,它可

能没有绝对的正误判断标准,教师的指导

意见仅供学生参考。比如,学生要对一个

事件的有关调查数据进行处理,可以用

Excel 也可以用 SPSS,甚至可以自己开发

专用处理软件。不同的方法所得到的数据

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处理结果一样,但学生在学习过程中得到

的锻炼可能不一样,每个学生可以根据自

己的情况作出抉择,没有哪个方法是绝对

正确的;二是因为,学生即使在错误的学

习过程中,也可能在能力上有独特的

收获。 第三个阶段是 终评价阶段。基于学

档的 终评价的依据,不仅是学生学习过

程的 终学习成果和学习总结材料,还包

括学生在学习过程中提供的学习过程记

录(包括音频、视频、照片等)、中间成

果、反思报告等。它既反映了学生的学识

水平,同时也反映了学生在学习过程中各

种能力的提高足迹。 基于学档评价的 终成绩,至少应包

括三方面:①关于学习过程中学生表现和

进步的评价;②关于学档作业所反映的学

生学习绩效评价;③关于学习过程中反映

的学习态度、协作精神、人际交往能力和

决策能力等不可量化因素的评价。具体的

评价标准因学习目标、学习内容和具体学

习模式的不同而不同。 4.2 基于学档评价的成绩

基于学档评价的学生成绩包括小组

终成果评价成绩、小组研究计划实施过

程和组内协作情况评价成绩、个人责任与

任务完成情况评价等,每部分都有相应的

评价标准。依据 Web 学档提供的资料和各

组的成果,实施组间互评和组内成员间互

评的方法。具体成绩计算方法如下:

iikki yCXCCXCX 32100 /ˆ +++= σ 其中, 0C , 1C , 2C , 3C 是三个常数,可

根据实际情况设定。它们决定了相应项在

总成绩中的比重。 iX̂ 是第 i 个学生的评价

成绩; kX 0 是第 k 组的 终成果评价成绩,

即各组对第 k 组的互评结果; iX 是全班对

第 i 个同学评价的标准分。(对全班)

00 /)( σxXX Ii −=

其中, 0IX 是第 i 个同学的组内互评价值;

x 是全班所有同学的互评价结果平均值;

0σ 是全班互评价结果的标准差。

kσ 是对第 k 组成员的个人责任履行

情况和协作情况互评原始数据标准差。

kC σ/1 项反映了该组的总体协作情况。协

作情况越好, kσ 值越小,此项得分越高。

iy 是教师对第 i 个学生的评价分,它

不仅包括学生的出勤情况,履行个人任务

的情况等,还应包括学生在学习过程中表

现出的创新思维及决策能力等不可量化

因素的评价。 这样的评价策略,既考虑到全组的

终成果完成情况,也考虑到组内协作情况

和每个成员的个人责任履行情况。它克服

了全组一个分,不考虑组内协作情况和个

人责任履行情况的弊病。实践证明,这种

评价方法比较容易操作,也可大大激励大

家的协作精神和个人责任心,基本杜绝了

某些同学的“坐蹭车”现象,比较适合我

国国情。

5 关于基于学档评价的标准问题

基于学档的评价标准与传统评价有

很大不同。从实质上看,基于学档的评价

是为了更好地改善课程和教学,使之更符

合学生发展的需要,从而促进学生的全面

发展。因此,凡是能表明或促进学生进步

的指标往往都被列为评价的不同维度标

准。此外,评价标准应该由教学活动的直

接参与者——教师和学生共同制定。这种

做法, 大限度地保证了师生,特别是学

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生,对标准的了解和把握,让学生清楚地

知道他们在各方面的要求究竟达到何种

程度。

应该指出,质性评价并不完全排斥量

化评价。在基于学档的评价中,对一些可

以量化的学习特征或学习绩效的评价策

略,仍主要使用量化评价方法。但是,在

基于学档的评价实践案例中,关于学习过

程中反映的学习态度、协作精神、人际交

往能力和决策能力等不可量化的因素的

评价,仍没有很高可操作性的客观标准或

方法。这是值得在进一步实践中深入研究

的问题之一。

参考文献

[美] Ellen Weber. 2002. 有效的学生评价[M]. 国

家基础教育课程改革“促进教师发展与学生成

长的评价研究”项目组译. 北京:中国轻工业

出版社出版. Instructional media and technologies for learning.

2002. 7th Edition, Robert Heinich etc., Prentice- Hall, Inc.

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基于 IPR-CDIO 理念的计算机专业教学改革的探索与实践*

李继芳 奚李峰 杨庆 (浙江万里学院 浙江 宁波 315100)

摘要:本文论述了 IPR-CDIO 的工程教育思路,结合实际,阐述了基于 IPR-CDIO 理念的计

算机专业课程体系设置,描述了课程设计、教学方法和评价标准的改革成效,不断探索培养

与社会需求相适应的计算机专业工程技术人才之路。 关键词:IPR-CDIO;工程教育;能力培养

1 引言

计算机专业工程教育目标是培养 IT行业工程师,即培养必须掌握基础技术中

深厚的应用知识;善于构思、设计、实现、

运作计算机产品或系统的技能;能完成较

为复杂的系统工程;能适应现代化开发团

队和开发环境的工科毕业生。CDIO 可以

实现这一目标。 CDIO 是国外高等工科教育的一种创

新模式,它代表构思(conceive)、设计

(design)、实现( implement)和运行

(operate)。它以产品的从研发到运行的

生命周期为载体,让学生以主动的、实践

的、课程之间存在有机联系的方式学习工

程。CDIO 是由美国麻省理工学院(MIT)、瑞典皇家工学院等四所世界前沿工程大

学从 2000 年起组成的跨国研究组织,在

1 600 多万美元巨额的资助下,经过四年

探索研究,他们创立了 CDIO 工程教育理

念并成立了 CDIO 国际合作组织。目前,

CDIO 因其与社会需要一致性、具有国际

先进性、实践可操作性、全面系统性和普

遍适应性等特点而被国际上几十所院校

所采纳,育人成效显著,2006 年,汕头

大学成为首所加入 CDIO 国际组织的中

国大学,CDIO 之风吹进了中国大地,其

先进的教育理念引起了中国高等工程教

育界的高度关注。 扩大招生已经有 10 年了,普通本科

院校招进了中国 95%的大学生,他们有着

共同的特点:思维灵活、兴趣广泛,但不

能专一;热情高昂、积极参与,但不能持

久;做事遇难而退、虎头蛇尾,责任意识

不强等,加上单一的、知识型的工程教育

模式,形成了与经济发展不相适应的人才

规格上的供需矛盾,中国高等工程教育模

式的改革迫在眉睫。 从 2004 年起,浙江万里学院计算机

专业致力于学生的工程技术能力培养,率

先在集中实践性课程中实施“项目化”训

练,即在课程中引进具有实际意义的软件

工程项目,通过对项目进行构思(需求分

析)、设计、开发、运行和维护的全过程,

训练学生的综合知识能力、自学能力、组

织沟通和协调能力,这与 CDIO 的理念和

目标是完全一致的。通过学习 CDIO 工程

教育理念,结合学生实际,提出了 IPR-CDIO

∗资助项目:应用型本科院校“十一五”国家课题“我国高校应用型人才培养模式研究”重点项目(FIB070335-A8-01)。

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的工程教育思路,其中 IPR 是指兴趣

(interest)、毅力(perseverance)和责任

(responsibility),IPR-CDIO 就是将激发

与塑造学生专业学习兴趣、解决问题毅力

和社会责任感,融入到系统研发的 CDIO过程。通过不同级别的项目设计,以激发

学生的专业学习兴趣,培养其获取知识

(自主学习)、共享知识(团队合作)、运

用知识(解决问题)、总结知识(技术创

新)和传播知识(沟通交流)的能力与素

质,同时训练其职业道德修养和社会责任

意识。 本文重点介绍基于 IPR-CDIO 教育理

念的计算机专业课程体系设置,相关的教

学实施与改革成效。

2 专业课程体系设置

将 CDIO 工程训练的思想融入计算

机专业的人才培养体系,从课外素质拓展

训练到集中实践课程,再推广到专业教学

课程,均是以项目构思、设计、实现、运

作贯穿教学过程,以对项目的贡献度作为

学习评价标准。如图 1 所示为以能力培养

为核心的计算机专业课程体系,也称为 3级项目教学体系,其中 1 级是能体现综合

知识与专业能力要求的项目,从激发专业

兴趣入手,由入门到基础再到专业, 终

达到创新应用知识的能力和素质;2 级为

包含课程群和某一方面综合能力要求的

项目,一般为某一阶段或某一方向上的综

合知识和能力;3 级为单一课程级和基本

技能的项目。工程教育过程就是通过 3级和 2 级的知识与能力支撑, 终实现 1级能力目标的培养过程。

图 1 以能力培养为核心的计算机专业课程体系

以上课程体系的设置,在总学分不变

的情况下,每门课程的授课学时减少了

30%~35%,用于学生自学消化与合作研

讨,增加了团队设计项目,以提升学生的

自主学习能力、团队协作能力及工程项目

的驾驭能力。该课程体系设置具有以下 特点。

(1)加强了基础学科和兴趣培养课

程,同时压缩了理论学时,增添了自学与

讨论学时,应用 CDIO“做中学”的教学

方法,奠定工程知识基础,有利于开展 IPR教育体验。

(2)强调以课程群为单位组织教学,

有利于师资团队建设,也避免了知识重

复,递进地培养学生专业技能。 (3)重视阶段性、综合性训练和工程

实践课程,逐步培养学生工程意识和实践

能力。 (4)全程实施“项目化”教学,通过

校企合作,引进师资、项目,使学生在创

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·67·

新意识、项目设计能力、团队合作精神、

职业道德修养等方面得到有效训练。 基于以上课程体系,针对不同年级的

学生,通过不同的课程或训练项目, 终

实现学生的 IPR 素质及 CDIO 能力的培养

目标。

3 教学实施过程

3.1 结合课程性质,设计教学内容 授课教师必须梳理清楚所授课程在

专业中的地位和作用,明白课程在知识和

能力上的教学目标。理论学时大大压缩,

讨论与研究的学时增加,到底讲什么?讨

论什么?怎样讨论?这些问题摆在所有

任课教师的面前,促进教师们认真学习领

会 IPR-CDIO 教育思想,重新梳理课程的

性质及作用、教学内容与结构、教学方式

方法、考核评价形式等,自然形成课程组

团队,并在整个教学过程中联系紧密,达

到了 CDIO 的师生互动目标。 合作性教学也需要一个过程,经过课

外的拓展训练、课内的典型课程试点,才

逐步在专业课、课程群中推广。例如“计

算机导论”课程,肩负着引导学生专业入

门、激发专业学习兴趣、养成大学学习习

惯的重任,是专业教学改革的重点,经过

三届“多师参与、专题讲座、小组合作、

多元评价”改革试验,受到师生们的拥护,

而且组建了高水平的师资团队,形成了以

专业兴趣培养、学习习惯养成为目标的教

学体系,如图 2 所示。到目前为止,这种

基于 CDIO 理念的以能力培养为核心的教

学体系已在 20 余门课程中推广应用,包

含了专业教学中的大部分课程。

图 2 基于 IPR-CDIO 理念《计算机导论》教学体系

3.2 多样化的教学方法 浙江万里学院经点、线、面的试验后,

在全校推广“自主学习与合作性学习相结

合”的教学方法,这与 CDIO 的“做中学”

原则和“基于项目的教育和学习”的宗旨

是完全一致的,目的是调动学生学习的主

动性、积极性和创新性。美国著名哲学家、

教育学家和心理学家杜威指出:“从做中

学是比从听中学更好的学习方法”,“学与

做相结合的教育将会取代传授他人学问

的被动的教育”。

小组合作式的项目化 CDIO 过程就是

“做中学”的充分体现。无论是理论课程、

实验课程或集中实践课程,都要设计好项

目内容,将学生分成小组置于“做”的情

景之中,为了完成任务,他们必须去做、

去学习、去讨论。教师(或工程师)起指

导作用,负责引导学生进行项目的 CDIO

过程。

针对不同性质的课程,“项目”的内

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·68·

涵不一样,小到课程中某一案例分析,大

到某一实用系统的综合性设计,从模拟到

真实,学生小组通过课上、课下,自学、

讨论、调查、实验等不同的方式去做,

终完成项目的需要分析(构思)、设计、

运行、维护整个生命周期,从而锻炼学生

自主学习、主动实践、合作交流、项目调

控等能力,培养 IPR 素养。 3.3 多元化评价标准

教学改革的关键是评价标准的设定,

IPR-CDIO 强调以能力和素质作为对学生

个体评价的内容,如图 3 所示的多元化评

价关系图。其多元性体现在:①评价主体

多元。学生本身、学生组长、教师均参与

评价,对于涉及第三方(如用户)的项目,

还有第三方参与评价;②评价内容多样。

学习态度、参与力度、责任意识,以及对

知识理解与掌握、实验技术水平、合作交

流能力等能力与素质的体现;③评价方式

多种。知识测试、作品展示、汇报答辩、

调查报告、综述论文等。

图 3 多元化评价关系图

结果表明,这种评价方式改善了师生

关系,增强了学生自信心,促进其不断反

思,修正不足,有利于学生在做人、做事

上的健康成长。这种重能力、重素质的评

价取向,杜绝了在以知识为本位的评价方

式中部分学生靠投机取巧、取胜的心理现

象,每位学生会自觉地参与 CDIO 过程,

脚踏实地完成自己的与小组的任务,结果

是使优秀者更出类拔萃,后进者不断提高

跟进。教师在这个过程中,也会与时俱进,

不断优化教学设计,接受学生的评教反

馈,不断改进教学手段与引导方法,提升

指导水平和教学能力。

4 结论

4 年来,计算机专业基于 IPR-CDIO理念的项目化训练在从课外到课内,从集

中实践课程到专业选修课程、核心课程乃

至所有课程中推广实施,项目选取由小到

大、由单一到综合、由模拟到实际、由校

内延伸到校外,积累了丰富的训练经验,

收获了丰硕的成果:以学生为主研发了 10多项实用工程项目,部分软件投入使用,

获取企业资助 20 余万元,有 14 个软件获

得了国家版权局计算机软件著作权登记;

学生自创公司近 10 家;在校获取“挑战

杯”科技作品竞赛国家级三等奖 1 项,省

级奖 6 项;多媒体设计竞赛省级奖 20 余

项;毕业生普遍自信了,就业质量明显提

高。教师相关研究论文近 20 篇,出版教

材 3 部,主持包括省级教学团队、国家级

计算机专业应用型人才培养典型教学模

式推广研究等省级以上教育研究课题 10项。学院实验中心单独设立了项目研发实

验室、训练基地及 CDIO 研讨室,学院 95%的教师积极参与 IPR-CDIO 的教学改革活

动。IPR-CDIO 成了浙江万里学院计算机

专业的品牌,不仅使本专业进入了学校的

教学改革创新实验区,学校下拨百万元经

费资助后续研究与实践,而且被“高等学

校计算机应用型人才培养模式研究”课题

组确立为应用型本科特色教学模式之一,

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·69·

并将在全国同类院校工科专业中推广应

用。题为“基于 IPR-CDIO 理念的计算机

专业课程教学改革与实践”的论文荣获浙

江省 2009 年教学成果二等奖。 总之,IPR-CDIO 的提出是我们在自

身多年改革实践的基础上,学习借鉴国外

先进的教学理念而形成的,改革的结果表

明其方向是正确的,但是也存在一些问题

需要认真思考与探索:一是工程教育认证

方法是否像国外那样具体实用?是否有

利于应用型大学生综合素质与能力提升?

二是普通本科的工程教育与高职教育的

本质区别如何体现?三是如何体现教学

型学校的教学中心地位?如何处理好教学

改革与科研考核的关系?期望有更多的

专家给予指导,更多的同行参与研究,共

同探索出一条实用的、高效的应用型工程

技术人才培养之路。

参考文献

陶勇芳,商存慧.2006.CDIO 大纲对高等工科

教育创新的启示[J].中国高教研究(11):81—83.

查建中.2008.面向经济全球化的工程教育改革

战略[J].高等工程教育研究(1):21—27. 李继芳,奚李峰,董晨.2009.IPR-CDIO 环境

的计算机工程教育研究[J].计算机教育(18):45—47.

查建中.2008.论“做中学”战略下的 CDIO 模

式[J].高等工程教育研究(3):1—9.

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·70·

“任务驱动”教学模式在《离散数学》课程中的实践探索

陈建明 (浙江师范大学数理与信息工程学院 浙江金华 321004)

摘要:本文分析了目前高校计算机专业学习《离散数学》课程存在的问题。通过实践,提出

了采用“任务驱动”教学模式的合理性和必要性。以《离散数学》课程为主要背景,阐述了

“任务驱动”教学模式如何在教学中实施,如何使学生在教学过程中加深对课程的理解。 关键词:任务驱动;离散数学;教学模式

1 引言

《离散数学》是计算机与信息类专业

的重要专业基础课,自成体系,有坚实的

理论。离散数学的基本概念、基本原理和

基本方法在计算机学科中得到了广泛的

应用,一直以来都是计算机学科的理论基

础,学好这门课是学习其他计算机课程的

重要保证。离散数学中涉及到的数理逻

辑、集合论、数论、代数系统、图论和形

式语言等在计算理论、数据库、计算机密

码学、数据结构、编译原理、软件工程、

人工智能和图形学等计算机学科的许多

专业基础课程中有重要的应用,显示了其

重要的基础地位;同时它们在数学形态

学、图像分析与处理、数据压缩、数据挖

掘、计算机网络和信息安全等计算机主要

应用领域里也都有着广泛的应用,显示了

其在计算机科学发展与应用中的巨大作

用。在历年教学实践中,在课程设置上,

这门课程都被要求教学内容要少而精,新

而实;教学方法上要深入浅出,与专业内

容紧密联系;在教学目标上要增强学生的

学习自主性。

2 现状分析

与离散数学的早期教学阶段相比,进

入 21 世纪以来,离散数学的教学面临了

一些新的变化,这就要求相关的教学工作

者重新思考现有的教学模式是否应该作

必要的调整以适应这些新的变化。经过分

析发现,主要有以下几点变化需要我们特

别注意。

第一,与 20 世纪 80 年代初期不同,

现有的离散数学不但种类变得更加多样,

而且内涵也更加丰富。离散数学本身也是

一门重要学科,它也随着计算机科学的发

展而飞速发展,培养离散数学的研究型人

才也是我们教学过程中应考虑的问题。但

是这些内容有一定的抽象性,逻辑性要求

较高,教学时间从高校扩招以后进行了压

缩,离散数学的课时压缩到每周 4 学时,

现在要求将离散数学的课时变成每周 3 学

时,要全面系统地学好就会很困难。这就

要求我们重新审视课程的教学目标,做到

有所取舍。 第二,大众化教育背景下的学生层次

差异。以前大学是精英教育,所以学生的

素质相对比较高,而且知识和能力结构的

个体差异较小。自从我国高校大规模扩招

以来,高校已经由精英教育逐步向大众化

过渡,在这样的背景下,学生的层次已经

发生了较大的变化。这些学生不但原来的

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基础相差很大,而且毕业后的去向也更加

复杂,这都对教学提出了更高的要求。 第三,对学生的应用能力要求、对课

程的知识结构提出了新的思路。对学习离

散数学的能力从不同的方向提出三个层

次的要求,它们分别是数学思维能力、逻

辑能力和研究创新能力。在《离散数学》

课程中分别对应于:①问题定义与分析、

算法设计;②数理逻辑、证明、推理;③

平行推理,模仿基本知识、基本定理。这

对传统教学模式提出了新的挑战。

3 “任务驱动”教学模式

所谓“任务驱动”教学法,就是教师

把教学内容设计成一个或多个具体的任

务,让学生通过完成一个个具体的任务,

掌握教学内容,达到教学目标。它是学生

主动学习,教师加以引导的一种教学 方法。

“任务驱动”教学法是建立在建构主

义学习理论基础上的一种教学方法。建构

主义学习理论认为,知识不是单靠教师传

授的,而是在其他人的帮助下,利用学习

资料,在学习者自己的经验基础之上建构

获得的。它将以传授知识为主的传统教学

理念,转变为以解决问题、完成任务为主

的多维、互动式的教学理念,将再现式教

学转变为探究式、实验式学习,使学生处

于积极的思维与学习状态。每一位学生能

根据自己对问题、任务的理解,运用已有

的知识、技能和经验提出设想与方案,从

而解决问题。 根据现状及其分析,并通过教学实

践,离散数学课程中实施“任务驱动”教

学方法是十分必要的,也是合理的。 首先,“任务驱动”教学模式以任务

为主线,可以有效避开一些烦琐概念,从

而把学习引导到以培养学生的理解能力

上来。离散数学为了本身的完整性需要,

往往有许多性质是平行,而这些性质可以

用同样方法证明,只要我们在课堂教学设

计的时候避开这些内容,就可以将有限的

精力放到主要内容上,使学习保持连 续性。

其次,“任务驱动”教学模式可以通

过在实践环节设计不同层次的任务,从而

达到不同层次学生对知识的接受能力的

不同要求。这要求我们设计更多更丰富的

不同层次的实践任务,不仅可以满足普通

学生的培养基本能力的需求,也可以满足

高层次学生进一步提高的需求。 另外,“任务驱动”教学模式旨在让

学生在掌握基本知识的基础上,锻炼和培

养发现问题、分析问题和解决问题的能

力,并在不断解决问题的基础上,学习更

多的知识,培养解决更复杂问题的能力,

这符合对学生能力培养的要求。 在大众化教育模式下,由于学生本身

素质的问题,往往不喜欢进行主动性的学

习,而被动地听课、接受知识又使他们觉

得枯燥和乏味。“任务驱动”教学模式有

利于培养学生的学习兴趣。在“任务驱动”

教学模式里特意设计任务情景,不知不觉

中激发了他们的主动性学习的兴趣。

4 “任务驱动”教学模式的实施

实施“任务驱动”教学模式并不只是

在教学过程的某个点上,而是应该在整个

教学过程的各个环节中都贯穿“任务驱

动”的思想,它是一个系统工程。师资培

养、教材建设、课件设计、实践任务设计、

课程考核方法设计无不需要贯彻“任务驱

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动”的要义。例如,在教材的选取上要求

是概念清晰、讲解透彻、例题丰富,许多

例题都来源于实际生活或工程问题,给人

以鲜活的感觉;有许多历史注记,能让读

者了解问题的来龙去脉,增加了学习的趣

味性;习题设计是分级的,有基本习题、

进阶习题、挑战性习题,能培养学生解决

综合问题的能力。我们在课堂教学的同时

提供一些探索与讨论性的材料、文献阅

读,供学生学习和讨论,使教学内容丰富

多彩。在此基础上,我们在《离散数学》

课程的教学中设计了一整套教学实践方

案,经过教学实践证明,这种整体“任务

驱动”教学方案对本课程的教学是十分有

利的。 课堂教学是实施“任务驱动”教学的

主要的场所,在目前多媒体教学的前提

下,教师应事先将基于“任务驱动”的教

学内容精心设计在每一节课的教学设计

中,教学设计应充分体现以下思想。 (1)结合学生特点精心设计任务。为

更加合理地设计任务,可以将教材中各章

节知识点出现的顺序作适当地调整,可以

先设计出几个任务。我们在教学设计中主

要设计几篇课程论文,提供给学生探索与

讨论,这样既可以保障在有限的时间内完

成每节课需要完成的任务,也可以培养学

生数学思维能力、逻辑能力和研究创新 能力。

(2)能引导学生分析任务并提出问题。

每一个教学设计中都包含新的知识和旧

的知识,学生接受任务后首先思考如何去

完成任务,在完成任务的过程中将会遇到

哪些不能解决的问题。当教师利用教学设

计成功地引导学生提出新问题后,教师就

可以顺理成章的将新知识传授给学生,这

可以极大地调动学生主动求知的欲望。当

新知识传授结束,就可以引导学生自己解

决新问题。同时应积极引导学生自己提出

问题,师生共同讨论,一起设计课程论文,

这样他们既学到了新知识,也了解了探究

任务的基本方法。

5 离散数学教学方式方法的思考

《离散数学》课程在文理综合大学里

课时达到 60 课时以上。在国外的许多名

牌大学中,离散数学作为两个学期的课

程,课时达到 160 课时以上,而在国内的

院校,离散数学的课时一再被压缩,基本

上是每周 4~5 课时。在我们学校,90 年

代,离散数学是每周 8 课时,分两个学期

进行教学。高校扩招以后,对基础课程进

行了压缩,离散数学的课时压缩到 4 个。

教学内容不能无限制的压缩,一定要保证

学生掌握学习后续课程必备的基本知识,

有充足的理论保证,才能为以后的学业打

好基础。教师不能被动适应,只能在教学

理念上有所突破、教学内容上有所创新、

教学进度上有所改善、教学效率上有所 提高。

由于目前的教材内容介绍非常详细,

教师不需要花太多的时间去讲细节及证

明过程,教师在课堂上只需要讲清来龙去

脉,内容重点,基本思路,证明的关键。

教师应该将自己对内容的理解以及所作

的研究传授给学生,并将具体的重点内容

作为专题,组织分组讨论,这样的教学方

式,可以使学生学到更多的知识,积累更

多的经验,并在思维上得到更多的训练,

充分发挥学生的主观能动性。经过几篇课

程论文的写作,不仅让学生在理论学习上

投入较多的精力来奠定坚实的学科基础,

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·73·

有益于学生的长远发展,而且体会到科学

研究的艰辛和成功的喜悦,有益于増加学

生的自信性。

当今的多媒体技术为突破传统的教

育手段、观念提供了很好的契机,基于以

教师为主导、以学生为主体的教学模式,

以“教师、学生、媒体、教学内容”为教

学四要素,必须建设离散数学多媒体课

件。多媒体课件可以利用图形、图像、声

音、动画、视频等形式表达一些复杂的教

学内容,这些形式能够将抽象的内容以直

观明了的形式展示在学生面前,例如表述

复杂的内容,一张图片就能解释清楚。这

种新的教学形式能够起到压缩课时,但不

减少内容的作用。另一方面,整个课件系

统集成了课件、作业、答疑、讨论、考试、

试题库、网络资源、学习跟踪分析、管理

等,网络课程的建设充分利用了现代网络

技术,极大地改变了传统离散数学教学中

存在的问题,为学生提供了丰富多彩的网

上教学资源,方便学生自主学习,学生可

以通过网络课件来解决问题,这有利于学

生个性的发挥,有利于培养学生的创造力

和自我学习能力。

考核方式是影响学生学习行为的主

要因素之一,在“任务驱动”教学模式下,

应该改革传统程序设计的课程考核方式,

以促进课堂教学和实践教学达到更好的

效果。为了做到这一点,我们认为对程序

设计的考核方式应该注意以下几个方面。

(1)应将学生平时的任务成绩纳入

终的课程成绩中。

(2)应淡化对纯概念性内容的考核。

(3)应注重对学生实际能力的考核。

在这几年对离散数学教学探索的过程

中,我们对教学评价进行了规范。对于学

生,突出他们的平时表现,总评成绩的构

成如下:期末考试占 60%,课程论文占

30%,平时成绩占 10%,这虽然增加了教

师的工作量,但对学生来说,能够避免一

次考试失利带来的不公平。平时成绩能鼓

励学生平时努力,提高上课的到课率,课

后书面作业完成情况也是重要的考核内

容。课程论文是要求学生选择主题后利用

课程提供的资源或自行收集阅读材料来

学习,学生自主创造性的学习要给予特别

的关注,课程论文要给予适当的成绩。

6 结束语

“任务驱动”教学模式的 显著特点

是以学生为主体,改变了以往“教师讲、

学生听”的被动学习模式,形成了学生主

动参与、自主协作、探索创新的新型教学

模式。这对于离散数学课程来讲是特别有

推广价值的,可以加深学生对所学理论知

识的理解,培养学生的自觉能力和独立思

考能力,有利启发学生的分析能力、开发

学生的智能。我们体会到用“任务驱动”

教学模式实施教学改革是成功的,学生比

较欢迎,反映较好。

参考文献

中国高等院校计算机基础教育改革课题研究

组.2006.中国高等院校计算机基础教育课程

体系[M].北京:清华大学出版社,17—30. 何克抗.2004.建构主义学习环境下的设计

[Z].http://www.etc.edu.cn/论著选摘/何克抗. 蔡之华,薛思清.2000.面向 21 世纪的计算机

专业数学教学研究.全国计算机新科技与计算

机继续教育论文集[C].重庆:西南交通大学出 版社.

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项目化案例对象的设计和表示

徐鹏飞 杨枨 (浙江大学计算机科学与技术学院 浙江 杭州 310027)

摘要:基于项目的案例学习系统(PBCLS)是模拟现实项目开展过程的仿真教学系统。项目

化案例对象(PBCO)作为 PBCLS 的核心数据结构,承载着描述、记录、传递、继承案例

知识的功能。本文通过对项目管理知识体系中有关项目管理的知识和内容的研究,提取了项

目的基本属性和关键特性,采用 XML 的方式来定义和描述 PBCO。以此方式定义的案例对

象已具备描述简单项目案例的功能。 关键词:项目;案例对象;XML

1 引言

基于项目的案例学习系统(PBCLS)是面向国内软件学院的需求,特别是面向

软件工程系列课程的案例教学需求,设

计、开发的一套案例教学系统。系统中的

案例模拟了现实项目的开展过程,设定了

多个角色,每个角色都预先定义了各自需

要完成的任务或活动,不同任务或活动之

间具有一定的依赖关系。每个案例可以由

一个项目组来启动和开展,需要由一位或

多位扮演者协同工作以完成项目。学习者

可以扮演案例中的某一角色,根据预先定

义的要求完成一系列任务,一旦完成就可

以进入下一阶段的学习。指导者一般由教

师扮演,可以监控各个项目组的进度以及

完成的质量,并可以对具体某一阶段的任

务进行讲解和分析,指导和推进各个项目

的进行。 项目代案例对象(PBCO)作为系统

的核心数据结构,承载着描述、记录、传

递、继承、案例知识的功能。它必须能定

义和反映一个项目的基本属性和关键特

性。本文对应该采用什么技术,以及如何

定义 PBCO 进行了初步的研究。

2 项目化案例对象的 XML 表示

2.1 什么是XML? 为什么采用XML来定

义 PBCO? XML(可扩展标记语言)是 SGML

(标准通用标记语言[ISO 8879])针对特

定应用领域的一个子集。描述了一类称为

XML 文件的数据对象,同时也部分地描

述了处理这些数据对象的计算机程序的

动作。XML 不同于只能提供数据格式描

述的 HTML,它提供了数据结构的描述,

从而有助于进行文件内容的结构声明和

语言描述。 XML 大的特点是用户可以根据需

要制定能够反映数据内容的标签,实现数

据内容和数据表现方式的分离。XML 具

有良好的数据存储格式、高度结构化、可

扩展性、自描述性、开放且互操作性等优

点。基于以上诸多的优点,XML 在不同

的领域中都得到了广泛的应用。美国的教

学管理系统全球化学习联盟提出和制定

的 SCORM 标准利用 XML 来表示可共享

学习对象。此外,Rosina Weber 等人提出

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·75·

了 CBR 系统中的案例表示方法。基于

XML 以上的特点以及广泛的应用性,我

们采用了以 XML 的方式来定义和描述案

例结构。 2.2 什么是 PBCO?

PBCO——项目化案例对象,作为

PBCLS 的核心数据结构。它设计的好坏直

接关系到案例的表示能力,影响系统的各

种功能需求。以此,PBCO 的设计是系统

设计中一项关键问题。以下分别从 PBCO的设计目标、使用范围以及关键问题做以

简单的陈述。 2.2.1 设计目标

PBCO 表示一个以项目方式组织的完

整的案例,它必须能够包含项目的基本要

素、消耗的资源以及项目的边界条件。同

时,PBCO 应该具备良好的扩展性能,以

满足日后复杂案例的需求。再次,PBCO应该容易进行解析和加载,并方便不同系

统之间的共享和重用。 2.2.2 使用范围

所有以项目方式组织的软件开发案

例,都可以用 PBCO 来进行定义和描述。

2.2.3 关键问题 设计 PBCO的关键问题是抽取项目的

基本要素,设计 PBCO 的 XML Schema,

给出一个完整定义的 PBCO 示例。

2.2.4 案例对象的结构层次

根据 PMBOK 2004 中的定义,项目是

为提供某项独特产品、服务或成果所做的

临时性努力。一个项目由一系列相互依赖

的过程构成,每个过程需要消耗一定的资

源(人力和物力),具有特定前驱和后继,

以及输入、输出。一个定义完好的项目应

该构成一张拓扑图或者是一张 PERT 图。

根据上面的项目定义,一个项目化案

例对象必须包含以下三个方面。

(1)项目的基本属性。案例名称、版

本、版本日期、作者、联系方式、介绍、

备注。

(2)项目所需要的资源库。人力资源

及其他资源类型。

(3)项目的一系列过程集。一系列定

义明确的过程以及相互之间的依赖关系。

案例对象的层次结构如图 1 所示。

图 1 案例对象的层次结构

2.3 案例对象的 XML Schema 设计 XML 模式(XML Schema)是一个由

W3C 推荐用于描述 XML 文件结构的标

准。它与上一代标准 DTD(文档类型定义)

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一样,也是对一类 XML 文档进行约束。

XML Schema 的设计目的很多和 DTD 相

似,但是其在功能以及扩展性方面超越了

DTD。首先,XML Schema 本身就是 XML文档,不像 DTD 有其独特的语法,这就

使开发人员不必懂得两种语法就能编写

一个格式良好的 XML 文档;其次,XML Schema 不但支持 DTD 中所有的原始数据

类型,而且还支持整数、浮点数、日期、

时间字符串; 后,XML Schema 是可扩

展的,这使用户可以创建自己的数据类

型,并且可以基于其他数据类型派生出新

的数据类型。 XML Schema 列出了文档所使用的所

有元素、属性和实体以及使用时的上下

文,满足 XML Schema 的文档称为有效文

档。虽然在 XML 文档的很多处理过程中 XML Schema 并不是必不可少的,但是建立

一个合理有效的 XML Schema 对于案例的

生成等过程的规范和标准化都有积极的意

义。下面列出了项目化案例对象的 XML Schema 中定义的核心元素。如表 1 所示。

表 1 项目化案例对象的核心元素

名称 类型 说明 PBCO PBCOType 案例对象 Name string 名字 ID string 唯一的标识号 Version string 案例的版本号 Author string 作者姓名 E-mail string 作者的 E-mail CreationDate date 创建时间 LastModified date 后修改时间 Resources ResourcesType 资源库 Resource ResourceType 资源 Role string 角色名称 Tasks TasksType 任务集 Task TaskType 任务 ResourceID string 资源的标识号 Duration string 任务的持续时间 ParentID string 父任务的标识号 PredecessorID string 前序的标识号 Input string 输入文档的路径 Output string 输出文档的路径

以上类型可分为基本类型和复杂类

型两种。其中 string 和 date 为基本类型,

PBCOType、ResourcesType、ResourceType、TasksType、TaskType 为自定义复杂类型。

下面详细描述以上几类复杂类型定义。 (1)PBCOType 为自定义复杂类型,

表示 XML 文档根元素 PBCO 应该遵守的

定义规则。它需要由以下一些元素按序组

成:Name、Version、Description、Author、E-mail 、 CreationDate 、 LastModified 、

Resources、Tasks。具体定义方式如下: <complexType name="PBCOType"> <sequence> <element ref="pbl:Name"></element> <element ref="pbl:Version"></element> <element ref="pbl:Description"></element> <element ref="pbl:Author"></element>

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·77·

<element ref="pbl:Email"></element> <element ref="pbl:CreationDate"></element> <element ref="pbl:LastModified"></element> <element ref="pbl:Resources"></element> <element ref="pbl:Tasks"></element> </sequence> </complexType>

(2)ResourcesType 为自定义复杂类

型,表示案例所需的资源库。它由一个或

多个 Resource 组成。具体定义方式如下: <complexType name="ResourcesType"> <sequence> <element ref="pbl:Resource" maxOccurs="unbounded" minOccurs="1"></element> </sequence> </complexType>

(3)ResourceType 为自定义复杂类型,

表示案例中的一项独自资源,应该需要有

自己的 ID、Role、Name。具体定义方式

如下: <complexType name="ResourceType"> <sequence> <element ref="pbl:ID"></element> <element ref="pbl:Role"></element> <element ref="pbl:Name"></element> </sequence> </complexType>

(4)TasksType 为自定义复杂类型,

包含一个或多个 Task。具体定义方式如

下: <complexType name="TasksType"> <sequence> <element ref="pbl:Task" maxOccurs="unbounded" minOccurs="1"></element> </sequence> </complexType>

(5)TaskType 为自定义复杂类型,表

示案例中的一项任务。它需要有自己的

ID、Name、Description、Duration、ParentID、

PredeccssorID 、 ResourceID 、 Input 和

Output。具体定义方式如下: <complexType name="TaskType"> <sequence> <element ref="pbl:ID"></element> <element ref="pbl:Name"></element> <element ref="pbl:Description" minOccurs="0"></element> <element ref="pbl:Duration" minOccurs="0"></element> <element ref="pbl:ParentID" minOccurs="0"></element> <element ref="pbl:PredecessorID" maxOccurs="unbounded" minOccurs="0"></element> <element ref="pbl:ResourceID" maxOccurs="unbounded" minOccurs="0"></element> <element ref="pbl:Input" maxOccurs="unbounded" minOccurs="0"></element> <element ref="pbl:Output" maxOccurs="unbounded" minOccurs="0"></element> </sequence> </complexType>

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·78·

2.4 案例对象示例 根据以上设计的 XML Schema 的

约束规则,本文提供了一套测试可用

的案例对象示例,命名为“ testcase.

pbco. xml”。如图 2 所示为这个示例的

结构。

图 2 testcase.pbco.xml 示例结构

如上图所示,元素 PBCO 作为文档的

根节点,它包含了几个关于命名空间的属

性,其中 xsi:schemaLocation 属性表示

XML Schematic 的位置。元素 Name、Version、Description、Author、Email、CreationDate、LastModified、Resources、Tasks 为根元素的子结点。各个元素的含

义参照表 1 的说明。其中,Resources 为一

个父元素,可以包含多个 Resource 元素,

Resource 表示案例的一项资源,它需要包

含以下一些内容:ID(资源的唯一标识

号)、Role(资源在案例中所扮演的角色,

如 PROJECT_MANAGER 或 DEVELOPER 等)、Name(资源的名称)。下面给出

Resource 元素的一个示例。 <Resource> <ID>1</ID> <Role>PROJECT_MANAGER</Role> <Name>PM</Name> </Resource>

元素 Tasks 为一个父元素,可以包含

多个 Task 元素,而元素 Task 又表示了案

例中的单个任务。Task 元素需要包含以下

子元素:ID(任务的唯一标识号)、Name

(任务的名称)、Description(任务的描

述)、Duration(完成改任务所需的时间)、

ParentID(父任务的标识号,如果没有,

表示该任务没有父任务)、PredecessorID

(前驱任务的标识号 ,可以有多个)、

ResourceID(所需资源的标识号,可以有

多个)、Input(任务的输入,可以没有)、

Output(任务的输出,可以没有)。同样,

下面也给出了 Task 元素的一个例子。 <Task> <ID>23</ID> <Name>Prototype Implementation</Name> <Description/> <Duration>33</Duration> <ParentID>2</ParentID> <PredecessorID>22</PredecessorID> <ResourceID>1</ResourceID>

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<ResourceID>2</ResourceID> <ResourceID>3</ResourceID> <ResourceID>4</ResourceID> <Input>docs/Prototype Design.doc</Input> <Output> docs/Prototype.doc</Output> </Task>

3 案例对象在 PBCLS 中的使用

以一个 XML 文件表示的案例对象,

必须经过解析器解析以及相应的其他一

些预处理才能被 PBCLS 系统所使用。基

于 PBCLS 系统的一些需求和特征,如需要

计算案例项目的关键路径等(在另一篇文章

《软件工程专业教学中案例教学系统的研

究》中会详细说明),我们必须定义一个特

定的数据结构,存放解析 XML 文档以及经

过关键路径算法之后得到的数据。其中 为

关键的数据结构 task 表示如下:

struct task { string ID, //任务标识号 string name, //任务名称 string description, //任务描述 bool isMileStone, //是否为里程碑 bool ischildren, //是否有子任务 int duration, //任务持续时间 int earlystart, // 早开始时间 int earlyfinish, // 早完成时间 int latestart, // 晚开始时间 int latefinish, // 晚完成时间 bool isCritical, //是否为关键任务 array childrenIDs, //所有的子标识号 array predecessorIDs, //所有前驱的标

识号

array successorIDs, //所有后继的标 识号 array inputs, //所有输入的文件路径 array output//所有输出的文件路径

}; 具体方法:首先 XML 文件通过解析,

填充了 task 中 ID、name、description、isMileStone、isParent、duration、childrenIDs、predecessorIDs、successorIDs、inputs、outputs的值,保存为一个 tasks 的数组;然后通过

关键路径算法得出剩下的 earlystart、earlyfinish、latestart、latefinish 以及 isCritical的值; 后存入数据库供系统的读取和 使用。

4 结束语

本文针对项目化案例教学系统中的

关键结构 PBCO,提出了基于 XML 的定

义方法。通过测试案例 testcase.pbco.xml在系统中的测试表明,此法定义的案例符

合 PBCO 的设计要求,并能满足简单项目

的定义需求。然而,对于一些比较复杂的

项目,定义的方式内容还存在不足和欠

缺,主要表现在以下几个方面。 (1)案例的资源类型有待完善。目前

版本的 PBCO对资源的定义主要指人力方

面的资源,对其他如设备、资金等方面的

资源并未作考虑。 (2)需要增加一些衡量任务持续时间

的单位类型,如小时、天、星期等。目前

版本只支持以天为单位来进行表示。 (3)任务之间的依赖关系类型还需完

善。目前版本的依赖关系是只有当所有前

驱任务完成时,才能开始当前任务。可在

现实的项目中,有可能发生只要一项前驱

满足时即可开始的情况。

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·80·

下一步的工作主要集中在对案例结

构定义进一步地修正和完善,以满足各种

复杂案例的需求;制作各种不同类型的案

例,丰富和完善案例库。

参考文献

XML 1.0(第 5 版)建议书.http://www.w3.org/

TR/REC-xml/. 瞿裕忠,张剑锋,陈峥,王丛刚.2000.XML 语

言及相关技术综述[J].计算机工程 26(1):74—76.

[美]项目管理协会.2005.项目管理体系(第 3版)[M].卢有杰,王勇,译.北京:电子工

业出版社. Thomas Erl. 2005. Service-oriented architecture:

concepts, technology, and design [M]. Prentice Hall PTR, 200—21.

Rosina Weber, Sidath Gunawardena, Craig Macdonald. 2008. Horizontal case representation. proceedings of the 9th european conference on advances in case-based reasoning, Berlin, Heidelberg: Springer- Verlag, 548—561.

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·81·

基于 Web 的模拟法庭教学系统分析与设计

刘云鹏 李瑾 (浙江万里学院 浙江 宁波 315100)

摘要:在教学过程中,网络与软件技术成为建构知识不可缺少的部分。模拟法庭教学是法学

专业独有的一种实践教学模式,通过软件系统将法律实践结合网络,模拟真实法庭运作的整

个过程,从而设立了负责教师管理的教学平台、学生参与实践的活动平台和对教学实践的评

价平台,本文提出针对此教学的软件分析设计方法,通过 Web 2.0 技术平台,运用面向对象

的思想,使用 UML 建模语言来完成系统的初步分析设计,并给出系统的全局分析、需求用

例模型、领域概念模型和关键的实现流程。 关键词:模拟教学;Web 技术;模拟法庭;UML

1 引言

法学是一个应用性很强的专业,模拟

法庭教学是其实践性教学必不可少的一

环。模拟法庭教学,是指教师组织学生模

拟法庭运作的全过程,以提高学生实际操

作能力的一种实践性教学方法。模拟法庭

教学使学生从课本走向现实,从理论走向

实践,成为提高学生综合素质的有效途

径。多媒体信息技术与网络文化的发展,

使教学在新的历史环境下面临着急需解

决的“转型”问题。开创性、创新性、生

动性、个性化已成为新时代教学的特征,

这一趋势必然要求教学在思想观念及实

践活动方面进行切实的变革。所以依靠多

媒体与网络技术下的模拟法庭软件系统

更能适应和展现开放教育,是对传统模式

下模拟法庭的有效扩充,对于教与学都有

新的突破。模拟法庭软件系统采用现代计

算机技术,使所有学员都能自主安排时间

远距离参加实践,不必集中;方便开展,

组织比较简单,实践成本相当低;便于更

新和升级,使学员实时全面了解和掌握法

律知识流程;建立教师指导和管理平台,

及时地对学生的实践进行指导和监控以

及互动交流和在线评价。 目前 常见的模拟法庭软件系统是

基于网页和论坛的形式,分角色对案件进

行探讨。也有很少部分的软件公司做了法

律教学相关的软件系统。总体来讲,没有

特别成熟的软件形式、系统性的模拟平台

以及相关的任务体系和评价体系,很多高

校和软件公司都在投入一定的研发力量

来做这一项有实际意义的系统工作。事实

上,更加完善化、系统化的模拟法庭软件

不仅仅只是针对法学教学,还可以作为真

正法庭审判的有力补充。一方面,对于一

些案件,由于各种条件的限制(比如受害

者多、跨越地区大等),如果聚集到一起

费财费力,也很难组织,就可以利用模拟

法庭软件系统来实现。另一方面,该系统

如果成功的实施,可以比真实的审判更便

捷、更有效率。美国密歇根州正准备斥资

25 000 美元来实现一个模拟法庭软件系统,

可以替代真实法庭来做案件的审理和判决。

本文利用面向对象的思想,通过 UML

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·82·

建模语言,在 Rational Rose 平台下对模拟

法庭软件系统进行了一个初步的分析与

设计,构建了一个较完整的系统框架。

UML 是一种绘制软件蓝图的标准语言,

可以用 UML 对软件系统的制品进行可视

化、详述、构造和文档化。UML 对系统

的建模可贯穿于系统开发过程的各个阶

段。使用 UML 有助于开发者清晰的认识

整个系统,从而建立各种系统模型,为后

期编码做准备。

此处提出的网络环境下模拟法庭的

设计以及技术实现,为了尽量贴近真实法

庭的环境,采用相同的程序和步骤,同时

考虑技术实现的可行性、有效性和扩展

性,所以选用 Web 2.0 技术,该技术主要

包括博客(BLOG)、RSS、百科全书

(Wiki)、网摘、社会网络(SNS)、P2P、即时信息(IM)等,而这些技术的不同特

点非常方便于模拟法庭不同阶段的实施

和应用,在后面章节会有相关的论述。

2 系统分析与设计

整个建模的实践过程有三个目标: ①有步骤、有层次地演进系统构架;②将

软件需求逐渐转变为软件的设计方案;

③保障软件的设计方案能够适应实施环

境。所有建模过程都遵循 Rational 统一过

程的核心思想原则,以“用例驱动、系统

架构”为核心进行建模实践过程。应用建

模过程由五项“任务”组成,依次是“全

局分析”、“局部分析”、“全局设计”、“局

部设计”和“细节设计”,前两项任务以

分析为核心,后三项任务以设计为核心,

每项任务又分为若干活动,每个活动又进

一步细化为若干步骤。本文的重点是“全

局分析”和“局部分析”中核心用例的需

求场景描述,同时对“全局设计”下的设

计实施机制做出一定的论述。 2.1 全局分析

“全局分析”侧重于定义拟建系统所

采用的架构以及影响架构的要素。“全局

分析”充分利用相似系统或问题中的经

验,避免在确定构架上浪费人力和物力。 由于 UML 中的静态视图是建立其他

视图的基础,包括类图、包图和对象图,

其中包图是维护和控制系统总体架构的

重要建模工具,所以架构模式就采用包的

分层模式来体现。架构模式的确定为所有

后续活动设立了一个共有的基础框架,用

以承载逐步演化和累加的设计内容。本系

统在全局分析的需求模型中包含的包有

角色包、全局流程图包和选定分析局部的

用例包。 2.1.1 角色分析

在角色包中分两种不同的角色类型,

一种是法庭角色,包括所有参与法庭审判

流程的各种角色,比如审判长、书记员、

被告、原告等,针对法学教学需要说明的

一个特殊角色是教师角色,教师是作为一

个场外指导的角色,该角色和审判长角色

的功能权限是一样的,区别是教师有隐

身、评审审判过程和特权功能,可以进入

自己特权范围的法庭,不管法庭在什么状

态,它都可以进入监控和监督,他给任何

人的发言都不会显示,就他自己可以看得

到,他的职能是给审判长和法庭相关人员

一定的指引、指导和评价。另一种是权限

角色,包括系统权限管理员和授权系统登

录人员,管理员可以增、减用户,并赋予

登录用户不同的法庭角色。

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·83·

2.1.2 全局流程 真实的法庭运作是一个非常杂的系

统,为了便于技术实现,需要将法庭的一

般特征和程序步骤整理出来。在全局流程

图包中就包含法庭运作业务的基本整体

流程,如图 1 所示。

图 1 业务整体流程图

2.1.3 关键抽象 在全局分析中,另一个重要的步骤是

“识别关键抽象”的活动,它的主要依据

是需求初期阶段建立的词汇表、会谈纪

要、对业务资料的理解、用例报告和既往

的经验等。业务需求和领域需求中通常会

揭示拟建系统必须处理的核心概念,这些

概念同样将成为设计模型中核心要素。之

所以关键,是因为它们能够始终贯穿分析

和设计的类以及相应对象,而且往往对应

重要的实体信息。通过领域模型的建立,

确定了拟建系统必须处理的核心概念,以

及它们之间的业务关联。 这里所指的领域模型,其实是整个系

统的一个概念关系图,也可以叫关键抽象

关系图,它实际上是一个类图,而每一个

类都是系统中的一个概念抽象。对于模拟

法庭系统,其领域模型如图 2 所示。

图 2 领域模型图

对上图内容的一些必要说明:由于该

软件的实践教学功能,对于每一次教师组

织下的考核或测试模拟审判,教师需要对

保存下来的审判过程进行在线批改和审

核,对于参与的学生在不同角色下的表现

给出一个成绩,同时保存下来,作为未来

考核的依据之一,所以每个学生用户要对

应一个成绩信息。 2.1.4 用例模型

用例是系统外执行角色与系统的一

次交互,体现为系统功能的一种描述。在

用例包中,对不同的用例进行了分类,包

含的用例图有:权限设置用例图、起诉阶

段用例图、审判阶段用例图和其他阶段用

例图。对于权限设置功能方面,与其他任

何管理系统的权限设置并无很大区别,包

括了用户的添加、删除、权限分配等,对

于法庭角色的处理,由于同样的用户在不

同的审判中可以体现不同的角色,所以角

色在用户注册时候并不体现,为了教学管

理的方便,而是由管理员在每次审判前进

行动态的设置。后三种与法庭业务紧密相

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·84·

关的用例图描述如图 3~图 5 所示。 对于以上的用例图,需要说明如下几点。 (1)在审判中,审判长具有 高权威,

掌握整个法庭,所有的其他法庭参与人员

都必须服从审判长。在技术上,审判长充

当一个管理员,他可以控制法庭程序进

程、指定发言对象和证据出示对象、维持

法庭秩序、查看任何参与者的详细个人资

料等。当某个法庭中所有的角色都处于准

备好的状态,审判长就可以开庭进行审

判,然后按照司法程序,各参与者各司其

职,运用法律规则结合具体案情进行信息

交互。在审判过程中,所有法庭参与者的

行为、言语都被存储到服务器上,然后发

送到每一个参与者屏幕上,给每一个参与

者以真实现场感。

图 3 起诉阶段用例图

图 4 审判阶段用例图

(2)书记员也是法庭中的一个特殊角

色,他拥有部分审判长的权限,他的功能

主要是记录审判信息、审判过程、审判前的

调查以及一些法律事项的公布。所以针对这

些权限,只有书记员的角色才拥有。

(3)在图 4 所示的审判阶段用例图中,

对于证据的发送和出示,采用了 FTP 方式,

获得授权的角色可以将自己的证据压缩成一

个 RAR 文件,再上传到服务器,然后系统

自动将上传文件地址用下载链接的形式发布

到模拟法庭各个角色的屏幕上,所有需要查

看证据的人都可以点击下载浏览。 (4)在图 5 所示的其他阶段用例图中,

教师评分对于教学使用的模拟法庭系统

是一个非常关键和重要的功能,用此来实

现系统的评价体系。教师在经过旁听、指

导、交流、查看审判记录和相关文档后,

可以对每个学生进行在线评分,作为对学

生法律学习整体评价体系的一部分。同时

学生在参与后,可以进行信息的反馈,教

师根据反馈信息对系统进行调整和更新。

图 5 其他阶段用例图

(5)在图 5 中,还有一个“法律学习

系统”角色,一般情况下,这属于模拟法

庭系统外的角色。这个法律相关的软件系

统,主要提供文书、流程的学习和考核,

该系统应该提供一定的接口供模拟法庭

系统进行调用。如果没有该系统,可以考

虑做到本系统内。 (6)审判长和书记员也具备一般角色

人员所具有的各种功能。 在用例模型确定之后,需要选定分

析局部,根据风险驱动的迭代化开发策

略。在用例模型、业务分析和基于以往

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经验风险判断的基础上,从所有的用例

中选取 20%左右可以覆盖 80%风险的用

例进行首次迭代中的局部分析。对于该

系统,这里可以选取“发送消息”、“发

送证据”、“授权他人”、“查询案件内容”

四个用例作为首次迭代内容。下面对“发

送证据”用例做局部分析。 2.2 局部分析

局部分析以选定的用例为研究对

象,以相对较大的颗粒,用面向对象的

概念和方法对问题进行转述,为后续以

相对细小的颗粒作进一步的设计活动提

供必要的铺垫。

在局部分析任务中,有三个主要的活

动:提取分析类、转述需求场景、整理分

析类。为了获得高内聚、低耦合的设计,

使用三种不同的构造型识别:①边界类:

通常一个执行者与用例之间的通信关联

对应一个边界类;②控制类:通常一个用

例对应一个控制类;③实体类:可以根据

全局分析中的关键抽象和用例中的文字

描述来挖掘实体信息。为了更加清晰和直

观地表达、利用挖掘出的分析类,每个用

例可以用 UML 交互图或顺序图来转述需

求场景,如图 6 所示为“发送证据”用例

对应的顺序图。

图 6 “发送证据”用例顺序图

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2.3 全局设计 在“全局设计”中,其任务是在拟建

系统的全局范围内,以分析活动的结果为

出发点,将现有的“分析类”(领域模型

中的类)映射成模型中的“设计元素”,

调整内容逐渐充实拟建系统的框架,同时

从分析机制过渡到设计实施机制。 在模拟法庭实现的程序步骤中,在审

前阶段,参与者须完成案件选择、收集资

料、查阅档案、制作相关法律文书等工作,

还要经过案件起诉、起诉审查、起诉退回

和起诉受理等程序,需要较长时间。这个

阶段各参与者以非即时交互方式进行交

流,在设计机制上采用 Web 的论坛模式,

在实现技术上采用论坛配合用户权限管

理形式实现。系统在论坛上给参与各方设

置各自栏目,用于发布公告及回应、修改。

当案件进入起诉审查程序则对相应的帖

子锁定,不予修改。 审判阶段是整个模拟法庭的核心部

分,参与者必须在一个模拟真实法庭的场

景内完成整个法庭审理过程。在技术上要

实现场景性、即时性和互动性的要求又应

操作简便,易于使用者掌握,这一部分选

用 Web 2.0 技术下的 P2P 和即时信息(IM)

机制,由于 P2P 和 IM 都包含在 Web 2.0中,所以采用 Web 2.0 技术后应用实施非

常方便。而且 Web 2.0 中的博客和社会网

络技术,对于信息的交流、反馈和学生社

群内的大范围讨论都有很好的作用和 帮助。

3 总结

通过 UML 建模实践过程,根据以上

的分析与设计,在第一个迭代中实现了基

本核心业务活动中的高优先级用例,做出

B/S 模式下的一个模拟法庭软件系统版

本,对于高校法律系学生的法学学习有一

定的实用价值。目前,模拟法庭软件系统

的研发是一个热点,至今还没有一个特别

成熟完善的软件系统成功上市,所以该系

统的分析与设计还需要进一步的探索和

实现。

参考文献 武俊山.2006.浅谈模拟法庭教学的实施[J].运

城学院学报 24(3):68—69.

王晓君,李玲,吴童.2002.开放教育本科法,

学专业网上实践教学初探[J].重庆广播电视大

学学报(3):30—33.

吴津.2006.开放教育法律实践教学与网上模拟

法庭的设计[J].内蒙古电大学刊(3):62—63.

尤克滨.2003.UML 应用建模实践过程[M].北

京:机械工业出版社.

蔡敏,等.2006.UML 基础与 Rose 建模教程

[M].北京:人民邮电出版社.

陈郑军,王晓君.网络环境下模拟法庭审理的实

现[J].重庆广播电视大学学报 18(3):6—7.

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基于“项目载体、任务驱动”的高职《SQL Server 网络数据库》

教学探索

李清平 (浙江育英职业技术学院信息技术与应用系 浙江 杭州 310018)

摘要:本文针对高职培养目标和课程教学特点及要求,对《SQL Server网络数据库》进行了

课程整体设计、课程单元设计和考核方案设计。整体设计中包括课程的基本信息、整体目标

设计、模块化内容设计、主要能力训练项目设计等内容;单元教学设计以“触发器的创建与

使用”为例对单元基本信息、教学目标、学情分析、重点难点分析、教学流程设计、教学方

法设计、教学效果评价等进行了详细说明;考核方案分为形成性考核和终结性考核两种。多

年的教学实践证明;“项目载体、任务驱动”教学方法对高职课程具有较强的针对性,教学

效果良好。 关键词:项目载体;任务驱动;课程整体设计;课程单元设计;SQL Server网络数据库

1 引言

高职院校培养的是“服务第一线,具

有较强实际操作能力”的学生,具有很强

的“职业”色彩,职业教育必须以职业活

动为导向,以能力为目标,以素质为基础,

以项目为载体,开设知识、课程和实践一

体化的课程。体现先进职业教育观念的课

程教学,基本原则有六项:①职业活动导

向;②突出能力目标;③项目载体;④用

任务训练职业岗位能力;⑤以学生为主

体;⑥知识理论实践一体化的课程设计。 《SQL Server网络数据库》是计算机、

电子商务类相关专业的重要技术专业课,

它对计算机科学系的计算机应用技术、计

算机网络技术、计算机信息管理、软件技

术等专业及电子商务专业学生后续课程

的学习以及今后从事相关专业技术工作

提供了必要的网络数据库基础理论和专

业实践技能。通过对本课程的学习,使学

生掌握数据库系统的基本理论、概念、模

型结构和方法,能熟练使用T-SQL语言进

行简单编程;掌握保证数据完整性和安全

性的技术;掌握数据库常规管理技术;了

解客户端开发工具与Server 2000配合开发

数据库应用系统的关键技术;能够从事数

据库的设计、开发、研究和应用维护工作,

为后续课程的学习打下良好基础。 高职《SQL Server网络数据库》教学

本着“实用为主,够用为度”的原则,基

于“以培养职业能力为核心,以工作实践

为主线,以项目为载体,用任务进行驱动”

的新理念,通过课程的整体设计和单元教

学设计,使得任务一个接一个地被展现、

教授,课程的每一个知识点都融合在项目

的子项目中,通过完成子项目的过程来学

习知识点, 终完成整个项目。

2 课程整体设计

课程的整体设计以基于工作过程的职

业岗位能力需求为中心,强化学生的能力培

养、突出学生的主体地位,运用“项目载体、

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·88·

任务驱动、融‘教、学、做’为一体”的教

学模式对本门课程进行一体化设计。 课程整体设计应分析整理出与本课

程相关联的主要流程或知识点,再将这些

主要流程或知识点设计成具有一定逻辑

关系的项目(或单元)。整体设计应包括

课程的基本信息、整体目标设计、模块化

内容设计、主要能力训练项目设计等内

容,其中整体目标设计又包括能力目标、

知识目标和品质目标三个方面,如表1~表4所示。

表1 课程基本信息

课程 名称

SQL Server 网络数据库 课程代码

课程 类型 专业技能课 授课专业

学时 60 授课教师

1

表 2 课程整体目标设计

序号 课程能力目标 课程知识目标 课程品质目标

1 了解数据库技术基本原理,按数据库设计的

规范要求进行数据库设计 掌握数据库技术的基本原理,了解数据库设

计的规范要求

培养学生团队合

作精神和勤于思

考的品质

2 使用企业管理器、查询分析器和服务管理器

对数据库服务器实现管理 了解 SQL Server 基本操作、维护的概念

3

使用系统所提供的各种方式进行数据库、

表、规则默认与约束、视图、存储过程与触

发器的创建与使用;数据库的备份与恢复 操作

掌握数据库、表、规则默认与约束、视图、

SQL 语言、存储过程与触发器、数据库安全

的原理和应用

4 使用系统所提供的方式进行索引、事务的创

建与使用;数据库复制、服务器性能和活动

监视等操作

掌握索引、事务、数据库复制、服务器性能

和活动监视的概念和原理

5 可结合前台软件进行数据库系统的设计与

开发 掌握数据库系统设计与开发、数据库连接的

基本原理

表 3 模块化内容设计

序号 项目模块内容设计 模块主要内容 学时

1 SQL Server 概述 关系数据库的特点,常用关系数据库设计方法,SQL 2000 特点,客

户/服务器计算机模型,交互式 SQL 语言,SQL 集成和安全机制 6

2 数据库文件管理 SQL Server 2000 的三类数据库文件,使用企业管理器和 T-SQL 创建、

修改、删除数据库的方法 8

3 表和表数据的操作 掌握利用企业管理器和 T-SQL 创建、修改和删除表及更新、删除表中

数据 10

4 约束、默认和规则 完整性概念、完整性约束、设定默认与规则 2

5 关系、索引和视图 关系图的创建、索引的创建和维护、视图的创建与维护 4

6 T-SQL 程序设计(一) SQL 常量与变量、运算符,查询语句 SELECT 与 FROM、WHERE 子句

6

7 T-SQL 程序设计(二) GROUP BY 子句,COMPUTER 子句,HAVING 子句,联合与连接 6

8 T-SQL 程序设计(三) 流程控制语句,聚合函数 4

9 存储过程和触发器 存储过程与触发器的操作 8

10 数据库的备份和恢复 数据库备份、恢复的方法,备份类型 2

11 安全管理 安全账户的创建与管理、角色的概念、权限的管理方式 2

合计 60

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·89·

表 4 主要能力训练项目设计

能力训练项目 拟实现的能力目标 训练方式手段及步骤 成果

订单数据库

项目 使用 SQL 2000 所提供的各

项功能创建管理数据库

将整个项目的创建与应用过

程分解为若干模块(详见模

块化内容设计),在整个学期

的教学过程中依次实施

可投入实际使用的订单数

据库

3 课程单元设计

课程单元教学是任何课程教学的基

础,一个单元就是一次课(一般为2课时

或3课时)的教学。单元教学设计应明确

单元教学目标,选定每单元课程的单项

(或多项)能力训练项目。项目的选择主

要是根据单元教学目标,设计与实际工作

岗位(群)相关的典型任务或创设相应的

仿真环境,设计课程内容的引入、驱动、

示范、归纳、展开、讨论、解决、提高、

实训等过程,采取“边做边学”或“先做

后学”的方式实现真正的师生互动,让学

生在完成任务的过程中锻炼能力、探索知

识、总结经验。

单元教学设计应包括单元基本信息、

教学目标、重点难点分析、教学流程设计、

教学方法设计等内容,其中教学流程设计

是单元教学的核心。以《SQL Server网络

数据库》中的“触发器的创建与使用”为

例进行说明,如表5~表8所示。

4 考核方案

《SQL Server网络数据库》课程注重

学生实践能力的培养,对学生的考核重点

是学生实际操作能力和学生学习过程的

综合评价。通过更多地关注学生的学习过

程,促使学生主动学习,不断进步。 考核分为形成性考核和终结性考核,

其中形成性考核占80%,终结性考核占

20%。形成性考核包括平时成绩、实验成

绩和综合项目书书写成绩,各占15%、50%和15%,终结性考核为笔试。

表 5 单元基本信息

单元标题触发器的创建

与使用 授课班级

位置地位 属于数据库约束理论的重要应用

授课时间 授课地点

表 6 单元教学目标

单元能力目标 单元知识目标 单元品质目标

使用企业管理器与

T-SQL 创建和管理

触发器

1.触发器的基本

概念 2.创建与使用触

发器的过程

培养学生从多

方面发现问题

并解决问题的

能力品质

表 7 重点难点分析

单元教学重点 单元教学难点

能力 训练 方面

使用 T-SQL 语句创建触发

器 触发器创建语法

知识 层面

触发器的概念 触发器的概念

确定 原因

触发器是约束机制的重要

应用,所以其原理和创建

过程对于数据库的使用很

重要

程序设计历来是

学生 头疼的内

容,一般学生都对

此有畏惧情绪进

而不愿学习 如何 突出 (突破)

通过实例演示触发器的创

建过程让学生更好地掌握

与理解其概念

通过生动实例练

习来激发学生的

学习兴趣

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·90·

表 8 教学流程及方法设计

步骤 教学内容 教学方法 教学手段 学生活动 时间 分配

告知 1.触发器的概念 2.创建触发器

讲授 课件演示 学生学习 1 分钟

引入 1 1.回顾存储过程概念,指出触发器是一种特殊的存储过程 2.实际业务中使用触发器的例子如支付宝

讲授 课件演示 学生讨论 5 分钟

操练 1

使用企业管理器创建触发器:在“订单信息”表上,建立一个

插入触发器,当用户插入新的订单行时,如果订货量大于“货

品信息”表上的库存量,则不能实现插入操作,并给出提示信

讲授、示

使用企业

管理器演

示 学生学习 10 分钟

深化 1

操练:当用户从“订单信息”表中删除一个订单时,表示是用

户退单,即不再订购该货品,在这种情况下,假设订单时减少

了“货品信息”的库存量,这时就要将原来的订货数量增加到

库存量上

学生实践 学 生 课 堂

练习 5 分钟

归纳 1 1.创建触发器前应考虑的问题 2.总结企业管理器创建触发器的步骤

讲授、启

发、提问课件演示 学生讨论 3 分钟

引入 2 创建触发器的另一种方式:T-SQL 语句 讲授 课件演示 学生学习 1 分钟

操练 2

1.在“客户信息”表上,建立一个 UPDATE 触发器,当用户修

改客户的“编号”列时,给出提示信息,并不能修改该列(包

含回滚事务) 2.创建一个 AFTER 触发器,要求实现以下功能:在 ORDER表上创建一个删除类型的触发器 TR-DELETEORDER,当在

ORDER 表 中 删 除 某 个 订 单 的 记 录 时 , 自 动 删 除

ORDERDETAILS 表中于此订单标号对应的记录

讲授、示

课件演示 使用查询

分析器演

学生学习 10 分钟

深化 2

1.在“客户信息”表上,建立一个 UPDATE 触发器,当用户修

改客户的“编号”列时,给出提示信息,并不能修改该列(不

包含回滚事务),并且当修改用户名时,给出提示信息 2.创建一个 AFTER 触发器,要求实现以下功能:在

ORDERDETAILS 表 上 创 建 一 个 插 入 类 型 的 触 发 器

TR-INSERTORDER DETAILS,当在 ORDERDETAILS 表中插入

记录时,自动计算产品的总价格,并将销售员信息和总价格更

新到销售员业绩表 TOTALSALES 表中

学生实践 学 生 课 堂

练习 10 分钟

归纳 2 归纳总结创建触发器的语法以及学生练习时所遇到的问题 讲授、启

发、提问课件演示 学生讨论 6 分钟

引入 3 触发器创建后需对其进行查看修改等管理操作 讲授 课件演示 学生学习 1 分钟

操练 3 1.使用企业管理器与系统存储过程查看触发器信息 2.使用企业管理器与 T-SQL 语句修改触发器的正文 3.使用企业管理器与 T-SQL 语句删除触发器

讲授、示

范 课件演示 学生学习 10 分钟

深化 3 在查询分析器下,使用系统存储过程查看练习 2 创建的触发器

的定义,参数和相关性 学生实践

学 生 课 堂

练习 10 分钟

归纳 3 总结对触发器的管理工作有哪些,可对触发器进行管理工作的

系统存储过程有哪些 讲授、启

发、提问课件演示 学生讨论 3 分钟

综合

训练

1.在“订单信息”表上,建立一个插入触发器,当用户插入新

的订单行时,对于价格大于 5 000 元的货品如果订货量大于 5 则

不能插入订单,并给出说明信息 2.在“订单信息”表上,建立一个插入触发器,当用户插入新

的订单行时,按照订货量的增加相应的在货品表中减少库存量

学生实践 学 生 课 堂

练习 15 分钟

总结

本部分主要介绍了触发器的基本概念、优点和分类,以及如何

创建、查看、修改、删除触发器。要了解表中记录的插入、修

改、删除过程中 SQL Server 2000 自动创建和管理的两个特殊表:

deleted 表和 inserted 表

讲授、启

发、提问课件演示 学生学习 5 分钟

作业

1.使用 T-SQL:在“订单信息”表上,建立一个触发器,当用

户退单时,即从订单表中删除记录时通过“订单信息”表建立

删除触发器,自动归还“货品信息”表中的库存量 2.在“部门信息”表上,建立一个 Update 触发器,当修改“部

门信息”的“编号”列时,同时修改销售人员表中的“部门号”

课 后 独 立

思 考 完 成

操作

课后作业

(课前连

同实践手

册一起发

给学生)

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·91·

5 结论

基于“项目载体、任务驱动”的教学

法在实践性较强的高职《SQL Server网络

数据库》课程教学中,具有无可比拟的优

点。通过课程的整体设计,突出了模块化

教学内容,同时将知识点融入模块中,使

理论知识与能力训练项目结合在一起;通

过单元设计,尤其是教学流程设计,将任

务分层次推进,任务的难度渐次提高,

终达到综合运用的目的;将过程引入到考

核方案中,不断提高学生的自信心。学生

学完后能理解本课程在专业中的地位、作

用和价值,能掌握项目开发所需的知识,

能理解本课程所需要的职业素质,具有团

队协作精神和创新意识,能强化实际操作

能力,为学生毕业后尽快进入“职业”角

色奠定良好的基础。

参考文献

戴士弘.2007.职业教育课程教学改革[M].北

京:清华大学出版社:17—44. 袁梅冷.2008.高职软件专业多层次项目驱动教

学模式探讨与实践[J].职业教育研究(2):

141—142. 陈玲玲.2005.向与高职CAD课程的教学设计

[J].成人教育(4):59—60. 徐守祥.2005.项目驱动式“数据库应用”高职教

学探讨[J].深圳信息职业技术学报(4):21—22.

安颖莲,姚瑞霞,田荣牌,等.2005.“网页制

作”的教学设计与实践[J].计算机教育(8):

29—30. 王风茂,张婷,刘阳.2006.“任务驱动”教学

法在高职实训教学中的应用探索[J].青岛职业

技术学院学报(4):20—21. 王人富,刘建平.2006.基于建构主义的高职教

学设计改革[J].中国成人教育(7):130—131. 杨福泰.浅谈“任务驱动”教学法在计算机教学

中的运用[J].卫生职业教育(12):69—70.

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·92·

情 感 教 室

王立波 (杭州电子科技大学软件与智能技术研究所 浙江 杭州 310018)

摘要:本文介绍学习场景——情感教室的设计。在这一环境下,学生们可以通过情感键表达

他们对课程的认知情感。教师可以通过情感接收而了解学生们对课程的认知并依据情感信息

对授课方法进行及时的调整,从而实现师生间静默的情感互动,以求获得良好的教学效果。 关键词:情感;认知;情感计算

1 引言

情感与认知过程有着密切的联系。一

方面,情感总是伴随着认知过程而产生,

没有感知、记忆、思维过程,就不能产生

情感;另一方面,情感又反过来影响认知

过程,它既可以推动,也可阻碍认识知过

程的发展。 在较长一段时期内,情感一直位于认

知科学研究者的视线以外。直到 20 世纪

末期,情感作为认知过程重要的组成部分

才得到了学术界的普遍认同。当代的认知

科学家们把情感与知觉、学习、记忆、言

语等经典认知过程相提并论,关于情感本

身及情感与其他认知过程间相互作用的

研究成为当代认知科学的研究热点,情感

计算(affective computing)也成为一个新

兴的研究领域。“情感计算”是指通过各

种传感器获取由人的情感所引起的生理

变化信号,利用“情感模型”对这些信号

进行识别和分析,从而理解人的情感并做

出适当响应。

情感计算研究的发展在很大程度上

依赖于心理科学和认知科学对人的智能

和情感研究取得的进展。心理学研究表

明,情感是人与环境之间某种关系的维持

或改变,当客观事物或情境与人的需要和

愿望符合时会引起人积极肯定的情感,不

符合时则会引起人消极否定的情感。 情感具有三种成分:主观体验(个体

对不同情感状态的自我感受)、外部表现

(在情感状态发生时身体各部分的动作

量化形式,即表情)和生理唤醒(情感产

生的生理反应)。将之应用于教学活动,

关注学生们的情感、量化学生们的主观体

验,在课堂上及时调整教学方法对提高教

学质量有着十分重要的意义,为此,本文

提出了关于情感教室的构想。

2 情感教室

试设计这样的一个学习场景:在情感

教室里,每张课桌都嵌入一个情感发送器

(如图 1 所示),而讲台上的电脑嵌入一

个信号接收装置。学生们可通过情感按键

表达自己对学习过程的认知情感,而教师

可通过对接收信号经处理后显示的情感

曲线调整教学过程,从而形成静默的师生

互动,改进教学效果。

图 1 情感发送器

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·93·

2.1 情感键的设置 心理学家们认为:人有五种基本情

绪,它们分别是当前目标取得进展时的快

乐、自我保护的目标受到威胁时的焦虑、

当前目标不能实现时的悲伤、当前目标受

挫或遭遇阻碍时的愤怒,以及与味觉(味

道)目标相违背的厌恶。而复杂情绪则是

由基本情绪的不同组合派生出来的。人类

有许多关于描述情感的术语,如在学习中

常见的正面情感词汇有快乐、希望、为之

高兴、得意、爱、满意、骄傲、羡慕、感

激、满足;负面情感词汇有悲痛、恐惧、

惊奇、怜悯、愤恨、失望、恐惧成真、羞

愧、责备、愤怒、悔恨等。这些情感的术

语大都应景而生,情感的强度伴随着认知

过程而变化。就此,我们设计了如图 2 所

示的情感按键。

图 2 情感按键

显示屏由两部分组成,前半屏显示情

感术语(可由学习中常见的正面情感词汇

组成,如满意度等),并由情感术语+-键调整;后半屏显示情感刻度(以 5 级刻度

表示,如满意、较满意、一般、不太满意、

不满意。),并由情感刻度+-键调整。作为

发射器的情感按键可随机发送情感(认

知)信息,信息发送时除情感刻度外附加

机器码,以便接收。 2.2 电脑信号接收处理

接收端对信号的处理 终可以情感

曲线(或直方图)的方式表达。情感曲线

类型的定义与发送端的情感术语一致,在

对信号处理时我们重点关注的是情感刻

度,而并不拘泥于具体的情感词汇。图 3所示为一个满意度情感曲线示意图。

图 3 满意度情感曲线

其中:T 为时间,M 为 n 个情感刻度

信号的平均值。即:

1

n

ii

TM

n==∑

数据对象{ | info Type ,

1,2, , 0}i iD T T

i n n= ∈

= L ≥

3 结束语

在教学活动中,关注学生们的情感,

及时调整教学方法对提高教学质量十分

重要。已有许多高校采用“学评教”的方

式来了解学生们对授课教师的满意度,但

似乎并未受到教师们的欢迎。许多教师认

为这种方式并不客观,因为“学评教”数

据可能包含许多的非课堂因素。我们能有

一种更好的了解学生课堂学习情感的方

式吗?情感教室成为可能。 情感教室的设立,可使教师们在实现

教学目标的过程中将教学中的认知因素

和情感因素充分结合。情感因素既可作为

手段看待(旨在借此改进教学的各个环

节,优化教学效果);又可作为目标看待

(将促进学生的学习情感纳入各科教学

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·94·

目标之中,旨在完善教学目标)。 情感教室的设立,不仅解决了教师们

对课堂教学效果的认知,也因其数据采集

的实时、快捷、客观而可作为心理测试的

理想场所。 情感教室的理念更可推广至网络教

学,这只需在学生端软件中加一个情感按

键,即便师生不能面对面的交流,也可形

成师生间的教学互动。 在此基础上,情感计算的研究还可涉

及“虚拟课堂”,即通过计算机的外部设

备(如摄像头),获取学生认知过程中的

外部表现(在情感状态发生时身体各部分

的动作,如表情),分析并量化外部情感,

还原课堂场景等。

参考文献

Picard R W. 2000. Affective Computing[M]. Mass- achusetts Institute of Technology. 185—187.

傅小兰.2004.电子学习中的情感计算[J].计算

机教育(12):27—30.

罗森林,潘丽敏.2003.情感计算理论与技术

[J].系统工程与电子技术 25(7):905—909.

张颖,罗森林.2003.情感建模与情感识别[J].计

算机工程与应用 39(33):98—101.

王国江,等.2006.人工情感研究综述[J].计算

机应用研究(11):7—11.

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·95·

《软件工程》课程的教学理论与实践的研究与探讨

陈建国 (中国计量学院信息工程学院 浙江 杭州 310018)

摘要:高校计算机专业核心课程在高校教学中的地位日益突出,高校纷纷将核心课程作为精

品课程或重点课程加以组织与建设。本文在阐述目前我国高校计算机专业核心课程教学的现

状及存在问题的基础上,以核心课程之一的《软件工程》课程为例,分析了 SWEBOK 2004对《软件工程》课程的要求,从教学模式改革、团队协作能力培养、学生兴趣和能力培养等

几个方面,对《软件工程》课程的教学理论与实践进行了研究与探讨。 关键词:核心课程;软件工程;教学模式;团队协作;能力培养

1 引言

ACM 和 IEEE-CS 联合工作组一直致

力于计算机教育的课程设置。该小组于

1991 年提出计算机科学与技术学科体系

的教学内容(CC1991)划分为九个科目。

2001 年,该小组提出的计算机课程

(CC2001)已扩展至 14 个知识领域。

CC1991 和 CC2001 均包括了算法、编程语

言、体系结构、操作系统和软件工程等几

门课程,因此。我们可以把这些课程视为

计算机专业的核心课程。

这些核心课程具有知识面广、综合性

和实践性强、内容更新快等特点。核心课

程在高校教学中的地位日益突出,高校纷

纷将核心课程作为精品课程或重点课程

加以组织与建设。

然而,目前高校计算机核心课程的教

学在课程结构设置、教学过程及教学方式

等方面存在不同程度的脱节和滞后问题。

以课程结构设置为例,存在课程的设置不

科学、不完全、知识陈旧、内容不合理交

叉、课程间无法相互衔接、开设课程与当

前主流技术脱节等问题。

针对上述问题,教育部高等学校计算

机科学与技术教学指导委员会(以下简称

分委会)组织了来自 30 余所高校的专家,

分 8 个小组围绕着离散数学、程序设计、

数据结构、计算机组成、操作系统、数据

库系统、计算机网络、软件工程 8 门核心

课程进行研究,形成较系统的课程教学实

施方案,同时对相应的教材建设提供了一

个指导性意见(方案)。 因此,计算机核心课程的教学要在课

程结构合理设置的前提下,完善教学过程

及教学方式,强调理论与实践的结合,面

向市场,为培育大批具有扎实理论基础的

工程型和应用型人才奠定基础。 2008 年 11 月在北京召开的分委会第

三次全会上,李未院士提出,软件工程和

团队协作精神及能力相关的内容,将成为

大学专业核心基础教育内容。 本文以核心课程之一的《软件工程》

为例,从该课程的教学模式改革、团队协

作能力培养、学生兴趣和能力培养等几个

∗项目支持:教育部高等理工教育教学改革与实践子项目,中国计量学院校级重点课程项目、校级高教研究课题

(HE200931)和科研启动项目等。

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·96·

方面,对软件工程课程的教学理论与实践

进行了研究与探讨。

2 《软件工程》课程的教学模式的改革

《软件工程》课程目前已被公认为计

算机科学与技术专业的核心必修课程之

一,也是信息类技术的一门公共基础课,

其课程建设受到国内外高等院校的普遍

重视。 2.1 《软件工程》课程的设置

由于软件工程领域的飞速发展,其涵

盖的内容也迅速增加,领域划分也越来越

细。人们普遍认识到,将《软件工程》课

程的全部内容放在一门课中,必然会泛泛

而谈;若将其内容分为多门课是很有必要

的。学生可以根据专业需要选课,每门课

则可以重点深入地讲授相关内容。 在 ACM 和 IEEE-CS 联合推出的

SWEBOK 2004 中,把软件工程划分为 10个领域,每个领域又分为若干个子域,具

体结构如下所示。 (1)软件需求:需求提取,需求分析,

需求规格等。 (2)软件设计:软件结构和体系结构,

设计质量分析和评价等。 (3)软件构造:构造管理,实践应用

考虑等。 (4)软件测试:测试等级,测试技术,

测试度量,测试过程等。 (5)软件维护:软件维护中的关键问

题,维护技术,维护过程等。 (6)软件配置管理:软件配置标识,

配置控制,配置状态统计等。 (7)软件工程管理:项目计划,项目

制定,评审和评估,工程度量等。 (8)软件工程过程:过程执行、变更、

定义、评价,过程和产品度量等。

(9)软件工程工具和方法:软件工程

工具,软件工程方法等。 (10)软件质量:软件质量基础,管

理过程和实践应用考虑等。 我校正在进行软件工程课程教学内

容细分方面的尝试。目前,我们设置了一

个必修课《软件工程》及若干个选修课程,

这些课程构成了软件工程课程的系列课。

必修课《软件工程》已基本覆盖这 10 个

核心内容,但因学时数有限,我们将教学

重点放在第(1)、(2)、(3)和(9)核心

领域。另外,我们增设了面向第(4)领

域的《软件测试》课程、面向第(7)和

(8)领域的《项目管理》课程、面向第

(1)和(9)领域的《面向对象的需求分

析和 UML》等选修课程。面向第(5)、(6)和(10)领域的课程也在建设之中。

这些系列课使 SWEBOK 2004 中的知

识域、软件工程基础知识、当前的新技术

和新方法无缝地结合在一起,避免了课程

内容的不合理交叉。 2.2 理论与实践的结合

软件工程是指导计算机软件开发和

维护的工程学科,是培养学生的软件开发

能力和项目管理能力的一门重要课程。 一方面,软件工程所涉及的概念、原

理、方法和技术较多,内容较为繁琐。

另一方面,由于学生缺乏实际开发经验,

对软件工程各部分内容缺乏认识的深

度,对课程内在的逻辑关系也缺乏整体

把握,因此学生在学习软件工程课程时,

常常感到枯燥乏味,兴趣不大,教学效

果不甚理想。 在软件工程的教学过程中,为了调动

学生的学习积极性,实现理论与实践的结

合,我们采取的理论教学方法包括:理论

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·97·

概念性知识以讲授为主,对技能性知识采

用案例引导的、任务驱动的教学方法。 在实践教学中,我们设置了为期 2 周

的软件工程课程设计,用以全方位掌握学

生所学习的知识;将与专业课程相关的实

验课程(例如软件文档写作课程、软件测

试课程等)安排到优秀的软件企业中完

成;建立了专业实践教学基地,在基地中

开设一些创新性的课题,作为学生可选的

题目,并纳入课程设置之中;开放专业实

验室,为学生开设的科研项目提供实习训

练的场所。 理论知识与实践知识相结合的新途

径是请一些既有理论知识又有实践经验

的软件工程师给学生上课,让学生尽早接

触软件企业中的实际情况,了解企业开发

软件项目的全过程。另外,在条件允许情

况下,还可让高年级学生参与教师的科研

项目,增加学生参与实际科研项目的 机会。 2.3 教学内容的改革

自 1968 年首次提出“软件工程”以

来,40 多年来软件工程的发展已经历了四

代。“第一代”是传统的软件工程,体现

的是结构化的分析与设计方法;“第二代”

是面向对象的软件工程;“第三代”是引

入“软件过程”概念的软件工程;“第四

代”是基于构件开发方法的软件工程,因

此软件工程的发展速度是惊人的。但是许

多院校现有教学内容相对陈旧,仍然以传

统的软件开发方法为主。 为解决计算机专业核心课程教学过

程中知识陈旧、开设课程与当前主流技术

脱节等问题,我们围绕 SWEBOK 2004 关

于软件工程的 10 个领域,开设了相关的

选修课,例如 UML 建模、软件测试等 课程。

考虑到与计算机专业发展方向相符,

我校将新出现的各种计算机技术和知识

容纳进来,开设了计算机新技术概述、计

算机导论等课程,还设置了一些能够面向

实际应用并且专业特色很强的课程,如计

算机安全、网络新技术、微机应用环境与

工具、Internet 网络、电子商务等课程。另

外,还结合学生的专业性质,补充一些带

有针对性的基本技能训练方面的内容。 在软件工程的教学过程中,我们还常

常有意识地增加与计算机专业相关内容

的 新发展动态介绍,以扩大学生的知识

面,例如在软件需求的讲授中,介绍了基

于模型的软件需求验证技术的发展;在软

件测试内容中,我们提出了软件开发过程

中同时进行软件测试的理念,并介绍了基

于模型检验技术的软件测试与验证技 术等。 2.4 教学方式的完善

为了提高学生分析问题的能力,我们

提倡项目驱动法和案例驱动法等,并探索

多媒体课堂教学与网络教学相结合的教

学模式。 对综合性、实践性强的知识主要采用

实验教学、综合实践或课程设计子课程等

形式实施“做中学、学中做、边做边学”

的项目驱动教学方法,促进学生在完成任

务中开展主动学习、探究学习和协作 学习。

对《软件工程》课程中的重点或难点

可采取精讲多练,注重学生工程能力和创

新思维的培养,注重启发式案例教学。案

例驱动法是使用一些与学生密切相关的

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·98·

案例,对软件工程中涉及的原理与算法进

行补充讲解,具体可采用以下两种方法。 (1)承上启下法。在教学过程中,充

分重视理论知识的完整性、连续性和继承

性,提炼出各门课程及各章节间的共同点

和衔接线索。 (2)问题驱动法。这种方法是指学生

在教师创设的情景下,应用已学知识提出

问题解决方案的过程。它要求教师在理论

教学过程中,提出与所学理论相关问题,

要求学生思考解答,并逐步引导学生自己

提出问题、分析问题、解决问题,着重培

养学生创造性思维的能力,提高学生在解

决问题过程中获取知识的能力。 在软件工程的教学中,多媒体课堂教

学目前仍是课程的核心,课堂面授力求讲

深讲透课程的重点和难点。为方便学生课

后的复习与交流,我们已使用 Blackboard电子教育平台。

Blackboard 教学平台以课程为中心,

集成网络“教”、“学”的环境,教师可以

在平台上开设网络课程,学生可以自主选

择要学习的课程并自主进行课程内容学

习。我们还开设了讨论区,以方便教师和

学生之间可以根据教和学的需要进行讨

论、交流。不过,目前网络教学在软件工

程的教学过程中还处于初级阶段。由于我

校现有的 Blackboard 版本及资源等原因,

只有部分学生(约二分之一的学生)可使

用该平台,且常用的功能也局限于课后的

网上课件浏览,例如编写考卷并测验等高

级功能还未使用。因此,如何合理安排组

织课堂教学与网络教学的教学内容、如何

充分利用网络平台的高级功能等均将是

未来教学工作的内容之一。

3 《软件工程》课程中团队协作能力

的培养

传统的教学方法习惯于搞一人谈。为

提高教育的效果,我们尝试让学生参与教

学过程,形成教学互动,同时强调团队 合作。

团队由若干独立成员共同组建,团队

要为某一共同目标而奋斗,这需要团队成

员贡献各自的专业特长。 我们认为,学生在小班或小组中学习

的效果要大于传统的大班教学方式。但

是,由于教师师资力量有限,难以对每一

个软件工程的体系课程进行小班化教学,

因此我们的做法是在课程设计、实验课等

中尝试开展小组方式。从课程设计的开始

就布置课程设计题目,学生可以自由 组合。

在《软件工程》课程中,开展小组团

队方式的目的之一是让学生合作完成一

项较大型的、真正的软件开发任务。这种

方式带来的另一个好处就是培养学生的

团队协作能力和交流沟通能力,而这些能

力是实际工作中是十分重要的。 在 2004 年教育部关于软件工程本科

专业规范(0.3 版)中指出,软件工程具

有依靠团队、强调团队的效率和纪律性等

特征。培养具有竞争和团队精神的、高素

质的专门人才是软件工程教学的目标之

一。该规范在软件工程专业的课程体系中

还专门设置了代号为 NT181 的团队激励

和人际交流课程。 然而,小组合作方式的成功与否将很

大程度地取决于小组形成、任务分配、评

估过程等外在因素和成员个性、动机、知

识与经验、文化背景等内在因素。

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·99·

我们在这些外在因素的工作尚处于

初级阶段。在小组形成上,我们让 4~6个学生为一组,在优差生结合的前提下自

由组成小组;在任务分配方面,我们提倡

学生自己选择一些难度适当的题目,教师

也设定一些相关的项目,要求学生运用软

件工程的理论和方法,各小组应独立完成

项目的需求分析、软件设计、编码、测试

等环节,每个阶段要有成果展示和相应的

文档资料, 终应提交成功运行的产品及

全部文档;在评估过程方面,我们结合小

组统一分和个人分, 终成绩由两部分组

成:体现团队合作的小组分和体现学生个

性竞争的个人分。但是,我们对内在因素

在小组合作中的研究基本还是个空白,我

们只是希望通过优差生结合方式来自由

组成小组,目前还基本不考虑学生个性、

动机等因素。

4 《软件工程》课程中学生兴趣和能

力的培养

国内高校软件人才的培养数量日益

增多,但真正能够加入到软件开发队伍的

人并不多,主要原因是计算机软件相关专

业的核心课程教学基本还是基础理论知

识和实验,普遍缺少对学生学习兴趣和工

程能力的培养,缺乏理论联系实践的教学

环境。软件工程课程的教学现状也不 例外。

在软件工程的教学过程中,教师可通

过介绍成功的经验、失败的教训事例、软

件危机产生的原因、中国的软件产业落后

于印度等国软件产业的原因等,使学生能

感觉到软件工程的实用性所在,从而提高

学习兴趣。

知识的传授固然重要,但由于软件工

程等计算机知识的更新很快,以及适应用

人单位对大学毕业生的计算机能力的高

要求,培养学生各方面的能力更为重要。 在学生能力培养方面,一个简单的方

法就是转换角色法。在这种方法中,教师

在安排、组织理论课内容时,从作为初学

者的学生的角度出发组织教学,深入浅

出,便于理解。 而学生从被动接受的“配角”转换成

“主角”,这是现代教学原则所倡导的,

也是提高教学质量、培养学生能力所必需

的。转换学生和教师的角色还体现在提问

者和解答者角色的改变,由教师授课改变

为由学生主讲,教师引导学生主动思考、

发现问题及解答,充分调动学生的主观能

动性,使教学成为教师和学生共同的 事业。

学生开发能力的培养还可以通过以

下几个方法进行。 (1)常规的软件工程课程的课程设

计。这个阶段主要是针对某门课程重要知

识、原理的验证。 (2)教师指导下的项目实训。通过实

际项目引导学生探索解决问题的办法,培

养学生独立解决问题的能力。 (3)合作办学基地的项目实训。在国

外,Co-op 项目就是要求学生到外单位实

习,以综合应用所学知识。在国内,一般

是让学生到与学校挂钩的企业或基地去

实习,以提升学生开发能力。这种实训也

是帮助学生成功就业的一条捷径。

5 结束语

本文在分析计算机专业核心课程的

教学存在问题的基础上,以《软件工程》

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·100·

课程为例,研究了软件工程课程的设置、

理论与实践的结合、教学内容的改革、教

学方式完善等教学模式改革措施,并通过

研究软件工程课程中团队协作能力培养、

学生兴趣和能力培养等,对软件工程课程

的教学理论与实践进行了分析与探讨。

我们未来的工作是在研究 SWEBOK

2004 的基础上,结合我校的特色,完善或

增设与软件工程的 10 个领域相关的课程,

探索软件工程的其他教学模式,例如研究

软件工程课程评估手段的建设与完善等,

将尝试将软件工程课程的改革思路推广

至其他的计算机核心课程中去。另外,加

强学生的能力培养、加强团队精神和交流

沟通能力等也将是我们的工作重点。

参考文献

蒋宗礼,等.2007.构建计算机科学与技术专业

公共核心课程[J].中国大学教学(11). 马燕,王文发,郝继升.2008.计算机专业核心

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育改革与发展网.

Jianguo Chen, Huijuan Lu, Lixin An, Yongxia Zhou. 2009. Exploring teaching methods in software engineering education[J]. Proceedings of 2009 4th International Conference on Computer Science and Education: 25—28, 1733—1738.

IEEE Computer Society. 2004. Guide to the software engineering body of knowledge. [J/OL]

www.swebok. org. Yumbayar Namsrai. 2000. Undergraduate software

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·101·

面向对象程序设计教学的探讨

戴振中 (绍兴文理学院 浙江 绍兴 312000)

摘要:当前几乎所有高校都把面向对象程序设计作为计算机及相关专业的必修课和专业基础

课。面向对象是一种认识客观世界的认知方法学,同时也是一种解决问题的思维模式。面向

对象理论体系将对象作为需求分析和系统设计及实现的核心和主体,实现问题空间到解空间

的映射,更符合人们认识世界的思维习惯。然而,对于以传统的面向过程的高级语言作为入

门语言的学生来说,面向对象课程的学习有一定的难度。本文根据作者在面向对象程序设计

实践教学中的一些经验体会,分析了当前本课程教学中的主要问题,结合课程建设及目前已

进行的一些探索活动,提出了案例教学法在面向对象程序设计课程教学中改革的一些思路。 关键词:面向对象;案例教学;课程建设

1 引言

当前几乎所有高校都把面向对象程

序设计作为计算机及相关专业的必修课

和专业基础课。面向对象是一种认识客观

世界的认知方法学,同时也是一种解决问

题的思维模式。面向对象理论体系将对象

作为需求分析和系统设计的核心和主体,

在此基础上,引用科学方法论中的分类思

想,将相似的一组对象抽象为类,采用各

种手段将相似的类组织起来,实现问题空

间到解空间的映射。以这种方式描述的现

实模型贴切、合理,更符合人们认识世界

的思维习惯。然而,面向对象程序设计课

程的优点和它带来的学习困难是相伴而

生的,对于习惯了传统的面向过程的高级

语言学习的学生来说,面向对象课程的学

习有一定的难度。

2 当前教学中存在的主要难点

2.1 从结构化程序设计到面向对象程序

设计的转变 在现有的培养计划中,学生接触的第

一门程序设计语言往往是 C 或者 C++,作为入门语言,它们对学生掌握编程基本概

念、培养逻辑思维能力是非常有用的,但

是当转入面向对象课程学习的时候往往

会面临相当的难度。学生一接触问题领域

就会习惯进行功能模块的划分而不是领

域建模,所以写出来的程序即便有面向对

象的外壳,也没有面向对象的灵魂。 2.2 从单纯语法的讲授到面向对象思维

的培养 面向对象课程中很多概念、语言本身

所支持的很多机制不是凭空产生的,不是

臆造的,而是来源于现实,语言的设计者

对其加以抽象、改造、提高,同时也是为

了更好地解决现实问题。在课程的教学

中,老师如果只是对单纯知识点进行分

析,而无法将这些概念与现实领域中的模

型进行印证,学生往往无法真正明确这些

概念。 比如,在讲完类的继承和多态这两个

知识点后,为了巩固课堂知识,其中有一

个作业要求模拟一个小型的宠物寄养中

心,中心提供一定数量的“宠物小屋”,

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·102·

里面可以养猫、狗、蛇……所有你可以想

得到的宠物。我们要求学生根据要求提炼

并设计所需的类,能够对这些宠物进行管

理,完成包括信息(基本信息、食物信息

等)的浏览,宠物进出管理等一系列任务。

这个案例比较有趣味性,学生积极性较

高。在 终上交的所有作业中,大部分同

学能够正确地分析出应抽象出一个宠物

基类来管理公有信息,如宠物昵称等,但

有很多同学还是不出意料地在该基类中

添加了一个数据域:string petType 来记录

特定宠物的类型,这是典型的结构化编程

的思路。针对这种典型的设计错误,我们

分析了这种解决方案在程序冗余性、可扩

展性方面的问题,将其演化为用多态技术

来实现,通过比较,帮助学生进一步理解

多态的真正意义。 2.3 从小程序到实际项目开发能力的

提升 高校课程教学相对于基础教育而言,

有一个比较明显的特点:课程间比较独

立,虽然在培养计划中有非常明确的先导

课的概念,但是由于没有有效的回溯手

段,往往造成学生“学完一门扔一门”,

形成一个个相对孤立的“知识点孤岛”,

如果没有有效的引导机制,学生往往不会

主动、有目的地使用前导课程所学知识。

比如完成一个有现实背景的管理信息系

统,往往还需要数据库、软件工程等相关

课程知识,另外,学生还习惯将所有的用

户界面代码与功能代码混在一起,形成杂

乱的代码。因此,当学生面临较大的毕业

设计项目或工作后进行实际项目开发时,

往往无法快速融入进去或者无法具备大

型项目对可读性、可维护性、可重用性等

重要特性的要求。

针对以上这些问题,我们的课程建设

小组在实际教学过程中,提出了“以实践

为准则,围绕实例教学,培养学习能力”

的教学改革思想,以案例教学法为主导,

进行了一些尝试,并取得了一些明显的 成效。

3 案例教学法的主要思路及特点

3.1 案例教学法的原理及优势 “案例教学法”是目前一种行之有效

的教学创新手段,它是指在教学过程中以

一个个项目为主线来展开,把相关的知识

点融入到项目的各个环节中去,层层推进

项目,直至得到一个完整的项目解决方

案,从而达到学习知识、培养能力的目的。 教学依赖于三种不同的知识:原理规

则的知识、特殊案例的知识以及运用适当

规则于指定案例的策略知识。如果教师教

育缺少案例教学、实践反思两个环节,优

秀教师是不可能产生的。好的案例教学比

间接经验对课堂决策的影响更大。因此,

案例教学应该成为教师教学的重要方式,

教师应根据课程的特征,选择合适的案例

进行教学。 另一方面,通过接触各种各样的实

例,学生能够将课堂和现实融在一起进行

思考和行动。案例强迫学生参与课堂讨

论,从真正的“实践者”的角度考虑问题,

重点关注的是项目解决方案的实施过程

而不是结果。当然,通过比较不同的结果

还可以强化学生对正确过程的理解。

因此使用案例教学法,可以提高学生

的学习兴趣,重点培养学生分析问题、解

决问题的能力,培养学生自主学习的编程

习惯。

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·103·

3.2 案例教学法中“课程群”的教学探索 区别于研究院校或重点高校,普通高

校通常以培养应用型人才为目标。对于普

通高校计算机本科而言,如何通过四年的

学习使学生获得一定的软件开发能力,一

定的逻辑思维能力,并使其能灵活、综合

地运用课程知识解决实际问题是我们的

主要培养目标。 我们提出了“课程群”的概念,在教

学体系上,制定了一套以微软的.net 技术

为主线,由完整的课程体系组成的软件开

发方向培养方案。面向对象程序设计作为

其他几门课的前导课,同时其思想和内容

又在后续课中不断进行深化。各课程及其

设置目标如表 1 所示。

表 1 课程群各课程及设置目标

课程名 设置目标

面向对象程序

设计(C#) 理解面向对象基本原理,引入案例深化

类的设计和类库的实现

Windows 程序

设计(C#)

运 用 面 向 对 象 技 术 , 使 用 .net Framework 类库实现较小的桌面程序

的开发,理解事件机制

软件工程 学习先进的面向对象软件工程理论,帮

助学生从需求分析开始用面向对象的

思维进行业务建模和领域建模

网络编程

基于 ASP.net 相关技术培养学生开发

Web 动态网页的基本技能,结合数据库

技术和软件工程流程开发具有一定规

模和实用性的管理信息系统网站

项目实训

通过实训让学生知道企业内软件开发

的流程,掌握在主流框架下进行开发所

需具备的技术和工具,使学生的动手能

力得到提高,从而达到用人企业的要求

与此同时,我们在课程的准备和教学

实施中也进行了相应的变革。课程组内的

老师相互之间不孤立,打破各课程之间的

壁垒,通过实验辅导、共同起草项目实训

计划、项目过程监督等方式了解整个教学

过程。比如面向对象程序设计课程我们使

用了两个贯穿全部课程的案例:图书馆管

理系统和实用相册管理系统。前者我们引

入了面向对象软件工程的方法完成从用

例分析到概念模型,直到实现各个基本类

的过程。对于后者,我们的目标是实现一

个相册类库,用户界面采用 Windows Form程序,该程序由教师提供,由于功能直观

并且界面效果丰富,对学生比较有吸引

力,通过对功能的分析进行反向建模,学

生比较容易得出该系统中各类的设计和

实现。该案例还有一个好处是通过它可以

比较自然地过渡到它的后继课程,通过规

范类库的实现,学生对庞大的.net 框架的

神秘感可以得到一定的缓解。通过这种探

索活动,我们希望能够将单一的、链状的

课程体系转化为网状的相互关联的知识

体系,促进学生实践能力、创新能力的 培养。

4 案例教学法的在实际操作中的一

些注意点

4.1 案例选择的标准 案例教学法的成功有赖于学生的参

与,而学生能否参与,需要我们有效地选

择案例,吸引他们对其认真准备,按照预

先设定的流程推进。在选择案例及实施

时,我们主要依据以下几条标准。 (1)尽量选择具有真实背景、学生比

较熟悉的项目。学生比较熟悉的项目有利

于让学生较快地得到业务模型。项目应是

实际的系统,或者是实际系统的简化和抽

象,否则与学生的就业目标及企业实际的

需求差距还是会比较大。 (2)项目规模要适当。这要根据项目

练习的阶段、练习的时间、练习的目标来

判断。不能太大,太大了做不完;也不能

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太小,太小了没有意义,达不到练习的目

的。比如同一个案例,在面向对象课程中

可以相对小而简化,到了网络编程课程则

可以比较细化了。 (3)项目应尽可能覆盖所学的主要知

识点。学以致用,学完的知识点需要在实

践中应用,才能够真正理解和掌握。 4.2 评价体系

使用案例教学法,在评价机制上也需

要有相应的改变,传统的笔试更适合用于

陈述性或程序性知识的考量,但对于策略

性的知识,也就是用于将内容和程序联系

起来解决未知问题的能力的考查必须有

新的衡量标准。 在实际操作过程中,我们采用了过程

监控手段,将项目进行细分,对每个阶段

学生的表现及完成内容进行评估打分,改

变了以往期末考试才定分的标准。这可以

更好的帮助学生了解自己学习的程度,督

促其按照老师的进度学习。培养学生的动

手能力,要求学生必须能够独立动手写出

代码,而不能满足于让学生理解现成代码

的项目。对比较大的项目可以采用小组合

作的方式,不仅让小组中的每一个人充分

参与到软件开发的完整流程中,还可以培

养其团队合作精神,熟悉各步骤中的文档

规范。

5 总结和展望

目前我们的项目还是以虚拟的、较小

的案例为主,案例数量也比较有限。另外,

我们的师资力量也比较缺乏企业化运作及

实际项目背景,下一步我们的设想是通过校

企合作、外包人才培养等模式,通过软件企

业中实际项目开发过程的实施来进一步提

高实用型、创新型人才的培养效果。

参考文献

国家教育发展研究中心.2000.关于美国创造性

人才培养与教师培训的考察报告[J].研究动态

(国家教育发展研究中心)(6). 汤亚玲,秦峰.2008.面向对象程序设计课程教

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殊教育(3):37.