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关键词:高职;项目课程;项目教学;数据库应用系统;Visual Basic;SQL Server
中图分类号:TP312文献标识码:A文章编号:1009-3044(2010)02-372-02
Development of "Database Application System Development" Project Course in Higher Vocational Education
WU Bin
(Changzhou College of Information Technology, Changzhou 213164, China)
Abstract: This article introduces completely the way of thinking of "database application system development" project course of our computer software development's related specialities, the strategy and methods of project chooses and technique introduce, the implement and effect of the project course.
Key words: higher vocational education; project course; project teaching; database application system; Visual Basic;SQL Server
高职高专计算机软件开发专业的课程体系大多以分立的前导专业基础课程、短期阶段性的综合课程设计或项目实训构成。由于计算机技术迅速发展,软件开发工具不断产生,课程体系中课程的数量不断膨胀,课程课时受学制等条件的限制不断压缩,无论是专业基础课程还是综合课程设计或项目实训的教学均难以深入,课程犹如蜻蜓点水,难以给学生形成一个软件系统开发过程的完整思路,学生的软件开发能力,特别是编程能力培养效果不明显,影响高职高专软件开发人才的培养效果。
构建合理课程体系、开发软件开发专业课程,在较短时间内有效提高学生编程能力,培养学生软件开发核心能力,是高职高专计算机软件开发相关专业教学研究的一个重要问题。
1 《数据库应用系统开发》项目课程开发思路
按照国家对于高职高专人才培养的思路和要求,我们对软件开发专业人才发展的规律进行研究。大量软件开发专业人才发展经历的研究表明,精通一个系列软件系统开发,很容易迁移到其它平台。为此,我们确立了软件专业课程体系的指导思想-“一套工具、一项技术、一条主线、一个完整实际系统”,课程设置坚持少而精,用3~4门核心课程为主线贯穿整个教学,在有限课时内,采用有限开发工具,使学生在毕业前精通一套软件开发工具的使用,开发出一个完整的系统。
软件开发涉及面广,数据库应用系统的开发是软件开发的重要方面。VB+SQL Server,ASP+SQL Server是C/S、B/S数据库应用开发的典型工具,具有代表性。可以通过3~4门课程培养学生软件开发核心能力。可以构建以VB、ASP、SQL Server为前导专业基础课,数据库应用开发(VB+SQL Server或ASP+SQL Server)为综合性开发实践类专业课程为主线的课程体系,培养学生软件开发核心能力。其中,VB、ASP、SQL Server前导专业基础课采用案例以一体化教学形式教学,数据库应用开发采用项目以一体化教学形式开展教学。
《数据库应用系统开发》(VB+SQL Server)项目课程开发思路:以实际开发所使用的最简单,最有效的数据库操作技术贯穿整个课程,选择学生熟悉的项目,以一个专业数据库应用系统开发的完整过程,使学生能够使用Visual Basic、SQL Server开发出一个完整的数据库应用系统。
2 《数据库应用系统开发》项目课程开发实践
2.1 课程开发团队的组建
我院软件专业课程体系以及《数据库应用系统开发》项目课程的开发始终在校企紧密合作的基础上进行。企业专业人员担任专业任课教师,专业教师负责、参加企业软件项目开发为本课程的开发打下良好的基础。在课程开发之初,我们引进2位具有多年软件项目开发经验的专业人员与学院教师、企业专业人员共同组建本课程的开发组,确保项目课程开发的质量。
2.2 课程项目的选择
课程项目的选择首先需要考虑能涵盖数据库应用系统开发的主要技术,课程项目专业、真实、实用才能确保课程符合数据库应用系统开发的实际需要,才能使学生得到真正的锻炼。其次,过于生僻的项目将影响学生对其业务流程的理解,最终影响教学效果,课程所选择项目的业务流程应当尽量为学生熟知、熟悉。此外,课程项目不能一味追求技术的完整和完全覆盖,而应将重点放在能充分体现数据库应用系统开发的核心、常用技术方面。
按照这种思路,我们最终选定学生熟悉的《班级信息管理系统》以及易于理解的《人事信息管理系统》为课程的项目。其中,《班级信息管理系统》作为课程的主线项目,《人事信息管理系统》作为课程的同步实训项目。
2.3 主线技术的选择
数据库技术纷繁复杂,如果不加选择地引入课程,影响学生对关键、核心技术的掌握,影响学生学习热情。重视主线技术的选择、力求简洁、高效、主线清晰、便于快速入门是课程主线技术选择的原则。
1)课程使用ADO对象数据库访问技术贯穿整个项目,技术简洁、高效、主线清晰。
2)课程放弃在实际开发中已较少使用、复杂的DAO技术以及效率低下、系统资源消耗大的其它数据控件技术。
3)课程通过4~6学时ADO对象技术学习后、即可编制代码访问数据库、进行简单操作、学生能尽快入门。同时,在项目的各个阶段都能使学生立即实现相应模块的功能、使学生尽早体验成功喜悦。
2.4 实用技术的引入
实际数据库应用系统包含很多常用、实用的技术和组件,这些技术与组件可以使得设计的系统更加真实和专业。由于实用技术内容较多,实用技术的引入策略非常重要。根据项目模块开发的需要,在项目开发过程中适时、渐进引入合适的技术与专业的组件,每个模块引入1~2项实用技术,在确保系统的真实性、专业性的同时有效降低学习难度。例如:
1)系统框架模块为显示系统主界面引入ToolBar、StausBar控件。
2)班级管理模块以树结构管理班级,引入TreeView、ImageList控件。
3)学生管理模块为展示班级学生列表引入ListView、DTPicker控件,为分类显示学生基本信息、家庭成员引入SSTab控件。
4)学生照片处理、班级档案管理模块,引入数据库图像、二进制数据处理技术。
5)学生奖励模块为展示学生奖励信息引入DataGrid等控件。
6)综合查询模块中实现数据库数据与Excel数据的交换。
7)登录身份验证模块使用静态变量统计非法登录次数。
8)在完成系统功能的主线下,体现系统效率的优化。如数据表增加记录,采用“select top 0 * from ...”语句取出该表的表结构而非返回整个记录集进行记录添加;使用较小开销的查询等技术减少大量数据的网络传输;照片显示算法分块处理图像数据,占用内存少,效率高。
9)项目逐步对各种可能的错误提供了有效处理,确保代码严谨、健壮。
2.5 课程的实施
针对不同的专业,《数据库应用系统开发》项目课程的实施可以安排在前导Visual Basic、SQL Server课程之后,按照单独的课程进行教学,典型的教学安排如表1;也可以将Visual Basic、SQL Server、数据库应用系统开发3门课程整合为一门课程教学,此时,课程计划分为3个阶段(Visual Basic基础、SQL Server基础、数据库应用系统开发),典型的教学安排如表2。
项目课程的重点在于培养学生独立项目开发能力,贯穿整个课程项目《班级信息管理系统》的开发安排了同步实训项目《人事信息管理系统》供学生开发实践。课程的考核以项目设计为主,重点考核学生项目开发能力。此外,课程还建立了由6个实用项目构成的项目库供学生自主选择、独立完成系统的开发。
3 《数据库应用系统开发》项目课程实施效果
我院计算机软件相关专业人才培养方案选择数据库应用系统开发作为软件开发主要方向。《数据库应用系统开发》课程自2004年起列入我院计算机系04/05/06/07级人才培养方案,从软件公司引进具有多年软件开发经验的专业人才加强课程建设的力量,组建了本课程的开发组,2005、2006年分别完成《数据库应用系统开发》院内讲义第1、2版。《数据库应用系统开发》课程自2005年在我院开设以来,先后完成了20余个班的教学,课程讲义在较短时间使学生初步掌握数据库开发技术,尽快体会成功喜悦,学生的学习兴趣和参与热情都高,取得良好教学效果。《数据库应用系统开发》教材建设列入学院2007年精品教材建设立项,获得学院经费支持并公开出版,得到多所院校应用。
项目教学的实践激发了学生学习软件开发的热情,学生学习软件技术热情高,2005~2007年连续三年我院学生计算机技术与软件专业技术考试报考率、通过率均位居常州所有高校第一,学生毕业设计质量显著提高,毕业生工作后的开发能力和学习迁移能力增强。此外,项目课程的开发和实施也对青年教师培养起到明显效果,许多青年教师通过项目课程的教学和实践,软件开发能力显著增强。
实践证明,工学结合、校企合作,以项目为主线的课程开发和实施无论对于学生还是教师培养都是一个行之有效的方法。
参考文献:
[1] 徐安东,李飞,邢晓怡.Visual Basic数据库应用开发教程[M].北京:清华大学出版社,2006.
[2] 李晓黎,张巍.Visual Basic+SQL Server数据库应用系统开发与实例[M].北京:人民邮电出版社,2003.
[3] 李长林,张丽华,王红.Visual Basic数据库应用系统开发从基础到实践[M].北京: 电子工业出版社,2005.
[4] 启明工作室.MIS系统开发与应用[M].北京:人民邮电出版社,2005.
关键词:信息管理与信息系统;计算机教育;软件开发能力培养
1 现状分析
当前信息化建设浪潮席卷全球,中国也制定了“加速发展信息产业,大力推进信息化,以信息化带动工业化”的发展战略。随着信息技术的发展,信息化给企业生产和管理带来了根本性变革,信息技术将企业组织的各种经营管理职能和机制有机结合起来。对企业来说,一个重要的挑战就是如何改造企业使其有效地运用信息技术,适用信息社会,在全球竞争中立于不败之地。信息化建设不仅存在技术问题,更需要管理的协调配合,管理的科学化对信息系统有着至关重要的影响。信息管理与信息系统专业是一个管理科学与计算机信息技术相结合的专业,所培养出来的学生应该是既懂管理又懂计算机技术的应用型人才,在当前企事业单位的信息化建设中应最能发挥本专业人才所具有的专业技能和职业素养。
然而,信息管理与信息系统专业毕业生在应聘工作岗位时却常常遇到尴尬情况:管理技能不如管理专业的学生,计算机技能不如计算机专业的学生,人才市场上很少有专门为信息管理与信息系统专业量身定制的就业岗位。当前我国进入信息化建设的期,需要大量的信息化建设人才,但从我国信息化建设现状来看,企业内部在信息化建设方面的岗位需求没有进行专业细分,它将管理信息系统软件的分析、设计、开发、引进、实施、维护和信息管理等工作需求统归为做软件。因此,企业招聘应届毕业生的入门要求就是能够编程,包括企业内部覆盖销各职能部门的信息系统软件,也包括企业各层次网站系统开发。而政府机关、事业单位则以网站系统开发和工作流管理为主。
对信息管理专业人才来说,软件开发技能是未来就业的敲门砖,而管理理论思想和方法的掌握则是其未来成为企业CIO的奠基石。笔者将探讨如何进行信管专业计算机课程教育改革,提高学生的软件开发能力,增加就业机会。
2 信管专业的计算机教育总体规划
2.1 课程体系设置
课程体系是帮助学生建立完整知识结构的前提条件,如何理顺本专业的课程体系是提高计算机教育水平的关键问题。根据信管专业的培养目标,相应的计算机教育理论体系应分为计算机基础课程模块、信息管理课程模块、计算机软件开发核心课程模块和信息系统应用模块4个层次。
(1)计算机基础课程模块,包括计算机专业的基础课程:C/C++语言程序设计、数据结构与算法、操作系统、计算机组成原理和计算机网络技术等。
(2)信息管理课程模块,包括信息加工、管理、使用方面的课程,如信息化概论、信息资源开发与管理、信息组织、信息检索等,或根据院校特点开设有领域特色的信息化概论课程,如医院信息学等。
(3)计算机软件开发核心课程模块,主要学习各种常用的系统开发技术,包括C#应用编程、Java网络编程技术、Web数据库应用系统开发等。
(4)信息系统应用模块,包括管理信息系统、信息系统分析与设计、信息系统安全、信息系统项目管理。
2.2 专业方向的设置
本专业的社会岗位需求多层次。在企事业单位信息化建设实施中,既需要信息系统开发人才,也需要信息化工程管理人才,信息化系统实施后还需要网络管理和维护人才。因此在培养模式上设置3个专业方向,分别为:系统开发力’向、网络管理方向、信息管理方向。3个方向的知识结构有所不同:系统开发方向培养技术型人才,主要掌握各种系统开发技术;网络管理方向培养工程型人才,主要掌握网络工程管理和信息安全维护;信息管理方向培养复合型人才,主要学习如何用信息系统支撑先进的管理思想。3个方向都必须将信息系统应用模块的课程作为必修课程,将管理思想和计算机技术知识有机地协调配合起来。
与前两类人才相比,复合型人才更具有竞争力。他们具有信息分析能力与企业管理创新的知识,是具有驾驭信息资源知识与能力的新型管理人才。学生可以根据自己的兴趣来选择发展方向,无论哪种类型人才,掌握一种系统开发技术都是进入企业就业的敲门砖。
根据以上两点,我们设计了信息管理与信息系统专业的计算机教育的课程体系,每一层开设具有代表性的课程,如图1所示。
3 建立提高软件开发能力培养体系的改革实践
3.1 创新基础课程教学,注重程序设计逻辑思维训练
基础课程是一个专业的基石,基础是否学好直接影响学生对后续课程的学习兴趣和未来的职业定位。因此要强化基础教学,鼓励教师进行创新教学,引入先进可行的教学方法,并在教学中注意培养学生的职业关键能力。所谓学生的职业关键能力是指学生从事软件开发职业所具有的职业素养,包括逻辑思维能力、举一反三能力、自学和独立解决问题能力、对软件开发工作的兴趣等。
在基础课程中,程序设计课程是软件开发人才培养课程体系中不可或缺的组成部分,它的教学效果直接影响着软件开发人才培养的成败,其最终目的是培养软件工具应用者的程序设计能力和程序设计思维。在授课过程中,教师往往陷入一个误区:过于注重语句、语法等程序设计语言所涉及基本概念的讲解,忽视在构建程序过程中应用于分析、解决问题的一种逻辑思维的训练,忽视对整体知识综合应用能力的训练。这种“只见树木,不见森林”的教学就是造成学生动手解决实际问题能力差的直接原因。因此程序设计课程教学中应注重把握两个方面的平衡:
(1)专业技能培养目标要清晰。教学不仅要注重单项知识的讲解练习,更要加大对应用整体知识的能力训练及解决问题的思维训练。
(2)专业技能教学要与职业关键能力培养有机结合。在教学组织形式上,吸纳软件企业的工作模式应用于教学;在教学设计上,应把持知识的整体与局部关系,灵活应用各种教学方法和手段来优化课堂教学。学生在学习、实践的双环节中,也要完善自身知识结构,构建自主工作行为。
3.2 以项目驱动教学法来设计应用类专业课程
项目驱动式教学法是一种行为引导式的教学形式,是以项目为主体的职业行为引导的教学方式,是一种通过组织学生真实地参加项目设计、履行和管理,完全在项目实施过程中完成教学任务的过程。项目教学法通过项目对学生进行工程设计和综合能力的全面培养,是实现高校毕业生和企业无缝衔接的最好的教学方法之一。在面向应用的专业课程中,网络编程技术、web数据库应用等课程比较适合项目教学法,这些课程直接面向应用,与日常生活和工作息息相关,偏重于实践,学生比较感兴趣。
首先选择合适的项目。教师所选的项目要贴近实际,可以从科研课题、技术开发项目或社会实际需要中选择,项目规模适中,太大或太复杂都不利于教学。所选项目最好是教师熟悉或亲自开发过的,这样对项目的开发流程和可能遇到的问题有充分的认识和准备,能在学生学习过程中给予指导和帮助,有利于项目教学法的顺利开展。
其次制订教学计划。教师要制订教学计划,案例项目中要包含该课程的主要知识点,同时准备相关的学习资料,以供学生在项目开发中查阅,拓展其知识面,培养学生独立解决问题的能力和自学能力。
然后实施项目教学法。在开展一门全新课程时,学生一定是感到抽象和困难的。教师先将项目分成几个模块,每个模块的功能应该类似,选取其中一个模块逐步进行分析、演示其开发过程;学生进行项目模仿开发。模仿是一个很好的学习过程,学生从中既可以掌握各个环节的知识点,又可在项目的成功中增强自信,激发创作兴趣,从而主动学习并拓展知识面。在一个完整的模块演示教学完以后,大部分的课程知识点也已经完成教学,学生将参照模仿或自我创新来完成其他模块的编写,然后把各个模块整合起来,形成一个完整的项目。在这一过程中,学生不但快速完整地学习到一个系统的开发过程,还可以举一反三,运用到其他案例项目上。
最后进行项目总结和评价。项目完成后,组织教师对学生项目进行评价,给出指导和建议,并进行项目总结和知识的归纳,鼓励学生对项目进行完善和扩展,扩充知识点,增加分析问题、解决问题和自我学习的能力。
项目教学法将一个应用课程的教学建立在一个工程项目的完整开发过程上,充分体现了“做中学”和“学中做”的特点,有力地调动了学生的兴趣,激发了学生潜力,使枯燥无味的理论学习变成了一次有实际意义的工程实践。学生不但获得了宝贵的工程实践经验,还锻炼了独立分析、解决问题的能力和自学能力,也通过项目的成功开发增加了软件开发的兴趣,利于日后选择从事软件开发或相关行业的工作,从而达到培养学生职业素养的目的。
3.3 建立与企业无缝衔接的实践教学平台
实践教学环节在这里指毕业生在最后一年或两年所进行的生产实习或顶岗实习。这是本科教育的最后一个重要环节,它将决定毕业生能否获得真正的实践经验,胜任工作岗位,赢得就业。正如前文所述,目前大多数信息管理专业的毕业生存在种种缺陷,以致就业比较困难。那么症结就在于将毕业生推向社会前的最后一个实践环节没有做好。为了改变现状,建立一个与企业无缝衔接的实践教学平台将是一个很好的解决方案。与企业无缝衔接是指学校按照企业对人才的要求进行培养,如订单式培养或岗位性培养,用真实的项目或工作环境打造、锻炼人才,使其既有理论又有管理实践经验,同时具有本专业的职业关键能力和发展潜力。
建立与企业无缝衔接的实践教学平台的途径有:
1)校企合作办学,共同培养学生,缩短与企业的“最后一公里”路程。
日前社会上有许多培训机构可以对学生进行就业前的技术培训,价格不菲,但还是很受欢迎。因为培训机构能提升他们的能力,带给他们实际的实践经验,从而增加就业机会,甚至可以推荐就业。尽管学校在教学和体制上做了许多改革和努力以使我们的毕业生尽量找到工作,但社会的需求是多变的,技术的进步是变化的,学校的脚步总是落后的,当然也包含个人对自我要求,因此技术培训机构才会盛行。与社会培训相比,有些软件培训机构则和学校进行合作办学,帮助培养学生。由于培训机构的项目实践环境比较真实,甚至是培训机构所接项目的一部分,而且师资是来自一线的开发人员,所营造的实践教学环境自然比学校教师所营造的要好,使学生将来更能适应工作环境。与培训机构联合办学是“双赢”的,首先,培训机构获得了长期稳定的生源,可以降低同行业的培训费用,这对学生是有益的。其次,学校通过培训机构合作,首先促使本校教师学习先进的技术提高教学水平,第二,使本校学生更好地就业或发展,树立荣誉,发展更多生源,促进本专业的发展,第三,可以监督培训机构使其保持高质量的教学培训水平,否则不继续合作。此外,校企合作办学机制应该是灵活的,学生可以依据所选的专业方向自由地选择参加或不参加。
校企合作办学是一个趋势,例如青岛大学汁算机学院就与印度IT公司合作,订单式培养软件开发人才,学费每年高达9000元,招生人数多达350人。所以作为学校一方可能要更多地考虑自身在职业教育上的缺陷,为本校学生提供多方位的选择,特别在教育费用上,社会机构培训比校企合作办学的培训费用肯定更昂贵。
2)培养“双师型”教师,丰富实践教学内容,与前沿技术发展接轨。
实践教学平台不仅要有接近实际的教学内容和成熟有效的教学模式,还要有教学经验丰富和技术过硬的“双师型”教师,才能保证实践教学效果。与培训机构合作固然好,但专业的发展不能依靠外力,还要提高自身的软硬件实力。长久来看,建立一支技术过硬、教学水平高的“双师型”实践教学队伍是必需的,这是提高学校的软实力。
关键词:软件开发;能力培养;案例教学
当前计算机专业或软件工程专业的学生存在着学用脱节、实际开发能力偏弱等问题。尽管很多高校计算机专业、软件工程专业在软件方面的课程体系上是将整个学科专业的知识按一定顺序和层次分解,使得学生能够循序渐进地学习和掌握知识,这无疑是行之有效的。但掌握了软件开发领域的知识,并不意味着同时具备了软件开发的能力。事实上,学生虽然接受了系统的软件开发专业知识的学习和软件开发技术应用的训练,但软件开发能力低下的情况还相当普遍。要从软件开发的“菜鸟”,成长为软件开发的高手,或者称之为“高级蓝领”,必须通过长期的历练,没有捷径。但好的教学案例和人才培养模式,对促进软件人才的成长和开发能力的提升有很重要的作用[1]。
1软件开发人员能力要求
由于软件开发是一项技术综合性很强的工作,因此,企业对软件开发人员能力的要求也是综合性的[2]。按照教育部对软件学院学生实践能力培养的要求和工程应用型人才培养的定位[3],软件学院的学生在软件开发过程中,既要能将用户的需求映射到良好的软件体系结构,在进行应用软件总体设计时有大思路和大局观,也要能运用现代软件设计方法和编程技术在进行详细设计时关注细节,实现高质量的软件;在考虑软件实际应用时,既要支持国际化及本地化的应用要求,也要支持软件及运行平台升级、操作系统迁
移的应用要求;在技术应用能力上,既要对使用的编程语言和开发环境有很好的把握,也要能综合运用前期所学的操作系统技术、数据库技术、网络编程技术、图形图像处理技术、人机交互技术等专门技术;在软件工程素质上,既要具有软件工程技术和管理方面的知识,还要具备良好的团队合作、交流和文字与口头表达能力。上述这些就是现代IT企业对软件开发人员的能力要求。
2案例实践教学对软件人才培养的意义
案例实践教学对软件人才培养具有以下优势:
1) 学生通过案例学习不仅对理解和掌握计算机软件的抽象概念及原理十分有用,而且对学习先进的软件编程方法、使用先进的软件开发技术、提高自身的软件开发能力大有益处。
2) 学生通过对案例代码的阅读分析,可以使一些一知半解的概念突然变得清晰易懂,使一些久思不解的问题变得豁然开朗。
3) 通过案例学习,学生能够零距离接触到软件高手,深深为他们巧妙的方法、过硬的技术、认真细致的精神、追求完美的态度所折服。
3实践教学案例的设计
案例设计的内容、质量以及案例教学的水平是案例实践教学的基础,是案例学习成功与否的关键。
作者简介:蔡建平,男,教授,研究方向为软件工程、嵌入式软件测试和数字媒体技术。
3.1案例设计要求
设计支持软件开发能力,特别是综合开发能力培养的实践教学案例是许多高校计算机软件类专业教学面临的问题。
首先,这样的案例对于高年级的学生要涉及到他们前期所学的计算机软件开发各个方面的知识和技术,如程序设计、面向对象编程、数据结构与算法、操作系统、数据库、网络通信、图形图像处理、人机交互、软件体系结构,等等;另外,要帮助这些学生在通过案例学习后,建立起软件开发的大思路或大局观,对软件的质量要求(特别是可靠性要求)、维护要求(特别是软件功能扩充及升级要求)有很清晰地了解,并能够反映到软件的设计和实现上。最后,学生学习完案例后,要了解支持软件跨地域、跨平台和跨时间的应用需求,并掌握保证这些需求得以实现的相关技术,如软件的国际化和本地化、软件及平台的升级、平台移植或系统迁移等技术。
在案例设计中最为关键的问题是案例能够在各高校无障碍地推广,不要因为经费、实验环境等问题使案例设计成果没有应用价值。因此,案例设计要求全部使用开源代码或开源技术。事实上,开源软件的使用,不仅有利于通过免费的开源软件大大降低搭建实验环境所需的条件,使学生能够零距离地学习优秀软件,全面提升自身的软件开发能力和软件开发素质,而且学生可以根据专业兴趣或学时安排,有选择地对其中的软件和技术进行更深入的学习和专门的研究,形成自身的技术特长和研究方向。
案例设计中还有一点要特别注意:所选择的案例不要涉及很深的领域专业知识,又是人们感兴趣、经常接触到的东西,这样有利于激发学生的学习兴趣;另一方面,希望案例涉及多种计算机软件开发的主流技术,如面向对象程序设计技术、客户/服务器技术、多线程技术、网络编程技术、数据库技术、图形学、GUI等众多软件技术;最后,希望所设计的案例是综合性的应用软件,以适合学生综合开发能力的训练。
3.2案例详细设计
基于上述的案例设计要求,以及早期项目的研发经历,我们选择股票软件作为软件综合开发实践教学的案例。首先,股票软件不涉及很深的领域专业知识,又是现代社会人们非常关注、感兴趣、且有可能经常接触或身陷其中的事物,学生容易入门和感兴趣;另一方面,这类软件其工作模式主要是客户/服务器的工作模式,涉及到面向对象编程技术、网络通信技术、数据库技术、图形技术、用户界面技术以及数据结构与算法等众多软件技术,其综合性很强,对学生综合开发能力的训练非常合适;最后,我们所选择的股票软件Stock-0.0.9是一个早期的开源股票软件,它是一个股票软件的雏形,易于学生学习和完善,包括做第二次开发。将该软件作为案例进行实践教学可让学生接触和应用如下开源技术:
1)Linux操作系统及虚拟机技术;
2)GCC程序设计技术(包括编译技术、调试技术及集成开发技术等);
3)MySQL数据库应用技术(基于C/C++应用编程接口API的MySQL数据库开发技术);
4) 基于套接字编程的网络通信技术(支持TCP/IP协议的开源liptcp++库的应用);
5) 基于Gtk+的界面设计技术(应用Glade支持界面的设计及应用框架的生成);
6) 股票软件的结构化程序设计及面向对象编程技术等。
在对Stock-0.0.9进行编译生成可执行目标代码并建立其运行环境的过程中,学生能够接触和了解到程序设计的强类型机制、可靠性编程思想、软件构造方法、C/S工作模式实现手段、开发环境及应用环境升级对策、软件国际化及本地化应用要素、操作系统迁移或移植问题等方面的内容,使学生真正掌握基于复杂图形用户界面的大型应用软件开发的方法和技术,理解现代软件开发方法学和现代程序设计思想,增强他们解决实际问题的工程实践能力。
4案例教学实践及成果
4.1实践情况
软件学院针对教育部对软件学院学生实践能力培养的高要求和软件工程硕士复合型工程人才培养的定位,以及学院学生(特别是非在职的工程硕士研究生)综合性实践能力太弱等实际情况,经充分论证,确定了提升学生软件综合开发能力的培养目标,分别于2006年下半年在学院为本科生开设了“界面设计”课程,为软件工程硕士开设了“高级软件编程技术”课程。这两门选用同样案例,讲授了10多次,受益学生达800多人。在这期间,课程的教学案例和实践资源也不断得到补充和完善。
4.2实践成果――教材建设
学院考虑到案例实践教学的效果以及教学案例和实践资源的成熟与完整,决定将案例和课程资源进行总结与提升,出版与之配套的实践教材,推广相关的实践教学经验,让国内高等学校计算机和软件相关专业的实践教学从中受益。学校对此工作提供了经费支持,同时在清华大学出版社的支持下,完成了《软件综合开发案例教程――Linux、GCC、MySQL、Socket、Gtk+与开源软件》的编写工作,该教材已于2011年2月出版发行。
1) 教材的主要内容。
除了有大量篇幅讲述计算机应用的主要开源技术外(如Linux操作系统、GCC编程语言、网络Socket编程通信、MySQL数据库管理、Gtk+界面设计),特别通过实际案例――Stock股票软件将这些技术融会贯通在一起,并站在更高的角度上对软件体系结构、应用软件开发模式、软件的国际化与本地化,软件开发和应用环境升级方法以及平台移植技术等充分地介绍和实例说明,以此达到授人以渔的目的。可以说这是一本集各种主要的计算机开源技术应用于一体的软件综合开发实践教材。
2) 教材的特色。
① 能够满足计算机、软件工程及相近专业高年级学生在前期学习了程序设计、操作系统、数据库、计算机网络等计算机专业基础课程后,急需通过一个案例或一个项目来应用这些专业基础知识和技术进行综合性实验或实践,提高自身计算机技术综合应用能力的需求。
② 除了对主流的计算机开源技术做了详细地介绍和举例分析外,还特别地突出了计算机开源技术在实际股票软件项目中的应用,很好地支持着案例驱动式的实践教学。
③ 教材所涉及到的实验教学资源相当丰富,覆盖面相当广,且全是开源软件或开源工具,保证了国内许多院校在办学条件不足,实验教学经费有限,无法全方位引进商用软件工具的情况下,仍然能够开设出软件综合性开发的实践课程。
总之,该教材作为案例实践教材,自始至终强调和灌输现代软件开发方法学和现代程序设计思想,强调软件综合开发能力的培养。该教材所涵盖的大量技术内容、实操案例及问题解决方案,如果学生能够完全掌握并能实际地用于软件项目的开发,从软件开发能力上说已达到一个高级蓝领的要求了。
5案例实践教学的实施方案
北京工业大学软件学院在学生软件综合开发能力培养上分别针对软件工程本科专业的学生和软件工程专业学位的学生开设了选择同样案例和教材的不同课程――“界面设计”和“高级软件编程技术”。下面我们主要以本科生为例,介绍在“界面设计”课程中案例实践教学的实施方案或课程大纲。
5.1课程设计目的
学院在四年制软件工程专业本科生的教学计划中,为大三的学生在第二学期安排了“界面设计”的课程,60学时,2学分,共15个实验单元(每个单元4学时)。
“界面设计”课程是按照教育部对国家示范性软件学院培养工程化软件实用人才的要求,以界面设计为立足点,对前期所学的主要计算机技术(如软件开发、程序设计、网络编程、数据库应用等)进行综合训练。
要求学生在掌握界面设计的原则、方法和常用技术,掌握当前主流的开源界面开发工具Gtk+和开源界面设计工具Glade进行界面设计及实现等技能的基础上,通过具体的案例――股票行情分析软件,将计算机软件开发所涉及到的相关知识综合在一起,开展实践活动。
通过该实践课程,除了使学生掌握界面设计的全部流程和技术,培养学生界面的设计能力外,可使学生接触和学习基于复杂图形用户界面的大型软件开发的方法和技术,了解Linux操作系统、编程语言、程序设计、编译应用、图形界面、数据库、网络通信、软件体系结构、应用软件开发模式以及平台移植等技术在实际软件开发或应用项目中的具体应用,达到增强他们工程实践能力的目的。
5.2课时安排
该课程设计以《软件综合开发案例教程》为实践教材,其实践教学方案主要是按照15个实验单元并依据教材内容和知识单元组织进行制定的。
第1单元:对课程设计提要求,对Linux操作系统知识点进行讲解,并安排学生进行Linux操作系统的实际应用,学会Linux虚拟机的安装、配置和使用。
第2单元:对应用GCC进行软件开发知识点进行讲解,安排学生进行GCC开发应用实践,学会编写工程文件、用GCC编译C/C++程序、调试程序、建立集成开发环境。
第3单元:对网络通信及Socket编程知识点进行讲解,安排学生进行网络通信的Socket编程实践,学会在libtcp++环境下建立客户/服务器的工作模式。
第4单元:对MySQL数据库应用知识点进行讲解,安排学生进行MySQL应用的相关实践,学会用MySQL C API进行数据库应用的简单开发。
第5单元:对Gtk+用于界面设计的知识点进行讲解,安排学生进行Gtk+的界面设计实践,学会用Gtk+和Glade进行简单界面的开发。
第6单元:介绍股票交易的相关知识、股票软件一般包含的内容和所涉及到的技术,安排学生学习和使用国内主流的股票软件,学会股票软件的使用方法和使用流程。
第7单元:对开源股票软件Stock进行分析讲解,并带领学生将Stock源码编译成可执行的二进制码,要求学生学会处理编译和连接过程中出现的各种问题,特别是强类型问题。
第8单元:对应用软件国际化和本地化相关知识和技术进行讲解,对Stock软件的Gtk+1.2界面实现方法进行分析,并带领学生解决Stock软件中文显示问题,要求学生掌握在Gtk+的界面控件上和绘图区中正确地显示中文、英文及数字方法。
第9单元:对Stock软件的数据库应用编程、网络通信编程等实现方法进行分析,带领学生解决股票数据库的建立、股票数据的导入等问题,要求学生掌握Stock软件中用MySQL C API进行股票数据库应用、用Socket进行网络通信的开发技术。
第10单元:对Gtk+2.0特点进行讲解,带领学生解决Stock软件从Gtk+1.2到Gtk+2.0升级中遇到的各种问题,要求学生掌握确保软件能够升级的软件设计思想和问题解决方法。
第11单元:对在Windows上进行Gtk+应用程序设计的方法进行讲解,带领学生将Stock软件从Linux上移植到Cygwin和MS VC上,并解决移植过程中的问题,要求学生掌握一般软件移植的基本要点和基本方法。
第12单元―第13单元:学生按分工要求开展独立实践活动,并撰写实践报告。
第14单元―第15单元:学生按分工要求进行PPT的实践汇报和实践成果的演示。
5.3课程设计组织
课程设计以课题组形式开展,6人一组,每组必须完成6篇报告(Linux虚拟机使用总结报告、Linux下GCC编程总结报告、MySQL数据库应用总结报告、基于TCP/IP的Socket编程总结报告、用Gtk+设计图形用户界面总结报告以及股票分析软件实现技术总结报告),指定课题组长(完成报告6),课题组其他成员分别完成报告1~5,每人1个,不能重复。
课程设计以实践为主,完成教材中所布置的实验习题。作业以电子方式交付。
5.4课程设计考核
对每位学生,课程设计考核包括四部分:
1) 电子版课程设计报告(40分),对于报告其撰写要求如下:
① 每个报告不少于1万字(不能以图表代文,论述为主);
② 报告的基础是每章的实验习题;
③ 报告可分4~5章(第一章概述,最后一章总结,其他章节自行组织);
④ 报告以教材为样式进行排版;
⑤ 报告不要出现网上拷贝的痕迹,网上摘录的要进行相应处理,严禁聊天用语、博客用语以及混乱的控制符和全角符号;
⑥ 图表要清晰,重要的图表要亲自画或截,不要拷贝。
2) 每位同学要准备总结报告的PPT汇报(10分钟的汇报),汇报成绩20分。
3) 每位同学要进行所选报告的成果演示,演示成绩20分。
4) 考勤成绩20分。考勤10次,每次2分,考勤缺席5次的无成绩。
5.5基于案例的“界面设计”实践教学效果
“界面设计”课程自2006年开设以来,学生普遍反映良好,口碑颇佳,软件开发的综合实践能力得到了明显的提升。
最近,我们对学生学习该课程的体会和感想进行了调查,学生普遍认为案例内容和实验方案丰富、实用和生动,大大地开拓了他们的眼界。通过基于复杂图形用户界面的大型应用软件开发方法和技术的学习和实践,对现代软件开发方法学和现代程序设计思想有了更进一步地理解,增强了软件综合开发和解决复杂问题的工程实践能力。特别是对软件开发有了大局观,对软件开发中软件设计和高质量代码编写的重要性有了新认识,对优秀开源软件和开源技术有了极大的兴趣。下面是部分学生在课程设计实验报告中对“界面设计”的案例教学谈到的心得体会:
1) 通过这门课的学习,我基本掌握了Linux虚拟机的使用,以及Linux下的GCC编程,应用软件图形用户界面GUI的界面设计,网络数据库应用技术和网络通信技术,并能进行具有图形用户界面程序的开发,提高了应用C/S模式、管理数据库数据等实际应用能力。由于平常主要都是理论课程,实践机会比较少,大家组队进行开发就更少了。通过此次实践,我体验到了团队开发的重要性,学会了如何合作开发,并大大提高了我解决问题的能力,为以后工作学习增加了丰富的经验。
2) 以前学习Linux时仅把它当作一种单纯的操作系统,没有在上面做开发,导致对Linux了解不多。经过半个学期基于Linux的股票案例学习后,我收获颇多。我主动收集和阅读了大量资料,并锻炼了实际动手能力。我学到了如何在Linux环境下搭建开发环境、进行编程和开发,并对MySQL,GCC,Gtk+等开源软件在Linux下的应用有了初步的认识,加深了对Linux下编程整体流程和工作细节的理解,知道了Linux下调试程序的方法,真正了解了程序在Linux下从编译到运行以及排错的全过程。
3) 这次课程设计我们的收获非常多的,首先大家对于一款良好的软件应该具有什么样的功能和性能有了比较清楚的认识,这对于我们以后在软件开发乃至今后的工作都是有益处的。其次,这次复杂的课程设计锻炼了我们各方面的能力,包括团队合作、资料查找、学习、融会贯通以及查错能力,等等。可以说对我们的综合能力是一次极大的考验。在整个工程的过程里,大家接触了很多以前没有触及过的知识并对其有了较为深切的理解。最后,本次课程设计沟通了我们几位同学之间的感情,在辛苦工作的同时,也留下了难忘的回忆。
4) 我觉得这门课对我很有帮助,让我学会了一个我以前不会也没接触过的有用的软件,学会了如何使用Gtk+来进行图形界面的设计。通过这一学期的学习,课上听老师对一些知识的讲解,对Linux更加熟识了,对如何在Linux下安装各种有用的软件更加清楚。在课后我们组成小组,分工明确,每个人认真地负责自己的那部分的工作,查资料,学相关的知识,然后再给小组的每个组员讲,使组内的成员对大家的工作都很熟识,这样合作起来就更加的融洽,而且也可以互相讨论和帮助。在这门课上学到了很多知识,也锻炼了动手能力,最后作报告培养了大家的语言表达能力。总之,我觉得这门课很有意义。
5)Stock股票软件的成功运行让我们对自己的能力充满了信心。从最开始我们兴致勃勃地组成一个小组,憧憬着成功的那一天开始,一路磕绊,直到今天我们看到一个完整的软件,这里的每一个细小的环节都有着我们为之付出的艰辛努力。这与我们小组成员的团结努力是密不可分的,尤其是负责编译、调试和排错的组员。课程设计中遇到的问题,不但没有将我们击垮,而且在问题解决过程中,使得我们对许多知识又有了新的理解。感谢学院给我们提供了这样一门自己动手的课程,它对提高我们的编程能力非常有帮助。
6) 这次课程设计使我建立起一种坚持到底不放弃的精神。之前的我总是缺乏恒心,一旦进展不顺即想放弃。这次强迫我接触很多不会的新东西,而且时间上有限制,令我不得不一次次与失败和不顺打交道。在翻越这一道道“沟壑”的过程中,我觉得自己的毛躁在逐渐退去,变得越来越稳健。我想精神上的成长可能比知识的增多对我来说意义更大。
6结语
我校专家对这种模式的案例实践教学给予了充分肯定,指出计算机学院或软件学院学生的软件开发综合能力培养一直是高等院校软件人才培养的一个“短板”,一直缺少好的实践教学方案、好的实践教学案例和好的实践教学教材。因此,软件开发综合能力培养的案例教学在传统实践教学的基础上做了很有意义的探索和实践,其成果显著、资源完整,具有很好的推广和普及基础。学校为了强化该项成果在软件工程专业学位研究生能力培养上的转化和推广,将研究生的“高级软件编程技术”课程列为学校重点建设的精品课程。因此,我们相信,随着精品课程建设的深入开展,软件开发综合能力培养的案例教学基础将进一步夯实,其成果将会进一步凝练、宣传和推广。
参考文献:
[1] 蔡建平. 软件综合开发案例教程[M]. 北京:清华大学出版社,2011:序
[2] 陈红霞,毛京一,滕月鹏. 计算机蓝领到软件蓝领:高职软件开发人才培养模式探讨[J]. 计算机教育,2010(1):135-137.
[3] 教育部办公厅关于进一步加强示范性软件学院建设工作的通知[S]. 教高厅(2007)4号.
The Comprehensive Ability Training for Software Developments Based on Case Teaching
CAI Jianping
(School of Software Engineering, Beijing University of Technology, Beijing 100124, China)
关键词:计算机;photoshop软件;教学应用
中图分类号:G633.67 文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2011) 15-0000-02
Computer Photoshop Software Applications in Teaching
He Liu
(Sichuan Electromechanical Technology College,Chongzhou611230,China)
Abstract:Based on work practices, analysis of the current photoshop software computer applications in teaching status,and highlights the changing concept of development look at teaching computers to improve the teaching level,relevant,students play the main role of the three kinds of solutions and their specific application.photoshop software is two-dimensional computer image synthesis software,powerful,and more widely,through the practice of teaching this course,the students interest in learning,but also greatly improve their sense of innovation and in the learning process of life ownership mentality.I hope the relevant personnel to get some inspiration and reflection,to take effective measures to further improve the photoshop software computer applications in teaching.
Keywords:Computer;Photoshop software;Teaching application
随着全球化进程的加快,社会经济以及科学技术的发展与进步,,计算机教学工作在当代社会日益凸显其重要性。计算机应用水平的高低,对计算机技术掌握程度的深浅,逐渐成为现代企业衡量人才综合素质的重要标准之一,这也使得计算机类人才在21世纪社会的各个方面都发挥着巨大的作用。学校作为培养人才的重要基地,尤其是计算机教师更是肩负着搞好计算机软件教学工作,培养学生计算机软及应用能力的职责,更应该加紧教学观念的转变,用发展的眼光看待计算机教学工作,分层次、有目的的培养学生的计算机应用水平,针对教学过程中所出现的问题与困难,及时寻找解决方案,创新教学思路,完善教学方案,为我国计算机事业的发展以及综合型人才的培养做出贡献。
一、计算机photoshop软件在教学中的应用现状及问题探析
伴随着计算机软件开发水平与应用能力的普遍提升,如何紧密跟随社会变化,以社会需求为导向培养计算机专业人才,提高整个社会的计算机应用能力,怎样实现计算机技术的全面普及,推动我国科学技术的发展与进步,是相关人员应密切关注的问题。教师在教学中要深系实践,针对学生计算机学习能力的差异,培养学生浓厚的学习兴趣,从而推动计算机教学工作的进步。这对广大计算机教师的教学观念、职业技能提出了更高的要求,相关教师要及时转变传统落后的教学观念,深入学习新一轮的课程改革的理念,把培养学生创新能力、实践能力、审美情操作为教学工作的重点,加强理论与实践的紧密结合。但是在当前的教学活动中,计算机photoshop软件的教学工作依然存在着不少问题,这不仅制约着计算机软件教学工作的进步,还影响了学生的整体计算机应用水平。其问题主要表现在以下几个方面。
(一)学生的计算机水平存在差异
许多院校开展计算机photoshop软件课程,目的在于培养学生应用计算机软件的能力,完善自己的相关职业技能,从而提高对社会的适应力。但是在教学工作中,却普遍存在着教学工作难以顺利开展的问题。一方面是因为计算机photoshop软件本身比较复杂,要想深入学习其精髓知识,具有一定的难度,另一方面是因为学生的计算机学习水平存在差异。部分经济欠发达地区的学生对计算机知识接触比较晚,甚至可以说是一窍不通,自身有没有能力了解到更多的计算机应用知识,因此在学习photoshop软件时,入门知识学得还好,但是越深入,其学习效果就越差。而经济发达地区的学生接受计算机比较早,家庭有能力购买电脑,可以随时接触到计算机,因而相关知识学习的比较快,基础也比其他同学好。这就导致班级计算机学习情况出现两级分化现象,教师难以正常开展教学活动。
(二)学习兴趣有待进一步增强
任何知识的学习都离不开学习兴趣的培养,计算机photoshop软件的学习也是如此。学生在学习过程中只有对新知识、新事物充满了解与掌握的欲望,对photoshop软件充满兴趣,才能真正学好这门学科。然而反观当前photoshop软件教学工作,学生学习兴趣低下制约着教学活动的进行。有一定计算机基础的学生对photoshop软件认识存在误区,认为自己随时可以学到这类知识,因而在课堂上学习态度不端正,学习劲头不足,对计算机photoshop软件知识的学习欲望不强烈,而之前未接触过计算机的学生,虽然对这类知识很好奇,但是因为经济水平的制约,计算机基础薄弱,课堂听课效率比较低,因而部分学生对photoshop软件的学习失去信心。
(三)教师的教学方法创新性不强
教师是教学活动的直接承担者,在教学中要注重观念的创新,以及教学方法的改进,只有这样,才能充分激发学生学习计算机photoshop软件的欲望,调动课堂气氛,培养学生对photoshop软件浓厚的学习兴趣来,从而促进教学质量的提高和教学水平的发挥。但是许多计算机教师在教学工作中教学观念比较落后,这不仅体现在不注重用发展的眼光看待计算机教学工作,及时学习先进的教学理念,把新课改的教学思路应用到计算机教学实践中来,还体现在课堂气氛把握的不好,教学方法陈旧,模式落后,学生的学习积极性不能得到充分的激发。
二、完善计算机photoshop软件在教学中的应用的相关方案及其具体运用
photoshop软件作为计算机软件教学中实践性,艺术性较强的二维图像合成处理软件课程,在培养学生的审美情操、创新精神、操作能力等方面起着至关重要的作用。它要求教师在教学活动中注重学生想象力、创造力、审美意识的培养与锻炼,从而不仅提高学生的计算机软件应用水平,还能够从整体上提高学生的综合素质,发展成为社会需要的实用性技术人才。教师要充分发挥学生的想象力与创造力,提高photoshop软件的教学质量,加强学生相关技能的锻炼与培养。
(一)转变观念,用发展的眼光看待计算机教学工作
photoshop软件是计算机中功能比较强大的软件,因而在当今社会的许多领域应用十分广泛,所以相关计算机教师在进行photoshop软件教学工作时,要注意转变教学观念,用发展的眼光看待计算机教学工作。首先,教师要深入学习新课改的相关思路。新一轮的课程改革目前正在我国的教育领域顺利开展,它要求教师要转变教学观念,实现自身的角色的转变,把教师由知识的传授者变为能力的培养者,学生潜力的激发者以及教学活动的引导者,这体现了传统教学观念的创新与改进,更体现了时展所需要的新型人才所应具备的素质。在photoshop软件教学中,教师不仅要采用传统的现场操作法以及实例教学法,加强理论知识的分析与灌输,同时要在培养学生的创新意识以及审美观念上多下功夫,把学生能力的培养与提高放在教学工作的首要位置,满足社会的需求。其次,要及时关注社会变化,关注photoshop软件的开况,把时下比较流行的photoshop软件应用知识以及应用领域介绍给学生,扩大学生的视野,加强与社会的联系与沟通,提高对社会的适应能力,发展成为社会实用性人才。
(二)提高教学的层次性,针对性
photoshop软件是与当今社会发展息息相关的、实用性较强的一门软件技术。教师在进行教学工作时,要提高教学活动的层次性以及针对性。其一,根据学生不同的学习层次制定教学方案。由于我国各个地区经济发展程度不同,学生对于计算机等新科技、新事物的接受水平也存在一定的差异。教师要根据各个学生的情况,灵活采用各种适合的教学方案,既不浪费计算机基础较好的学生的课堂时间,又可以帮助基础较差的学生抓好基础,迎头赶上。其二,要针对班级学习风气较差,学习兴趣不浓厚的现象,制定一些措施。比如,在课堂上展示一些优秀的photoshop作品,提高课堂的震撼力。教师可以利用多媒体设备,把photoshop软件在各个领域的应用情况介绍给学生,加强他们对于photoshop软件的重视,提高对于photoshop软件的认识,从而激发内心的学习欲,调动起学习兴趣。
(三)发挥学生的主体作用
目前,计算机photoshop软件教学工作普遍在中等职业院校、高等职业院校、高等教育艺术类专业开展。这与photoshop软件强大的功能有着极大地关系,这一软件不仅可以用于包装设计、广告设计、服装设计等领域,还可以广泛应用于网页制作、摄影艺术甚至是建筑效果图之中。应用的广泛性要求学生要具有较高的使用水平,当前的教学理念要求教师在教学过程中转换思路,发挥学生的主体作用,而计算机photoshop软件教学的关键也在于培养学生的想象力与学习的创造力,提高审美情操。教师要注重学生主体作用的发挥,通过改变教学方式,引进先进的教学模式,为学生创造锻炼的机会,培养学生的课堂主人翁意识。比如,实行案例教学。教师可以先在课前介绍一个案例,要求课堂上学生对这一案例进行分析,可以分组讨论,选出代表,在教室里进行讲解分析。讲解的内容包括这一案例包含有哪几个知识点、值得学习的地方在哪里等等,通过这样,培养自身的课堂参与意识,加强自身自主学习与探索精神的培养与锻炼,从而发挥学生在课堂教学中的主体作用。
三、总结
总而言之,计算机photoshop软件教学对于培养计算机软件人才,提高我国计算机的普及率有着非常重要的作用。而转变观念、用发展的眼光看待计算机教学工作,提高教学的层次性、针对性,发挥学生的主体作用等三种解决方案又有利于完善photoshop软件在计算机教学中的应用。相关人员要加强对这一软件教学活动的探索,推动我国计算机教学水平的提高。
参考文献:
[1]谢小容.“自主学习,合作探究"式教学方法的应用[J].科学咨询(教育科研),2008,S1
Abstract: Embedded system covers microelectronics technology,electronic information technology, computer software and hardware and many other technical fields. With the development of higher vocational education,and more and more widely used in embedded technology,embedded technology teaching began to be promoted in the advanced vocational technique college. Based on our personnel training goal in embedded systems orientation,the article described embedded systems course architecture,practice teaching system and multi-platform,multi-level laboratory configuration,and proposed a number of effective methods for teacher training. In practice base construction,firstly embedded system course system,the experiment content,and teaching staff and so on were designed and planned,to ensure the practical base embedded system can meet that the students master the basic requirements and the need of some good students and teachers.
关键词: 嵌入式系统;教学体系;实验室配置;师资建设
Key words: embedded system;course architecture;laboratory configuration;teacher development
中图分类号:G642.0文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)11-0249-02
0引言
嵌入式系统涵盖了微电子技术、电子信息技术、计算机软件和硬件等多项技术领域的应用。国内许多高校已在研究生和本科生中,较早开设了嵌入式系统的相关课程,并筹建了嵌入式系统教学实验平台,高职类院校进行嵌入式系统教学的院校相对较少。由于嵌入式系统产品千变万化,小到MP3播放器,大到飞机导弹,差异非常大,个性多于共性,而且嵌入式技术本身学习难度比较大,由此导致嵌入式系统的人才培养比较困难。嵌入式技术教学目前还没有完整和现成的体系可供参考,而高职由于学生特点和师资的原因不能直接应用本科类院校的课程体系和开课模式,高职类院校因为地域和条件的差异也很难直接参考,我校根据自身的特点在嵌入式系统教学和实验室建设方面进行了有益的尝试与探索。在实践教学基地建设时,首先对嵌入式系统课程体系、实验内容、师资队伍等诸多方面进行详细设计和规划,以保证嵌入式系统实践基地能够满足学生学习掌握嵌入式技术的基本要求及部分较好学生和老师的需要。
1高职嵌入式人才培养的目标定位
通过对嵌入式系统人才需求报告的研究,我们发现嵌入式系统行业和一般的制造业并不相同,即高技能人才的需求并不在嵌入式产品的制造过程,而是在研发及技术支持环节,这两个环节一个在产品生产之前,一个在产品生产之后。这也是由嵌入式产品自身的特点决定的。由于嵌入式产品普遍采用32位RISC技术,芯片采用超大规模集成电路制造,也决定了产品的生产过程全部采用SMT设备完成。很多从事嵌入式产品设计制造的公司可能都没有自己的制造厂,而是直接委托行业的制造厂家来生产。针对嵌入式技术的特点及高职学生和我校师资的实际情况,我们把培养的嵌入式系统人才定位在嵌入式助理工程师(主要岗位:研发助理工程师,硬件测试工程师,软件测试工程师,系统功能测试工程师,硬件维修工程师和嵌入式产品销售工程师,技术支持工程师等岗位。)
通过对这些岗位的分析,我们能得出所需的嵌入式知识体系:(1)掌握基本的电路知识;(2)掌握主流嵌入式微处理器的结构与原理;(3)掌握一个嵌入式操作系统;(4)熟悉嵌入式软件开发流程并至少做过一个嵌入式软件项目。
2嵌入式系统理论教学体系
嵌入式技术是一门理论性和工程实践性都很强的技术,是公认的有一定难度的技术,对高职学生来说,一定要遵循学生认知的客观规律,由简单到复杂,循序渐进,合理选取理论和实践内容,与工程实践紧密结合,才有助于对嵌入式技术相关内容的理解与掌握。我们的专业课程体系分为三个层次,第一层次:包含通用的基础知识与基本技能课程,适度的可持续发展基础课程;第二层次:包括嵌入式系统与工程应用的专业知识与技能(嵌入式系统基础及应用、实时操作系统、嵌入式软件开发与工具等)。第三层次:涉及相关应用方向的领域知识。主要基础课程包括:电子技术(数电)、微机原理与接口、EDA技术、操作系统、C/C++、网络技术。主要专业课程包括:单片机原理与应用、嵌入式基础及应用(ARM+uC/OS-II)、嵌入式操作系统、嵌入式系统工程技术(涉及嵌入式应用方向的领域知识,主要以项目教学为主)。为真正体现对学生相关能力的培养和学生容易入门,不致产生畏难情绪,为以后进一步的学习打下基础,嵌入式微处理器以ARM7进行嵌入式硬件结构与原理的讲解,以uC/OS-II来进行嵌入式操作系统原理的讲解。在高年级和毕业设计阶段,可以要求学生进行ARM9和Linux的学习与项目的开发。
关键词:Authware软件;计算机基础教学;教学应用
一、Authware软件功能及特点
Authware是美国Macromedia公司生产的一款优秀的交互式多媒体集成软件。该软件是面向Web和在线学习的主流可视化媒体创作工具。它在丰富媒体支持创作能力,Web创作和出版、学生的学习情况跟踪和课程管理上都进行了功能的增强,允许开发者在Web、LANs和CD-ROM上创建多媒体项目。该软件从1987年诞生至今,在计算机软件开发中获奖不计其数,用Authware制作多媒体容易入门,并能创作出具有专业水平的多媒体作品,因此该软件成为多媒体爱好者的首选。它是一种解释型、基于流程的图形编程语言。此软件被用于创建互动的程序,其中整合了声音、文本、图形、简单动画,以及数字电影。目前在我国,无论是专业开发人员还是非专业开发人员,多数人都把Authware作为课件协作工具的首选。它的版本不断更新,功能不断增强。该软件之所以能成为多媒体编制的主流软件,除了其强大的功能外,容易使用是其重要优点。某些使用者可能会说用Director制作的多媒体更精彩,但是却需要几倍的时间才能掌握它,另外产品制作周期也要成倍增加。如果你学习Authware只要投入足够的时间与精力,完全可以在两个月内拿出自己的多媒体作品,当然要做出更具商业价值的产品,还需更多的投入及掌握一些相关软件。该软件不同于传统的多媒体软件,区别主要在于:[1]1、不用编写程序:它是一套多媒体制作软件,与一般的多媒体制作软件不一样的地方在于:它具有不用写程序的特色,使用流程线以及一些工具图标,可制作一些程序软件才能达到的功能。如分支流程、判断流程等;2、较强的编辑环境;3、高效的管理机制:它所具有的高效的多媒体管理机制和丰富的交互方式,尤其适合制作多媒体辅助教学(CAI)课件。该软件是美国Macromedia公司(现已被Adobe公司收购)开发的一种多媒体制作软件,在Windows环境下有专业版与学习版,此文提及的软件是一个图标导向式的多媒体制作工具,使非专业人员快速开发多媒体软件成为现实,其强大的功能令人惊叹不已。用Authware进行多媒体创作,易学易用。制作出来的作品效果好,而且图文声像俱全。根据资料归纳其具有以下特点:
1. 简单的面向对象的流程线设计,用Authorware制作多媒体的思路非常简单,它直接采用面向对象的流程线设计,通过流程线的箭头指向就能了解程序的具体流向。
2. 图形化程序结构清晰。
3. 交互能力强,程序调试和修改直观。
4. 编译输出应用非常广泛。[2]该软件程序开始时,新建一个流程图,通过直观的流程图来表示用户程序的结构。用户可以增加并管理文本图形、动画声音以及视频,还可以开发各种交互,以及起导航作用的各种链接、按钮菜单。动漫类的电影也可以整合到该软件项目中。add-ins也可以用于该软件的功能的扩展,这类似于HyperCard的XCMD。通过变量、函数以及各种表达式,此软件的功能可以进一步地被开发。[3]
二、Authware在计算机基础教学活动的应用
从20世纪中叶到现在,计算机的发展经历了半个多世纪,在计算机技术飞速发展的今天,计算机技术与各个领域的联系越来越密切,而计算机也成为我们工作和生活不可或缺的一部分。正是由于现在计算机与各个学科以及我们的工作、生活相互交叉和渗透,用人单位对大学毕业生的计算机应用能力要求越来越高,使得计算机水平成为了衡量大学生素质与能力的最重要的标志之一。计算机基础教学的课程的任务是概括性地全面讲述计算机学科中重要的技术知识及操作方法,主要包括:1、了解计算机的结构组成及硬件原理;2、剖析操作系统的概念及系统的扩展功能;3、了解掌握计算机网络、计算机数据库、多媒体等技术基本概念、相关技术和应用领域;4、掌握计算机基本应用技能。包括常用操作系统和办公软件的安装、配置和基本使用方法,网络的连接与设置和常用网络软件的使用。[4]学生通过该课程的学习,应能在一个较高的层次上利用计算机、认识并处理计算机应用中可能出现的问题,并且能够在各自的专业中能够有意识的借鉴、引入计算机科学中的一些理念、技术和方法。下面结合笔者在观看计算机基础教学中的老师课件制作的特点,来探讨该软件在计算机基础教学中的应用:
1. 运用Authware,创造真实的情景,激发学生的自主学习兴趣。
在传统的教学模式中,老师一般以文字的形式传授我们基础知识,然而这种教学模式,缺少生动的情景描述,声音演示等,而在计算机教学中还有一个重要的环节即学生动手操作,简单的讲解与描述不能完全的激发学生的学习兴趣,反而会使得教学过程变得繁琐劳累,学生也会产生厌学的感觉。利用此软件将文字、图像、动画、声音等多种信息集于一身,形象逼真、生动新颖,充分刺激了学生的眼、耳、脑等多种器官,激发了学生探求新知的欲望,营造了有趣的学习氛围。在教学中,运用此软件制作的多媒体软件能使学生视觉听觉并用,就可以大大提高学生的学习效率,使抽象的教学内容变得有声有色,兴趣是最好的老师是推动学生探求知识的催化剂。譬如在计算机基础教学活动中Authware中的PowerPoint文件使用最多,面对目前的信息化教学模式,幻灯片演示成为了众多老师制作课件的必要途径。运用幻灯片中含有的文字、图片、图表、动画、声音、影片等素材,对计算机教学课件进行生动的优化,通过环境的设计制作,多方面的地刺激了学生的感官,制作出图文并茂,声形俱佳的作品来吸引学生的注意力,使抽象的图形、数字,呆板的文字,变成赏心悦目的画面,给他们留下深刻的印象,从而诱发他们进一步深究的兴趣。
2. 运用Authware,实现人机对讲,增加课堂的信息量
Authware是一款具有超强交互性的软件,在制作教学课件时可以充分的运用它的交互功能。充分发挥课件在计算机教学中的作用,使得教学内容更具体化,让学生对教学内容有亲切感,进而产生求知欲,变要我学为我要学。例如:我们在教学计算机操作能力时利用该软件交互功能中的目标区,设计了这样的练习:读句子为每个句子选择正确的图片,并把它移到句子后面的方框里。图片移动正确就会出现快乐的音乐;移动错误出现“加油”的提示,图片也会返回到原来的地方,当所有图片都移动正确,出现掌声。学生们急于放对图片,会认真阅读相关句子,于是,单词的认知能力和句子的阅读能力都得到了提高,语言材料被活化,教学效率自然也就高了。又如:利用此软件开发的FLASH课件,该课件以FLASH作为教学内容,该符合大学生的认知水平,符合教学规律,教学内容表现多样化,能较好地激发学生的学习兴趣,课件内容准确、课件易学、界面友好、安装简单色彩搭配合理。生动形象交互性较强,该课件应明确教学对象,简化界面,完善系统导航,完善课件的技术文档,并对其进行测试。作为21世纪的青少年懂得计算机操作系统是对自己的基本要求。因为计算机几乎渗透到了人们日常生活的方方面面,并对人们的工作方式、生活方式和思维方式产生了极为深远的影响。而这种图文声像并俱的软件的出现,为计算机教学带来了重大的影响,刺激了学生的学习兴趣,激发了学生探究意思,增加了课堂的信息量。Authorware针对网络用户提供了一系列多媒体信息编辑、传输、网上的解决方案,为CAI教学在网上实现提供了良好的条件。[5]
三、结论
计算机基础是理工科非计算机类各专业的计算机公共基础课程,为必修课。主要介绍了计算机结构、计算机操作系统、计算机办公工具和计算机网络技术。以理论结合实践讲解了计算机的基本内容。而上文介绍的Authware软件只是计算机应用中优秀软件之一,主要运用在计算机基础教学课件设计中,利用Authware将相关的文字、图片信息和活动视频制作成一个多媒体课件,这样不仅可以练习听说,还可以让学生了解国外的真实生活及东西方的文化差异,既培养了文化交际意识,又拓展了学生的视野。任何的课程教学目的都是用有用的教学方法提高教学效率。这种用图像代表文字,用声音代替老师的讲解,完全的吸引了学生的注意力,这种图文并茂、声形俱佳的多媒体作品,激发学生学习兴趣,为教育工作做出了巨大的贡献。Authware的功能非常强大,还需要更灵活地运用,充分发挥它在计算机教学活动中的作用。
参考文献
[1]Authware多媒体课件制作使用教程[M],缪亮,清华大学出版社,2011年8月
[2]王大印.白海波等.Authware7.0多媒体制作实践与提高[M].清华大学出版社,2005
[3]李富荣.刘小悦.Authware7.0实用教程[M].北京:清华大学出版社,2006(7)
关键词:基础课程;教学改革;课程体系;教学理念;课程目标
中图分类号:G642
文献标识码:B
1引言
面向高等学校非信息类专业的“计算机基础教育课程”,从1990年开始已经经历了18年的历史。这18年来,计算机基础教育直接为大学复合型人才培养做出了显著贡献,而且间接地促进了计算机技术在其他学科中的应用,促进了学科间的交叉与融合。
随着计算机技术发展越来越快,各个学科的研究和工程中对计算机技术的需求越来越广泛,计算机基础教育系列课程正面临着前所未有的新挑战:如何在基础课中体现前沿性与实用性?解决这个问题要从三个方面着手:教学理念、课程体系、课程内容。而教学理念在其中起着根本作用,它主导着课程体系与课程内容的设计。
我们既要重视基础,又要紧跟前沿,注重课程的实用性和学生创新能力、创新意识的培养。于是矛盾的关键就是,在非常有限的学时中,如何组织课程体系结构,如何选择和安排教学内容。我们传统的教学,讲究知识结构的严密性,内容的循序渐进,但是知识爆炸的时代对我们传统的教学观点提出了挑战。
非信息类专业的课程计划中,安排给计算机类课程的学时很少,有的专业可能只学两门计算机课:大学计算机基础、计算机程序设计基础。这样,我们规划课程内容的时候,既很困难,于是认为,在这么少学时的基础课中,不大可能介绍很多的前沿和实用技术。的确,在如此少的课时中,似乎也只能循序渐进地打一点基础,甚至连打基础都不够。但是,从另一个角度考虑问题,就会得出不同的结论。这个角度就是目标导向,就是首先要明确我们计算机基础教育的根本目的是什么,然后围绕这个目标来制定课程体系和教学内容。
2课程目标的变化
由于计算机科学和技术本身的发展,以及其他学科对计算机技术的需求的变化、人才知识结构要求的变化,导致了计算机基础教育课程目标的变化。
2.1学科交叉融合的现状
目前各学科的科学研究中,已经不仅以计算机为工具,而是将计算机科学与其他学科进行融合,出现大量跨学科的研究,这就对人才培养提出了新的要求:非计算机专业的学生不仅要能够以计算机技术为工具,而且要了解计算机科学,及其研究方法,能够从事跨学科的综合性研究。这就要求我们的课程中不仅要介绍技术,还要将整个计算机专业的主要研究方向、原理、方法、技术都做一个概要性的介绍,为学生以后的深入学习及交叉学科研究奠定基础、打开通路。
2.2从普及知识到复合型人才培养
由于计算机技术的日益普及、硬件价格的降低,使得计算机已经不再是专业人员的专属工具,而是进入了每个家庭,进入到了工作、生活、娱乐的每个角落。普及计算机知识的任务也已经下放到中小学,大学本科的计算机课程要以符合型的研究和应用人才培养为目标。因此不能再以技能和操作入门,而应该以计算机学科的全面介绍为引导,使学生对学科概况、研究方法、与其他学科的交叉融合关系有一个科学、全面的认识,作为今后学习的引导与基础。这也正式目前各校普遍将原来的“计算机文化基础”课改为“大学计算机基础”的目的。
2.3从基本编程技能到应用能力和研究能力
计算机在诞生之初,就是为了辅助人们进行科学计算的,到目前者仍然是计算机的最基本用途之一。但是由于科学的发展,各个学科研究的内容及方法已经发生了很大变化。对计算机技术的要求已经从最基本的,编写代码处理实验数据、用计算支持理论推导,发展为应用计算机技术进行复杂的模拟与分析。更有将生物学、数学与计算机科学相结合的交叉学科研究。相应地,对学生的能力要求,也由能够逐行编写代码形成中小规模计算程序,发展到需要利用平台、工具、软件包进行更为复杂的建模与分析。
我们传统的基础教给学生的逐行自己编写代码,效率与可靠性都低,不可能开发真正有用的大型系统,无法适应科学研究中的复杂需求。正确地选择和应用开发平台、软件构件库、服务,是现在和将来开发实用系统必须的能力。我们应该培养学生具有系统的观点,具有应用平台和工具进行构件组装的能力。
3教学理念的变化
课程目标的变化给我们带来的最大挑战是:在有限的学时内,有太多“应该”讲的内容。这几乎成了我们课程改革的瓶颈,好像很自然的结论就是:这么点学时只能打打基础。果真应该得出这样的结论吗?
实际上,不仅是计算机基础课程,所有专业、所有课程都面临这样的问题。科学发展到了目前的知识爆炸时代,我们在有限的学时内应该教给学生什么,这是一个需要重新思考的问题。当然,我们知道要教给学生能力与方法,而不仅是知识。授人以渔已经是一个古老的话题了,但是如何做到,却永远是一个新的课题。下面分别就培养目标的两个方面,以及知识结构的完整性方面谈教学理念的变革
3.1应用能力的基础
具体地,以计算机程序设计类课程为例。我们大多数的基础课都在将重点放在教学生如何一行一行地写程序,尤其以讲C语言的居多。但是学生在他本专业的学习和工作中有多少时候会需要以C语言写程序呢?他工作中需要的计算机软件又有多少是靠少数几个人用C语言可以写出来的呢?这两个问题的回答是非常明确的:很少。这也是我们普遍认识到的。那么如何应对呢?这就需要我们从根本上转变教学理念。我们习惯的“循序渐进”、传统意义上的“打好基础”是否应该有新的诠释?
我们知道目前大型的软件开发平台,以及面向对象程序设计、泛型程序设计等程序设计方法都已经从新技术、新方法变成了常规技术、主流方法,而我们的基础课中还在花大量时间反复训练学生如何用指针、结构体写链表程序,如何自己实现各种各样的查找与排序方法,如何以各种技巧更有效地利用内存空间,如何小心翼翼避免数组越界、非法指针操作等等。有限的、不够用的学时都大量的用在这些曾经的“基础”内容中了。
我们很多老师,包括我自己都曾认为这些是必须的基础,如果不讲这些,学生就不懂得程序设计的底层原理,就不能写很好的程序。过去这些的确是必须的基础,因为任何一个程序中这些细节都必须由编程者一行一行亲自写。但是计算机软件已经开始进入产业化时代,与制造业一样,工业化生产和细化的分工使得应用软件的开发者必须能够利用平台工具和预先开发好的框架、组件来快速开发稳定、高效的软件。因此,对于非信息类专业的学生来说,由于他们的任务不是研究和开发基础软件,因而软件工程的系统观点、需求工程方法、建模方法和工具、大型开发平台的使用、各种库(类库、构件库、服务库)的使用才是现在必须的基础。
那么,没有很强的基础编码能力,能够使用平台和组件来开发软件吗?这是我们很多老师的疑问。如果我们借鉴一下制造业和计算机硬件行业,这个问题就迎刃而解了。当我们出于应用的目的需要一台计算机时,我们需要去研究计算机的原理、数字电路的原理、……然后自己从头设计制造一台机器吗?当然不需要,我们首先考虑的是基于对我们自己需求的准确理解和对计算机系统及其性能指标的概要理解,选择购买一台整机。如果现有的机型不能满足我们的需求,我们通常会按照需求用现成的组件、框架去定制(自己动手或者由厂家生产)。大多数人使用这些组件时并不清楚其中大规模集成电路的原理,但是并不影响他成功地使用。计算机硬件的发展也经历过软件发展同样的道路,现在薄薄一个笔记本电脑的性能远远超过了当初玻璃房子里一大群机柜、控制台、磁鼓等等设备。那时候的计算机的确不是谁都能组装的,它的设计、制造者需要懂得全部的底层原理,亲自设计和实现所有细节。现在的软件产业化进程虽然远远落后于硬件,但是也早已经过了必须从底层起步去写每一个应用程序的时代了。
所以,在计算机基础课程中,什么是“基础”应该值得重新考虑了。
3.2跨学科研究能力的基础
要具有跨学科的研究能力,就不仅仅是将计算机技术作为工具,而是需要对计算机科学有深入的理解,能够将计算机科学与他它学科进行融合。学生要达到这样的能力,决不是几门基础课可以解决的问题,这需要不同的学科在专业课设置上进行结合、在培养方案中体现融合,这不是本文主要讨论的问题。但是我们计算机基础教育课程要负责给各个专业的学生展示计算机科学的全貌,要使学生初步但是全面地认识计算机科学及其研究方法、关键技术、发展方向。现在各个学校的计算机系或者信息学院普遍都开设了“概论”课,其实对全校各专业来说,也都需要一门更为浅显但不失全面的“概论”课,为学生选择今后的研究方向、研究方法奠定一个通识的基础。
目前各校正在进行的“大学计算机基础”课程改革就正在承担着这一任务。
3.3知识体系结构的完整性问题
传统的教学要求“循序渐进”,但是知识爆炸的时代如果过于强调课程与课程之间、课程内各知识点之间的严格逻辑,就必然要牺牲对前沿知识、最新技术的引入,牺牲学生主动探索获取知识的能力。西方学校的教学也是经历了这种观念变化的。实际上大学的课程其知识结构中可以“断点”,尤其是我们针对非信息类专业开设的课程,除了讲授必备的基础知识以外,应该将重点放在开设一些具有实用性、前沿性的课程。学习这些课程可能需要一些基础,这些基础应该体现在教科书中,而不必都在课堂上讲。所以针对非专业的教材与专业教材的最大不同点应该是知识体系更完整,在每本书中尽量提供一个完整的知识体系,包含必要的基础知识,这样老师课上可以只讲主要内容,可以让知识点是跳跃的,而教科书的内容起到连接跳跃点的功能。
4课程体系改革的措施与规划
上述的观点我们在清华大学的计算机基础教育系列课程中也是刚刚开始尝试,远没有达到谈及“经验”的地步,这里我简要地将我们目前正在建设的课程体系做一个介绍。
清华大学面向全校的计算机基础教育课程体系包含公共基础系列课程、应用专题系列和应用延伸系列课程,见图1。
通识教育核心课程包括:计算机程序设计基础、大学计算机基础两个系列。建设原则是:重组基础、分类分层,设置了多元化选修课。
其中程序设计课程涵盖了面向过程和面向对象的多种程序设计语言,旨在培养学生运用程序设计技术对各专业科学计算问题进行建模、分析的能力。
大学计算机基础系列课程包括计算机文化基础和应用专题课程。计算机文化基础课程为非计算机专业的学生普及计算机科学与技术的基础知识,使学生初步了解计算机科学的概况和发展动态,为进一步学习计算机相关课程作准备。
应用专题课程的主要目的是为一部分计算机操作技能不足的学生补基础,使入学时基础薄弱的学生能够掌握基本技能,适应信息化的学习、研究环境。
应用延伸系列目前开设的课程有:
面向理工科院系高年级本科生的并行计算基础,课程目标是:为了适应计算技术发展趋势,将并行计算技术作为一种通用计算技术介绍给非计算机专业的同学,促进其在专业计算中的应用,重点是掌握并行程序开发方法和重要并行程序工具。
面向工科院系高年级本科生的嵌入式系统设计与应用,课程目标是:介绍嵌入式系统基本知识,学习嵌入式系统的一般设计和实现方法,掌握嵌入式系统的原理性应用。
5结束语
计算机基础教育在培养学生跨专业的综合应用能力、研究能力方面起着举足轻重的作用,如何将计算机科学与技术的最新成果、发展方向及时纳入课程中,不仅是课程本身的事情,更关系到众多其他学科的人才培养,是一个值得深入研究和实践的课题。
关键词:计算机应用 企业员工培训 管理信息系统
一、计算机应用的重要性
计算机技术的发展,给企业带来了诸多的挑战。一方面企业的员工面临着计算机应用技术方面的新知识新技术的挑战,另一方面计算机技术的应用也给企业的经营管理带来极大的挑战。
从企业员工计算机培训的层面来看,伴随着企业计算机应用的广度和深度的不断扩展,计算机应用技术已经深入的应用到企业生产、经营及销售等诸多的环节中。对于企业来说,员工在计算机操作方面技术的高低对企业的工作效率有着一定的影响。同时,计算机培训在企业员工培训中的深入还能有效的促进企业员工素质的不断的提高,从而有效的提升企业的管理水平,提高企业的核心竞争力,对企业的文化建设也有着较好的促进作用。另外,计算机应用技术本身也可以用来对企业员工培训进行管理,也可以通过多种方式来协助企业提高员工培训方面的工作效率。
二、企业员工培训现状分析
1.企业计算机培训内容
计算机应用所包含内容较多,具体包括计算机硬件、操作系统、应用软件、计算机网络及数据库应用等,有的企业还将计算机应用在自动控制等诸多方面。从企业员工计算机培训内容的来看,主要有计算机入门培训、计算机技术培训及计算机专业培训这三个方面。首先,从计算机入门培训的角度来看,所针对的主要是企业员工中没有接触过或者接触的较少的企业基层员工。通过针对这部分员工所进行的计算机入门培训能够让这些员工掌握计算机应用方面的基础知识与一些基本的计算机操作。其次,从计算机技术培训的角度来看,所针对的是通过计算机工具进行处理企业各种任务的管理层员工。举例来说,企业财务人员通过计算机对企业的财务与会计工作进行处理,企业的档案管理人员通过计算机来完成企业数据与资料的整理归档,企业的工程技术人员利用计算机完成计算与制图等。除此以外,从计算机专业培训的角度来看,所针对的是企业中专门从事计算机软件开发与网络维护的专业人员。这些企业员工所需要掌握的是计算机应用方面系统的理论知识与先进的计算机应用技术,这些企业员工是作为企业员工日常运作与生产管理的计算机管理维护人员存在的,也为企业提供稳定的后台支撑。
2.企业培训体系
从企业培训的层面来看,企业的人力资源开发指的是企业作为组织设计的,其目的是给企业的员工提供学习相关知识与技能的机会。在企业,人力资源管理中企业培训和开发的目的是让企业的员工能够有对与自身工作联系密切的知识、技能或者实践经验方面能够获得提升的渠道,从而有效的提升企业员工的工作效率,实现企业经营管理的目标。从目前企业的人力资源管理实践来看,企业在人才流失和人才素质提高方面存在着一定的问题,企业也缺少对自身员工有效的职业规划与职业生涯管理,这在一定程度上都限制了企业核心竞争力的提高。
从企业员工培训体系本身来看,该体系是一项系统化的动态过程,虽然企业从自身经营管理的目标出发,不断的研究一些有效的企业培训体系,虽然在工作中也起到了一定的积极作用。但是,企业员工培训管理与企业经营发展战略的结合在应用上还存在着一定的问题。在企业中存在着还没有建立员工培训档案,或者建立了员工培训档案的企业中仅仅利用计算机进行简单的手工管理信息的应用,没有把计算机应用技术的优势发挥出来。
从企业发展的角度来说,如何有效的提高企业员工的素质,除了通过引进先进的高素质人才外,还需要加重对本身企业原有员工的培训。正是从这个层面来说,传统的手工管理员工培训的方式已经限制了企业员工培训体系有效性的提升。手工管理信息的方式的弊端是企业员工管理信息无法形成系统化、准确及动态的跟踪管理,具有滞后性的特点,同时工作效率相对来说较低,已经无法适应目前企业竞争的需要。也就是说,企业在培训体系方面计算机技术的应用亟待加强。
三、企业员工培训中计算机应用策略
1.企业员工计算机培训的主要思路
首先,在企业员工计算机培训中坚持基础性和实用性这两者的统一。对于企业员工的计算机培训要关注对计算机基础理论知识与计算机基本操作训练方面的培训,培训的内容从企业应用的实际出发进行针对性的培训。
其次,在企业员工的计算机培训中要坚持逻辑思维和形象思维之间的统一。计算机在企业的实际应用是呈动态变化的,因而在计算机培训中要不断激发学生的创造思维。在具体的培训中可以通过设置问题的方式来培训企业员工的逻辑思维能力,从而提高企业员工的创新能力,真正的达到计算机应用培训的目的。同时在企业员工的计算机培训中通过操作系统的应用,或者其他诸多方式要不断的将计算机应用技术以直观的形象呈现在企业员工面前,从而不断的促进企业员工参与计算机培训的积极性和主动性。
除此以外,企业还应做好企业员工计算机培训的长期计划。这是由计算机应用技术发展的必然性决定的。也是企业经营管理发展的需要决定的。也就是说企业应从自身的实际情况出发,制订符合企业经营管理发展战略的企业员工计算机培训计划。并通过实际不断的完善计划,从而促进企业培训工作工作目标的实现。
2.计算机在企业员工培训体系中的应用
从企业员工培训发展的层面来说,适应企业管理信息化的要求,在企业员工培训方面也应加强计算机应用技术的应用。具体来说,就是利用计算机信息技术建立系统化的企业员工培训管理信息系统。企业从自身员工培训体系的需求入手,通过对企业员工培训管理系统需求的分析,提出适合企业自身情况的企业员工培训的管理信息系统的解决方案。通过计算机应用技术实现对企业员工培训管理信息系统从整体流程到程序结构、数据流程的设计,确定具体的系统的运行和使用环境,并从企业的实际情况出发对员工培训管理信息系统的功能进行详细的设计,从而确定该管理信息系统的基本功能模块及使用界面等。
总之,计算机应用与企业员工培训之间有着密切的联系。企业要从自身的实际情况出发,不断加强企业员工在计算机应用方面的培训,同时还要从自身经营管理的实际出发不断加强计算机的应用,从而有效地发挥计算机应用技术所具有的积极作用。
参考文献:
[1]武少华.浅谈虚拟计算机在计算机培训教学中的应用[J].科协论坛(下半月),2010,(1).
[2]李娜.沈阳先锋计算机工程有限公司员工培训体系研究[D].大连理工大学工商管理硕士学位论文,2008,(11).
关键词:多媒体;课件;计算机辅助教学
中图分类号:TP391.7文献标识码:A文章编号:1009-3044(2011)31-7761-02
计算机辅助教学(CAI:Computer Assisted Instruction)是现代教育的重要组成部分,它为现代教育提供了新思想、新技术、新方法、新手段。CAI的不断发展,使得多媒体课件的开发也成了教育发展的关键。CAI课件创作不同于传统的计算机应用软件设计,它是一种计算机软件开发与创意相结合的崭新的制作方法。科学地选用课件开发工具,不仅影响到课件的开发效率,在很大程度上还影响到课件的开发质量。
1 课件开发的常用软件
1.1 Founderauthor(方正奥斯)
方正奥斯是北大方正技术研究院多媒体研究室研究开发的一个可视化、交互式多媒体集成创作工具。方正奥斯从98版(98年,也即3.0版)开始分豪华版、专业版、教育版、普及版、学习版五种版本,现在最新版本为V6.5豪华版,能支持WEB(即能在网络上运行)。
1.2 Authorware
Authorware是Micromedia公司开发的一个多媒体开发工具。它采用面向对象的设计思想,是一个基于图标(Icon)和流线(Line)的多媒体开发工具。它把众多的多媒体素材交给其他软件处理,本身则主要承担多媒体素材的集成(文本、图像、声音、动画、影片)和组织工作,具有丰富的人机交互功能,目前版本为Authorware7.5。
1.3 Flash
Flash也是Micromedia公司的一个矢量绘图和动画制作软件。它可以制作出一种字节量很小、扩展名为.swf的基于“流技术”的动画,这种文件格式专门为网站而设计的。是一种非常适合制作网络动画的多媒体课件开发工具,目前最新版本为FlashCS4。
2 这些软件间的比较
2.1 学习掌握的难易程度
方正奥斯因为是全中文的软件,这对国内用户来说可以避开英语这一难关;而且它有非常友好的用户界面,采用书本式的结构:分封页、主页、目录页以及页中的对象;因此,对于一般的教师(非专业设计人员)都能制作出较好的多媒体课件,学习比较方便,容易掌握。
Authorware是Micromedia公司开发的多媒体英文创作软件,有汉化版本。它相对于方正奥斯来说功能强大、菜单内容丰富;但采用图标的流程模式,要求有一定的编程基础,所以学起来稍有难度。
Flash也是Micromedia公司继Authorware之后开发的一个多媒体创作软件,有汉化版本。想学习这个软件,如果入门则比较简单,但想做较复杂的动画,则需用到脚本语言的编写(javascript语言),学习起来有一定难度。对于三者的学习难易程度,Flash与Authorware 难度相当。
2.2 都能支持在网络上运行
这三种软件都支持WEB,所创作的多媒体课件经打包后可以在网上,最终都能脱离开发环境直接在网上运行,供浏览者观看;但下载时都需调用插件或播放文件:如果想在网上观看利用Flash制作的动画时,首先要将动画转换成Shockwave-Flash格式(文件扩展名为SWF),放置在网页文件(HTML)中,然后在网页浏览器上安装支持Shockwave-Flash的ActiveX(控件)或Plugin(插件)就可以了;如果想浏览Authorware制作的课件时也需要安装插件Authorware Web Player。
方正奥斯和Authorware由于受文件格式的限制,用这两个软件开发出来的课件容量大,所以在网络上传输和播放起来,速度和质量都受到一定的影响。而Flash采用矢量图形来描述,可以使文件变得非常小,能获得最佳效果;又由于flas下载时采用了“流”技术(即动画是边下载边播放的,而不需要全部下载完毕才播放,好像一个河流,源源不断地从服务器站点流向访问的客户,根本感觉不到文件的传输。),从而大大提高了网页的显示速度。
2.3 创作的原理不同
方正奥斯采用基于层次结构(树形结构)的多媒体产品构造模型。它有很明确的页的概念,类似于书本中的章、节、页(节中的内容)。该软件提供了专门的层次结构管理器,支持分层的信息组织方法,能形成简单、清晰的层次结构,且在此模型上任意两个信息单元之间能建立超链接,如跳到前一页、跳到后一页等。方正奥斯采用面向对象的设计思路,并基于时程控制和多层次多媒体同步模型,能支持页内多个媒体的同步和协调播放,它能采用事件驱动(如某对象进入、对象退出、点按鼠标时)和控制其它的对象,用户使用起来比较方便。但方正奥斯中也存在着一些不足之处:媒体的种类、页数、每一页中对象个数、都受到一定的限制,并且不支持容量大的图片和影片,这对很复杂而又内容丰富的课件来说制作起来有一定难度。
Authorware采用的是图标模式。课件的开发过程是以所有图标的流程安排为实质的,它以简单而清晰的流程取代复杂的编程,并且有极强的交互功能(包括文本、按钮、时钟、鼠标、热区等十多种)和丰富的函数和变量,最适合创建交互学习的课件(一般也称为学件,如练习题库、趣味游戏等)。目前,国内一些著名的学习软件如开天辟地、万事无忧等都是用Authorware开发的。Authorware在流程中还可利用决策与导航等功能实现不同目的的超链接,应该说到目前为止Authorware是最好的集成开发工具,它支持的媒体种类齐全。一个相同内容的课件,用Authorwarer制作比用方正奥斯创作的容量要小得多。
Flash是目前最流行的动画制作软件,它是采用时间线的模式,主要元素有场景、图层、组件三个部分。各图层中的组件排列在不同的场景中按照一定的时间顺序出现,相当于舞台上的不同演员的登台亮相,可以任意的按自己的意愿安排。Flash中的帧表示舞台上的某一时刻的具体内容,可以理解为方正奥斯中的一页。Flash中的图层不受限制,时间帧也不受限制,因此可以创建出内容非富的动画;而且Flash中的帧动画、平移动画、形变动画、导引动画、遮罩动画以及Actions窗口的高级控制的相互配合,可以创建出非常复杂而生动的动画,这是其它两种软件所无法比拟的。在做一些图片放大等大型演示动画时,Flash因为采用矢量图形来描述,能做到真正的无级放大而不失真;而其它两种软件中的图形一经放大则会失真(如产生锯齿形)。现在网上已有大量的课件、MTV、游戏都转向用Flash来开发。
3 从发展的趋势上看,哪些软件比较好
随着计算机辅助教学的发展,课件制作的要求也越来越高,难度也将越来越大;课件评比标准也起了一定的变化。课件评比标准中有:1) 科学性原则(符合科学性要求,真正体现多媒体的优越性,能取得传统教学无法取得的效果);2) 教育性原则;3) 实用性原则(界面友好,使用方便,有很好的导航系统,不受误操作影响,容量小,能在网络上运行,有极强的视觉冲击力如向三维方面靠拢);4) 集成性原则;5) 交互性原则;6) 个别化原则;7) 经济性原则;8) 艺术性原则;9) 技术性原则等。因此,为了适应以上要求和自己创作的用意(即该课件有何用途),选择好一种开发工具非常重要。
目前,多媒体创作工具很多,近一年来,从各地区的课件参评情况来看,以网页形式出现的课件已成为一种新的趋势,它的一个最大优点是可以直接在网上运行,实现网络化的多媒体教学,目前常用的网页制作工具为Frontpage2003和DreamweaveMX版本。从发展的趋势来看,方正奥斯的用户已越来越少,Authorware与Flash及网页制作工具还是备受青睐的;如果是设计交互性极强的教学软件,则选Authorware比较合适;如果是设计一些趣味性强的动画演示课件或建立一个教学网站,则选用Flash或Dreamweave比较合适。
4 结束语
要制作出一个优秀的课件,还必须配合其它一些软件来共同完成,如素材制作软件(Cool3d、3Dmax、Photoshop、Hotdog、Derect、Firework)、抓图软件(ST、Screencan、Snagit)、抓动画软件(Avi、Clip)、网页制作软件(Frontpage、Dreamweave、HTML)。脚本编写的好坏、美术欣赏能力、音乐欣赏能力、各种软件应用能力的高低,共同决定着课件的优秀程度。
参考文献:
[1] 卢骁.Flash4 高级用户手册[M].北京:机械工业出版社,2000(8).