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关键词:工程化;实践教学体系;软件技术专业
0 引言
软件产业是信息产业的核心,软件人才是软件产业发展的关键,而运用软件工程思想,通过工程化方法开发软件已经成为业界的共识。高技能软件工程人才的匮乏严重阻碍了我国软件业的发展,我国软件业与世界软件强国相比差距很大,甚至远远不如同为发展中国家的印度。其中一个关键原因在于我国在软件人才培养方面还存在以下问题:①缺乏对软件人才培养目标的准确定位,高职院校的软件人才培养定位在从事编程、测试、维护和支持一线的“软件蓝领”,主要面向的岗位是程序员,这在理论上已经成为共识,然而很多教师错误地认为程序员只要会写代码就可以,这种教学理念导致一些学生没有软件工程的概念,自然培养出的是“软件作坊”里的代码英雄;②高职软件技术专业实践教学存在体系不合理等问题。
1 基本框架
软件技术专业团队在国家示范性建设过程中需达成共识:软件技术专业的职业教育者必须在软件技术教学中深入贯彻软件工程思想,使其成为学生从事软件开发工作的世界观和方法论。软件技术教学应贯彻将工程化能力、职业素质培养与专业理论教学融为一体的教学理念,按照知识建构的观点,以软件开发过程为主线、以实践为核心组织课堂的教学思路。基于软件开发过程的工程化实践教学体系基本框架如图1所示。该框架以软件统一过程RUP理论为依据,以软件开发过程为主线,将实践教学体系分为目标体系、内容体系、实施体系、条件体系和管理体系5部分,各组成部分在实践中既要发挥各自的作用并体现各自的功能,又要协调配合以实现实践教学的总体目标。
2 实践教学体系
2.1 以软件开发过程为主线,建立基于岗位能力模型的分层目标体系
根据应用型人才职业能力培养要求,将高职软件技术专业培养目标的职业能力分为3个层次:职业核心能力、专业通用能力、岗位特定能力。为准确定位程序员3个层次的能力范围,我们首先研究出程序员在软件开发各个阶段应具备的专业能力。基于软件开发过程的程序员岗位专业能力模型如图2所示。接着将图2实现工作流中有下划线标识的能力按流行开发语言分为Java程序员、.Net程序员和Android程序员应具备的能力,即岗位特定能力。对应软件开发每个阶段的能力是各种岗位类型的程序员都应具备的能力,称为专业通用能力或软件工程能力。最后,抽取工程化软件产品开发过程中需要的团队合作能力、表达沟通能力等作为职业核心能力。根据3种能力的依赖关系,我们建立图3所示的以职业核心能力支撑专业通用能力和岗位特定能力、以专业通用能力支撑岗位特定能力的软件技术专业实践教学能力分层目标体系。
2.2 以软件工程过程为导向,构建工程化、模块化、层次化的课程内容体系
课程内容体系建设思路及过程包括以下几个方面。
(1)获取程序员岗位(Java程序员、.Net程序员、移动程序员)在实际软件开发过程中具有完整工作过程的工作任务,按照职业成长的规律分类排序,将分类后的工作任务归纳整合为典型工作任务。
(2)将一个典型工作任务转化为一个或多个学习领域,一个学习领域对应一门课程,将多个典型工作任务中公共的学习领域划分为专业基础课,即业能力通用培养模块。特有的学习领域划分为专业课,即核心岗位能力培养模块,该模块又包括.Net程序员、Java程序员和Android程序员课程学习子模块。每一模块的课程又分为岗位基本技能、岗位特定技能和岗位综合实训3个层次。
(3)基于软件开发过程,依据RUP理论,按照筛选、合并、细化、增加的原则建立以程序员为核心岗位的岗位群模型,将岗位划分为核心岗位、辐射岗位、扩展岗位、发展岗位4种类型。基于软件开发过程的以程序员为核心岗位的岗位群模型如图4所示,该图中没有指定岗位的能力与辐射岗位所具有的能力均为专业核心岗位(程序员)的能力,这些能力是学生的必备能力;辐射岗位是在向程序员全程灌输软件工程思想和培养程序员其他流程相关岗位的能力时,正好培养了RUP某一岗位的能力;发展岗位是在向程序员全程灌输软件工程思想时,需要有部分学生熟悉这类岗位的能力,这些能力正好对应RUP的某一岗位,但因需要其他的综合素质或较丰富的实践经验,并不是每个人都能达到这种能力,只有少部分学生可以达到或朝这个能力方向发展;扩展岗位指在专业核心课的基础上,通过附加々业拓展课获得的岗位,鼓励学生个性化发展,不断提升岗位迁移能力,为将来就业创造更多的机会,
通过对岗位群模型进行分析,我们构建图5所示以职业核心能力、专业通用能力模块课程为支撑的工程化、模块化、层次化的岗位能力培养课程体系,对课程内容按照“一条主线、四个应用层次”的设计思路、基于“OTPAE”五步训练法进行工程化重构。
2.3 以软件工程过程为主线,逐步形成与工程化实践教学相适应的包含教学模式、教学方法和评价机制的实施体系
1)在教学模式方面,为不同类型的课程探索不同的教学模式。
(1)学做合一模式:边学边做,学做合一,该教学模式适合专业通用能力培养模块和岗位特定能力培养模块中岗位基本技能课程的学习。
(2)软件车间模式:模拟车间工人加工产品的过程,在软件产品开发的过程中,程序员按照操作规程编写代码,得到想要的软件,该模式适合岗位特定能力培养模块中岗位特定技能课程的学习。
(3)软件工厂模式:即生产性实训,创设真实软件开发环境,按照真实企业中小型项目组人员构成进行分工并在实验室划分逻辑工作区,然后按照工程化思想协作完成项目的分析、设计、开发和测试,该模式适合岗位综合实训模块课程的学习。
2)在教学方法方面,针对不同的教学模式探索不同的教学方法。
这些教学方法包括MCLA教学法、ISAS教学法、双语教学法、项目教学法、虚拟公司教学法。
3)在考核评价方面,建立基于“证据”的过程考核评价机制。
随着工程化实践教学工作的不断深入,传统的以笔试为主要形式、以卷面成绩为主要依据的考核方式,不再适合评价学生在基于工作任务的课程学习过程中所积累起来的各项能力。借鉴英国BTEC评价模式,以世界大学城云教育平台为依托,我们建立基于“证据”的过程考核评价机制,要求学生在完成任务的同时,学会管理学习日志、学习心得、实验或实习报告、声像资料、软件作品等证据,制作学习证据汇编,为申报成果等级提供依据。教师根据学生所展示的专业能力成果、通用能力成果以及学生的自我评价,综合认定学生的学习成绩,设定不合格、合格、良好、优秀4个级别,倡导“只有更好,没有最好”的激励机制。
2.4 构建基于1G3W实践教学环境、立体化实践资源、包班导师制的工程化实践教学条件体系
1)搭建真实、与业界同步的1C3W实践教学环境。
坚持以工程化培养理念为指导,以系统软件、CASE工具、开发工具为核心,以网络、服务器、桌面系统为平台,组建与业界同步的工程化综合实验环境,为工程实践教学提供强有力的实践实验平台。教学做一体化教室能满足软件技术专业学生100%理论实践一体化教学要求;校内软件实训工厂以软件产品开发流程为主线,营造真实的软件产品开发氛围,从合理利用厂区和设备等硬件资源的目标考虑引进物理产品线和逻辑产品线的概念,按物理产品线的思想规划实验室的布局及设备资源,按照逻辑产品线的概念配置实训环境,为校内生产性实训创造条件;与软件企业合作创建的校内项目工作室可接受优秀学生进行真实项目开发,以培养技术骨干,同时也是教师进行科研的场所;与企业广泛合作,共建校外软件实训基地,为即将毕业的学生提供顶岗实习岗位,基本形成图6所示的1C3W实践教学环境。
2)建立优质化、立体化、网络化、工程化的实践教学资源库。
以世界大学城云教育平台进行工程化实践教学共享资源库建设:(1)对数据结构、应用开发、Java企业应用开发等10多门传统课程教学内容进行工程化改造,按工程化软件开发流程对教学内容进行重构;(2)按照工程化思想和IT行业企业的工作标准对26门课程进行解构,用丰富多样的多媒体表达形式建设26门课程的概念库、方法库、原理库、练习库、训练库、在线题库、虚拟实验库,然后以软件开发过程为主线,按学生认知规律重构,形成模块化的课程单元,再以图表化的资源集成方式通过超链接形成单元教案组织教学;(3)建设30个工程项目案例库,工程案例全部来自真实的项目并通过软件工程实践能力提升平台PCIP随时随地向学生全面开放。
3)建立全程跟踪学生学习过程包班导师制。
为了确保工程化实践教学的教学效果,我们对学生的学习过程进行全程跟踪和指导,发现软件技术专业实施不为很多人所接受的包班导师制教学,所有专业教师除了包揽一个班的所有专业课教学外,还要以导师制为平台,以工程项目为中心,组建专业团队,开展项目设计竞赛,以竞赛促进学习,以团队带动班集体,营造奋发向上的学习氛围。包班导师制是提高软件技术专业教学质量的重要手段,主要体现在:(1)包班教师对学生知根知底,便于因材施教;(2)学生的专业成绩只与一名教师有关,增加了教师的压力与动力,对教师工作提出了更高的要求,促使教师工作变被动为主动。通过在总学分中设定专业选修课学分以及定期开展专业技术讲座交流等方式,我们很好地解决了业界所质疑的学生只能接受一名教师教学和思维方式的包班制缺陷问题。
2.5 利用信息化平台,建立遵循行业标准和规范的先进、科学的管理体系
开展示范性建设数年来,我们不断推进专业实践教学质量,充分利用信息化平台,引入行业标准和规范,建立先进、科学的管理体系,逐步实现自律管理。
(1)将“6S”现场管理理论灵活地应用到实训环境的建设过程中,提高实训基地的建设水平,形成规范化、高效化的实践实训现场管理;依据ISO9001质量保证模式标准,参照ISO9001软件企业实施指南ISO9000-3,建立质量管理体系。通过制定规章制度、岗位职责、软件开发规范,量化考核指标,对软件产品从需求分析、软件设计、编码、测试、安装到维护全过程进行控制,及时对过程数据进行统计分析,不断改进实训管理水平,提高实训质量。
(2)充分利用信息化技术,与企业共同开发基于B/S架构的软件工程实践能力提升平台。通过对实训过程进行监控,帮助学生利用“学习一实践一学习”的模式提升软件实践能力,通过标准化的企业实战项目案例及系统化的知识体系为学生提供完整的理论和实践体系;平台的流程化特点使其可以模拟企业实际开发流程,涵盖软件工程的全生命周期,提供从需求分析、概要设计、详细设计到实现、测试的体验式教育平台。
(3)基于世界大学城云教育平台,以软件开发过程为主线,对课程进行重构和解构,建设工程化网络课程,面向全社会开放;充分利用空间资源平台的可管理性、过程性、及时性、可监控性、学生主体性特点,建立基于“证据”的工程过程考核评价机制,强调基于学生学习纪律、学习态度、工作日志、学习心得、实践实习报告、声像资料、软件作品等证明自己学习能力“证据”的自我管理能力培养。
(4)自行研制“毕业实习跟踪系统”,对教师指导学生进行毕业设计和顶岗实践过程进行全程跟踪记录,以使毕业设计工作更加规范、可控。教师可以通过系统下达毕业设计任务,指导学生书写毕业设计文档,跟踪学生实习单位的变更,检查学生提交的实习日志;学生通过系统进行毕业设计选题,提交毕业设计文档,动态变更实习单位信息,每天提交实习日志,查看教师评语和建议;管理人员则通过系统提供的数据动态产生教务处所需各种报表。
3 结语
经过近几年的示范性建设,长沙民政职业技术学院的软件技术专业在实践教学体系的指导下取得了良好效果。2013年,软件技术专业学生参与湖南省高职院校技能大赛的5个技能项目,获得3个第一,2个第二;在代表省参加的全国高职院校技能竞赛中全部获奖,取得1金1银3铜的好成绩。目前,软件技术专业的实践教学体系已经基本成熟,其中实践教学目标、内容和方法以及实践平台等都已稳固成型,但在实践教学资源的多样性和实践评价管理的细节上还需要进一步丰富和完善。
参考文献:
[1]胡大成.高职计算机软件技术专业实践教学体系的重构[J].职业技术教育,2008(32):64-65.
[2]雷军环,谢英辉.高职职业核心能力“渗透式”培养教学体系的构建与实践[J].教育与职业,2011(36):99-101.
关键词 工作流程 毕业实践 软件技术
中图分类号:G715 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2015.05.025
Vocational College Graduation Comprehensive
Practical Design Based on Work Flow
ZHENG Xiang, XIAN Min, WU Peng
(Department of Electrical and Information Engineering, Sichuan Engineering
Technical College, Deyang, Sichuan 618000)
Abstract For the current situation to carry out comprehensive practical vocational college graduate, put forward by the enterprise workflow design graduate comprehensive practical approach. First, a comprehensive analysis of the current practice of vocational colleges to carry out the process of graduating from the problems, and then graduate software technology professional practice, for example, based on the work process of the practical aspects of the enterprise were analyzed, based on graduation workflow design integrated practice teaching.
Key words work flow; graduation practice; software technology
1 当前高职教育毕业实践存在的问题
从我国高职教学工作的开展来看,我国大多数地区的高职院校通常都会将毕业综合实践列为一个独立的教学模块来实施。①高职学院的学生在经过两年半的学习之后,都会安排到企业参加毕业顶岗实习并撰写毕业论文。毕业顶岗实习活动既锻炼了学生的实践能力,又增长了学生的社会阅历,是毕业生进入企业之前一个必要的实践环节。然而企业中实际岗位的锻炼缺乏对专业知识结构的总结归纳,毕业论文没有系统的毕业设计活动作支撑,导致论文的学术性与实习的实践性脱节。毕业生对毕业论文的重视程度不够,大多数学生的论文都是通过网络或者其他渠道找到的资料东拼西凑而成,抄袭情况较为普遍。除了学生能力不足、指导渠道不畅通、指导教师对论文要求不严格等因素,造成上述情况最主要的原因就是学校对毕业综合实践设计及考核方式不当。②只有对高职毕业综合实践进行整体式设计、阶段性推进和过程化管理,才能从根本上解决目前高职毕业综合实践体系“有名无实”的现状,使其真正发挥教学“风向标”和就业“快车道”的作用。③
为了提高毕业综合实践的质量,全面培养学生综合素质能力,我院将毕业综合实践分为两个步骤进行。首先在学校进行为期六周的毕业设计实践环节,再参加最后一学期的顶岗实习活动。在毕业设计实训环节中,学生首先要完成毕业设计任务,然后根据毕业设计内容完成毕业论文,最后参加毕业答辩。毕业生在单位顶岗实习活动中,只需要提交周记、实习单位评价和实习报告。毕业综合实践是以往课程设计、教学实验、实训等环节中形成的基本知识、技术应用能力与技能在实践环节中的具体应用,是毕业生走向就业岗位前的最终训练。④
2 基于工作过程的毕业综合实践设计思路及实施方案
毕业设计实践环节按照企业的工作过程开展有利于毕业生熟悉企业工作流程,达到“零距离”上岗的培养目标。基于工作过程的毕业综合实践设计按照三个步骤来完成,首先调研企业工作流程分析职业能力要求,然后进行毕业设计整体设计,最后制定具体实践环节方案,如图1所示。
图1 毕业综合实践设计步骤
2.1 企业工作流程及职业能力分析
基于工作过程的毕业综合实践设计,首先要完成的是工作任务与职业能力分析。我们在毕业实践整体方案制定过程中,首先对大量的企业进行调研,深入了解企业工作流程以及工作过程中涉及的岗位配置情况;然后邀请了本专业领域的专家进行交流,以企业岗位的工作技能要求为出发点,充分了解在岗位对工作人员职业素质、专业知识以及工作技能的要求。通过企业调研和专家座谈,能够清晰地认识企业工作流程、岗位职业技能要求及岗位工作任务的关联。在此基础上,将企业的工作流程及工作内容加以修整转化为毕业设计项目,然后再对整个毕业设计的工作项目细分,详细描述完成工作任务应掌握的职业能力。⑤
表2 实践环节设计表
2.2 毕业实践整体设计
根据工作任务和职业能力的分析结果,将软件技术专业的毕业设计实践环节划分为五个阶段。第一个阶段是选题及需求分析阶段,在此阶段学生要选择毕业设计所做的项目,然后与客户进行沟通完成需求分析任务,最后撰写需求分析文档,为期半周。第二阶段是系统设计阶段,在此阶段学生要完成系统整体流程设计、系统用例图设计、数据模型设计、功能模块设计以及开发框架搭建等工作,为期半周。系统设计对设计人员职业能力要求较高,需要具有项目开发经验的教师指导学生完成,业务流程和数据库设计等环节都需要教师的参与。第三阶段是编码开发阶段,在此阶段学生需要在开发框架基础上完成各个功能模块的开发,最终进行代码整合,为期两到三周。第四阶段是系统测试阶段,学生要完成测试脚本和案例的设计工作,对系统进行功能性测试,如果发现Bug存在,还需要对Bug进行修正,最后撰写软件测试文档。第五阶段的主要任务是完成毕业论文,学生从项目的需求文档、设计文档及测试文档中提取具体的解决方案,和理论知识相结合,以此为基础撰写毕业论文。以实际项目为基础项目开发为主线完成的毕业论文内容丰富,不会出现东拼西凑的情况。
2.3 实践环节设计
基于工作过程的毕业综合实践设计第三个步骤就是实践环节设计,为实践过程中每个环节制定任务目标和知识点要求,教师要监控学生整个毕业实践过程中任务完成情况,针对学生掌握情况不好的知识点进行辅导。学生在系统设计阶段将系统开发框架搭建完成,在此基础上进行编码开发。学生针对每个功能模块,在SSH框架中进行表示层、业务逻辑层及数据持久层的开发即可。表2中提供了用户登录验证功能模块开发环节的设计方案。
3 基于工作过程的毕业综合实践设计实施效果
基于工作过程的毕业综合实践设计完成后,经实践效果证明以企业工作过程为基准的毕业综合实践环节,在传统的高职教育毕业综合实践顶岗实习环节前加入了毕业设计实践环节,创建了一种以企业工作流程为主线,以工作任务为中心的实践教育模式,让学生通过实际项目来整合在校期间所学的知识,并培养学生独立完成项目的能力,教学效果与以前相比有明显改善。
注释
① 毛成波.高职院校毕业综合实践现状分析[J].才智,2012.9.
② 于燕,刘小兵.高职毕业综合实践模式的改革与创新[J].教育与职业,2010.9.
③ 吴建平,顾志刚.导生制在毕业综合实践教学中的运用[J].职教论坛,2008.1.
关键词:大学生实践动手能力;实践教学环节;实践教学课程体系
中图分类号:G640 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)08-0031-03
一、我国大学生实践动手能力整体水平偏低
实践能力是相对于认知能力而言的,是运用知识、技能解决实际问题的能力。大学生因不同专业所学的理论不同,将来从事的工作和研究方向不同,实践动手能力的表现形式多种多样。总体来看,我国大学生实践动手能力整体水平较低。大学生就业调查机构麦可思公司通过对2009年高校毕业生就业状况的调查表明,约有42%的本科生认为母校专业教学最应该改进的是实习和实践[1]。与这一调查结果相呼应的是,当下市场(即用人单位)对人才实践动手能力的要求与日俱增。在市场经济体制影响下,我国大学生就业实行“双向选择”,市场需求已经成为评判大学生质量好坏的重要指标,而市场需求的标准很大程度上就是大学生将理论知识转化实践应用的能力。
二、制约大学生实践动手能力的主要因素
1.实践资源匮乏。①高校实践教学专职教师缺口较大。大学生实践能力的培养与提高是个漫长的过程,其付出远远大于单纯的理论教学。因此不少教师表现出畏难情绪,不愿意担任实践教学;另一方面,年轻教师经验不足,实践教学效果欠佳。②实践设施和实践经费不足。实践教学仅有教师、讲台和教材是远远不够的,还需要一定的实践场所,比如实习基地、试验室、社会环境等,而这些都需要相应的物质资金作支撑。长期以来,我国高校大学生实践设施与经费不足的现象普遍存在,“硬件不足”导致大学生实践动手机会少,实践能力不能适应社会需求。
2.实践环节课程设置不合理。目前,我国高校“重理论、轻实践”的现象十分突出,主要表现为:①学分少,学时短。查阅各高校大学生培养计划不难发现,大多数高校实践环节学分仅占总学分的10%,甚至更少,而国外一般保持在30%~50%。②形式单一。高校实践环节教学停留在企业参观、毕业实习、毕业论文、军事训练等,未能与理论教学穿行。③进程安排不合理。比如,学分最多的毕业实习及毕业论文环节被安排在毕业前夕的第八学期进行,这与毕业生就业考研相冲突,实践教学形式化。
3.大学生实践能力考核体系和评价体系不完善。我国高校对大学生实践能力的考核及评价体系不完善,主要表现有:①考核方式以实验报告或者实习报告为主,过于笼统和单一。②以总结性评价为主,或者偏向于某一固定方式,忽视对整个培养过程的评价以及评价的指导意义。③考核目标不明确,尤其是欠缺对大学生创新意识、创新精神和实践动手能力的培养。这种评价体系搞“一刀切”,背离了“因人施教”的宗旨,将千差万别的学生统一化和程序化,不能真实地反映每个学生的发展状态和他们所达到既定目标的程度。
三、提高大学生实践动手能力的措施
1.充分利用假期,延长实践教学学时。高校对人才的培养以理论教学为主,实践教学学时无形中被压缩,实践教学在“量”上得不到应有的保障。因此增加实践教学学时是我国高等教育教学改革的重要内容,高校可以利用寒暑假组织学生在企业实习,还可以引导学生参与科研工作,最好能将实践教学学时最长的毕业实习提前至大三寒暑假进行,这样就避免了实习与就业相冲突,能有效提高高校实践教学环节的教学质量。
2.积极开拓大学生实习基地。在市场环境下,企业最看重的是经济效益。受利益驱使,他们不愿意或者不能主动为高校提供实习基地,而自建实习基地则耗资巨大,高校无法独自承担。缺乏实习基地已经成为大学生实习难的瓶颈,为此,高校的发展要充分考虑到地方经济的发展,服务于地方,双方互惠互利。高校应该积极努力与企事业单位广泛开展项目合作,借助高校科研、专业技术资源为企业解决某些技术难题,或者利用高校教学资源开展企事业单位员工在职培训或者继续教育,还可以通过大学生实习为企业选拔优秀人才。有条件的高校还可以就某些重点专业自建实习基地,为大学生提供更多实践机会。总之,高校通过多种途径积极培育实习基地,以充实实践教学内容,丰富其教学形式,以实习基地为平台,不断培养和提高大学生实践动手能力。
3.多渠道开展大学生社会实践活动。大学生社会实践活动能充实课堂教学内容,完善高校实践教学课程体系,还有利于开阔大学生眼界,提高他们实践动手能力。高校要鼓励大学生经常参加形式多样的其他社会实践活动,比如:在学生中开展多种联谊活动,促进交流;学校学生管理部门、社团组织争取多种社会实践机会,让大学生参与社会实践。
4.健全实践环节课程体系及考核体系。目前我国高校实践环节课程设置与进程安排游离于理论教学之外,不仅不利于大学生理论知识的吸收与应用,就是对大学生实践动手能力的培养也是微不足道。还有相当一部分高校实践教学环节管理松散,对考核形式或是考核标准都没有明确的规定,只以实验报告(实习报告)或者出勤率作为考核标准。由于缺乏有效手段来约束和管理学生,实践教学环节往往流于形式,效果欠佳。因此,高校的实践教学环节在内容设置和进程安排上要体现出层次性和实用性,构建科学、合理的实验教学体系。比如,将实践教学与理论教学穿行,既能让大学生体会理论指导实践这一真理,同时又能让他们感受到理论能在实践中得到升华;实践教学的考核体系应该与理论教学有所区别,更注重大学生创新精神、实践动手能力的培养;避免单一化的考核方式导致实践环节考核走形式,要拓宽考核渠道,激发大学生的参与兴趣,将项目、论文、实际操作、技能鉴定等结合起来,形成课内与课外、教育与指导、咨询与自助紧密结合的实践教学体系。
5.注重实验教学。实验教学虽不像实践环节那样直接参与生产活动,却是对生产环境的无限模拟。与生产实践教学相比,实验教学具有操作性强、组织方便、节省开支等特点。实验教学最普遍的做法是通过计算机软件在机房里实现的。比如大连海事大学交通运输类专业开设的部分专业课程均设有学时不等的实验课程,能够通过计算机软件来模拟生产运输(运作)环境,学生们不用去生产现场就能了解集装箱运输、港口管理、船贷、货代业务,将理论学习和生产实践联系起来。在计算机软件技术飞速发展的今天,计算机模拟、计算机仿真技术已经越来越广泛地应用于生产实践领域,高校应该借鉴企事业单位的生产经验,引进或者自主开发实验教学软件,鼓励学生在实验室里搞研究,提高大学生实践动手能力、分析能力以及解决问题的综合能力。
参考文献:
[1]宋峻.交通运输类大学生培养质量研究[D].大连海事大学硕士论文,2011.
[2]孙召路,王儒年.高师院校大学生文化素质教育的途径与方法[J].连云港师范高等专科学校学报,2008,(9).
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[4]何万国,漆新贵. 大学生实践能力的形成及其培养机制[J].高等教育研究,2010,(10).
关键词:计算机网络课程现状分析教学方法
一、计算机网络技术课的教学现状
随着现代通信技术和计算机技术的飞速发展,信息技术正在给人类带来一场新的产业革命,信息已成为人类赖以生存的最重要资源。而信息的社会化、网络化、全球经济的一体化,都受到计算机网络技术的巨大影响,这对高校计算机网络技术专业的教育提出了更高的要求。“计算机网络技术”专业是信息技术通信领域的重要支柱,然而,调查发现目前在计算机网络技术课程的教学中,网络技术飞速发展与师资老化的矛盾日益严重,这将从根本上制约教育质量的发展。另外,一些学校的现行教材中教学内容滞后,以学科为体系的痕迹明显,教学内容偏多偏深,实践与能力培养不够突出,教学要求与培养“以能力为本位”的教学目标存在一定的差距,而且专业实习、实训的设备与计算机技术的发展有一定的差距,学生实验教学往往不能按要求进行,从而对教学改革的进程起到消极影响。
二、计算机网络技术课程教学的优化
1.优化课程体系
在课程设置上,学校应当坚持应用能力“宽窄”结合的方针,使学生逐步深人全面地掌握网络知识,培养学生各个方面的网络应用能力,同时适当兼顾计算机其它应用能力的培养,使学生毕业后能适应多种职业岗位群的需要,按照网络集成、网络管理和网络软件开发三个方向成组设课,强化这三个方面的应用能力。让学生根据自己的兴趣、发展方向和接受能力自主选择相应课程。学校在制定教学计划时应该根据实际情况和社会需求安排四大类课程的教学内容和学时比例。技术基础课以教会学生掌握从事职业岗位所必须的科学原理、方法和使用这些原理和方法去分析、判断、解决生产第一线或工作现场实际问题的能力,技术技能课是以行业的职业技能为目标,将职业理论知识应用于实际岗位操作能力的训练,这两类科目的学时数可以适当减少;公共基础课应满足学生学习和应用职业岗位技能所必备的基本概念、基本原理和基本方法的需要,培养学生掌握科学思维及解决实际问题的方法,课程的学时数比例可以适当加大;而选修课是以跨专业或高新技术等课程为主,以培养学生的就业适应能力、专业技能综合能力,门数尽可能多、范围要广些。
2.丰富教学内容
计算机网络技术主要是关于计算机网络的基本理论,比如有网络的拓扑结构、网络体系、网络设备以及网络应用等,重点是相关内容的理论阐述,网络设备中的网卡主要介绍网卡的结构及工作原理、分类情况以及性能指标等纯理论的知识。教师在教学过程中要注重理论与实践的互相结合,可以结合网卡的性能指标以及分类情况介绍网卡的选型以及网卡的安装等实用知识,将网卡相关的理论与实际结合起来,激发学生的学习动力和学习兴趣。网络应用技术主要介绍电子邮件系统的工作原理、使用的协议等枯燥难懂的内容,教师则可以结合电子邮件的收发工具进行教学,这样既有助于学生对基本原理的理解,提高对实际应用的认识,又能结合相应的社会实践活动。在实验、实训教学中,教学目的是验证理论知识,培养学生的动手操作能力和解决实际工作问题的能力,这就更需要将理论教学和实践教学结合起来,培养学生面对具体问题独立分析、解决的能力,教师应该适当增加专业基础课的实验比例,加强学生的职业技术、技能培养,加强技能实验和设计型实验,扩充专业实训科目,使课堂教学与社会实践有机结合,要求学生独立理解实验、实训任务,自选仪器材料,自行设计方案,独立完成,从而培养学生的创造力。
3.优化教学方法
传统的教学往往是以教师为主,学生则是处于被动学习的状态,整个教学过程体现为学生听、老师讲的单方面交流,学生的认知主要表现为记忆的形成,教师和学生之间缺乏交流。这种学生被动接受的方式是一种静态的教学方式,阻断教师在教学过程中的激情和创造,而使授课平淡、乏味、呆板,严重影响教学效果。因此,现在应采取现代化教学手段进行交互式的教学,采用项目设计制作、现场模拟、社会调查、案例分析等多种多样的教学方式,比如组建网络教室的组建、建设小型校园网的建设、改造小型办公室网络改造等等实践活动,从而丰富整个教学过程,发挥网络通信及网络资源共享的特征,进行网上教育,包括电子教案、电子阅览、电子作业,这将有效缩短教师与学生的距离,加强教学交流,提高教学效果。
4.改革考核方式
考核方式应该可以充分发挥考试的教学功能、教育功能、督促和引导功能、检测、鉴定与评价功能等,使教学内容、教学方法与人才培养模式相一致,促进人才培养质量的提高。在对学生进行考核时,可以沿用传统的试卷考核与社会实践相结合,要求学生完成社会调研报告、市场调研分析等。在考核内容上,要坚持以知识的应用、技能与能力的掌握为主,注重检测学生创新意识和思维水平。确立考试是重要教学环节,充分发挥考试的多种功能,摒弃一次考试下定论的不科学做法,坚持平时考核与期末的总结性、鉴定性考试相结合。而且对于不同的课程可以采用不同的考核方式,如采用职业技能鉴定、完成课程项目、编写项目计划等形式代替课程的考核。这样既有利于提高学生的综合素质,又可以培养学生适应不同的需求,增加工作经验。比如程序设计课,可以要求学生既熟练掌握数据库管理系统的基本知识与使用方法,又具有熟练使用一种中文平台及相应数据库管理系统进行数据处理工作的能力,采用平时考核(如作业与实习报告、阶段测验、课程设计等)和鉴定性考试并用,主要考核基本知识、概念的掌握程度和简单的应用能力等。总之,要改变单一指标评价学习效果为多次考核综合评定成绩,树立高职高专实用型人才的素质教育思想,树立全面考核的思想,构建考核方式多样化。
参考文献:
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[2]翟轰.高等职业技术教育概述[M].西安电子科技大学出版社,2002.
关键词:应用技术大学;软件人才;培养模式;市场需求
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)36-0193-03
2013年6月全国应用技术大学(学院)联盟正式在天津成立,应用技术大学在国内引起广泛关注[1]。应用技术大学的培养目标定位于向社会输送高质量的应用型高级管理和技术人才,特别强调学生的技术应用和创新能力的培养[2]。2014年5月,国务院下发了《关于加快发展现代职业教育的决定》(国发[2014]19号)文件,提出引导一批普通本科高等学校向应用技术类型高等学校转型,重点举办本科职业教育[3]。目前,独立学院按照国家教育转型发展的总体要求,以服务区域经济和产业发展为导向,明确了培养应用型、技术技能型、创新型和复合型人才的办学定位[4]。构建应用技术大学是独立学院发展历史上的新里程碑,也是必然的发展方向。
随着当前“互联网+”和软件产业逐渐回暖,国家对软件类人才的需求日益增大[5,6]。普通本科院校特别是工科背景的院校,一般都开设有软件工程或者是信息类专业中偏软件设计方向的专业,如江西理工大学应用科学学院的计算机科学与技术专业和网络工程专业,均以培养应用型软件开发人才为主。普通三本院校选择软件类人才培养作为试点,做到以点带面,稳步推进,积极探索适合于应用技术大学的人才培养模式是符合改革发展规律和切合实际的。
一、转型发展下软件类人才培养存在的问题
通过对德国应用技术大学软件工程专业人才培养模式的研究,以及对独立学院相关专业的调查分析发现,目前软件开发人才培养面临如下问题。
1.市场需求契合度不高。一方面是日益增长的软件技术人才的缺乏,另一方面是越来越多的毕业生找不到合适的工作,究其原因还是软件人才培养的质量问题,导致的原因是在学院明确了向“应用技术大学”转型的目标后,没有配套的适应于“应用技术大学”背景的软件类人才培养模式,造成输出的人才与市场需求有差距。
2.校企合作不够深入。校企合作是应用技术大学办学的重要基础,然而目前的校企合作局限于较低的层次,停留在双方通过签订合作协议,共建校外内实习基地、校企双方教师和工程师互访交流、接收少量高年级学生实习就业等形式。但这些远远不够,学院的人才培养需要主动向企业靠拢,需要企业广泛参与到日常教学中。应用技术大学的办学理念中,企业和学校共同参与制定人才培养所需的专业培养方向、承担实践教学环节、加强师资队伍建设[7,8]。
3.“双师型”教师队伍质量不高。“双师型”教师队伍是应用技术大学教学的主导力量,目前,学院的专业教师绝大部分是高校毕业的硕士研究生或者博士生,很少有教师具有在行业从业的相关经历,普遍具有工程实践能力差的问题。虽然人才培养的主体是学生,但一线的专业教师起到关键的主导作用。
总体来说,我国的应用技术大学的构建正处于初级阶段,教学模式和人才培养方案处于积极探索中,特别是针对应用技术大学中如何培养国家紧缺的软件类人才缺乏行之有效的方法。
二、人才培养模式设计
应用技术大学软件类人才培养目标是培养具备较扎实的专业基础知识,能够熟练使用1~2种流行的编程语言,具备良好的职业素养和团队合作精神的软件开发人员。张芬等人[9]提出软件工程专业的人才培养大体分为三个阶段:人文素质教育与学科基础课程学习阶段、专业基础学习阶段、专业提高与实践实训阶段。结合独立学院自身特点和软件类人才的培养目标,对人才培养阶段进行了进一步的细化,提出“3311”教学模式。该教学模式理解为3个学期的基础教学,3个学期的专业教学,1个学期的专业实践和1个学期的毕业设计。模式分为“三横四纵”,横向为教学模块设计、教学内容设计和评估方式设计;纵向为基础教学模块、专业教学模块、实践教学模块和毕业设计模块。下面对模式进行具体说明。
1.基础教学模块设计与评估方法。基础教学模块涉及到学生本科四年中的前3个学期,学生在此模块中学习不分层次,为必修环节,包括三个大类:语言基础、思想品德基础和工科基础。语言基础中按照学生兴趣可以选修英语、日语和学院开设的其他外语。思想品德基础主要注重学生树立正确的世界观、科学发展观和心理学等方面的辅导。工科基础包括数学、电路、计算机基础等。评估方法采用学校统一考试、国家等级考试和学生参加各项大赛获奖相结合的方法,如学生参加计算机二级考试并获得证书或者参加省电脑知识赛获奖的可以获得计算机基础类的学分。
2.专业教学模块设计与评估方法。专业教学模块涉及到学生本科四年中的4~6学期,学生在此模块中首先通过专业基础、技术基础和算法基础的教学后,根据学生能力和兴趣开始分层培养:对于基础扎实和技术过硬的学生可以进行系统分析师的教学;基础较扎实、编程能力较好的可以进行程序员的教学和考证辅导;基础较差、编程能力较差的学生可以进行软件测试的教学。评估方法采用学校统一考试、各类获奖证书、学生自主选择考核方式和各类专业证书结合评估的方法,鼓励学生参加本专业的各类学科竞赛和考取本专业的专业技术资格证书。学生自主考核在教师的监控下,学生可以选择出卷考试或者进行小作品设计并答辩的灵活考核方式。
3.实践教学模块设计与评估方法。实践教学模块为学生本科四年的第7学期,专家们进行实践能力的培养,主要设置有核心课程的课程设计、专业综合实训、模拟软件项目开发和校企合作单位顶岗实习的内容。评估方法对于前三个内容采取作品展示、现场答辩和各类获奖证书结合的方法,如学生参加全国“蓝桥杯”软件设计大赛、“手机游戏”开发大赛并获奖的可以获得相应学分。对于顶岗实习内容的考核,采取学生上交详细的实习报告和校外指导教师评估的方法。
4.毕业设计模块设计与评估方法。毕业设计为学生本科四年的最后一个学期,进行毕业课题的自主选择,课题的选定有三种主要形式:一种是学生自主的创新创业课题,由有想法的学生以小团队形式自主设置毕业设计题目,经教师同意后开展;二是直接来自于企业的工程实践项目,由企方直接提供;三是由校内指导教师给定毕业设计选题,学生选择后在教师的指导下完成软件项目的开发。所有的毕业设计作品必须具有实践应用性,采用作品展示和现场答辩的方法进行评分。
三、典型实施方法
(一)“双师型”师资队伍建设
通过如下方法可以有效提高教师的工程实践能力。
1.从学院层面上,改革教师评价制度,鼓励教师参与实践能力训练。首先,在教师晋升职称方面,要求教师必须具有三个月以上的工程实践经历,从政策上强制要求教师积极主动参与工程实践。另外,为教师参加工程实践提供便利条件并出台相关奖励政策,对认真参与校企融合并富有成效的教师给予相应物资奖励。在教师评价方面,逐步改进现有的“重学历,轻能力”的现状,向“重能力,兼顾学历”转变。
2.以“校企合作”为契机,加强专业教师和企业工程技术人员的交流。大力加强与企业的深层次合作,典型的模式如校企共建实验室、共建实习实训基地和开展合作办特色班等形式,加强专业教师与企业工程技术人员的交流。如在校企合作的特色班级中,须配备学院专业教师承担班主任或任课教师,与企业授课人员一起开展教学工作。
3.创建校内教师实践平台,提高教师项目研发能力。鼓励教师以团队形式成立各种科研或项目开发团队,并承接校内和校外的软件开发类项目,加强教师产学研合作,强化教师与地方政府、企业的交流,通过技术支持和参与项目研发的形式提高教师的实际项目开发能力。
(二)以“职业兴趣”为导向引导学生
兴趣是学生自主学习的最有效驱动力,从“专业教学”模块开始,教师要积极引导学生尽早确定专业发展兴趣方向,并有针对性地指导学生按照方向选课。根据目前软件行业人才需求,制定的软件人才培养的主要方向。教师在“基础教学”模块的教学过程中要明确相关培养方向的学干学科、主要技术和就业前景,通过《计算机导论》、《专业导论》和专业人才培养方案等课程和文件的学习完成。在“专业教学”模块,要充分结合目前研究方向的最新应用,做到理论联系实际。在“实践教学”模块中,要侧重加强各个专业方向的实践教学,通过长学时的实际项目开发和实训过程培养学生专业学习兴趣。
(三)模拟企业真实环境实施项目实训
在“实践教学”模块中,要注重企业真实项目的融入,在有条件情况下直接聘任企业工程技术人员参与实践教学环节的教学,或者要求任课教师必须以企业真实项目为案例开展教学。要按照“四真”要求进行教学和实训,即真实环境、真实身份、真实项目、真实压力。“真实环境”是模拟企业生产过程,实现教学过程与企业生产过程的有效对接。“真实身份”是要求学生根据自身的能力和兴趣爱好选定软件开发团队中的某一个角色,参与到实际的软件开发中来。“真实项目”即直接将企业开发过的软件项目作为教学案例,任课教师可以根据需求对项目进行简化或改进,以更方便于教学。“真实压力”就是教师制定总的项目开发进度,并定期要求项目团队汇报进展,给学生一定的紧迫感,模拟实际项目开发过程中的项目进度压力。
(四)更新评价方式,提高学生自主学习积极性
传统的学生成绩评价方式,如考试方式已经不能充分体现学生的实践动手能力,特别是软件设计这类课程,通过学生提交作品+现场演示+教师答辩考核的方式进行评价成为主流方式。另外,鼓励学生参加学科竞赛获奖的方式来置换课程学分。这种灵活的评价方式,更容易激发学生的学习主动性,通过自我感兴趣的项目设计和参加各类学科竞赛获得学分,既锻炼了自己的实际能力又完成了教学环节。
(五)鼓励创新创业,激发学生创新创业能力
软件行业是知识密集型产业,也是最容易进行创新和创业的产业。高年级的学生正处于创新意识最强的黄金年龄,伴随着“互联网+”时代的来临,越来越多的大学生有网上创业的意愿。学院积极鼓励大学生开展“创新创业”计划,对大学生创业团队给予政策、场地和经费支持,在最后一个学期的“毕业设计”模块对参与创新创业的学生给予灵活政策,鼓励学生投入精力进行创业。
四、实施效果
为了评估“3311”教学模式的教学效果,选定了江西理工大学应用科学学院网络工程111班的学生作为研究对象,该班共有学生31人,全部为互联网软件开发方向。作者作为教研室主任参与了该方向学生的培养方案的改革与设计,并作为专业课教师全程参与到了该班的“实践教学”模块的教学环节。以《Visual C++程序设计》课程为例,组织30个学生分为5个开发小组,小组开发任务全部以企业的真实项目为案例进行布置,课程的考核以提交作品演示和现场答辩的形式进行。整个实践课的教学过程中学生积极性较高,对于全新的教学模式和模拟软件开发的真实环境接受程度高,学习效果更加明显。从对网络111班的就业情况统计来看,就业质量有了大幅度提升,学生们认为经过学校的项目实训,毕业时可以带着作品就业,增强了就业信心。
五、结语
“3311”教学模式是借鉴国外优秀的人才培养方法,以分层教学、校企融合为指导原则,以实践教学为重点,以提高软件类专业人才就业能力为导向的全新教学模式。新的教学模式根据学生的知识水平和兴趣爱好进行分类分层次灵活培养,提升学生的学习兴趣;实现了实践教学方式的创新,以“四真”原则加强学生动手能力的培养;实现课程评估方法的创新,以“提交作品演示+答辩”的形式进行更容易激发学生的主观能动性。“3311”教学模式同样可推广到其他专业的教学中,目前,部分成果已经在开始应用在江西理工大学应用科学学院电子信息工程等专业的教学中,师生反映效果良好。
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(西北农林科技大学,陕西杨凌712100)
摘要:“中间件技术”是软件工程专业的核心课程,该课程学习企业级分布式系统开发所需的大量理论、技术和概念。传统讲授法令学生感觉课程内容繁杂、抽象、枯燥,难以掌握。探索将案例教学法和问题导入法有机结合,提出案例式问题导入法,并引入到“中间件技术”课程教学中,为“中间件技术”及类似课程的教学改革提供参考,并对案例式问题导入法的开展给出几点建议。
关键词:中间件技术;案例教学法;问题导入法;分布式系统
中图分类号:G642.3文献标识码:A文章编号:1002-4107(2015)09-0046-03
收稿日期:2014-12-17
作者简介:梁春泉(1981—),男,广西桂平人,西北农林科技大学信息工程学院讲师,博士,主要从事软件工程、数据挖掘研究。
基金项目:西北农林科技大学教改项目课题“案例式问题导入法在中间件技术课程教学中的探索与实践”(JY1302064)及“软件工程专业个性化能力培养模式研究”(JY1301009)
“中间件技术”是软件工程专业的主干课程,是全国各大高等院校软件工程专业本科生或研究生的必修课。中间件实质上是对企业级分布式系统开发中面临的共性问题进行提炼、抽象所形成的可复用软件部件,为企业级应用系统提供基础架构。该课程以计算机编程语言、面向对象技术、计算机网络等多课程交叉知识为基础,围绕五大类型中间件即远程调用、消息、分布对象、数据库和事务中间件开展,学习中间件技术的概念、原理及应用。课程强调学生对企业级分布式系统原理的掌握,同时注重学生解决实际问题的实践能力。
然而,各大高校在开设“中间件技术”课程时,普遍侧重于向学生灌输基本概念和原理,辅以简单孤立的、远离真实企业应用的程序示例进行讲解。部分高校甚至把对某一中间件产品的介绍,如J2EE或.NET,当成学习“中间件技术”的全部内容。造成学生对该课程中所涉及的大量知识难以融会贯通,对企业级分布式系统开发理论理解的广度和深度不够。同时,本科生由于缺乏软件项目经验,特别是大型企业级分布式系统项目经验,对中间件技术的应用角度和应用领域不理解,也不了解中间件技术在就业前景和职业生涯中的作用,学习兴趣不高。国内对“中间件技术”课程的教学改革探讨工作也非常少,据笔者查阅,只查到相关文献[1-2],但这些文献仅探讨了J2EE中间件教学,并非真正意义上的“中间件技术”课程。
为了让学生能更好地把前期所学专业课知识、企业级分布式系统开发理论和实践结合起来,激发学生的学习兴趣和热情,提高“中间件技术”课程教学质量,本文尝试将案例教学和问题导入法融合起来,提出案例式问题导入法,并引入到“中间件技术”课程教学中。
一、案例式问题导入法的提出
(一)案例教学法的内涵及意义
案例教学是在学习者掌握相关知识基础上,在教学者的组织和指导下,根据教学目的和教学内容要求,借助于真实案例连接学习的内容与实际应用,把学习者带入具体场景进行案例分析,让学习者通过对案例相关资料的收集、研究及对案例的分析、讨论和交流,最终对问题予以解决,在此过程中加深学生对基本原理和概念理解的一种教学方式。案例教学最初源于英国的法学,后来被成功地用于法学、医学、经济学和管理学等学科领域。计算机专业课程的传统教学模式侧重于讲解基本概念和原理。由于学生缺乏对工程实践背景的了解,其结果是学生虽然掌握了单个原理,但却很难融会贯通并综合应用。为此,在计算机专业课程教学中,国内许多学者也引进了案例教学[3-4],为学生在计算机理论与实践之间搭起一座桥梁。
本文在“中间件技术”课程教学中引入案例教学,避免学生孤立地学习各个概念,帮助学生理解如何将多课程理论知识融合成一个整体,深刻地理解企业级分布式系统理论如分布式事务、安全服务、负载均衡等,并提高运用前期所学知识的实践能力。同时,真实的案例还可以帮助学生了解中间件技术在就业前景和职业生涯中的作用,提高其学习兴趣。
(二)问题导入法的内涵及意义
问题导入法是启发式教学原则的一种具体教学方式,以解决问题贯穿整个教学。实施过程中,教学者为了让学习者掌握一个理论或方法,导入一个具体问题,以解答这个问题为导向,引发学习者思考解决这个问题,从而引入所需要学习的理论或方法,并在解决问题过程中掌握这些理论或方法。该方法能培养学生解决问题的能力,让教学变得灵活,有利于培养学生的学习兴趣;同时,由于学生在解决问题过程中可以提出不同的思想和方法,有利于培养学生的创新思维[5]。
中间件实质上是对企业级分布式系统开发过程中面临的共性问题进行提炼、抽象所形成的可复用部件。在“中间件技术”课程中应用问题导入法,引出并解决这些共性问题,可让学生自然地掌握中间件技术的概念和理论。再者,“中间件技术”课程涉及大量抽象的、难于理解的概念,直接讲授会令学生觉得枯燥无味,没有学习兴趣。问题导入法将学生带入问题的思考中,在思考中学习中间件技术知识并培养学习兴趣。最后,中间件技术是前期课程知识的综合。传统讲授法让学生简单孤立地理解各个概念,无法从整体上把握。问题导入法带引学生思考,在此过程中,学生自己将各种理论和技术联系起来,从而在宏观整体上理解中间件平台。
(三)案例教学与问题导入法的结合
案例式问题导入法将案例式教学和问题导入法有机结合,充分利用这两种启发式教学的优点,调动学生的积极性,启发学生思维,变被动为主动。传统问题导入法按问题的导入方式一般有情景式导入问题、任务式导入问题和案例式导入问题。本文也是在案例中导入问题,但“中间件技术”课程教学中的案例式问题导入法有其特殊性。传统的案例式问题导入法,围绕案例导入问题,学生通过解决这些问题,得到整个案例的解决方案。然而,在“中间件技术”课程中,学生需学习的是如何解决企业级应用系统开发中的共性问题,而不是开发整个系统。因此,对企业级应用案例,只需导入系统开发中的共性问题,让学生在解决这些共性问题中学习中间件知识。
“中间件技术”课程中案例式问题导入法的基本思路为:教师首先对真实的企业级应用案例作垂直层次分析,识别出开发共性问题,将案例分为业务层、中间件和部署环境;然后把所用到的中间件转变为开发中面临的共性问题,其他两层作为从已知引出未知的基础;最后组织学生讨论并解决这些问题,掌握中间件技术的原理和应用。
二、运用案例式问题导入法的策略
案例式问题导入法在“中间件技术”课程中的实施过程包含获取案例、分析案例、导入问题、设计教案、发放资料、组织课堂、案例实践、交流反馈、评价调整等九个步骤。
(一)获取案例
案例是开展案例式问题导入法的基础,案例获取和选择最终影响着教学效果。课程小组根据教学目标和教学内容的要求,通过网络或其他资源,收集国内外企业级应用系统案例,供案例式问题导入法教学实施或学生案例实习使用。案例不是简单举例,案例必须是真实的、完整的、典型的和具有启发性的[6]。
(二)分析案例
案例的解决方案,表面上是一个平面化的技术框架。在案例分析过程中,课程小组需要根据中间件的定义,将案例解决方案在垂直方向上划分为三个层次:业务层、中间件和开发部署环境。
业务层:应用系统包括哪些业务模块、业务子系统;哪些业务子系统给别的业务子系统提供服务,或哪些业务子系统需要别的业务子系统提供服务。
中间件:业务子系统间采取什么通信方式,如过程调用、对象调用或消息调用等;如何实现服务定位、安全机制、事务实施、多任务创建及负载均衡等。
开发和部署环境:分析硬件环境、网络类型、操作系统类型、开发语言、数据库系统等。
(三)导入问题
根据课程内容,以业务系统和部署环境为基础,假设中间件部分未知,把所需中间件转变为企业级应用开发面临的共性问题。例如对消息中间件提出业务子系统之间如何消息传递的问题;对对象调用中间件提出业务子系统之间如何调用彼此对象的问题;对CORBA提出业务子系统语言开发语言不同,如何调用彼此对象的问题;对事务中间件提出如何在子系统之间保证一系列操作满足事务特性的问题等。每个大的问题同时还可以拆分成一系列前后相关、有启发性的子问题。
(四)设计教案
围绕教学内容和教学目标,确定每次案例教学的重点和难点。特别是中间件概念、原理、结构、应用和作用。在教学方法中,引导学生讨论,激励他们参与和合作学习,注重启发思维和理论联系实际。在教学过程中,合理组织和使用案例分析得到业务系统组成、开发部署环境组成及导入的共性问题,考虑如何从业务系统、开发部署环境中提出问题,安排学生从一个问题的讨论过渡到另外一个的讨论。同时,教师还需要规划和控制好教学过程的时间。
(五)发放材料
课前,学生需要对企业级分布式应用案例有所了解。因此课前需要将案例相关材料发给学生。但给学生提供的不是完整的案例,而是除去中间件部分的案例分析材料。对中间件部分,可转变为初步的问题,如系统缺了什么,也提供给学生。同时还要将企业简介、业务背景、公司网址等参考资料交给学生,供学生提前准备。
(六)组织课堂
整个课堂组织以学生讨论为主。教师从业务系统需求、开发部署环境条件开始,将学生带入到共性问题中,组织学生分组讨论。在学生讨论过程中,要调动学生的积极性,尽量让所有学生参与讨论,避免出现冷场现象;注意观察和了解学生的反应和表现,加强个别辅导,鼓励学习有困难的学生参与讨论和发言。讨论中,教师需要在适当的时候加入评价、反馈矫正和归纳,突出重点和突破。
(七)案例实习
“中间件技术”课程的实习,不应该是简单地调用中间件运行库的API编程。在实习中,需要给学生提供一个新的、与学习内容相关的、完整的案例。首先让学生依据课堂所使用的案例分析材料,采用相同的案例分析方法,将案例垂直划分为业务层、中间件层及开发部署环境层,确定每层包含的内容。其次确定案例所采用的中间件产品。最后让学生编程部分实现中间件调用;对于优秀的学生,鼓励其实现简单的中间件。通过这样的实践,让学生从宏观到微观,从中间件的作用、地位到应用等多角度进一步学习。
(八)课后交流
课后的交流对改进教学过程、提高教学质量有着重要作用。课后,教师需要与学生交流对案例式问题导入法的感受,了解有哪些考虑不足的地方,学生对课程实施有什么意见。在笔者实施教学过程中,有许多学生会主动与教师交流。在反馈过程中,学生提出了许多建议,同时普遍认为,这种教学方式,让他们都可以参与,更能集中注意力;真实的企业级分布式应用案例中导入问题,能激发他们的兴趣和动力,能让他们从部分到整体深刻掌握中间件技术,同时更能理解中间件的作用及在系统中的地位。
(九)评价与改进
一轮案例式问题导入法教学实施之后,教师需根据学生实习过程和实习报告、课堂讨论、课后交流及考试等方面的情况,对该教学进行评价,总结可取之处,发现不足。针对不足地方,需要在案例分析、问题导入上进行适当调整,甚至修改教案和调整课堂组织。调整结果将应用到下一轮教学中。通过评价调整,持续改进案例式问题导入法,使其趋于完善。
三、反思
(一)建立高质量的企业级分布式应用案例库
实施案例式问题导入法的基础是建立完整、真实、典型和启发性的案例库。案例必须是真实的,是国内外知名企业的真实企业级分布式应用;案例必须是完整的,包括应用背景、技术方案和实施结果;案例必须是典型的,覆盖着一类或几类中间件技术,并且是这些技术的典型应用;案例必须具有启发性,能启迪学生思考,给学生足够的想象和自由发挥空间。
(二)解决企业级应用开发中的共性问题
传统的案例教学中,教师提供案例背景,导入面向整个案例问题,让学生围绕问题解决整个案例。在“中间件技术”课程教学中,学生不需要实现整个企业级分布式应用案例方案,如,不需搞清楚业务流程、如何实现业务模块,也不考虑如何选择底层部署环境。学生要解决的是系统开发中的共性问题,即中间件部分的问题。对业务实现方案和开发部署环境方案,教师分析后直接提供给学生,中间件部分转变为共性问题,让学生能在业务和部署环境的基础上解决这些问题,从而自然掌握中间件知识。
(三)注意提高学生的学习兴趣
兴趣是课堂组织过程中,让学生积极参与、避免冷场的关键。在笔者初步尝试案例式问题导入法时,从案例的业务需求和部署环境直奔导入的问题,让学生讨论,结果学生兴趣不高,课堂气氛不是很活跃。在这种情况下,笔者及时调整,以企业规模和地位、员工收入、业务背景等方面激发学生的兴趣,让学生感觉以后他们将会在这样的企业中发展,置身企业员工角色中。在评价和小结过程中,充分肯定每一位学生的见解和方案。通过这样方法,启发了学生的兴趣和动力,课堂变得活跃,学生开始积极发言,相互启发,取得较好教学效果。
(四)对师生的要求
教师作为教学的组织者,必须对所讲授的教学内容、学科知识体系有明晰、深刻的认识。同时教师最好具有在软件企业从业或进修的经历,有着丰富的软件工程项目经验。这样才可对企业应用背景、案例有深刻的理解,能对案例在垂直层次进行合理的分析。教师还要能根据学生已有知识结构基础、思维能力水平层次,针对中间件层,导入难度要适当,但又稍高于学生现有能力的问题。学生作为学习的主体,不需要具备全部的基础知识、概念、基本技能,因为讨论过程中,每位学生所擅长的知识可以弥补彼此的不足;但他们需要在教师引导下,能够主动地参与讨论,积极探索。
本文将案例教学和问题导入法相结合,引入到“中间件技术”课程教学中,以真实的企业级分布式应用案例驱动教学。对案例选取、案例分析、问题导入、课堂组织及案例实习等方面进行了讨论,指出了案例式问题导入法的要点。
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