时间:2022-11-21 04:11:19
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇软件课程设计总结,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
关键词:物流系统;仿真教学;实验教学
【中图分类号】G642物流管理专业是一个多学科交叉、理论与实践并重的专业,传统的课堂教学很难满足物流管理专业人才培养的需要。而实践教学作为课堂理论教学的延续、补充和深化,在物流管理专业的教学中具有重要的意义。
一、物流系统规划设计课程设计
目前物流管理专业的实践教学安排仍需逐步完善,很多实践教学停留在验证、认知阶段,实践教学的开放性和综合性没有得到充分的体现,不能满足物流管理专业人才培养的需求。而《物流系统规划课程设计》作为《物流系统规划与设计》课程理论学习之后的实践教学环节,要求学生融会贯通、独立思考,是学生综合运用所学物流领域的基本知识的机会。
《物流系统规划课程设计》可以利用综合实训的模拟系统,利用先进的仿真模拟软件,使学生在综合实训的模拟系统内进行互动式实战性操作,从而让学生掌握专业的基本技能、增强综合实践能力、培养创新和解决实际问题的能力。
二、常见的物流仿真系统
目前,ProModel、Flexsim、Witness等都是市场上常常看到的模拟仿真软件。在实际应用和国内外本科和研究生教学中采用的物流仿真系统普遍需要具有以下基本功能和特点:强大的建模规划功能、先进可靠的优化仿真、直观便捷的可视化的功能要求,以及能够产生运行数据分析报告。这里简单介绍ProModel和Flexsim,RaLC三种仿真分析软件。
(一)ProModel系统
ProModel是由美国ProModel公司开发的离散事件仿真软件,可以构造多种生产、物流和服务系统模型。它采用图形化用户界面,并向用户提供人性化的操作环境,提供二维和3D建模及动态仿真环境场景。用户根据需求,利用键盘或鼠标选择所需的建模元素,就可以建立仿真模型。ProModel仿真软件,主要针对生产制造业的系统仿真,对制造和物流系统的人员、机器、物料、夹具、机器手、输送带等动态建模元素,可以设定元素的速度、加速度、容量、运作顺序、方向等属性。
(二)Flexsim系统
Flexsim是工程师、管理者和决策人对提出的“关于操作、流程、动态系统的方案”进行试验、评估、视觉化的工具,能使决策者轻易地通过计算机建构及监控任何工业及企业的分布式流程,可以从Excel读取资料和输出资料(或任何ODBC数据库),可以从生产线上读取现时资料以作分析功能,Flexsim也允许用户建立自己的模拟对象。Flexsim采用部件(Object)来建模,通过部件的参数设置,可以对几乎所有的物理现象进行模型化。
(三)RaLC物流系统仿真软件
RaLC系列物流系统仿真软件是一款三维动画物流系统仿真快速建模与分析工具软件系统。RaLC系列软件以3D动画为载体,对智能作业人员、搬运设备、货物、控制系统、数据信息等多个物流系统元素进行仿真抽象和设置,快速构建三维动画计算机系统仿真验证模型,采用视窗操作、功能模块直接拖放使用,操作简单、模型建立快速便捷。
本文将以RaLC软件为例,探讨《物流系统规划与设计课程设计》教学。
三、课程设计教学
(一)RaLC软件功能
1.软件功能组成:RaLC仿真软件中包含了仓库、配送中心的所有的设备。不仅有普通仓库用到的:货架、叉车、手推车等常用设备;也有先进的自动智能设备:自动码垛机、AGV无人搬运车、自动轨道车、升降机、自动立体仓库、移动货架、旋转货架等百余种与现实物流环境相对应的物流设备模块,只需点击按钮就可以添加设备。使用时只需按要求对其属性做相应调整即可,无需进行复杂编程。
2.建模方式:RaLC仿真软件采用视窗操作方式,物流设备及功能模块可直接点击按钮添加使用。各个设备之间的逻辑关系可根据在设备上的货品流向方便地通过双击鼠标即可建立连接,在建模过程中可随时根据需要,调整和修改人员动作、物流设备功能与参数、仿真数据驱动。
3.数据分析:RaLC仿真软件包带有仿真数据分析工具,通过解析模型日志,可以得到设备的能力图、作业时间分布图、作业内容分布图等数据图表。以此反映物流配送中心的总体运行情况,为改善决策提供有力参考依据。
(二)课程设计案例的提出
课程设计的案例问题最好是企业的实际问题,但这就存在企业信息或数据资料的获取问题。企业资料的获取是课程设计的首要环节,但如果让学生通过实地调研获取数据,往往存在不能找到合适企业、或企业不愿意提供相关数据的问题。教育部高等学校物流类专业教学指导委员会、部分省市及大型物流公司都有举办各类物流设计大赛,这一类大赛往往提供了非常详细的企业数据与案例资料,同时兼具问题导向。建议可将该类大赛的案例资料提供给学生,作为规划、设计与仿真的企业案例资料。
(三)课程设计教学步骤
1.给出企业案例信息与数据资料,由学生选择感兴趣的案例进行课程设计。
2.组建学生课程设计小组,并选出项目组长,通常小组为3-5人。
3.分小组查找资料及讨论课程设计的总体方案、任务分解方案,及各小组的任务分工情况,将方案上报教师,教师可以加以指导;
4.课程设计环节,建议由学生独立进行,期间遇到的问题由各小组自行探讨解决,以此训练学生的分析、解决问题的能力,及独立思考能力;
5.课程设计初始方案研讨。各小组将独立完成课程设计在此次研讨会上提交,包括在课程设计中遇到的问题和解决方法。同时,也将至今尚未解决的问题提出,在教师的指导下,让各组畅所欲言、相互交,寻找解决的问题的方法。
6.各小组进行课程设计方案的修改,解决问题、优化模型。
7.课程设计总结交流会,提交最终的课程设计方案,由每组组长介绍总体设计思路和方案,以及收获体会等。再由指导教师进行点评讲解,并对本次课程设计进行评述与总结。
四、结束语
在完成课程设计的建模、运行以及优化方案后,需要学生根据仿真的结果提交课程设计报告,报告应包括整个课程设计各个环节中遇到的问题、解决方法,最后设计方案与初始方案之间的区别,课程设计优化的过程等重点环节。根据模型运行结果对系统参数进行调整,比较调整前后的运行结果有何不同,并写出学习仿真软件和建模的心得体会和建议。
参考文献:
[1]沈丽、孙卫华.物流开放性实验教学研究[J].物流技术,2009,28(10).
关键词: 软件工程课程设计 教学现状 教学模式评价体系
一、引言
软件工程是计算机科学、信息技术、软件工程等专业的教学计划中一门重要专业必修课[1],而软件工程课程设计是针对软件工程这门课程展开的一项理论与实践相结合的重要教学活动;它不同于毕业设计,更不同于简单的实验过程。它是软件工程教学的一个重要实践环节,为学生综合能力的运用、技术思维的形成、创造能力的培养搭建了一个平台,使学生除了掌握软件工程理论和方法外,还能够综合运用已学过的程序设计、数据结构、计算机网络、管理学和经济学等课程的技能、工具解决与其相关的理论或实际问题。
在软件工程课程设计中,很多本学科的学者与施教者总结了不错的经验,比如“激励机制”[2]、面向对象的自主实验教学[3]、课程相关体系研究[4]及相关的案例法教学实践设计[5]等,这些方法各有所长。我取其所长,结合亲身教学实践,从课程设计的目标要求,设计内容,设计的具体实施,学生成绩评价体系等方面,对软件工程课程设计教学模式作了系统的探讨。
二、软件工程课程设计的教学现状
长期以来,很多高校培养的学生存在着“什么都学过,却什么都不会”的尴尬局面,专业教育、教材与实际应用需求严重脱节[6]。传统的软件工程课程设计虽然也有设计的要求,但一般只是停留在组织学生编写软件项目若干设计文档这个单一环节上,忽略了对教学方法和内容的更新。目前,大多数院校软件工程课程设计课程教学中普遍存在的问题有以下几点。
1.课程设计目标不够明确,实验和设计不加区别。把软件工程实验和设计的要求同等对待,从而使设计内容偏少,验证性实验内容和方法偏多,实验过程变成了重复的复制和操作的过程,实验教学效果不理想,达不到培养学生独立思考和创新能力的目的。
2.课程设计内容比较陈旧,不能与时俱进。很多从事软件工程课程设计教学的教师本身缺乏项目开发的实战经验,对课程设计的内容往往从一些参考书籍的实例中拿过来让学生去做,有的甚至多年不更新设计内容,这样很容易给学生抄袭的机会,达不到课程设计的要求;同时,很多学生对设计的内容也不一定感兴趣,因此也容易扼杀学生的积极性和创新能力。
3.在项目组划分确定方面,缺乏对学生专业基础,性格和技能的分析与匹配,导致没有凝聚整组成员的合作精神和团队的开发能力。组长的核心作用很重要,但在具体的设计中,一般就是简单的按学号自然的分化,或者学生的自由组合分组,前者失去了团队能力的柔化组合与应用,后者导致少数技能较差的学生不能分到组中去而处于孤军作战的局面。
4.教师制定课程设计的指导要求目的不明确、不详细,监管力度不到位,导致项目开发团队在执行的过程中出现安排任务不合理,出现某些成员任务过重或者过轻的情况。
5.学生成绩的评分结果过于单一,评价体系不够科学合理。对学生的设计成绩的评价往往是指导老师根据学生提交的报告和设计结果来评分,这样容易忽略对学生综合能力(包括学生的口头表达能力,组织能力,团队协调能力等各方面)的评价。
因此,为了培养高素质的综合型软件人才,高等学校探索良好的软件工程课程设计教学模式就显得十分必要。
三、软件工程课程设计教学模式的探讨
针对当前多数院校软件工程课程设计课程教学中普遍存在的一些问题,我根据多年的教学经验,对该课程的教学模式作了如下探讨。
1.指导老师根据软件工程教学的特点,制定出软件工程课程设计的目标与通过该课程设计后可取得预期的收获。下面是我对软件工程课程设计制定的目标和可能的预期收获。
(1)通过本课程设计的实践及其前后的准备与总结,复习、领会、巩固和运用软件工程课堂上所学的软件开发方法和知识,比如,软件项目的完整设计与开发过程、结构化技术、快速原型法和面向对象方法,等等。
(2)为学生适应毕业后团队合作开发规模稍大项目和综合应用本专业所学习的多门课程知识(例如,软件工程、程序设计语言、操作系统、数据库、网络编程等)创造实践机会。为学生提供主动学习(比如,对Web网页设计、或ASP交互网页技术、Java开发环境、网站构架如Struts,Hibernate,Spring,商用数据库应用、电子商务、客户机/服务器技术、Visio与Rational Rose,Sybase powerdesigner软件工具等内容的学习)、积极探索与大胆创新的机会。
(3)使学生通过参加小组团队的开发实践,了解项目管理、团队协作、与客户交流、文档编写、口头与书面表达的重要性。
(4)使每个学生了解软件工具与环境对于项目开发的重要性,并且重点深入掌握好一、两种较新或较流行的软件工具或计算机应用技术、技能。
(5)通过“稍大的”富有挑战性的软件设计项目开发实践,提高学生的自学能力、书面与口头表达能力、创造能力和与团队其他成员交往和协作开发软件的能力,提高学生今后参与开发稍大规模实际软件项目和探索未知领域的能力和自信心。
2.课程设计内容选择应该具有科学性和与时俱进性。课程设计内容选择十分重要,既要体现时代性,又要体现科学性和难度的适当性,因此要求指导老师对当前软件开发领域的整个动态有总体掌握。下面是我对当前软件开发领域进行的大致归类。
(1)网站开发类:包括休闲娱乐(音乐,影视,聊天,休闲运动,旅游景点等)网站;工商经济网站(摄影,日用家居,玩具等);文学网站(诗词/韵文,港台文学,民间文学,科幻文学等);体育与健身网站(极限运动,球类,健美/健身,运动常识,网球,乒乓球等);卫生与健康网站(医学理论,医疗器械,保健/养生,论坛等);国家地区网站(北京,上海,广东,江苏,天津等);教育培训网站(小学/中学教育,职业教育,高等教育,教育软件,培训机构等);其他等类型网站。
(2)应用软件类:如信息管理系统,汉字输入,转换翻译,文字处理,压缩解压,电子阅读,文档管理,字体工具,数据恢复等。
(3)系统软件类:如系统管理,内存管理,文件管理,系统测试工具等。
(4)游戏娱乐类:如网络游戏,Flash游戏,牌和棋游戏等。
(5)其他:如安全病毒,桌面工具等。
这样,课程设计的内容可以根据学生的兴趣和爱好从以上几方面进行选择,也可以由学生自己选择设计内容,指导老师把握学生选择的项目难易程度,同时提出所要达到的要求(包括完成日期,演示时间,学生所要提交的成果,文档资料,等等)。
3.课程设计项目具体实施
(1)确定开发团队。指导老师在班长和学习委员的协助下充分了解学生的兴趣、爱好、基本技能和未来学生的就业意向,学生在教师的指导下,有选择性地进行分组,一般3至5人为一组,并选定好组长。
(2)确定开发项目。指导老师给小组成员分配好开发任务,组长写好开发计划进程安排并提交指导老师检查以便及时修进。
(3)中期检查与指导。指导老师根据各个团队提交的开发计划,对各团队开发项目进程定期进行中期检查,检查各团队的项目进展情况,包括各个小组的开会记录,所查阅的资料,当前所遇到的困难,协助与指导小组面对困难所要采取的解决方法等。
(4)成果提交与演示。课程设计结束时指导老师要求按时提交项目的相关成果,并组织小组团队进行演示与简短的答辩。演示过程要求学生用5―10分钟时间叙述设计原理、过程、系统运行的情况和体会,叙述完毕后由指导老师或其他小组成员提问,指导老师和小组成员记录该学生演示情况和回答问题的情况,并以此作为下一阶段评定该学生成绩的一部分。
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4.建立合理,科学公正的评价体系。为了对每个开发团队中的成员成绩有个公正、公平和合理的成绩,因此必须建立合理、科学、公正的评价体系,本文建立的评价体系包括:学生提交成果,学生演示与答辩,学生自评与互评,教师评分。学生提交成果根据表1学生所承担的角色来交付;学生演示与答辩重点体现对系统的原理、过程、结论,以及开发体会进行表述;学生自评和互评体现了学生的自我认同和互相认同感;最后是教师的评分,教师的评定从以下几方面全面考虑:(1)学习态度是否端正,总体表现;(2)项目组织是否有条理,协作程度;(3)软件系统文档资料表达格式是否规范、符合要求,表达是否准确、完整、简单明了;(4)系统结构是否合理,功能是否正确,人机界面是否友好;除了符合上列基本要求具体评定可以参见下表1。最后学生的总评定成绩为:0.4×教师评定分+0.2×学生互评分+0.2×学生演示与答辩评分+0.2×学生自评分。
表1 评定标准
四、结语
软件工程课程设计是一门理论与实践相结合的应用性很强课程,我结合自身从事软件开发的经验和多年的教学,从以上几个方面探索了该课程的教学模式,在实践工作中虽然取得了一定的成效,获得了学生的认可与好评,但仍处于尝试和探索阶段。在实际指导过程中还存在不少问题,例如:个别学生的积极主动性不够,存在抄袭设计成果现象,等等。这些都需要继续努力,尤其是随着软件产业的飞速发展,如何培养高素质软件人才,对教师来说更是一种挑战。因此,教师应不断学习新的知识,提升自身的能力,把握学科的最新发展动态,探索新的教学模式,深化实践教学改革,为我国教育事业作出更大的贡献。
参考文献:
[1]张海藩.软件工程导论(第5版)[M].北京:清华大学出版社,2008:55-73.
[2]张引,杨小虎,陈越.“软件工程”课程实践中激励机制的探索[J].计算机教育,2007,(5):30-32.
[3]江颉,石晓耀.面向对象的软件工程自主实验教学改革[J].实验技术与管理,2007,24(7):112-114.
[4]王薇.软件工程课程体系研究[J].计算机教育,2007,(8):31-32.
[5]巫华芳.软件工程教学案例设计初探[J].教育与职业,2007,(11):139-140.
[6]马燕,张根耀,王文发.软件工程实验教学模式改革与实践研究[J].教育与职业,2006,(36):149-150.
近年来,软件行业进入第二春,供需两旺。据调查,以北京为例,软件工程师每年需求50000人左右。据IT英才网数据显示:北京IT职场每月需求达3380个。 [1]但是,软件行业市场的供需出现了错位,一方面,IT企业对软件工程专业的人才需求旺盛,另一方面,软件工程专业的毕业生就业质量却不高。究其原因,是我们培养的人才不能满足企业对软件工程人才要求。
软件工程专业是国家教育部在2002年新增的专业。该专业以计算机技术为主的专业,实践性很强,专业的实践教学体系是培养学生实践能力、计算机工程能力、创新能力的重要途径。我们应该充分了解市场和企业的需求,制订和实施切实可行的实践教学体系。[2]
曲靖师范学院软件工程专业从2008年开办至今,已经培养5届学生,一直以来,我们不断丰富和完善该专业的实践教学体系,形成了相对完备、效果好的实践教学体系。
2 实验室建设是硬件基础
实验室是开展实践教学的硬件保障,实验室建设的好坏,直接关乎实践教学体系执行的成败。一直以来,我们非常重视软件工程专业的实验室建设。实验建设能充分满足软件工程专业实践教学体系的硬件要求。实验设备采购的指导思想是实验设备要先进、实用,充分满足学生的学习和教师的实践教学需要。
该专业已经建成硬件实验室有2个,分别是“计算机组成原理实验室”、“计算机组装与维护实验室”;通信与网络实验室有2个,分别是“计算机通信实验室”、“计算机网络实验室”;软件类的实验室有3个,分别是“软件开发与测试实验室”、“数据库实验室”、“信息技术创新实验室”。同时,为适应当今云计算的研究需要,我们投资200多万建立了云计算平台。
以上实验室的更新及新建,能充分满足师生完成实践教学的需要。
3 软件工程专业技能训练是实践教学体系的抓手
在学生大学期间,为了在不同学期适时提高学生的综合实践能力,我们结合“软件工程专业人才培养方案”的要求,开展了贯穿大学4年的专业技能训练。我们把专业技能训练当作实践教学体系的抓手,专业技能训练根据训练大纲,着力提升学生应具备的专业素养和能力。
我院的专业技能训练主要包括两个级别,一级是课程设计训练,本训练以课程为依托,制定课程级别的训练大纲;二级是综合设计训练,主要训练学生的软件论文项目的开发能力,要求学生能灵活应用所掌握的知识和技能,完成一个综合性、设计性的软件项目。下面分别对这两级训练作详细介绍。
3.1 课程设计训练
“课程设计”是一个多义词词条。它可以指“为掌握某一课程内容所进行的设计”[3]。课程设计是课程实验的高级环节,课程实验是提升学生立体实践能力的根本,课程实验分为验证性实验、综合性实验和课程设计实验,我们在传统验证性实验的基础上开展课程设计实验,提升学生的课程综合实践能力。
以《Java程序设计》课程设计为例,课程设计的目的:利用Java语言的语法特性,结合数据结构算法、网络知识、文件处理和数据库等知识完成综合题目的设计和代码实现,并培养锻炼分析程序、撰写报告等能力。
软件工程专业的已经开出课程设计的课程有4门,分别是:OFFICE办公软件、计算机组装与维护、C语言程序设计、JAVA程序设计。我们针对这些课程,在编写实验大纲时,要求包含课程设计,设计方案要经过专业系的审核和教授委员的审定。最后,以审定通过的课程设计为依托,为后续综合实践能力的提升打下坚实的基础。
3.2 综合设计训练
综合设计训练的目的是锻炼学生综合所学知识,设计和开发一个小项目的能力。这些项目有“JAVA程序设计”、“商业数据库开发”、“J2EE企业应用”、“JAVA Web开发”等,这些小项目的训练要基于几门课的知识和技能,如“JAVA Web开发”就需要学生综合数据库、软件工程、JAVA程序设计语言等知识与技能。
综合设计训练要与毕业设计区别开来,此训练的主要目的是让学生体验和掌握项目开发流程,同时锻炼综合应用所学课程来完成一个具体的小项目。
3.3 软件工程专业技能训练安排
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为鼓励学生多渠道获得技能分,我们规定,学生参加通过全国软件资格(水平)考试(中级),可以获得2学分,参加通过软件资格(水平)考试(高级),可以获得3学分。
4 毕业设计是实践教学体系总结性的实践环节
毕业设计是教学过程的最后阶段采用的一种总结性的实践教学环节。通过毕业设计,学生可以综合应用所学的各种理论知识和技能,进行全面、系统、严格的计算机技术及软件工程能力的练习。[4]毕业论文(设计)是实践教学体系的技能整合,我院对毕业论文(设计)作重大改革,着力打造学生综合实践能力。
参加毕业论文(设计)的学生分两部分,一部分在公司实习,同时要在公司完成毕业论文(设计)工作,余下的学生在曲靖师院完成毕业论文工作,为提高毕业论文(设计)的质量,经向教务处请示,允许我院结合专业实践性强的实际,改革本专业毕业论文(设计)工作。改革思路包括三点,一是我院学生的毕业论文(设计)以毕业设计为主,弱化对学生文本的要求,强化对实践动作能力的提升和检查,二是做好规范管理工作,制定相关文件,如:“信息工程学院毕业论文(设计)工作规定”、 “信息工程学院毕业设计开发文档的撰写与打印规范” 、“信息工程学院毕业设计开发文档”等。
5 校企合作助力实践教学体系
为提升学生的实习效果和就业质量。我们自2012年开始,与四川华迪信息技术有限公司开展毕业实习的合作,该公司是一家集软件外包、信息服务、学生专业技能培训为一体的公司,在以上业务深耕12年,在全国小有名气。我们的学生参加校企合作实习有两种类型,一是为期三个月的专业实习,二是为期四个月的就业培训。三个月的专业实习分为Java开发方向和计算机网络方向,Java开发实训的重点是提升学生的软件开发实践能力和水平,计算机网络方向的实训重点是提升学生的网络规划、设计、实施、部署的能力。
从2013年开始,软件工程专业的学生几乎都参加校了企业合作的实习,取得了良好效果,学生的专业实践能力提升了,就业质量明显提高,很多学生就在四川成都就业、创业。
6 结语
本文结合长期的思考和实践,不同的实践环节有机整合,大大提高了学生的职业能力和素质。软件工程专业的实践教学体系的构建和实践是一个系统的、长期的过程,还需要我们不断地探索,进一步提高人才培养质量。
参考文献:
关键词:机械设计;课程设计;教学改革
一、机械设计课程设计存在的问题
目前,我国大多数高校机械类学生通常在第5学期进行机械设计课程设计,该设计是学生学完工程制图、工程力学、机械原理、机械设计课程后完成的一门较为综合的课程设计,同时,这也是为学生毕业设计和今后工作后机械设计能力培养奠定一定基础。但是长期一成不变的课程设计时间和题目,以及传统的教学模式,早已不能满足现代信息快速发展的今天。
1.传统的课程设计时间短。机械设计课程设计通常是在《机械设计》课程结束以后的3周内进行,在期末的这3周中学生考试科目较多,很难集中精力集中时间做好课程设计。由于目前招生人数的增加,而指导老师的数量并没有增加,这就造成了老师精力不足,最终导致课程设计的质量越来越低。学生没有足够的时间保证,导致学生思考问题不认真、不周全,照搬照抄,计算绘图盲目仓促,难以达到课程设计所设置的目的要求。课程设计由于时间紧张,工作量大,老师不能及时地鼓励学生的创新设计,从而限制了学生创新能力的培养。而对于学生单一的、不协作的课程设计,时间紧张,思维狭窄而受限就更难以充分发挥学生的创新才能。虽然有一些学生有好的想法,但是没有充足的时间考虑,加上老师对学生的监管不到位,没有老师的认真点拨和指导导致学生的创新能力受到限制。
2.课程设计题目陈旧、缺乏创新。机械设计课程设计通常选择一般用途的机械传动装置或简单机械。通常以齿轮减速器或蜗杆减速器为主体的机械传动装置作为设计课题。因为减速器包括了机械设计课程的大部分零件,具有典型的代表性。传统的课程设计重点是巩固和加强所学的理论知识,设计题目和给定数据多年不变,只需要按设计任务中给定的数据、方案及规定的设计方法完成一定的工作量即可,这就导致了相互抄袭的后果。学生缺乏主动性、积极性,教师缺乏新思维,师生同受其害。同时,传统课程设计题目与专业、毕业设计相关度不大,使得学生所学专业课程无用武之地,缺乏学习兴趣,设计与专业课程学习不同步达不到学以致用的目的和充分培养学生理论联系实际的能力。
3.考核方式较为传统死板,没有调动学生的积极性。教师对课程设计的考核方式也过于简单,学生最后提交的是图纸说明书等纸质材料,由于学生考试的穿插,加上期末老师的年终总结任务较多,用于集中指导的时间少,教师只凭印象批阅说明书和图纸,自行决断,确定最终得分。整个课程设计过程前期组织动员工作准备不充分,缺乏师生的交流与互动,对学生的监督与管理不严,部分学生的抄袭很难评判。考核缺乏标准性和透明度,助长了懒惰学生抄袭的不良风气,影响了勤奋好学学生的积极性,严重违背了课程设计教学的初衷。
二、改革手段和方法
针对目前课程设计学生态度不积极、时间较短、流于形式等现象,我们就本科生专业实习提出“长时间课程设计”的概念,即在机械设计课程初进行持续近一个学期的时间,以加强学生创新能力训练,锻炼学生在工作中解决实际问题的能力。这一概念通过近几年的实施取得了一定的成果,但有些方式仍需继续探讨。
1.采用“化整为零”法。通过将课程设计融入平时课程作业中,学生在进行课程学习时,有的放矢,应用所学知识完成课程设计计算工作;课程设计中先进设计方法和手段的训练,使学生在实践中应用设计软件,掌握三维建模知识,了解虚拟装配过程。在平时上课时完成课程设计的计算部分,课程设计节省的计算时间用于对学生的应用现代设计软件,开展先进设计方法训练及应用;增强实践性环节教学,建议实验室允许学生借出减速器模型,在课程设计室内使用,从而通过先进设计方法训练和增强实践能力,提高学生设计能力和综合素质。“化整为零”法推动课程设计的改革。根据教学大纲的要求,在不减少学生的设计工作量的前提下,采用“化整为零”法来完成课程设计任务,就是在开始讲述机械设计部分的时候就把课程设计任务书发给学生,将课程设计的部分计算内容(如带传动设计、齿轮传动的设计)放在机械设计课程教学时,作为课外作业布置给学生,这样可以发挥学生学习的主动性和积极性,同时老师在日常教学期间通过批改课程设计作业,及时地发现学生的计算错误或不合理的设计,督促学生及时改正。
2.在课程设计中引入现代设计软件,提高学生的兴趣。学生在机械制图课程教学中已经学习了Auto-CAD,但是没有把它与具体的工程设计结合起来。我们根据学生的具体情况,在课程设计中以不同的方式把计算机CAD技术应用到设计中,鼓励一般的学生能够进行零件的平面CAD绘图,对于基础好的学生鼓励他们对零件进行三维CAD绘图或者运用UG、Pro/E、SolidWorks软件绘图,也可以在电脑上完成装配图的绘制。机械设计基础的课程设计并不是孤立的,它不仅是与任课指导教师有关的教学活动,也是在先修的相关课程基础上的实践教学环节。因此,可在设计中聘请制图、公差、力学等相关课程的教师,从各个不同的角度加强业务指导,进一步提高学生的工程素养和素质。
3.结合机械创新设计第二课堂,提高学生创新能力。为避免设计的雷同,采用多题目、多数据,将全班分成若干小组,每组3~5人,经小组成员民主选出组长全面负责设计工作,小组各成员按照自己的学习优势进行合理分工:数据计算与整理、查阅手册资料、绘制图样、三维造型与装配等,每人各负其责,独立完成,但要数据共享,步调一致。由于学生缺乏实际经验,往往需要对某些结构不够合理的地方进行多次修改,采用软件只需修改零件某个参数的数值即可完成整体修改,方便省时,且整个设计过程符合学生的认知规律,使学生能够更加深入地理解设计的内涵,并可以直观地看到自己的设计成果,增强学生的成就感。采取灵活多样的教学方法,根据设计对象的不同和设计过程中随时出现的具体问题,针对年轻人思想活跃的特点,鼓励学生在总结前人经验的基础上有所创新,引导学生获取知识与方法。此外,在设计节点组织学生相互间互查,以提高其对技术文件的审核、鉴定的能力,以及对工作精益求精的态度和责任感。采用第二课堂和课程设计想结合的方式,设立专项基金,针对学有余力的学生,激励其进行创新性实验研究。根据所申请项目的内容及课题完成情况进行审批,给予一定额度的资金支持并配备专门教师给予指导。对于特色较为鲜明、成果比较出众的项目资助其申报发明专利、撰写论文和参与学术交流,并优先推荐评选“国家大学生创新性实验计划”。同时,积极创造条件、出台措施,鼓励学生参加教师的科研项目,给学生提供广阔的自由发展平台与空间。
4.结合科研项目提高教师的积极性。这虽然加大了教学的难度,要求教师具备扎实的工程功底,但既满足理论联系实际的要求,又可达到综合训练的目的,让学生体会到机械设计中既要参考原有样机,又要积极思考,有所创新,对提高学生的设计水平和促进教师教学水平的提高都非常有益。需要注意的是选题的适当和题目的相对稳定,并设立合适的考核节点,对课程设计的全过程进行约束和监督,以利完成课程设计的教学要求。在《机械设计基础》课程伊始,即下达设计任务,通过系统的设计任务将原教学内容中相互独立且略显繁杂的知识点联系起来,置学生于实际的工作情境之中,使其切身去解读一个机械装置的实际设计过程,并掌握由此所涉及到的原理、知识以及问题解决思路和方法。带着问题来学习课程,设计中每一步结果的取得,无论是数据还是结构,都与教学的各章节密切相关。在教学中进行实际工作的演练,是抽象知识与具体行动的有机融合,能够极大地激发学生的学习兴趣和学习潜力,锻炼学生的实战设计能力,培养全面的设计素质,为课程设计的顺利完成奠定良好基础。
三、结论
经过几轮的课程设计实践,本项目取得如下成果:
1.针对学生能力,开展分层次教学,让学有余力的同学利用课程设计的平台锻炼三维建模能力,二维绘图能力,并起到辐射带动作用;
2.以“做中学”的模式让学生自主自发学习应用先进的设计软件,一方面提高了他们软件水平,另一方面,提高了他们的自信心和主动性,促使他们掌握了一种有别于死记硬背的新的学习方法。
作者:李霞 陈建萍 魏敏 葛云 单位:石河子大学机械电气工程学院 新疆交通职业技术学院汽车与机电工程学院
参考文献:
[1]郝秀红,邱雪松,王琼,等.机械设计课程设计教学改革初探[J].教学研究,2011,(03):51-54.
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[3]成经平,林建华.提高“机械设计”课程设计教学质量的探讨[J].湖北理工学院学报,2012,(05):59-61.
《软件工程》是一门理论与实践紧密结合的学科。目前的实验教学存在诸多问题,本文总结了多年来《软件工程》的实验教学经验,提出了章节实验+课程设计的教学实验方案,并在教学中合理运用,取得了有效地成果。
关键词:
软件工程;课程设计;实验教学
0引言
随着Web程序设计及云与大数据在各领域中的广泛使用,工程化的开发人员越来越被需要,然而在现有高校的《软件工程》教学中,不太注重对学生的软件设计、开发及运行维护能力的培养,而往往把大量的理论灌输在软件工程这门课上[1-3]。如何在《软件工程》教学中最大限度地激发学生的实践能力是亟待解决的一个重要课题。另一方面,基于软件生命周期的工程化开发方法,归根结底属于文档驱动型的开发方法,如何引导学生书写规范化的软件开发文档也是我们教学过程中应该注重的一部分。鉴于此,我们提出了章节实验+课程设计的启发式软件工程实验教学模式,以激发学生的学习积极性,增强学生的实践开发能力。
1目前软件工程实验教学中存在的问题
1.1理论教学缺乏新意,无法激发学生的学习兴趣
《软件工程》课堂教学内容基本为理论讲授,按照软件的全生命周期过程,分别给学生介绍了问题定义、可行性研究、需求分析、概要设计、详细设计、编码测试与维护的相关理论知识。通过课堂教学,大部分学生只掌握了基本概念、开发原理,开发方法。课堂授课枯燥无味加上内容较抽象,严重影响了实际教学效果。实际上,随着软件开发规模的不断扩大以及对软件质量要求的提高,软件工程课程的教学内容及教学模式更应该注重理论与时间的结合。既要注重软件设计的基本原理与方法,还要注重软件开发的实践经验以及技术运用。
1.2实验内容不具体,学生无从下手
目前的《软件工程》实验,一般只有一个课程设计,题目自选,类型自选。这样的实验要求缺乏具体性,使得学生无从下手。另外《软件工程》的整个教学过程是基于软件生命周期的过程,在每个相关阶段都有具体的实施技巧与实施方法,可以将具体的的技术方法以小实验的形式命题[4-8]。比如在讲到需求分析的工具数据流图时,可以给出一个小型系统功能的问题描述,然后让学生利用MicrosoftVisio画出描述该业务流程的数据流图,这样既可以将理论应用于实践,又体现了文档驱动型的开发理念。
1.3实验教学缺乏有效的检测机制
目前的实验教学,教师一般是把课程设计布置下去,然后让学生独立完成。但是对于没有任何开发经验的学生来说,根本无从下手,所以80%的学生最后放弃了实验。只有部分学生开展了课程设计,但中途遇到困难也就放弃了。因此规定好课程设计的题目,进行有效的选题知道,中期审查以及后期检查等活动,可以督促学生完成设计。另外,在整个课程设计过程中,教师的辅导时必不可少的。
2章节实验与课程设计相结合的平行实验教学模式
随着理论教学的推进,在适当的知识点完成后,安排小实验,以巩固所学知识。另外,大实验设计即课程设计贯穿整个学期,通过大实验的设计与实现使学生实际体验系统开发全过程。这样大小实验穿行,相辅相成,相得益彰。
2.1章节实验内容的设计
《软件工程》理论教学是按照软件生命周期的全过程完成的,在各个开发实施的阶段都会介绍到开发原理、开发工具、开发技术[9-14]。比如在可行性研究阶段会介绍到数据流图、数据字典;在需求分析阶段会介绍到E-R模型、层次方框图、Warnier图等;在设计阶段会介绍到结构化的设计方法、过程设计工具PAD图、判定表、判定树等;在实现阶段会介绍到各种测试方法:单元测试、集成测试、回归测试、白盒测试、黑盒测试等;在面向对象的开发方法中又会介绍到UML的各种模型图。对于这些知识点,我们都设置了小实验以巩固学生的理论知识。其实验设计如表1所示:小实验的内容贯穿整个实验教学过程,通过十个小实验的练习,将课本上90%的知识点覆盖,学生即通过实验巩固了理论知识,又学会了如何将理论知识应用于实践,还掌握了一些文档编写需要的工具。
2.2课程设计实验的设计
课程设计以应用型软件系统研发为主,教师给出部分的设计实施题目,也可以学生自选设计题目,但教师要最后把关。根据实际需求,灵活选定软件项目,在规定的周期界定范围内,学生完成相关的阶段性任务,以规范性的文档形式提交任课教师审阅。批准后,以此为据,展开下一阶段任务。整个的分析、设计和研发过程,是以规范性的文档形式为审阅结果及实践提交成果。课程设计以软件生命周期为依据,序列化螺旋式展开,每一阶段都以相应的文档性资料为依据,通过审核后方可进入下一阶段的任务,最后提交软件系统,整理代码结构,以及相关的后期工作任务总结资料。
2.3两种实验内容相辅相成
所谓平行实验室指在以种教学实验任务中,以两条不同的主线开展实施,两个中心的实验分别针对不同的知识点和锻炼方向。中心的实验内容,表1旨在锻炼学生的基础理论知识的实践运用,表2旨在锻炼学生的实践综合运用能力。两个实验方向平行进展,同时开始,分别进行。从不同角度和方向促进了学生的实践能力的培养。
3平行实验教学模式的具体实施方案
3.1平行实验开展过程及方法
对于小实验,我们以章节为单位,当学习到相关的理论知识时,开展适应的小实验内容。学生独立完成小实验,并提交实验报告。对于课程设计,我们以小组为单位完成,每小组大概10人左右,设定队长,有效划分工作任务。在规定的时间内,由小团队独立完成。在任务的展开过程中,出现问题,由教师与学生一起共同解决,并且主要采取引导的方式启发学生独立分析和解决问题。
3.2平行实验模式的教学收效
本实验课程在3届软件工程相关专业的教学中实施,通过该课程的学习,学生巩固和加深了软件的工程化和系统化知识,了解了整个学科、专业和课程的发展前沿和实施背景,进一步加强了学生个体综合设计及创新能力的培养,同时良性引导和培养了学生实事求是、严肃认真的科学作风和良好的学习和实践习惯,为今后的就业和深造打下扎实的基础。
4结论
《软件工程》实验在学院实验室以及部分合作实施单位的开发梯队中展开,收到了良好的效果。我们实时记录学生的项目执行过程,做好日志的量化登记,为此指定了学生的校外实践指导教师参与,以后将利用校企合作这个广阔平台,更加深入的进行工程化的实践练习。
作者:王妍 高仲合 倪建成 单位:曲阜师范大学软件学院
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随着信息社会的到来,既掌握专业技能又具有计算机应用能力的人越来越来受到欢迎。为了适应社会的发展,必须培养既熟悉专业又能把计算机技术同各领域的专业需要紧密结合的复合型人才。数据库技术成为高校各学科专业的必修或选修课程。数据库课程设计一般是大学三年级学生在学完计算机应用基础、计算机编程语言、办公自动化软件基础、数据库原理与应用等课程后进行的集中实践环节,主要内容是通过社会调查,选择一个实际课题,完成数据库应用系统设计工作,课程结束后提交应用软件系统和课程设计报告。通过课程设计,可以使学生较全面地理解、掌握和综合运用所学知识,培养学生调查研究,查阅技术文献、资料以及编写技术文献的能力。非计算机专业学生对于计算机类的课程通常有一定的畏惧感,尤其对计算机语言、编程等,觉得难以驾驭和掌握。如何让学生通过数据库课程设计,使他们的各方面能力得到培养和锻炼,一直是值得思考的课题。本文结合教学实践,就教学内容、教学手段、考核方式、课程管理等方面进行初步探索。
二、课程设计的目标、内容及要求
教师应了解学生以往所学过的计算机相关课程,注意课程的衔接,分析非计算机专业学生已经掌握的知识和知识的体系结构,明确数据库课程设计的教学目标、内容及课程设计要求,对需要加强或充实的内容要重点讲解和补充。数据库设计是指对于一个给定的应用环境,构造最优的数据库模式,建立数据库及其应用系统,使之能够有效地存储数据,满足各种用户的应用要求,包括数据库的结构设计(数据静态模型的设计)和数据库的行为设计(应用软件等的设计)。学生应按照数据库结构设计的需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计、数据库实施、数据库运行和维护这六个阶段,分阶段分步骤进行,完成每一个阶段的任务。根据软件工程的方法和理论进行应用程序的设计,熟练运用相关语言编制应用系统的界面,实现开发工具与数据查询语言的无缝连接,建立数据库应用系统。要求学生要提交课程设计报告、所开发的软件系统和程序清单。课程设计报告包括各阶段的设计内容和对所开发的应用系统的评价,以及课程设计的体会与建议。
为了发挥学生的主动性,教师授课的重点应放在系统化的开发步骤和关键性问题的求解上,首先要介绍设计思想、方法和程序设计的思想和方法。课程设计过程中教师要指导学生查资料,如数据库原理及应用,数据库系统,软件工程,管理信息系统等方面的书籍,同时要指导学生善用软件帮助系统,培养学生学会质疑、自学和调查研究解决问题的能力。针对在校学生接触实际比较少,没有实际开发软件和工作经验的特点,应精选有代表性的案例,从问题的提出、方案的设计与实施,到最终问题的解决,给学生全面了解解决问题的全过程。然后,由学生当主角,让学生自己解决问题,锻炼他们综合运用知识的能力。
三、课程设计的选题
选题是整个课程设计的前提和关键。课程设计题目选择的难易程度、范围的大小和是否能激发学生的学习热情,直接影响到这一实践教学环节的效果。一个好的题目应该符合以下原则:首先,要符合教学要求,使学生通过课程设计进一步巩固所学的专业知识,培养学生分析问题、解决问题的能力;其次,一个好的题目应该和实践紧密联系。理论来自于实践,又服务于实践。要贴近学生学习和生活实际,先选择容易开发的实用的数据库应用系统,对学生以后从事相关工作有帮助。脱离实践的题目往往激发不出学生的学习热情,达不到预期的目标。
首先,将学生分成若干个小组。分组的依据为:学生的学习成绩、知识结构、学习能力、性格特点、男女搭配等,遵循互补的原则,成绩好的与成绩差的搭配,性格内向的与外向的搭配等。每组人员为5~6名,每组设组长,全面负责小组的学习讨论和任务安排。在组长的指挥下,对成员进行分工,善于口头表达的负责联系工作和调查研究,计算机操作能力强的负责代码的编写,程序设计能力强的负责整体规划、程序调试和连编,写作能力强的负责技术文档的书写等,成员努力的成果与个体成员共同分享。教师只需提醒学生合理分配工作时间,注意小组成员之间的沟通,帮助把握进度。实践表明:在互相讨论又各自有所负责的学习氛围中,学生之间可以相互学习、取长补短,对知识的掌握与巩固有很大的帮助。
其次,各个小组通过讨论、观察、思考、查资料等方式,结合各个学生的特长,参考教师指定的范围选定课程设计题目,然后与教师进行交流。教师应对学生选定的题目进行批阅,在可行性、工作量大小、小组成员及题目意义等方面进行把关评估,及时将意见反馈给学生,学生再针对教师的意见进行调整,最终确定课程设计的选题。结合教学实践可以选择如下题目:客房管理系统、学籍管理系统、学校工资管理系统、科研项目管理系统、高校设备管理系统、档案管理系统、图书资料管理系统、教学成绩管理系统、后勤管理系统、系办管理系统、居委会管理系统、职工人事管理系统、宿舍管理系统等。
四、方案设计和方案实施
选定题目后,即可着手完成数据库课程设计的各个阶段的任务。首先,各小组应对所选题目进行分析,通过查阅资料、小组讨论、走访专家或社会调查等途径,进行调查研究和可行性分析。通过调查组织机构情况、业务活动情况、数据情况、用户要求,确定新系统的边界,完成系统需求分析。然后,采用实体联系模型确定应用程序中的实体和联系,确定实体的属性和实体之间联系的类型,得到局部E-R模型,异对局部E—R模型集成进行输入/输出设计和软件结构设计等,完成概念结构设计。接下来,实现E-R模型向关系模型的转化,利用关系规范化理论进行关系模式的优化,设计用户视图,同时进行界面设计,模块设计等,完成逻辑结构设计阶段的任务。再往下,进行物理设计和软件实施,最后是应用系统的集成与。小组成员在组长的领导下,可以分头完成各自负责的任务,小组成员要分工负责和团结协作。教师在指导课程设计过程中,可以设置几个检查点,制定阶段性任务。如根据课程内容、教学目的、系统规模、工作量等因素,审查各小组递交的初始设计方案,在设计方案的实现方法、表现形式等方面做出调整建议,以避免在方案实施过程中出现不必要的反复。
在课程设计过程中,提倡通过模仿来学习,只有多模仿才能掌握方法,才有可能创新。学生根据初始方案,通过各种途径查找与自己的题目类似的范例,通过模仿范例来实现自己的程序。有的学生在范例中看到自己感兴趣的内容,通过适当修改,将其应用到自己的程序中,使程序更合理,内容更丰富。学生在掌握了基本方法和解决问题的途径后,对自己感兴趣的内容,自然愿意努力去寻找答案。学生在方案设计、修改、实施的过程中不断发现问题与解决问题,逐步产生了学习的乐趣。为了避免在分组的实验、设计中有的同学不积极参与的现象,可以采用随机抽查的办法来考核小组的成绩,促使小组内部互相监督、互相帮助、互相学习,有利于培养学生学习的积极性,提高教学效果。
数据库课程设计中实验是重要的组成部分,教师要详细布置实验,制订上机纪律,并且督促学生严格按照课程设计各阶段工作要求操作。实验可以参考以下内容安排:(1)建立数据库。包括创建数据库,创建表,建立字段和记录的有效性约束,建立索引,创建表间关系和触发器设计等。(2)使用表单操纵数据库。包括设计表单,创建表单,为表单添加对象,定义表单及其对象的属性、事件和方法。(3)设计用户视图。包括创建不同的用户视图,实现用视图来控制更新数据库中的数据的目的。(4)设计报表。包括创建报表,打印和预览报表,注意各个带区的使用。(5)设计菜单系统。包括规划菜单系统,创建菜单及其子菜单,为菜单指定任务,调试和使用菜单系统。(6)项目集成。包括使用项目管理器集成数据库、表单、视图、报表等数据库对象,设置主控程序,编译和发行软件等。
五、课程设计的考核与评定
学生在课程设计结束后,不仅要提交软件系统,还要提交课程设计报告,阐述其设计思路、运用的知识及自己的体会。课程设计的成绩由以下几部分组成:考勤占10分,平时抽查和提问题情况占10分,课程设计报告占30分,软件系统设计占30分,演示与答辩占20分。课程设计报告主要看各个部分的完备性,分析的透彻性和独到的见解。在评分方式上采取自评和互评的方式,首先由各小组依据教师给出的评价标准给本小组打分,然后由每组各选一名代表给大家介绍系统开发的情况并演示系统,同时回答学生和教师提出的问题。所有小组代表陈述完后,由各组分组讨论,对其它组开发的系统进行评价和评分。最后由教师根据其自评、互评分数结合实际情况(包括软件开发水平、演示能力、回答问题能力、软件开发文档等)适当总结并公布成绩。
为有效避免学生在课程设计过程中的抄袭现象,教师可以对学生进行有针对性地提问,学生当场解答;教师也可以采取删除软件中一些关键性语句由学生当场调试的方法检查学生的学习效果。通过评价和自我评价,学生的学习主体意识得到充分体现和加强,激发了学生发现、分析和解决实际问题的学习积极性,不仅提高了学生运用数据库理论开发出具有实际应用价值的数据库应用系统的能力,而且学生思考和解决实际问题的能力也有了较大提高。
关键词:物流管理信息系统;课程设计;实践教学
中图分类号:G712 文献标识码:A
Abstract: The current study mainly summarises and improves both the teaching methods and teaching organization in the curriculum design, based on the practical curriculum designing of the course“logistics management information system”in our college.
Key words: logistics management information system; curriculum design; practical teaching
1 《物流管理信息系统》课程特点
从广义上来说,物流管理信息系统应包括物流过程各个环节的信息系统,是一个由计算机、应用软件及其它高科技设备通过全球通信网络连接起来的系统。从狭义上来说,物流管理信息系统只是管理信息系统在某一涉及物流的企业中的应用,即管理物流的系统。
随着信息技术的发展,特别是现代物联网的兴起,信息技术在物流中的应用将会促进物流业的迅猛发展。物流管理信息系统是物流类专业的专业核心课,综合性和实用性较强,将物流学、管理学、计算机科学和通信技术等内容结合运用。
教学重点分为两个部分:一个是让学生意识到信息技术对物流企业管理活动的重要性,让学生掌握物流管理信息系统的基本结构、功能及建立物流信息系统的基本思想和方法,要求学生能完成中等规模的物流管理信息系统的设计与开发。二是要重点培养学生的实践动手能力,实际操作物流工作软件及信息化设施设备的能力。随着物流企业越来越向智能化发展,熟练地掌握信息技术是高职高专学生必不可少的技能。
课程设计是物流管理信息系统课程的重要组成部分,其目的是巩固学生所学的物流管理信息系统理论知识,培养学生分析、设计和解决实际问题的能力,提高学生综合应用计算机技术及设施设备的能力。整个设计秉承着“以学生为主体”的思想,充分调动学生的积极性和能动性。
2 物流管理信息系统课程设计教学实践中遇到的主要问题
针对物流管理信息系统课程设计教学环节中的实际情况,对该课程设计教学实践中遇到的主要问题进行总结,其内容如下:
(1)目标定位不明确,相关课程的知识储备不足。物流管理专业的学生反映物流管理信息系统很难,基于他们没有数据库应用基础、计算机网络的相关前导课程,所以他们对于这门课程不容易上手。调查发现,大多数高职院校开设的这门课程实践环节薄弱,内容整合性不够好,导致很多学生对学习这门课程的目的不明确,缺乏主动性、积极性,并且有畏难情绪。
(2)课程内容丰富,面面俱到的机械整合不合理。物流管理信息系统的课程包括两部分内容,一是管理学科中的物流管理方向,包括物流以及物流管理信息系统概述、信息技术(数据库技术、软件开发技术、条形码、EDI、GPS、GIS等);另一种是物流工程方向,包括管理信息系统的规划、开发、分析、设计、实施、评价等。物流管理信息系统的内容非常丰富,简单的将两部分内容叠加,在有限的课时下,教师全面透彻的讲授上述所有内容非常困难。而且对于物流管理方向的学生来说,掌握信息系统的开发设计比较困难,但是完全不学习这方面的知识,对于物流软件只是机械的重复,不能深入理解系统的原理及各环节的相关性。
(3)实践性不强,并且缺少实践教学的具体安排。对指导学生课程设计实践活动以及实践操作的具体要求没有应有的规范化和标准化,使得学生得不到具体化的训练。很多学生反映物流管理信息系统的开发内容较难理解,而且开发的系统对物流企业的实际用处没有实践性的理解;理论知识也只是机械的听讲,过后就忘。真正走上工作岗位,面对物流企业越来越全面的信息化操作觉得力不从心。
因此,针对上述存在的问题,积极探索新的教学思路,对这门课程进行教学改革,对培养社会真正需求的物流人才具有重要的意义。
3 物流管理信息系统课程设计的教学组织与设计
3.1 课程设计的教学目标。教学目标必须根据培养目标和学校的专业特色来制定。武汉城市职业学院是一所高职院校,以培养技术型人才作为办学指导思想。将物流管理信息系统课程的教学目标设置为:通过理论学习与实践教学,培养学生灵活运用各种物流信息技术的能力;根据管理信息系统的理论了解物流管理信息系统的规划、分析、设计、开发过程,培养学生具备物流信息系统的管理能力和初步开发能力;结合先进的管理思想和决策方法,实现对物流活动中各种信息的采集、加工、传送、存储过程。
根据上述培养目标,教学内容应针对学生的专业背景进行设置:针对物流管理类专业,学习物流管理信息系统的目标是培养其成为物流管理信息系统及物流信息技术的管理者和使用者。由于他们信息技术及计算机应用能力相对较弱,教学内容中补充数据库相关内容,以及系统开发的相关内容,以辅助更好地理解和使用物流系统。但侧重于物流管理信息系统的基本概念、系统的管理使用以及物流设施设备的使用上。
具体目标:以第三方物流企业的实际业务管理过程为规划、分析和设计的原型,主要完成该第三方物流的仓储管理(货物入库管理、库存管理、盘点管理、出库管理、车辆配送管理以及系统管理)简单的工作流程。在此基础上,结合实际的第三方物流系统软件,学生在实践中体会系统在物流企业中的应用,将物流的入库、库存管理、出库、配送等环节有机地结合起来。 3.2 课程设计的教学内容。根据物流管理专业学生实际情况,将数据库、计算机的相关知识加以补充,初步掌握信息系统的设计与规划,这部分内容是为更好地管理使用物流系统打下基础。重点在于建立学生系统的概念,熟练地掌握物流系统软件,以模块化教学,将任务分解,以实际任务驱动来组织教学。教学内容的具体安排见表1。
3.3 教学效果及评价。在学期后的调查结果表明:学生普遍认为该课程实践性很强,没有枯燥的讲理论,而是在“做中学”,获得了将理论知识应用于实践的乐趣。
(1)部分学生的课程设计成果。课程设计的教学环节中,在教师的指导下让学生详细分析企业的具体流程情况,画出简单的业务流程图。图1为学生画出的第三方物流企业中心业务流程图。
(2)在整个学期的学习和实践中,能够熟练地掌握第三方物流软件(尼奥系统)。在物流实训室中,能熟练使用电子标签、立体仓库等物流设施设备。
3.4 《物流管理信息系统》课程改进的几个方面:
(1)物流管理信息系统是一门理论与实际相结合的课程,但由于内容繁杂,课时有限,现有这门课的教学方法通常过于偏重理论教学,缺少理论与实际的结合,导致学生学习时常感觉这门课程内容枯燥,逐渐缺乏对这门课程的兴趣。为改进教学效果,提高学生的学习兴趣,在理论方面的教学,可利用学校软硬件条件,针对相应的理论知识展开实践教学。比如讲物流信息技术,涉及到条形码、电子标签的内容,可以在物流实训室讲解这部分内容,教师可以一边讲解一边操作,这样学生就觉得丰富多了。将学生分为5~7人一组,以小组的形式自己动手完成设施设备的操作。提高他们学习兴趣的同时,大大增强了他们的合作意识和动手能力,这正是高职院校培养学生的理念。
(2)实践环节可以采用多种形式实现,对于物流管理信息系统方面的学习,可以第三方物流企业的工作流程为模型,采用课堂系统设计与实际系统软件使用相结合的形式,逐步提高理论与实际相结合的广度和深度。
通过模拟第三方物流企业中的实践,学生可以用所学内容对实际企业的物流信息管理过程提出建设性的建议并给出具体的规划,从而真正实现理论对实践的指导意义。第三方物流企业系统软件(尼奥软件)见图2。
(3)每节上机实训课程都有详细的实训指导书,模拟企业实际工作需要设计任务,让学生有身临其境的感觉;数据详细,任务具体,将实践操作的具体要求规范化和标准化。《尼奥物流管理系统》实训指导书见图3。
4 结束语
物流管理专业的物流管理信息系统课程设计的教学目标要以培养学生的实践技能为出发点,根据物流企业的实际业务需求不断地改进教学方法和教学过程,并保证教学内容的相关性和实践性。本文主要结合武汉城市职业学院物流管理专业对学生能力培养的实际需求,丰富物流管理信息系统课程设计的教学内容,对教学设计中的教学方式和教学组织过程加以总结和改进,对物流管理专业教学起到一些启发作用。
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关键词:应用型本科;培养软件工程师;Java课程群;教学研究
中图分类号:TP3 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2014)19-4518-03
Java Programs Applied Undergraduate Teaching and Research Group for the Training of Software Engineers
YU Xiao
(Wuhan Technology And Business University Department of Information Engineering, Wuhan 430065, China)
Abstract: In this paper, application-oriented university training Java software engineers in the process of teaching a number of issues, analyzes how demand-oriented enterprise Java software engineers conduct group teaching curriculum design, including accurate positioning training applied talents teaching objectives, optimize Curriculum reconstruction and the accumulation of experience teaching curriculum system, integration and research.
Key words: Application-Oriented; Training of Software Engineers; Java Curriculum Group; Teaching and Research
1 应用型本科Java课程群的教学现状
随着计算机行业的发展进入到互联网时代,由于 Java语言在计算机软件开发尤其是支持网络编程方面的优势,大多数高校计算机科学与技术专业在培养计划中都设置了Java系列课程的培养方案。应用型本科大学作为第三类大学在进行Java系列课程教学改革中确定Java课程群体系的培养目标是非常重要的。因为应用型本科培养的软件类毕业生在就业中将会与研究性大学本科专科毕业生、职业技术专科学院和职业培训机构的学生进行竞争。为了适应软件行业对Java开发人才的需要,高校简单的开设一门Java语言程序设计是远远不够的[1]。现阶段,应用型本科大学的Java课程体系是参考研究性大学本科课程体系的标准而制定的,并没有突出应用性的特点,而学生在编程方面的能力培养远不及职业技术学院、职业培训机构的学生在实践编程能力的培养。
2 面向培养Java软件工程师课程教学的重要性
现阶段计算机应用软件的开发主要采用.Net平台和Java两大平台,这两个平台各有千秋[2]。在计算机类职业培训机构的课程体系中Java系列课程也是热门的课程。Java软件工程师的职位在目前就业市场中属于紧缺职位。面向培养IT企业需要的软件工程师,为企业输送急需对口人才是各大高校在进行Java课程群的教学建设中需要考虑的问题。但是,很多Java课程体系的教学与市场需求存在脱节的情况。另外,Java教学的知识落后于企业正在使用的技术。计算机行业是发展和更新知识非常快的行业,由于高校教师缺乏与企业交流而导致在Java教学过程中不能及时更新到最新的技术,使得学生在毕业时所学的知识过时。
3 面向培养软件工程师的Java课程群教学思路
3.1应用型本科大学在Java课程群教学改革中的优势
应用型本科大学比科研型本科大学在课程设置上允许更为灵活,所以在Java课程群教学中可采用多种培养方式相结合。例如,在实践教学环节可以加强校企合作。Java的实践课程可以由企业的讲师或软件培训机构的人员参与教学过程,在教学内容上,可以比研究性大学更偏重应用。也可以在高年级的实践教学中的有限课时内让学生直接在企业中实习。为实施素质教育,提高学生的专业技能,培养技术应用型人才,需要不断探索以变更落后的教学方法,改革传统的教学模式[3]。
应用型本科大学在教学过程中比职业培训机构更注重综合能力的培养。比如,应用型本科教学不仅教授的是Java语言,除此之外教学课程体系中还会设置有《数据库原理》、《计算机网络工程》、《操作系统原理》和《软件工程》等重要的理论性指导课程,使学生在计算机应用能力上更具全面性,为学生更好的在职业发展中成为软件工程师打好理论基础,而不仅仅只能成为程序员。
3.2 面向培养软件工程师的教学目标
应用型本科Java课程体系教学应将与Java技术紧密相关的多门课程整合起来形成课程群,以强化课程间的关系,理清课程间的衔接,避免课程内容的重复性。设计课程群中实践课程的递进关系。课程群的建设应紧密结合企业的需求,设计面向培养软件工程师所需的能力项目的定向案例或课题。进行Java课程群教学培养的目标应是面向企业需求的以应用型为主的强化实践编程能力的软件工程师。
3.3 Java课程群体系
根据现有Java技术相关的教学课程选择五门课程组成Java课程群,分别是Java语言程序设计、Java语言程序设计课程设计、Java Web程序设计、Java Web程序设计课程设计、Java技术毕业设计。课程群中前一门课程是后一门课程的基础,课程的难度是递进的由浅入深的介绍Java技术的应用。每门课程都有不同的教学培养的侧重点,如下表所示。
表1 Java课程群的培养与考核
[课程名\&能力培养侧重点说明\&考核方式\&Java语言程序设计\&Java语言基础、面向对象程序设计、图形用户界面编程、文件编程\&理论笔试与实践课程综合评分\&Java语言程序设计课程设计\&三个方向的综合应用程序开发:图形用户界面与文件流结合编程;图形用户界面与网络通信结合编程;图形用户界面与数据库结合编程\&答辩与课程设计论文综合评分\&Java Web程序设计\&JSP技术基础、JDBC、JSP进行动态网站开发\&理论笔试与实践课程综合评分\&Java Web程序设计课程设计\&使用JDBC数据库连接技术进行JSP动态网站开发的综合应用\&答辩与课程设计论文综合评分\&Java技术毕业设计\&使用EJB应用开发、Java API的使用及服务的应用进行小型实际应用项目的开发\&毕业设计答辩与毕业设计论文综合评分\&]
课程群的每门课程都分为理论教学环节、实践教学环节和考核环节组成。每门课程的评分标准根据课程的特点而定。程序设计课程以理论考试与实践课程的程序完成情况进行综合评分,课程设计课程以系统运行演示与答辩结合课程设计论文的综合评分,毕业设计环节需要通过本科毕业设计答辩和本科毕业论文的考核综合评分。
4 面向培养软件工程师Java课程群的教学研究
4.1 面向培养软件工程师Java课程群教学方法的研究
在应用型本科大学教学多年Java课程群的课程以后,根据教学实际情况在教学方法方面进行了归纳总结。在Java课程群教学中应以学生在学习该课程的实际情况为出发点,一方面强化面向对象编程思想,因为面向对象是软件工程的基础,为后续用Java工具进行软件工程与产品设计打基础;另外一方面应突出Java与C++的不同点和各种工具包,主要以图形用户界面与事件作为重难点。具体来说,课堂教学方法上尽量深入浅出而突出重难点,因为一般来说,开设《Java程序设计》课程是在大学本科已经开设了至少两门语言课程《C语言程序设计》、《C++语言程序设计》之后的高年级专业课,一部分内容希望学生在老师的引导下培养自学能力或在后续课程《软件工程》与《Java Web程序设计》课程中逐步强化细节。
4.2面向培养软件工程师Java课程群教学方式的研究
教师在本校应用型本科大学教学过程中与学生进行了多次交流,得到了学生宝贵的反馈,结合教师在不断教学探索与实验教学过程中的体会与思考,对进行培养面向软件工程师的Java课程群教学方式改革进行了总结,得到以下五个方面的改进措施。
1) 实践教学与课堂教学整合
学生反映理论教学在教室学习效率不高,建议安排在实验机房进行教学,理论教学后及时进行上机操作能更好的巩固知识,实现理论与实践的同步教学。课堂教学中的每个知识点在理论教学后布置上机的小实例作业,学生通过完成小实例作业就能很好的检测该知识点的掌握情况,将实践教学与课堂理论教学整合。整个教学全程安排在实验机房完成。
2) 分步式案例教学
Java课程群中的课程的每门课程开始列出该门课程的重要知识点。在教学过程中以一个综合应用案例为线索,涵盖该门课程大部分最重要的知识点应用。将这个综合案例分解成若干部分,整个教学过程中在不同的重要章节中逐步分别讲解案例的某个部分。最后,将分步骤讲解的案例部分组合在一起,完成整个案例的拼接运行与演示。这种分步式案例教学让学生对该门课程有一个完整的知识体系。分步式案例教学在培养学生综合应用能力方面取得了很好的效果,使学生从应用角度对该门课程每章的内在联系有了一个总体的了解。
3) 学生演讲与教师指导相结合
一般来说,学生在学习Java课程群的课程时已经具有了一定程序设计语言的基础,学生在现有的C语言或C++语言学习的基础上进行多种编程语言的对比,能更好更快的掌握Java课程群的新知识。关于Java语言基础和JSP语言基础部分,例如变量与常量、表达式与运算符等知识点,可以让学生进行课下自学,并在上课过程中由学生进行演讲,对比现已学过的语言,分析Java语言或JSP语言的不同点和相同点。教师在学生讲课中及时进行补充或更正学生知识点的讲解。学生演讲与教师指导相结合的方式适用于Java课程群中程序设计语言基础部分。这种教学方式在一方面锻炼了学生的表达能力,在另一方面让学生巩固了以往的知识点并学习了新的知识点。在一定程度上调动了学生的学习积极性和促使学生更加参与课程教学,增加教与学的互动。
4) 分组答辩式教学
学生的课程设计或教学演讲都可以采用分组的方式,例如一个班级30人,一般将该班级分为6个组,每组5人。因为企业大型项目开发都是以团队的方式进行的。在应用型本科Java课程群的课程设计类课程中以团队方式进行答辩,每组团队得到相同的分数等级。使学生更具有团队合作意识,增进团队合作能力进行编程,使学生在企业中作为软件工程师能更快适应软件开发团队。
5) 案例式扩展教学在实践教学过程中的应用
Java课程群中实践课程教学可以采用一个应用实例贯穿到每个实践环节。从课内小案例的添加功能就可以完成该门课程的大案例,再在这个大案例的基础上进行优化完善可以完成综合课程设计,然后添加高级应用功能可以达到毕业设计的要求。使实践课程体系中的所有课程共同使用一个应用实例使这些多门实践课程具有内在的连续性,又可以很好的扩展性,使一个应用实例不断进行加强与优化。
参考文献:
[1] 彭碧涛,罗海蛟,姜灵敏. Java课程群的规划与建设[J].福建电脑,2014(2):51.
关键词:学科竞赛;课程设计;计算机学科;创新实践
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)12-0043-03
大学生创新实践能力培养是高校人才培养中的重要工作之一[1],各高校师资和学生水平不同,培养目标也不完全相同,所采取的方法也各有千秋。西南交通大学曾采取制订创新人才培养计划、建设创新人才培养基地、培养造就教学创新团队等措施[2];武汉大学提出计算机学科拔尖创新人才小班制培养方法[3]。课程设计能够培养训练学生综合运用知识解决复杂问题的能力,学科竞赛可为优秀人才脱颖而出创造条件,沈阳工业大学计算机科学与技术专业采取了二者相结合的方法提高学生创新实践能力,取得了一定的效果。
一、计算机学科竞赛简介
近年来各个学科都陆续出现了不同类型的学科竞赛,和计算机学科相关的竞赛分为3类,分别是算法类、软件应用开发类和硬件开发类。其中算法类竞赛的典型代表是ACM国际大学生程序设计竞赛,可以提高学生的计算思维能力[4,5];软件应用开发类包括中国大学生计算机设计大赛、普通高等学校本科大学生移动应用开发大赛、全国大学生信息安全竞赛[6,7]、中国软件杯大学生软件设计大赛等;硬件开发类代表是全国大学生电子设计竞赛[8,9]。上述竞赛由国家教育部门、地方政府和相关公司多方主办,竞赛项目涉及本学科的研究热点和前沿技术,对提高学生实践能力并激发创新精神有很大的帮助。但由于多数学生缺少参赛经验,缺乏自信,导致学生积极性不高,参赛学生人数并不多,失去了提高自身能力的非常好的机会。如何将学科竞赛引入到日常教学中,让更多的学生受益,而不是仅局限于极少一部分学生,培养学生创新实践能力是值得探索的课题。
二、计算机专业的课程设计现状
课程设计是实践教学中的重要组成部分,是对理论教学的一个有益补充,是对学生进行的比较全面、系统的综合性工程设计训练,是培养学生实践动手能力、创新能力和综合素质的一个主要环节,不同的课程设计有不同的方法,例如中山大学提出计算机信息类综合实验课程设计方法[10],湖南大学提出基于ISP技术的嵌入式系统课程设计实施方法[11]。教育部高等学校计算机科学与技术专业教学指导分委员将计算机科学与技术一级学科本科专业分成四个方向,分别是计算机科学、计算机工程、软件工程和信息技术,对各个方向分别给出了6个课程设计范例[12],见表1。
不同学校计算机科学与技术专业特点不一样,开设的课程设计也不完全相同,我校根据教学目标和学生特点从第2学期至第7学期各有一门作为单独课程开设的综合性课程设计,分别是计算机程序设计实践、计算机组成原理课程设计、操作系统课程设计、数据库与软件工程课程设计、算法课程设计及专业课程设计。传统的课程设计存在题目比较陈旧、学生合作意识差、成绩评定主要由教师决定等问题。
三、学科竞赛和课程设计融合方法
课程设计是学科竞赛的基础,学生只有掌握了相应课程知识,才能有机会参加学科竞赛,竞赛能够使学生进一步巩固所学知识,具有更多的创新思想。例如数据结构和算法课程设计与ACM国际大学生程序设计竞赛相互促进。
下面以我校《数据库与软件工程课程设计》为例,说明学科竞赛与课程设计相融合提高学生实践创新能力的实施过程。该课程设计是学习完《数据库原理》和《软件工程》课程后实践性和综合性比较强的实践教学环节,要求学生能在3周时间内将理论知识加以综合运用,开发一个小型信息系统。
1.团队成员取长补短的优化组队原则。计算机学科的竞赛通常以团队的方式组织,如果团队成员能充分发挥各自的优势,整体的力量将会更加强大。组长要负责总体协调,需要有良好的组织协调能力;技术人员要负责解决关键技术问题;文档编写人员要具有较好的文字表达能力;答辩人员要具有较好的语言表达能力。这样的组合方式可以使学生互相学习别人的长处,弥补自己的不足。所以在课程设计中我们也采取这种优化组队方式,学生根据自身情况自愿组合,教师考查各组学生情况后,再进行适当调整。
2.精选历届竞赛题目或自选创新题目。题目确定有两种方式:一是从以往的计算机学科竞赛中挑选出符合课程培养目标和学生水平的竞赛题目;二是鼓励学生根据兴趣爱好自己确定题目,教师把关确认题目的合理性、实现的可行性和工作量等问题。要求每队一题,题目不能相同。
3.项目组给出切实可行的设计方案。学生根据所选题目通过网络和书籍查找相关资料,结合所学理论知识对课题进行仔细分析,同时需要了解软件用户实际需求,可以把同学或教师当作用户,进行需求调研,在此基础上提出切实可行的实施方案,并进行方案论证,包括需求分析、总体设计、详细设计、测试方案等几个方面。
4.组间互评,论证设计方案的合理性与可行性。每个小组以答辩的方式进行方案汇报,教师和其他小组成员一起对方案进行分析、评价和指导。组间的互评目的是调动学生的积极性,让其有主人的感觉,他们既是参赛者又是评委,这样大家可以取长补短,意见也更加全面。
5.以团队为单位的项目研发与测试。即设计方案的具体实施阶段,根据设计方案进行编程和系统测试。教师定期为学生提供技术支持,和组内学生一起讨论,对学生出现的普遍问题,进行讲解,为学生提供解决问题的新思路。
6.以团队为单位的项目展示与组间评价。学生完成整个项目后,各个小组将撰写项目报告,提交最终作品并进行答辩,接受包含指导教师在内的验收教师组和学生组间互评。这个环节主要考查学生对基础知识的掌握程度、项目研发水平、总结表达等能力,观察团对成员实践过程中在设计、编码、测试等方面的亮点。此过程主要强调以团队为单位的评价,按照科技竞赛比赛规则,通过比较各组作品以及答辩过程评出小组等级。
7.以个人为单位的组内成员互评、自评。每个学生在小组内发挥的作用和大小不同,贡献也不同,课程设计最后的成绩也不同。小组成员要根据每个人的实际情况公正地给出每个成员(包括自己)在小组中的位置,清晰地意识到自己及他人在组中发挥的作用,互相了解优势和劣势。
8.选拔优秀学生团队和作品。评选出优秀作品,在教师指导下进一步进行完善,准备参加计算机学科相关科技竞赛。
四、学科竞赛和课程设计融合成果
学科竞赛和课程设计的融合,可以使双方都受益,二者的关系如图1所示。
采取上述方法进行的学生培养,既可以使优秀团队脱颖而出,为参加上一级比赛做好准备,使其能在激烈的竞争中取得好成绩,提高学校参与竞赛的人数,提高获奖数量和等级,也可以使绝大多数普通学生在各个方面得以锻炼,提升专业能力,如方案设计能力、系统开发能力和集成调试能力等,提升非专业能力,如表达能力、文档撰写能力、PPT制作能力和组织能力等,并让其感觉到只要通过努力并做好充分的准备,竞赛的难度是没有那么大的,提高参赛的积极性和自信心。
中国大学生计算机设计大赛由教育部高等学校计算机类专业教学指导委员会、软件工程专业教学指导委员会等联合主办,包括软件应用与开发类、软件服务外包类等小类,我校在2012年只报名参加了一项省赛,2013―2014年,我们将课程设计和中国大学生计算机设计大赛相结合,取得了如下成绩,如表2所示。可见学科竞赛和课程设计的融合,促进了参赛数量和获奖等级的提高。
五、结语
计算机学科竞赛和课程设计相融合的方法不仅改变了传统课程设计模式,而且改变了传统科技竞赛校内推荐方法。传统的推荐模式是学生接到竞赛通知后,自行组队参加比赛,存在的问题是竞赛准备时间短、作品不完善,另外没有经过训练的学生直接参加竞赛,对比赛的规则和要求没有经验,获奖的概率小,获奖的等级低。通过课程设计系统地创新性培养,提前选拔优秀团队并进一步重点培养代表学校参加校外竞赛,可增强学生的核心竞争力,提高学校的竞争力。在课程设计成绩评定时综合了组间评价、组内成员互评和自评,改变了传统的以教师为主导的评价方式,提高了学生学习的积极性,同时促进了组内和组间学生的交流合作。
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关键词:小组互助式;课程设计;应用型人才;教学手段
中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1009-3044(2016)01-0023-02
数据库技术是现代软件类人才所必需的三大技能之一,在高校培养软件类人才的课程体系中,数据库原理课程占有举足轻重的地位[1]。数据库技术是一项应用最为广泛,发展最快的技术,几乎涉及所有的计算机应用领域[2]。特别是随着大数据技术的发展,数据库技术已经成为该技术的核心技术之一。而对应于传统的数据库原理课程设计,存在着重原理,轻应用,教学方法较为陈旧等不足[3]。很难适应应用型本科人才的培养目标。通过在数据库原理课程设计中,引入小组互助式教学方法[4],可以改善这些问题。采用小组合作教学模式,教学过程的所有环节以小组活动为核心,依靠小组成员积极的相互依赖关系,面对面的促进式互助来完成学习任务;以小组成绩为最终考核成绩,而非某个成员的成绩。本文探讨了小组互助式教学模式在数据库原理课程设计的运用。
1数据库原理课程设计中存在问题分析
近几年来,全国大多数的高等院校都进行了数据库原理课程设计的改革研究,并取得一定的成果,但数据库原理课程设计教学过程中存在以下不足。
1)重理论轻实践,大部分高校开设数据库原理这门课程存在着理论原理学时和课程设计上机实践学时分布不均衡的问题。也就是注重理论知识的讲授,忽略了学生动手能力的培养,这与应用型人才培养是相矛盾的。
2)课程设计工作量较小,只适合一人独立完成。这与现代软件开发是相抵触的,从软件工程学角度来讲,软件开发需要团队协作完成。
3)课程设计考核制度较为陈旧。传统的数据库课程设计考核,大多以学生所做数据库系统的前台实现情况和后台数据库设计两个方面进行考核。所做系统相对简单,与实际要求的技术水平有出入。不利于激发学生实践的主动性,应用型人才培养的目标也无法真正落到实处。
2小组互助式教学的实施
1)组建数据库原理课设小组
根据学生自选优先的选择,分成若干小组。各小组组建后,求小组成员推荐组长。老师布置好课程设计任务后,学生根据要求开会讨论确定实施方案。有组长牵头实施,统筹全局,并将课程设计任务分解,分配到各小组成员手中。按照相应的工作内容,将小组成员划分为需求分析、概要设计、数据库设计、详细设计等工作的负责人。也就是每个人负责组织在不同阶段的实施内容,例如召集例会讨论、调研、设计等工作。每个小组成员,并不意味着完成自己的相应工作就完成了,也要参与到其他环节中去。
2)数据库原理课程设计题目的选取
根据所学数据库原理知识,根据所给题目,进行数据库设计,选择SQLServer数据库管理系统作为后台开发工具。结合所学面向对象编程知识,选择合适面向对象程序设计语言作为前台开发工具。设计一个数据库应用系统,一般以中型题目为宜,能够对数据进行录入、编辑、修改、删除、添加、浏览等功能。教师规定学生可以从学生成绩管理子系统、课程管理子系统、图书管理子系统、通讯录子系统、教室管理子系统、宿舍管理子系统、个人事务管理子系统,库房入库出库管理子系统进行选取,也可小组自拟题目,但工作量必须由指导教师进行审核。对于题目,教师鼓励小组自拟题目,因为这样学生才能选取与实际项目相近的题目,提高学生的课程设计的兴趣。
3)课设中实施
指导教师,要对各小组的工作进行整体监控。在课设的前期准备工作中,参与到各小组的课设讨论中去,给予相应的开发建议。通过小组间的竞争,点燃各小组的课设工作的热情,激发学生的数据库设计工作的欲望。当各小组进入到课程设计实施过程中时,要进行必要的指导,省得学生走弯路。课程设计环节对学生技能的提升来说非常重要,它能提升学生的设计能力和创新能力。学生在课设的实施环节中,按照小组进行,由组长统筹安排。依据数据库设计的工作流程进行开发,做到人员分工明确,以团队形式进行课程设计工作。课程设计结束后,要以小组为单位进行公开答辩,小组各成员表述自己设计的理念和实施方案,小组成员的结构和分工,遇到问题及解决方案等,由指导教师和各小组组长作为评委进行考核。这样有利于,增强学生的沟通能力,也提高了学生的社交能力和数据库原理实践能力,还培养了学生的团队精神。并且教师在整个过程中,既是主导者又是参与者,融洽了师生关系。
4)课设的总结
答辩结束后,各小组长要代表本组进行总结,主要总结课设过程中存在的不足,以及从其他组学习来的经验,还有对本组课设内容怎么进行完善等。最后教师对每组进一步的点评,包括各组的优缺点,课设中存在的共性和个性问题等。
3小组互助式在课设工作中的优势和不足
小组互助式进行数据库课设工作,是以小组为主导,教师为辅助的一种课设教学方式。比以教师为主导的程序要复杂,但学生在参与热情上明显提升。比较优秀的学生通过此进程,可以提高自身理论实践的水平;中低层次的学生,可以通过与小组其他成员学习,增加自己的学习兴趣。这种方式,给予每名同学展现自我的平等机会,更有利于个体的发展。当一个小组中,责任不清晰,工作不平衡时,会导致课设工作要集中到一两个人的手中,导致其他学生产生不劳而获的状态。所以,指导教师,要监控整个课设活动,积极进行巡查督导,发现问题,解决问题。
4结论
本文分析了数据库原理课程设计中存在的一些问题,并进行了分析,提出了一种基于小组互助式的数据库原理课程设计的实施方案。该方案,为学生的想象力、创造力的发挥提供了平台,也为将来的团队式软件开发工作打下了坚实基础。为数据库原理课程设计和其他实践能力要求比较强的实践教学环节,提供了相应指导。
参考文献:
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【关键词】课程设计;项目化教学法;全局规划
一、引言
《数据库课程设计》是计算机专业本科生在学过《数据库系统概论》课程之后开设的一门综合性较强的实践课程。其主要任务就是使学生进一步巩固和理解所学的数据库基本理论知识和技术,培养学生运用所学的知识和技术设计数据库系统的能力。在实践中,我们采用了项目化教学法进行数据库课程设计,该方法使得学生对知识的掌握和理解、解决问题的能力等方面都得到了极大的提高。但是学生在进行数据库设计时,也常常存在着一些问题。这些问题不纠正,将导致学生在系统设计中养成一些不好的习惯,设计出的系统也存在不实用,不稳定等问题。
二、项目化实验教学法的主要内容
项目化实验教学法是通过实施一个完整的项目而进行的实验教学活动,其目的是在实验教学中以学生为中心,把理论与实践教学有机地结合起来,充分发掘学生的自主创新能力,提高学生解决实际问题的综合能力。项目化实验教学法,是由教师提出开发目标,学生以小组为单位进行项目选题,在教师的指导下完成项目开发,学生通过亲身实践,自觉运用已学的知识,有效探究和学习新的知识,从而提高专业技能,并体会探究的乐趣和协作的精神。这是一种“以学生为主体、以教师为主导”的建构主义教学模式,它强调项目任务的真实性、教师指导的目标指引性、学生学习的积极主动性、实践过程的探究性和合作性、评价的过程性和反思性等[1]。
项目化实验教学法最显著的特点是“以项目为主线,教师为主导,学生为主体”,改变了传统教学中“教师讲,学生听”的被动教学模式,创造了学生主动参与、协同合作、探索创新的新型教学模式。
三、学生在进行数据库设计时常见的问题
1.课程设计的题目选择不合理
由于课程设计的选题工作是在数据库课程设计开始时才进行,因此,有的同学把课程设计的题目设计得很大,然而课程设计安排的时间比较少,学生投入的精力也有限,所以导致学生做出的系统虎头蛇尾。
2.把程序编写工作放在数据库课程设计中的首要位置
学生在做数据库课程设计之前,已经做过一些课程设计。比如在学习C、C++或Java之后,利用C、C++或Java所做的课程设计。那些课程设计内容是使用高级语言设计和编写小软件,在那些课程设计中,程序编写是一项非常重要的工作,因为那些课程设计是以熟练应用某高级语言为目的[2]。而在数据库课程设计中,编写程序工作与需求分析、总体设计和详细设计等工作相比较,重要程度降低了。因为数据库课程设计不是以熟练运用某高级语言为目的,而是以熟悉和运用数据库系统设计知识为目的。
但是学生往往认为程序编写工作重要,而认为需求分析、总体设计和详细设计等工作无关紧要。当确定课程设计题目后,有些学生不认真作需求分析、总体设计和详细设计等工作,匆匆忙忙开始编写程序,这种行为与数据库课程设计的目的不相符。
3.只重视系统主要功能模块的实现,缺乏整体和全局观念
在系统开发的过程中,学生对系统没有全局规划[3],往往是把时间都花在需求分析和系统实现上,在最后阶段,由于时间仓促,很多学生甚至没有做系统测试,草草收场,这样开发出来的系统将会出现很多问题,究其原因,主要是学生在系统开发各阶段,缺乏一个整体的统筹规划。
4.熟悉常用技术和工具
在《数据库原理》课程中,我们介绍了数据库设计的传统方法,例如:概念设计中ER图的画法,以及如何将ER图转化为逻辑模型等数据库的设计方法。由于现在数据库技术发展很快,在软件公司实际的数据库系统开发中,书上介绍的这些技术方法已经过时。有很多工具可以直接完成从数据库概念模型到物理模型的设计和转化。如果我们还使用书上的方法,将会造成学生毕业后所学的内容已经过时的问题。
四、改进措施
针对上述问题和问题产生的原因,应该采取如下一些措施加以解决。
1.选择恰当的课程设计题目
课程设计的选题工作可以在数据库原理课程开始讲授时布置下去,让学生有充足的时间思考,思考成熟后,在指导教师帮助下,将课程设计题目确定下来。然后学生一边学习数据库原理课程内容,一边着手收集课程设计所需的有关资料,做好课程设计的准备工作。课程设计题目所涉及的问题规模和难度应该比较小。因为课程设计不同于毕业设计,加上课程设计安排的时间比较少,学生投入的精力也有限,所以要控制规模和难度[4]。指导教师在帮助学生选择题目时,可以选择学生比较熟悉的问题,如图书资料管理系统、学生成绩管理系统、人力资源管理系统等等,或者选择学生很快就能熟悉的一些问题。
2.摆正程序编写工作在软件工程中的位置
指导教师要引导学生明确数据库课程设计的目的,使学生清楚程序编写工作与其他软件开发工作的关系,让学生摆正编写程序工作在数据库课程设计中的位置;告诉学生不能只重视编写程序工作而轻视其他工作;更不能不经过需求分析、总体设计和详细设计等阶段而直接开始程序编写工作。通过做数据库课程设计引导学生摆正程序编写工作的位置。此外,指导教师可以通过将一些典型错误实例介绍给学生,引起学生的重视;还可以安排时间让学生对设计内容进行自查和互查。
3.培养整体观念和全局意识
在数据库课程设计开始时,教师应该指导学生制订一个软件开发计划。对于软件开发过程中的每个阶段,从可行性研究到需求分析,从总体设计到详细设计,从编码到测试,让学生站在整体和全局的角度,考虑和分配各阶段所用时间和各种资源。通过这个计划的制订,训练学生树立从整体出发来思考软件系统开发过程的观念,引导学生学会从全局的角度来合理规划软件开发的各项工作,熟悉软件开发的整体过程。指导教师根据学生做的规划,对学生各阶段的工作进行审查,审查通过之后,再让学生做后面的工作。
4.熟悉常用技术和工具
指导教师要引导学生利用课程设计来熟悉数据库开发的一些常用技术和工具。例如,我们在数据库课程设计中就可以教学生怎样使用POWER DESIGNER来做数据库设计[5]。因为学生毕业后,从事数据库开发工作,就会经常用到这些工具。熟悉这些常用技术和工具的使用方法,并且认真完成课程设计各项文档材料的制作,可以为毕业后从事相关的软件开发工作奠定良好的基础。
五、教学效果
教学实践表明,这种形式的数据库课程设计,可以使学生有效地巩固对基础理论知识的掌握,使学生系统地了解软件开发流程,提高学生的系统开发能力,增强学生的就业竞争力,并且可以建立学生的团队意识,提高学生的交流和协作能力。
参考文献
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基金项目:贵州大学教改基金项目(编号:gdjg(2010)
关键词:微机原理;课程设计;教学方法;考核体系
课程设计是一种课程形式,也是一种教学方法[1],其基本教学目的是加深学生对课程基础理论和基本知识的理解与掌握,培养学生综合运用基础理论和技能分析与解决实际问题的实践能力以及勇于探索的创新精神。微型计算机原理与接口技术是计算机硬件基础的重要组成部分,是高等学校很多专业都开设的一门基础性课程,也是一门应用性、实践性很强的课程。由于其开设量大,受益面广,国内高校都加强了该课程的建设,深化课程改革。一方面,缩短了课堂授课学时,加大实验学时,特别是加大课程设计学时;另一方面,加大课程设计的改革力度,不断更新设计内容,改革教学方法和考核方法,突出学生的自主性、主动性,激发学生的创新意识,注重学生设计能力的培养和工程能力的训练[2]。
天津大学电气与自动化工程学院开设的微机原理课程设计,基于多个围绕微机原理课程设计的天津大学教改课题的实践成果,结合学科前沿和工程实际,创新微机原理课程设计平台,不断优化和更新设计内容。结合学生特点和兴趣,注重引导、激发学生的创造激情和对知识的渴望,创新教学方法和手段。并且将创新性与工程规范纳入考核体系,改革考核和成绩评定方法,引导学生从注重结果转变到注重过程,从注重成绩转变到注重成效。
一、创新微机原理课程设计平台与内容
1.微机接口实验系统综合设计项目开发
基于“通用微机接口实验系统”,利用实验系统的外扩展接口,开发利用各种外扩展板,构建多种新的微机接口综合设计系统。主要包括以下几个方面:
(1)开发了GPS(全球定位系统)导航系统扩展实验板[3],并与“通用微机接口实验系统”系统连接,以及与液晶显示系统或LED键盘控制实验板互联,构成全新的综合设计实验系统。设计并开设基于导航系统实验扩展板的综合设计性实验,与学科前沿相结合,增加了设计深度与广度,丰富了实验教学内容。
(2)实现了“通用微机接口实验系统”与LCD(液晶显示系统)连接[4]。新的实验系统可完成主要内容包括各种字符与图形的编程与显示、薄膜按键开关实验等。实验系统还可与电机等执行元件相连,通过编程在液晶显示器上显示输入输出及控制和执行信息等综合设计性实验内容。
(3)实现了“通用微机接口实验系统”与LED(发光二极管)键盘控制实验板的连接[5]。该实验系统通过8279芯片等的应用完成了综合设计性实验题目的开发,主要包括总线控制以及对控制对象进行显示、管理和操作,使课程设计内容更符合电气与自动化专业对控制技术的要求。
(4)学生自主进行创新设计。实验室提供红外收发、温湿度或压力传感器等实验扩展板及相关技术资料,在课程设计中学生利用实验室的各种设备与“通用微机接口实验系统”相结合,自定课题进行创新设计与实践。
2.微机接口实验系统综合设计性实验应用
拓展设计内容,更新设计项目,做好设计实验之间的科学衔接,使学生在课堂上更多地接触前沿技术,为他们未来接触工程实际奠定良好的基础。注意将本课程所学知识与“电子技术”、“自动控制原理”、“检测技术”和“机器人学”等相关课程内容融会贯通,提高学生综合运用和工程应用能力。
(1)课程设计内容的设立。根据微机原理课程设计的要求,不断进行实验系统选题的设计与开发,精心设计课程设计内容,注重先进性和开放性,并与学科的前沿技术相结合,在课程设计的综合性、设计性环节给予学生更多的选择。设计课题包括基础性选题和扩展性选题两部分。
基础性选题主要包括:自定义字符显示编程,汉字字符显示编程,图形显示编程,特效显示编程,总线控制LED显示实验,微机接口、键盘、LED综合实验,GPS通讯实验,GPS编程实验,GPS手持机实验,各种外扩展板设计实验。这些设计内容与微机接口技术紧密相关,并具有一定的深度与广度,同学们通过硬件连接、软件设计,软硬件调试完成集采集、显示、存储等功能于一体的设计内容。
同时,我们还给出了多个综合设计性扩展选题。此类选题没有固定的要求,只是给出一些提示,学生可以根据自己的设想进行硬件选择、软件设计,达到自己的设计目标。极大地发挥了学生的主观能动性和创新性。
(2)课程设计教程的编写。微机原理课程设计综合设计性选题的主要知识点依托微机原理接口技术并结合与之相关的学科前沿。为此,根据课程设计要求,编写了相关的设计教程,提供参考文献与网站,使学生在实验前对相关的扩展知识有个初步了解。根据历届学生的具体情况,教师不断总结实践教学经验,逐步完善指导书的编写,使之更适应于学生的实践与创新。在指导书编写中按知识点模块化编写,设计实验内容从易到难编排,每个设计实验都给出了预习要求和达到目标。对于创新性设计实验我们给出一部分选题,同时鼓励同学们结合系统,将扩展板进行多种组合,自己设计课题,进行实践创新。
二、探索新的实践教学方法和手段
1.加强引导与鼓励,激发学生的创造激情和对知识的渴望
在微机原理课程设计教学实践中,首先了解不同学生的特点和学习兴趣,在此基础上有针对性地指导学生选题及团队组合。在设计过程中,鼓励学生独立思考,通过网络、图书馆、资料室等各种渠道进行信息检索和资料查询。教师在指导实验时,从实践应用的角度出发去引导学生的设计方法和技术路线,注重培养学生发现问题、思考问题及解决问题的方法和思路以及创新意识。
教师在课堂上注重学生课程设计过程,鼓励学生以灵活多样的方式和不同的角度完成自己的选题,激发学生的创造激情和对知识的渴望,促使学生从“要我学、要我做”转变为“我要学、我要做”。
2.改革课程设计考核和成绩评定方法
在课程设计的考核中将创新性与工程规范纳入考核体系。指导教师从出勤次数、软硬件设计、上机调试、预习(第一次实验时检查流程图、源程序)与总结报告、创新性等方面对学生进行综合考评。在课程设计的考核与评定过程中细化了预习、设计、创新、实验报告完成各个步骤的考核标准。课程设计过程中为每位同学建立考核表格,其中题目1是基础性选题,题目2是自选的综合设计性扩展选题。按照考核指标体系,在课程设计过程中同步给出各环节考核成绩,做到公平公正,激励学生更好地完成课程设计内容,更多地进行创新性设计。
三、教学效果
2006年以来,我们不断创新微机原理课程设计硬件平台,不断扩展和更新设计内容,边实践、边改革。目前已在电气与自动化工程学院自动化专业和电气自动化专业6届学生(平均每届学生12个班、380人)中进行了教学实践,取得了良好的教学成果。
微机原理课程设计教学过程中,学生付出了很大努力,他们要自学相关知识,查阅资料,进行实验设计、流程设计,搭建硬件平台;并通过软件设计、软硬件调试,完成整个设计,写出设计说明书和总结报告。大部分学生对扩展性选题具有极大兴趣,有学生选用导航扩展板实验系统,通过自学相关知识,实现了GPS地理信息的采集、显示、存储,取得了满意的效果;还有学生偏重理论研究,例如08级的同学在80X86平台上完成了FFT(快速傅里叶变换)的汇编实现,具有较强的理论价值,能在本科阶段做出这样的课程设计成果,得到了师生的广泛好评。
参考文献:
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[2] 刘艳莉,孙雨耕,葛宝臻等. 符合工程专业人才培养模式实验教学体系的构建[J]. 中国大学教学,2010(4):75-77.
[3] 金文,陈曦等. “微机原理与接口技术”综合设计性实验的研究与探索——GPS导航实验板的开发与应用[J]. 实验技术与管理,2011(10):151-152.