摘要:针对软件工程专业Web开发类课程教学现状,介绍了在课程体系设置、实验授课方式、真实项目驱动教学、考核方式改革和开放实验室建设等方面的研究和探索,取得了良好的成效。该实验教学模式对其他实验教学有一定的借鉴作用。
关键词:实验教学;教学质量;项目驱动
1研究背景
目前,很多高校软件工程专业人才培养片面追求规模大而全,盲目拔高,过于注重基础理论知识的研究和学习,学生理论有余,实践不足,因此软件人才结构性矛盾日益突出,人才无法适应企业的需要。为满足国家对软件工程专业人才的需求,必须在教育和人才培养体制上进一步完善[1-2]。
很多高校的软件工程专业都开设Web开发类课程。但该类课程实验训练面宽,需要的人力物力也较多,因此相当多高校以理论为主,实验为辅。另外,因课时、师生比等的限制,一般高校把该类课程作为语言类课程教学,仍以介绍语法为主线,配上一些语法应用示例的简单程序,缺少系统训练,没有编程和调试过程的真实演示。理论和实际不能有机结合,根本谈不上提高Web开发能力,即使学习程度较好的学生也都成了“语法的巨人,开发的矮子”[3-5]。
2课程教学改革
我校从2007年正式招收软件工程专业学生,经过几年的摸索和实践,笔者课题组在软件工程专业Web应用开发类课程教学模式方面积累了一些实践经验,希望能够起到抛砖引玉的作用。
2.1课程体系的设置
结合软件工程专业人才的培养目标和特色,Web开发方向课程体系建设要努力体现学科发展潮流和市场需求。作为软件工程专业课程设置的重要组成部分,课程群的设置要强调科学性、层次性、完整性,注意课程群体间的衔接,避免内容的重复。
从大三的第2学期开始,Web开发类课程体系前导课程并行开设了C#程序设计语言和网页设计,中间是.Net Web项目开发,处于核心地位,最后是两周的实训。这种课程群安排改变了“什么工具都学,什么工具都没有学精”的情况,以真实项目贯穿整个学期,课程之间联系紧密。C#程序设计语言和网页设计分别关注项目的编程语言和界面设计,.Net Web项目开发则从工程的角度实现完整学习项目的需求、架构、编程、测试等全过程的学习,最后的项目实训以学生为主体,完成整个项目。
2.2授课方式的改进
1) 授课时间调整。
我们采用“做中教,做中学”的教学方法,培养学生的职业技能,为了避免理论和实验分开授课及两次课之间周期太长的问题,笔者课题组采用4学时每课制的课程安排形式,边讲边练,在实验室把理论教学与实践教学融合为一体,避免学生直接面对枯燥的理论和语法知识,提高了学习效率。
2) 授课方式调整。
为充分利用实验室资源,尊重学生的个性化差异,我们让两个班约50名学生一起上课,但采用了两个授课教师外加一个实验教师的教师配置,基本满足1∶15的师生标准配比。小班教学能创造良好的学习环境,教师和学生能充分交流,有充分的时间找出问题,使深度学习型和表面学习型学生都受益[6]。
3) 授课过程调整。
为了保证以“做”带“学”的效果,“做”的过程控制尤其重要。我们采用以下教学步骤:
首先,教师用20分钟讲解和演示知识点。教师让学生对开发软件的功能和界面有一个感性认识,在演示过程中告诉学生如何应用知识点,并录制了视频录像,以备没有听明白的学生课下重看。
接着,学生思考和消化10分钟。让学生把思考后的想法写下来,以备后面的实施。教师也会在课堂中巡视,查看学生们的共性问题。
最后,学生利用一半时间重复实现教师讲过的内容,强化练习,加深印象。在剩下的时间里,学生还可以扩展教师讲解的知识点,完成教师没有讲到但相似的内容,并要调试通过。
总之,工程化的思维和编程能力是训练出来的,练习对问题进行分析、综合,编程,调试,然后才能体会到关键问题所在,这些都是单靠讲授不能获得的。所以,采用实验室实验授课模式是改革Web开发类课程体系的关键。
2.3真实项目驱动教学的实践
一般院校讲授的案例都是小型软件系统,在规模和复杂度上远远不如实际开发的系统,学生只需写少量代码,很难体会开发一个实际项目的艰辛。因此,学生容易轻视Web开发的难度和价值[7]。
我系引入了大连海辉公司的实际项目——客户资源管理系统,使工程概念贯穿了整个教学过程。该项目把程序设计和用户需求、文档设计、工具使用、模块集成、资源库与模块重用、测试等紧密地捆绑在一起,形成了一个开发链。在开发过程中,学生需要熟练掌握从需求分析、架构设计、开发环境配置、Web编程、数据库访问、调试测试和安全性配置到交付整个过程中涉及到的技术和非技术知识,还要撰写该软件的工程规范文档和实验报告,以备考核。
2.4课程考核方式的改革
考核体系包括3部分:
1) 平时表现。占30%,包括平时出勤率和实验操作考核。按照学生的出勤情况和实验报告上交情况给分。本类课程贴近于实际,对想要就业的学生有帮助,所以很受欢迎,出勤率较高。另外,每次上课都要完成客户资源管理系统的一个模块,下课前通过作业提交系统提交上来,教师要检查完成情况,也作为平时考核的一部分。
2) 大作业。占30%,采用小组方式,并配有一定数额的项目虚拟启动基金。大作业强调学生的团队协作能力,注重学生的学习参与性、团体合作性、实践性,培养学生的表达能力、思维能力、团体合作能力[8]。学生要利用从项目中学到的知识和经验,编制一个.Net软件。教师给每个小组分配一定数额的虚拟基金,由组长按照每人工作量的大小分配,避免学生偷懒,也有利于教师给每个学生打分。大作业要求最后上交软件、项目文档,并安排表达力强的学生陈述项目的设计过程,回答教师提问。整个项目建设应作为一个探索和试错过程,让学生在实践中体会工程思想。比较优秀的组可以以实际课题作为大作业,如齐齐哈尔大学校办网站、.Net课程网站等,本学期结束后,学生小组将在大作业的基础上继续深入研究,也可以作为毕业设计课题。
3) 在线考试。占40%。按照国际惯例,像此类实践性强的课程不宜进行闭卷考试。笔者课题组使用.Net编制了在线开卷考试系统,用选择题和填空题考察语法知识,用规定时间内完成某模块的功能考察编程能力。这种考察方式一方面减轻了教师的批卷压力,可以快速统计学生成绩,另一方面避免出现“高分低能”现象,受到实践能力强的学生的欢迎。
以上考核方式比较全面地评估学生的专业能力和潜在的发展能力。通过提交作业、软件工程文档、口头演讲、小组研究、在线考试和软件等,学生展示了自己的学习成果。考核结束后,教师要将考核结果及时反馈给学生,指出学生的成就和不足,帮助学生改进和提高。
2.5开放性实验室的管理
目前,许多学校的实验室只在有实验课时开放,平时几乎不开放,实验室及仪器设备利用率很低,造成资源闲置浪费。因此,软件工程实验室除了完成常规教学任务外,还应采用教师轮流值班,学生兼职管理的办法,帮助或组织学生完成上课未完成的任务,或自己找项目做。开放实验室比宿舍环境更好,配套教学软件齐全,还有教师帮助指导,可以更好地发挥实验室的基础平台和支撑作用。学生们的大作业大多数是在开放实验室完成的。
3实践效果
这种开放式、多层次实验教学模式有利于学生积极参加活动,提高整体素质。它使抽象的软件编程形象化,提高了教学质量和效率;提高了学生的学习积极性,帮助学生加深对理论知识的理解;提高了学生的实践能力,强化了软件开发的实战能力,实现了从学校到企业的无缝结合。在做完“客户资源管理系统”项目后,学生都感觉收获很大,特别是在软件架构设计和软件工程规范文档书写方面。在“黑龙江省第二届大学生计算机应用大赛”中,我系学生获得桌面类一等奖1项,桌面类二等奖1项,Web网站类二等奖1项,桌面类三等奖和优秀奖若干项。
4结语
软件工程专业Web开发类实验教学模式将教与学融合在一起,增强了教师和学生间的互动,提高了学生的实践能力。通过调整授课时间、地点,小班教学,项目驱动和改革考核方式,学生在掌握扎实理论的基础上又提高了职业技能和素质。
注:该论文受到黑龙江省新世纪高等教育教学改革工程项目“软件工程专业应用型人才培养模式的改革与实践”支持。
参考文献:
[1] 熊伟,洪玫. 大学本科软件工程专业建设的探索与实践[J]. 理工高教研究,2010,29(1):59-61
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[4] 何明昌. 可视化程序设计实验教学改革[J]. 实验室研究与探索,2009,28(3):88-90.
[5] 张雅琴,曹志清. 实践教学内容改革的实践与思考[J]. 实验技术与管理,2003(3):59-62.
[6] 刘雪荣,林曦,李曦达.英国高校小班教学模式及启示[J]. 河北师范大学学报:教育科学版,2009,11(12):108-112.
[7] 刘凤华,郑秋生,苗凤君.我校软件工程专业学生培养的思路[J]. 计算机教育,2007(8):40-42.
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