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应用型课程中加强实践环节的教学探索论文

发布时间:2021-08-17 15:59:28 文章来源:SCI论文网 我要评论














SCI论文(www.lunwensci.com):

摘 要:我们对多年来应用型课程的教学实践中遇到的问题以及解决的途径进行了总结。第一个问题就是,教学的内容和生产实践中的实际问题存在差距,这就造成了学生在遇到实际问题时仍然束手无策。为了更好地让学生能够在学习的过程中把课本知识和生产实践中的问题对接,在教学的过程中我们以实际系统为例贯穿课堂的始终的策略。第二,学生团队合作的经历和经验需要加强。

因为现在软件系统的研发都是以团队为基础的,团队的合作精神显得尤为重要。为了让学生们更好地得到锻炼,我们在教学的过程中,把学生分成小组,每个小组协作实现生产实践中的一个实际系统,每个学生都有明确的任务分工,并把这些工作作为成绩评定的一部分。这些措施加强了实践的环节的教学,起到了良好的效果。

关键词:应用型课程;实践环节;面向对象程序设计;Java 框架

本文引用格式:黄江兰,栾尚敏 . 应用型课程中加强实践环节的教学探索 [J]. 教育现代化 ,2021,8(39):162-165.

Teaching Exploration of Strengthening Practice in Applied Courses
HUANG Jianglan,LUAN Shangmin(School of Computer Science, North China University of Science and Technology,Beijing)

Abstract: We  have summarized the problems and solutions in the teaching practice of applied courses for many years.   The first problem is that there is a gap between the teaching content and the actual problems in the production practice, which causes the students to be helpless when they encounter practical problems. In order to better enable students to connect textbook knowledge with problems in production practice in the process of learning, in the process of teaching, we take the actual system as an example to implement the strategy throughout the classroom. Second, the experience and experience of students' teamwork need to be strengthened. Because the research and development of software system is based on the  team, the  team spirit is  particularly important. In  order to  let the students get better exercise, we  divide the students into groups in  the process  of teaching, and each group cooperates to realize a practical system in production practice. each student has a clear division of tasks, and takes these tasks as part of the performance evaluation. These measures have strengthened the teaching of practice and achieved good results.

Keywords: applied courses; practice link; object oriented programming; java framework

一 应用型课程教学中存在的问题

根据高校定位的不同,分为应用型大学和研究型大学,大部分的高等学校都是定位在应用型大学, 面向生产实践一线。应用型大学建设的一项重要任务就是应用型课程的建设问题,随之而来的就是应用型课程建设联盟的成立。针对“重教轻学、重理念轻实践、重培训干部轻培训教师、重硬件建设轻软件建设”的现状, 由 35 所应用型院校共同发起, 于 2015 年 1 月成立的应用型课程建设联盟。联盟宗旨是在专家团队指导下,以市场需求为导向,将符合本校本地区实际的应用型教育理念转化为具体实践,引领更多的校长了解课程建设的规律,带动更多的教师掌握课程建设的方法,使得更多的学生享受课程建设的快乐。联盟与教育部学校规划建设发展中心合作建立课程建设研究院,更名为课程建设协同创新中心。

以上是从国家层面注重了应用型课程的建设问题,对于教学一线的教师来说,在应用型课程的教学实践中也会遇到很多问题,需要加以解决,并且人们已经就遇到的一些问题都提出了各自的解决方案 [1-8]。有的讨论了应用型课程建设的问题和解决方法 [1-5],有的就一门应用型课程的问题和解决方法进行了讨论 [6-8],我们就某几门课程的教学实践进行了总结。

我们在应用型课程的教学中遇到的主要问题就是学生学习完课程后,对于生产实践中的现实问题仍然无从下手。分析其中的原因,主要的就是实践环节的内容缺少了重要的一步,就是没有朝着实际应用目标来解决一个生产实践中的实际问题。例如, 对计算机及其相关专业来说,大都开设网站建设方面的课程, 例如 JSP、JavaEE、web 设计、.net 等类似的课程。各门课程讲授的侧重点不同,学生学习完课程内容之后仍然有只见树木不见森林的感觉。为了解决这个问题,我们在三个方面加强了实践环节的内容,第一,在课堂上以一个生产实践中的实际问题为例贯穿整个课程,最后得到一个实际的系统,让学生亲自参与完成一个应用系统从设计到实现的整个过程。其次,让学生们自己动手、分组协作、朝着实用化的目标共同完成一个生产实践中的问题。

之所以分组协作,就是锻炼学生们的团结协作能力。一个大型的软件系统不是一个人能完成的,是一个团队共同完成的,所以,团结协作精神对计算机类, 乃至信息领域的相关专业的学生来说也是一项需要重点培养的能力。第三,技术的进步很快,我们需要实时更新教学内容。下面我们将从这三个方面来进行说明。

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二 在教学的过程中加强实践环节

在接到教学任务后,在开课之前,我们会认真研究课程应该包含的内容,确定下讲授内容之后再进一步了解这门课程所涉及到的技术,根据涉及到的技术选定一个生产实践中的例子,结合要讲授的技术确定讲授路线。

学校的 .net 的课程和 web 程序设计的课程都是以 .net 框架为背景授课。该框架是微软应用程序开发平台的总称,由多种技术构成,以通用语言运行库(Common Language Runtime)为基础,支持多种语言的开发,例如 C#、F#、VB.NET、C++、Python 等;可以用于构建 Windows 桌面应用程序,不仅支持传统的 Windows Forms 风格的编程技术, 还支持WPF 风格的编程技术;支持基于 ASP.NET 的面向Web 的网络应用程序设计,包括 Web Forms 和 Web Services 两种风格。

在 web 应用开发课程中主要讲授面向 Web 的网络应用程序设计。为了加强同学们的动手能力,要求学生朝着实用化的目标去设计一个实际的系统,而不是只是停留在表面上的一个演示系统。教材上的案例为“畅享网络学院”,这个案例学生们不一定熟悉。学生们经常使用的系统有两种,一种是学校的教务系统,他们每个学期都要上网选课、查阅成绩、提交各种实验报告、查阅课表、空闲教室等,对教务系统非常熟悉。

另外一个系统就是网络购物系统。有一些喜欢购物的同学,对购物网站的体验比较多,对于网络购物系统比较熟悉。对于这两种系统,同学们对教务系统尤其熟悉,所以教学的过程中我们选择教务系统的设计与实现为例进行讲解。学生们因为对教务系统有感性认识, 学习起来也不会感觉晦涩难懂,更不会觉着乏味。根据网站建设涉及到的技术,我们把要讲授的内容分两大部分,第一部分就是前端部分的设计与开发, 第二部分就是后端的设计与开发。所谓前端开发一般指网站前端页面开发,也就是网页的页面开发, 简单地说网站前端的内容是用户可见的网站上的内容,如网页的布局、图片、视频、特效等内容。

网站前端工程师的工作内容就是将美工设计的效果图的转化为浏览器可以运行的网页,并配合后端开发工程师把后端的数据显示出来,并实现交互。后端开发是网站后台逻辑的设计和实现,还有数据的保存和读取。

在讲解的过程中,选取学生熟悉的、常用的典型实例进行讲解。例如,一般网站都是有用户注册和登录的,用户的注册的信息通过前端发送给后端, 后端将其保存在数据库中,用户登录网站的时候, 后端需要通过用户输入的用户名和密码是否与数据库中的一致来判断用户是否有权限登录,这是后台开发中的一个最简单的功能。此功能虽然简单,但大多网站都有这个功能,并且也是学生经常使用的功能,以此深入详细地讲解,达到触类旁通的目的。教务系统中的账户信息,一般是由学校根据学号建立,并设置了初始密码的,为了讲述该问题,我们采用购物网站上用户注册的过程进行讲解。

在讲解具体的操作之前,首先对系统进行了分析,指明了哪些内容属于前端,那些内容属于后端。然后再进一步分析前端实现涉及到的实现技术和后端实现所涉及的技术,就这样逐次展开。

JavaEE 课程内容的实践性也是很强的。狭义的JavaEE 是 Sun 公司为企业级应用推出的标准平台, 用来开发 B/S 架构的软件,它是一个框架,也是一种规范,涉及 13 种技术。广义的 JavaEE 包含各种框架,其中最重要的就是 Spring、Struts 和 Hibernate 等, 最新的框架有 SpringBoot、SpringMVC 和 Mybatis 等。在做了分析之后,我们认为该课程主要讲授 B/S 结构的系统开发为主,以学生普遍熟悉的购物网站为例进行讲解,主要考虑到了两点,第一点就是涉及到的技术能够涵盖整个教学的需求;第二个就是学生要熟悉,因为学生有了直观印象之后,也容易接
受;第三点就是实用性,选择一个实用性强的系统, 既让学生感觉到学习这些知识的作用,还能让他们朝着实用化的目标去做,从而使他们能扎实地掌握所学知识。

按照系统安装、环境的搭建、工程的建立与设置、前端设计、后端设计、前后端的数据的关联以及安全设计的顺序,分门别类地进行了讲解。自始至终以购物网站为例进行,在每一步之后系统都得到了扩充和完善,在课程的最后建立起一个完整的系统。

实践性较强的课程中,还有另外一类课程,例如 MFC 这样的课程,这些课程学习的内容和网站设计的内容相差很大。对这种类型的课程,我们总结了课程的特点,研究了应该把重点的内容应该放在哪里。MFC 是微软公司实现、并提供给程序员使用的一个 C++ 类库,简称为微软基础类库,主要采用面向对象的技术对 windows API 函数进行了封装,并且提供了应用程序框架以减少应用程序开发人员工作量。

我们对课程内容分析之后,感觉最重要的一个概念就是消息映射。所谓消息映射就是把指定的消息和指定的函数关联起来形成了一个 < 消息,处理函数 > 的序对,可以通过 MFC 的类向导来建立消息映射,这里需要通过具体的实例来讲通过类向导建立消息映射的步骤,让学生反复练习,务必掌握。另外,还需要讲清楚三种项目的应用场景, 这三种项目分别是多文档、单文档和对话框。

不仅需要给学生讲清楚单文档、多文档和对话框三种应用程序类型的应用场景,还要讲解对于一个单文档和多文档工程,选择的基类不同,得到的工程的应用场景就不同,这些基类中最基本的就是 CView 类,CView 的派生类有 CScrollView 类, 它支持滚动;CCtrlView 类, 它 支 持 tree、list 和 rich edit 控件;CDaoRecordView 类, 它支持在对话框控件中显示数据库记录;CEditView 类,它提供了一个多行文本编辑器,作为编辑器可以在此基础上进一步扩展;CFormView 类,它包含对话框控件,可滚动; CListView 类, 它 支 持 list 控 件;CRecordView 类, 在对话框控件中显示数据库记录;CRichEditView 类, 它支持rich edit 控件;CTreeView 类,它支持 tree 控件。需要把这些基类的功能向学生作简要介绍,让他们知道这些不同的基类的适用场合。除此之外,还需要讲解绘图控件,让学生知道图形的绘制过程,图形文件的保存和打开等。

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三 实践中加强动手能力的培养和协作能力的培养

为了促进学生动手的积极性,我们在考核的过程中增加了对操作能力的考核。课程考核的环节有多个,在这些环节中有两个重要的环节,一个是综合实验环节,一个是期末综合考查环节。这些考核的环节的考查方式多种多样,鉴于这些课程的实践性很强, 我们在考核的过程中加强了实践性内容的考查,包含系统的实用性、完整性和操作的熟练程度等,大大促进了学生对实践环节的重视。

在 .net 课程中,把综合实验也作为一项重要的考查内容,要求学生独立完成一个完整的项目,让他们在实践中得到锻炼。对于要模拟实现的系统, 可以是大家熟悉的电商平台,例如京东、淘宝、国美、苏宁等购物网站; 也可以是大家熟悉的与学校有关的平台,例如学校的门户网站、图书馆网站、教务网站等;或者其他的同学们自己熟悉的网站。要求就是朝着实用化的目标去做。在考核时就对比实验系统和应用系统的差距,实现了应用系统中的哪些内容,有哪些内容没有实现,没有实现的原因是什么; 并且要求每个学生都现场演示以考核他们的操作熟练程度等;现场提问一些与系统有关的理论问题和实践问题让学生作答, 以检查学生对理论知识和实践内容的掌握程度。

软件开发除了技术的因素外,团结协作也是很重要的, 因为一个应用系统不可能一个人全部完成的,需要一个团队一起协作完成,这就需要有团队协作的精神, 甚至可以说团队的协作精神是软件开发成功的保障。为了培养学生们的团结协作精神, 在 JavaEE 的课程中,我们以小组的形式完成一个实际系统的开发。多位同学组成一个小组,协作完成一个项目,根据每位同学在项目中的贡献,确定考查的成绩。JavaEE 课程中,我们让学生以类似京东购物网站、淘宝购物网站、图书大厦网站等为范本, 实现一些类似的系统。采用分组协作的形式,自由组合,每人完成几个模块。这样模拟了软件开发的实际场景,锻炼了学生们的协作能力。

对于 MFC 的课程,因为是选修课程,我们主要采用了课程综合报告的形式进行考核, 包含两部分内容,第一部分就是常规的知识考核,让学生对所学内容进行总结,并写出心得体会。第二部分就是实际系统的实现。这部分也是采用分组的形式,自由组合,自己选题,可选择的题目必须有实际参考目标,例如可以实现一个类似 EXCEL 的系统,可以实现一个类似 WORD 的系统,也可以实现一个类似于数据库管理系统的系统; 也可以针对某一个领域实现一个系统,例如实现画电路图的系统、实现画化学分子式的系统等。要求一定朝着实用化的目标进行,并与实际系统比较有哪些部分实现了,有哪些部分没能实现,并且分析没实现的原因。

他们在分组协作的过程中,也遇到了很多问题,特别是在系统集成时,遇到的问题更多,例如,有的是因为接口标准没做好,数据无法传递;有的是模块划分不合理,出现了功能重复的情况;还有的采用的开发环境不统一的情况,最后集成时遇到了种种障碍。在同学们的努力下绝大多数问题都得到了解决。在整个过程中,学生们增长了对实际问题的处理能力,也切实体验到了协作的重要性。

四 与时俱进更新授课内容

技术的进步有时超乎人们的想象,特别是进入 21 世纪后,信息技术的更新换代更是快速。例如,Java 系列从最早的 J2EE 开始很快就升级到了JavaEE,各种框架层出不穷,从最早的 Struts、Spring 和 Hibernate 形成的 SSH 组合,到现在流行的 Spring、SpringMVC 和 MyBatis 形成的 SSM 组合,在技术上都有了很大的进步。以前以 SSH 组合框架的 B/S 结构系统的开发很流行,现在已经逐步被 SSM 组合框架所取代,因为这些新技术让系统开发从经济上更节省、实现上更省力、维护上更方便,所以原有的框架自然要被新的框架取代,选择 SSM 组合框架作为讲授内容, 同时也对 Struts 和 Hibernate 作了简要介绍。

对于 MFC 从最初版本发展到现在,在很多方面也都做了改进。例如,Visual C++ 6.0, 集成了MFC6.0(mfc42.dll),于 1998 发行。在该版本中,对于单文档和多文档的工程能选择的基类只有 CView 类 ;CView 的 派 生 类 有 CEditView 类 ;CFormView 类, 它包含对话框控件, 可滚动;CScrollView 类, 它 支 持 滚 动;CHtmlView 类, 它 支 持 网 页 开 发; CListView 类, 它支持 list 控件;CRichEditView 类, 它支持 Rich Edit 控件;CTreeView 类, 它支持 tree 控件。

后来也发布了很多版本以满足新的需求,在新版本中有两个方面的更新。第一种更新就是增加了一些新的类,以满足新的需求,或者让资源得到优化;第二种就是对已有的类进行了更新,例如, 对于 CHtmlView 类,在 VC6.0 实现的系统中,有些网页上的命令已经不能正确识别,但在后来的版本, 例如 VC2015 中就能顺利完成。在课程中实时更新课程内容,让课程内容和技术进步的步伐相适应,让学生能够跟上技术的进步,这有利于更好、更快地走向工作岗位。

五 结论

在应用型的课程中要加强生产实践环节的力度, 让学生了解软件开发的真实过程,这样,就能缩短学生走向社会后的适应时间,为学生更好适应工作打好基础。

参考文献
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[8]李小丽 . JavaEE 教学改革与实践 [J]. 科教导刊 ( 电子版 ), 2016(5):51-51.

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