計(jì)算機(jī)信息類綜合實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)與實(shí)踐

實(shí)驗(yàn)課程改革

王變琴,劉樹郁,許海州,劉 陂

(中山大學(xué)東校區(qū)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心,廣東廣州 510006)

實(shí)驗(yàn)課程改革

計(jì)算機(jī)信息類綜合實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)與實(shí)踐

王變琴,劉樹郁,許海州,劉 陂

(中山大學(xué)東校區(qū)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心,廣東廣州 510006)

綜合實(shí)驗(yàn)課程對(duì)培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)綜合運(yùn)用能力和實(shí)踐創(chuàng)新能力有重要作用。采用案例驅(qū)動(dòng)方法設(shè)置信息類綜合實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容,以集成式、一站式企業(yè)級(jí)服務(wù)器作為實(shí)驗(yàn)平臺(tái),開展實(shí)踐為主的案例驅(qū)動(dòng)教學(xué)方法。實(shí)踐證明,這種綜合實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)模式有利于挖掘?qū)W生創(chuàng)新潛能、提升學(xué)生綜合素養(yǎng)。

計(jì)算機(jī)信息類;綜合實(shí)驗(yàn)課程;案例教學(xué)模式

綜合實(shí)驗(yàn)課程可以融合多門課程內(nèi)容,對(duì)鞏固已學(xué)知識(shí)、開闊思路,以及提升學(xué)生知識(shí)綜合運(yùn)用能力、創(chuàng)新能力有積極作用。目前許多高校[1-5]探索這類實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)模式。計(jì)算機(jī)信息類課程,像數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用、編程語(yǔ)言、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等是計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的核心課程,它們的特點(diǎn)是實(shí)踐性強(qiáng)。雖然在知識(shí)體系上各自獨(dú)立,但在實(shí)際應(yīng)用中,其內(nèi)容相互關(guān)聯(lián)、交叉融合。目前這些課程單獨(dú)開課,教學(xué)偏重于理論,即使有輔助的實(shí)驗(yàn),也是對(duì)理論課的補(bǔ)充,其實(shí)驗(yàn)內(nèi)容較為基礎(chǔ),主要是針對(duì)一些知識(shí)點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,普遍缺少知識(shí)實(shí)際綜合運(yùn)用的內(nèi)容,不利于學(xué)生綜合能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)[6-7]。

針對(duì)存在問(wèn)題,我們立項(xiàng)對(duì)計(jì)算機(jī)信息類綜合實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)模式進(jìn)行探索,增設(shè)了一門基于案例教學(xué)的綜合實(shí)驗(yàn)課程——“企業(yè)級(jí)服務(wù)器應(yīng)用開發(fā)技術(shù)”,將數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、編程語(yǔ)言、應(yīng)用開發(fā)模式、集成開發(fā)平臺(tái)等融為一體。其最大特點(diǎn)是通過(guò)校企合作模式[8-10],引入集成式、一站式的系統(tǒng)——IBM Power System(P570)作為課程實(shí)驗(yàn)平臺(tái),并采用案例驅(qū)動(dòng)教學(xué)方法[11-12]。通過(guò)案例承載課程內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)知識(shí)交叉、融合,培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)綜合運(yùn)用能力,提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神。

1 信息類綜合實(shí)踐課程建設(shè)

綜合實(shí)驗(yàn)課程打破了傳統(tǒng)課程之間的界限,它是對(duì)計(jì)算機(jī)軟件知識(shí)的綜合運(yùn)用和創(chuàng)新。除了將相關(guān)課程內(nèi)容有機(jī)融合外,還增設(shè)了新內(nèi)容,因此在課程定位、內(nèi)容選擇、教學(xué)方式等方面不同于傳統(tǒng)課程。

1.1 課程定位與目標(biāo)

課程定位為數(shù)據(jù)庫(kù)、編程語(yǔ)言、開發(fā)模式、開發(fā)平臺(tái)的綜合運(yùn)用課程,作為計(jì)算機(jī)應(yīng)用、軟件技術(shù)、信息管理等本科相關(guān)專業(yè)高年級(jí)的專業(yè)選修課,適合在數(shù)據(jù)庫(kù)、編程語(yǔ)言、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及軟件工程等相關(guān)課程全部完成后開設(shè)。該課程利用企業(yè)級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)平臺(tái)——IBM Power Systems來(lái)直觀地呈現(xiàn)相關(guān)知識(shí)及其綜合運(yùn)用。設(shè)定的教學(xué)目標(biāo)為:

(1)熟悉企業(yè)級(jí)服務(wù)器系統(tǒng)的基本操作與系統(tǒng)管理方法;

(2)掌握企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)的主要功能及應(yīng)用;

(3)了解企業(yè)級(jí)應(yīng)用的組成、模塊之間的關(guān)系;

(4)掌握企業(yè)級(jí)應(yīng)用的開發(fā)模式及開發(fā)方法;

(5)能夠開發(fā)簡(jiǎn)單的企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)。

1.2 案例驅(qū)動(dòng)的教學(xué)內(nèi)容設(shè)置

圍繞以上教學(xué)目標(biāo),利用教學(xué)案例承載教學(xué)內(nèi)容,并按照案例所涉及的知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系組織課程內(nèi)容、結(jié)構(gòu)。

1.2.1 案例設(shè)計(jì)

課程內(nèi)容圍繞案例進(jìn)行組織。利用案例將理論知識(shí)、實(shí)踐技能與實(shí)際應(yīng)用環(huán)境結(jié)合在一起,因此課程案例設(shè)計(jì)是課程建設(shè)過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。按照企業(yè)級(jí)應(yīng)用開發(fā)方法來(lái)設(shè)計(jì),以案例實(shí)現(xiàn)為導(dǎo)向,將其融入到整個(gè)教學(xué)過(guò)程中,并由此推動(dòng)創(chuàng)新。其設(shè)計(jì)原則為:

(1)案例具有完整性。案例項(xiàng)目無(wú)論大小,應(yīng)該設(shè)計(jì)成包括前端、應(yīng)用邏輯、后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)等涉及相關(guān)課程的多個(gè)知識(shí)點(diǎn)的一個(gè)相對(duì)完整系統(tǒng),滿足課程培養(yǎng)目標(biāo)。

(2)具有擴(kuò)充和拓展性。有利于學(xué)生的拓展和完善,能夠充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,激發(fā)學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

(3)可組裝性。學(xué)生能夠按照提供的源碼和實(shí)現(xiàn)步驟組裝完成原型系統(tǒng)。

1.2.2 課程內(nèi)容

主要包括案例背景介紹、實(shí)驗(yàn)平臺(tái)系統(tǒng)基礎(chǔ)、實(shí)例數(shù)據(jù)庫(kù)、應(yīng)用開發(fā)方法及工具。案例背景介紹案例需求、應(yīng)用流程框架、模塊邏輯關(guān)系圖等;實(shí)驗(yàn)平臺(tái)系統(tǒng)基礎(chǔ)介紹企業(yè)級(jí)服務(wù)器(IBM i系統(tǒng))技術(shù)獨(dú)立的體系結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)、基于對(duì)象的管理、消息機(jī)制、工作流管理,以及系統(tǒng)安全機(jī)制;實(shí)例數(shù)據(jù)庫(kù)介紹企業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)(DB2 for i)的主要功能及其實(shí)現(xiàn)方式;應(yīng)用開發(fā)部分介紹企業(yè)級(jí)應(yīng)用開發(fā)方法、相關(guān)語(yǔ)言,以及集成的開發(fā)工具。

1.2.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

根據(jù)案例實(shí)現(xiàn)的要求、模塊之間的關(guān)系以及順序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的特點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)?zāi)K之間有先后依賴關(guān)系,需要學(xué)生按順序完成實(shí)驗(yàn),實(shí)現(xiàn)課程案例。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括IBM i系統(tǒng)接口、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、應(yīng)用邏輯設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、屏幕設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、打印報(bào)表設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),以及應(yīng)用系統(tǒng)維護(hù)等多個(gè)實(shí)驗(yàn),見表1。

表1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置

1.3 案例驅(qū)動(dòng)的實(shí)踐教學(xué)方法

案例實(shí)踐教學(xué)方法突出知識(shí)的綜合運(yùn)用,將綜合能力、創(chuàng)新能力培養(yǎng)滲透到教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)中。采用案例驅(qū)動(dòng)、理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合,并以實(shí)驗(yàn)為主導(dǎo)的多環(huán)節(jié)教學(xué)方法:

(1)課堂教學(xué)講述概念術(shù)語(yǔ)、基本理論、方法原理以及實(shí)現(xiàn)機(jī)制,并根據(jù)需要進(jìn)行實(shí)時(shí)演示操作。課堂講解力求少而精,注重啟發(fā)、引導(dǎo),并與學(xué)生互動(dòng)。

(2)實(shí)驗(yàn)教學(xué)突出實(shí)驗(yàn)的目的性以及學(xué)生的主體作用,更多地實(shí)施個(gè)性化指導(dǎo)。利用案例提高學(xué)生操作技能、培養(yǎng)創(chuàng)新思維并加深和拓寬理論知識(shí)。

(3)精心設(shè)置單元練習(xí),以鞏固各個(gè)部分的知識(shí)點(diǎn)、重點(diǎn)與難點(diǎn)。

(4)最后通過(guò)期末考試促進(jìn)學(xué)生對(duì)課程知識(shí)點(diǎn)的全面復(fù)習(xí)、歸納總結(jié),達(dá)到學(xué)以致用、融會(huì)貫通的目的。

在教學(xué)實(shí)施過(guò)程中,倡導(dǎo)“做中學(xué)”,教學(xué)案例將理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)融合,使課堂學(xué)習(xí)融“教、學(xué)、做”為一體,把知識(shí)、能力的學(xué)習(xí)過(guò)程置于實(shí)際應(yīng)用環(huán)境中。強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為主體,教師則更多的是引導(dǎo)、指導(dǎo)、示范和答疑。

1.4 多因素成績(jī)?cè)u(píng)定法

有效的考核方法能調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、興趣,提升教學(xué)質(zhì)量。該課程采用多因素考核:

(1)上機(jī)實(shí)驗(yàn)(占總成績(jī)60%)考查學(xué)生動(dòng)手能力、綜合運(yùn)用知識(shí)能力以及解決實(shí)際問(wèn)題能力。學(xué)生需要按照實(shí)驗(yàn)任務(wù)要求上機(jī)完成實(shí)驗(yàn),并上機(jī)提交包含源代碼的結(jié)果。

(2)課后作業(yè)(占總成績(jī)10%)考查學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)及關(guān)鍵技術(shù)的掌握程度。

(3)期末考試(占總成績(jī)30%)考查學(xué)生對(duì)整個(gè)課程基本知識(shí)點(diǎn)、知識(shí)結(jié)構(gòu)以及原理方法的掌握情況。

2 課程特色

這門綜合實(shí)驗(yàn)課程在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)選擇、課程內(nèi)容設(shè)置、教學(xué)方式等方面具有特色。

(1)集成的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。依托IBM Power Systems (P570),同時(shí)支持安裝AIX、IBM i和Linux3種操作系統(tǒng)。其中IBM i是一款具有獨(dú)特體系結(jié)構(gòu)的集成操作系統(tǒng),可以看成是最早的一體機(jī),具有集成的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)(DB2 for i)、各種編程語(yǔ)言環(huán)境(RPG,COBOL, C,C＋＋,Java,PHP等)、集成的開發(fā)工具(ADTs, RDP,WDS,RDi for SOA等)以及多種應(yīng)用運(yùn)行環(huán)境,包括Java、Web Sphere商業(yè)智能許多軟件,這種集成式、一站式的系統(tǒng)為綜合實(shí)驗(yàn)課程提供了良好的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。

(2)案例驅(qū)動(dòng)課程內(nèi)容。根據(jù)案例需求,注重知識(shí)的實(shí)用性和針對(duì)性,通過(guò)案例設(shè)計(jì)的完整性保證課程知識(shí)體系結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)性、完整性。按照由淺入深、循序漸進(jìn)的方式直觀地進(jìn)行展示。課程內(nèi)容包括了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)基本操作、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、相關(guān)編程語(yǔ)言知識(shí)、界面設(shè)計(jì)、集成開發(fā)工具的使用,讓學(xué)生在設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)案例項(xiàng)目的過(guò)程中學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)和知識(shí)的綜合運(yùn)用。

(3)案例實(shí)踐教學(xué)方法。采用以案例為背景,融理論和實(shí)驗(yàn)一體化,并以實(shí)驗(yàn)為主導(dǎo)的教學(xué)方法。學(xué)生在好奇心的驅(qū)動(dòng)下,按照實(shí)驗(yàn)步驟完成實(shí)驗(yàn)?zāi)K,實(shí)現(xiàn)課程案例。在獲得成就感的同時(shí),培養(yǎng)了學(xué)生的知識(shí)綜合運(yùn)用能力、發(fā)現(xiàn)實(shí)際問(wèn)題和解決問(wèn)題能力,并獲得實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際操作技能。

(4)精品教學(xué)資源網(wǎng)站。網(wǎng)站(http://222.200.181.101/i/)內(nèi)容包括課程簡(jiǎn)介、教學(xué)大綱、課堂教案、電子書、部分視頻、實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)、課后練習(xí)與答案、考試重點(diǎn)、模擬試題與答案以及相關(guān)網(wǎng)站鏈接等。課程網(wǎng)站整合了相關(guān)教學(xué)資源,為教師教學(xué)和學(xué)生自學(xué)、課后復(fù)習(xí)及進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)提供方便。

(5)資深專業(yè)教師團(tuán)隊(duì)。綜合實(shí)驗(yàn)課程的開設(shè)對(duì)教師的專業(yè)知識(shí)、相關(guān)學(xué)科知識(shí)以及實(shí)驗(yàn)平臺(tái)系統(tǒng)操作等綜合業(yè)務(wù)能力有更高的要求。這門課程的主講教師長(zhǎng)期從事實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作,積累了豐富的實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn),曾多次參加企業(yè)高校師資培訓(xùn),獲多項(xiàng)全球?qū)I(yè)技術(shù)認(rèn)證,具有專業(yè)特長(zhǎng)。同時(shí)還邀請(qǐng)了企業(yè)(例如, IBM公司)資深教育專員、資深專家講授部分課程內(nèi)容,并與學(xué)生分享他們?cè)谄髽I(yè)工作的體會(huì),開闊學(xué)生視野。

3 結(jié)束語(yǔ)

作為獨(dú)立的教學(xué)實(shí)踐活動(dòng),這門綜合實(shí)驗(yàn)課程是專業(yè)教學(xué)達(dá)到一定程度后對(duì)知識(shí)的綜合理解、運(yùn)用和創(chuàng)新。目前已經(jīng)開設(shè)10多次,選修人數(shù)超過(guò)1 200人次,得到學(xué)生的普遍好評(píng)。通過(guò)在教學(xué)實(shí)踐中不斷探索與改進(jìn),對(duì)課程教學(xué)資源不斷更新和完善,目前已較為成熟,取得良好的教學(xué)效果。做法總結(jié)如下:

(1)選擇良好的綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)支撐;

(2)建設(shè)精品課程資源網(wǎng)站;

(3)采用案例驅(qū)動(dòng)的綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法;

(4)富有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的教師團(tuán)隊(duì)。

References)

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Design and practice on comprehensive experiment courses for computer information major

Wang Bianqin,Liu Shuyu,Xu Haizhu,Liu Po
(Education&Experiment Center,Sun Yat-sen University,Guangzhou 510006,China)

Comprehensive experimental courses play an important role in integrated use of knowledge and practical innovation for undergraduates.A comprehensive experimental course is designed using the case driven teaching approach.A kind of enterprise server with integrated software services as an experimental platform of the curriculum to carry out the practice of teaching method.Practices show that the teaching mode of the comprehensive experimental course is helpful for students to excavate innovation and improve their comprehensive quality.

computer information major;comprehensive experimental curriculum;teaching mode based on cases

G423.07

A

1002-4956(2015)4-0213-03

2014-09-16

中山大學(xué)信息技術(shù)國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究項(xiàng)目(2013-5-18);2014年中山大學(xué)本科教學(xué)改革研究課題(02088-16300005)

王變琴(1963—),女,陜西蒲城,博士,高級(jí)工程師,主要從事實(shí)驗(yàn)教學(xué)、校企合作項(xiàng)目及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全、數(shù)據(jù)挖掘方面的科研工作.

E-mail:wangbq＠m(xù)ail.sysu.edu.cn