時間:2023-09-28 18:00:27
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇課程開發與課程設計,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
1研討類培訓課程的特點與分類
研討類培訓課程要求在主持人的引導下,借助質疑反思等研討工具,學員圍繞研討主題進行獨立系統思考、相互交流啟發,最終實現能力提升。與課堂講授、現場教學、情景教學等課程相比,這類課程具有以下幾個特點:一是以實踐中的熱點難點問題作為研討主題,契合成人問題導向的學習動機。二是借助思維發散、探索和收斂的工具方法,促使學員不斷進行質疑反思,在研討過程中進行學習與提升。三是以學員為主體,為學員提供一個安全而舒適的對話環境,通過主持人的引導和催化,促使其積極參與到研討交流中,在參與過程中學習。四是通過團隊學習方式,提供交流平臺,增加彼此之間交流,促進思維碰撞,共同學習成長。按照內容,研討類課程可以分為四類:第一類是經驗分享型,以交流工作實踐中的經驗做法、開拓思路、經驗運用為主要目的。這類課程要求學員在課前根據主題準備好報告材料,課程實施過程中,其他學員圍繞主題報告從不同角度和層面進行提問,展開討論。第二類是案例分析點評交流型,以研討典型案例處理方法,升華認識,固化經驗為主要目的。這類課程一般要求選取典型企業典型案例,引導學員從自身角度思考事故處理方法,相互啟發,最終固化事故處理步驟,為以后工作提供借鑒。第三類是問題研討型,分為共性問題研討和個性問題研討兩類。共性問題研討主要是針對組織層面和崗位層面所共同關注的熱點難點問題,學員通過團隊學習方式,對問題進行澄清、重構和分析,最終提出問題解決思路和建議以及下一步行動方案。個性問題研討主要是針對學員在工作或生活中存在的個性化問題,通過學員自身對問題的提出,其他學員對問題重構和解決策略的提問,啟發學員找到解決問題的策略,實現個人學習與發展。第四類是專家點評或答疑式交流研討。這種形式主要為學員搭建業務部門領導或專家之間的交流研討平臺,請業務部門領導和專家針對學員工作中存在的疑難問題進行答疑解惑,既解決了學員工作中的實際問題,又使業務部門領導和專家了解基層工作和實踐狀況。
2研討類培訓課程設計與開發的原則
目前,人們對講授類課程的設計與開發已經做了很多的研究工作,研討類課程設計與開發相對還比較薄弱。筆者經過大量實踐和研究,感到研討類課程設計與開發應遵循以下四個方面原則。一是規范性。要將研討交流定位為課程,按照課程的標準和規范性進行設計,才能避免課程的簡單化、過程設計不細化,確保研討課程質量。二是針對性。研討類課程與其他課程一樣,要進行組織、崗位和個人培訓需求調研,根據需求,有針對性設置研討目標和研討內容,完成從需求到目標、目標到課程內容、方式方法的轉化。三是差異性。研討類課程設計與開發要緊密結合研討類課程自身特點,有針對性把握關鍵環節,將研討類課程差異性和優勢充分發揮出來,提高培訓效果。同時,要根據研討內容的不同,選擇合適的工具方法實現研討課程目的。四是創新性。研討類課程設計與開發也要與時俱進,融入培訓新理念、新工具、新方法,不斷提高研討類課程質量和效果。
3研討類課程設計與開發流程及關鍵控制點
中石化管理干部學院經過長時間探索和實踐,提出研討類課程設計與開發流程。第一步,進行需求調研,即針對組織、工作和個人3個層面,開展需求調研,廣泛收集各個層面培訓需求,同時了解課程背景、目標學員群體特點和可獲得的課程資源。第二步,在完成需求調研基礎上,對課程背景、培訓需求、目標學員和課程資源進行分析。第三步,進行課程目標設計、研討主題設計、研討過程設計和學用轉化設計和學習評估設計。第四步,完成課程大綱編寫。依據研討類課程設計與開發原則,筆者結合煉油企業質量處(科)長培訓項目(下文簡稱質量處長培訓)中“如何提升油品質量全過程控制(下文簡稱油品質量控制)”研討課程為例,重點探討研討類課程設計與開發環節流程中的需要特別關注的關鍵控制點,包括目標學員分析、課程目標設計、研討內容設計、研討過程設計和學用轉化設計。
3.1目標學員分析
目標學員分析的目的是使課程開發者充分了解學員群體的特征及最佳學習方式,這一點對課程開發者尤其重要。質量處(科)長培訓項目目標學員主要來自于煉油企業從事質量管理的負責人,學員分析及課程設計需要考慮事宜。
3.2課程目標設計
企業高層管理者不僅關心培訓過程,更關心培訓效果,關心培訓能給企業帶來多大業務收益。這就需要在課程設計階段,運用“以終為始”的理念,尋找解決業務問題所帶來的業務收益,以企業的業務收益為出發點,確定實現業務收益所需員工的行為改變,進而確定促進員工行為改變所需的知識、態度和技能,需要提升的這些技能、態度、知識或視野就是本次培訓課程目標。此外,課程目標既是開發培訓內容的依據,也是評估培訓效果的標準。因此,課程目標的設計必須清晰明了,符合SMART原則。運用“以終為始”理念和“SMART”原則,油品質量控制課程的目標定位為:促使學員系統思考和創新思考,激發學員自身智慧,梳理出從原油、加工過程、產品調和到儲運全過程的風險點,提出有效防控措施,并著手開展管控工作。“培訓目標設計”過程。按照問題解決的邏輯結構,即理解并重構問題、分析問題原因、提出解決問題策略、采取行動并進行反思,將油品質量控制課程目標分解為4個:目標1,運用澄清問題工具方法,促使學員梳理出從原料、加工過程、三劑調和到出廠全過程的風險點。目標2,運用原因分析工具方法,促使學員尋找風險點出現的原因。目標3,運用激發學員群策群力的工具方法,促使學員尋找有效的防控措施。目標4,運用方案優選和促進行動的工具方法,促使學員結合企業實際,優選防控措施、制定行動方案,開展管控實施。
3.3研討內容設計
在課程目標清晰的基礎上,接下來可設計研討內容,目前有很多方法有助于研討內容的設計。在油品質量控制這個課程中,我們運用“對策型魚骨圖”的方法,綜合考慮多種因素,帶領學員進一步思考和找尋解決這些問題辦法和措施,逐步明確了研討內容。油品質量控制研討課程運用
3.4研討過程設計
一是研討方法和組織形式設計。研討類課程設計的關鍵是根據課程目標,選擇合適的發散、探索和收斂工具來促使課程目標的實現,獲得預期的成果。而研討組織形式的選擇主要根據目標學員人數和課程時間來決定,如果目標學員人數較多、課程時間相對較短,可以采用先分組再集中方式,分組原則主要根據目標學員工作年限、職位層級來確定,盡量保證小組成員的多元化;如果目標學員人數較少,采用集中研討。“油品質量控制”研討課程的目標有4個,根據4個目標選擇合適的發散和收斂工具以及組織形式。二是研討時間和空間設計。根據西里爾.帕金森所提出的帕金森定律——“工作可以自動膨脹,占滿所有可利用的時間”,研討時間設計可以比預期少一些,當學員需要時再延長。針對“油品質量控制”研討課程,目標1(尋找和梳理風險點)安排4學時,目標2(風險點原因分析)安排2學時,目標3(防控措施尋找)安排8學時,目標4(制定行動方案)安排了2學時。研討空間設計既包括物理空間設計,即研討場地的布局,也包括學員情緒/心理空間設計,即要營造一個氛圍,讓學員感覺說出他們的想法是安全的。針對“油品質量控制”研討課程,根據研討方式和組織形式,考慮到學員心理安全氛圍營造,進行研討場地的設計。
3.5學用轉化設計“油品質量控制”研討
[關鍵詞] 混合式學習; 中職課程設計與開發; 學習效果
[中圖分類號] G434 [文獻標志碼] A
[作者簡介] 趙玉(1976―),女,山東濟南人。副教授,博士,主要從事教育技術應用和教師專業發展研究。E-mail:。
一、引 言
混合學習倡導將面對面學習與在線學習相融合[1]。混合式教學整合了傳統教學模式和網絡教學模式的整體優勢,成為穩步推進教學信息化進程中一個具有現實性和必要性的選擇與過程[2]。在有的教學情境中,以集體學習為主要特征的課堂面授教學形式更適合;在有的教學情境中,以個別化學習為主要特征的在線學習形式可能更適合;而在更多情況下,可能需要二者混合使用[3]。何克抗教授指出:課堂教學是學校教育的主陣地,教育信息化不能總是敲邊鼓、打戰,而必須面向這個主陣地打攻堅戰[4]。混合式學習的課程設計是班級授課制的必然要求,混合式學習設計是促進學生課外學習、發展學生專業技能的需要[5]。目前,我國的高等院校和中小學都在積極地營造混合學習的教學環境,并鼓勵教師將混合學習應用于課程的設計開發和實施中[6]。本文以廣東技術師范學院師范專業必修課程“中職課程設計與開發”混合學習的設計和實施為例,探討職業技術高等師范院校課程混合學習的效果及實施過程中的問題與對策。
二、“中職課程設計與開發”
課程混合式學習設計
“中職課程設計與開發”是職業技術高等師范院校面向師范生開設的教師教育模塊課程。該課程基于“工學結合一體化”課程開發理念,由教師引導學生了解職業教育課程特點,掌握中等職業學校課程設計與開發的方法。
(一)“中職課程設計與開發”混合式學習設計前端分析
1. 課程學習目標
該課程的學習目標主要有:(1)知識目標。學生通過課堂學習,能說出職業教育的基本特點;能陳述中職課程設計與開發的基本步驟。(2)能力目標。通過調研學習,學生能準確分析中職學校課程特點,在調研與分析過程中提高觀察、分析并解決問題的能力;通過小組協作學習,學生能撰寫一門課程的設計與開發方案;通過展示與交流學習,學生能學會恰當表達自己,學會正確評價他人。(3)情感目標。通過小組協作與探究,學生能加深對中職學校及學生的認識;通過小組協作,學生能逐步提升培養協作意識及團隊精神;通過小組交流與分享,學生能學會正確認識自己和他人。
2. 學習者特征分析
學習者是教育技術學專業本科三年級學生,在此之前已經學過“教學系統設計”、“教育學”、“教育心理學”、“多媒體教學軟件的設計與開發”等課程,對于學習本課程有良好的理論與實踐基礎。該課程直接面向中職學校,與本專業的就業方向直接相關,因此容易引起學生的興趣與注意力。大三學生具備了一定的小組協作與探究能力,他們愿意接受在真實情景中協作學習,探討問題,提出自己的見解。另外,他們對網絡學習環境也非常適應,騰訊 QQ 是最為流行的網上聊天軟件,微博也是他們常用的記錄交流分享工具。
3. 混合式學習的環境分析
開展“中職課程設計與開發”課程混合式學習的外部環境條件包括:教師主導的課堂教學與技能實踐環境;基于QQ群、微博、E-mail的學習交流、主題討論、資源共享以及自主學習與小組協作學習環境;行業企業專業人員現場指導的學習環境等。協同利用教師、行業專家、學生資源,基于QQ群、微博、E-mail網絡環境開展交流學習,促進學生對知識的意義建構,培養學生自主學習、探究學習與協作學習的能力。
(二)“中職課程設計與開發”混合式學習活動與資源設計
1. 教學過程總體設計
實現一門課程的設計與開發,主要完成四大任務:行業情況分析、典型工作任務分析、學習領域分析以及學習情境設計。因此,在“中職課程設計與開發”教學過程中緊緊圍繞四大任務,將理論講解、小組學習以及演示交流穿行。(1)理論講解,4課時。由教師講解當前職業教育改革的理念、熱點及趨勢,引導學生分析職業教育面臨的教育變革,幫助學生及時更新學習觀念。教師講解中職課程開發的指導思想及操作思路,講解崗位分析、典型工作任務分析、學習領域分析以及學習情境設計等理論知識,為學生提供學習支架。(2)小組學習,6課時。小組通過網絡查閱、實地走訪、問卷調查以及訪談等方法獲取中職課程的信息,了解與本專業直接相關的專業中職學生的畢業去向,從他們的工作崗位中了解工作崗位及其特點,并通過分析歸納典型工作任務,制定學習領域,確定學習情境。(3)演示交流,6課時。每個小組定期交流工作進展、工作成果以及工作困難。通過交流,教師和全班同學了解小組的學習情況,更重要的是能及時為小組工作提供必要幫助。
2. 學習活動設計
學習活動主要圍繞行業情況分析、典型工作任務分析、學習領域分析和學習情境設計四項任務展開。課堂面對面學習活動主要包括教師講解、小組匯報、交流評價。在線學習活動主要包括學生按照教師提示要求及任務要求,在網絡環境下自主完成在線的個體學習和小組學習活動,完成教師布置的任務。
3. 學習資源設計
現有的學習資源包括教師的講義、PPT、收集的部分中職學校相關專業的課程設計與開發案例資料,以及趙志群的《職業教育工學結合一體化課程開發指南》一書和嚴中華的《職業教育課程開發與實施――基于工作過程系統化的職教課程開發與實施》一書。其他相關資源由師生共建共享。
(三)“中職課程設計與開發”混合式學習教學評價設計
1. 學習過程的評價
主要評價學生參與面對面以及在線學習活動的積極性與效果,采用組內自評以及教師評價相結合的方式進行評價,主要考查出勤、小組階段性成果匯報、個人發帖及組織討論等情況,記入平時成績,占課程總評成績的40%。
2. 學習結果的評價
主要評價學生對課程學習內容的掌握情況,包括期末小組總結性成果匯報和課程知識點的筆試,記入期末成績,占課程總評成績的60%。課程學習內容的學習水平包括知識、理解、應用、分析、綜合等五個層次,從這五個層次上進行考試題目的設計。小組總結性成果匯報成績折合成個人成績,與筆試成績各占期末成績的50%。
3. 學習興趣與滿意度調查
在課程學習結束后,使用問卷對學生的學習態度、學習滿意度等進行調查分析。
三、“中職課程設計與開發”
課程混合式學習實施
根據前述設計方案,筆者于2012―2013第一學期給2010級教育技術學專業師范一班44名學生開設了“中職課程設計與開發”課程,開展了混合式學習教學試驗。課程混合式學習實施過程主要包括課程導入、學習活動和評價測試等三個階段。
(一)課程導入
課程導入主要是面對面學習,由教師介紹該課程的學習內容、學生需要學習的學習材料和需要完成的任務、課程的成績評定方式以及課程學習的信息通道等。學生要設計并開發相應的中職課程的教學內容與教學策略,從工作過程到課堂教學,需要逐步推進:考慮職業工作崗位工作任務學習領域學習情境等。分析的基本思路是:行業情況分析工作崗位分析典型工作任務分析(確定典型工作任務的方法)。開發一門中職課程的思路是:專業調研典型工作任務分析學習領域學習情境。
(二)學習活動
1. 行業情況分析
要完成某職業典型工作任務分析,需要學生去對 職業進行探底,做好行業情況分析和工作分析。要求學生以小組為單位選定一個相關職業(職位);選取該職業有代表性的企業(單位);分析該職業重要崗位和工作任務,可初步確定其工作內容和工作要求,并對其進行結構劃分。學生之間、師生之間、學生與調查對象之間可以利用面對面、課程實驗QQ群、微博等線上線下作多種交流,做好PPT匯報,并提交紙質及電子文檔分析報告。
小組第一次匯報,主要針對行業情況分析,為典型工作任務分析提供基礎,全班進行交流評價。教師通過聽取匯報提出修改意見及下一步的學習任務。教師指出各小組的共性問題:(1)自身角色定位。要把自己當作中職教師,為自己的學生(中職學生)去了解他的就業環境、就業職位,并在這一過程中鍛煉自己的分析能力。(2)查找資料途徑。尋找資料,可以通過網絡,更多地還需要跟相關行業的專家去交流,比如實際中的軟件程序員、幼兒園教師。(3)分析思路。本課程的終極目標是每個小組要提交一份一門課程的設計方案。思路是從宏觀到微觀,從實際工作到課堂,例如廚師、茶藝師。課程的設計方案包括行業分析、學習領域、具體知識點,由泛到細。回答出“典型工作任務”、“學習領域”、“學習情境”三個問題,方案才是完整的。
2. 典型工作任務分析
在小組做第一次行業情況分析匯報的基礎上,教師提出第二個學習任務:提煉典型工作任務,并向學習領域轉換,要求給出明確的典型工作任務和學習領域。重點在于如何把典型工作任務轉到學習領域,如何確定學習領域,如何確定學習情境等,教師重點講解學習領域和學習情境相關知識點內容。
小組第二次匯報,典型工作任務分析及典型工作任務與學習領域的轉換。教師點評典型工作任務分析不夠清楚,典型工作任務與學習領域的轉換不夠恰當。教師再次強調典型工作任務、學習領域和學習情境三個專業術語。
3. 學習領域分析
職業教育的學習領域課程,是以一個職業的典型工作任務和以工作過程為導向的,通過職業的典型工作任務、學習目標、學習與工作內容、學習要求、教學方法與組織形式說明、學業評價方式等內容確定的教學單元[7]。學習領域分析主要是把典型工作任務轉到學習領域,并按照以上思路對學習領域進行詳細描述。
小組第三次匯報,學習領域分析,重點分析一項學習領域的設計內容。教師注意到學生很快進入了課堂教學的設計,但實際上應該先搞清楚學習領域。教師重申本課程的目的是開發一門課程,具體思路是:第一步,從市場、企業看一個具體崗位,知曉它的名稱與典型工作任務(典型工作任務分析);第二步,從典型工作任務轉換到學習領域,二者內涵一致,但詞語表述可以不一致,后者更精煉、更科學;第三步,從學習領域中挑選具有代表性的學習單元做學習情境分析,學習情境(學習單元)積累起來是一門課程(學習領域),學習領域積累起來是一個專業。
4. 學習情境分析
學習情境也是一個學習單元,是能反映結構相對完整的工作過程的學習內容,所以既包括工作情景的描述,更包括工作情境中的所用到的方法,如行動導向教學法的設計與體現[8]。典型的工作任務是在工作情境中完成的,學習任務相應地是在類似工作情境的學習情境中完成。
小組第四次匯報,期末匯報,以“中職‘×××’課程設計與開發”為匯報主題,按職業、崗位、典型工作任務、學習領域、學習情境等逐一匯報,其中重點是分析一項學習情境的內容。
(三)評價測試
1. 課程考核
按前述課程混合式學習設計中的教學評價設計的方案,學生的課程總評成績由平時學習過程的評價成績和期末學習結果的評價成績兩大部分組成。
平時學習過程的評價成績主要包括學生平時出勤記錄、參與面對面學習階段性匯報方面的評價成績和在線學習活動的參與度成績。由組內自評及教師評價綜合給出,主要記錄評價學生線上線下參與混合式學習活動的積極性與效果。
期末學習結果的評價成績主要包括期末匯報方面的評價成績和課程知識的考試成績。其中,在期末匯報時,每個小組上臺陳述小組方案,教師及全班同學為其打分,所得平均分為每個小組的分數,每位成員在小組分數的基礎上,根據每位成員對組內的貢獻程度而相應調整得到個人分數。課程知識的考試成績由卷面考試得來。在課程學習結束后,采用任課教師編制的“中職課程設計與開發”試題,對學生進行知識點掌握程度測試。具體試卷中各試題測驗目的與內容的雙向細目見表1。
2. 學習興趣與滿意度調查
在課程學習結束后,采用筆者編制的“中職課程設計與開發”課程學習興趣調查問卷對學生的學習態度、學習滿意度等進行調查分析。此問卷主要是參考Keller課程興趣調查(Course Interest Survey, CIS)問卷[9]而制定的,CIS在過去的許多研究中被用以測量學生在特定課程中的學習動機和效能[10]。問卷包含了Keller的ACRS模型的四個維度:專注(第1、6、10、12題)、相關(第2、3、9、11題)、信心(第4、13、15題)、滿意(第5、7、8、14題)。第16題是開放性的題目,由學生對本門課程的學習進行總體評價。
四、“中職課程設計與開發”學業成績分析
卷面考試反映了學生對課程學習內容的學習掌握水平,本研究以考試成績為主來分析學生的學業成績,結果如下。
(一)測驗成績的統計描述分析
利用SPSS統計分析軟件對44名學生的測驗原始成績進行統計,得到表2的統計數據。
表2 “中職課程設計與開發”測驗描述統計量
利用Excel統計分析軟件對44名學生的試題測驗原始成績進行統計,得到圖1所示的頻次分布圖。
由測試成績的統計分析和頻次分布圖可以看出,學生整體成績分布比較合理。
圖1 “中職課程設計與開發”測驗成績統計
(二)綜合達標程度分析
由表3可知,達標度[11]滿足0.75≤T
表3 學生各水平層次的得分率情況及綜合達標度
(三)總體特征的統計分析
由圖2所示X-S平面分析模型[12]可以知道,學生測驗成績(80.85,7.01)處于第四象限,屬于平均水平較高,且相對集中的狀態。
圖2 X-S平面分析模型――“中職課程設計與開發”測驗成績
五、“中職課程設計與開發”
課程學習興趣與滿意度分析
課程學習結束后,向全部44名學生發放問卷,回收問卷42份,有效問卷42份,其中男生9名,女生33名。
(一)師范生對課程學習的興趣與滿意度總體情況
在SPSS17.0中對原始數據進行整理,并將15個問題按照四個維度歸類,得到表4的分析數據。
根據公式 Fi=∑ajnij/2N [13]得到F值,由表4可知,試驗對象對專注、相關、信心、滿意四個維度的15個問題項的應答得分率F值均大于0.5,說明他們對本次“中職課程設計與開發”教學試驗的評價非常高,他們對課程的專注度較高,認為課程學習與自身發展相關性較高,對于課程的學習充滿信心,并對課程的實施與效果感到滿意。
(二)交叉分析
為進一步了解試驗對象對“中職課程設計與開發”課程學習的興趣差異及其產生的原因,以性別作為自變量與專注、相關、信心與滿意四個維度15個因變量一一進行交叉分析。交叉分析的結果顯示,男生和女生對課程學習的關注、相關、信心與滿意等無顯著性差異。即不管男生女生,學生均對本次“中職課程設計與開發”教學試驗的評價非常高,他們對課程的專注度很高,認為課程學習與自身發展相關性很強,對于課程的學習充滿信心,并對課程的實施與效果感到滿意。
(三)學生反饋
問及學生對本門課程的總體評價,學生普遍反映較好,并就如何更好地開展混合式學習提出了建議。比較有代表性的觀點如下。
學生甲:通過混合學習模式對“中職課程設計與開發”的學習,我學會了很多個模塊的知識。包括職業分析、典型工作任務、學習領域、學習情境等。在這個過程中,雖然期間有挺多作業,但還是會自發地用心去學習。這個學習模式是必不可少的。
學生乙:我覺得混合學習模式也算是教育進步的一種體現,學生上網的時間比較多,在線討論對師生都比較方便,相比于課堂提問,我想大部分學生更愿意在群上提問,同時其他同學也能了解。不足的地方可能是相比于面對面,在線交流可能出現提問不夠精準、回答不夠詳細的情況。總的來說還是值得推廣的,本人也是支持這種混合學習模式的。
學生丙:QQ群上的號召力不是很夠,最好是老師能定時提問小組的成員,有些同學雖然進了群,但并沒有放心思,可能也不去理會。比如老師提問,“P&T”小組成員在嗎?請幫助“開心8”小組解決剛才所提的問題,好嗎?這樣同學們就會更專注了。回答之后老師再做補充或修改。這只是我個人意見,僅供老師參考。
【關鍵詞】 語義wiki;網絡課程;協作學習
【中圖分類號】 G40-057 【文獻標識碼】 B 【文章編號】 1009―458x(2012)02―0071―06
一、引言
網絡課程作為互聯網教育領域應用的主要形式之一,其設計與開發越來越受到高校的重視和推廣。綜觀我國的網絡課程,其中不乏優秀的數字化學習資源,但也存在一些共性問題,歸納起來有以下幾點:
(1)資源組織方式生硬,缺乏語義關聯。這就對學習者的學習能力有了較高要求。
(2)學習資源相對靜態固定,重復利用率不高,這造成資源重疊,同時也增加了網絡課程的開發成本。
(3)界面不夠友好,缺乏真正涉及學習內容或學習活動的深入研討與交流互動,使得教師無法準確追蹤學習者的學習過程,從而無法提供及時有效的指導,導致學生學習效果欠佳。
(4)從網絡課程的實際應用情況來看,大部分網絡課程都是學習者自主參與,導致大部分學習者動機不足,積極性不高。
以上種種問題要求我們將注意力更多地放在網絡課程的可用性上,盡可能開發出以學習者為中心、操作界面友好、協作氣氛濃厚的網絡課程。可用性意味著將學習者和學習者真正的需求放在重要位置,它是評價e-learning系統的一個基本參數[1]。學習資源作為網絡課程的核心要素,是建設一門網絡課程至關重要的設計環節。同時,學習者的動機嚴重影響到網絡課程的學習效果,如何激發動機和學習積極性也是在建設網絡課程時需要關注的問題。
二、從wiki到語義wiki的
網絡課程設計概述
現有網絡課程的基本設計要素可以分為三種:課程的內容設計和組織方式、學習者的學習方式、課程的媒體表現形式[2]。本研究重點關注網絡課程的內容設計和組織方式。
Wiki作為一種協作式的超文本編輯環境,其本身面向社群協作式編輯的特點,恰恰支持了教育領域中的“協作學習”、“資源共建共享”的理念,為實現學生與資源、學生與教師、學生與學生之間的深度交互提供了廣闊的空間。國內一些學者也進行了一些實證研究。梁斌等人進行了基于wiki專題學習網站的設計與實現的相關研究,他們在內容設計方面打破了傳統的按章節順序排列的方式,采用以專題為核心,結構化重組學習資源,利用wiki的技術特點,實現了學習者自主學習過程中進行知識擴充[3]。薛紅果設計實踐了基于wiki的協作式大學英語寫作教學模式,該課程以建構主義作為理論支持,以wiki為平臺支持,實現了學習資源和學習思路的共享,以及作品的相互評閱,通過記錄每一次的修改操作及內容,實現了學生寫作的過程性評價[4]。調研中我們發現雖然wiki的使用可以將“知識建構”、“多用戶協作”“師生、生生交互”這些基本教學活動運用在教學情境中,同時使知識建構的過程透明化,但也存在不足:① Lee指出,wiki這樣的在線文本缺乏“清晰的結構來支持讀者去建構意義”,給學生理解和建構知識造成一定的障礙[5];② 信息重用仍然困難重重[6];③ 缺乏資源的語義關聯信息,機器無法理解,進一步限制了檢索能力。
語義wiki是將語義網技術與wiki相結合,極大地豐富和增強了普通wiki協作內容管理功能,它能夠獲取和判斷與wiki頁面相關的知識以及知識之間的關系,方便對信息進行聚類與檢索。語義wiki除了繼承wiki的優點外,還具有自身獨特的三大亮點:① 知識結構化,通過本體組織wiki內容。隨著本體鏈接起來的知識越來越多,wiki知識結構被清晰地呈現出來;② 知識可重用。wiki本體的數據表示方式與語義網兼容,大多能夠實現本體的導入、導出; ③ 知識機器可理解,使用特定結構來表示語義wiki的知識內容,使得機器能夠進行檢索與推理[7]。Schaffert等人,在語義wiki應用于本體工程方面做了相關研究[8],并首次將語義wiki作為一種學習工具進行了探索研究,他在文中指出語義wiki應用于學習情境,其潛力是顯著的[9]。語義wiki的這些優點為我們解決傳統網絡課程中存在的資源可用性差、缺乏語義關聯、信息重用困難等問題提供了思路。它不僅為教授者和受教者提供了一個學習資源共建的平臺,實現了學習內容的協同構建,還提供學習資源重組的功能,使教師可以根據學習者的不同需求來組織學習資源。語義標注還可以用來幫助檢索和查詢相關內容、匹配課程的學習材料,以及為一個新課程創建課程結構[10]。
三、基于本體的課程資源組織框架
(一)課程本體
本網絡課程的開發主要基于黃榮懷等學者提出的“網絡課程開發三五模型”,即以學習活動為中心,開展教學設計,從項目的角度分析網絡課程開發過程,此過程分為規劃、設計、開發、測試和五個階段[11]。基于此,我們以學習活動為中心設計定義網絡課程本體,圖1顯示了課程本體的一部分。
如圖所示,我們定義了學習單元、學習活動、學習對象、用戶等幾個主要的類。同時,每個類定義了相應的屬性,屬性分為兩種,一種說明了類的屬性取值的數據類型,例如學習活動的開始時間和結束時間屬性是日期型;另一種是說明了類與類之間關系的屬性,例如學習對象之間的并列關系、順序關系,學習對象與學習活動之間的組成關系,學習活動與學習單元之間的組成關系,用戶、討論組與學習活動之間的參與關系等。
(二)課程資源的結構化組織框架
以設計好的學習活動為基礎,我們將每一個單元的學習內容以學習對象為基本單元進行組織,學習對象[12]是一種可重用的、獨立于媒體的信息塊,是e-learning學習內容的結構化模塊。圖2顯示了基于本體的課程資源組織框架。我們將具體的學習對象作為“學習對象”類的實例,存儲在知識庫中。通過繼承類間“并列”、“順序”以及“復合”等的關系,學習對象實例之間就有了各種語義關系。具有順序關系的學習對象之間是線性關系,在學習過程中有先后順序;并列的學習對象則可以不考慮先后順序,它們之間是網狀導航。原子對象可以復合成復合對象,不同粒度的學習對象滿足以不同粒度進行知識重用的需求,促進知識共享。建好的學習對象存儲在知識庫中,依據應用情境的不同,我們可以對學習內容進行靈活的組織與重構。這樣就建立起了具有語義的結構化的學習內容,這種課程組織結構能夠有效地促進檢索、導航和其他功能的實現。
四、網絡課程平臺開發
基于前面提出的語義wiki網絡課程的設計思想,我們開發了一門《人工智能導論》網絡課程(114.255.218.78/ai)。該平臺設置了課程學習、名詞術語、互動社區等模塊,所有課程資源都是在課程本體基礎上實例化,可以動態更新和聚集。如果需要增設新的功能模塊,通過簡單編輯腳本語言就可以實現,體現了課程的靈活性和可擴性。特別的是,平臺提供了語義關聯導航、課程共建和課程管理等幾個功能,為方便學生學習以及資源共享和共建提供了有效支持。
(一)語義關聯導航
傳統的網絡課程導航大多是將學習內容以樹形目錄方式顯示在頁面上,通過預先定義的頁面超鏈為學生提供導航。當學習資源增多或刪除時,都需要人工添加或修改超鏈。在基于語義wiki的網絡課程平臺中,每個具體的學習對象都是學習對象類的實例,并對應于一個頁面,每個學習對象的屬性和值都顯示在頁面右上方的浮動面板上。所有頁面之間的鏈接是通過上層本體類之間的關系建立語義關聯,而不是通過人工設定超鏈方式,從而實現了學習對象的自動化語義關聯。圖3顯示了三個語義鏈接的頁面。在學習過程中,學生可以順序瀏覽每個頁面實現傳統的線性學習,即按照老師既定學習路徑開展學習。同時,學生也可以點擊頁面右上方浮動面板中的藍色文字跳轉到其他頁面學習相關的內容,比如關鍵概念、前一個任務、后一個任務等,這為學生的個性化自主學習提供了支持和幫助。
此外,本網絡課程提供兩種搜索方式,一種是常規的關鍵字搜索;另一種是語義wiki自帶的直接查詢自身知識庫的搜索方式,其搜索語言的語法結構是基于語義wiki的標記語言,用這種查詢方式搜索“李曉明”的相關活動信息,查詢語句是:[[Category:activity]][[Performer::user::李曉明]],即可查出李曉明參與的所有活動,包括他參與活動的角色。此外,學生還可以選擇搜索結果的顯示項,如:活動狀態、開始時間、結束時間等。關鍵字搜索的結果只能顯示該活動的標題或內容中明確帶有“李曉明”的項,而語義所搜方式可以通過本體自動關聯出與“李曉明”有關的所有活動,如:參與的項目、上傳的資源等等。
(二)課程共建
基于語義wiki的網絡課程特別地為學習者提供了協同編輯的功能。通過權限分配,學生可以進行頁面編輯、修改等操作,協同共建課程內容。上傳資源時系統會自動將正在上傳的資源標題與資源庫中已有的資源進行匹配,如果已經存在相同標題的資源,學習者就不能上傳此資源,系統自動推送資源庫中的已有資源供學生進行編輯。如果沒有找到相同標題的資源,系統自動跳轉到與標題匹配度最高的資源界面,學生可以對該界面的資源進行編輯。如果沒有找到匹配的學習資源,系統跳轉到資源上傳界面。同時,網絡課程提供的歷史記錄功能可以保存操作歷史以避免惡意修改。
《人工智能導論》網絡課程允許學生在每個頁面上進行協同編輯和評論。為了激發學生進行協作學習,我們通過設計不同類型的學習活動讓學生參與到資源共建和協同編輯中。例如,本課程的期末作業是設計一個智能教學系統,共分三個階段:第一個階段,個人獨立設計;第二個階段,同學間互相評價;第三個階段,個人根據評價進行修改。圖4展示了一個學生的期末作業及學生之間就該作業進行的討論。
(三)課程管理
教師對課程的合理管理,可以為學生的自主學習和協作學習提供有效的指引。教師管理課程需要有效的數據支持,通過分析數據,教師才能掌握學生的學習進展、協作學習的動向,以及學生對資源共建的參與度。課程管理模塊的設計滿足了教師的這一需求,教師和課程管理員具有課程管理的權限。該模塊提供用戶帳戶管理、資源管理和用戶行為統計等主要功能。通過記錄用戶的操作(如頁面編輯、瀏覽等),可以計算出每個用戶的貢獻度,并實現降序查看,如圖5所示。因此,教師可以了解每個學習者的表現,及時給予引導和幫助,同時也為期末學生評價提供依據,彌補了傳統單一評價方式的不足。此外還可根據關注度對頁面進行降序顯示,幫助教師定位熱點頁面,追蹤學習者協作討論的動向以及討論過程。
五、實驗研究與結論
該課程在2009年夏季開設,是教育技術學專業大三學生的選修課。我們采用任務驅動的協作學習作為主要教學策略,整個課程劃分成九個學習單元,每個學習單元包含二到四個學習活動,每一個學習活動包含一系列學習步驟。除了每周三個學時的課堂授課時間外,要求學生們課后登陸平臺針對每個學習單元完成一到兩個學習活動。本實驗旨在了解學生對使用基于語義wiki的網絡課程平臺的態度,以及調查學生參與協作編輯的次數對其學習效果產生的可能影響。因此本研究提出兩個研究問題:① 學生對該網絡課程平臺的態度;② 該網絡課程平臺對學生學習效果的影響。
(一)學生對該網絡課程平臺的態度
我們在課程結束后就學生對網絡課程平臺的態度進行了問卷調查,共發放問卷22份,其中20份有效,有效率91%。調查問卷是以李克特量表形式設計的,其中包括十三道問題。問題的設置分為四個維度:① 網絡課程平臺的有用性;② 網絡課程平臺的易用性;③ 使用網絡課程平臺學習的滿意度;④ 參與wiki支持的協作學習的意愿。這個問卷最早是由Davis提出[13],之后Addison等對此問卷進行修改,用于評價學生對于他們開發的一個協作標注系統(PAMS2.0)的接受和使用情況[14]。同樣,針對該網絡課程平臺,我們基于這四個維度對問卷進行了相應修改。同時在問卷設計過程中,我們請了四位心理學和計算機方面的專家來評估這些問題的有效性,并根據專家給出的意見刪除、修改了一些含糊不清的問題。三個月之后我們采用相同問卷對學生進行了重測,再測信度r等于0.816,說明該問卷的高可信度。
表1是問卷調查的結果。問題1表明100%的學生認為該課程平臺對他們協作學習有幫助。問題2表明85%的學生認為課程平臺對他們管理個人和小組內部知識有幫助。問題3的統計結果表明95%的學生認為該課程平臺對他們分享自己的知識與想法有幫助。有65%的學生認為關聯導航對學習有幫助,如問題4所示。原因是有些學生認為任務驅動的層級導航模式導航太深,使用不便。關于平臺的易用性,得到了大部分學生的認可。需要指出的是,問題7中有25%的學生對平臺的易用性不太確定是因為他們很少使用或從未使用過該平臺。學習滿意度方面,100%的學生對該課程平臺提供的討論功能感到滿意。大部分學生對平臺的互動功能滿意,并且認為該平臺適合用來協作學習。對于將來是否愿意繼續使用基于語義wiki的網絡課程平臺,有80%的學生回答是肯定的,20%中立。至于最后一個問題,有15%的學生不確定,10%的學生不愿意繼續使用該平臺。通過訪談幾個學生,我們了解到不同的任課老師要求學生使用不同的網絡課程平臺,這增加了學生的負擔,也降低了學生在正式學習中使用課程平臺的熱情。不過,他們表示在非正式學習中愿意使用基于語義wiki的網絡課程平臺。
兩次調查的數據統計結果顯示,學生對協作學習持積極態度,并且能夠投入到基于語義wiki的網絡課程中,有意愿通過協同編輯與同學交流信息、共建知識。語義wiki協同編輯、語義關聯導航、自適應性組織學習內容的特點也顯示出對學生學習的較大輔助,學生對基于語義wiki的網絡課程給予了較高的評價。
(二)該網絡課程平臺對學生學習效果的影響
通過對學生在網絡課程中的表現與其學習效果之間的相關度分析,我們可以了解基于語義wiki的網絡課程是否能夠促進學生學習。學生在網絡課程中的表現以活躍度作為評價指數,活躍度主要參考學生創建的網絡課程頁面數以及對頁面的編輯次數。學習者的活躍度的計算公式為:
學習者活躍度=創建的頁面數+2×
學習效果采用最終的學習成績來反映,也就是學生在這門課程中的最終成績,通過學生互評、教師評價的方式共同決定。將學生活躍度(behavior)和學習效果(grade)進行斯皮爾曼相關分析得:
學生的活躍度和學習效果之間的斯皮爾曼相關系數為0.548,這兩個變量之間呈正相關,p=0.012
但是我們從以上分析結果也可以看出,活躍度與學習成績之間的相關系數為0.548,屬于中度相關,即活躍度并不能作為學生學習效果高低的全部解釋。這一點與實際情況是相符合的,我們知道學生的學習效果還會受到其他諸多因素的影響,這些因素并不在本次的研究的范圍內,所以在這里不展開討論。
(三)結果與討論
基于語義wiki的網絡課程可以對學習內容進行結構化、連貫靈活的組織,其友好的操作界面和對協作學習的支持,促進學生積極地參與知識的共同建構。利用網絡課程關聯導航及檢索功能,學生可以便捷的訪問站內資源,促進學生與資源、學生與學生之間的深度交互。通過后期的效果評估,我們發現,學生的協作學習意識比較強烈,對基于語義wiki的網絡課程評價較高,學生在協作學習過程中的參與度越高,其學習效果相應地也越好。但同時,我們在進行課程開發和實際教學的過程中也發現了一些問題: 1. 課程頁面導航不能太深,信息量不能太大,否則容易造成信息迷航。信息量過大、導航過深對學生的信息技術素養要求就越高,學生必須具備良好的信息檢索與鑒別能力,才能順利地實現對信息的篩選與組織。實際教學中我們發現,學生的信息技術素養并沒有預期的那么高。在教學的過程中有部分同學反應信息太多,不知道該如何進行學習;導航太深,在通過網絡課程學習的時候就會模糊學習目標。
2. 學生協作學習意識強烈,但是主動進行協作學習的積極性不夠。從我們對學生的觀察來看,由于深受傳統教學方式的影響,學生還是比較習慣于被動地接受,只有在任務和要求都比較明確的情況下才能顯示出較高的學習熱情和積極性,這就要求教師在進行教學設計時要張弛有道,既給學生一定的方向與方法的指導,又給他們自由發揮的空間,培養其創造力。
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關鍵詞:工作過程 高職課程 設計開發
隨著我國高職教育改革不斷地深入推進,高職教育正在煥發神采。高端人才培養模式也正由傳統封閉的學校教育轉向現代開放的校企合作辦學,工學結合已成為高職教育人才培養模式改革的重要切入點。但是要實現這一培養模式,課程改革是關鍵。高職教育與普通高等教育的類別特征、與中職教育的層次區別,也集中反映在其課程體系與課程內容中。正如姜大源先生所說,我們可以沒有教材,甚至沒有專業,但絕對不能沒有課程,所以課程始終都是高等職業教育和教學改革的核心內容。
目前,中國高職教育課程模式不斷創新,以產業、行業、職業為基礎,以真實的工作任務或產品為載體來對課程進行整體設計,并將行業、企業技術標準與通用的職業資格標準引進課程,初步形成了基于工作過程導向的高職教育課程體系。
1 基于工作過程導向課程開發的基本步驟
首先崗位(群)分析職業資格研究專業定位工作過程分析(行動領域)典型工作任務分析學習領域(課程開發)學習情境設計教學組織設計,如圖1.1所示:
作為職業院校課程開發人員,主要完成以下幾個任務,一是行動領域的設計與開發,二是學習領域的設計與開發,三是學習情境的設計與開發,四是行動導向教學模式的實施。
2 基于工作過程導向的課程設計與開發模式
2.1 行動領域的設計與開發
行動領域的開發以工作過程系統化為開發的主導思想,以專業定位職業崗位群職責任務工作流程的分析為依據。經過專業定位與崗位群論證,工作崗位調研,典型工作任務分析,歸納行動領域等步驟最終確定具體崗位或職業的典型工作任務并形成行動領域,具體開發模式如圖2.1:
2.2 學習領域的設計與開發
學習領域開發的基本思路是:通過與本專業教育職業相關的職業行動體系中的全部職業“行動領域”導出相關的“學習領域”,再通過適合教學的“學習情境”使之具體化。具體開發模式如圖2.2:
2.3 學習情境的設計與開發
學習情境是工作過程導向的課程教學,是在工作任務及其工作過程的背景下,將學習領域的能力目標和學習內容進行基于教學論和方法論轉換后,在學習領域框架內構成小型的主題學習單元。具體開發模式如圖2.3:
2.4 行動導向教學模式的實施
在教學的具體實施中,根據開發的“學習領域”和構建的“學習情境”,只有采用行動導向的教學才能夠達到最佳效果,行動導向教學實施如圖2.4:
3 總結
高等職業教育的課程體系正在不斷的創新改革,并已取得了前所未有的成就,占據了中國高等教育的半壁江山,而課程的改革與建設是人才培養的靈魂,是提高高等職業教育的教學質量的出發點和落腳點。本文希望給正在和將要進行基于工作過程導向課程設計與開發的高職教師提供可參考的課改模式,希望更多的第一線的教師們能夠參與到高職課程開發的大潮中來。
參考文獻:
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課題編號:GG0086。
關鍵詞 翻轉課堂理念;初中信息技術;網絡課程設計與開發
中圖分類號:G633.67 文獻標識碼:B
文章編號:1671-489X(2015)05-0102-02
在信息網絡時代,舊有的教學理念和教學模式都需要進行巨大變革。初中信息技術課程作為理論與實踐相結合的課程,怎樣利用現有的信息技術提高學生的自主學習意識和能力,是很多教師關注的問題。翻轉課堂的主要特點就是學生將在傳統課堂上學習的知識在課后完成,在課堂上只是對課堂前學到的內容深入地理解和掌握。在我國現有的初中信息技術網絡課程中,很多還是教師進行演示教學,學生在講臺下進行練習學習。不但不能培養學生的自主學習能力,也不利于學生創新能力的培養。
1 課程設計
設計的目的 系統的設計目的主要是為了建立一個可以提高初中生信息文化素養的網絡教學平臺,并可以滿足實現翻轉教學的需要,學生可以通過現有的教學資源,與教師形成良好的互動交流,在良好的教學環境中增強教學效果。
設計的原則 設計的主要原則以適應教育改革、培養學生自主學習能力為中心,以進行合作教學為主導方向,利用現有的學習資源為主要的支撐點,利用現代的學生電子檔案為主要的管理手段,力求建立一個和諧的學習管理模式。
設計方案
登錄:系統的登錄設計主要為管理員、教師和學生,通過不同的身份登錄,可以進入不同的模塊,并獲得不同的業務權限,以實現分類管理。
數據庫:對于數據庫的設計,要滿足對數據的存儲及應用系統的管理,以滿足用戶的不同要求。
翻轉課堂設計:學生通過登錄到教學平臺,按照教師的指導,可以進入到相關的主體進行系統學習,并且在學習的過程中對于遇到的困難問題隨時進行記錄,并將難題到教學平臺以得到解決,也可以到課堂上進行解決。在課堂教學中,學生可以把在課前學習中遇到的問題提出來,與老師及同學進行討論以得到解決。在課堂結束時,教師與學生對共同的學習進行回顧分析,按照學生的反饋,可以將課程設計進一步優化,以便達到最好的教學效果。
2 課程開發
對于初中信息技術網絡課程的開發是進行翻轉課堂最重要的一個步驟。這個開發的結果不僅關系到學生對于現代信息技術的掌握和應用,同時也在很大程度上影響了教學效果。
開發環境 開發環境主要包括編譯語言、開發工具及系統環境,這些對于系統開發的質量和進展都有著非常重要的意義。良好的開發環境是進行系統設計的基礎和保障。
運行環境 硬件環境及軟件環境構成了系統的運行環境,運行環境直接關系到運行的速度及效率,所以運行環境是進行系統開發的關鍵環節。
功能運行 用戶在輸入用戶名和密碼后,不同的用戶會進入到不同的功能模塊,具有不同的功能權限,這些信息都是由管理員來進行掌握和分配的。教師和學生利用用戶名和密碼可以進入到系統中各自的問題功能模塊。其中學生的功能中主要有課程中心、學習資源、在線測試及交流討論等處理模塊。所以對于學生而言,這是一個比較重要的環節。
功能測試 在系統開發的時候需要不斷進行調試來改正設計中的錯誤,這種錯誤是不可避免的。所以在系統開發的過程中,測試是一個不能缺少的關鍵步驟,不論是在開發的哪個階段,都要進行充分的系統測試來完善,并保證系統可以達到用戶的使用要求。
在本文中研究的初中信息技術網絡課程設計系統中,主要進行的測試分為功能測試和試用測試。功能測試包括對消息發送、個人攻堅、公告新聞、課程中心、在線測試、學習資源、交流討論進行測試。對試用功能的測試包括對在線試用及論壇、上傳作業的試用進行測試。
翻轉課堂的主要教學模式 翻轉課堂的講授模式,這種模式指的是課堂的教學可以不受到課堂規模的限制,也可以打破時空的限制,學生可以在任何時間、任何地點來學習。翻轉課堂的自主學習模式指的是學習者運用網絡等教學資源,運用自己的認知水平,實現自我學習。討論模式下的翻轉課堂指的是以教師為引導,教師在教學過程中只是起到引導性的作用,教師提出一個論點,讓學生進行積極討論,從而得出結論。學生在探究的過程中可以尋求教師的幫助,在教師的指點下找出正確的答案。基于翻轉課堂的探究式學習方法指的是學生可以通過查找資料,充分利用網絡資源,在課下對自己感興趣的問題進行探究,能夠發現新的問題,并掌握解決問題的方法。基于翻轉課堂的協作學習模式,在課堂上,教師可以充分利用多媒體技術,然后讓學生通過合作找出解決問題的辦法。在合作學習中,學生能夠學到與人合作的方法,增強人際交往能力,提高與人交往的技巧,實現全面的發展。
在翻轉課堂理念下,初中信息技術教學要不斷地整合網絡學習資源,將這些資料直接上傳到網絡平臺上讓學生自覺地下載學習,學生可以根據自身的愛好來下載這些資源,根據自己的學習基礎制訂學習計劃,將這些學習資料充分利用。在學習的過程中,教師和學生也可以通過郵件和聊天等方式來促進溝通。豐富的網絡資源能夠滿足學生的需求,學生在課下可以進行拓展式的學習,從而開闊視野,使創造性思維不斷地培養起來。基于翻轉課堂理念,學生也可以進行協作小組學習,制定學習目標,組內的成員一起完成,共同進步。
3 結語
本次研究主要是對基于翻轉課堂理念的初中信息技術網絡課程進行設計與開發,對于設計環節中的目的、原則及方案進行比較理論性的討論,而在開發環節中對于運行的環境、運行等進行一系列討論,并介紹翻轉課堂理念的理論基礎。翻轉課堂與傳統的教學方式比較,主要具有以下一些特征。
傳統的教學方式是教師在課堂上進行知識傳授,在課后對學生進行困難講解,這樣就造成學生在學習階段對知識只有一個初步的認識和接受,沒有達到完全的理解,通過在課堂上學到的來完成課后作業。而翻轉課堂則不同,是完全相反的教學模式,在學生進行作業的時候同時進行學習,這樣學生不斷對學習的知識進行初步了解,同時也可以有針對性地提出問題,培養自主學習習慣。
傳統的教學模式中,教師是課堂的主導,對于學生的學習進度具有掌控權,而學生只有被動地接受。在翻轉課堂學習中,教師扮演的角色是一個指導的角色,不再是控制者,學生反而成為學習的主體,培養學生的學習興趣。
在翻轉課堂中,利用教學資源制作教學視頻,學生在學習中對于難點可以自主控制暫停及回放來反復完成學習。
存放在網絡平臺上的教學資源,為學生建立了一個平等的學習平臺,教師可以通過這個平臺來了解學生的學習進度和困難,對于培養學生自主學習及協作學習具有一定的促進作用。
參考文獻
關鍵詞:軟件工程;課程設計;實踐;指導
中圖分類號:G642 文獻標識碼:B
軟件工程是計算機科學與技術本科專業一門重要的專業課。一般在軟件工程課程結束后,會安排一些時間讓學生做軟件工程課程設計。軟件工程課程設計的內容是讓學生運用軟件工程的知識設計一個應用軟件系統,并寫出相關的設計文檔材料。
做軟件工程課程設計的目的,是讓學生加深對軟件工程知識的理解,訓練學生的動手能力,讓學生學會開發軟件的常用方法,熟悉軟件開發的過程,熟悉各種軟件開發文檔材料的寫作,積累軟件開發的實踐經驗,為將來從事軟件開發工作打下良好基礎。
在指導學生做軟件工程課程設計時,以下幾個問題應該引起指導教師的注意。
1合理選擇課程設計的題目
由于該課程設計與軟件工程課程內容密切相關,選題工作可以在軟件工程課程開始講授時布置下去,讓學生有充足的時間思考,思考成熟后,在指導教師幫助下,將課程設計題目確定下來。然后學生一邊學習軟件工程課程內容,一邊著手收集課程設計所需的有關資料,做好課程設計的準備工作。
課程設計題目所涉及的問題規模和難度應該比較小。因為課程設計不同于畢業設計,加上課程設計安排的時間比較少,學生投入的精力也有限,所以要控制規模和難度。
指導教師在幫助學生選擇題目時,可以選擇學生比較熟悉的問題,如圖書資料管理系統、學生成績管理系統、人力資源管理系統等等,或者選擇學生很快就能熟悉的一些問題。
2擺正程序編寫工作在軟件工程中的位置
學生在做軟件工程課程設計之前,已經做過一些課程設計。比如在學習C、C++或Java之后,利用C、C++或Java所做的課程設計。那些課程設計內容是使用高級語言設計和編寫小軟件,在那些課程設計中,程序編寫是一項非常重要的工作,因為那些課程設計是以熟練應用某高級語言為目的。而在軟件工程課程設計中,編寫程序工作與需求分析、總體設計和詳細設計等工作相比較,重要程度降低了。因為軟件工程課程設計不是以熟練運用某高級語言為目的,而是以熟悉和運用軟件工程知識為目的。實際上,按照開發軟件的過程,當需求分析、總體設計和詳細設計等開發過程完成后,用哪種高級語言來實現軟件系統已經不是重要問題了。
學生往往認為程序編寫工作重要,而認為需求分析、總體設計和詳細設計等工作無關緊要,這是沒有領會軟件工程思想的表現。當確定課程設計題目后,有些學生不認真作需求分析、總體設計和詳細設計等工作,匆匆忙忙開始編寫程序,這種行為與軟件工程課程設計的目的不相符。指導教師要引導學生明確軟件工程課程設計的目的,使學生清楚程序編寫工作與其他軟件開發工作的關系,讓學生擺正編寫程序工作在軟件工程課程設計中的位置;告訴學生不能只重視編寫程序工作而輕視其他工作;更不能不經過需求分析、總體設計和詳細設計等階段而直接開始程序編寫工作。歷史上,軟件危機產生的原因之一就是錯誤地認為開發軟件就是編寫程序、程序就是軟件,而忽視了程序編寫之外的其他各項軟件開發工作。現在要通過做軟件工程課程設計引導學生擺正程序編寫工作的位置,用軟件工程理論指導實踐,防止過去的錯誤再出現。
3培養整體觀念和全局意識
我們培養的計算機專業的本科生,將來不僅僅是做程序員,還要做系統分析師、軟件設計師,而系統分析師、軟件設計師必須有整體觀念和全局意識。開設軟件工程課要為培養系統分析師、軟件設計師打下基礎,而做軟件工程課程設計是培養學生整體觀念和全局意識的一個好機會。
面對一個被開發的軟件系統,如何培養學生的整體觀念和全局意識呢?
可以通過制訂軟件開發計劃來培養學生的整體觀念和全局意識。在軟件工程課程設計開始時,指導教師要按照軟件工程的理論要求,指導學生制訂一個軟件開發計劃。對于軟件開發過程中的每個階段,從可行性研究到需求分析,從總體設計到詳細設計,從編碼到測試,讓學生站在整體和全局的角度,考慮和分配各階段所用時間和各種資源。通過這個計劃的制訂,訓練學生樹立從整體出發來思考軟件系統開發過程的觀念,引導學生學會從全局的角度來合理規劃軟件開發的各項工作,熟悉軟件開發的整體過程。
還可以通過做總體設計來培養學生的整體觀念和全局意識。總體設計是軟件工程課程設計的一項重要內容,總體設計是在搞清軟件系統的需求之后,概括性地回答軟件系統如何實現的問題。總體設計從宏觀上對軟件系統進行設計,將軟件系統劃分成若干個模塊,確定每個模塊應實現的功能以及各模塊間的結構關系。從總體設計應該完成的任務可以看出,做總體設計必須具有整體觀念和全局意識,要考慮到被開發系統的每個方面的問題。指導教師要讓學生在規定的時間內做出總體設計方案,然后指導教師對學生做出的總體設計方案進行審查,審查通過之后,再讓學生做后面的工作。
4熟悉常用技術和工具
按照軟件工程課程設計的要求,學生在課程設計結束時,要完成全部的軟件設計開發任務,不但要交出一個能運行的軟件,還要交出設計過程中所形成的文檔材料,包括需求分析材料、總體設計材料、詳細設計材料、測試材料等。要做好這些文檔材料,需要在課程設計中引導學生熟悉軟件工程中常用技術和工具的使用方法。
例如,在制作需求分析材料時,涉及到實體關系圖、數據流圖、狀態轉換圖、IPO圖的使用;在制作總體設計材料時,涉及到模塊化技術和層次結構圖的使用;在制作詳細設計材料時,涉及到傳統流程圖、盒圖、PAD圖、判定表、判定樹的使用;在制作測試材料時,涉及到白盒技術、黑盒技術的使用。如果采用面向對象方法進行系統分析和設計,則要涉及到UML中的用例圖、類和對象圖、順序圖、活動圖、協作圖、構件圖、部署圖的使用。
上面提到的一些常用的技術和工具,在軟件工程授課過程中,教師雖然講過,但由于沒有真正使用過,所以學生不熟悉。指導教師要引導學生利用課程設計來熟悉這些常用技術和工具。因為學生畢業后,既要會做程序編寫工作,也要會做需求分析、總體設計、詳細設計、測試等工作,熟悉這些常用技術和工具的使用方法,并且認真完成課程設計各項文檔材料的制作,可以為畢業后從事相關的軟件開發工作奠定良好的基礎。
5學習和運用新知識
軟件工程教材中介紹了開發軟件各階段所用的知識,但是教材往往受篇幅所限,對一些新知識介紹得不詳細,再加上知識更新的速度比較快,有些新知識教材中可能沒有介紹。做軟件工程課程設計是一個非常好的學習和運用新知識的機會,指導教師可以有意識地引導學生學習和運用軟件工程新知識。
例如敏捷(Agile)軟件開發方法,該方法是針對傳統軟件開發方法過程復雜繁瑣、產生并且維護大量文檔、缺乏對開發過程中各種變化的有效和及時的反應等問題而提出的一類新的軟件開發方法。該類方法對軟件生產率高度重視,適用于需求模糊或快速變化的情況,適用于一些小型軟件項目的開發。XP(極限編程)是敏捷方法的典型代表,XP將開發過程分為計劃、設計、編碼和測試四個階段,XP強調4條核心價值:溝通、反饋、簡單、勇氣,XP建立了系統比擬、小交付、簡潔設計、結對開發、代碼共享等多項核心實踐準則,XP是應用最多的一種敏捷方法。自從2001年2月敏捷聯盟成立之后,敏捷方法發展迅速,該方法的實用價值逐漸被人們所認識,越來越多的人開始應用該方法開發軟件。
對于像敏捷方法這樣的可以用在軟件工程課程設計中的新知識,軟件工程任課教師可以通過多種途徑將新知識介紹給學生,讓學生在做軟件工程課程設計之前了解新知識的內容。對于準備采用新知識做軟件工程課程設計的學生,指導教師要組織他們深入學習討論新知識,讓他們在做課程設計之前熟悉新知識,指導他們做好根據新知識進行課程設計的計劃,鼓勵他們使用新知識,拓寬知識面。
6提升綜合素質
具有良好的綜合素質是事業成功的重要因素,為了提升計算機專業學生的綜合素質,為社會提供優秀的軟件人才,要充分進行好軟件工程課程設計。
能與他人和諧地進行溝通和協作的團隊精神,是從事軟件開發工作不可缺少的良好素質之一。早期軟件作坊式的個體化軟件開發方式,造成開發者隨心所欲,結果為軟件危機的產生埋下了禍根。現在的軟件規模比較大,各項性能要求比較高,開發時間比較短,軟件作坊的生產方式已經無法適應這種新情況了,因此必須依靠團隊的力量,大家齊心合力、分工合作,才能完成軟件開發任務。指導教師可以通過設立開發小組的形式,培養學生與他人和諧地進行溝通和協作的團隊精神。根據課程設計題目的內容,將參加課程設計的學生劃分為若干個開發小組,組內采用民主制組織方式,組內學生通過互相溝通、協商來制訂開發方案,通過分工合作來解決開發中的問題。開發小組可以采用敏捷軟件開發方法進行課程設計,因為敏捷方法特別強調人與人之間的交流與合作,有利于團隊精神的培養。
認真做事、細心做事的負責精神,是從事軟件開發工作不可缺少的良好素質之一。軟件開發活動由多階段構成,按順序分階段進行開發活動,各階段密切相關,某一階段出現錯誤,將會傳導至下一階段,還會在傳導過程中將錯誤放大。由于開發者馬虎大意、出現錯誤,造成損失的例子歷史上很多。指導教師可以通過將一些典型錯誤實例介紹給學生,引起學生對負責精神的重視;還可以安排時間讓學生對設計內容進行自查和互查,以檢驗認真細心做事的情況。還可以通過測試和調試活動來培養認真做
事、細心做事的負責精神,因為如果沒有認真做事、細心做事的負責精神,很難完成測試和調試工作任務。
此外,熟練地寫作應用文檔材料的能力、勇于創新和勇于改正錯誤的精神,都是從事軟件開發工作應具備的良好素質,這些都可以通過軟件工程課程設計活動加以培養。充分利用好軟件工程課程設計,對于提升學生綜合素質會起到一個很好的推動作用。
參考文獻:
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Abstract: Aiming at the current teaching and shortcomings of JAVA course design, this paper discussed systematic the teaching pattern on the JAVA course design, put forward some ideas on computer programming courses design, these methods were positive for course teaching reform.
關鍵詞: JAVA;課程設計;教學模式;評價體系
Key words: JAVA;course design;teaching pattern;evaluation architecture
中圖分類號:G42 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)29-0226-02
0引言
當前各類高等院校都會在本、專科開設至少一門計算機程序設計類必修課程,例如:Visual Basic語言、Visual FoxPro語言、C語言、C++語言等[1],并安排了相應的課程設計。但從實際教學情況來看,計算機程序設計類課程設計教學卻存在著諸多問題,導致課程教學低效。針對這種狀況,筆者結合自身教學實際,以JAVA課程設計為例,對計算機程序設計類課程設計教學存在的問題加以分析,并提出解決問題的思路與對策。
1JAVA課程設計的教學現狀分析
從國內計算機程序設計類課程設計教學現狀來看,存在的問題和原因主要有如下幾點:
1.1 課程設計認識不到位,目的性不強部分教師和學生對課程設計的認識不到位,認為課程設計無非是把該課程的幾個知識點簡單湊合在一起所構成的“拼盤式”課程,認為課程設計就是大作業,并在授課時基本上按教材章節順序授課,實施的目的性不強,與專業的整體發展結合較差,達不到課程設計要求。從而使得學生對所學理論知識不能很好地運用于實際,造成與實踐的脫節[2]。
1.2 課程設計選題單一,內容陳舊現行的JAVA課程設計存在著選題單一、內容陳舊、理論過多、與實踐相脫節的情況,不能從多視角去發現和創新,尋找新的命題。很多從事JAVA課程設計指導的教師本身缺乏大型項目開發的實戰經驗和經歷,對課程設計的題目和內容往往無法準確的地位,設計的題目和內容與實際相脫節;同時,部分學生對教師設計的題目和內容也不一定感興趣,因此也容易扼殺學生的積極性和創新能力。
1.3 課程設計評價方法不夠科學,標準簡單大多數課程設計是以小組的形式完成,參與學生多,指導教師制定課程設計時要求不明確,分工不詳細,監管力度不到位,容易導致項目開發團隊在執行的過程中出現某些學生任務過重或者過輕的情況。并且現行課程設計的評價往往是指導教師根據學生提交的報告來評分,這樣容易忽略對學生綜合能力的評價,可能只反映出小組整體水平甚至是某個學生的水平,而不能反映出小組每個學生的真實水平。
1.4 實驗室設備落后,管理不夠完善指導教師在安排課程設計時使用的是新技術、新設備和新方法,而學生到實驗室所接觸到的往往是一些過時的、陳舊的和落后的實驗設備和應用軟件,很難真正滿足教師和學生對實驗室的需求;另外,大多數實驗室還要承擔其他專業和年級的實驗教學任務,無法有效保障課程設計的教學任務。
2JAVA課程設計教學模式的設置
課程設計是課堂理論教學的延伸和補充,是綜合性較強的實踐教學環節。它能使學生全面掌握該課程的基本知識、基礎理論、基本技能,并能將本課程的各個知識點融會貫通,訓練、培養學生把所學知識應用到實際中去的能力。對于幫助學生全面牢固地掌握課堂教學內容,培養學生的實踐和實際動手能力,提高學生素質具有很重要的意義[3]。為改善計算機程序設計類課程設計教學,筆者有如下幾點認識和思考:
2.1 引導和幫助學生樹立信心,端正學習態度由于學生對JAVA課程設計往往具有畏懼情緒,不知從何著手,指導教師要做好宣傳和引導工作,幫助同學們消除恐懼感,同時加強對學生誠信品質的培養,杜絕弄虛作假和抄襲現象的發生,端正學生的學習態度,確保課程設計的順利進行。
2.2 研制課程設計教學平臺,規范設計成果組織有關人員,在現有硬件資源和網絡環境的基礎上研制課程設計教學平臺,開通FTP功能和WEB方式管理功能,便于師生間的交流和管理。
指導教師可利用該平臺安排課程設計的題目、要求、進度和答疑,以及查閱和審核課程設計總結報告等相關資料。學生可根據自己的專業基礎,興趣和未來就業意向通過該平臺選擇自己喜歡的題目和指導教師,并通過FTP提交課程設計成果和總結報告等相關資料。
學生在指導教師的指導下,有選擇性地進行分組,一般3至5人為一組,選定組長,確定開發項目,設計和論證項目的總體方案,規劃出項目計劃(包括編寫目的,項目背景,參考資料,標準、條約和約定,以及項目概述和團隊組織等),配置計劃和開發計劃等,報告指導教師批準后方可開始實施。課程設計完成后,按照統一制訂的文本規范,小組的每位成員都必須提交一份關于課程設計的總結報告,結報告正文主要包括項目需求分析(方案的可行性分析、方案的論證等內容)、項目總體設計(系統的總計結構設計等內容)、項目詳細設計(各模塊的設計、算法原理闡述、完成的程序框圖等)、項目復審(對分析、總計設計和詳細設計進行詳細的復審)、編碼(設計結果進行編碼的程序清單)、項目測試(使用程序調試的方法和技巧排除故障;選用合理的測試用例進行程序系統測試和數據誤差分析等)和總結(本設計核心內容程序清單及使用價值、程序設計的特點和方案的優缺點、改進辦法和意見等),以及主要參考文獻。
2.3 結合專業發展和社會需求,增強課程設計的針對性計算機技術的快速發展要求我們將新的知識單元及時引進到教學中來,課程體系的設置要有超前和發展的眼光[4],但課程體系的設置、教材的編寫無法及時保持教學計劃的動態性和前瞻性,而課程設計實踐環節恰恰能夠彌補這一不足,對專業主干課程和專業基礎課程安排課程設計,利用寒暑假組織學生在校內或者到企業開展項目研究和開發,通過綜合運用專業基本知識和理論來分析和解決實際問題,學習程序設計開發的一般方法,掌握項目開發的過程及方式,培養正確的設計思想、分析問題和解決問題的能力;通過對標準化、規范化文檔的學習和查閱有關技術資料等,培養項目設計開發能力,滿足和適應社會和IT行業的需求。
2.4 培育課程設計意識,完善過程管理沒有過程管理必然流于形式。在課程設計的過程管理中主要狠抓五個環節:一是任務書,課程設計任務書是指導教師填寫并經審議后按組提供給學生的,每組一份,主要包括本課題要解決的主要問題,計劃進度和規定學生必須閱讀的重要文獻,以及大體上可從哪幾個方面去研究和論述等,要求學生按照任務書的要求按時保質保量完成任務;二是師資隊伍,選拔具有項目開發經驗的老師或者引進企業技術人員組成課程設計指導團隊,并備課,以學進度和重點安排,保障學生在課程設計實施中學有所得;三是制訂統一的評價標準和規范文本,以增強課程設計過程管理的科學性和嚴密性,保證課程設計成果的完整性;四是對課程設計的成果進行匯總管理,教研室并組織抽查與評估,保證教學活動落到實處;五是把課程設計作為學校課程改革的一項探索性工作予以重點扶持,提供經費和設備保障。
2.5 建立合理,科學公正的師生互動評價體系為保證課程設計的實現效果和考核的準確性,建立合理、科學、公正的師生互動評價體系,將評價的過程分解到課程設計的各個環節,本文建立的評價體系包括:課程設計成果,演示與答辯和互動評價三部分,詳細評價標準見表1。表中給出了各評價項目達到A級的具體要求和評價主體,各項目的評分分為A、B、C、D、E五個等級并賦予相應的分值范圍。最后學生的總評定成績為40%×課程設計成果+30%×互動評價+30%×學生演示與答辯評分。評價的表達既有等級性的定量評價,又有描述性的定性評價,這些評價的主要目的是引導學生對課程設計學習的興趣,而并非簡單的成績評定。
3結束語
課程設計作為教學計劃中的重要一環,它承擔著培養學生綜合運用所學的知識和掌握的技能,分析和解決實際問題,獨立工作,團隊協作,問題表達等能力的任務。通過課程設計能夠提高學生的職業素質、實操技能和項目經驗,有效地縮短同企業需求之間的差距,緩解“企業招聘難、畢業生就業難”的困境。因此,必須高度重視并積極探索計算機程序設計類課程設計教學的改革。
參考文獻:
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關鍵詞:數字交互技術;課程設計;設計模式
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)34-0148-02
在學校的傳統教學過程中,教學設計中往往會出現“灌授”式的方法,這種課程設計的局限性不言而喻。近些年,很多老師在課程設計過程中加入了一些新媒體元素,但是,這些方法并沒有從根本上解決傳統教學中“場地”與學生“被動”接受的教學情況,學生學習的自主性并沒有得到根本性的增強。如果要打破這種傳統課程設計中的根本性問題,就需要在課程設計以及教學實踐環節進行全新的開發與研究。近些年,數字移動交互技術的不斷發展以及在各領域的成功運用,基于這一技術而呈現的數字移動交互產品越來越多地出現在各種移動終端設備中,將這一技術移植入課程設計與教學當中,已經變成非常可行的一種方法了。目前,越來越多的教師都注意到了這一課程設計方法的轉變,即,將原有固定教學場地轉換為非固定場地,將原來“灌授”式課程設計轉換為“交互”式課程設計,并將相關課程設計內容呈現于各類數字移動終端上,增加學生學習的趣味與互動性,另外,由于課程設計內容是呈現于智能手機或者各類PAD中,因此,可以還可以做到打破原有固定場地的模式,讓學生能夠將課程隨身攜帶,隨時學習。
一、數字交互技術在課程設計中的概念
使用數字移動終端作為數字交互技術的呈現載體,已經得到越來越多的社會認可,學生手中的各類移動終端設備上也裝滿了各類APP產品。開發具有移動課堂性質的APP課程設計產品,就是要應用于學生的手機或者PAD之中。此類課程設計其實是一個完整的系統體系,是由前臺客戶端以及后臺相對應的服務器端來構成的。服務器端,是放置相關教學課程設計內容的載體,所有的交互過程以及內容呈現方法均由服務器端程序來完成;相對應的學生在移動平臺上使用的用戶端,也就是我們所說的APP程序端,這個APP程序的作用并不包含課程設計的內容,以及用來進行課程設計呈現過程中的各類交互方法,整個課程設計的內容主體和交互方式以及呈現方式均在服務器端運算完成,學生端的APP程序只是作為一個承接服務器端發送過來相關內容的載體,因此,學生手機中的APP程序體積非常小,但是整個學習和瀏覽過程必須在互聯網環境之下才能夠完成。
二、基于數字交互技術的課程系統的特點
若要使具有交互功能的課程設計內容傳遞給學生,那么這一系統平臺必須具備幾個基本功能:(1)為了能夠做到學生與老師進行在線交流,必須具備文字發送功能。(2)具備圖片發送功能。(3)具備語音傳遞功能。(4)具備多人討論功能。通過這種方法,實際上是把傳統教學模式變成了帶有“社交”特點的模式,也改變了傳統課程設計過程中過于強調老師作用的問題。在這個交流互動過程中,強化學生對于課程關注的主動性,以及對于知識把握的主動性,將學生變為知識傳遞過程中的主體,淡化老師“主導一切”的作用。這類課程設計由于開發之初就會考慮交互性和趣味性,因此會引導學生進入相應的學習情景中,增加學習過程的樂趣。目前,移動課程設計應用平臺可以考慮市場占有率最高的IOS平臺以及Android平臺,基于這兩個系統的交互平臺在數字移動終端設備中占據了絕大多數市場,并且這類設備具有非常小的體積,非常便于攜帶,因此在這些設備上展現的課程設計完全可以做到“隨身走”的目的。
三、構建數字交互技術的課程設計
在設計之初,就需要考慮結合課程知識特點來設計出有別于傳統方法的交互手段。數字化技術手段的使用,除了可以保留知識固有特性以外,還能夠體現出新的感官體驗。因此,不能夠將傳統已有的課程知識直接放置于這類平臺中,這樣會失去其交互的特性和目的。與傳統課程設計不同的是,學生可以通過相應的交互技術,比如單點觸摸、多點觸摸等方法對相關課程內容進行多種操作。事實上,就課程設計本身來說,可以包涵課程設計與創作以及課程設計的數字化呈現,數字化呈現過程中強調的是內容的可交互性,可融入的情境性,這就要做一整套的前期準備工作,比如情節腳本的創作、情境情節的設計、交互動作與方法的設計等方面。圖文并茂是這個技術下實現課程設計的最基本需求,對于學生群體的心理感知特征、年齡結構、知識儲備、興趣點等方面均需要做整體的考慮。經過這樣全面考量的課程設計會具備良好的可應用及可推廣性。因此,這類課程設計需要注意學生使用過程中所產生的認受感知、情境感知、互動感知以及趣味感知等幾個方面。學生在學習過程中,對于知識的認知程度很大程度上會被興趣范疇所決定。所以,在課程設計過程中,對于交互過程和情境設計就顯得尤為重要,要讓知識變得有趣味,同時交互過程又不能夠過于復雜,注意在設計過程中考慮降低學生的使用難度,輔助以相應的視聽元素和情境元素,使學生感受到交互過程與知識學習之間的緊密聯系,而這種聯系恰恰成為學生學習并且記住相關知識的過程媒介。數字交互技術在課程設計中的應用,需要依據個方面的成熟經驗來完成,比如涉及到學生心理認知程度因素,就需要依據相關心理學家的研究成果;再比如,涉及到相關內容實現的環節,就需要依據相關軟件工程師的知識與技術……通過深入對學生學習需求及興趣調研,結合各方面的研究成果,采用數字技術手段,從而設計出為學生能夠認同并廣泛接受的課程設計作品。
四、構成數字交互技術課程設計的要素
基于數字交互技術課程設計的核心設計要素與其他產品的核心設計要素一樣,都是“創造性”。這一技術環節下進行的課程設計實質上是將知識信息與計算機技術及表現手法向結合從而形成特定表達形式的一種方法。計算機程序技術的不斷發展,使得課程設計完全可以用有別于傳統方法的形式進行完成。這個設計過程中所包括的設計要素大體有幾下幾個方面:(1)課程內容呈現界面簡單、美觀。要用最直接和美觀的界面環境展現出每部分的課程內容,注意界面設計中的友好程度以及顏色的使用,界面設計是否友好,顏色使用是否得當,是否具備美感,對于學生使用來說會有非常直接的影響。(2)強調交互手段的和諧與自然,通過交互手段,能夠讓學生充分參與知識獲取過程中的互動交流,因此在進行課程設計的時候,交互方法的考慮是一個非常重要的因素,好的交互方式,可以促進學生使用的興趣,增加趣味,調動學生更好的學習認知與積極性,從而更好地完成知識點的學習。(3)體現游戲的情境,對于學生來說,知識點的展示與獲取,若能夠融入相應的體驗情境中,形成對知識了解的相應連續性,引導學生按照其感興趣的方法,主動參與知識獲取的過程中,這也是數字交互技術應用于課程設計中的必要因素之一。
五、數字交互技術課程設計的方法
在應用數字交互技術進行課程設計之初,首先需要進行前期學生受眾情況的調查和定位,不同年齡,不同階段的學生有其特有的心理接受特點,要根據這樣的特點來進行設計開發。
1.結合課程內容和知識要素建立功能模型。調查不同階段學生對于交互功能的喜好,并且進行列舉。在這其中選出相對適合大多數學生喜好的功能方法,完善課程設計的創意部分;考慮應用平臺的種類與限制,比如針對IOS和Android的屏幕分辨率的不同,要有不同視覺化的設計考量;不同系統平臺的操作方式存在一些差別,在進行課程設計的時候也要一并考慮進去。
2.根據課程設計的需要繪制流程圖及相關界面設計要將整個課程設計過程順利完成,流程圖的繪制,是不可或缺的。關于知識點銜接的方法,知識點與交互方式的融合,以及獲取知識進階的辦法,這些都需要用流程圖來表示出相互之間的轉換過程。具體來說,每一個操作環節,每一部分文字的顯示,每一個圖片的調用,每一段視頻或者飲品的使用,以及相關界面之間的互相跳轉,這些在進行課程設計的時候都需要具備良好的思路和清晰的邏輯。同時,還需要對于相關界面分布布局進行設計。每一個界面中需要使用到的諸如“按鈕”、“Logo”、“導航”、“內容展示”等元素都需要進行先期設計,在這些先期設計完成的基礎上,再進行內容的加載與完善。
3.數字交互技術進行課程設計的原型設計。原型設計,是將前一步的邏輯過程和草圖進行細化的過程,搭建一個邏輯順暢,界面友好的原型程序進行測試。這一階段,并不是要完全實現整個課程設計過程,而是要進行相關技術的檢驗測試,比如對于前一步做出的交互設計方法進行邏輯檢驗,檢查其是否能夠順暢運行,技術實現是否存在問題;原型中對于界面的測試,則側重于視覺感知環節,界面是否使用方便,提示是否明確,內容是否明顯等問題都需要在這個環節進行測試并確認無誤之后,再進入整個課程設計的完成階段。
4.使用數字交互技術完成課程設計。在前幾個過程的基礎上,選擇相關的技術來進行最終的課程設計實現。實現的技術方法有很多,比如使用ActionScript3.0,或者JAVA,又或者HTML5技術來進行APP開發,這些手段都是可以的,當然,這里列舉的都只實現是學生端的APP框架的技術手段,而對于課程設計的主體,也就是服務器端的部分則需要使用諸如PHP,或者Visual Studio等工具進行程序開發,另外還需要使用到數據庫技術。總之開發這樣一個基于數字交互技術的課程設計產品,是一個嚴謹有序的過程。
關鍵詞:項目開發能力;教學過程;實施方法;考核方法
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A
1引言
數據庫技術是計算機科學技術中發展最快的領域之一,也是應用最廣泛的技術之一,已成為計算機信息系統與應用系統的核心技術和重要基礎。當前,計算機的計算模式已由單用戶發展到主從式或主機/終端式結構、C/S結構、B/S結構,進而發展到了Web服務與網絡計算時代,而數據庫及其技術一直是它們的后臺與基礎。
當前國內軟件產業發展迅速,為了增強學生的就業競爭能力,必須全面培養學生的軟件項目開發能力,以適應時代的發展。學生在大學四年學習中,不僅應該掌握一定的理論與技術知識,而且應該樹立管理理念,建立項目工程思維觀念。
數據庫課程設計是學生實踐數據庫理論知識,真正掌握數據庫應用系統開發技能所必須的學習環節,目的在于培養學生面對大量而復雜的數據管理要求時,具備分析問題和解決問題的能力。我們于2004年完成對數據庫課程設計的教學方法改革,不僅在教學手段(包括課程設計的實施過程、考核方法等)上進行了體系化和規范化,而且與“軟件工程”課程結合,對兩門課程的實踐教學環節進行了整合。
通過兩課整合的課程設計,不僅使學生在理解數據庫理論的基礎上,實際動手開發一個實際的應用系統,而且培養學生應有的團隊協作、自主管理、主動學習、創新思維、綜合運用、動手實踐等能力,使課程設計真正成為學生驗證理論的“實驗場”,成為開發學生潛力、培養實戰能力的“戰場”,成為體驗項目開發過程的“運動場”。
2數據庫課程設計的教學方案
2.1基本內容
學生運用已學數據庫理論思想和數據庫設計理念,具體設計一個實用小型數據庫應用系統。開發設計過程按以下順序進行――自選課題研究方向,調查用戶需求,總結歸納數據流程,分析性能,書寫需求分析及總體設計報告(包括數據流圖、數據字典、數據庫概念模型、邏輯模型、系統功能模塊),完成應用系統的開發,匯報設計成果(包括撰寫設計報告、系統驗收、結果匯報),在這一系列工作中樹立學生項目開發管理思想,培養學生的綜合素質。
2.2進度安排
為使學生充分感受數據庫系統開發的全過程,安排課程設計進度如下。
2.2.1前期準備階段
該階段主要任務是理解數據庫、數據模型和數據庫系統的基本概念;掌握數據庫的概念模型、數據模型及數據
庫系統的設計方法;進而確立自選課程設計題目,并依據軟件工程中項目需求調研方法進行系統需求調研,繪制系統數據流程,提出系統要解決的問題。該階段成果主要包括3份報告。
(1) 系統需求分析報告:包括采用的工程開發模型,數據流圖和數據字典,系統功能。
(2) 數據庫信息要求報告:對數據庫中要存儲的信息及語義進行詳細描述,對數據約束和數據之間的關聯進行詳細描述。
(3) 數據庫的操作和應用要求報告:詳細描述數據庫的數據操作要求、處理方法和處理流程,畫出系統功能劃分的模塊圖。
2.2.2基本操作階段
主要任務是掌握數據庫系統的基本操作,包括SQL語言的應用以及利用DBMS的工具進行數據庫定義、維護、查詢及掌握數據庫安全性、數據完整性和并發控制技術等基本操作,初步設計系統測試數據,并能夠正確解決實際遇到的問題。該階段的成果包括一套系統數據表、關系以及基本數據。
2.2.3技術提高階段
該階段要求學生不僅掌握書本上的內容,而且還需要自學一些數據庫系統開發新技術和相關知識。主要任務是掌握數據庫備份和恢復技術以及有關的數據轉換、復制、傳送和數據庫系統編程技術。該階段成果為新技術交流討論資料。
2.2.4設計完成驗收階段
該階段教師通過3種方式對學生設計的應用系統進行全面驗收:系統運行測評、分小組成果匯報和上交課程設計報告。
2.3全程指導原則
在課程設計進行過程中教師僅從宏觀上把握一系列原則,讓學生自己有更大的可選范圍,實踐時間長,緊密結合應用,實現了在課程設計中全面培養項目開發能力的目標,體現了新課程教學理念。在方案實施中嚴格要求學生從理論出發,與實際項目結合,從而提高他們項目開發的綜合能力。
2.4評分原則
2.4.1根據數據庫系統總體結構對系統從三方面進行評測
數據庫原理、數據庫應用和數據庫設計三部分有機地聯系起來形成數據庫系統的總體結構,因此對課題設計的評測也從這三方面著手,達到對數據庫系統的主要內容和框架的評測。
(1) 數據庫原理部分:主要評測學生在數據庫的數據結構設計、數據庫系統總體設計以及數據庫安全保護方面完成的工作。
(2) 數據庫設計部分:主要評測學生如何將現實系統的數據通過某種數據模型組織起來,并利用DBMS系統提供的功能,完成結構及其約束的建立。
(3) 數據庫應用部分:主要評測現實系統業務邏輯的實現,即通過某種應用模式(C/S模式、B/S模式)和某些(個)程序設計語言、開發技術和工具,在數據庫設計以及DBMS平臺支持的基礎上,實現現實系統的業務功能,為用戶提供友好和人性化的業務操作界面。
該環節的目的是使學生對于理論課中涉及的內容和自學內容進行綜合實踐以達到對它們之間關系的清晰理解,實現理論與實際的緊密結合。
2.4.2嚴格把關和考核,確保每一名學生在課程設計中得到實實在在的鍛煉
由于課程是在學生第七學期開設,并且貫穿整個學期,很多學生面臨考研或其他一些畢業前的事務,為了防止有些學生對課程設計任務敷衍了事,我們對課程設計的考核方法進行了詳細規劃,實施過程考核,而不是結果考核。具體考核步驟主要分為以下幾個方面。
(1) 開題階段:在第1~3周進行,要求每組寫一份開題報告,包括課題內容、建立的需求分析及總體設計、小組成員任務分配、具體時間分配計劃等,審驗合格后方可進行系統開發。
(2) 中期檢查:在第8~9周開展,根據計劃表檢查學生開發進度,糾正問題,督促學生按計劃開展課程設計。
(3) 系統驗收:在第13周進行,學生演示系統,說明和解釋運行效果。考查的重點:每名學生是否完成了分配的任務以及任務量的多少、完成情況等。通過該階段以后方可進入答辯階段。
(4) 答辯:在第14周進行,每組學生指派一名代表進行陳述,然后進入教師提問環節(可提問小組中任何一名學生,為了鼓勵學生參與提問,凡是提問的學生可以獲得成績加分)。考查的重點:陳述是否清晰、回答問題是否正確。
(5) 課程設計報告:報告的編寫是考查一個學生總結工作,撰寫科技論文的能力。考查的重點:報告是否內容完整、充實,條理是否清楚,格式是否符合科技文章規范。
以上各個方面考查的結果,進行匯總和綜合評判,最后得出評分。
3數據庫課程設計的創新點
3.1整合課程
目前在我國項目管理人員奇缺,大多數項目負責人在技術上能獨當一面,而項目管理方面的知識缺乏,并且普遍存在著“重技術,輕管理”的思想,因此導致項目開發效率低、花費大。我們在課程設計中結合軟件工程課程中學習的項目開發管理思想,對整個課程設計任務進行全面管理與實施,樹立工程概念,培養團隊合作精神。主要從以下幾個方面強調管理理念。
(1) 認真執行需求分析與需求管理。
(2) 合理制訂時間執行計劃,記錄與分析時間分配效果,積累時間分配經驗。
(3) 個人分工明確,團隊合理協作,通過全過程管理理念的貫徹,提高學生的管理能力,培養學生團隊合作進行項目開發的素質。
同時各項目小組在課程設計的各個階段還需填寫階段性報告,包括項目開發計劃、小組角色的職責、需求規格說明書、概要設計說明書、詳細設計說明書、項目開發日志等。
通過全過程管理理念的貫徹,提高學生的管理能力,培養學生團隊合作進行項目開發的素質。
3.2豐富選題
教師推薦部分設計題目供學生選擇,學生也可以自擬題目課題。但是課題的選擇要由教師把關,主要依據以下幾個原則。
(1) 隨著Internet和Intranet的普及,網絡數據庫應用需求越來越廣泛,因此課題注重開發基于B/S或C/S結構的網絡數據庫系統,以適應時代需要。
(2) 選題要求學生盡量選擇實際需求的題目,這樣學生不僅可以走出“象牙塔”,通過調查走訪,了解國內計算機應用發展的狀況,開闊眼界,而且在開發一個真實項目中,帶來求學的動力,激發自主學習的渴望以及創造力。
(3) 對于虛擬題目,要求學生切合實際需要,符合發展潮流。
3.3工具多樣
市場實際可用的編程開發工具與日俱增,且不斷更新,為此在課程設計中,對于學生到底選擇哪種開發工具,不做過多限制,鼓勵學生自主選擇,使學生可以選擇自己感興趣的程序設計工具進行系統開發,一方面鍛煉他們自學的能力,另一方面也讓學生成為項目開發的決策者,這種“主人翁”意識使得他們變被動學習為主動學習,實踐證明學生自主學習的積極性和主動性直接決定了項目開發的成與敗。
實際運作中教師會隨時了解開發工具的發展形勢,提出指導性意見,使學生根據選題“量身訂做”工具,避免所選工具“大材小用”;跟上當前發展方向,實踐技術“與時俱進”。同時,要求學生以講座形式分類介紹所用新的開發工具,講解自己學習新開發工具之后的體會,通過這種研究性的學習方式,避免學生重復學習、盲目學習,同時打開眼界,更加廣泛了解技術發展局勢。
3.4彰顯個性
在完成數據庫應用系統基本功能的基礎上,鼓勵學生運用安全技術、多媒體技術和美術功底等突出系統特色,完善系統性能,培養學生綜合運用知識和創新的素質。
主要在以下幾方面做進一步要求。
(1) 強調系統中信息安全保護的實現,把理論課中關于“數據庫安全保護”的教學內容應用到所開發的系統中,學以致用。
(2) 用戶界面友好、設計合理、畫面優美反映系統設計人員的審美意識,強調色彩的協調,布局的合理,操作的方便。
(3) 各組之間允許選題相同,但必須突出本組特色,使學生通過競爭,努力發揮個人特長和創新意識。
3.5理論聯系實際
系統的評測按照數據庫系統的總體結構進行,從而達到對數據庫系統的主要內容和框架進行評測,使學生對于理論課中涉及的內容和自學內容進行綜合實踐,以達到對它們之間關系的清晰理解,實現了理論與實際的緊密結合。
3.6過程評測
課程設計分階段,每階段設有檢查與評估,既做到及時指導,又確保督促每一名學生在課程設計中得到實實在在的鍛煉。考核依據環節的特點進行不同形式的考評,不僅培養學生的語言表達能力、編寫技術文檔、科技論文的能力,而且可以發現有組織能力的人才。
4實踐效果
依據匯總的五輪評測統計表格可以看到,學生在課程設計中,學習積極性高漲,開發出來的系統形式多樣,有單機版、C/S或B/S結構的網絡版,甚至C/S和B/S結合的網絡版,使用的數據庫管理系統從小型DBMS,如VFP、ACCESS到大型DBMS,如SQL Server、Oracle等,前臺開發工具從傳統的Delphi、VB到先進的.Net、Java等,學生們普遍樂于挑選新工具、新技術,積極檢索學習資料,參與網上BBS技術論壇,相互討論,全面體驗網絡學習環境的樂趣。各組學生除了完成系統應具備的功能外,都在努力突出系統性能特色,完善系統功能,發揮本組同學的特長。各組開發的系統基本符合課程設計總目標的要求,并有幾個系統成為他們工作后繼續研究的方向。
通過數據庫課程設計,表現出大部分學生具備參與一個項目開發的基本能力,并使他們動手實踐、自主學習、積極創新等科學素質得到很好的培養,反映出課程設計大大提高了學生綜合應用所學知識的素質,說明我們培養的學生具備終生學習的能力,能夠適應社會發展的需要。
5小結
學習是人生的一個環節,就業是大學學習后的現實目標。面對嚴峻的就業形勢,培養學生的實際動手人力,提升他們的競爭能力,是教師的責任。在課程教學過程中不斷探索新方法,開展課程教學過程的改革,是教師的必須任務。這里所做的數據庫課程設計改革,意在與大家共同探討如何幫助學生擺脫“沒有工作經驗”難于就業的尷尬局面。
參考文獻:
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The Training for Students’ Project Developing Ability in Database Course Design
WANG Yan-hong, ZHANG Xiao-li, JIANG Xiang-gang
(Department of Computer Science and Technology, Beijing Electronic Science and Technology Institute, Beijing 100070, China)
關鍵詞:信息系統分析與設計;課程設計;漸進式模式
很多高校都開設了信息管理與信息系統專業。根據國家有關教育部門規定,該專業的主要目標是培養具有現代管理學理論基礎、計算機科學技術知識以及應用能力,掌握系統思想和信息系統分析與設計方法,能在國家各級管理部門、工商企業、金融機構、科研單位等部門從事信息管理信息系統分析、設計、實施管理和評價等方面的高級專門人才。“信息系統分析與設計”課程是信息管理與信息系統專業的主干課程,在把學生培養成為符合該專業培養目標的課程體系中具有舉足輕重的作用。“信息系統分析與設計”課程的實踐環節,即課程設計更是鍛煉和檢驗學生應用理論知識分析和解決問題的能力的重要過程。目前,幾乎所有的學校都是把“信息系統分析與設計”課程設計安排在“信息系統分析與設計”課程教學之后,集中一周或者兩周的時間讓學生在實驗室(或者計算機中心)完成課程設計任務。經過嘗試和對比,本人總結出了一種比較新的課程設計方法――漸進式課程設計方法。
1漸進式課程設計模式與應用舉例
1.1設計模式
“信息系統分析與設計”課程設計包括系統分析、設計和構造。“分析”通常是指對現有系統的內、外情況進行調查、研究、分解、剖析,明確問題或機會所在[1]。系統設計則是把系統分析階段所提出的邏輯模型轉換成物理模型。系統設計實際上是為需求說明書到程序設計的過渡架起一座橋梁[2]。系統構造包括系統組件的開發、安裝和測試[3]。一般而言,“信息系統分析與設計”課程教學時數為56個左右,周學時為4學時。傳統上,課程設計是由授課教師安排在講完課程之后,在該課程授課的第17周開始在計算機中心(或者實驗室等)利用1~2周的時間集中完成課程設計任務。其模式如圖1所示。
和傳統的課程設計安排不同,漸進式課程設計充分利用整個學期的時間,從講授課程的第3或者4周開始,就把課程設計任務和進度以及相關要求按小組形式布置給學生,并且要求學生按照相關要求完成和提交完成的內容,教師對學生提交的內容提出修正意見和建議,學生不斷改進和完善,一直到最終得到一個比較滿意的課程設計成果。教師利用集中課程設計時間對學生集中指導一周(如果集中時間是兩周,建議集中設計時間用一周,集中指導可以省略),并且利用一周的時間通過逐個答辯方式進行審查。其模式如圖2所示。
作者簡介:孫志恒(1968-),男,北京人,副教授,碩士,研究方向為管理信息系統。
圖1傳統的課程設計安排模式
圖2漸進式的課程設計安排模式
1.2應用舉例
因為學生缺少實際的工作經驗,對企業的業務不是很清楚,所以課程設計的案例最好結合學生所處的環境。比如說,可以讓學生完成學校的圖書館書管理、宿舍管理、教室管理、學生就業分配管理、合作辦學管理、教材管理等系統的分析和設計以及系統的部分實施。以圖書館管理系統為例,具體的任務和要求如表1所示。
任務下達之后,學生必須按照進度要求完成相關的內容,由教師根據業務的合理性、完整性以及提交內容的規范性等標準審核學生提交的電子文檔,并且及時反饋改進意見,讓學生繼續修改。并且可以把改進作業的成績和前面的成績加權求和作為學生的平時成績。如果學生不能夠按時提交任務,遲交一天扣除本次作業的10%的成績(可以靈活掌握),依此類推。
表1圖書館管理系統課程設計任務與要求舉例
進度 完成的內容 完成質量 修改
意見
2009年3月
14日*―20日 熟悉圖書館管理的業務,了解組織機構以及功能需求,利用Project軟件建立小組進度計劃的甘特圖,3月20日提交。 良好 ******
2009年3月
21日―27日 利用所學的系統需求獲得的手段獲得業務需求,完成事件表。3月30日提交。 合格 ******
…… …… …… ……
* 假設2009年3月14日布置任務。
最后學生成績由小組提交的報告成績和學生個人答辯成績加權求得。如表2所示(個人答辯成績評定表略)。
表2小組報告成績評價標準
A(50%) B(10%) C(30%) D(10%) 合計
內容完整(問題闡述、結構化系統分析與設計、面向對象系統分析與設計、數據庫設計、輸入輸出設計) 報告符合要求(封面、目錄)、圖表規范(有圖例,圖形和表的標識正確),語句通順,結構合理 系統分析和設計正確合理 具有創新思想,能提出自己的觀點
2漸進式課程設計模式的優點
和傳統的利用學期末的1~2周的集中課程設計相比,漸進式課程設計具有很多的優點。
(1) 課程設計時間充沛。學生具有充沛的時間進行課程設計是非常重要的。“信息系統分析與設計”的課程設計具有自己的獨特性,它不是簡單的分析和設計技術的應用,而是一個綜合運用管理思想、系統分析和設計方法論以及信息技術的過程,是一個迭代式、不斷修正和提高的過程。漸進式的模式可以為學生提供近乎一個學期的課余時間來完成設計任務,這是傳統方式望塵莫及的。這一點在圖1和圖2中表現的非常清楚。
(2) 有利于培養學生的項目意識和團隊精神。因為設計任務是以項目方式分配給每個項目組的,并且要求他們以對待一個實際項目的態度完成設計,每個組有一個組長,相當于項目經理。組內要進行合作分工,編制相關的進度,搭建一些分析、設計以及實施環境等,并且在每周至少有兩次集體討論,通過一個學期的合作,學生們的團隊協作意識得到了很好的鍛煉。傳統的課程設計環境基本上不安排小組討論。
(3) 學生能更加深刻地體會系統分析設計的內涵。隨著同組成員不斷地對問題進行探討,并和教師展開足夠的溝通,學生們對問題的理解越來越透徹,對問題的分析也就越來越深入,所獲得的問題解決方案也就會更加合理,學生的收獲也就會越大。傳統教學模式由于時間短,學生很難對問題理解的非常深刻,更多的是從技術層面考慮問題的解決方案,而忽略了信息系統項目在很大程度上是管理工程這一含義。
(4) 有利于培養學生解決實際問題的能力。因為設計任務安排早,學生們就能夠按照要求花兩周甚至更多的時間進行一些實地調查獲得需求,并且從中得到一些啟發,體會到系統需求獲得的不容易和重要性。而且,學生們更被鼓勵利用其家長和親戚朋友等資源,以其父母親戚朋友所在單位的業務為項目背景來開發系統。在需求分析和設計過程中,學生們會遇到各種各樣的很難在課堂教學中或者虛擬項目中出現的問題,通過教師對他們進行引導,尋求解決合理的解決方案。從這個過程中,學生們能體會到現實當中信息系統的開發中存在的各種各樣的問題,更能夠鍛煉和提高他們分析和解決實際問題的能力。傳統的方法不可能允許學生參與到“實際”的項目中。
(5) 更加有利于教學質量和教學效果的提高。因為課程設計是對學生綜合能力的考驗,漸進式的課程設計要求學生必須按照進度提交各個階段的課程設計成果,教師可以及時發現學生們存在的各種各樣的問題,并且在課堂上及時、有針對性地進行分析和講解,不會使問題“隱藏”起來。因為學生是項目組成員,他們會對教師的講解非常關注,聽課質量就會明顯提高。有些課程設計項目是來自于學生家長所在單位,這些業務可能很有特點,具有很強的實際意義,所以學生的參與熱情會很高,課堂互動效果會非常好。和傳統的方式比較,漸進式的模式把課堂教學、學生平時的作業和課程設計融合在一起,形成一個有機的整體,而不是割裂的狀態,這樣更加有助于學生深刻理解信息系統分析和設計的內涵。
(6) 推動和培養學生的自主能力、自我學習能力以及創新能力。漸進式模式要求學生必須像一個IT團隊那樣學會自我管理,而且要自我學習。每個小組自己決定開發進度和討論時間以及方式等。由于有些小組進度快,可能需要用到后面老師還沒有講到的知識。老師會指點他們需要看哪些章節,哪些參考書以及到哪些網站獲得相關資源,這對于培養學生獲取知識的能力具有很好的幫助,是一種比較好的鍛煉方式。學生們通過探討,看是否能夠運用BPR、TQM、JIT等先進的管理思想來改善當前的業務或者管理方式等,學生們也被鼓勵嘗試在分析和設計方面采用一些新的工具或者方法。傳統的課程設計方式很難做到這一點。
3漸進式課程設計模式的可行性分析
漸進式課程設計是否可行主要在于三個方面,第一是環境;第二是可操作性;第三是教師因素。
不同于傳統的課程設計只是讓學生利用CASE工具等完成流程圖、用例圖、時序圖等,漸進式的課程設計要求學生必須考慮如何將先進的管理思想和信息技術結合起來,如何解決項目實際存在的問題。這更多的是需要他們運用所學的知識結合項目進行探討,提出自己的觀點,然后再利用計算機軟硬件系統把他們的觀點通過圖表等形式展示出來。所以,在環境配置上對于漸進式的課程設計而言沒有任何問題。再有,現在的學生絕大多數都有自己的個人計算機,他們可以很容易地實現課程設計所需要的軟硬件甚至網絡平臺的搭建,這樣不僅僅可以使得課程設計更加靈活,而且可以鍛煉學生組建系統開發環境的能力。
學生們希望更能夠像一個IT團隊一樣工作,雖然有其他課程,有時甚至很忙碌,但是事實表明他們在提交完成的任務方面還是非常積極主動的,而且對于提交的任務的質量非常重視,并且主動地和老師進行溝通,積極改進設計方案等。有的組提交的報告超過一百頁,這足以說明漸進式課程設計模式的確對學生來說具有很好的效果。
教師在漸進式課程設計中的引導作用很大。一方面,教師需要具有融會貫通的能力,把管理、信息技術、系統分析和設計方法以及教學手段等融合在一起,更重要的是需要教師具有一定的項目開發經驗,尤其是對于學生帶過來的“項目”,必須能夠很快理解,并且在課堂上能夠結合理論知識等進行剖析。再有,教師必須具有很強的奉獻精神,因為課程設計幾乎是利用了一個學期的時間,在這期間通過課間、課下或者互聯網等方式解答學生們疑惑,或者參與他們的討論,而且要花很大的精力審查每個組的任務完成情況,尤其是最后,要對每個小組和每個學生進行答辯審核,從而給出一個比較客觀的成績。
4結語
漸進式課程設計模式和傳統的課程設計模式相比具有很多益處。它不僅僅能溝使得學生具有足夠的時間進行需求分析、進行系統的設計以及實施等,而且能夠通過長達將近一個學期的課程設計過程培養每個開發團隊的成員之間分工協作的精神,保障每個團隊和指導教師之間進行足夠的交流和溝通,除此之外,有些開發團隊還可以能夠對開發出的原型進行修整和完善,從而能夠更加深刻地理解和感受管理信息系統的開發內涵。和傳統課程設計模式相比,漸進式課程設計模式把課程設計和課堂教學結合得更加緊密,課程設計和課堂教學可以相互促進,使得學生受益更大,而且這種方式不過多地受到時空的限制,可行性很強。通過實踐檢驗也證明如此。
參考文獻:
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The Study on the Gradual Advance Course Project Mode of Information System Analysis and Design
SUN Zhi-heng
(School of Information Management, Beijing Information Science and Technology Univ., Beijing 100192,China)
企業培訓模式和技術的發展歷程
從企業培訓發展的歷程看,可以明顯分為三個時期,這三個時期中教育技術和信息技術的應用特點各不相同,比較發現,MOOC更可能實現企業培訓高效、個性化的培訓目標,更符合企業高效、及時、費用低廉、務實的需求。遠程教育階段:是企業培訓和信息技術結合的第一個階段,由于互聯網技術的制約,遠程教育更多的是將信息技術作為工具來傳播傳統培訓內容,落后的網速和乏善可陳的互動性使之始終處于傳統面對面培訓的陪襯地位。E-learning階段:高速互聯網技術的發展為網絡學習提供了堅實的技術保障。在教育和企業培訓領域出現了眾多的網絡學習平臺,視頻課件學習成為主體,但仍然沒有脫離傳統教育技術的藩籬,仍然是教師講,學生聽的教學模式,大量的視頻課件和精品課程的使用效率低,學生普遍不感興趣,無法實現教育培訓目的。MOOC階段:MOOC的出現為企業培訓帶來了新的思路和方法,MOOC技術為企業解決了長期以來在線培訓的諸多難題,如面對面的培訓規模小、培訓受眾數量有限、培訓費用高、培訓效果差等等。企業MOOC技術的應用也使得學習方式多樣化成為可能,如混合式培訓打通線上、線下;翻轉課堂+微課組合可以更好地解決學習難點和教學互動;移動(終端)學習使得學習者能夠自主合理安排碎片時間,提高了學習效率,企業培訓工作能夠實現高效、經濟和及時,企業MOOC必將成為未來企業培訓重要形式。
企業MOOC為實現人本主義教育培訓理想提供可行之路
MOOC是教育和信息技術結合,MOOC技術也因此包含教育技術和信息技術兩方面。MOOC教育技術是人本主義教育觀、建構主義學習理論結合的產物,在MOOC課程的三大核心組件――視頻、互動、習題中充分體現了現代教育技術。核心理念是運用教育技術實現課程設計,通過云計算、大數據分析、互聯網社區等信息技術,實現個性化、主動學習的教育理想。
企業培訓領域特別是大型企業大學不約而同地看到了MOOC在培訓課程應用的美好前景,紛紛嘗試在企業培訓實踐中引入MOOC理念,使得企業培訓呈現出新氣象。中國工商銀行、中國電信、國家電網等大型企業紛紛投入網絡培訓建設,根據各自不同的項目特征和需求開發了具有MOOC理念(雖然可能并不冠以MOOC之名)的網絡培訓課程(課件),成為企業MOOC的領先實踐者。但實踐中,關于企業MOOC的界定、企業MOOC的特點、MOOC技術等問題,實踐者們的理解不盡相同,下面就以筆者參與的陜西省公司承擔的國家電網網絡大學課件開發實踐為例進行討論,梳理MOOC技術在企業培訓課件開發中的經驗和體會。
國家電網網絡大學課程開發
2013年為了應對新技術、新環境、新的培訓對象下的企業培訓,國家電網公司啟動了網絡大學培訓平臺建設項目,經過2013、2014年兩期建設已初具規模。陜西省公司在兩期建設中承擔了數十門網絡課件的開發工作。筆者有幸參與了兩年的陜西省公司網絡大學課件開發工作,我們在課件開發實踐中引入MOOC理念和技術,形成了一套以課程設計為核心的開發模式,堅持將課程設計貫穿始終。
企業MOOC教育技術的核心是課程設計
建立了一套基于MOOC課程設計為核心的開發模式(如圖1所示)。
(1)開發流程以課程設計為起點。課件課程設計階段主要包括以下工作:1)課程設計前的調研:對課程受眾的年齡層次、學歷層次、地域分布、學習習慣等因素進行調研,通過團隊研討、培訓學習等形式進行分析。2)制訂課件課程設計草案:由開發小組的專業負責人、課程設計人員共同制訂課件內容框架和媒體呈現方式等課程要素的設計草案。
(2)組建了專業開發團隊,實施專家團隊評估+開發小組+制作團隊運作模式,在課件開發小組中首次確立了課程設計師的重要地位(見圖2)。
根據課件專業方向建立對應的開發小組,組長由實踐經驗豐富的一線專家能手擔任,組員由課件課程設計人員、一線技師能手、組織協調人員組成。每一個課件分別由主要負責人+課程設計人員+其他專業輔助人員三部分組成,主要負責人和課程設計師合作負責確定課件學習對象、內容和腳本的編寫,其他專業輔助人員輔助主創人員進行腳本的修改;課程設計師同時負責內容知識點的梳理和呈現形式設計。
課程設計師作為課程開發的靈魂人物在開發過程中起到貫穿始終的作用:首先,在課程開發之初,要進行課程培訓對象調查和學習行為分析,確定培訓對象基本特征等,如年齡、知識結構、學習特征,據此設計課件內容范圍和初步的表現形式;其次,本著碎片化的原則確定各章節的內容;再次,在此基礎上細化各章節知識點(或操作);最后,確定合適的多媒體表現形式。
(3)組織了學習型專業團隊。在開發團隊中,通過微信推送、培訓班、研討會、專家評審會等靈活多樣的形式促進團隊學習型組織的形成,促進團隊成員對新技術、新理念、新方法的學習掌握。
內容框架設計上突出碎片化
這是MOOC大規模化特征在課件內容上的體現,它可以最大限度地適應不同起點的學習層次和學習目的。一是減少章節層級,章節之間邏輯關系盡可能松散,可以實現跳躍式學習。二是每個章節內部知識點盡可能完整。
課件設計強調體驗感
第一,知識點的選取有側重:不是按照傳統課堂教學由易到難、邏輯嚴密的原則進行選擇,而是立足于成人學習實用性的要求遴選,知識點不追求大而全,而是突出重點。理論內容結合陜西地區典型事例進行有針對性講解,實操內容突出經驗介紹,淡化一般性知識介紹。操作流程講解突出實際工作中的經驗和操作要點、容易犯的錯誤和解決方法。第二,課件呈現形式上強調直觀、活潑。充分運用flash二維動畫進行展示,增強設計感,提升課件制作的精致度。
企業培訓面對的員工年齡層次差距大,特別是新一代青年員工,他們號稱是“網絡原著民”,學習習慣、思維方式和其他年齡段的員工有著很大的不同。在課件制作過程中本著效率和成本綜合的原則,使用flash二維數碼動畫展示可以大大增強課件感染力。
結論和展望
通過在國家電網網絡大學課件開發的實踐,我們體會到,隨著MOOC理念和技術在中國深入人心,面對新一代數字原著民員工,企業必然更多地借助MOOC技術參與企業培訓,培訓課件的開發也會呈現越來越豐富的形式和內容。建立一套高效、有序、合理的課件開發模式是培訓課件開發的關鍵,必將在未來企業培訓工作中占據重要位置。MOOC技術在企業培訓中的應用將為企業培訓帶來新的生機。
第一,從MOOC平臺建設看,自建的企業培訓平臺將越來越趨向高等教育的MOOC平臺。國家電網網絡大學培訓平臺雖然沒有號稱企業MOOC平臺,但它平臺結構已經越來越趨向于高等教育MOOC的特征,為國家電網系統員工提供大規模、在線和有限開放的網絡課程,平臺可以跟蹤員工學習行為,提供在線習題練習和在線考試系統等功能。
第二,課程設計師成為課程開發中的重要角色。課程設計師參與課程內容框架搭建、知識點遴選、媒體呈現方式設計等核心工作,如:細分目標學習對象,開發分級課程;課程突出課程設計環節,在課件內容、形式上充分體現“建構主義”學習理念;多媒體課件表現形式多樣化,如微課、三分屏、二分屏、PPT、FLASH、3D、手機終端等形式的課件,充分滿足了數字原著民的學習特點和習慣。
第三,互動性增強,在課程設計中引入游戲機制。互動性差是傳統網絡學習惹人詬病的主要原因,而電子游戲是當前網絡上公認互動性最好的方式。MOOC的互動性主要表現在獨立的互動社區,如同伴互評、教師答疑等,MOOC課件內部互動主要使用嵌入式測試為主,形式較為單調。未來如將游戲設計領域的“游戲機制”引入課件設計中,如以培養操作能力為主的課程設計中,通過輕松愉快的游戲環境實現技能的訓練,會大大提升課件的培訓效果。
關鍵字:EDA;時鐘;數字電路課程設計
中圖分類號:G642.41?搖 文獻標志碼:A?搖 文章編號:1674-9324(2014)04-0245-02
《數字電路》是高等院校電子信息類專業的重要專業基礎課,其課程設計是實踐教學環節的重要組成部分,它給學生提供了理論聯系實際、加深認識、開拓思維的機會。隨著計算機技術和電子技術的不斷發展,傳統的數字電路課程設計方式在很多方面落后于現代教育形式的發展,成為現代化教育和培養創新人才的阻力。進入21世紀后,EDA技術得到了長足的發展,在數字電路課程設計中引入EDA技術的新教學模式成為必然趨勢。本文結合實際教學工作,舉例闡述了基于EDA技術的數字電路課程設計的實現方法,實踐證明其對提高課程設計的教學質量和培養創新型人才都有重要作用。
一、數字電路課程設計中引入EDA技術的必要性
數字電路課程設計中要求學生運用電子技術課程中有關的理論知識和實驗方法完成一些綜合性較強的設計課題。目前在數字電路課程設計教學中,有些院校仍然采用74系列固定功能標準芯片來實現設計功能。在了解課題原理和熟悉標準芯片功能的基礎上,“自底而上”地設計數字系統。當設計的數字電路系統比較復雜,需要多個集成芯片和大量連線時,就增加了設計電路板的難度和故障調試難度,延長設計周期,降低了學生的學習興趣,同時.常用中小規模集成芯片的大量重復使用也大大增加了設計成本。特別是隨著學生數量的劇增,由于教學經費的原因而無法提供足量的所需芯片,再加上實驗場地和實驗時間的制約,以及輔導教師的缺少等因素,使得課程設計題目受限制,設計方案雷同,缺少個性,設計過程枯燥,學生的綜合能力和創新能力的培養嚴重受到阻力,課程設計的教學目標不能很好的實現。因此在數字電路課程設計中引入EDA技術,改革傳統的課程設計方法已經成為一種趨勢。IspLever是Lattice公司最新推出的一套EDA軟件。設計輸入可采用原理圖、硬件描述語言、混合輸入三種方式,能對所設計的數字電子系統進行功能仿真和時序仿真。編譯器是此軟件的核心,能進行邏輯優化,將邏輯映射到器件中去,自動完成布局與布線,并生成編程所需要的熔絲圖文件。軟件中的Constraints Editor工具允許經由一個圖形用戶接口選擇I/O設置和引腳分配。軟件包含Synolicity公司的Synplify綜合工具和Lattice的ispVM器件編程工具。IspLever軟件提供給開發者一個簡單而有力的工具,其界面友好,集成化程度高,是最易學、最易用的可編程邏輯器件開發軟件。利用它所配備的編輯、編譯、仿真、綜合、芯片編程等功能,可以完成數字電路從設計、檢查、模擬到下載的全過程。因此特別適合作為數字電路系統的設計和開發軟件。在系統可編程邏輯器件(In-System Programmable PLD,ISP-PLD)是90年代推出的新型的可編程邏輯器件,其最大特點是編程時既不需要使用編程器,也不需要將它從所在的系統板上取下,可以直接焊接在印刷電路板上,然后通過計算機的并口和專用的編程電纜對焊接在電路板上的ISP器件進行多次編程,對其邏輯功能進行修改,從而加快了數字系統的調試過程,提高了可靠性并避免對可編程器件造成機械損壞。PLD具有可重復使用、低投入、高性能、高密度、開發周期短等諸多優點,不需要任何投片費用。
二、EDA技術在數字電路課程設計中的應用實例
下面采用“自頂而下”層次化的設計方法,以DJ-E801型實驗開發系統和IspLever3.0EDA開發軟件設計時鐘為例,介紹基于EDA技術的數字電路系統設計的方法。運用此種方法進行課程設計時,需要先學習IspLever3.0軟件和Schematic的編程方法,掌握DJ-E801型實驗開發系統的使用。
1.設計要求。設計一個多功能數字鐘。系統能進行正常的時、分、秒計時功能,分別由6個數碼管顯示24小時、60分鐘、60秒鐘的計數器顯示;能利用實驗系統上的按鍵實現“校時”“校分”功能:(1)按下“SA”鍵時,計時器迅速遞增,并按24小時循環,計滿23小時后再回00。(2)按下“SB”鍵時,計分器迅速遞增,并按59分鐘循環,計滿59分鐘后再回00,但不向“時”進位。(3)按下“SC”鍵時,秒清零。(4)要求按下“SA”、“SB”或“SC”均不產生數字跳變(“SA″、“SB”、“SC”按鍵是有抖動的,必須對其消抖動處理);能利用揚聲器做整點報時:(1)當計時到達59’50”時開始報時,在59’50”、52”、54”、56”、58”鳴叫,鳴叫聲頻可為lKHz;(2)到達59’60”時為最后一聲整點報時,整點報時是頻率可定為500Hz。
2.設計思路。本設計中采用“自頂向下”的層次化、模塊化的設計思路,將系統分為cdu24、cdu60、cdu60s、control等四個模塊,再將其在頂層連結起來,完成系統功能。
下面介紹各個模塊所完成的功能。cdu24在clk1的激勵下有24進制計數功能,sa=1時在clk2的激勵下快速24進制計數,能完成校時功能。cdu60在clk1的激勵下有60進制計數功能,ss=1時在clk2的激勵下快速60進制計數,但無進位,完成校分功能。cdu60s在clk1的激勵下有60進制計數功能,clr=1時秒清零即可。Control主要完成報警功能。
3.功能仿真。運行ispLEVER軟件,建立一個新工程,然后在該工程下新建schematic文件,輸入原理圖以clk.sch文件保存,設為頂層,進行編譯,對照設計要求查看仿真結果。電路仿真結果正確后,其硬件的實現是Lattice公司的CPLD芯片ispLSI1032E-70LJ-84下載實驗板。設置芯片屬性及引腳分配,執行編譯綜合后產生下載文件,將其在線下載到下載板,經過硬件驗證完全符合設計要求。
在上面的例子中,若采用傳統的74系列中小規模集成器件來實現,電路結構復雜很多,難以調試,幾乎是“紙上談兵”的設計,設計過程枯燥乏味。基于EDA的數字電路設計采用“自頂向下”的設計方法,具有便于層次式、結構化的設計思想,設計周期短,可以對每一層進行仿真驗證,設計電路錯誤可以在早期發現,提高了設計的正確性,邏輯綜合之前的設計工作與具體的實現工藝器件等無關。因此,設計的可移植性好。為了提高數字電路教學的質量,培養能適應電子技術發展趨勢的創新人才,將EDA技術引入數字電路課程設計中,不僅可以很好地鍛煉學生的綜合設計開發能力和動手能力,激發他們的學習興趣,還可以大大節約數字電路課程設計實驗的成本,提高設計效率。
參考文獻:
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