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关键词:案例导学;教学模式;合作学习
中图分类号:G434文献标识码:A文章编号:1009-3044(2008)28-0255-02
The Teaching Pattern for Software Architecture with Leading Examples
YU Kui
(Changzhou Textile Garment Institute, Department of Information Technology, Changzhou 213164, China)
Abstract:A novel teaching pattern of software architecture is presented in this paper, which combines leading examples with the teachers' guiding and the students' learning with groups. The result of teaching has proved that the pattern can not only arouse the enthusiasm of the students, but also help the students master the course quickly and improve their practice abilities.
Key words: leading examples; teaching pattern; learning with groups
1 存在问题
1.1 传统教学方式简单,学生主动性不高
目前,高等院校在软件体系结构课程教学中,主要讲授软件体系结构的基本概念和基本原理,以及软件体系结构的动态性和适应性的理念,简单分析软件体系结构原理的具体应用。由于该课程的理论性较强,概念繁多,学生普遍觉得太抽象,没有什么实际的东西。
1.2 课程教材缺陷,无法提高学生解决实际问题的能力
教材是教师开展教学和学生课下自学的主要依据。在软件体系结构课程教学过程中,发现存在的突出问题有:在教学过程中采用单一的软件体系结构教材,存在可用性差、信息量不足等问题,不能成为学生自主学习,进行探索和发现的认知工具;课堂教学以教师的理论教学为主,主要讲授软件体系结构的基本概念和基本原理,师生缺乏互动;没有形成适合课堂教学的完整的软件体系结构分析与设计案例,使得学生对软件架构分析与设计的方法和过程缺少深刻的感性认识,无法纠正学生对软件体系结构的一些错误或模糊的认识,从而不能进一步深人理解软件架构的理论和方法。
本文针对现有的软件体系结构课程教学中存在的问题,结合软件工程以及相关专业的本科生软件体系结构课程教学的实际情况,为探索有效的软件体系结构课程教学模式进行了研究。
2 基于案例导学的软件体系结构课程教学模式
软件体系结构课程讲解的是一系列相关的抽象模式,基本概念、原理和方法较多,理论性也比较强。因此,软件体系结构的教学必须与实际的软件项目相结合,通过实践练习加强对软件架构的概念和设计思想的理解,才能使学生有身临其境的感觉;通过大量的案例分析,可以让学生更牢固地掌握所学的知识点;从案例中分析各类软件系统架构设计风格的优缺点,可以让学生尝试提出相应的改进方案。
在传统的软件体系结构课程教学模式下,课堂教学以教师的理论教学为主,主要讲授软件体系结构的基本概念和基本原理;学生往往是被动地接受知识,枯燥乏味,难以激发学习兴趣。如果在讲解基本原理和理论之前,先介绍一个恰当的案例,通过具体的案例分层解析,逐步引导,学生既容易记忆,也会掌握得更加牢固;然后布置实战项目,在项目练习中,教师逐步引导学生发现问题、分析问题和收集相关资料;学生采用合作的方式对课题进行探索、分析和研究,最后在团队的努力下解决问题。因此,在软件体系结构教学中我们采用了以案例导学为指导,以“教师引导,学生合作学习”软件体系结构教学模式, 确立了讲授和实践相结合的授课方法,通过人人参与个性化的实际案例设计,解决了理论和实际运用脱钩的教学问题。
2.1 案例导学,注重引导
“案例导学,注重引导”教学模式,就是将案例教学引入软件体系结构课程教学中,以案例为前导,引出问题,围绕案例,分层解析软件体系结构的基本概念、原理和方法。
在传统教学方式下,案例只用来练习或验证工具的用法。本教学模式以“案例原理解析”为主线,强调围绕案例为前导,引导学生参与与思考,让其能参与实践案例的探讨,激发他们的好奇心和求知欲;同时,教师将相关知识在案例分析时自然带出,使学生学习的针对性加强,识、记效率提高,以弥补传统教学中的不足,从而达到理论知识和实践能力同步提高的教学目的。
例如,在讲解管道-过滤器设计风格时,可以首先让学生思考传统的语言编译器工作过程。编译器由扫描器、语法分析、语义分析和代码生成等多个处理模块组成。让学生思考各个模块的工作流程,让学生画出编译器的结构图。然后让学生思考编译器中的各个模块扮演的角色以及它们之间连接。最后教师再结合这个实例进行管道-过滤器概念和原理的讲解。通过这种具体而且学生熟悉的实例,可以让学生深刻体会并掌握管道-过滤器抽象的概念和原理,学生在思考的同时也锻炼了他们的综合运用知识的能力。
2.2 教师引导,学生合作学习
“案例导学”能较好地激发出学生的学习兴趣,降低学习难度;同时从实战项目出发,由教师引导学生去思考,去搜集有关的资料以软件系统架构相关实例,引导学生课后深入讨论,各抒己见。这种在“案例导学”指导下的“教师引导,学生合作学习”教学方式可以强化学生对抽象概念和原理的理解,以及学生的实际动手能力。
“教师引导,学生合作学习”的软件体系结构课程教学方式应注重培养学生“团队学习”精神。因此,我们将“团队开发”模式的思想贯穿于本门课程教学的始终。在具体操作中,可以将学生分成几个组,让“拔尖”的学生作为各组的负责人,教师给定一些软件体系结构的设计风格或模式,每个组选择一个题目,要求以不同的体系结构风格或模式去完成。教学模式的组织形式可以组织专门的课堂研论会,以组为单位,让学生讲述他搜集的资料和相关的实例,并重点讲述他对实例的理解和看法,培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。
教师则在掌握已有教学资料的基础上,重点研究国外一些在软件工程领域有突出贡献的大学的软件架构课程,如卡内基梅隆大学SEI的软件架构实践、软件架构评估、RUP软件开发过程和架构模式等课程,同时建立软件体系结构教学课程网站,包括教案、习题库、试题库和实例等,将最新的教学资源、研究成果和进展展示给学生。这种“教师引导,学生合作学习”的方式,比较适合于本门课程的特点,教学实践的效果令人满意。
例如,在教学过程中,我们上完了软件体系结构的5种风格后,可以布置经典的模式设计课题“Key word in context”,然后把学生分成5组,然后要求每组学生:1) 选择一个或多个设计风格来设计此课题;2) 对选择的风格进行综述;3) 设计中遇到的困惑。要求学生课后完成,并组织专门的课堂讨论,每组选派一个代表进行陈述,让学生参与点评。
3 新模式的注意事项
3.1 兼顾传统讲授方法
传统的课程讲授基于教材,注重原理和知识的系统性;案例导学则基于实际的问题,注重实用性、应用性和综合能力的培养。两者各有特点,不能偏废。因此要根据课程内容的性质,在以案例引出问题、解决问题为教学主线介绍概念、原理和方法的同时,注意将传统教学和案例导学有机地结合起来,保证传授知识的相对集中、完整与连贯。
3.2 理论教学和案例探讨并重
与传统讲授方法相比,该教学模式会增加案例探讨的要求,可调节理论与实验课的侧重点来解决理论课时的不足,即课堂教学以演示讲授为重,案例探讨以“教师引导,学生合作学习”形式为主。
4 结束语
教学实践证明,案例导学与任务驱动相结合的教学模式很适合软件体系结构课程,它能明显提高学生的学习兴趣,有利于调动学生的学习积极性,能帮助学生在有限的学时内较快掌握该门课程,深受学生欢迎且教学效果显著。
参考文献:
[1] 董天阳, 简b峰, 张玲, 等. 软件体系结构课程教学改革的实践与探讨[J]. 远程教育杂杂志, 2007(1):29-32.
[2] 涨友生. 软件体系结构[M]. 清华大学出版, 2004.
(一)传统的教案教学难以适应时代的要求
长期以来,许多学生害怕学习物理,觉得物理是一门十分难学的科目,教授物理学科的教师普遍感到十分难教,教师往往讲了许多遍,学生依然听不懂。“学生难学、教师难教”成为物理教学亟待解决的问题。美国约瑟夫・特雷纳曼对课堂教学进行测试发现:教师讲解15分钟,学生能记住41%;讲解30分钟,只记住前15分钟内容的23%;讲解40分钟,则只记住20%。这个实验结论提示我们:给予是学习者个体对接收到的信息不受自身控制的无选择性的全盘接收,它具有直接性,而获取则是学习者个体对接收到的信息通过自身内化、加以有选择性地消化和吸收,它具有间接性。通过上述分析,我们可以得出这样的结论:教学并不是给予,教学应当是在教师指引下学生的获取。这样的结论促使我们对物理教学进行反思。
(二)素质教育提出发展学生能力的要求
随着教育改革的深入,全面推行素质教育对教育教学提出了新的要求。要提高教学质量,关键要从激发学生学习兴趣、增强学生学习主动性入手。这就要求教师加强对学生学习方法的指导,培养学生自主学习的能力。为此,必须做好三个转变,即由主要考虑“教什么”转到更多地考虑“练什么”;由注重“读懂”转到注重“会读”;由“关注教师的成功感”转到“关注学生的成功感”。
针对以上问题,我们尝试用“学案导学”课堂教学策略,以教材为依据,以学案为载体,以导学为方法,以教师的指导为主导,以学生的自主学习为主体,提高学生学习物理的效能。本课题研究的内容在于探索学科学案的结构、内容、学案编写的方法、原则,形成可供操作的课堂教学模式。
二、实践的措施
(一)运用“学案导学”课堂教学策略,有利于真正实现“教师主导,学生主体”的教学原则,提高学生学习物理的有效性
学生是学习的主体,在课堂教学活动中,他们的自主、能动、创造等主体特征必然要表现出来,教师应予以高度重视,并且积极引导学生更好地发挥主体作用,增强主体意识,积极参与课堂教学活动的全过程。
如在教学电磁感应时设计如下学习过程:
发电前的准备:
1.思想准备:如果电能够产生磁,那么磁能产生电吗?如果可以的话,那我就能发电了。
2.器材准备:条形磁铁,灵敏电流计,空心线圈,带铁芯的线圈,变阻器,电键,电源,导线。
要产生磁场,我可以用________。要知道有没有电流,我可以用_________。
发电实验:
先试试书上的实验,再想想你有自己的办法吗?
1.实验:根据书上的实验步骤,我完成了实验,并得到实验结果。
2.我要记录下我发电的办法。
发电后的思考:
从这些实验中,我发现了只要满足_______的条件,就能成功发电了,太棒了!
此设计可以看出教师借助学案导学教学策略,有效促进教学过程中的师生互动,引导学生正确地确立学习目标和适合自己的学习策略,增强学生学习的主动性和积极性,培养学生的主动探索精神和自主学习能力,并能最终提高学习效率和教学效果。
(二)运用“学案导学”课堂教学策略,增强学生学习物理的问题意识,提高学生学习物理的有效性
学案要以问题的形式编写。一是设计的问题具有启动思维、发展思维的功能。二是设计的问题难度要适中。三是设计的问题要注意趣味性(灵活、新颖)。四是问题的设计要渗透学法,并且操作性要强。一定要让学生在自主探索中,通过引导,利用自己的内化过程纠正思维的偏差。
如在教学原子核式结构的发现时设计成如下学习过程:
两位伟大的物理学家:
1.看书,找一找:汤姆逊发现了什么?你能想象并画出汤姆逊提出的原子模型吗?你觉得它像什么?哪里像呢?
2.看书,找一找:卢瑟福为什么要做α粒子散射实验呢?认一认:用什么仪器做实验呢?
3.角色扮演:如果我是卢瑟福,我觉得观察到________,就能达到我做这个实验的目的了。
4.历史重演:模拟α粒子散射实验,我看到了_______。
我的想法可能有:A.汤姆逊的观点被我证实了
B.不会吧,怎么会这样,难道是汤姆逊的观点错了
C.可能是偶然,再做做看
我选( )
我这样想是因为______________________。
我觉得原子结构模型应该是这样的:____________。
自测:
1.根据卢瑟福的原子核式结构模型,下列说法正确的是( )
A.原子中的正电荷均匀分布在整个原子范围内
B.原子中的质量均匀分布在整个原子范围内
C.原子中的正电荷和质量都均匀分布在整个原子范围内
D.原子中的正电荷和几乎全部质量都集中在很小的区域内
2.卢瑟福通过 实验,发现原子中间有一个很小的核,并由此提出了原子的核式结构模型,图的平面示意图中的四条线表示α粒子运动可能的轨迹,在图中完成中间两条α粒子的运动轨迹。
在这里,教师巧妙地运用了角色扮演,恰到好处地设计了诸多问题,引导学生层层递进,最后为了帮助学生更好地理解和提高,还进行了问题分层。
三、主要的成效
(一)较好地体现了教师为主导、学生为主体、训练为主线的基本思路
整个学案教学的过程,是一个双边、多边活动的过程,学案利用一系列知识设计的问题,引导学生学习,把学生推到自主学习的主动地位,发挥学生的主体作用,形成有序有控的自主学习过程。
(二)较好地体现了学科教学和素质教育的统一
学案教学的特点是把学习目标交给学生,并在学习中得到有效的落实,通过思路引导,在掌握知识的过程中,培养学生分析问题和解决问题的思维方式与学习方法。学案实施中的自学互研,培养了学生探索的精神和创新的能力。
关键词: 《网络安全与病毒防护》 项目化教学体系构建 实施研究
1.引言
近年来国内高职教育的定位日渐清晰,培养“高素质、高技能”的应用型人才成为高职教育长期面临的一项重要任务。随着对“工学结合”人才培养模式的探索,项目驱动教学法的引入给高职教育带来新的活力,同时也使职业教育者找到提高教学质量的有力抓手。
项目驱动教学法是指师生共同围绕一个完整的项目而实施的教学活动,通过组织学生参与项目的设计,由教师对项目分解并示范,然后由学生对该项目进行讨论,协作学习的一种新的教学方法。它注重培养学生的综合应用能力,让学生接触到实际工作内容。
2.《网络安全与病毒防护》课程项目化教学存在的问题
项目教学作为主体教学模式,不仅学生认可度高,项目驱动教学法的架构也基本形成。但是,项目驱动教学法在教学实践中依然暴露出一些问题:(1)教学项目设计缺少系统性,项目驱动教学法成败的关键是“项目化”的课程标准,教学项目应以教学内容为基础进行系统性设计;(2)项目教学的资源严重不足,项目驱动教学法还处在推广阶段,大量课程还处在资源少甚至空白的状态,急需加快建设步伐;(3)项目实施的外部条件有待改善,项目驱动教学法强调的是学生参与实践,然而各学校的教学条件不足,使项目驱动教学法的实施受到了很多束缚;(4)网络安全与病毒防护课程应用项目驱动法教学的研究还处在较低的水平。
3.《网络安全与病毒防护》课程项目化教学的研究内容、目标、要解决的问题和主要特色
3.1研究内容:(1)调查研究市场对网络安全人才的用人标准,从而进行课程改革;(2)研究基于技能培养要求的课程标准体系,重点研究课程教学标准;(3)编写基于项目驱动教学法的教材、电子教案、课件;(4)探索项目驱动教学法在课程中的应用,重点研究项目驱动式教学法在课程教学过程中的方法和手段;(5)研究影响项目驱动教学法在课程教学中的影响因素;(6)企业工程师参与教学的实施与管理机制;(7)具体的学生评价考核体系。
3.2研究目标:(1)通过课题的研究,形成完善的课程教学标准;(2)通过课题的研究,形成一整套项目化课程教学资料;(3)通过课题的研究,明确项目驱动式教学法在课程教学中课堂的组织形式;(4)通过课题的研究,形成项目驱动式教学法应用效果的理论研究成果;(5)通过课题的研究,形成完整的针对具体课程的校企合作人才培养方案。
3.3要解决的问题:(1)编写的《网络安全与病毒防护》要基于真实工作情境的实训项目及项目化教程、电子教案、课件;(2)项目驱动式教学法在《网络安全与病毒防护》课程中课堂的组织形式和一般规律,以及如何应用到其他课程的方法;(3)项目驱动式教学法应用效果及影响因素的理论研究;(4)校企合作课程教学模式的创建。
3.4研究的主要特色:(1)借鉴国内其他学者就项目驱动教学法的理论性研究,这里的研究侧重应用性,强调项目驱动教学法与课程教学的实践结合,有利于提高教学的社会效率,使得研究更具有应用价值;(2)研究利用合作企业和学校实训条件开发真实的实训教学项目,使学生在真实的情境中学习知识,培养技能;(3)项目驱动式教学法应用于课程教学,改变了现有的教学状况,增强了教学效果;(4)针对具体课程进行深度校企合作,培养高素质高技能的信息安全技能人才,随着合作的深入,对其他课程教学有比较大的指导意义;(5)研究的成果将首先应用于日常教学工作,促进专业教学水平的提高,课题的研究成果还将在取得经验后向学校其他课程教学推广。
4.项目化教学体系的实施与构建应取得的效果
需要对《网络安全与病毒防护》课程进行一次系统的梳理,结合教育教学实际,在校企合作背景下,构建项目化教学体系并实施。应该取得的效果主要体现在以下方面:(1)对课程教学内容进行项目化设计,使教学内容更加贴近工作实际,有助于学生学习积极性的提高,使学生“学会”即“会用”,真正成为“高素质、高技能”的应用型人才;(2)为课程建立起一整套项目驱动式教学资源,从而为学生自主学习提供有力的支持,有助于学生学习质量的提高;(3)为项目驱动性教学方法的应用提供一个参考的范例,有助于其他课程的研究开发;(4)教师通过校企合作、下企业锻炼学习,进一步提高自己对相关课程的认识和教学水平,进一步提高项目驱动法教学的应用能力;(5)学生在校内教师和企业工程师的共同指导下,提高学生的动手能力,改善学习方法;(6)某些学生直接到合作企业参加实际工作,让学生在就业前直接体验就业岗位工作,在进一步提高学生动手能力的同时,缩短学生就业后的岗位适应期。
5.项目化教学体系的构建与实施过程中需要安排的实际工作
具体为:(1)下企业考察,进行市场调研;(2)设计方案研究,搜集有关研究资料;(3)课程标准的调研与修订、实训项目开发;(4)校企合作教材、电子教案、课件等教学资源建设;(5)选派专业教师参加企业实践,提升教师实践技能;(6)组织部分学生下企业实习,零距离接触工作岗位;(7)课题项目成果投入教育教学实践并检验;(8)组织学生参加各级各类信息安全类技能大赛;(9)整理和分析研究资料;(10)推广应用研究成果。
6.结语
对课程教学体系进行项目化设计,使教学内容更贴近工作实际,有助于学生学习积极性的提高,使学生“学会”即“会用”,真正成为“高素质、高技能”的应用型人才。在课程中,推行项目化教学,引入实际工程项目和体验企业真实工作环境的校内外实习实训,采用“教、学、做”一体的教学方法,突出学生的实践能力培养和工程思想的建立。围绕信息安全技术应用领域的先进技术、主流产品,引导院校、教师、企业促进教产互动、校企合作,提升高职计算机网络专业学生能力素质,实现人才培养与企业需求的无缝对接。
参考文献:
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