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關鍵詞:數據庫應用;課程建設;課程體系
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A DoI: 10.3969/j.issn.1003-6970.2012.03.038
On the Database Application Course Construction
LIN Qin-Hua
(Sichuan Information Technical College, 628017)
【Abstract】Course construction proposition for database applications, the author mainly from three aspects were elaborated: Summary of the course curriculum system of higher vocational institutions; followed by a brief description of the courses offered since the opening of the hospital from, including the teaching content, teaching and support. Final summary of the course should be how to build.
【Key words】Database Application; Course Construction; Course System
1 《數據庫應用》在高等職業院校課程體系中的作用
從大量的用人單位招聘軟件開發人員、信息處理人員、數據維護人員等崗位信息來看,數據庫應用是必須掌握的基本技能之一,并且要求熟練,特別是微軟在中國占用相當大的市場,其SQL Server更是企業用人必須掌握的基本技能。因此《數據庫應用》是高職院校計算機及其相近專業的必修課程。
在高等職業院校中,該課程一般放在大一下學期開設。在我院的軟件技術專業課程體系中,其先修課程為《計算機應用基礎》,后續課程為PHP程序設計、C#程序設計、Java程序設計等項目開發課程,起到承上啟下的作用。該課程對培養學生數據、信息的收集、處理能力,數據庫軟件的應用能力,數據系統分析能力,數據庫設計和開發能力,信息系統開發和維護能力等起著重要的作用。同時也為其他數據庫軟件(ORACLE等)快速學習和使用打下堅實的基礎。
2 我院《數據庫應用》開設情況
我院的前身是四川省電子工業學校,當時主要開設DOS平臺下的數據庫應用,包括有DBASE、FOXBASE、FOXPRO等。從2000年開始,在電子信息、計算機等各專業開設Windows平臺下的數據庫,有Visual FoxPro、Access等。2004年升高后,在第一屆軟件專業班開設了《SQL SERVER 2000應用》課程。從2008年開始,我院開始對數據庫應用這門課程的教學模式進行改革,確立SQL SERVER 和Orcale為數據庫主流教學。
2.1 課程主要內容
當前,我院開設的《數據庫應用》課程總共64學時,4個學分。依據《數據庫應用》課程標準,主要講授以下內容:
本課程的教學內容以任務為導向,分解為7大能力,每個能力又分解成若干個任務,在教學過程中體現教、學、做合一。
2.2 教學保障
2.2.1 教學資源
該課程所需要的實訓設備主要是機房和網絡,而我院大部分的教室均為多媒體教室,還有個基礎實訓中心,其包括6個實訓室(每個實訓室48~55臺微機不等),因此實訓的條件已經達到要求。而且學院各部門的數據處理特別是教務系統、圖書管理系統等提供了很好的教學實訓環境。
2.2.2 師資隊伍
強大的師資隊伍是教學質量的重要保障條件。在我院,該課程歸屬于軟件教研室。軟件教研室共有12名教師(教授1人,副教授2人,講師8人,助教1人),其中更有10人均為雙師。同時,為了提高師資水平,我院定期組織師資培訓學習班,讓老師和校外及企業專家們互相交流、學習經驗。
3 課程建設
提高《數據庫應用》課程建設質量,其根本目的是要提高課程總體教學質量。即:教學保障需要提高;提高學生的自覺性。
3.1 提高教學保障條件
正所謂“巧婦難為無米之炊”,沒有教學保障,課程建設就只能是一句空話。教學保障可從以下幾方面進行提高:
(1)必備硬件條件。當前,我院的公共機房安裝有SQL SERVER 2005,且能夠實現廣播教學,基本教學條件是具備的。但公共機房不開放,學生課后無法練習。因此,最好能夠建立數據庫專門實訓室,且實現開放。
(2)軟件條件。2008年,我院對《數據庫應用》課程進行改革,建設了院級精品課程。在精品課程中,包括了該課程的教學內容、課后練習、實戰項目等,資料已經比較齊全。但課程教學錄像等還未上網,因此該課程還需要進一步的建設。
(3)師資隊伍。有項目開發經驗的教師,在講課過程中更能激發和引導學生。讓教師到軟件公司鍛煉后,再來上該門課程,更有利于教學質量的提高。
(4)加強考核。考核不是目的,但卻是必須、有效的手段。誰上課、誰出題的這種方式,并不能很好的體現公平,也不利于教學質量的提高。教考分離則是解決該問題的有效途徑。我院采用的是建立題庫,期末考核時學生進入系統,隨機抽題。但題庫中的題量有點偏少,特別是項目部分。因此,還需要加強題庫建設。
3.2 提高學生的自覺性
學生是學習的主體,老師只能起到引導的作用。目前,高職院校普遍存在一個問題:學生的學習習慣不好,依賴老師,學習的自覺性欠缺。要提高教學質量,最關鍵的還是要調動學生學習的積極性、主動性。
4 總結
《數據庫應用》是一門專業基礎課程。有了學院提供的豐富的硬件、軟件條件,有了老師們的正確引導,學生發揮出各自自覺性,才能很好地提高學生的數據處理水平,達到學院、學生雙贏的目的。
參考文獻
[1] 李志中.Visual C# 2008數據庫編程實訓教程.清華大學出版社.2010
關鍵詞:數據庫原理;實訓;教學改革;獨立學院
中圖分類號:G642 文獻標識碼:B
文章編號:1672-5913(2007)10-0051-03
1引言
山西大學商務學院作為一所獨立學院,教學定位就是要培養應用型人才,使學生在畢業后,能盡早的適應工作崗位需要。但是在長期的教學工作和指導畢業設計的過程中,筆者發現了一些具有典型意義的現象。以往不少成績優秀的學生完成四年本科學習之后,在最后的畢業設計中面對實際問題需要進行數據庫系統框架的構建的時候,完全不知道從何處開始著手。拋開其華麗的前臺界面,他們設計的后臺數據庫和數據表的結構,甚至可以用簡單幼稚來形容。由此產生的系統隱性邏輯漏洞,使這些畢業設計作品毫無任何實際意義,完全成為應付畢業答辯的擺設。
究其原因,就是這些學生實踐經驗極其匱乏,動手能力差,無法將以前學過的數據庫理論知識與實際開發相聯系。在這樣的背景下,我們開設了“數據庫系統概論”的實訓課程。該課程的教學以“數據庫系統概論”為理論課程,SQL Server 2000軟件作為實驗環境,并編寫了專門的實訓指導書,全部實訓內容圍繞該課程的各個知識點展開,以實現知識、技能優化整合。
2實訓教學的目標
作為一門與“數據庫系統概論”相結合的實訓課程,本課程的教學著重于訓練。課程本身沒有任何“考點”,所有內容均與《數據庫系統概論》書中的內容同步。學生在實訓的過程中應掌握的并非一些抽象的概念,而是去鍛煉一系列具體的實踐能力。實訓課程著重在以下幾個方面對學生的能力進行培養。
2.1學習興趣的培養
經常有一些計算機專業的學生,在一個學期結束之后,完全不知道數據模型為何物、有何用途。如果學生對于專業根本不感興趣,那他就不可能把這個專業學好。烏申斯基曾說過這樣一名話:“沒有興趣的強制性學習,將會扼殺學生探求真理的欲望”。所以教師應特別注意教學方法的選擇,以保持和提高學生的學習興趣。
因此,只有當學生自覺主動地投入到學習中時,才能說明此課程的教學是成功的。
2.2獨立解決問題的能力
長期應試教育的結果使得部分學生不能正確理解知識、能力的關系,尤其不能正確認識他們之間的區別。他們甚至認為,知識、能力是等同的,都可以通過考試分數來衡量,較高的考試分數似乎就意味著較強的能力,受到這種傳統應試思想的影響,很多學生知識的積累與能力的培養完全依賴于課堂上老師的教學內容。
這種完全依賴與課堂教學的被動應試模式所造成的惡劣后果,在大四的畢業設計中全部暴露出來,學生除了課內的理論知識之外一片茫然。筆者在指導畢業設計的過程中,發現他們所開發系統往往缺乏整體的規劃,早期數據庫整體架構設計時考慮不周而導致的邏輯漏洞,在后期的調試階段表現為系統功能上的重大缺陷。使系統陷入無休止的“修改―引發新問題―再修改”的惡性循環中,并最終導致整個系統的重構。因此,一定要學生自己去思考,將學生獨立解題的思維當做教學的根本目的來著重培養,以積累其解決實際問題的能力。
2.3實踐經驗的積累
傳統的延續多年的本科教學使得本科生可以學習到一大堆前人在實踐中總結出來的抽象理論和概念。學生在課本上可以找到每一條理論定義的基本原理和推理過程,例如數據的抽象、完整性控制等。但就缺乏將這些從實踐中得到的基本原理再重新應用到實際工作中的能力。究其原因,就是學生用計算機解決實際問題的能力不足和實踐經驗的匱乏。
學生的能力應不僅僅限于數據庫的設計與構件,而需要具備數據庫結構的優化和重構的能力。這就需要我們在強化理論教學的同時,應重視學生實際動手能力的培養,讓學生親手去做。只有培養好學生的動手能力,讓學生參加一些簡單數據庫系統的構建,積累最基礎的數據庫架構設計經驗與常識,才能使學生在后續的課程中充分理解數據庫的設計與核心思想。
2.4自學能力的培養
筆者在與已畢業的往屆學生的交流中,經常會聽到他們埋怨學校教學內容“過時”,并未教給他們任何“實用”的東西。比如,當前最流行的圖像處理軟件、最新版本的開發語言等等。此類情況在考試成績優秀的學生身上出現的尤其明顯。在獨立學院教學中,學生最需要掌握的不是課堂上死記硬背的知識點,而是自學、自行消化新知識的能力。計算機技術的發展日新月異,其中軟件的升級和更新更是使人目不暇接,今天在大學課堂中學習的理論知識是沒有多少能夠在畢業之后直接應用在工作中的。
要解決這個矛盾,只有加強對學生自學能力的培養,使學生能夠主動積極地學習,根據的需要,及時更新自己的知識結構,以適應社會的需要。
3教學內容的結構
3.1理論教學
在實訓課程中,課堂教學與上機實驗的課時比例是1/3。在有限的課堂教學中,主要是對學生們實驗課過程中普遍出現的典型問題進行總結歸納,并結合理論教材內容聯系實際進行分析。指導學生由理論過度到實踐,將學生碰到的具體疑問及時解決。同時在實驗課中表現優秀的學生可以有機會向大家演示自己的作品并介紹自己的實現算法,這樣還可以鍛煉學生的表達能力,展示其思維過程,重點培養其創造性思維能力。
3.2實驗教學
(1) 實驗進度安排
實訓教學中設計了三個階段:基本技能培養、綜合模塊設計能力的培養和系統設計能力的培養。第一階段主要通過驗證型實驗,對理論教學中的原理、定義進行驗證性的學習并予以掌握,進一步加深課堂教學的感性認識;第二階段通過綜合模塊的設計,讓學生根據題目要求,將前一階段所學到的知識綜合應用,在實驗的過程中進行階段性的匯總;第三階段通過課程設計,培養學生正確的設計思想,分析和解決實際問題的能力和勇于探索的創新精神。
(2) 實驗題目
受學時數的限制,為學生上機實驗所提供的每一個實驗題目都需要周密考慮、精心設計。力求在有限的課時中獲取最佳的教學效果。為此我們編寫了專門的實訓指導書,所設計的實驗題目遵循了以下幾點:
1) 所有的題目都出自實際應用中遇到的問題:排除傳統的技巧性解題,避免出現在理論教材的習題中常見的僅僅針對關鍵字和語法特點的題目,以免誤導學生陷入學習誤區,長時間在語法細節上轉圈,單純為完成習題而解題。
2) 在基本技能培養階段的實驗題目具備一定的針對性,所有題目的內容與理論教材中各個知識點相對應,圍繞著“數據庫系統概論”教學計劃中的各個知識點進行實際訓練,使學生能完整、準確、有條理的掌握課程的各個基本知識點。
3) 在綜合模塊設計階段的實驗題目具備一定的概括性,這時題目的數量有所減少,但每一道題目的內容同時涵蓋上一個教學階段中涉及到的多個知識點。讓學生在完成實驗的同時通過實踐手段對自己近期所學的知識進行階段性的總結。
4) 在系統設計階段的題目即課程設計的題目,課程設計是學生在學完一門課后應用本課程知識和以前積累的知識所進行的綜合性、開放性的訓練。實驗題目應具備高度的綜合性,其題目涵蓋到課程中的所有重要知識點;同時跨越課程界限。要求學生在完成設計的過程中除應用數據庫課程的相關之外同時采用之前學習過的軟件開發語言來設計系統前臺操作界面。實現多門專業課程知識的綜合應用,以培養學生工程意識和創新能力。
(3) 實驗過程指導:
實驗課組織形式是有意識地將理論教學內容和實驗內容相結合,教師在理論課上應指導學生做好實驗預習。實驗課時首先由教師利用課件講解實驗內容及相關注意事項,然后學生自己動手操作,教師對學生只進行方向性指導,幫助學生理解題目和把握設計方向。學生在教師的指導下,根據給定的實驗題目,自己設計實現方案、步驟。只要總體目標達到,教師可不作特別具體的要求,讓學生多角度、多方位地思考,培養學生進行科學研究的能力,使他們探索性地解決所提出的問題。
3.3成績評定
(1) 考核的方式與標準
實訓課程的考核包括教學環節的考核和實驗環節的考核,兩者分別進行,兩者之和為課程的總成績。教學環節的考核與實驗環節的考核同時完成。教學環節考核不通過者,實驗環節的考核成績作廢。實驗環節的考核包括報告和答辯兩種形式。要求做的實驗必須做,缺一次實驗將不參加最終成績的評定,任何一個實驗題目不能完成也不參加最終成績的評定。
(2) 成績的構成
學生在校期間參加專業課程的學習時,最為關注的問題往往是如何能通過考試。而實訓課程本身并不設置專門考試,該課程最終的成績通過學生每一次上機實驗課作業的得分(占40%)和平時到課率(占20%)課程設計(占40%)的得分計算而來。因此,只有平時重視理論聯系實際,勤思考、勤動手的學生,期末才能獲得好的成績。這樣不僅可以提高學生在上機實驗課中的積極性,也減輕了學生考試的壓力。
4結論
通過一個學期的實踐,實訓課程取得了良好的教學效果,學生們擺脫了死記硬背的學習方法,學習起來輕松、活躍和主動;課程設計的過程中,氣氛活躍,互動性很好,有許多學生還利用了大量的休息時間,投入到課程設計中去。經過實踐和探索,不僅提高了解決實際問題,而且還培養了學生的團隊合作能力和創新精神。
學生從開始學習計算機起,就會不斷遇到新的技術、新的軟件,在教學中注重培養學生解決問題的能力和創造性,多提供運用知識的機會,教會學生怎樣學習就顯得特別重要。只要努力地去培養學生的動手能力、自學能力和解決問題的能力,讓他們思考、實踐、主動摸索,學生畢業后才能盡早的適應工作需要,成為應用型人才。
參考文獻
[1] 薩師煊. 數據庫系統概論[M]。 高等教育出版社,2000.
關鍵詞:ZigBee;教學項目;溫度傳感系統
中圖分類號:TP274 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2013)24-5485-02
1 項目簡介
高職教學過程中,由于物聯網專業的興起,作為新一代網絡的建設,國家投入了很多資源發展物聯網產業。在教育層面,在國家的鼓勵下,許多高校開設了物聯網專業,本科以上則培養開發研究型人才,中高職則側重于技能方面的培養。但是現行的ZigBee技術書籍理論和應用并不緊密,直接應用于中高職教學帶來一定的困難。因此,通過開發具體項目的方法讓學生從項目實訓中獲得相應知識并提高其動手實踐能力。
本項目將使用Freescale的ZigBee芯片和溫度傳感器DS18B20作為硬件平臺,采集的環境的溫度數據保存至數據庫。項目拓展一:上位機程序開發,將數據庫中的采集信息實時通過電腦、智能手機平臺中圖形顯示;項目拓展二:調溫設備控制,通過環境溫度的變化,當溫度達到上限時,自動開啟空調制冷,當溫度達到下限時,自動開啟空調取暖。
2 硬件設計
隨著無線網絡的發展,ZigBee已應用于工業生產、日常生活等各個環節。ZigBee技術已發展比較成熟,作為物聯網的核心技術,眾多硬件廠商加入ZigBee聯盟。
Freescale最新推出一款低功耗、高集成、高性價比的ISM(工藝、科學和醫療)射頻芯片— MC12311,這款芯片基于ZigBee技術,內部集成了一個UHF射頻收發器和一個超低功耗的8位單片機(MCU) ,RF(射頻)收發器工作頻率包括315MHz,433MHz,868MHz和915MHz等頻段,芯片內部是一個8為的單片機并內置RC振蕩電路及豐富的接口,在硬件選型時MC12311應用在物聯網應用項目(智能家居系統、安防系統、環境監測、智能農業等)是一個理想的選擇。
DS18B20是一款高可用的溫度傳感器,其外觀結構類似于三極管,三個引腳分別為GND,DQ,VDD。根據應用圖1可知,GND接地,VDD接外部電源+5V,DQ接4.7K電阻上拉。
根據DS18B20邏輯結構圖2可知,其內部帶有64位的ROM單元和9字節的暫存器單元,程序可以讀取暫存器相應字節獲得16位的溫度值,然后依據應用要求通過程序將溫度數據有數字量換轉為攝氏度。
在這個環節中我們只需要讓學生了解MC12311射頻芯片和溫度傳感器DS18B20的基本原理,理解項目的硬件詳細設計,掌握如何獲取溫度值并將數據顯示在數碼管中即可。
3 軟件設計
軟件設計是設計一個采集系統,將數據保存在數據庫中。計算機利用串口與硬件系統控制器相連,通過軟件平臺將采集的數據保存在數據庫中,這樣作為上層軟件開發系統可以進行拓展項目。
根據學生在前期學習內容,軟件平臺使用C#進行開發,C#對串口編程和對數據庫的操作比較方便,學生有這方面的開發基礎,軟件后期開發擴展性強。數據庫采用Mysql,因為系統采集數據,在數據庫中只需要記錄時間、采集點、采集數據等信息,數據量較小,數據結構相對比較簡單,所以采用輕量級數據庫Mysql。
對于學生的拓展項目,可以使用C#程序設計軟件將數據庫中的數據通過圖像實時展示,這樣可以通過Android,Mac OS,Windows等系統平臺實時顯示。
4 教學資料開發
當溫度傳感系統項目開發完成后,將項目整理為ZigBee項目實訓,項目開發過程的資料做為實驗指導書,對學生進行為期兩周的實訓。
學生通過兩周的實訓項目的開發,深入理解物聯網基礎知識,還可以將所學習的知識轉化為其基本技能,實訓項目還設置了拓展項目,對已掌握基礎知識的同學,在已開發的項目進行深入開發。學生通過項目實訓,可以根據實際項目的需求選取合適的硬件和相應的開發軟件,開發相應的物聯網應用系統。
5 總結
本項目通過一個實際的溫度傳感系統項目開發,采用MC12311芯片組建了一個ZigBee網絡,引入了溫度傳感器DS18B20,設計了硬件系統和軟件系統,完成了環境感知系統項目開發。
在項目開發過程中對項目開發軟、硬件資料的整理為項目化教學資料,對高職物聯網相關專業學生進行為期2周的項目開發實訓。
參考文獻:
【關鍵詞】教學模式;行動導向;五位一體
【中圖分類號】G640
【文獻標識碼】A
【文章編號】1672—5158(2012)10-0034-01
一、課程定位
《SQL Server 2005數據庫設計》是軟件技術專業的一門核心課程。是軟件技術專業培養方向中,JAVA程序員、NET程序員、數據庫管理員、信息系統管理員、軟件測試員等所必須掌握的數據庫知識學習,重在培養學生對SQL Server2005數據庫的操縱與設計的能力。開設于新生入學第一學期,后續課程有C#程序設計、ASENET程序設計、JAVA程序設計、J2EE程序設計、ORACLE數據庫設計等。它對后續兩線課程都起著重要的支撐作用。是一門處于重要地位的職業基礎課程。
二、課程設計的整體思路
課程以企業用人為依據、以提升職業能力為目標,針對崗位群所需解決的工作任務為導向進行基于工作過程的課程開發。按照由簡單到復雜分劃分為7個學習情境,數據庫基礎、安裝與配置、基本操作入門、數據庫編程、數據庫高級操作、前臺語言訪問后臺數據庫、數據庫綜合設計。每個學習情境又根據工作任務的獨立和先后連貫性分解為子情境,每個學習情境或子情境下對應一個或多作實訓任務。即全程共有18實訓任務,3個綜合實訓任務。而且隨著課程的深入將會出現新的項目載體如(圖書館管理系統),以培養學生對非教學過程中的數據庫進行操作和設計的能力,直至數據庫綜合設計階段,將會出現更多個實際項目載體,通過組建項目開發團隊,要求學生通過分工配合,完成對項目的需求分析,系統功能的確定,并能根據功能和業務規則對所選項目的數據庫進行分析與設計。培養學生的職業能力、職業意識,從而為實現與就業崗位“零距離”奠定良好的基礎。
三、課程教學的組織與實施
1、教學模式的探索
在教學中盡可能本著突出職業導向,以學生為主體,突出能力訓練為原則,在教學、教改中慢慢摸索、不斷實驗,總結出了該門課程的教學組織模式:基于行動導向的教、學、做、訓、評合一的一體化教學模式。實現了課上有考核,課下有任務訓練的新的高職教育評價要求。在實際運作中教學環節分為五大步驟:即預習與探究——做與導——查與訓——考與評——鞏固與拓展。
單元課程中,由于在網絡機房授課,一人一機,借助凌波多媒體教學軟件,不但可以充分實現在做中學,在學中教,增加了訓(查與訓)、評(考與評)環節,即實現了在做中訓、在訓中考,在考中評。不但實現了“教學做合一”,而且能達“教、學、做、訓、評五位一體”。
2、教學方法和手段的運用
示范法、分組法、鼓勵法、討論法、對比法,典型案例法、設問法將貫穿整個課程單元教學之中。但是對于不同的學習情境的學習,為能夠突出重點,突破難點,培養學生各方面能力可恰當選用行動導向的教學方法,除了學習情境1-6,采用了任務驅動、項目引領教學法外,學習情境7綜合數據庫設計主要采用情境模擬法。
在軟件行業,一個項目的開發,是由一個軟件開發團隊共同配合完成的。在該門課最后一個情境一一數據庫綜合設計中模擬實際職業工作進行教學,在學生中構建多個項目開發團隊,進行角色分配。如項目經理,項目助理,程序員(即對應組長、副組長,成員)組織教學和實施,在項目總監(教師)的調控、監督指導下,各項目組成員分工配合,共完成一個管理信息系統的需求分析任務,并進行數據庫分析與設計工作。在這個過程中,不但讓學生對課程的教學內容有一個全面的復習、鞏固和提高,同時會培養學生進行數據庫的分析與設計能力,初步體會軟件開發工作中的最重要的一部分(需求分析所做的工作),也能讓學生在學校的環境氛圍中對自己未來的職業崗位有一個比較具體的、綜合性的理解,有利于學生全面職業素質的提高。為了保障這一環節順利實施,效果有保證,教改組制定了多項規章,并形成文件,如《項目小組劃分原則》文件、《各崗位職責》文件、《項目驗收與答辯要求》文件和一系列的過程監控文件和激勵辦法等,使學生在團結協作中收獲了知識、積累了經驗、提高了動手能力、增強了就業力。但學生模擬實際工作中也難免會暴露一些個人弱點,如膽小,協調能力較差、團隊意識較弱等。但最終在老師和同學的幫助下能夠意識到不足,并加以改正,最后同樣收獲了成功和喜悅。
四、實踐教學效果
課程組的授課教師,經驗豐富、技能嫻熟、加之以德高身正,教學方法得當,深受學生愛戴和好評。在院、系舉行的《sQLSever2005數據庫設計》公開教學中曾多次得到學院督導處、教務處領導及系部老師的一致肯定,曾獲“一創新、二特色、三突出”好課的評價;學生項目小組在此門課的學習后結合一門開發語言,開發設計了多項小型的應用管理系統軟件,和網站。本課程的精品課程申報網站和網絡課堂,就是項目小組同學第三學期的一項作品。課題組老師曾帶領學生多次參加各類省級職業技能大賽榮獲一、二等獎。
五、課程特色
1、教學模式有特色
《SQL Server 2005數據庫設計》采用了基于行動導向的教學模式,且實現了教、學、做、訓、評五位合一。形成師生之間的良性互動,增強了教學效果,學生活學活用的能力充分展示出來,培養了學生的創新能力。
2、教學方法有特色
課堂教學使用的教學方法中,任務驅動法、情境模擬法、項目引領法都是屬于行動導向教學法。其中情境模擬法,輕松實現了企業工作環境與課堂教學環境的高度融合,實現與就業零對接。如今黑龍江農墾職業學院軟件技術專業其他課程也正借鑒此教改成果,在教學中逐步推廣和使用。
3、教學手段有特色
課程的教學課件均使用思維導圖軟件(Mind Manager)制作,結構清晰,動感性強。使學生的思維緊密跟隨著教師,同又有思維的發散,開發鍛煉了學生的右腦機能。在線考試系統和網絡課堂的開發實現了教學同步,提高了效率,也為學生業余自學提供了保障。
關鍵詞:軟件專業;項目實訓;項目教學;教學改革
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2013)01-0116-03
隨著全球信息化進程的加快,社會對計算機人才的需求與日俱增,特別是近幾年我國軟件外包產業對軟件人才的需求出現很大缺口,企業急需應用能力強、有實踐經驗和一定學習創新能力的畢業生。然而,盡管每年計算機軟件專業畢業生數量增長很快,由于知識脫節、缺乏動手能力和實踐經驗,真正滿足企業需求的畢業生數量有限,因此,出現了畢業生就業難,中、高端企業招人難的局面。歸根結底,高等院校針對計算機軟件人才的培養方式不能適應職業需求,尤其在教學實踐環節上,存在許多不足。我院針對傳統實踐教學環節的不足,結合現代企業項目管理模式,對軟件專業進行了項目實訓教學實踐。
1 校內實踐教學的現狀
計算機軟件的特點在于知識更新快,實現的技術手段更新快且多樣化,軟件人才需要不斷更新知識,掌握最新的實用技術。為了適應職業需求,許多學校開設了主流軟件技術課程,如.NET, Java (J2EE) , Oracle等,并針對課程開設了各種形式的課程實踐以培養學生的綜合能力。但現有的實踐教學存在很多不足:
1)實踐針對孤立知識點,缺乏知識點的關聯性。大多數課程的實踐教學安排在理論教學的2~4個學時之后,針對理論教學內容安排上機實踐小作業,這種教學實踐以知識點分割,不能將課程的整體內容系統的聯系在一起,無法完成針對課程的綜合能力訓練。
2)實踐針對具體課程,缺乏與前置課程、后續課程的關聯性。這種實踐教學往往放在理論課程結束后的1~2周,針對理論課程安排課程實踐,實踐項目中涵蓋本課程的主要知識點,但卻忽略了與相關課程的關聯,且因為學生的專業知識有限,只能采用虛擬項目進行實踐,往往與實際脫節,造成學生對所學知識理解不深,不能理解所學知識的實用價值,不利于調動學生的學習主動性。
3)實踐缺乏系統化、工程化項目,難以達到項目工程化管理和開發的訓練目的,不能培養團隊合作意識。企業往往采取系統化、工程化的方式進行軟件開發,在項目下劃分子項目、模塊、子模塊等,開發人員分成小組,既完成本組的工作,也要與其他小組配合工作。實踐教學中往往由于學時和教學資源的限制,不能用真實項目或仿真項目進行實際開發,無法真正給予學生實際項目實踐經歷。
4)實踐缺乏真實或仿真的實訓環境,使實踐過程缺少指導與監督。許多高校的實踐環節安排在計算機房進行,教師布置實踐任務,學生上機完成實踐內容,但項目式實訓要求在項目進行的各環節有必要的項目跟蹤和監督機制,一旦發現問題,需要小組會議,甚至需要項目會議進行討論,一方面,計算機房無法提供討論的場地,不能滿足實踐的需要,另一方面,計算機房無法對學生進行統一管理,不能有效的監督學生的出勤、工作進度等信息。
5)實踐缺乏軟件開發與管理的行業規范,無法將學生帶入真實的項目中訓練,造成校內實踐教學與實際項目管理開發方式的脫節。
2 項目實訓教學實踐
針對校內實踐教學存在的問題,我院面向軟件專業學生,采取自愿報名的方式,開展了為期30天的項目實訓教學實踐。我院與南大富士通軟件公司進行校企合作,選取計算機基礎教學部的教學管理系統為實訓項目,采用,C#語言,Oracle10數據庫系統,windowXP環境進行開發,并引進南大富士通軟件公司項目管理和開發規范指導項目。
2.1 實訓環節
項目實訓分7個環節:
1) 項目啟動
項目啟動安排在實訓的第1天,為了讓實訓學生了解整個項目計劃和目標,邀請了南大富士通的項目主管和技術主管介紹軟件項目知識以及業內相關標準和規范。業內專家的經驗對學生更有說服力,以此調動學生參與的積極性和主動性。啟動報告之后,由專業教師帶領學生構建系統開發平臺,使學生盡快進入項目。
2) 理論基礎訓練
報名參加實訓的學生基本具有必要的專業基礎,包括程序開發語言,數據庫基礎,軟件工程基礎。但很多學生對先前所學的專業課程都有所生疏,因此在項目啟動后的一周由專業教師帶領學生鞏固基礎知識,并以小型管理信息系統的Demo為例,設計數據庫,針對某一具體功能完成對數據庫的增、刪、改、查操作。一方面學生可以通過Demo熟悉相關的專業知識,如系統需求分析,功能模塊劃分,數據庫設計規范,SQL語言的應用;另一方面,給沒有.Net編程經驗的學生一個熟悉的過程,以便很快適應實訓項目開發。
3) 項目訓練
項目訓練包括幾個階段:需求分析、功能設計、系統詳細設計、數據流分析、數據庫設計、編碼、測試、用戶手冊制作。全過程按照南大富士通軟件公司的項目流程標準化運作。在項目需求階段進行項目分組,按功能模塊劃分成6組,每組5人。在需求之后的每個階段,都邀請南大富士通的專業人員做相關的知識介紹和操作流程,然后每組由2個教師帶領完成本組的模塊。期間每個階段,小組都進行階段小組會議評審,階段工作完成后,開項目評審會議,及時對項目工作進行監督和調整。
4) 項目中期匯報與評價
在項目中期,即編碼工作之前,由各項目小組進行項目匯報,包括進度情況、后期工作量預計,難點問題等,并由帶隊教師對各小組成員的工作進行評價。
5) 項目結題
項目完成后,由各小組對本組負責的模塊進行總結,演示模塊功能,并聽取其他小組或教師的意見和建議,作為對小組的評價的參考;由富士通項目經理對本項目進行整體評價和總結,提出改進意見。
6) 實訓調查與總結匯報
對參與實訓的學生進行問卷調查,調查內容包括對項目內容、項目難度、項目形式的滿意度調查,項目中學生在軟件流程、業內規范、實現技術方面的收獲,以及對項目的意見和建議。每組抽取一個學生代表進行總結匯報。
2.2 項目實訓的保障條件
1) 項目實訓的軟件保障
采用南大富士通軟件事業本部的過程規范(SWN)組織軟件開發過程,在項目需求開發階段完成RS(調查)、BD(基本設計)、FD(功能設計),在技術方案階段完成SD(結構設計)、DD(詳細設計)、MI1(編碼)和MK(測試)。并采用富士通公司的過程改進框架支持系統SPIF統一管理數據,進行版本控制和數據分析,使所有開發的參與者能隨時確認整體項目的進度情況。采用企業的標準化開發規范,學生能真正投入實際軟件項目開發過程,在鍛煉學生動手實踐能力的同時利于培養職業意識和職業素養。
2) 項目實訓的硬件保障
我院針對本次實訓專門組建實訓基地,模擬公司環境管理,采用專用服務器支持項目開發、采用指紋打卡設備記錄出勤情況,為每位實訓學生分配專用機器,提供專用會議室進行小組討論,全程30天封閉管理,讓學生身臨其境感受職業氛圍,全身心的投入實訓學習。
3 實訓效果評價
通過對實訓的全程監督和實訓調查,實訓取得顯著成效,體現在以下幾方面:
1) 實訓項目按時完成,全程文檔、說明書齊備。通過30天的努力,實訓團隊完成了計算機基礎部教學管理系統的開發和主要文檔工作,雖然存在一些小瑕疵,經后期改進,現已投入使用。
2) 加深了學生對軟件開發流程的理解。80%的學生在實訓調查中表示“從未這樣深刻的理解軟件開發”,特別是需求開發階段的重要性以及對后期開發工作的影響。本次實訓將學生認為“軟件開發就是編程”的觀念徹底扭轉,90%的學生認為此次實訓非常貼近實際工作。75%的學生認為實訓有助于理解標準化、系統化的開發方式,而并不是片面強調個人技術。
3) 培養了學生自主學習意識和學習能力。項目實訓以學生為主體,教師為主導,通過項目任務分配使學生具有責任意識,在遇到困難或問題時,主動學習,向帶隊教師請教,極大的提高了學生的自主性和積極性,通過項目鍛煉,63%的學生認為自己的學習能力得到較大提高。
4) 增強了學生的團隊合作意識。通過分組開發、小組討論,學生對團隊合作有了深刻的認識,不僅需要團隊分工,還要相互配合協調,聽取意見,做出調整,才能使整個團隊的開發工作順利進行。實訓結束后92%的學生愿意在此參加這種形式的實訓。
4 結論
本文介紹了面向軟件專業學生進行的一次項目實訓實踐,經過多方面努力,取得了較好的成效。下一階段的任務將在本次實訓的基礎上總結經驗,做進一步改進,擴大實訓規模,最終將項目實訓納入專業培養體系。
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關鍵詞:高職;SQL數據庫技術;教學方法
中圖分類號:TP3-4 文獻標識碼:A文章編號:1007-9599 (2011) 07-0000-02
Vocational "Database Application Technology" Teaching Methods Research and Practice
Xu Qingquan,Zhao Hongning
(Lanzhou Foreign Language Vocational College,Lanzhou730100,China)
Abstract:This article from the current structure of vocational college students in the actual situation of students,student characteristics,combining with SQL database technology course requirement.Explains how to carry out teaching for vocational students,focuses on SQL database technology curriculum reform and practice of teaching experience,courses for SQLServer features case method is proposed,task-driven approach and the combination of a variety of teaching methods,and detailed analysis was carried out with the example,for teaching vocational colleges has a positive significance.
Keywords:Vocational;SQL database technology;Teaching methods
一、前言
隨著網絡技術的不斷深入,Access、Visual FoxPro等集中式數據庫已不能適應發展的需要,微軟公司推出的SQL Server以其豐富的功能及優越的性能占據了很大的市場份額。為此,眾多學校都開始開設《SQL數據庫應用技術》這一門重要的計算機專業課程,以適應社會發展的需求。然而,高職校院部分學生的文化基礎更顯薄弱。但社會對大學生的要求不會降低,即大學就要為社會培養合格人才。因此,作為高職院校的教師,就要不斷地研究自己的學生,研究他們的基礎,研究他們的特點,研究他們的認識規律,因材施教,不斷改進自己的教學方法,以提高教學質量,為社會培養更多技能型合格人才。文中以本人在該課程中的教學活動作為實例,結合該課程的特點,探討了教授該課程的多種教學方法手段,并在具體的教學應用中取得了良好的效果。
二、開展SQL數據庫技術課程教學研究與實踐
由于部分學生文化基礎薄弱,尤其是數學功底差,邏輯思維能力不強,加上SQL數據庫技術又是一門全新的課程,對于計算機應用技術、計算機教育等專業的學生尤其是文科學生來說,這是一門比較難學的課程。筆者認為,要學好SQL數據庫技術,學好程序設計,首先要幫助學生明確學習程序設計的目的,端正學習態度,增強學習信心。要給學生講清楚,當今社會,計算機已經非常普及,畢業后有了工作,在您的辦公桌上可能就擺著一臺電腦等您使用。僅僅會Word、Excel是不夠的,許多問題是需要編寫程序來解決,但并不是所有的程序都要靠計算機專業人才編寫,如果您既會編寫程序,又熟悉本領域的工作,那您的優勢就是其他人無法替代的,在激烈的競爭中您就可以立于不敗之地。所以,學習程序設計不是為了考試拿學分或者拿證書,考試只是一種手段,最終目的是學習程序設計的思想,掌握程序設計的方法,以便以后應用。
明確了學習目的,自然就有了學習的動力。為了要讓基礎好的學生能學的更好,讓那些基礎比較薄弱的學生也要有所收獲,對大綱要求掌握的內容一定要讓每個學生都掌握,具體在SQL數據庫技術的教學過程中,我們是從以下幾個方面的應用來體現教學方法的。
(一)采用案例教學法,明確數據的組織形式
采用案例教學法,可提高理論知識的教學效果。由于數據庫應用技術課程的理論部分比較抽象難懂,學生在學習的過程中容易產生厭倦的心理。而案例教學法符合人們的認知規律,它注重學生的創新能力和解決實際問題能力的培養,它能循序漸進地引導學生掌握相應的知識和技能,可大大縮短教學情景與實際情境的差距。如果在理論課教學中穿插案例教學可以加強學生的感性理解和認識,達到好的效果。
開始學習SQL數據庫技術,不少學生就被大量的概念和似懂非懂的專業名詞搞的暈頭轉向,但有一個問題是如論如何要弄清楚的,這就是SQL數據庫技術對數據的組織形式。具體地講,就是數據庫系統(DBS)---數據管理系統(DBMS)--數據庫(DB)---表(TABLE)的概念及其之間的關系。它們貫穿整個課程,也是數據庫設計的一個重要基礎知識。這個問題似乎比較簡單,其實不然。課程中,數據庫系統的概念是這樣定義的:所謂數據庫是指文件、數據、文檔和SQL對象相關數據的集合。這是一個純數學式的定義,不僅如此,定義中用到的DBMS、DBS、計算機軟硬件和用戶對象的概念學生幾乎還是一片空白,怎么讓他們去理解由原本還不理解的概念構成的更新的概念呢?有必要用實例來說明這些概念。學生最熟悉的環境就是學校,就以學校為例。學校有許多數據要處理,如學生的學號、姓名、年齡、成績等,教師的姓名、職稱、所任課程等,具體的數據最終是被放在“表”中,為了提高表的操作效率,一個表中不宜設置太多的字段。例如,學生的數據就可以放在學生表、成績表、選課表等幾個表中。又可以將有關系的多個表放在同一個數據庫中,所以,數據庫就像是一個容器,雖然名字叫數據庫,但它里面放的不僅是存放實際的數據的物理表。而且還存放許多管理操作使用數據的其他對象,都是以文件的形式存放在計算機中的,要進行學校管理,或者說要對學校的數據進行處理,還需要編寫程序,創建如視圖、存儲過程等其他重要的數據庫對象等等,這些也是以文件形式保存的,為了便于管理,將這些有關學校管理的文件、數據等放在一起,就構成了“學校管理數據庫”。在SQL數據庫技術中,項目的表現形式就是項目管理器。至于如何創建項目,學生可能會想象得比較復雜,以為需要做好多事情,但在SQL數據庫技術中創建一個DB卻出奇地簡單,用菜單操作,只要輸入一個數據庫名稱就萬事大吉了。表就比較麻煩一些,但這是后續教學知識單元的事情,到時候學生會漸漸加深理解的。
(二)采用類比學習教學法,明確數據的兩種管理方式
所謂類比教學法,是將課程中兩件相類似的事物通過比較,在共性的基礎上,找出差異點加以區別的教學方法。這種教學方法可以幫助學生避免重復記憶共性部分,只要記著差異即可。采用類比學習教學法,可增強學生學習的興趣。對比學習教學法是教師依據學生的能力、所具備的知識等相關因素,將學生學習內容前后比較進行教學的一種方法。促進學生彼此主動積極地參與學習,從中既可以建構出自己對學習內容的系統知識,又能夠完成整個小組的共同目標。這樣,不僅增強了學生學習的興趣,還提高了他們與人合作的能力。在此過程中,學生始終處于主體地位,教師是學生學習的組織者、服務者和導航者。其結果是學生既學到了知識,又培養了分析問題、解決問題的能力,更重要的是提高了學生的自學能力。
SQL數據庫技術對數據的管理有兩種方式:交互方式和程序命令方式。所謂交互方式就是人和計算機相互交流。交互方式又有兩種途徑:通過SQL數據庫技術提供的菜單進行交互和命令窗口書寫命令進行交互。菜單方式比較簡單,容易掌握,一開始要鼓勵學生多使用菜單進行操作,使用菜單操作,使學生開始感到SQL數據庫技術并不是很難學,甚至會產生一種成就感,這有助于提高學生的學習積極性。然后再逐漸轉向程序命令方式。學生常常會問,既然菜單交互方式簡單,為什么還要命令方式?必須讓學生清楚,菜單方式適用于比較簡單的問題,同時菜單也不包括SQL數據庫技術的全部功能,對于復雜點的問題就要用命令方式更多是用命令編寫程序的方式來解決,所以要多用命令方式,以便熟悉命令,為編寫程序做準備。
目前,高職計算機類課程程序設計學習涉及兩種程序方式:結構化程序設計和面向對象程序設計。SQL數據庫技術課程后續知識單元,程序設計基礎就是涉及最基礎的結構化程序設計的內容,順序結構,分支結構和循環結構是結構化程序設計的精髓,是結構化程序設計的主要思想,必須好好掌握。學生在后續《java程序設計》等課程中將學習面向對象程序設計,而面向對象程序設計的基礎離不開結構化程序設計的主要思想,只不過增加了更新的軟件工程思想,即面向對象的思想。面向對象程序設計是當前程序設計的主流,在學校里學習程序設計的目的是進行程序設計的基本訓練,應該把精力放在最基本、最常用的內容上,細節上不必死摳。即使將來不用SQL數據庫技術而要用其它面向對象程序設計語言編寫程序,學習新的面向對象程序設計語言的過程,您會感到猶如行云流水一般,因為哪一種面向對象程序設計語言,其編程思想都是一樣的,無非是學習一種新的語法格式罷了。
(三)采用任務驅動教學法,組織好實訓課
采用任務驅動教學法,可培養學生的自學能力。任務驅動教學法的基本過程可分為提出任務、分析任務、學生自主學習、交流討論、解決問題及總結經驗等幾個階段。其核心是在教師精心為教學設計的任務驅動下,學生通過各種學習形式完成任務。在此過程中,學生始終處于主體地位,教師是學生學習的組織者、服務者和導航者。學生既學到了知識,又提高了學生的自學能力。
SQL數據庫技術是實踐性非常強的課程,組織好實訓課是學好這門課的一個重要環節。高職院校的學生有一個明顯的特點是動手能力較強,大多數學生對實訓課比較感興趣,這是一個非常有利的因素,當然,也不排除一些學生有想玩游戲想上網的動機,所以,教師必須組織好實訓課。我們是這樣做的,每次實訓課前就告訴學生下次實訓的內容,讓學生清楚在實訓課上自己要完成什么任務?實現什么功能?要用什么命令?要用什么格式?對課本上的例題不能只照書本機械地進行操作,一定要明確每一條語句的作用,要在執行前預測結果,并且要能舉一反三。
(四)采用循序漸進教學法,熟悉命令格式應用
采用循序漸進教學法,可培養學生的學習能力。循序漸進教學法的基本過程是由簡單到復雜學習過程,循序漸進教學法可以鞏固學生的基礎知識,循序漸進教學法本身就要求能做到前后銜接,環環緊扣,如果有一個地方“短路”就無法再“漸進”。循序漸進的起點就是基礎知識,學生只有層層夯實基礎才能打通難題的命脈。其核心是教師教學過程由簡單到復雜設計,學生通過層層夯實基礎學習形式完成。在此過程中,學生始終處于主體地位,教師是學生學習的組織者、服務者和導航者。其結果是學生既學到了知識,又培養了分析問題、解決問題的能力,也提高了學生的學習能力。
SQL數據庫技術的命令比較多,大多數命令都有可選項,讓學生熟悉所有命令是困難的,也沒有必要。重要的是讓學生熟悉常用的命令,熟悉命令的基本格式,對于可選項,一定要讓學生知道在什么情況下才需要可選項?需要哪個可選項?例如,select命令,僅格式就一二十行,差不多占滿半頁書。如果一開始就給學生講格式,那學生不云里霧里才怪呢。我是這樣分步教學的。
第一步,先讓學生找出必寫的保留字:select-from
并告訴學生這就是SQL數據庫技術-select查詢的基本格式,并通過例題讓學生記住這個基本格式。重點讓學生弄清楚兩個問題,一是如何用這個基本格式查詢不同的信息,或者說是從表的橫向上要查詢哪些字段,即select和from之間要寫什么?如何寫?字段的順序怎樣影響查詢結果?二是表是在什么地方被“打開”的?即from后面寫什么?
第二步,擴展為條件查詢:select-from-where
基本格式查詢結果是表中的全部記錄,一般稱為無條件查詢,如果只要查詢表中滿足一定條件的某些記錄,即從表的縱向上查詢部分記錄,就需要有where可選項,這就是條件查詢。
第三步,如何使用可選項group by和order by
無條件查詢和條件查詢的結果都與原數據表中的次序相同,如果要查詢結果按照某種條件進行分組就要使用可選項group by;如果要查詢結果按照某些字段進行排序就要使用可選項order by。
第四步,讓學生明確查詢可以是基于單表的,也可以是基于多表的;對于多表查詢要讓學生理解多表之間是如何實現關聯的?
在SQL數據庫技術select查詢語句教學過程中,通過采用循序漸進教學法,熟悉命令格式及應用,進一步加深對SQL數據庫技術select的理解,同時也進一步鞏固已經學過的有關命令。以上這些基本內容要求每個學生必須很好掌握,至于嵌套查詢、自聯結查詢等就不一定要求所有學生都能很好掌握。
三、結束語
總之,根據對數據庫應用技術課程教學目標、教學內容、教學方法等方面的研究,并通過多年的教學實踐,筆者發現,如果在該課程的教學過程中,能針對不同的學習對象和環境,將案例教學法、對比學習教學法、任務驅動教學法等多種教學方法相結合,靈活加以應用,則可達到取長補短的目的,能收到理想的教學效果。同時,如能運用現代化的多媒體教學手段,則可進一步提高教學效率。如采用多媒體教學課件可幫助學生加深對知識的理解與消化,增大課堂信息量。再如建立網絡教學環境則可為教師和學生提供交流的場所、個性化的自主學習空間,既解決了學生課后自學、查找資料、答疑等問題,又能以快捷的信息反饋機制和優質的教學服務促進教學發展。靈活使用多種教學方法適用于各類教育,但從當前實際情況來看,案例教學法、任務驅動教學法等對于高職院校更具有實際意義。
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數據庫是計算機科學的一個重要分支,是數據管理的一門較新的技術,也是信息系統的核心和關鍵。SQL Server 數據庫作為一個優秀的關系型數據庫,在信息系統中有著廣泛的應用,許多高校都選擇SQL Server 數據庫作為數據庫技術課程的軟件平臺。如何有效地進行SQL Server 數據庫教學,培養學生的實際應用能力,為學業和就業兩個層面有效對接,是我們一線教師不斷思考的問題。本人結合自己多年的高職SQL Server 數據庫教學實踐,對高職SQL Server 數據庫教學作出一些思考。
1 激發學生學習SQL Server 數據庫的熱情
由于近年來高職院校的招生規模不斷擴大,高職學生的入學門檻也不斷降低,學生素質也相應下降。高職院校的教師首先面對的問題就是如何激發高職學生的學習熱情,不能讓枯燥無味的理論知識影響學生的激情。高職教師一定要引導學生認清當前的就業形勢,讓其知道當前社會對數據庫管理員和數據庫工程師的需求量比較大,讓其明白深入掌握SQL Server 數據庫的技術和取得“數據庫工程師”等含金量較高的認證非常重要,有了這些就業就會變得非常容易,待遇也非常不錯。以此來讓學生了解學習SQL Server 數據庫的重要性,從而有效激發其學習熱情。
2 制訂有效的人才培養方案
高職教育就是既能夠滿足社會對人才的需要,又能夠滿足學生個人職業的可持續性發展。教育部對高職教育的相關文件也指出要圍繞“能力本位”對學生進行工學結合的培養模式。高職院校可以根據當前社會的發展形勢,科學地制訂人才培養方案和教學內容。在SQL Server 數據庫教學中,教師可以先介紹數據庫系統、數據庫系統結構、數據模型等相關基本概念,讓學生對SQL Server 數據庫有一個整體上的認識;然后再向學生講解數據庫恢復技術、安全性、完整性及并發控制等數據庫系統和數據控制的相關知識。最后教師要對數據庫系統進行分解教學,對每一部分進行詳細的講解,這樣可以幫助學生理清思路,全面完整地認識數據庫系統。另外,對于教學中關系代數、關系演算、關系數據理論等理論性較強的內容,教師一定要善于運用通俗易懂的語言解釋相關概念,借助一些生動形象的實例進行闡述。
3 靈活采用教學方法
根據高職學生的特點,項目教學法、任務驅動法是SQL Server 數據庫教學中較為常用的教學方法。在采用項目教學法時,教師可以選取某個網站系統的數據庫項目,進行分析和演示,學生對此項目進行探討,然后正式實施項目,學生對項目成果進行演示并闡述,教師對其進行總結歸納,并對學生的作品進行評估和拓展。項目教學法是將知識點融入到項目訓練中,在讓學生掌握數據庫相關設計的同時學習了對應的技能,項目教學法可以激發學生的學習興趣,調動學生的學習積極性,發揮學生的學習主動性,從而培養學生學習能力和創新能力。項目教學中,教師根據項目的背景引入項目后,要讓學生討論和完成,教師要多巡視,對學生在實訓中遇到問題要及時給予指導,在結束后,教師要對項目及時點評和總結。
任務驅動法是建構主義教學理論中的教學方法,強調通過任務或問題支持學生積極參與學習活動,使學生成為學習的主體,通過設計真實開放的學習環境,誘發學生進行問題的探索。SQL Server 數據庫課程的實踐性很強,對學生的理論知識要求和實際操作技術都有很高的要求,強調學生要有一定的自學能力和分析與解決問題的能力。在采用任務驅動進行SQL Server 數據庫教學時,教師首先要根據學生的實際情況設計出有利于學生思考和探索的任務,使學生能夠根據自己的內在需要去探究和學習;然后,教師將所設計的任務分解成若干個子任務,這部分子任務要隱含新的知識點,在學生實踐中,教師要主動巡查,及時點撥,當學生完成相關任務后,教師要有針對性地選取一些典型作品進行展示,并由作品的制作者本人進行講解,其他學生進行討論交流,然后教師進行分析與評價。
摘 要:本文提出了一種全新的軟件項目開發綜合實訓模式,該模式以實際項目貫穿始終,以軟件工程思想貫穿全線,圍繞學生完成一系列遞進的典型工作任務來組織實訓內容,覆蓋不同課程串聯不同知識。該模式是工作過程導向在軟件技術實訓教學上的運用,對當今高職院校進行課程改革具有重要的參考價值。
關鍵詞:工作過程導向;學習情境;典型工作任務;項目開發;綜合實訓
中圖分類號:G642 文獻標識碼:B
1 實訓教學的現狀和對策
我院的軟件技術Java開發方向主干課程的設置包括:“Java程序設計”、“數據庫基礎及應用”、“JSP程序設計”、“UML基礎與Rose建模”、“軟件工程”、“軟件測試”、“J2EE技術”。在每門課程的最后階段都安排了課程實訓,在此過程中,學生以個體或小組形式完成一個相對真實的工作任務。課程實訓可以訓練學生將該課程中不同的知識和技能串聯起來,加以綜合應用解決實際問題。由于各門課程相對獨立,即使完成以上所有課程的課程實訓,學生還是難以參與軟件開發的全過程,難以獲得對開發過程的整體把握。即使進入專業學習結束后的畢業設計階段,由于畢業設計教學環節與大學生畢業就業成為近年來我國高校的一個非常突出的矛盾,尤其是高職高專院校的畢業生面臨著嚴峻的就業形勢,許多學生在最后一個學期幾乎都在外出找工作,提前就業上崗。高職高專院校本來就學制短,畢業設計教學環節形同虛設,嚴重影響了正常畢業設計教學環節的實施和畢業生的水平。
在近幾年的專業建設和課程改革中,我們越來越認識到培養學生的軟件開發能力、團隊合作能力、工程應用能力的重要性。為此,我們專門針對高年級學生設計和開發了工作過程導向的、具有專業總結和綜合性質的項目開發綜合實訓,通過項目實踐開闊學生視野,鍛煉學生的團隊意識和工程意識,全面培養學生的職業素養和工程應用能力。
2 基于工作過程的高職軟件項目開發綜合實訓設計思路
基于工作過程的高職軟件項目開發綜合實訓設計思路包含“兩個貫穿一個分解一個覆蓋”:即“工程項目貫穿”、“軟件工程思想貫穿”、“典型工作任務分解”和“不同課程覆蓋”。
2.1 工程項目貫穿
“工程項目貫穿”,即以一個工程項目全線貫穿于整個實訓過程,學生從步入實訓基地開始接受項目,到最后提交一個按照操作程序、操作規范完成的,滿足一定質量標準的開發成果。在確定項目時,應該把握好以下兩個原則:
第一,實訓項目應具有一定的應用價值和實際意義。實訓項目最好以實際項目為背景,或者直接就是從實際項目提煉而來,與企業實際生產過程或現實商業經營活動有直接的關系。這樣的項目能培養學生的實戰經驗,極大地激發學生的積極性。但是要注意,業務流程太專業太復雜的項目不適于拿來作為全程的實訓項目,因為這類項目在前期的業務分析和理解上將耗費太多的時間和精力,不利于后續工作的展開。
第二,要根據教學內容和專業培養目標確定項目內容與項目難度。高職軟件技術Java開發方向旨在為社會輸送合格的熟練的Java程序員,而J2EE編程是Java程序員追求的最高目標,所以我們確定的實訓項目具有總結性和綜合性,并具有一定的挑戰性。經過前導課程“J2EE技術”的學習和實踐,學生已經具備了用Servlet+JSP+JaveBean (EJB)或struts框架來實現MVC架構的能力,在實訓項目中我們鼓勵學生整合Struts、Hibernate和Spring三個框架,綜合運用J2EE的組件、框架開發技術,開發一個滿足J2EE架構的多層的企業應用。
2.2 軟件工程思想貫穿
在傳統的“軟件工程”教學中,軟件工程是一門獨立的理論性較強的課程,學生們缺乏實戰經驗,難以在參與軟件開發的全過程中獲得感性體會,理解軟件工程的精髓。
為了培養軟件工程意識,使工程化思想成為學生從事軟件開發工作的行動指南,我們將軟件工程思想貫穿于整個綜合實訓的始終。綜合實訓以成熟的軟件開發模型為基礎,以具有一定應用價值和實際意義的項目為背景,學生以開發團隊的形式,按照軟件開發流程,在規定的時間點完成指定的任務,經歷需求分析、建模、設計、編碼、測試、部署的軟件工程全過程。綜合實訓模擬企業運作機制,模擬企業中實際存在的項目壓力和工作壓力,模擬真實企業開發環境,以項目的進度檢查作為監控,以項目開發成果作為最后的考評。學生在實訓過程中,都有機會承擔項目經理、設計人員、編碼人員、測試人員等全部或部分崗位角色的職責,學生的綜合能力得到極大的提高。
2.3 典型工作任務分解
典型工作任務是“基于工作過程”實訓課程開發的精髓。所謂“任務”就是要求學生做一件事,重要的是,這件事是按實際工作的要求來操作的,包括操作程序、操作規范、質量標準等。學生在完成各項“任務”后,會呈現出不同的“結果”。這個結果是非標準答案的,即每個學生或每個團隊的作品可以不一樣,對作品的評價不是簡單的對與錯,而很可能是好與差。而“典型工作任務”能呈現出職業的典型的工作內容和形式,在整個企業的工作大環境里具有重要的功能和意義。
在工作過程導向設計原則的指導下,結合軟件行業的崗位需求,通過分析完成軟件開發需要完成哪些典型工作任務,我們設計了基于工作過程的實訓流程。該流程以一個軟件項目貫穿始終,將整個軟件開發過程分解為一系列遞進的實訓情境,在每個實訓情境要求學生完成一個獨立的工作任務,完成所有的實訓情境就完成了整個軟件項目的開發。
基于工作過程的項目開發綜合實訓流程如圖1所示,整個實訓由遞進的6個實訓情境構成(水平方向),它們對應的工作任務依次為“需求分析”、“搭建開發環境”、“設計”、“編碼”、“集成和測試”、“項目部署”。垂直方向則反映了為完成某項工作任務所采取的步驟和要提交的工作成果。
圖1 基于工作過程的軟件項目開發綜合實訓流程
2.4 不同課程覆蓋
按照工作過程導向設計原則,將整個軟件開發過程分解為遞進的6個實訓情境,每個實訓情境覆蓋了不同的課程內容。表1列出了每個實訓情境對七門主干課程的覆蓋情況,可以看到,它徹底地克服了傳統的課程體系只重視每門課程自身的實驗,缺乏覆蓋不同課程,串聯不同知識和技能的綜合性實驗的重大缺陷,它使得相對獨立的各門課程整合在一起,使整個實訓成為一個有機的整體。這樣的訓練能使學生將以前的所學融會貫通,能有效地培養學生的綜合應用能力和創新能力。
3 基于工作過程的高職軟件項目開發綜合實訓的實施
3.1 實訓項目舉例
依照確定項目的兩個原則,我們把為我院開發“教學資源管理系統”定為綜合實訓的第一個項目,要求運用Struts、Hibernate和Spring三個框架,開發一個滿足J2EE架構的多層的企業應用。
該項目的業務需求是“主要完成對多媒體課件和各種多媒體素材資源的管理,方便對各種電子教學資源進行分類維護,包括瀏覽,查詢,下載;為教師提供一個方便快捷的課件渠道,把制作的課件或搜集的素材上載到該系統,實現資源共享。本系統分三級用戶:系統管理員,教師用戶、普通用戶(包括學生);包括以下四個方面的功能:普通用戶資源瀏覽和下載;普通用戶資源檢索;教師用戶資源上載;管理員系統維護”。
項目開始時,教師只給出較為粗略的業務需求,給學生留有足夠的發揮空間。因為“教學資源管理系統”就是為學生和教師服務,非常貼近學生的學習生活,理解起來沒有任何障礙。至于界面做到什么樣子,功能做到何種程度,留給學生在撰寫詳細的需求分析報告時去確定,教師需要把關的是工作量和技術難度,不能太簡單而達不到實訓的效果,也不能太難無法實現而挫傷學生的積極性。
3.2 實訓組織方式
實訓采用4個人一組,每人負責一個方面的功能開發,每組設一個項目組長,項目組長除負責一個方面的功能模塊開發外,還負責各模塊集成。由項目組共同提交一份需求分析報告。個人一旦選擇某方面的功能開發,就要全權負責該部分的設計、編碼和單元測試。此外,在測試情境中,開發小組進行角色轉換,變成測試小組,選擇別的小組開發的軟件進行測試。
3.3 實訓進度安排和任務要求
本綜合實訓歷時一個月,共72學時(4周*18課時),進度安排如表2所示,各院校可根據自己的情況作適當調整或根據需要增加學時。下面是每個情境的具體步驟、任務要求的詳細描述。
3.3.1 情境1:需求分析
本情境的典型工作任務是撰寫詳細的需求分析報告。
(1) 首先老師對實訓項目提出業務需求,講解應用的環境、功能要求、技術要求以及實訓組織方式。
(2) 實訓小組組成,組合出每個小組的成員,選出項目小組長。
(3) 每個小組對功能模塊分工分配,確定每個人所承擔的功能模塊。
(4) 各小組討論需求分析,每個人撰寫模塊的詳細需求分析報告。
本情境結束后,要完成以下任務:
老師要匯總出小組劃分、成員分工;
項目小組提交一份詳細的需求分析報告。
3.3.2 情境2:搭建開發環境
本情境的典型工作任務是搭建J2EE開發環境。我們選擇的開發環境為:
操作系統:Windows NT /Windows XP
Java 平臺:JDK1.6 以上
服務器:JBOSS 4.0.4
數據庫服務器:MySQL 5.0
開發平臺:MyEclipse 5.5
建模工具: Rational Rose
單元測試:Junit
功能測試:手工測試
(1) 首先老師對開發環境進行講解;
(2) 學生在自己的機器上完成以下任務:安裝JDK環境、安裝JBOSS服務器、安裝MySQL服務器、安裝MyEclipse集成開發工具、安裝Rational Rose建模工具、安裝Junit。
本情境結束后,要完成以下任務:
1) 學生在自己的機器上完成環境的搭建和測試。
3.3.3 情境3:設計
本情境的典型工作任務是撰寫詳細設計文檔。
(1) 老師對需求分析進行點評,指出其中的問題和修改意見。
(2) 老師以其中某個模塊為例,講解所使用技術和技術線路。
(3) 進行模塊設計和數據庫庫表設計,模塊之間接口的定義,數據庫中測試數據的準備。
本情境結束后,學生要完成的任務:
對需求分析報告進行修改和完善。
撰寫詳細設計文檔,包括類圖和時序圖。
詳細設計包括以下組件的設計:模型實現類和DAO組件;業務邏輯組件;MVC層組件;表現層組件
撰寫數據庫表的設計以及測試數據,數據庫表設計包括庫表名稱、字段定義,測試數據以表格的方式形成。
3.3.4 情境4:編碼
本情境的典型工作任務是依照設計進行代碼編寫,以及單元測試。
老師對學生的模塊設計和庫表設計進行點評,指出其中的問題和修改意見。
在編碼過程中,老師要對學生進行指導,幫助解決問題。學生之間應互相配合,及時修正模塊設計中的錯誤。
本情境學生要完成的任務包括:
修訂詳細模塊設計和數據庫庫表設計;
用測試數據填充數據庫;
制定編碼進度;
模型實現類和DAO組件的編碼和測試;
業務邏輯組件的編碼和測試;
MVC層組件的編碼和測試;
表現層組件的編碼和測試。
3.3.5 情境5:系統集成和測試
本情境的典型工作任務是小組模塊集成和功能測試。
(1) 小組成員之間相互配合,完成整個系統的集成。
(2) 選擇另一個小組開發的系統,根據他們的需求分析報告,撰寫測試用例。
(3) 進行功能測試并提交測試報告。
本情境完成,學生要完成以下任務:
將小組內各成員開發的模塊進行系統集成;
選擇另一個小組開發的系統撰寫測試用例,進行功能測試,并提交測試報告。
3.3.6 情境6:項目
本情境的典型工作任務是部署項目、提交成果。
(1) 學生將實訓成果進行演示
(2) 學生提交可以部署的包和按工程組織的源代碼
(3) 老師對各個項目小組的成果進行考評。
(4) 老師對整個實訓進行點評。
本情境完成,學生要提交以下程序和文檔:
源代碼和可以部署的包
實訓報告
4 新的綜合實訓模式對教師提出了更高的要求
基于工作過程的高職項目開發綜合實訓,覆蓋面廣,綜合性和工程實踐性強,要求按照軟件工程的要求,指導學生進行軟件項目開發實訓,因而對指導教師的教學素養、主導作用、工程實踐經歷提出了更高的要求。為此我們組建了一支以具有工程實踐經驗的核心教師為首,由各科任課教師組成的教師團隊。進入實訓項目的教師必須首先對項目本身有足夠的認識和理解,并且親自做過,才能在其參與指導的實訓情境中指導學生完成該情境所指定的典型工作任務。而核心教師經歷過企業軟件開發項目的全過程,熟悉軟件開發項目的管理過程,熟悉軟件開發程序的設計規范、調試過程、軟件質量測試方法,以“項目經理”的身份指導學生進行軟件開發實訓,其關鍵作用是不可置疑的。
同時,新的綜合實訓模式必須有新的教學觀念、講授模式和管理模式。在實訓過程中絕對不能再是“教師講授學生聽”,而是以學生為主體,以任務為驅動,教師重點放在講解每個任務的需求,完成該任務所要采用的知識、方法、工具和步驟,然后由學生自己進行分析、建立問題模型,自己掌握開發的進程。教師則更象一位項目經理,控制項目進度,評定軟件質量。
5 結束語
基于工作過程的高職項目開發綜合實訓,是一種全新的軟件項目開發綜合實訓模式。該模式以工程項目貫穿始終,以軟件工程思想貫穿全線,圍繞學生完成一系列遞進的典型工作任務來組織實訓內容,覆蓋不同課程串聯不同知識。該模式是工作過程導向在軟件技術實訓教學上的運用,對當今高職院校進行課程改革具有重要的參考價值,同時對指導教師提出了更高的要求。
參考文獻
一、現狀
教學現狀:近年來,隨著高職高專學生基礎知識掌握程度的普遍下降,出現了計算機專業對計算機理論基礎上的教學出現了弱化的現象,如《數據庫原理》這門課中有關數據設計中規范化理論內容的教學,因為該部分要求同學們有一定的理論知識,許多高職高專學校數據庫的教學大綱,很少出現這部分內容。社會現狀:目前,我國主要是以中小企業為主,甚至還有不少的微型私人企業,計算機的應用水平還比較低,主要停留在上網收集信息的階段,管理系統有待進一步的開發,現在管理系統的設計都離不開數據庫的設計,要設計一個好的數據庫,必須掌握一定的數據庫設計理論知識———規范化理論。
二、規范化理論學習的必要性
在任何企事業單位,管理是一項重要的內容,如何提高管理水平,一個很重要的手段是通過計算機的應用。計算機應用的一個很重要的方面是管理信息系統的開發,而數據庫的設計是管理信息系統開發的基礎,數據庫規范化理論是指導進行數據庫設計的理論基礎,因此,要求學生對規范化的理論知識一定要掌握、理解。只有對規范化知識的掌握和理解,才能保證學生設計的數據一致性、完整性。筆者曾經歷過一些已經走上工作崗位的同學數據表的設計,他們是將所有的字段都存在一個表中,這種情況的出現,我們認為與同學們對數據庫設計的規范化理論掌握程度有一定的關系。高職高專的培養目標是培養一個具有一定的動手能力的人,學生如何提高動手能力,掌握一定的理論知識是基礎,因此,在高職高專的教學中,存在著理論與實際應用的矛盾,但必要的理論知識的掌握是必需的。
三、教學方法
數據庫規范化理論是數據庫原理教學的難點,是設計合理的數據庫的基礎,因此,在數據庫理論知識的教學過程中,一定要學生加強對相關知識的掌握,采用循序漸進的方法進行教學,從教學和實踐環節來看,注意以下幾個方面的問題可以加強對該知識點的掌握。
(一)理解基本概念。在對數據庫規范化理論的掌握過程中,首先是對一些概念的掌握。在規范化理論中,除了最基礎的關系、元組、列(屬性)外,其他的相關概念有:候選碼、主屬性、非主屬性、函數依賴、完全依賴、部分依賴、傳遞依賴、多值依賴、1NF、2NF、3NF、BCNF。因對4NF范式的理解難度有點大,在規范化教學中,可以不要求學生掌握。另外,根據筆者多年的實踐,對于一般的管理系統,只要建立一個能達到BCNF范式的關系就可以了。對這些概念的理解要一步步循序漸進的進行。
(二)進行實例分析。范式的教學內容比較原理化,也比較枯燥,因此在教學過程中,為使學生更好地實現對概念的理解,舉例說明,營造一定的場景是關鍵,要盡量讓課堂氣氛活躍,讓學生開動腦筋,積極參與。舉例說明要使學生對每個概念都要理解掌握,這時互動很重要,現在的高職高專學生都缺乏自學的主動性,因此,必須圍繞教材,對每個概念相關的實例充分說明。
(三)實例綜合設計。對任何知識的掌握,如果沒有一個完整的實例演示數據庫的結構,就會使同學失去整體感,而在具體設計時,就會出現這樣那樣的錯誤,因此,完整的實例演示是必不可少的。實例可以選同學們比較熟悉的系統,給定一些功能,提出一些要求,和同學們一起分析系統數據庫的創建,以加快同學們對概念的理解,如:在綜合設計過程中,首先要和同學們一起分析實例的具體功能;實例中相關的實體;實體的屬性組成;實體間的相互關系;根據前面的分析,建立一個符合與實際應用,讓設計者和用戶都可以理解的數據庫系統,設計出滿足規范化理論的數據庫。使設計出的數據庫冗余度最小,盡可能地避免更新異常、插入異常和刪除異常。
(四)結合專業實訓。對設計理念的掌握要結合數據庫原理與應用的專業實訓,分成小組,對小組成員設計的數據庫進行審核和提問,使同學們對規范化理論有更進一步的掌握。當然,對數據庫知識的理解和掌握,也要求同學們要博覽群書,將理論知識和實際操作結合起來。另外,要多多參加實際的設計,有專家對同學們的設計成果進行點評,這樣,有利于同學們對規范化知識的掌握,從而設計出更好的數據庫。