軟件教學范文

時間:2023-03-20 11:45:19

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軟件教學

篇1

關健詞:軟件教學;教學原則;教學制度

軟件教學是指教學內容集合在一個軟件中的教學。教學軟件不一定是由教學教師設計的,但教學教師完全利用軟件本身的數據完成教學,并且可以依靠軟件數據批改作業,完全由軟件自身進行分數統計。運用軟件教學是否能完成教學目標、如果大學教學是否能完成教師個人與教學內容直接相關的創新研究是檢驗軟件教學的依據。軟件教學的好處是學生自主操作,自由學習時間,學生完全可利用軟件自身的提示而達到學習知識的目的。

軟件教學中學生為主體的原則分析

教學原則是對教學規律的反映不是對教學客觀規律的直接反映,這種反映取決于人們對教學客觀規律主觀認識的深刻程度。教學原對客觀規律的反映的重要特點,就是帶有明確的日的性和實踐性。教學原則的意義在于對教學活動的順利有效進行有著指導性和調節性的意義;在一定程度上決定了教學內容、教學方法與手段、教學組織形式的選擇;可以有效地提高教學效率。軟件設計中依據的原則是簡單易裝易用、能實現每個教學目標,能演釋運用過程、讓學生完成過程后理解知識掌握知識,能包含最新的系列知識(這是最難的)。軟件設計原則與軟件教學原則不是同一概念。中國古代的教學原則思想如啟發誘導的教學原則,循序漸進的教學原則,因材施教的教學原則,教學相長的教學原則,在軟件教學教學中傳統教學原則都被修正的同時又被廣泛使用。李秉德、王策三、吳杰、吳文侃 等教授提出的各自的教學原則體系,對在軟件教學環境中的教學依然具有指導意義,雖然他們沒有強調學生為主體的思想但都要求教師能依據學生的個性進行設計教學活動。這是以教師為主的教學原則。它能有效或高效實施教學原則的前提條件是教師能準確地把握每個學生的實際學習能力并且能夠自由地演義。而軟件教學過程不是學生被動地接受而是主動地按照指令和知識原理操作。由于軟件教學依靠學生自主學習,傳統教師的課堂角色發生質的變化,教師個人的知識積累在課堂的演講已經被軟件自身的運作所取代。傳統教學方式已經演變成活動,教師與學生的關系演變成學生是軟件教學內容操作的主體即一方面學生是操作過程的直接實施者、另一方面教師能依據軟件操作發揮學生在操作過程實施中的能動性,不再是教師整合教材而是學生判斷作著操作過程中的知識信息。操作過程本身具有"過程"和"發展"的涵義,學生在操作過程之中,意味著學生通過與被稱為軟件中設計的知識信息進行對話,才能發生素質的變化和發展,才能引起學生反思現實的生活方式,從而使學生感到他自己在思考在判斷中的成長和不足。從表層看,軟件教學內容是由特定的社會成員設計的,但從深層上看,軟件操作是由學生來分析處理的。操作過程不完全是設計者預設的發展路徑和進程,學生也不是完全地通過對成人生活方式的復制來成長的。因此,教師不應僅僅把軟件內容及其教材看作是學生必須毫無保留地完全接受的對象,而應發揮學生對軟件教學內容的批判能力和建構能力的作用。綜合軟件教學的課程不同于傳統教學的課程,它不是以“可教的”課程作為教師組織教學的理念,而是以"可做的"課程作為教師組織教學的理念。學生是課程實施的唯一的主體教師則是學生徹底完成操作的備用工具。學生通過操作來學習,通過操作獲得發展。學生的操作是任何教育者都難以替代的。要突出學生主體,綜合實踐活動的全過程都應該發揮學生主體的主動性和積極性,發揮學生作為過程主體應有的地位和作用。

軟件教學過程中學生對軟件內的知識處理的理解與經驗的生成,并不是唐松林的“建構主義教學原則”中的“建構”特征。建構主義教學原則中的知識的建構井非對外在知識的重視,更不是外在知識的獲得,而是認識主體內部對外部的理解與經驗的生成。建構主義關注個體在某一環境范圍的整體的學習,而反對學習者束縛在這一環境范圍的某一技能的學習上。這里整體的觀點,不僅包括對所教主題有更完整的觀點,而且應對學習者有一個更完全的了解,因此聯系--以認識主體過去經驗為基礎的聯系是知識建構的主要手段。軟件教學卻是固定的學習環境,不可替代的環境,它同樣利用范例教學。范例即教育者預設的一個學習的背景,每一個范例強調一個概念,這個背景是在學生一步步的操作過程中逐漸形成,滿足學生喜歡用“思維的眼光”把握大量事實的需要。不是教師將完整的范例展示出來在教師的引導下學生獲得答案。傳統中一個好的教師,好就好在他能覺察課的發展情況,能正好從本節課發展的邏輯出發,按照此時此刻是唯一正確的道路走下去。但軟件教學本身無法給一個“好教師”如此的表現機會,而是提供教師被動地咨詢機會。偉大的人民教育家葉圣陶說:“教師…在相機誘導,必令學生運其才智,勤于練習,領悟之源廣開,純熟之功彌深,乃為善教者”。

軟件教學質量分析

國際標準化組織對質量的定義為:“反映產品或服務滿足明確或隱含需要能力的特征和特性的總和”。學校教育的“產品”是有意識、有思想、有主觀能動性和有自我改造能力的人。所以,教學質量的概念要比“產品質量”和“工作質量”的含義復雜、廣泛得多。從教學任務輸入到整體教學質量輸出,需經歷教師教與學生學習的基本教學過程和教學質量反映過程,軟件教學強調學生自主的學習方式,教師作用弱化,軟件自動生成的學生成績顯然比教師打分形成的成績要客觀很多,同時也可作為軟件教學的質量評估指標。實際上軟件教學質量的結果簡化了教學質量監控關系。傳統的教學質量管理是采取標準化輸入控制,即對主講教師授課資格進行審定控制,如果其資格符合講授某門課程的要求,就將該門課程的教學全權賦予該教師。后逐步發展到輸入與輸出控制,即除了對教師資格控制外,再把學生的課程測試結果作為教學質量的輸出加以控制。現在已發展到對教學全過程進行控制,力圖使課程教學“黑箱”逐步變為“灰箱”或“白箱”。使教學質量管理從封閉轉變為開放,從單一受控對象轉變為多元受控對象,從單門課程控制轉變為多層次綜合控制。從國外大學的實踐來看,教師教學質量的評價主要由學生進行。軟件自動生成的成績和各種成績分析指標則避開了學生評價和教師以及其他相關管理層的評價的主觀性。“學生評教的原則和制度不變。學生的評價往往是最客觀和公正的”依據對于軟件教學來說可能是多余。任何形式的教學,其質量的核心是學生對知識本身的把握,學生考試分數則是基本的尺度。這個尺度可以衡量軟件教學力求讓學生自己閱讀、自己歸納、自己分析、自己綜合、自己多做一些探索性的實驗的總體水平。更重要的是由于學生在自主學習的系列過程中逐漸培養敢于質疑,發表自己的見解,鑒別正誤,作出評價的個性化信息處理能力,這必然對學生的學習活動、學生求異創新素質的培養和今后的事業將產生重大影響。從功能主義(functionalism)角度美國心理學家詹姆斯(William James,1842-19lO)與杜威(John Dewey,1859-1952)認為,個體適應其生活環境時心之功能的了解,遠比心之結構為重要 。軟件的教學功能在于它能夠有效地完成教學目標。教師是引導學生如何一步步地打開軟件內的層層指令而使學生高效地完成學習。

軟件教學中的快樂及厭倦分析

軟件教學提供的操作環境從行為主義心理學派的理論來說是一種強化學生學習行為的形式。軟件教學的操作式學習路徑常常可慣徹始終,軟件教學讓學生自主學習過程中因一小步的進步而使學生對軟件操作式學習方式充滿信心而快樂。軟件教學可使學習效率低的學生多次反復而不自卑,學習效率高的學生可縮短學習課程的時間而得意快樂。與教師身體語言的感染和現在學生的習慣來比較軟件教學表面上顯得很理性、冷冰冰。二十世紀70年代興起了“快樂原則”的生活方式,使軟件教學的功能主義受到質疑。雖然FLASH式軟件教學同樣可以表現的如電影般生動,但在教學過程中知識信息本身的限制而使學生感到孤獨無助。“個人是一個一體化的,有組織的整體”。軟件教學的理性使學生受到促動的是一個完整的個人并非個人的某個部分,如果這份理性無法使學生快樂學習而是相反產生厭倦情緒,學生感到厭惡的是整個人,而不是他的一部分。絕大數驅力不是孤立的,不能把它們部位化,也不能將其視作當時機體內發生的唯一事情。學生感到軟件教學內容的理性而生出厭倦情緒,當這種情緒成為一種典型的驅力時,典型的欲望更加明顯地是整個人的需要,學生在操作過程中的滿足將被這種驅力所趕跑。不管軟件教學內容有多么生動都不能保證學生獨立自主操作過程中能全面理解知識并感到快樂。行為主義心理學派的理論認為動機則是由外部刺激引起的一種對行為的激發力量。除兒童年齡以下的人群外任何情感是否實現都與其行為動機密切相關。透徹研究軟件教學過程中的學生自主學習的快樂時間是多少與全面了解人機對話式的需要相比,可通過后者更多地了解普遍的人類通過軟件進行學習某一知識的動機。軟件教學簡單易操作時,學生會感到快樂,難懂不易操作時,學生常常會逃避而不學。教師如何把握學生在軟件教學環境中自主學習的喜與樂是很重要的。學生樂于人機對話的過程中同樣渴望情感交流。劇作家尼爾?西蒙說“如果沒有激情,生命會顯得蒼白和凄涼” 。教師培養學生對軟件教學內容學習的激情可培養學生快樂學習。軟件教學如果與網絡連接,學生之間邊學邊交流可使學生消除孤單,同時,在網絡交流的過程中學生感到有人在分享他的所得時,一定會快樂起來。情緒不佳可能壓抑思想,并阻礙學習;隨心所欲的時斷時續的進行軟件學習可分散學生對抽象知識處理的擔憂。

軟件教學制度建設

任何制度是一種關系的確定。軟件教學在完全替代傳統教學的前提條件之一就是建設與之配套的制度來保障。創新教學制度是新型教學關系建立的根本。軟件教學是學生自主運用軟件并進行操作,可在任何配置該教學軟件的機器上完成學習,教室及教學時間的強制設置必須取消。具體課室變得可有可無。學習時間彈性可替代固定上課時間。學生可以在裝備電腦的教室上機,如果在教室上機,可能使教室的資源被占用,這時每個教室使用的時間被安排。另外,如果使用教室,當其他課程也同樣使用軟件教學時,學生同樣可不受傳統課堂時間限制。學分制可替代必修學習時間制度。學分制不受時間限制。學分制是必修學習的改革和創新。制度建設依賴生產方式,學生應用軟件學習,時間可能長也可能短,傳統上一課程需要一學期完成,只要學生完成軟件內的教學設計,無論在何時都可申請考試。這可激勵學生依據自身條件而進行學習。教師教學職責延伸到任一時刻取代傳統備課、上課、批改制度。由于學生自由使用軟件學習,教師不再需要在上課時間內出現在學生面前,但如果學生出現疑問便需要隨時詢問。當然詢問時間本身是自然工作時間內。傳統上,一堂課一位教師講解,現在是所有的相關專業教師資格提供給學生備案以便學生詢問。傳統考試被軟件設置試卷取代。批分由軟件完成取代教師批分。軟件本身的批改設置使教師的批改變得多余。專家委員會審核制審核軟件教學內容。軟件教學內容是否達到教育水平需要專家鑒定。每門課程的教學計劃被取消。由于軟件教學是軟件本身的指令牽引學生操作,學生學習彈性制度使課程教學計劃變得沒有意義。考試申請制度和彈性制度取代定時統一考試制度。監考制度變成機器監考。

參考文獻

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篇2

關鍵詞:軟件體系架構;案例教學;本科課程;統一建模語言;軟件工程

軟件體系架構 SA(Software Architecture)是軟件工程專業本科生的一門主修課程,通常在大學三年級開設。該門課程實踐性強、涉及內容豐富,如何讓學生在短短一學期內、在缺乏實踐經驗的情況下,理解掌握架構設計方法,就成為一個亟待解決的問題。根據學生特點,我們選擇五子棋人機交互軟件FIR(Five-in-a-Row)作為案例進行教學。五子棋趣味性強、規則簡單、老少皆宜,同時,極具挑戰性。設計這樣一個軟件會用到學生學過的很多課程知識,包括數據庫、數據結構、算法設計與分析、高級程序設計語言,等等;初級版本的FIR程序代碼量約4 000至5 000行,這樣規模的軟件,如果不進行架構設計就直接來寫,是很困難的。因此,我們認為這是一個極佳的教學案例。

在案例教學中,我們采用質量屬性驅動ADD

(Attribute Driven Design)方法[1] 165-185來設計架構,用UML(Unified Modeling Language)語言描述架構[2],遵循統一過程RUP(Rational Unified Process)方法開發軟件。以下第1節對功能需求進行描述和分析;第2節深入理解系統功能和運行時狀態;第3節分析質量屬性和戰術;第4節設計架構;第5節評估架構;第6節介紹代碼開發及“架構-代碼”一致性檢查;第7節總結全文。

1需求描述和分析

需求分析一般在立項階段進行(RUP中,需求分析在每一次迭代中都可能進行),它的作用是使學生在編碼前初步了解系統功能以及功能模塊之間的關系,為確定質量屬性和決策架構做準備。這個FIR軟件,主要以算法研究和教學為目的,初期版本計劃用時1月左右開發完成。

圖1是學生根據需求描述設計的FIR軟件的頂層用例和內部用例,只要稍有下棋經驗及機器博弈方面的知識就能夠完成。這時的用例圖不需要十分精確,因為隨著后面內容的進行,用例圖會不斷進行調整。

2對系統功能及狀態的深入理解

需求用例圖讓學生對系統各功能場景有了初步解,然而模塊之間具體如何交互,到目前為止仍不明朗――必須在架構決策之前搞清楚其主要部分,這樣得到的架構才可能合理。為此,我們選擇了典型的雙人對戰場景,讓學生弄清楚各模塊之間的交互關系,然后利用UML順序圖和協作圖描述場景。參考圖2和圖3。

這種(對系統功能的)理解還可以通過完成其他場景的順序圖和協作圖來持續強化加深。但場景隨條件不同有很多,不可能都這樣來做――這個問題可由有限狀態機圖來解決。圖4是我們指導學生設計的FIR系統有限狀態機,其中包括一個頂層有限狀態機和3個內部狀態機。通過此環節,學生弄清楚了系統運行時所處狀態及變遷條件,結合前面的順序圖和協作圖,進一步明確了系統模塊功能的劃分和交互。

3質量屬性及戰術

深入了解系統功能及運行時狀態后,下面著手分析系統的質量屬性及相應戰術。

3.1質量屬性優先級

本軟件質量屬性場景主要有兩個:算法研究平臺、教學案例。表1是學生根據系統功能和質量屬性場景列出的質量屬性優先級,分高(High)、中(Middle)、

低(Low)三個等級。由于算法研究主要追求更有效的搜索算法,因此把性能列為高等級質量屬性。其余質量屬性處于相對次要的地位。

3.2實現質量屬性所采用的戰術

這一小節涉及內容較為抽象,因此在確定戰術時,教師與學生一起進行討論。

針對性能屬性需求,最終決定從3方面戰術著手:控制資源需求、對資源進行管理和對資源競爭進行仲裁[1] 120-135。分別采用提高計算效率、引入并發、合理調度的戰術。其中,提高計算效率的主要措施是通過發現更多的知識來建立更有效的估值函數,然后利用剪枝技術提高算法搜索效率;另外還采用數據庫(End Game Database)技術進一步提高搜索效率。引入并發涉及兩方面:一是分離人機交互部分和搜索部分,二是通過增加計算資源(并發線程)來提高搜索效率。

針對可修改質量屬性,主要采用局部化變更戰術和防止連鎖反應戰術。局部化變更戰術包括抽象通用服務、保持語義一致性、預期可能變更等;防止連鎖反應戰術包括信息隱藏和維持現有接口。

針對易用性質量屬性,采用了支持用戶主動(實現回退、重新開始等功能)、維持用戶模型(對某些任務做預先計算、給出提示信息和增加幫助功能等)戰術。

4架構分析和表述

前面完成了需求分析、功能狀態分析、質量屬性及戰術分析。接下來的任務就是根據戰術來創建或選用合適的軟件構架。

架構風格可以看做是一整套預制好的決策。我們已清楚地了解到FIR是一個典型的人機交互軟件系統,這方面有許多成熟架構風格可以選用:PAC(表示-抽象-控制模型)、MVC(模型-視圖-控制器)、seeheim(塞海姆)等。最終通過集體討論選擇了MVC作為FIR的架構。該架構風格把交互過程分為3部分:輸入、處理、輸出,分別由控制器、模型、視圖來負責,避免了系統核心函數和用戶界面函數緊密交織帶來的可修改性和擴展性問題,可以很方便地添加新的搜索模塊、增加新的界面功能,非常適合FIR系統。架構的UML描述見圖5。

根據ADD架構設計方法,在確定了頂層(即系統本身)及最初幾層架構后,接下來就是分解求精架構的各個模塊,針對這些模塊,再選擇架構驅動因素、戰術和模式,繼續分解求精直至系統分解為某適當的粒度為止。這部分內容受空間限制略去。

5評估架構

完成架構設計后,我們并沒有立即開始詳細設計及編碼工作,而是與學生一起針對所選架構進行評估。評估能發現一些潛在風險,對大型軟件系統尤其重要。

表2根據架構評估權衡分析方法(ATAM) [1] 276-303,列出了FIR軟件架構的質量效用樹。限于空間,表中僅展示了性能、可修改性部分的質量效用樹。

針對質量效用樹的高優先級場景如VCF_搜索,我們討論了所采用的架構決策點和權衡點,包括提高計算效率(使用了一種Cache技術)、引入并發(見圖6)等等。

6代碼開發和架構―代碼一致性檢測

6.1代碼開發

當架構層次分解穩定后,就可以將各個模塊分配給開發小組在確定了接口規范及通訊消息協議后,我們將學生分組,分別負責不同模塊的代碼開發工作:數據庫小組、人機交互界面小組、搜索函數模塊小組(數個)、集成和測試小組等等。定期開會交流進展情況,由教師負責全局統籌管理。其中某些實現困難的模塊,由教師事先完成。圖7是FIR軟件進行VCF(Victory by Continue Fours)計算的一個實戰場景。

6.2架構-代碼的一致性檢測

軟件系統最終性能不僅受SA影響,還受限于編碼質量,因此,對SA與系統實際功能是否一致需進行檢查。迄今,未見參考文獻介紹如何在代碼中跟蹤具體戰術或架構風格。為此,架構設計時,我們根據實際需要制定了一些功能場景的效能目標,然后在代碼完成后檢測這些目標的實現情況。這部分工作已經記錄于表2中。以性能質量屬性為例,在架構設計時要求完成一次除VCF、VCT等高級搜索外的人機交互操作不超過10ms響應時間,參考表2的“性能”行,其中,第4層場景求精列的括號中數字顯示了實測運行時間,滿足設計架構時設定的目標(見第3層場景概念列和第4層場景求精列的括號外部分)。

7結語

好的案例勝過千言萬語,通過親身參與全過程的軟件開發,學生理解了軟件架構對于軟件開發的重要性,掌握了一種架構設計方法,并深刻體會到從架構到編碼再到最終軟件所付出巨大努力。

在這個案例中,學生會碰到各式各樣的問題。教師應當以發揮學生主動性為主,以自己出手代辦為輔,充分利用學生渴求知識、思維活躍的特點以及對棋的興趣,引導他們獨立解決問題。隨著問題的解決,學生不但融會貫通了本課程及以前課程所學知識,還獲得了很大的成就感和自信心,激發了學習興趣。

今后,我們計劃讓學生利用課余時間,并根據自身興趣參與國內外舉辦的機器博弈競賽或工業級項目產品開發,以此作為課堂教學的有益補充。

參考文獻:

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Developing FIR Software: A Case Study Approach for Teaching Software Architecture

LU Gang, LIU Shigang

(School of Computer Science, Shaanxi Normal University, Xi’an 710062, China)

篇3

關鍵詞:軟件仿真的優勢;Proteus軟件;實例

中圖分類號:TP319文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2007)17-31477-02

The Application of Proteus in Embedded System Teaching

REN Qin, CHEN Zhen-wei

(Modern Technology Centre of Shangqiu Professional Techniques College, Shangqiu 476000, China)

Abstract: The article introduces firstly the advantages of embedded system teaching by the Proteus software simulation. Second, introduction of proteus software. Finally,an example is given to illustrate.

Key words: the advantage on software simulation; proteus software; example

1 引言

目前,嵌入式系統已經廣泛地滲透到科學研究、工程設計、軍事技術、各類產業和商業文化藝術以及人們的日常生活等方方面面中。由于社會對掌握嵌入式技術人才的大量需求,使得嵌入式軟硬件工程師成為未來幾年內最為熱門的職業之一,相當一部分高校已開設嵌入式系統的相關課程。

嵌入式系統是理論與實踐結合密切的課程。但對于嵌入式系統開發的愛好者而言,往往沒有足夠的資金購買昂貴的開發板來進行開發,這時可以選擇通過軟件仿真來學習嵌入式系統開發。Proteus是目前最好的能夠虛擬嵌入式系統開發中常用的處理器和器件的EDA工具。

2 proteus軟件仿真的優勢

采用Proteus仿真軟件進行虛擬實驗,具有比較明顯的優勢,如涉及到的實驗內容全面、硬件投入少、可自行實驗、實驗過程中損耗小、與工程實踐最為接近等[1]。

2.1 內容全面

其能實驗的內容包括軟件部分的匯編、C等語言的調試過程,也包括硬件接口電路中的大部分類型。對同一類功能的接口電路,可以采用不同的硬件來搭建完成,可以擴展學生的思路和提高學生的學習興趣。

2.2 硬件投入少,經濟優勢明顯

Protues所提供的元件庫中,大部分可以直接用于接口電路的搭建,同時該軟件所提供的儀表,不管在質量還是數量上,都是可靠和經濟的。如果在實驗教學中投入這樣的真實的儀器儀表,僅儀表的維護來講,其工作量也是比較大的。因此采用軟件的方式進行教學,其經濟優勢是比較明顯的。

2.3 可自行實驗,鍛煉解決實際工程問題的能力

采用仿真軟件后,學習的投入變得比較的小,而實際工程問題的研究,也可以先在軟件環境中模擬通過,再進行硬件的投入,這樣處理,不僅省時省力,也可以節省因方案不正確所造成的硬件投入的浪費。

2.4 實驗過程中損耗小,基本沒有元器件的損耗問題

采用Protues 仿真軟件進行的實驗教學,則不存在因操作不當而造成的元器件和儀器儀表的損毀,也涉及到儀器儀表等工作時所造成的能源消耗的問題,其在實驗的過程中是比較安全的。

2.5 與工程實踐最為接近,可以了解實際問題的解決過程

在Protues中做的工程項目,可以最后移植到一個具體的硬件電路中進行測試。將仿真軟件和具體的工程實踐如何結合起來,利于對工程實踐過程的了解和學習。

2.6 大量的范例,可供參考處理

在系統的設計時,該仿真系統所提供的較多的比較完善的系統設計方法和設計范例,可供參考和借鑒。存在對已有資源的借鑒和引用處理,而同時也可以在原設計上進行修改處理。

3 proteus軟件簡介

在傳統的嵌入式系統學習中,嵌入式開發平臺是必不可少的。其中資源少的開發平臺便宜但功能較少,資源多的開發平臺又價格不菲,因此,英國Labcenter公司推出了適合嵌入式設計仿真與開發平臺的Proteus軟件。在該軟件中,用戶可以根據需要搭建開發平臺,將編譯好的目標代碼加載到芯片中。目前支持的編譯器有IAR ARM編譯器、GNU ARM編譯器和Keil ARM編譯器等。這些編譯器都可以與Proteus軟件整合,實現源代碼級調試,即通過這些編譯器在Proteus軟件中調試程序。在Proteus軟件中還可以查看多種調試信息,如源代碼執行情況、CPU寄存器信息、變量值以及Flash與RAM中的信息等。大量的元件庫支持大型設計,而且在仿真中還可以觀察各元件的狀態。使用Proteus軟件可以完全脫離硬件平臺來學習嵌入式系統,可以說是嵌入式系統學習的一次革命。

Proteus VSM的核心是ProSPICE,這是一個組合了SPICE3f5模擬仿真器核和基于快速事件驅動的數字仿真器的混合的仿真系統,SPICE內核的使用使您能采用數目眾多的供應廠商提供的SPICE模型,目前該軟件包包含有約6000個模型。Proteus VSM包含大量的虛擬儀器如示波器、邏輯分析儀、函數發生器、數字信號波型發生器、時鐘計數器、虛擬終端以及簡單的電壓計、電流計。此外仿真器能通過色點來顯示每個管腳的狀況,這點在單步調試IO碼時絕對非常有用。

Proteus VSM最令人激動、最重要的特點是它能把微處理器軟件作用在處理器上并和連接該微處理器的任何模擬和數字器件協同仿真。微處理器模型和其它器件的模型一道駐流在原理設計中,它仿真執行目標碼,就像在真正的單片機系統上。如果程序代碼向一個外設口寫,電路中邏輯電平會相應變化,如果電路改變改微處理器管腳的狀態,這些也可以在您的程序代碼中看到,就象真實系統一樣。

PROTEUS VSM FOR ARM/LPC2000包含做PHILIPS公司LPC2000系列設計仿真所需的一切。支持ARM和THUMB指令集。支持片上外設:GPIO, timers, RTC, UARTs, SPI, I2C, MAM, PLL, ADC and watchdog timer等。支持VIC中斷子系統。在3G的PC環境下可以做10MIPS的仿真。可以裝載ELF/DWARF2格式文件進行源碼調試。可以利用IAR Embedded Workbench 和 Keil UV3與PROTEUS進行聯調。這個軟件包包括:ISIS原理圖輸入系統。PROSPICE交互式仿真引擎。LPC2000系列處理器模型。ARM7TDMI 和ARM7TDMI-S內核模型。可以用高級圖形仿真工具來做基于圖表的仿真。由PROTEUS VSM仿真通過的設計可以直接導入到ARES中進行PCB設計。

4 簡單實例

4.1 原理圖的繪制

Proteus軟件繪制原理圖先從軟件包的器件庫里取出所需的元件符號并在繪圖區布局好,同時編輯好元件的參數,接著進行連線,添加必要的網絡標號等步驟[3]。

4.2 程序

ORG 30H

START: MOV SP,#60H

MOV SCON,#01010000B

MOV TMOD,#20H

ORL PCON,#10000000B

MOV TH1,#0F3H

MOV TL1,#0F3H

SETB TR1

AGAIN: JNB RI,$

CLR RI

MOV A,SBUF

MOV SBUF,A

JNB TI,$

CLR TI

SJMP AGAIN

END

4.3 調試與仿真

(1)打開Keil Vision3,新建項目,選擇AT89C51,然后編寫程序,編譯源程序。產生HEX文件,并選中Use Proteus VSM Simulator。

(2)打開Proteus繪制電路圖,在AT89C51中導入HEX文件,選中Use Remote Debug Monitor。

(3)在Keil中選擇調試,順序運行程序,調出Proteus ISIS界面,在Debug菜單下選擇Virtual Terminal,打開虛擬終端,在鍵盤上按鍵,在虛擬終端窗口中就會顯示相應的字符。

4.4 功能

AT89C51的串行口經MAX232轉換后,與PC串口相連,使用虛擬終端,向串口發送數據。在這里使用查詢法接收和發送數據,上位機發送指定字符,下位機接收到字符后返回原字符[3]。

5 結束語

Proteus 虛擬系統模型組合了混合模式的SPICE電路仿真、動態器件和微控制器模型實現了完整的基于微控制器設計的協同仿真。但是由于軟件有一定的精度限制,如果有條件還需要進一步在物理原型上進行測試和完善。

參考文獻:

[1]許文斌. proteus軟件在單片機系統仿真實驗教學中的應用[J]. 商業經濟,2006(3).

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On Higher Vocational College Mathematics Software Teaching

YUAN Sheng

(Yunnan Urban Construction Vocational College, Kunming, Yunnan 650000)

Abstract Mathematics is a practical subject, in the higher vocational education in the process of attention degree is very high, because the teachers in the teaching process of software teaching attention degree is not enough, the various technical mastery is also inadequate, therefore resulting in higher vocational mathematics teaching has some problems in the process. To strengthen the software teaching helps to improve teaching efficiency, the problem of software in current higher vocational mathematics teaching process and teaching strategies are analyzed and discussed.

Key words higher vocational education; mathematics teaching; software teaching

1 高職高專數學教育過程中軟件教學存在的問題

(1)軟件教學理念比較落后。傳統的教育模式根深蒂固,對高職高專教學水平的提升有很大的影響,在當前的教育過程中,有很多教師對新技術、新設備的接受程度不高,在一定程度上沒有積極掌握軟件教學的要點以及重要性,也沒有體會到軟件教學為現代教學改革帶來的便利,因此導致高職高專數學教學過程中對軟件技術以及各種計算機設備和資源的利用效率不高。

(2)軟件教學經費不足。隨著信息技術在教學過程中的應用逐漸普及,軟件教學受到的重視程度越來越高,加強高職高專數學教學過程中的軟件技術以及各種計算機設備的應用,是高職高專數學教育改革的一個必經之路,但是在實際的應用過程中,由于很多高職高專對軟件教學設施以及各種資源的投入不足,因此使得很多高職高專在教學過程中存在教學資源缺乏、教學失衡的現象,軟件教學儀器設備以及各種信息教學資源比較昂貴,在高職高專教學過程中雖然十分鼓勵利用計算機設備以及資源進行教學,但是由于設備比較昂貴、經費猶如不足,因此很容易導致教學過程中計算機設備配備不足的局面。

(3)教師綜合能力素養不高,軟件資源缺乏有效的整合。在高職高專數學教學過程中,加強軟件資源的整合,有助于對傳統的教育理念以及教育方法進行改進,提高教學效率。但是當前很多高職高專數學教育過程中教師在進行教學的過程中對軟件資源的整合能力不夠,不能對圖片、文字等軟件資源進行有效的整合,對各種電子教學資源的利用程度也不夠高,因此導致學生在學習的過程中依舊是采用比較傳統的方式進行學習,不能提高自己的學習興趣。此外,教師的綜合能力素養不夠,對各種軟件資源的管理不到位。當前很多高職高專教師在教學過程中都還采用傳統的教學方式進行數學教學,對軟件的掌握程度不夠,比如有的教師的計算機使用水平不高,自身對計算機設備的處理效率較低,在教學過程中應用計算機設備、計算機設備都存在很大的問題,反而會影響教學效率。

2 高職高專數學教學過程中應用軟件資源進行教學的策略

2.1 更新教育教學理念

長期以來,高職高專的教育教學模式都比較傳統老舊,數字化和信息化逐漸成為一種發展趨勢,因此在教育教學過程中,要不斷更新教育理念。針對有的人認為軟件教育教學工作是可有可無的觀念,要及時改進,加強教師的思想觀念的培養,改變傳統的教育教學和管理理念,加強教師對各種現代化的教育技術的認識,了解到軟件教學的意義、為教學教育工作帶來的便捷等,使得教師能夠意識到軟件教育的重要性,從而在教育教學過程中積極應用軟件教學手段。改變傳統的教育教學理念,要定期對教育教學人員進行相應的宣傳,宣傳各種先進的教育教學知識和理念,對軟件教學的優勢以及特點進行宣傳,從而在潛移默化過程中促進人員思想逐漸實現轉變,促進高職高專教職人員能夠加強對軟件教學設備以及教學技術的應用,從而為現代化、信息化教育奠定堅實的基礎。

2.2 加強軟件教學的經費投入

高職高專數學教學過程中的軟件教學的投入水平是影響軟件教學效率的重要因素,隨著高職高專數學教學過程中對各種計算機設備以及軟件教學資源的需求逐漸增大,在教育過程中也應該要加大對這部分的經費投入。加強對軟件教學的投入可以從以下幾個方面著手。第一,需要需要提高學校領導者對軟件教學的重視,只有在此基礎上才能促進學校撥出更多的經費用于各種計算機設備的夠買、各種軟件資源的配備等,從而提高高職高專軟件教學水平。第二,要根據教學需求加強各種計算機設備以及軟件資源的配置,促進高職高專教學過程中所需的各種設備以及資源能夠得到完善的配置,為高職高專數學教學效率的提升奠定堅實的基礎。第三,要在計算機設備以及軟件資源的管理方面加強投入,比如加強人工投入、經費投入等,不斷豐富和完善教學過程中所需的軟件設施、設備等,保證軟件教學能夠順利推進。

2.3 加強軟件資源的整合

在高職高專數學教學過程中加強軟件資源的有效配置,可以有效地提高各種軟件資源的利用效率,在高職高專軟件教學管理中,應該要做好各種資源的有效配置,比如對幻燈設備、學習軟件等進行共享,對數學圖形處理軟件、軟件信息資源等進行處理,對計算機、投影儀等各種計算機設備,都應該要加強整合,同時利用多種計算機設備進行教學,以提高教學效率,調動學生的積極性。比如對高職高專數學課程進行教學時,可以利用軟件的資源豐富的特性,加強圖片、文字、音樂等軟件形式的應用,從而豐富課堂氛圍,使得學生可以提高學習興趣。在軟件資源的配置和整合過程中應該要根據課程以及教師的個體差異,比如對于數學這種邏輯性較強的課程,在教學過程中應該要根據數學課程的特點,加強軟件教學資源的平衡。

2.4 加強對各種計算機設備的管理

軟件教學過程中的一個重要的硬件基礎就是計算機設備,隨著信息技術和軟件的不斷發展,現代化教育過程中的各種教育手段都需要不斷改革,在計算機設備的管理過程中需要加強計算機設備的操作水平的提升,從而有效的利用計算機設備,以促進教學效率的提升。在高職高專數學教學過程中,要充分利用軟件教室、設備、教材等,使得高職高專教學過程可以變得更加生動形象。尤其是對于一些比較難懂的數學知識,可以利用軟件技術對問題進行剖析,從而不斷提高數學教學效率,提升軟件教學質量。

篇5

關鍵詞:工程碩士;開放式教學;課程組

中圖分類號:G642文獻標識碼:B

1引言

軟件學院軟件工程碩士的培養目標是培養高層次、應用型人才,針對這個目標,其教學實施應著重體現出以下兩個差異性:

(1) 軟件工程學科領域和計算機學科領域間專業設置的差異性,這個差異應能夠很好地體現培養應用型人才的目的;

(2) 工程碩士課程和軟件學院本科課程的差異性,這個差異應能夠很好地體現培養高層次人才的目的。

目前國內軟件學院軟件工程學科和傳統的計算機科學學科在課程設置上差異還不顯著,工程碩士的培養方案中甚至部分課程只是本科階段的重復。雖然大都開始強調學生的軟件項目實踐,但普遍缺乏過程管理。本文在對IEEE的軟件工程知識體系進行深入學習的基礎上,針對軟件學院軟件工程碩士提出了實現開放式教學體系的教學改革方案。

2軟件工程知識體系

2004版SWEBOK將整個軟件工程知識體系分為11個知識領域(Knowledge Area,KA),其中前5個知識領域是按軟件開發的生命期諸階段排列的,即軟件需求、軟件設計、軟件構造、軟件測試和軟件維護;后6個知識領域是軟件開發中的支撐性或者輔的方面,可能覆蓋軟件開發的多個階段,包括軟件配置管理、軟件工程管理、軟件工程過程、軟件工程工具與方法、軟件質量、相關學科知識領域。這些知識領域SWEBOK并沒有重新系統規定,而是直接套用已經成型的各領域知識體系,因此不可避免地存在重疊和不匹配。

在SWEBOK的基礎上,IEEE與ACM又共同擬定了CCSE。其中的核心部分是軟件工程教育知識(SEEK)。SEEK由十個知識領域組成,包括:計算機基礎(CMP)、數學和工程學基礎(FND)、職業實踐(PRF)、軟件建模與分析(MAA)、軟件設計(DES)、軟件驗證(VAV)、軟件演化(EVL)、軟件過程(PRO)、軟件質量(QUA)、軟件管理(MGT)。

可以看出,SEEK和SWEBOK基本內容是相近的。總的來說,二者都是包含了軟件工程核心類的知識領域、基礎類或前導類的知識領域,以及其他相關領域的知識。

3高等教育教學改革研究狀況

目前國內關于高等教育教學改革的論文很多,如翁敬農、劉云等在軟件學院實踐教學體系的內容與規劃中提出了“一個目標”、“兩種途徑”、“三大環節”、以及“四級臺階”的具體步驟。王移芝、林艷琴提出基于“兩段教學”的計算機基礎課程的教學體系框架。謝芳清、閆大順提出了以素質教育為目標的實踐教學體系。王浩、胡學鋼等提出計算機科學與技術專業實踐教學體系的總體研究與建設。王志英以國家實驗教學示范中心為例,提出實踐是綜合能力培養的基礎,并以此構建計算機科學與技術專業實踐教學體系。董瑋、邱建華等以專業課“程序設計基礎(C語言)”為例給出了建設實踐教學體系的實踐探索。然而目前還沒有檢索到專門研究軟件學院工程碩士教學改革的論文。無論是從傳統計算機科學與技術專業與軟件學院軟件工程專業的區別,還是本科生與研究生的區別來看,針對軟件學院工程碩士的教學改革研究都是十分有必要的,同時也是迫切的。

4工程碩士的課程體系設計策略

我們以IEEE SWEBOK和CC2004SE的知識體系為主體,結合中國軟件產業以及本院的具體實際情況,設計了中國科學技術大學軟件學院軟件工程專業的知識體系,作為我院工程碩士課程設置和教學計劃實施的依據。以SEEK為基礎,我們對軟件工程的課程設置進行規劃。整個課程設置可以分為三個層次,即導論性課程、軟件工程核心課程和其他課程。如圖1所示,該知識體系定義了7個知識體系子類。計算機基礎和數學和工程學基礎屬于導論性課程、其他課程包含了職業實踐、領域課程、軟件工具、工程實踐等四個子類。

其中計算機基礎定義了軟件工程作為計算學科所必需包含的計算科學基礎以支持軟件產品的設計與建設;數學與工程學基礎提供了軟件產品獲得所需屬性的理論和科學基礎;職業實踐則聚焦于軟件工程師以職業行為從事軟件工程實踐所必需具備的知識、技能和態度;軟件工程核心課程應該包含軟件開發生命周期所涉及到的主要知識領域;領域課程包含了對于某個特定領域軟件工程師應該接受的特定教育或經驗;軟件工具定義了從事軟件工作所必需掌握的當前主流工具與軟件產品等;工程實踐則是學生使用所學到的知識從事實際開發活動,提供動手能力的重要環節。

對于工程碩士來說,大部分同學經過計算機本科專業的學習,已經具備了初步的計算機基礎以及數學與工程學基礎,因此目前其課程體系建設如圖2所示,重點是完成軟件工程核心課程教學,并結合IT界的最新技術趨勢設計相關領域課程。教學改革的核心是如何設計軟件工程的核心課程,并指導學生熟練掌握相應的軟件工具,強化他們的實踐動手能力。

5工程碩士開放式教學體系建設

對于如何設計軟件工程的核心課程,我們的主要思路是打破原先各子知識體系間的界線,圍繞專業培養目標,結合學生的工程實踐,引入課程組的概念,實現一個完整的開放式教學體系。如圖3所示,整個開放式學習體系包含三個部分:

(1) 設計課程組:在理論環節采用課程組的概念,集中講授較高層次的、符合碩士生水平的軟件工程的某些重要環節;

(2) 開設實踐教學環節:在實踐教學中采用做中學(Learning by Doing或LBD)理念,由指導教師講述軟件工具的具體操作過程,同學實際動手學習;

(3) 強化工程實踐:在工程實踐中由學生自主選題,并將LBD中講述的工具在項目整個生命周期中貫穿使用。

5.1設計 課程組

目前我院開設的高級軟件工程和本科的軟件工程課程內容并沒有太大差別,對于軟件工程的各個環節面面俱到,但又都比較淺顯,對于工程碩士的培養顯然是不合適的。因此我們設計了軟件工程課程組的理念,初步設計了以下課程:

(1)“軟件開發管理”(Managing Software Development)

(2)“軟件系統架構”(Architectures for Software Systems)

第一門課程主要針對以后立志從事軟件工程管理方向的同學,課程針對IT項目集中闡述如何實現風險、資金、工期等各方面的管理;第二門課程主要針對以后立志從事軟件高級開發方向的同學,課程主要講述復雜軟件系統架構層上的設計,介紹目前通用的軟件系統結構、設計技術以及實現這些結構的模型、表述方法等。這兩門課程對于軟件工程碩士應該至少必修一門。除了這兩門課程,其他軟件工程類的課程包括了設計模式、軟件測試、語言類課程如J2EE、.NET等等,學生可根據自己的實際情況進行選修。

5.2開設實踐教學

針對該課程組,我們開設了實踐教學環節,采用做中學理念,由指導教師(可以由助教擔任)根據事先確定的主題,選用具體工具講述如何使用該工具完成項目開發的某具體環節,工具涵蓋了項目管理、架構設計文檔化以及測試等軟件項目開發的主要方面。

對于軟件工具的選擇,有兩種思路。一種方法是對軟件工程的不同環節分別選擇不同工具,例如項目管理選Project、開發文檔化選Rational、測試再選別的工具這樣來做,但結構分散,不利于整體化考慮。另一種是采用套件,完成項目開發全程的所有操作,目前我們選擇了兩種套件,一是微軟的VSTS,該套件和微軟的Visual Studio開發平臺綁定,適合學習.net開發框架的同學;另一種是IBM的RSA,該套件和Eclipse開發平臺綁定,適合選擇開源J2EE開發框架的同學。

5.3強化工程實踐

大多數的軟件學院目前都開設了專門的工程實踐環節,但實際的效果并不盡如人意。因此我們將工程實踐環節也納入到開放式學習體系中,以前面所說的理論以及實踐教學環節來指導學生更好地高質量完成整個工程實踐。

從教學方法上,工程實踐應盡可能地貼近現實項目,除了常見的軟件工程文檔,我們還要求學生提交過程管理類文檔(軟件開發合同、會議記錄、工作日程記錄、合同執行報告:財務報告和開發過程報告、個人總結、小組總結等)。

從技術上,學生可以自由選題,也可參考工程實踐題庫中的選題。選題涉及所有領域課程包含的內容。要求學生必須采用實踐教學環節中介紹的工具全程介入項目開發的各個階段。學院設立專門的工程實踐網站提供學生選題及交流,以及指導教師的監督。

從教學形式上,則注重如何實現應用型軟件人才的核心能力分析與培養,要求學生運用職業實踐子知識體系中的相應內容,鍛煉學生的口頭表達能力、書面表達能力等。通過學生的開題演講、采用各種工具完成相應的項目文檔、結題答辯等環節來實現學生職業素質的培養。

從實踐效果評價上,我們制定了一系列的成績考核方法、管理考核信息、分析考核結果、評價教學質量等措施,實現完整的考核體系。

6結論

軟件工程專業學生的培養,在學科教育與培養面向市場需求的人才方面有著事實上的矛盾。軟件學院現有的實踐教學體系存在著專業課程設置定位不準確、課程實驗師資不足、實驗教學內容質量不高、實驗指導和管理落后等問題。根據軟件工程專業教學所面臨的挑戰,在充分調研IEEE SWEBOK和CC2004SE知識體系的基礎上,針對軟件學院的工程碩士,我們提出了軟件工程碩士開放式教學體系的建設,圍繞專業培養目標,結合學生的工程實踐,引入課程組的概念,制定了一套較為完整的開放式實踐教學實施計劃。

參考文獻 :

[1] Curriculum Guidelines for Undergraduate Degree Programs in Software Engineering [EB/OL]. [2004-08-25]. /ccse/SE2004Volume.pdf.

[2] 翁敬農,劉云. 北航軟件學院本科生實踐教學體系的研究與實踐[J]. 計算機教育,2007(11).

[3] 王移芝,林艷琴.“計算機基礎課程”實踐教學體系的研究與實踐[J]. 實踐教學,2008(8).

[4] 謝芳清,閆大順. 計算機工程專業實踐教學體系的研究[J]. 中國科技信息,2008(9).

[5] 王浩,胡學鋼,侯,等. 計算機科學與技術專業實踐教學體系的研究與建設[J]. 計算機教育,2007(11).

篇6

本文分析了軟件工程課程教學過程中存在的典型問題,根據該課程的特點實施了研討式教學并構建了研討式課程評價體系,探索了軟件工程課程理論與實踐脫節的難題。實踐證明,在軟件工程課程教學過程中,采用研討式教學,調動了學生的學習積極性和主動性,提高了課程教學質量。

關鍵詞:

研討式教學;軟件工程;教學改革

1引言

軟件工程課程是軟件工程專業的一門專業核心課程,主要講授企業級軟件開發的基本原理和方法,它的重要性已得到普遍認可。軟件工程課程內容比較龐雜和抽象,目前,絕大部分高校教師采用傳統的灌輸式教學[1]模式組織教學,教學重點在于“教”,“學”只是一個被動的接收過程。教材內容重理論而輕實踐[2],教師對課程內容單純的灌輸講授,使學生認為軟件工程內容枯燥且與實際開發脫節,學生對企業級軟件開發理論很難獲取切身體會和認識,厭學畏學情緒嚴重,教學效果欠佳。近年來,隨著全國高校課程教學改革不斷深入,項目驅動法、案例教學法得以引入軟件工程課堂,軟件工程教學質量得到了一定程度的提升,但仍不能充分培養和挖掘學生的自主學習能力、創新能力和知識運用能力,難以滿足軟件行業對軟件從業人員日益增長的能力需求。研討式教學[3]是將研究與討論貫穿于課程始終的一種教學方法[4]。研討式教學法著眼于學生全過程的參與,促使他們在重視學習結果的同時也一樣重視學習及研究的過程,有助于他們理解研究方法的本質,從而培養和提高研究能力。能夠充分調動學生的學習積極性和主動性。自2010年以來,吉首大學軟件服務外包學院《軟件工程》課程組經過多年不斷探索和實踐,形成了獨特的教學理念和方法,在軟件工程課程教學過程中采用研討式教學方法,探索了軟件工程課程理論與實踐脫節的難題。

2軟件工程教學現狀

目前,國內各高校都開設了軟件工程課程,但各高校在課程設置、教材內容、講授重點、教學方法等方面都存在不少問題[2]。

2.1教材內容陳舊,教學內容與實際相脫節

現有教材內容仍然以面向結構的軟件開發方法作為重點;而在實際應用中,面向對象的軟件開發方法大行其道,如敏捷開發、RUP迭代開發、UML、設計模式、XUnit單元測試等,這些新的內容,教材甚少提及。教師在教學過程中,應及時調整更新教學內容,才能使學生所學知識能夠滿足就業需求。已有軟件工程教材側重純理論的介紹,即缺乏理論知識的具體應用案例,又缺乏對具體案例的分析,課程內容不僅枯燥乏味,而且晦澀難懂。由于學生沒有軟件開發的實踐經驗,因此對教材中介紹的軟件開發原理、模型、設計及測試方法等內容難以理解,甚至有學生抱怨:“這門課程就是計算機類的哲學課!”

2.2課程實驗不受重視、內容零散

各高校在開設軟件工程課程時,基本采用理論授課與課程實驗相結合的形式,理論授課為36課時,課程實驗為12課時,這種課時分配方式存在理論課時過多、實踐課時偏少的問題。12課時的課程實驗通常分為6次,實驗內容零散,沒有連貫性,對學生而言,并不能通過實驗理解課堂理論知識,課程實驗形式大于內容,難有所得。從歷屆學生的反饋信息可以得知,他們對課程實驗的最大期望是:課程實驗由一個貫穿始終的、實際的軟件開發案例分解而成,通過這樣的課程實驗,真真切切體會、理解軟件工程的方法、理論及流程在實踐中的應用。

2.3課程評價模式有待改進

軟件工程課程對學生學習評價主要借助期末考試的方式來進行,即通常所說的“一張試卷定高下”的評價模式。以考試成績作為評價學生的主要標準甚至作為唯一的標準,挫傷了學生學習主動性、積極性和創造性,影響了他們全面素質的提高[3]。在這種評價模式下,學生學習的終極目標是應付考試,考試前幾天通宵達旦死記硬背,考完立刻把所有硬記的東西還給老師,教學效果可想而知。

3研討式教學探索

在軟件工程教學過程中,教師采用傳統的講授式教學模式組織教學,學生很容易產生厭倦的情緒,教學效果欠佳。考慮到軟件工程課程理論性、工程性的特點,吉首大學軟件服務外包學院結合長期以來的軟件工程課程教學經驗,運用研討式教學方法,以更好提升教學效果和質量。研討式教學是指教師挑選并設計研討課題,在授課教師的組織下,通過學生對課題的研究及討論,充分發揮學生的主體能動性,培養學生分析解決問題、自行學習能力的一種學習方式。軟件工程課程研討式教學模式中,教師研討式流程如圖1所示,分為三大流程:教學準備、組織研討和課后完善。

3.1教學準備

指導教師在每一次研討前,需作充分教學準備。首先,需基于此次研討涉及的知識點內容對受教學生進行調研,了解受教學生的知識結構和基礎,以確定研討課題的難度及深度,做到因材施教并調動學生的研討積極性,調查方式可采用小組面談、組織調查匯總、調查問卷等方式。學生調研工作是保證教學準備有效開展的必要基礎。教師挑選并設計恰當的研討課題,是研討式教學準備的核心流程。在選擇和設計研討課題時,應遵循以下三個原則,首先,基礎研討課題難度適中。如果學生對研討課題所涉及的問題感到陌生,不能通過一周自學研究解決該問題,會打擊學生的學習積極性和學習信心,如果學生認為研討課題所涉及的問題太過簡單,則會輕視研討式教學,因此應深入調研學生的知識結構,基于學生知識結構挑選并設計難度適中的研討課題;其次,研討課題數量適中,如研討課題數量過多,會加大學生學習負擔,壓縮學生課外自主時間,學生疲于應付,視研討式教學為負擔;如研討課題數量過少,不能有效覆蓋教學重點難點,研討式教學流于形式;第三,研討課題應結合實際應用場景案例,才能激發學生自主學習興趣,對課題所提出的問題基于實踐,提出改進辦法或者設計新的實現方案。根據軟件工程課程知識結構和課題挑選的原則,吉首大學軟件服務外包學院軟件工程課程組將一個貫穿始終的、實際的軟件開發案例進行分解,結合課程核心知識點進行研討課題設計,并將上機課時作為學生課題研究專用課時,教師負責指導學生,并通過指導和交流,及時了解當前學生的困境和狀態。表1列出了該課程的研討課題名稱以及所涉及核心知識點。基于學生調研的基礎,教師有針對性的制作微課件。微課件制作必須小而精,以滿足學生研討課前準備為目標,覆蓋研討課題涉及的重點知識點及學生調研中普遍存在的薄弱知識點。微課件制作是高質量教學準備的必要條件。如果沒有具體可行的研討規則并嚴格執行,教師花費心血精心挑選設計的研討課題,難以引起大部分學生的重視,可能會出現大量學生課前研究課題敷衍了事,課題研討無人發言、少量學習積極同學把持講臺等情況,教師白費心力,研討式教學流于形式。可采取以下措施:

1、教師提前兩周布置研討課題,并制作研討課題的微課件,講解該研討課題所涉及的核心知識;

2、學生以項目小組形式進行研討,項目小組采用全班隨機分組,以做到分組公平,杜絕學生抱大腿、搞小集體;

3、項目小組人員3~4人,小組成員不宜過多,否則讓部分小組成員滋生打醬油的思想,小組成員不宜過少,否則學生自學研討任務較重;

4、課堂研討采用學生小組演示講解和學生問答相結合的方式,演示的小組由教師隨機抽取,一位同學負責演示,演示完畢,臺下同學可隨機挑選小組成員進行提問討論,講師負責引導和總結,并當堂給出研討成績;

5、小組演示時間不宜超過6分鐘,學生研討時間不宜超過15分鐘,教師應適時控制每小組演示及研討時間,以在90分鐘的研討課題上,即讓小組有足夠的時間演示和研討,又能讓足夠多的小組得到上講臺的機會。

3.2課程評價模式的改革

如仍采用期末“一張試卷定高下”的評價模式,以考試成績作為評價學生的主要標準,會嚴重打擊學生的研討積極性,損害研討式教學的實效性。因此,在實施研討式教學的過程中,課程評價模式的改革必不可少,構建與研討式教學方式相適應的課程評價模式,調動并提升學生參與課題研究討論的積極性。軟件工程課程一共進行6次課題研討,貫穿整個學期,加大課題研討的在總評成績的比重,讓課程考核由期末一次性考評轉變為過程考評,教師可通過研討式過程考評,了解學生的學習狀態,及時給與指導。課程評價模式可如下:課題研討占總評成績的60%,平時考勤占總評成績的10%,期末知識點考核30%,課題研討成績教師當堂給出,研討課題做的比較好的小組會受到極大鼓舞,研討課題做的不好的小組會感受到壓力。

4存在的問題及建議

研討式教學模式是一種能夠有效提升教學質量的創新教學模式,是對傳統的“滿堂灌”教學方式的改革,符合高等教育改革方向,為高校課題注入了活力。通過研討式教學,學生將會享受到探索、實踐、自主學習的快樂。但由于課程的內容和性質不同、學生之間存在差異,也對教師的教學科研、組織及應變能力提出挑戰,因此在軟件工程課程研討式教學實踐中,雖然取得了一些成果,但也出現了一些問題。首先,研討課題的選擇與設計需花費教師大量額外的精力和時間,經過受教學生反饋后,仍需不斷優化和改進;第二,部分學生基礎知識薄弱,自主學習能力差,在研討過程中消極抵觸,應付了事,老師因為精力和時間關系,難以精確掌握每位學生的具體學習情況,針對此問題,可采用高年級學生助教機制,協作老師指導、監控學生學習情況;第三,學生在研討自學過程,會向教師提出一些課外的專業問題,對教師的能力和水平有較高要求,而且需要教師在課外花費額外時間指導學生自學研討。

參考文獻:

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[2]范慶春,周秋平,王凡.軟件工程課程實踐教學研究[J].合肥師范學院學報,2012,30(6):64-67

[3]李年終.研討式教學研究評述[J].南華大學學報(社會科學版),2001,2(1):68-71.

[4]郭漢民.研討式教學與大學生科研能力培養[J].吉首大學學報(社會科學版),1999(4):73-77.

[5]尹鋒.“軟件工程”課程教學改革初探[J].長沙大學學報,2004,18(5):77-80.

篇7

隨著我國軟件產業迅速發展,企業面臨著開發高質量軟件系統的巨大壓力,軟件測試、軟件質量保證受到越來越多的重視。軟件企業對承擔軟件測試、質量保證工作的軟件測試人才需要劇增,軟件測試工程師的職業價值、發展前景得到前所未有的提升。為此,國內高校開設了軟件測試相關課程。但是,由于其重理論、輕實踐的教學模式使得培養出的學生軟件測試實戰能力差,導致大量畢業生應聘軟件測試相關職位時受到冷遇。為培養創新能力強、適應社會經濟發展需要的軟件測試人才,《軟件測試與質量保證》實驗教學亟需改變傳統的教學理念,改進教學方法,更新教學內容。筆者結合自身教學科研和工程實踐經驗,分別從改革思路、實驗教學內容設計等方面,論述常熟理工學院《軟件測試與質量保證》實驗教學改革的措施和體會。

二、實驗教學面臨諸多挑戰

1.企業對軟件測試工程師的能力要求是綜合性的,要求軟件測試人員具有軟件項目經驗,具備軟件測試、軟件質量保證知識,能夠獨立開展軟件測試工作。但是,國內高校教學計劃制定時片面強調軟件測試的作用,對軟件測試與軟件質量保證之間的天然聯系缺乏理解,對軟件質量保證相關實驗的重視程度,課時安排存在嚴重不足。2.目前,《軟件測試與質量保證》實驗教材選擇面臨無書可選的尷尬局面。課程實驗設計只能全憑任課教師把握,使得實驗教學過程中存在較多風險。3.國內高校在實驗設計方面,多以基礎性實驗為主。這種單一的實驗設計方式,難以適應軟件測試工程實踐能力培養的需要。

三、實驗教學改革措施

在應用技術大學建設驅動下,以中小企業對軟件測試人才的需求和軟件測試工程師認證大綱為導向,我們整合已有的校企合作課程資源,按照DanielGalan軟件質量保證框架組織實驗教學內容,采用項目驅動的案例教學法開展實驗教學,讓學生在實驗實踐中加深對軟件測試與質量保證專業知識的理解,培養學生軟件測試實踐能力。

(一)教學改革基本思路

軟件企業對軟件測試人才的需求是軟件測試課程改革的源動力和驅動力,軟件測試相關的從業資格認證是學生入職的敲門磚。為此,在應用技術大學建設背景下,我們以切合中小企業對軟件測試人才的需求為導向,結合全國計算機等級考試軟件測試工程師認證、全國計算機技術與軟件專業技術資格考試軟件評測師認證的考試大綱要求,選擇朱少民老師編寫的《全程軟件測試》[1]和NIIT培訓教程《SoftwareTestingandQualityAssurance:StudentGuide》[2]作為課程教材,按照DanielGalin軟件質量保證框架組織教學內容。DanielGalin軟件質量保證框架[3]指出軟件質量保證是建立企業軟件質量文化所需的一些列活動的集合,認為軟件測試是一種典型的軟件質量保證措施,軟件測試的目的是為了發現潛在的軟件缺陷,軟件測試工作貫穿軟件項目的始終。按照DanielGalin軟件質量保證框架組織課程內容有助于保持軟件測試與軟件質量保證之間的內在聯系,符合軟件企業軟件測試與質量保證的最新經驗。

(二)實驗設計

如何在有限的實驗課時內,最大限度地加深學生對軟件測試、軟件質量保證的理解,增強其軟件測試實踐能力,是實驗教學的主要任務。我們設計了導入性實驗、基礎性實驗、創新項目實踐三種類型的課程實驗。導入性實驗要求學生應用已修課程(包括程序設計、數據庫設計、軟件工程等)知識進行軟件調試,在軟件調試過程中理解軟件調試與軟件測試、軟件質量保證之間的關系,實現到本課程學習的過渡;基礎性實驗目的在于強化課程基礎理論、原理的理解,讓學生在實驗中理解所學知識,掌握軟件測試工具的使用;創新項目實踐以課程實訓項目為載體,為學生運行所學知識解決軟件測試實踐過程中涌現的各類問題,鍛煉學生的動手實踐能力、自主學習能力,從而提高學生的工程實踐素養。1.導入性實驗。軟件測試的目的是發現軟件系統中潛在缺陷,而缺陷的解決則通過軟件調試手段實現。為此,設計導入性實驗“軟件調試”。本次實驗以員工工資核算軟件Employee作為實驗對象,要求學生發現Employee中人為注入的軟件缺陷,然后應用Java調試器的斷點調試功能,結合回歸測試手段修訂所發現的缺陷。通過導入性實驗,學生體驗了改正軟件缺陷的艱辛,在教師引導下思考如何發現軟件缺陷、如何提高軟件質量。教師適時點撥學生,指出發現軟件缺陷是軟件測試工程師的職責,軟件測試工程師需運行軟件測試方法、技術和工具才能發現潛在的軟件缺陷。教師進一步啟發學生:提高軟件質量需要開展包括軟件測試在內的各項軟件質量保證工作。2.基礎性實驗。基礎性實驗旨在加深學生對課程基本概念、原理的理解,讓學生在動手實踐中加深對基礎概念、原理的理解。課程安排8次基礎性實驗,實驗2、3、4和5屬于軟件質量保證實驗,6、7、8和9是軟件測試實驗。(1)實驗2:軟件度量實踐。實驗2關注軟件度量問題,介紹軟件規模、項目工作量和軟件成本之間的關系,要求學生掌握軟件規模估算、工作量估算和成本估算的方法和過程。通過本次實驗,學生可以應用USCCoCoMoII進行軟件成本估算。(2)實驗3:基于MicrosoftProject的軟件項目管理。軟件項目計劃及進度管理,是軟件質量保證中重要的管理部件,也是開展軟件測試活動的前提。實驗3要求學生使用Mi-crosoftProject建立軟件項目計劃、運用跟蹤甘特圖追蹤項目進度,等等。(3)實驗4:版本控制軟件CVSNT。CVSNT是當前最流行的版本控制系統,是中小企業進行版本控制的利器。實驗4講解CVSNT的安裝和使用,要求學生掌握CVSNT的操作技巧。(4)實驗5:BugFree軟件缺陷管理。軟件缺陷管理貫穿軟件測試項目的始終,記錄軟件缺陷從發現、修復直至關閉軟件缺陷的全過程。實驗5介紹開源缺陷管理軟件BugFree的軟件缺陷管理思想,要求學生掌握BugFree安裝與配置、軟件缺陷管理等技能。(5)實驗6:軟件靜態測試。軟件靜態測試是軟件測試技術中發現軟件缺陷效率最高的技術。我們安排“軟件靜態測試”專題講座,講解軟件制品閱讀、靜態分析的技巧,還介紹如何運用CheckStyle、FindBugs等靜態測試工具分析程序源代碼、目標程序中潛在缺陷。本次實驗有學生利用課后時間,自主實踐。(6)實驗7:JUnit單元測試。實驗7介紹單元測試工具JUnit的使用,要求理解JUnit單元測試框架,掌握單元測試腳本的編寫技巧。本次實驗還推薦學有余力的學生自學JMock,綜合應用JUnit和JMock進行對Java應用系統進行集成測試。(7)實驗8:軟件功能測試。軟件功能測試是檢驗目標軟件是否正確實現了客戶需求,是軟件測試執行的重要內容。實驗8要求學生使用QuickTestProfessiona(l簡稱QTP)對機票預訂系統進行功能測試。本次實驗要求學生能夠獨立完成功能測試腳本的錄制和編輯,掌握QTP檢查點設計的方法及技巧。(8)實驗9:軟件性能測試。實驗9介紹軟件性能的概念和原理,講述如何運用HPMercuryLoadRunner對Web系統進行性能測試,讓學生在實驗過程中理解虛擬用戶技術,掌握基于LoadRunner的性能測試技術的過程及技巧。此外,本次實驗要求學生利用課余時間使用開源的性能測試工具JMeter進行軟件性能測試。3.創新項目實踐。為了培養學生的工程實踐能力,我們從學生課程項目、畢業設計、大學生創新項目、開源軟件項目等中篩選出軟件規模適中的軟件系統作為課程實訓項目,讓學生對課程實訓項目進行系統化的軟件測試,要到學生主動動手實踐,在軟件測試項目實踐中培養工程素養。在課程教學過程中,我們還加強對基礎扎實、動手能力強、思維活躍的學生的培養,推薦這些學生參與到教師科研項目中,為學生在科研項目中積累軟件評測經驗。

四、結束語

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【關鍵詞】高職院校;軟件技術;教學改革

一、改革教學觀念

首先,確立校企合作的教育理念,并以此為突破口,帶動整個高職院校軟件技術專業的發展。其次,高職院校的教育是具有雙重屬性的,這雙重屬性是指一方面高職院校具有高職教育的功能,另一方面,高職院校具有職業教育的功能,將這二者有機的融合在一起,實現高職院校軟件技術專業的全面發展。再次,創新教育制度,教育制度是高職院校培養優秀的、高質量人才的依靠,正因如此,高職院校的相關工作人員應當創新教育制度,實現教育制度的不斷更新,為高職院校軟件技術專業指明培養學生的方向。最后,應當轉變教師在課堂教學中的主體地位,使學生從教學的客體逐步向教學的主體轉變,還要值得注意的是,教師在課堂上一定要避免一言堂,不要照本宣科的講述書本上的知識,要做到運用多種教學方式和方法,實現教學模式的創新,促進教學的全面發展。

二、改革高職院校軟件技術的教學方法

首先,要將“教”與“學”有機的聯系在一起,在教學過程中進一步拓展職業所需要的職業技能,將教師在課堂上的講述以及學生的學者有機的結合在一起,實現理論與實踐的有機結合。教學過程中,教師應當將操作實例講述給學生,并在此基礎上適當的穿插學生的動手實踐。除此之外,教師在教學過程中,還應當制造相應的、教學需要的情景教學模式。充分地培養學生的興趣、調動學生學習的積極性,促進學生的全面發展。這種教學方式,是以往教學方式中所不能夠達到的。其次,在教學過程中,應當通篇的貫穿項目教學,進一步培養軟件團隊的合作開發的技能。高職院校軟件技術專業所培養的學生是面向全國IT企業的、高素質的實用型人才,而實用型人才的典型特征是其具有豐富的理論基礎的同時,還具有非常熟練的操作技能。那么如何才能夠培養學生的操作技能呢,他需要教師在授課過程中,貫穿項目教學法,通過在教學過程中使用這種方法,能夠幫助學生在畢業后,以零磨合的條件下,迅速的投身到工作崗位當中去,滿足企業和社會對高職院校軟件設計專業學生的需求。在軟件設計專業中,將相關的多門課程劃分為若干個項目,每個項目都是在模擬企業實踐項目,這種方式,有效的實現了“學”與“用”的有機結合,有利于培養應用型的高素質人才。再次,在教學過程中,應當采取多元化的教學手段,將學生的興趣激發出來。隨著教育改革的不斷深入,傳統的教學模式已然不能滿足學生的需要,單一的教學模式、滿堂灌的教學方法在一定程度上抑制了學生學習的積極性,教師在教學過程中,應當牢固樹立學生為主體的教學觀念,將學生視為教學過程中的主體,充分發揮學生的主觀能動性。教學的過程中,還要多多鼓勵教師應用多種教學方法,例如案例教學法、技能模擬訓練法等等,采用啟發式教學,鼓勵學生積極主動的進行思考,激發學生學習的興趣、調動學生學習的積極性,不斷改革和創新教學方法和教學模式,培養優秀的高素質人才。積極鼓勵教師采用多媒體技術進行教學,眾所周知,多媒體技術的應用能夠使復雜的事情簡單化、抽象的知識具體化,能夠進一步提高學生的學習效率,不僅如此,多媒體技術應用到教學當中,還能夠打破傳統授課模式的時空限制,使學生在任何地方、任何時間都能夠學習到自己想要學習的知識。高職院校軟件設計專業的所有課程都可以通過多媒體技術進行教學,這對于進一步提高該專業的教學質量具有非常重要的作用。最后,在教學過后,推行“頂崗實習”制度。應當在整個高職院校的學習接近尾聲的時候安排相應的企業實習,有學生和企業雙方簽訂正式的錄用證明,證明該學生正式被企業接受成為頂崗實習的工作人員。在頂崗實習的過程中,公司應當派專門的、經驗豐富的員工對學生進行指導,進一步加強學生與企業之間的聯系,能夠讓學生在頂崗實習的過程中,深刻的明白行業需求,實習結束后,學生應當撰寫相應的實習報告,記錄自己實習期間的心得體會。實習結束后,企業的工程師應當以學生在企業工作的實際情況對學生進行評價,班主任應當根據實習情況給出實習成績。

參考文獻:

[1]王曉姝.高職院校軟件技術專業標準建設探索———以大連職業技術學院為例[J].廈門城市職業學院學報,2015,01:66-70.

[2]宋鈺.高職院校軟件技術專業建設的路徑研究[J].武漢船舶職業技術學院學報,2015,01:83-85.

[3]陳丹.軟件技術專業教學改革與專業建設探討[J].武漢職業技術學院學報,2013,02:40-45.

篇9

軟件工程是一個學科方向,所以它涉及的學科領域多,概念多,知識點多,更新內容多而且學科知識體系繁雜,IEEE的軟件工程知識體系指南(SWEBOK)中界定了軟件工程的11個知識領域。每一個分支又各自可以成為一個知識體系。軟件工程同時是一門邊緣學科,與別的學科有很多交叉點,學科緊跟軟件開發的前沿技術,更新快。

2當前教學中存在的問題

(1)該課程是本科生的一門課程,是本科教學的難點。采用傳統的教學方法,課程設置只有理論課,沒有實踐課。教師講,學生聽,降低了學生學習的積極性。

(2)軟件業的發展日新月異,新的開發技術不斷出現,國內的課本跟不上業界的發展,那么教師在教學過程中加不加新的技術及研究成果,加多少?加多了與國內實際軟件業的發展脫節,不加跟不上發展形式。

(3)軟件工程是計算機類相關專業的高年級課程,與前期課程聯系緊密,但在實際教學中,對其聯系的重視程度不足,沒有設置課程設計,沒有將前期所學知識及時進行梳理及綜合應用,只是講本門課程的知識。

3教學方法探索

其實軟件工程這門課理論性和實踐性均較強,如何將理論與實踐相結合,是這門課程的問題所在。國內外關于軟件工程教學方法的探索一直在進行:CDIO的教學模式,與行業人員合作的教學法、基于項目維護的教學法、強調團隊合作的教學法、OPEN-ENDEDNESS教學法、項目驅動教學法等等[3]。盡管教學方法很多,但是我們應尋求一種適合于地方性應用型大學的教學模式。對于我們的學生來說,這門課更應側重于實踐。希望通過本課程的學習學生掌握軟件工程的有關概念,了解各階段的主要技術、方法與工具,具備協助和管理軟件開發的基本能力。同時,強調文檔模板的書寫。我們在教學過程中采用的是基于項目實踐的教學模式。

4具體教學實踐

我們的軟件程課程是計算機相關專業大三的第二學期開設,36課時。第一講課首先將本門課程的教學計劃、大綱、教學意義、目的、要解決的問題、達到的目標做講解,然后給學生布置任務,給學生可選的題目或者學生自選題目并自行分組,每組最多3人。到第二講課,學生基本選好題目并做好分組工作。從第三周開始學生開始做前期的準備工作,理論課講解進行的同時學生開始需求分析,這期間學生的工作是查閱資料、小組討論,論證需求的可實行性,需求規格說明書的書寫。第六周,開始交需求分析。主講教師進行前期評閱,第七周開始由學生分組講解,講完后由同學提問,討論,評議這個項目的可行性,最后由教師對該項目進行總結,目的是讓學生能夠完成真實可見的項目,需要2周的時間。隨著課程的講解,學生逐步完成概要設計、詳細設計、編碼、測試和提交的環節。主講教師認真批閱學生交的作業,及時將批改意見反饋給學生。在這里我們不要求學生做一個多么復雜的項目而是讓學生將整個軟件工程的過程做一完整的了解。在理論課的講解中,首先要讓學生知道這門課的重要性:這門課是將前面所學課程系統化、并綜合應用的一門課程,涉及到的課程有:程序設計與問題求解、數據結構、操作系統、數據庫系統、面向對象的程序設計等,而且在畢業設計過程中要用到軟件工程的知識。在具體的教學內容上,重點講解面向對象的設計,但是面向過程的設計方法不能忽略;既要有學生管理系統、教務管理系統等信息管理系統的例子,又要聯系生活中常用的如洗衣機,微波爐等設備所涉及的嵌入式系統的理解;還要將諸如敏捷開發和極限編程等概念引入到教學中,使學生對于業界的新技術發展更加了解,以便跟上市場需求。

5教學效果

由于學生自主選擇可持續進行的小項目,然后每組進行講解、討論、提問,無論是技術上的還是能力的培養方面都取得了好的效果。在需求分析階段,學生講解,老師和同學提問相結合的學習方式,使學生的學習積極性提高,毎組講解完成后針對老師和其他同學提的意見進行積極修改,有些小組交了幾次的修改稿,而且出現很多新穎而實用的自選題目。在項目實踐的過程中培養了學生的資料搜集能力、獨立思考能力,合作能力、課題設計的能力、各階段文檔的編寫能力。通過“做”從中“學”從而掌握《軟件工程》這門課程的原理、方法、技術和文檔的書寫標準,對于結構化程序設計過程和面向對象的程序設計過程也進行了充分理解。

6進一步的教學探索

(1)將該課程的實踐環節與數據庫課程設計相結合,加強學生動手能力的培養;

(2)在具體的教學實踐中,首先確定實驗教學方案,包括每一個實驗環節的任務、方案及要求;及時公布實踐教學方案,按實踐教學計劃執行各實踐環節;審定實踐教師資格;

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關鍵詞:信息技術課;教學設計;任務驅動;字處理軟件

中圖分類號:G434 文獻標識碼:A 文章編號:1671-7503(2015)01/03-0111-02

一、學習需求分析

為了能夠更好地了解高一年級學生對于字處理軟件的學習需求,筆者進行了一次深入的調查,調查的方式主要是以訪談法的形式進行。調查表明,高一年級學生正處于15-18歲年齡階段,對信息技術知識有著濃厚的興趣,大多數學生對字處理軟件知識的掌握僅僅處于表面的程度,許多學生只是會用Word打字。對于利用字處理軟件設計電子板報學生都表現出了強烈的好奇心和求知欲望,幾乎所有學生都希望能夠掌握字處理軟件的強大功能,方便以后的學習生活。

二、教學內容分析

本節課要講的是教材中的《4.1.2 字處理軟件》。在此之前學生已經學習了“文字及其處理技術”這部分內容,這為過渡到本小節內容的學習起到了鋪墊的作用。

這節的主要內容如圖1所示。

軟件][1.字處理軟件的基本特征][2.利用字處理軟件加工信息][GUI界面][功能豐富][變化迅速][文字設置][圖片設置][整體排版]

圖1 《字處理軟件》教學內容

本節內容在“文本信息加工”中具有不容忽視的重要地位。學好本節內容為學好整個“文本和表格信息加工”以及“多媒體信息加工”這兩章內容打下基礎,而且它對整個教材的學習和實踐操作也起著非常重要的作用,是信息技術基礎課程學習不可缺少的部分。因此,本節屬于本章的重點內容。

三、學習者特征分析

1.一般特征

信息技術基礎這門課程是面向高中學生的一門信息技術課,學習者大多數是在15-18歲之間,認知結構的完整體系已經基本形成,注意力具有一定的穩定性,能較長時間地注意與自己興趣相關的事物。理論思維趨于成熟,認知系統的自我評價和自我控制能力明顯增強。思維活躍,能夠經常發現與提出問題。

2.初始能力

學生通過前面的學習,已經初步了解了信息技術的一些基本知識,包括信息與信息技術、信息獲取、信息的編程加工和智能化加工、文字及其處理技術等,學生學習時,可以與前面學過的知識相聯系。但是不同的學生信息技術的基礎不太一樣。

3.信息素養

學習者已經具備了上網查找和下載資料的能力,能通過網絡獲取所需信息,在進行實踐學習時,能快速地掌握并運用相關技術。具有很強的信息意識,能合法地使用信息技術,清楚在信息技術使用中所產生的各種問題,并能正確地使用信息技術。

四、教學目標分析

1.知識與技能

(1)了解字處理軟件的基本特征。

(2)熟練使用字處理軟件加工信息。

2.過程與方法

通過對所要表達內容的理解,利用字處理軟件選擇恰當的表現形式將其展現出來。

3.情感態度與價值觀

通過欣賞電子板報,提高審美能力。

五、教學實施過程

1.課前準備

教師活動:制作好“園林藝術”電子板報;收集有關的圖片素材、文章以及相關知識等。

學生活動:收集有關的圖片素材及園林藝術的相關知識等。

2.拋錨教學設計,創設情景

教師活動: 演示課前制作好的“園林藝術”電子板報,激發學生的興趣。提示學生對于這樣的主題要有自己的創意。并告訴學生根據本節內容的學習,應該熟練地使用Word字處理軟件。每一位學生在課上應能完成一個類似于“園林藝術”的簡單的電子板報(學生也可以拓展發揮)。另外,課后每三個學生一個小組,小組合作完成一個完整的“多姿多彩的高中生活”電子板報。

以“園林藝術”電子板報為任務呈現給學生時,引導學生一起思考以下問題。

(1)要解決的問題:如何使用Word文檔制作電子板報。

(2)解決問題必備的能力:如學習上網查找、收集資料;學會運用軟件將查找、收集的有用信息表現出來。

把這樣一個帶有挑戰性的任務呈現到學生的面前,可以引起學生極大的學習興趣,同時,完成任務所需的知識與學生原有的認知結構產生了沖突,學生會擬定新的學習計劃和完成任務的初步實施方案,從而形成新的知識結構體系。

學生活動:欣賞“園林藝術”電子板報,積極思考如果板報讓我來設計創作,我應該怎么做。

3.明確目標,提供資料

教師活動:

(1)首先,說明“園林藝術”電子板報創意并交代板報包含的技術以及制作時應注意的事項。

(2)與學生一起欣賞該作品,分析該作品是否能較好地體現出文章的思想。

(3)了解學生知識掌握情況,根據不同層次的學生提出下面不同的任務。

基礎較弱的學生可以完全按照教師的創意和制作步驟,打開教師設計的“園林藝術”電子板報,按照已經給定好的步驟設計一個類似的“園林藝術”電子板報。

基礎比較好的學生可以在創意上或是技術應用層面上有突破、有創新地制作“園林藝術”電子板報。

學生接受了任務,對完成任務也有了一個初步的實施方案,接下來的環節就是將任務進一步明確化和具體化。在此,教師指導學生學習上網,并且能在網絡的海洋中尋找相關信息,同時,應該指導學生先學習并掌握一些知識,以便完成“園林藝術”的電子板報,如:如何設計分欄、圖片環繞效果,如何在電子板報中添加藝術字等。主要知識點確定后,學生要學會電子板報的制作方法,在學習情境中不斷深入研究,不斷積累相關的學習資源信息并不斷總結學習方法,逐步豐富學習經驗、提高完成任務的能力,為最后完成最終的電子板報這個任務奠定堅實的基礎。

學生活動:認真聽教師分析主題創意、有關技術問題及注意事項,上網查找相關資料;明確學習任務,確定制作內容。

4.任務完成

教師活動:學生制作電子板報時,教師巡回指導。尤其是基礎比較差的學生,如果遇到操作技術問題時,要給予詳細講解,親自操作演示。對基礎較好的學生,可給適當的提示,提醒學生多多進行嘗試或上網查找解決方法。

在制作最終的“多姿多彩的高中生活”電子板報中,不直接告訴學生應當如何去解決面臨的問題,而是由教師向學生提供解決該問題的有關線索,如需要搜集哪一類資料,從何處獲取有關的信息資料等,強調發展學生的 “自主學習”能力。同時,倡導學生之間的討論和交流,通過不同觀點的交鋒、補充、修正,加深學生對當前問題的解決方案的理解。

學生活動: 學生自主完成“園林藝術”電子板報,在這個過程中,遇到問題及時與老師、同學溝通,將自主學習和協作學習進行結合。在完成小組任務時,小組同學及時交流,發表自己的看法,最終合作完成“多姿多彩的高中生活”電子板報。

5.評價反饋,問題點撥

教師活動:組織學生展示作品,并組織學生對成果進行評價。可以對作品的創意、技術效果的運用是否恰當地表達了主題思想、作品完成過程中學生的學習態度等進行評價。

學生活動:展示制作成果,交流制作過程的體會。學生在交流中進行自評和互評。

6.歸納總結

教師活動: 回顧整個制作過程,指出學生在學習制作電子板報的過程中重點是要掌握電子板報創作的技術方法,而不是停留在具體的某一技術的操作層面上。讓學生明白他們需要學會的是如何用字處理軟件去設計表達自己的思想。

學生活動:總結制作過程中的經驗與教訓,反思是否達到本節內容的教學目標。