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關鍵詞:手繪表現;簡練;透視;設計理念
中圖分類號:G64 文獻標識碼:A 文章編號:1005-5312(2012)32-0223-02
隨著全球范圍iPhoine5的發行,iPad、iPod、iPhoine4s的熱銷,喬布斯與蘋果智能手機被人們日漸傳頌熟悉。 高職高專院校中的青年學子更是不乏熱衷向往的“果粉”,他們或多或少的擁有不同版本的正版或山寨智能手機。緊隨而入的設計理念日漸被人探究、學習。作為環境藝術設計專業的老師在講授《設計表現(手繪)》課程時為化解學習過程中的某些癥結,發現喬布斯的設計理念有助于消融學生的學習認識偏差,促進他們在藝術審美、空間表現的過程中掌握一些行之有效的手法。
一、高職高專學生在設計教學中的學習認識狀態
據統計,高職高專層次的在我國高等教育中已占半壁江山,招生規模大致與本科相同,其中2012年湖南省有全國1503所普通高等學校共計錄取新生31.35萬人,錄取率為86 .4%。在招生規模不斷擴大的同時,高職高專院校生源質量的滑坡現象逐漸顯現,學生的整體素質令人憂慮。特別是部分藝術類學生文化基礎較薄弱,沒有良好的行為習慣和學習習慣,他們缺乏長遠的學習目標,也知道要多畫、多設計才可能提高,但就是行動沒有建樹;學習上有投機取巧的心理;學習沒有積極性和主動性,每日上網、閑逛得過且過。其次自主學習意識較淡薄:只對喜歡的科目有所行動,對于要下一番氣力的功課則漠然處之。除了書本知識,對其它知識倒比較好奇,對改變了我們“玩”的方式,能把“聰明代碼和極致美學專注結合在一起的前沿科技結晶”——蘋果智能手機很是追捧。這種造型簡練但富內涵的平民化設計作品折射的美學至上原則也正是我們在物質文化生活水平不斷提高的今天環境藝術設計所追求的美化生活的目標與設想。
二、市場競爭中的喬布斯設計理念
由于蘋果的產品將面向普通平民,為有力推動蘋果產品的大眾化,喬布斯秉承簡單實用的理念,使產品在激烈的市場競爭中具備了獨特的優勢。為了更好的獲得商業利潤,喬布斯特別重視以消費者為中心的“用戶體驗”,他自己擺玩這些新技術,并記錄下自我的反應;對僅僅讀了半年大學的他,其本身就是焦點用戶小組,是蘋果的理想消費者。他形同門外漢一樣思考,測試蘋果產品,為使設計作品完美,他關注窗口、小按鈕等等細部,提出“細節就是一切”的口號。如今這些成功的理念都值得每一個將要面對激烈市場競爭的環境藝術專業的師生留意借鑒。
三、喬布斯設計理念與設計表現(手繪)課程的交融貫通
(一)“簡練化、平民化的設計”就是 Keep?it?simple?stupid(盡量簡單)的親民反映。喬布斯始終堅持最簡單的設計,蘋果電腦的鼠標只有一個鍵,iphone也只有一個鍵。有研究表明美國消費者平均會花20分鐘時間來擺弄一個新產品,如果還不會用就會放棄,退還給商店。這都說明簡潔設計的重要性,其實在環境藝術設計中,設計師要面對的客戶絕大多數是投資方的商人、居家的業主及七姑八婆之類的非專業人士,與他們交流時準確簡練的東西能夠馬上打動這些人。相對于手繪表現時首先就是要有簡練的線條,明白有據的落在空間的轉折處。例如家裝室內設計師要在做好設計方巡查和完成平、立面圖的基礎上,科學地運用透視原理,將室內三維的視覺效果“準確真實地”表現出來。因此,嚴謹的透視運用是我們在快速手繪表現中最基本的保證。對于高職高專的一、二年級的初學者來說,繪制快速手繪效果圖時,常見的毛病就是透視概念模糊,不是消失點視平線東扯西拉不敢肯定;就是墻線腳線過于奔放,結構線竟然不能聚集于消失點。這樣就需要我們用有分析力的線條來說明空間與裝飾。線條的方向、力度、快慢、輕重、起止都是我們要著力表現的因素,一根有感染力的線條是經過多次反復、提煉才能得到的,都是要我們不計其數的練習而有所感受來表現的。類似于蘋果的一鍵啟動,在人們看似普通的表象下,而喬布斯設計團隊的歷經幾個月的辛勞才完成的單窗口模式。所以看似一般的細節是需要平時的積累,這樣沒有多余的線條,畫面就會簡單實用,才能方便那些非專業人員的理解,特別這些都市白領工作繁忙很有可能就是他們的父母代勞操心,只有關鍵的簡單線條才能讓他們明宗達意。
這期間說得通俗一些就是平時我們對手繪表現要非常熟練,能夠信手拈來,隨意表達。手繪注重由線條練起:畫準確的長線,剛挺的短線,柔美的弧線,當不能達到要求時就要進行分布練習----先畫短線,再在平順的基礎上再注意肘部要微懸,不能落于桌面,眼睛快速掃描起始的A點,終結的B點,手指握筆外實內虛,運筆速度要偏快(若偏慢一般的人就會因氣息換接而出現斷、折、抖的現象),為了增強線條的感染力要注意運筆的力度一般是緩重到輕快至穩重的實虛實的變化,不能出現露鋒入筆,拖筆收尾等敗相。只有當線條有一些表現力之后與正確的透視框架相結合才會利于客戶看圖讀意。根據高職高專學生的學習態度于學習自律的綜合情況,院校排課通常為4周左右的時間,相對基礎薄弱的學生而言,課時比較緊促。一般上手繪課前幾課時都會學習鞏固透視內容。
一點透視比較容易表現裝飾框架但稍顯呆板,二點透視雖然生動但構架線條偏難且可觀為4個界面,學生甚至工作了的設計師都有在客戶觀候身旁的短時間內快速表現不正確的可能。為使客戶能夠預覽到多的設計界面裝飾效果,可以多采用“一點斜現象”的構圖布局方法。一點斜透視是在一點透視的基礎上觀者在原中點位置上的或左或右的微向移動后的觀測點而引發的二點透視的一種微動透視,它有2個消失點,1個在很遠(不是無限遠——那樣就會變為平行透視、一點透視)的畫面左右方,另外1個在畫面偏左或偏右的內墻周圍即畫面內部。這樣畫面就會比二點透視多出一個界面,畫面也會生動些。對于某些出版社的手繪教科書中提到的“一點斜現象”屬于一點透視,我覺得它有2個方向的消失現象就很難說服畫者,它還會是一點透視?(故此在這里持保留意見)。況且當畫者熟練后再來描繪類似的情況,內部的那一個視點就可以慢慢外移,這樣繪者逐漸熟悉一點斜透視,并掌握由一點斜加大觀察視點而演變成二點透視的畫面。
畫外部環境當然還可以運用三點甚至四點透視來表現建筑與環境。一般室內用三點比較少,畢竟要考慮的視點越多就越耗時間,對于快速手繪表現就越是挑戰。為了讓高職高專的學生簡練準確的表現裝飾效果,還是建議多用一點透視或者一點斜透視,恰當運用二點透視。
當學生練習時間一定的情況下,簡單而準確的線條不僅利于快速表現也利于客戶理解畫面,從而達到平民化設計,人人都懂的效果,進而可利于設計方案的深入勾通交融統一。
(二)以消費者為中心的“用戶體驗”理念其實也是以人為本的觀念的體現。在物質文明與精神文明快速發展的中國,越來越多的人強調體驗生活,體驗有主題的裝飾效果的快樂愜意,這與現代“輕裝修、重裝飾”的大環境相吻合。這就要求繪制者“紙上無兵,心中眾兵”,與客戶談及某一部分時可以隨時添加裝飾品、陳設物。這種邊談邊畫的注重客戶交流的手繪圖像就營造了一種和諧的氛圍,他們就可以感受到一種尊重與貼心服務。雖然在平面的紙質上還需要靠客戶的理解和想象,但是通過繪制陳設品而出現的疏密搭配、曲直交融的線條就豐富了原本簡潔的畫面,使表現圖即變化又統一。相信在畫小部件小陳設的這種練習中,高職高專的學生是能夠通過練習畫活手性,畫出對設計表現(手繪)的一些興趣。畢竟他們中間的多數還是喜歡畫畫和專業的。
(三)“智能化設計”理念的擴展,其實在信息化浪潮的影響下,環境藝術方面的設計就帶有智能化的因素,例如大家熟知的家居設計,已由普通意義上的可視對講、防盜、紅外探頭等簡單安保系統,升級到人們對居住理念的改變——如自動窗簾、自動照明、職能衛浴、遠程關閉水電煤、外地聲光報警等個性化服務將逐步采用到家庭的設計中,而這些高科技產品也已經被設計應用到了中上層的普通家庭里面。智能化設計在更新換代的層面上說類似于長久的設計發展,接近人們常說的可持續發展,如同人們在居室中3、5年更換一套新家具,7、8年變換一套新裝飾一樣。為了可持續的、綠色的設計,我們就需要多費腦力,多留預案,使設計即表現眼前有可以展示未來的主題。相對于高職高專的學生就是要有這些設計理念,在畫面處理中這些科技產品其實不需要太多的繪制著色,只需要在空白處引出說明,溝通時表述清晰、形容生動。所以這樣我們的學生還要適當注意語言交流,不僅要注重手繪表現的線、面、體、色,也要加強文學藝術的研修。使畫面之外的吸引力如綿綿長江水,陣陣沁心波。正如蘋果手機的一鍵啟動后,畫面一幅幅生動的展開,抓取了人們的深入玩摹之心。
(四)“美學至上”原則的始終如一。它使蘋果手機的外表與內在都具有不可抗拒的魅力。高職高專的學生在設計表現中也要有這種意識,首先力求通過平時多練多看,使畫面作到給人以形色兼備,美的感覺。手繪表現目前的作用主要是用來與客戶交流,完善方案。故此時間有限,結合學生是美術有些基礎的情況,建議多用彩色鉛筆繪制,這樣學生易于表現近似色系的深淺、遠近的圖相變化,大體有效果后略加馬克筆的亮彩(特別提醒學生要干凈利落,不要反復過多就會畫面發灰),畫面恰當的留白、高光使畫面具有黑白灰、亮色、復色等一些層次。其次千萬千萬注意把控好畫面的色彩程度,不需要全色調繪制(那是長期手繪效果圖的標準),只需要半色調描繪,省去很多的中間層次,這樣才能精煉感人。注意計白當黑,無聲勝有聲的境界。最后突出重點抓住兩、三個亮點,其它地方則一筆帶過,畫面吸引客戶后室內盡量使用裝飾裝潢和藝術陳設來展開。同時也給給消費者留下足夠的想象空間,使之可以根據流行而隨意改變。
學習設計表現手繪圖是有一個中長期的學習和積累的過程。除了練習畫面的表達能力外,還要讓學生參與教學,上講臺自評或互評,培養學生口頭表述的能力和善于發現問題和分析問題的能力。在智能化時代,有的學生忽視手繪,認為只用電腦來表現就可以,其實那是沒有處理好手繪與電腦繪制的關系,沒有好的素描,手繪色彩作基礎積累,電腦效果圖最終的藝術感染力是不會有突破的,只有繪者達到了優美的境界才能來表現優美的電腦效果圖。所以當學生明白這層內在聯系之后,思想上的觸動會帶來手繪表現上的行動,相信只要肯多思巧繪就能夠尋找到其規律,高職高專的學生也會有豐碩的成果。
參考文獻:
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關鍵詞:宴會設計;課程設計;改革
中圖分類號:G426文獻標識碼:A 文章編號:1009-0118(2011)-12-0-02
一、宴會設計課程開設的定位
酒店管理專業的人才培養目標定位為:培養綜合素質均衡,具有可持續學習能力和創新精神,具備基本創意設計、組織協調能力、國際化酒店服務能手和基層職業經理人。
宴會設計是酒店管理專業的一門素質拓展專業課程。該課程的主要任務是,使學生全面熟練掌握飯店宴會設計策劃人員應具備的知識、技能,使學生成為具備一定基礎策劃、成本收益管理知識;具備宴會活動策劃創新能力、策劃文案的寫作能力;高超的銷售談判技能的宴會設計與管理人才。
二、課程設計的理念
(一)原有課程的分析。我們在對酒店行業的調研中發現,高規格宴會設計策劃人才正是目前行業的緊缺人才。而現行的高職高專酒店管理專業課程體系中,很多學校并未把宴會設計單列為一門專業課程,而是在餐飲管理類或服務類課程中以章節的形式出現。由于該課程教學目標的定位不同和課時的限制,教學內容僅僅局限在餐臺的設計上和菜單的設計上,沒有真正按照宴會設計的工作過程系統化來設計和開發課程,使學生在學習的過程中不能系統的學到這個領域的知識或技能,體現為學習了知識,卻難以完成實際宴會的整體設計和籌劃工作。
(二)現有課程的設計理念。宴會設計課程應以社會和崗位需求為導向,根據職業要求,和企業專家共建課程標準,以酒店承接會議和宴會的工作過程組織教學,以項目或產品作為載體設計教學情境。
宴會設計的課程設計應遵循酒店管理專業“課堂即店堂,學生即員工”的原則,提供一次完整的宴會設計與服務工作任務為教學的邏輯主線,以“典型宴會產品”為載體,設計學習情境,反映出工作對象、工具、工作方法、勞動組織方式和工作要求等。該門課程根據工作過程系統化設計思路,基于真實的、完整的工作過程,設計了各類宴會產品為學習情境,以宴會設計與服務管理工作過程為教學邏輯主線,以模擬真實工作任務、酒店崗位實踐為教學模式設計并實施宴會設計服務學習領域課程。
三、課程設計的思路
(一)教學內容的適用性。宴會設計以宴會設計工作過程的整個流程為線索,以不同宴會的種類為載體,從簡單的單桌宴會到復雜的大型宴會,由淺入深,從局部到整體,由單一到綜合,由易到難的層層遞進的任務設置方式,將宴會所涉及的各個組成部分統籌入整個教學設計之中。每個學習情境均為一個完整的工作任務,學生在不斷重復工作過程中增加工作內容和工作難度,最終達到能熟練掌握宴會設計全部流程的目的。
(二)教學內容的組織與安排。宴會設計的內容涵蓋了宴會設計的預訂、策劃、餐臺設計、菜單設計、臺型設計、場景設計、宴會服務等具體內容,并設計了四個典型的宴會設計情境,這些情境緊緊扣住當今宴會設計熱點,并且具有實際操作的可能性。
四個學習情境設計由易到難,由老師親自指導學生設計,到學生完全自主設計,在不斷推進的教學過程中,調動學生的興趣,激發學生的創意靈感。在教授專業知識技能的同時,注重對學生服務意識、創新能力的培養,使學生能夠通過這門課程的學習具備會議和宴會廳領班在提供會議和宴會設計與服務的工作中應具備的基本能力、專業能力。
(三)教學重難點確定。結合學生已掌握餐廳服務的基本知識與技能的情況,重點加強對主題宴會及其流行的主要方式的展示、研討和設計,使學生達到高級餐飲策劃人員應具備的知識點和能力點。
教學重點:當今宴會菜單設計、臺面設計、場景設計、服務設計、發展趨勢等相關知識;各種不同宴會宴會設計的側重點、方法等相關知識和技能。
教學難點:培養學生餐飲創新策劃能力;良好的實踐能力;培養學生具有較強的餐飲基層管理能力和創新能力等該行業所需的綜合職業能力。
解決辦法:在教學中重技能訓練及實訓,讓學生技能過手,學生以學習小組形式參與學習、討論和作品制作,有效地培養學生團隊精神、協作意識和創新精神。
四、課程教學方法的運用
(一)講授法:教師條理清楚地陳述理論觀點,目的在于幫助大學生加深理解。這是在單位時間內收獲最大的一種方法。
(二)互動教學法:在課堂理論教學中,創設問題情景,以活動為載體,以學生為主體開展形式多樣的互動活動,在活動中讓學生體驗感受、凈化心靈、陶冶情操,明確對客接待、銷售談判以及宴會策劃的要領及原則。
討論活動:學生在教師主導下各抒己見,平等、民主的交流探索,形成學生積極參與,師生彼此尊重,寬容、民主、互相學習、互相促進的和諧的課堂氛圍,從而掌握宴會設計的知識。
情景模擬表演:要觀點鮮明、邏輯嚴密、語言流暢,富有感情、激情,目的是使學生的語言表達能力,協調與組織管理和創新能力等得到訓練與提高。
組織知識競賽:組織全體學生參加滲透著豐富教學內容的知識競賽活動,在活動中學習,在輕松的狀態下提高。撰寫主題宴會設計的論文或感想:對熱點、難點、疑點問題布置成作業,并推薦相應的書目,讓學生將自己的觀點寫成論文或感想,作為作業反饋給教師。更多地開發和自主設計有關的作業來強化學生創新能力的培養。
這種良性互動有助于學生領悟、掌握認識問題、分析問題、解決問題的方法,以更積極的態度來對待日常的學習、生活與工作。
(三)現場實訓指導法:以實作項目為實訓的內容,使學生面對真實的任務和環境進行訓練,有效提高了學生的技能水平和技能應用能力。教學場地為餐廳實訓室、調酒實訓室或戶外等。餐廳技能教學以情景教學法和學生模擬練習為主進行指導。更多地在實訓教學過程中來強化專業技能和通用技能的能力培養。
(四)多媒體教學法:在本課程理論課教學中,使用多媒體進行圖片展示、錄相播放、示例演示,有效提高了教學的效果。
(五)習跟蹤指導法:在行業接待旺季,將讓學生到校外實訓基地參與大型宴會的接待工作,進行宴會服務實習或管理實踐,在實習過程中積累經驗和開闊視野。有效實現校內課堂與企業店堂的雙向交替。
五、課程改革實施的體會
(一)教學方法運用方面。應充分發揮“教師主導、學生主體”作用,主要采取行動導向教學模式。同時貫穿“授人予魚,不如授人予漁”思想,在教授的過程中,課堂的主體從老師轉向學生,教師的角色從主講位置轉變為學生學習設計學習情境,準備項目或任務,并指導學生完成工作任務的導演和指導員,學生的角色從主聽、主看位置轉變為做中學、學中做的真正學習的主人,從而激發學生的創作精神。
(二)教學地點選擇方面。根據情境需要,選用中餐實訓室和西餐實訓室,在有條件的情況下,加強與校外實訓基地的聯系,盡量使用真實的教學場所,實現教學的課堂向企業的店堂的轉變。
(三)教師團隊建設方面。宴會設計是實踐性很強的酒店管理專業課程,必須要形成校內教師隊伍和校外的專家隊伍,才能讓課程實施效果突出。應注意引進酒店的基層管理人員,在合適的教學情境中,走入課堂,對學生的作品進行點評,對學生的理念進行更新,對學生的表現進行綜合評價。
(四)程資源整合方面。宴會設計教學的核心任務都是創意和設計,學習者需要收集大量的資源支持在需要時才能得到創意思路的牽引和靈感的觸發。應形成多個種類的學習資源,讓學生在學習的過程中開闊眼界,拓展設計思路。為學生在課上實施工作任務,課下自學,課后自主學習實訓項目提供學習指引。而學生的創意恰恰也是無限的,教學過程中除了收集酒店相關資源外也要注意收集學生的作品,形成學生的優秀作品庫,從而形成該門課程的創作資源庫。
總之,宴會設計是酒店管理專業一門新興課程,集中實踐、策劃、技巧為一體的極富創造力的專業課程。教師在專業課教學的過程中應該準確設定教學內容和目標、多方運用資源、科學設置情境并合理運用教學方法,才能培養學生的創造能力、組織協調能力,為酒店行業的發展輸送更多的高級技能型后備人才。
參考文獻:
[1]匡家慶,汝勇建.高職酒店管理專業項目課程開發[J].職業技術教育,2009,(35).
[2]劉建.高職酒店管理專業教學中存在的問題及對策[J].中國電子商務,2010,(11).
學科類別:
綜合實踐
活動地點:
先農壇太歲殿
資源利用:
1.學科資源:利用綜合實踐課學生的活動能力及活動習慣。
2.人力資源:請古建筑博物館專家給學生講解斗拱知識和進行活動評價。
3.地域資源:利用先農壇太歲殿作為課堂環境。
活動目標:
1.知識與技能:知道古代建筑結構中的斗拱不僅僅是為了美觀,還是為了分散支撐屋頂的力量,防止沉重的屋頂出現下陷等損壞情況的發生。
2.過程與方法:從古代建筑當中發現問題――斗拱存在有什么價值?學生進行討論、分析、推測,在實驗中尋找問題答案并檢驗自己的推測。
3.情感、態度、價值觀:豐富學生的知識,讓學生了解斗拱的重要功用以及一般的力學常識,同時學會觀察生活,發現問題,培養自主研究問題、進行實踐的學習態度與習慣。學習古代人民在勞動生活中總結經驗、積累智慧,將經驗智慧用于生產生活、造福人類的工作態度。
教學過程:
1.引入:由學生談自己對斗拱功用的看法并說出道理,可以對自己的意見進行補充,并對斗拱的功用進行推測。
2.探究:在活動中怎么研究巨大的建筑?學生思考,隨后給學生出示一些古建筑實驗模型,讓學生明確實驗方案。通過模型讓學生比較一下建筑有斗拱和沒有斗拱的區別:沒加斗拱時,學生發現由于屋頂太重,柱子把屋頂“戳”得凹陷進去了。此時請學生推測:如果加上斗拱,屋頂是否還會出現凹陷。最后用古建筑模型加上斗拱進行實驗,看看實驗的結果,并讓學生思考原因。
3.專家解密及點評:由古建筑博物館的專家對斗拱知識進行普及,評價學生的實驗活動并表達對學生的期望。
4.總結與拓展:由學生自由談對本節課的感想(有學生反饋自己的收獲是:增加接觸面積可以分散力量),并啟發學生:在生活中有很多問題值得研究,你能多去找找這方面問題嗎?我們從古人身上學到了什么呢?
鏈接
2013年9月,北京市育才學校成為遨游計劃實驗校。三年來,育才學校圍繞遨游計劃的主旨和學校培養目標,開發、制定并不斷完善課程方案。育才學校將課程分為“基礎性課程+發展性課程”兩大類。基礎性課程包含國家必修課程以及學校規定必修的課程和德育課程。發展性課程包括實踐體驗課程、校本選修課程和小課題研究,是學校根據每個學生進一步發展需求和社會需求為學生量身開設的課程。
北京市育才學校“4+1”課程結構圖
關鍵詞:網絡編程;程序設計;綜合實驗;教學探索
中圖分類號:G642 文獻標識碼:B
文章編號:1672-5913 (2007) 20-0018-04
1引言
計算機網絡的飛速發展和網絡新技術的不斷涌現,對計算機專業學生的網絡程序設計和動手能力提出了很高的要求。作為一門重要的實踐課程,“網絡程序課程設計”對引導學生掌握最新的網絡程序設計技術,培養學生的主動性、協作精神和創新能力具有重要的作用。學生們對這門課程也非常感興趣:一方面通過上網接觸到大量的網絡應用程序,對其中的原理充滿了好奇;另一方面則是有主觀愿望去動手編寫網絡程序。
本文以國防科技大學計算機學院開設的“網絡程序課程設計”為例,系統地介紹了該課程的教學體系以及在教學實踐中的一些經驗和探索。第2節和第3節介紹了課程的相關情況和課程教學內容的選擇,第4節介紹了課程綜合實驗的設計和考核等相關內容,第5節評估了教學效果,希望能對“網絡程序課程設計”的課程建設有一定的借鑒作用。
2課程概述
“網絡程序課程設計”面向本科三年級學生,教學內容包括TCP通信等網絡編程基礎、ASP/PHP/JSP等動態網頁編程語言、Brower/Server模式、J2EE等等,所需的預修課程包括計算機網絡、操作系統、程序設計初步等系列課程。整個課程包括32學時,其中講授16學時,課內上機16學時。
“網絡程序課程設計”在教學和實踐中存在如下幾個難點:(1)課程涉及面廣,涉及到網絡通信、數據庫、操作系統和程序設計等多方面的知識;(2)課程涉及的新技術多、內容更新快,無法一一講授和實踐;(3)課程時間有限,課堂上無法講授太多知識內容,也無法安排大型綜合實驗。針對本課程的特點,我們在教學實踐中精心選擇教學內容,引導學生們學習最新的網絡設計技術,并通過綜合實驗鍛煉學生們的各方面能力,較好的解決了教學實踐中存在的困難,取得了不錯的教學效果。
3課程教學內容選擇
“網絡程序課程設計”涉及到許多方面的教學內容,主要包括:
網絡編程基礎
了解和掌握Client/Server模型和Brower/Server模型;網絡應用和數據庫系統;網絡應用基本架構;HTML/XML和網頁設計基礎;網絡編程技術基礎。
要求:掌握網絡通信的兩種典型模型,掌握網絡應用基本架構,掌握HTML和XML以及相互間的主要差異,了解各種主要的網絡編程技術和優缺點。
2)ASP編程基礎
了解和掌握ASP編程基礎、重要組件、錯誤處理與調試;ASP數據庫編程;VBScript和JavaScript等腳本語言、ASP工具;
要求:掌握ASP的編程的技術和方法,掌握基于ASP的數據庫應用編程技術,熟悉VBScript和JavaScript等腳本語言,熟悉主要的ASP工具的使用。
3)PHP編程
了解PHP編程基礎、語法概述、PHP函數、類和對象;基于PHP的數據庫操作技術;基于PHP的動態網頁實現技術;基于PHP的網絡應用實現技術;
要求:掌握PHP編程語言的基本成分,熟悉PHP在網絡應用中的使用。
4)COM+組件編程
了解COM+組件、接口原理、DLL和類、COM+組件的包容與聚合;ATL;ActiveX控件;COM+組件服務器;對象緩沖池;消息隊列;
要求:掌握COM+組件技術的基本原理,基于COM+組件實現自動化的技術,組件的管理和消息隊列。
5)J2EE技術
要求掌握Java服務器模型,JSP簡介;Java Servelet,Java Beans,JDBC;Java分布計算技術、JSP標簽和EJB技術
要求:掌握JSP的主要技術,掌握基于J2EE開發網絡數據庫應用的企業應用解決方案。
因為課時有限,不可能對以上內容面面俱到的講授,因此我們選擇了1)網絡編程基礎、2)ASP編程基礎和5)J2EE技術作為講授的重點,并且特別強調學生的自學能力。推薦合適的教程和指導書,引導學生們自學課程內容,并積極開展動手實踐。
4課程綜合實驗設計
“網絡程序課程設計”在講授有關網絡編程的基本原理和基本技術的基礎上,通過綜合實驗使學員熟練掌握有關網絡程序設計基本方法、網絡應用基本框架、網絡程序設計主要過程等知識內容,并具備設計和編寫大型網絡程序的能力。因此設計一個合適的課程綜合實驗,是非常重要的。
4.1課程綜合實驗
綜合考慮教學內容和教學大綱的要求,出于考察學生對教學內容的掌握和學習能力的目的,我們設計了一個課程綜合實驗,要求同學們自由分組協同完成。課程實踐要求學生在Windows平臺上,選擇JSP、ASP或者PHP等動態網頁語言,設計并實現一個呼叫中心(Call Center)管理系統。
綜合實驗具有較為現實的研發背景:自來水公司等公共服務行業公司每天都要面對大量市民的咨詢和投訴,人工接聽電話已經難以為市民提供優質的服務。因此,通過建立24小時的呼叫中心系統,提供“來電來信來訪”三來服務,可以為用戶提供全方位的服務。統一規劃的呼叫中心管理平臺,是滿足公共服務企業為廣大客戶提供服務的窗口、互動的平臺。
綜合實驗中的呼叫中心管理系統包含停水查詢、水費查詢、投訴舉報等業務功能(如圖1所示),并可以最終擴展成為一個技術專業化、具備配套完善公共服務行業服務流程和特點的呼叫中心平臺,為來自電話語音用戶、互聯網用戶、靈通短信用戶提供全方位不間斷的業務受理、業務信息反饋、問題解答、費用和賬務信息查詢、水費催繳等功能為一體的綜合業務服務語音信息平臺。
我們設計的這個課程綜合實驗考察同學們對網站規劃、數據庫、網絡通訊、網頁設計等多方面知識的掌握,考察同學們的創新精神、自學能力和團隊協作能力。
4.2綜合實驗實現平臺的選擇
“網絡程序課程設計”的課程綜合實驗,要求同學們用動態網頁語言、數據庫和Web服務器一起構建和設計實現一個中型的網站。動態網頁語言是課程學習和實踐的重點,它也往往決定了綜合實驗的實現平臺。現在常用的動態網頁語言有ASP、JSP、PHP等幾種。這幾種動態網頁語言具有各自的特點,并且都有一定的應用前景。因此引導學生選擇合適的動態網頁語言,成為確定講授內容和課程實踐手段的一項重要任務。
因為學生們大多沒有接觸過這幾種動態網頁語言,而8周的課程實踐也無法要求學生們全部掌握和精通這幾門語言,因此在課程講授時必須重點分析這幾門語言的優缺點、適用環境,引導學生根據自己的學習基礎和興趣,選擇最合適的動態網頁語言,并最終確定與之配套的Web服務器和數據庫。
4.2.1PHP
PHP是一種跨平臺的服務器端的嵌入式腳本語言。它大量地借用C、Java和Perl語言的語法,并耦合PHP特有的特性,使Web開發者能夠快速地寫出動態頁面。
PHP是完全免費的開源產品,可以從PHP官方站點(http: //)自由下載。PHP與同樣是開源產品的Web服務器Apache和數據庫MySQL搭配使用,可以快速搭建動態網站系統。因此國外有眾多的網站系統由Apache、PHP和MySQL一起構建,這些免費軟件降低了建站的成本,其搭配后的執行效率也比Windows平臺中的常用搭配IIS、ASP和ACCESS要高。
PHP中有一套常用的可以提供一般數據庫事務需要的基庫PHPLIB,程序員也可以利用PHP編寫函數去間接存取數據庫,具備較好的靈活性。但是PHP提供的數據庫接口支持彼此不統一,比如對Oracle、MySQL和Sybase的接口都不一樣,處理起來就不方便了。
PHP作為一個開源程序,具有簡單的語法和豐富的函數,但是PHP缺乏規模支持和多層結構支持,導致PHP只適宜于編寫小型網站。
4.2.2ASP
ASP是微軟公司推出的Web服務器IIS系統自帶的腳本語言,利用它可以執行動態的Web服務應用程序。
ASP使用VBScript 和JavaScript等簡單易懂的腳本語言,結合HTML代碼,即可快速地完成網站的應用程序。ASP可以使用普通的文本編輯器(如Windows的記事本)進行編輯設計,而無須編譯,即可在服務器端直接執行。ASP程序具有與瀏覽器無關的特性:ASP所使用的腳本語言均在Web服務器端執行,客戶端只要使用可執行HTML碼的瀏覽器,即可瀏覽ASP網頁內容。ASP還可以通過服務器端的腳本來產生客戶端的腳本。
ASP能與任何ActiveX Scripting語言兼容。除了可使用VBScript或JavaScript語言來設計外,還通過plug-in的方式,使用由第三方所提供的其它腳本語言,如Perl和Tcl等。利用COM/DCOM技術,ASP可以擁有更加強大的功能和可擴充性。
ASP簡單易學、易于維護,在國內非常受歡迎。ASP與IIS和SQL Server/ACCESS構成了構建網站的一種很好搭配,是小型網站應用的最佳選擇。但是ASP局限于Windows平臺,不能很好的跨平臺重用。
4.2.3JSP
JSP是Sun公司推出的動態網頁開發語言。JSP可以在Serverlet和JavaBean的支持下,完成功能強大的站點程序。
JSP本身雖然也是腳本語言,但是卻和PHP、ASP有著本質的區別。PHP和ASP都是由語言引擎解釋執行程序代碼,而JSP代碼卻被編譯成Servlet并由Java虛擬機執行,這種編譯操作僅在對JSP頁面的第一次請求時發生。因此普遍認為JSP的執行效率比PHP和ASP都高。
JSP在技術結構上有著其他腳本語言所沒有的優勢:JSP可以通過JavaBean等技術實現內容的產生和顯示相分離,有助于保護源代碼,并保證任何基于HTML的Web瀏覽器的完全可用性;JSP強調可重用和跨平臺的組件,可以使用JavaBeans或者EJB來執行應用程序所要求的更為復雜的處理,進而完成企業級的分布式大型應用,而基于組件的開發方法也能大大加速總體開發過程。
因此,不少國外的大型企業系統和商務系統都使用JSP技術。作為采用Java技術家族的一部分,JSP技術能夠支持高度復雜的基于Web的應用。
4.2.4比較和實踐
ASP 、PHP、JSP三者都是面向Web服務器的技術,客戶端瀏覽器不需要任何附加的軟件支持。ASP、JSP和PHP三者都提供了在HTML代碼中混合某種程序代碼、由語言引擎解釋執行程序代碼的能力,其中對JSP頁面的第一次請求時JSP代碼會被編譯成Servlet并由Java虛擬機解釋執行。
在應用范圍和跨平臺方面,ASP只能運行于Windows平臺下的Web服務器IIS或PWS上,在Unix下運行需組件支持,實現起來很困難,功能也受限。PHP可在Windows、Unix、Linux的Web服務器上正常執行,還支持IIS和Apache等常用的Web服務器。用戶更換平臺時,無需修改PHP代碼,即可直接運行使用。JSP 同PHP類似,幾乎可以運行于Windows、Linux和Unix等所有平臺,并獲得了Web服務器Apache的支持。因為Java字節碼與平臺無關的,因此在平臺移植時,JSP和JavaBean甚至不用重新編譯。
因此JSP和PHP都有很好的跨平臺部署能力。ASP和JSP都具有支持數據庫的統一接口,而在數據庫操作性能方面,JSP要遠遠領先于ASP和PHP。
目前在國內PHP與ASP應用最為廣泛,而JSP有越來越流行的趨勢。ASP是剛接觸Web編程的初學者的很好選擇,而JSP在性能、分布式部署、跨平臺移植和可擴展性等方面都有一定的優勢,是開發電子商務等大型網絡應用程序時的很好選擇。
4.3考核
合理評定課程設計的成績是督促學生掌握知識的手段,不是教學的最終目的。完成整個綜合實驗就是一種綜合能力的體現,所以我們在該實驗課程中采取全面考核和綜合評定的辦法。通過上機考核和設計文檔等多方面的考核,并根據學生的系統設計能力、實踐動手能力、創新能力和綜合總結能力進行綜合評定,使課程設計的成績能全面反映學生的實際能力。
同學們按3人一組自由分組,要求每組提交如下文檔及軟件:1.需求分析文檔;2.設計文檔;3.數據庫設計文檔;4.測試文檔;5.用戶使用手冊;6.系統源程序。我們對每個組都進行面對面的上機檢查,要求同學們演示并推介他們自己的作品,并回答老師提出的關于系統架構、程序代碼和實踐感想的各類問題。
綜合同學們提交的文檔和上機考核的情況,我們根據文檔的完整性和規范性、系統結構和數據庫設計的合理性、源代碼的規范性和界面美觀程序等各方面情況評定分數。我們特別強調培養創新精神,鼓勵同學們在系統結構、編程技術、界面設計等各個方面大膽創新和實踐。
5教學效果
在2007年度春節學期的課程實踐中,2004年級129名學員參加了“網絡程序課程設計”課程學習和綜合實驗考核。129名學員中有46名網絡工程專業學員作為必修課參加,83名計算機專業學員作為選修課參加,占全部86名計算機專業學員的96.5%,說明這門課程受到學員們的廣泛歡迎。
因為有部分同學選擇了2個人構成一組,所以129名同學最終分成了45組。我們對所有同學都進行了面對面的檢查和提問。結合最終提交的各項文檔,我們發現所有同學們都掌握了必需的網站設計、網絡編程、數據庫操作的知識內容和動手能力。
從動態網頁語言的選擇來看,45組中有18組選擇了ASP,20組選擇了JSP,7組選擇了PHP(如圖2所示)。選擇ASP和JSP的同學合計占84%,符合我們的預期。選擇ASP的同學們看中了ASP語言簡單易學、容易上手,選擇JSP的同學們則是喜歡JSP的跨平臺性能和可擴展性,并認定JSP和Java是未來的發展方向。有7組同學們選擇了PHP讓我們有些意外,詢問后才知道因為PHP語言與C語言在語法、結構等許多方面都具有共同點,許多對C語言興趣濃厚的同學們就選擇了PHP。
參加了學習和課程實踐的129名同學最后全部通過了考核。其中部分同學們除了掌握了課程知識外,也深入學習了最新網絡編程技術等課程外的相關知識,并將之付諸于實踐,體現了很強的自學能力、動手能力和創新精神。
例如有一組同學在系統中使用了Ajax技術,使得管理員所做的信息能在最短的時間內展示在頁面上,大大提高了服務的實時性(如圖3所示)。他們利用Ajax框架構造的Web應用程序,直接從瀏覽器與后端服務進行通信,使應用程序更加動態自然和響應靈敏,從而提升了用戶的瀏覽體驗。他們還在網絡安全和系統可擴展性方面做了很多的考慮,提高了系統的安全性和可移植性。例如,對于所有頁面都進行會話權限保護,將用戶密碼加密保存在數據庫中,確保用戶信息的安全性和隱私性。利用面向對象的思想進行系統設計,統一封裝數據接口,使系統具有很強的移植性和可擴展性。
6結論
在計算機專業教學領域,實驗教學是培養大學生專業素質的重要環節和有效途徑。“網絡程序課程設計”在講授有關網絡編程的基本原理和基本技術的基礎上,通過綜合實驗使學員熟練掌握有關網絡程序設計的相關知識,提高學員的動手能力和團隊協作能力。
“網絡程序課程設計”教學實踐中存在教學內容涉及面廣、新技術多、實驗時間有限等難點。通過設計合適的課程綜合實驗,可以引導學生學習和掌握最新的網絡程序設計技術,了解網絡技術的發展趨勢,極大地提高同學們的動手能力和團隊協作能力。本文介紹的課程內容確定、實驗平臺選擇、綜合實驗設置和教學效果評估,是我們在教學和實踐中的一些經驗和探索,希望對“網絡程序課程設計”的課程建設有一定的借鑒作用。
雖然我們的教學實踐和探索取得了不錯的教學效果,獲得了學員們的好評,但是有些學員反映花了不少時間和精力在網頁設計和美觀上面,并希望能增加一些網絡通信方面的實驗,以了解網絡底層通信原理。我們也考慮在以后的教學實踐中,設置多個小型實驗,幫助學員們對自底向上的整個網絡通信過程有全面的了解和實際接觸,掌握更為全面的網絡程序設計技術。
參考文獻
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我國現行工程管理專業教育體系中,從專業委員會的工程管理專業學科指導意見到各類學校的教學計劃中,都強調工程管理教學中實踐環節的重要性,并由專業指導委員會給出了規范統一的教學指導意見,但各校在實踐環節的設置上卻具有較大差異,存在的問題具體表現在以下方面:1.實踐環節缺乏科學的、系統的理論指導目前工程管理本科教學缺失系統研究建設項目管理專業人才需要具備哪些基本能力和核心能力,這些能力應從哪幾方面的理論和實踐教學去培養。其課程的安排主要是在教學指導委員會的要求下,根據各個學校的師資情況來設立課程,編制培養計劃,專業課程的設置基本能滿足教學指導委員會的要求,但實踐環節可以說是千姿百態,其設置缺乏科學的、系統的理論指導,出現了不同類型的學校,造成實踐環節設置極大的差異性。由于未能提供與培養方案對應的實踐環節教育,不能有效提高學生的專業技能,實現專業的差異化教育。2.實踐環節完全由學生自主完成,教學質量難于保證大多數學校工程管理都安排了認識實習、生產實習與畢業實習這樣的實踐環節,實習場所一般安排在施工企業的在建項目工地,這樣的綜合實習是必要的,使學生能夠親身體驗建設項目施工的實踐過程,但也存在一定的問題:一是實習內容有一定的局限性,只針對項目建設的施工現場管理,沒有體現項目建設全過程的狀況;二是實習時間短,學生只能走馬觀花地了解一下施工現場的局部施工現狀;三是在學生的實習單位對口安排上也存在一定的困難,因為安全管理的需要,許多施工現場已不接收實習。目前學生實習,多數處于無組織的狀態,主要由他們自己聯系單位,完成實習。缺乏系統的、有組織、有計劃的培養與指導,實踐環節的教學質量與作用大打折扣。有些院校工程管理專業結合相關課程,也搞一些諸如課程設計等實踐活動,但并沒有系統地將這些實踐活動強制性地納入教育培養計劃、制定相關的教學要求與標準,統一規定設計范圍與內容。課程設計是否做、怎樣做、完成的內容范圍是什么,完全由該門課程的任課教師決定,由于許多教師沒有工程背景,不知道如何完成這一實踐環節,使得這一環節沒有得到較好的實施,甚至于將實踐時間變成為假期。
二、建立貫穿教學全過程的具有較強針對性的、互動的實踐環節教學模式
針對現行教學體系中實踐教學環節中存在的問題,應該強化實踐環節、從根本上認識到實踐教學環節對培養學生專業基本能力和技能的重要性,由學校提供對應的資源支持,切實地搞好實踐環節的教學。
1.實踐環節應作為強制性要求,納入教學培養計劃實踐教學環節是本科教學的一項重要內容,一定要把這種實踐環節作為強制性要求,作為課程教學內容,納入教學計劃。一方面把實踐環節作為獨立的課程寫入教學計劃,另一方面,有明確的實踐環節指導書,有實踐環節的內容、要求、時間、教學形式及學生提交的實習成果形式。
2.實踐環節應貫穿于本科教育的全過程,不能僅局限于教學過程的某一個階段在整個專業培養方案中,不僅要安排綜合性的實習,還應該在相關專業核心課程中設立實踐環節,讓學生能在理論學習之后有一定的時間進行理論知識的應用,更好地理解理論的內容,把理論應用落到實處,避免理論與實際相脫離。
3.整個實踐環節應包括參觀性實踐階段、課程實踐階段和綜合實踐階段針對學生在學習的不同階段上專業基礎知識、專業知識和實踐能力的差異,實踐環節應具有層次性、階段性,即劃分為參觀性實踐階段、課程實踐階段和綜合實踐階段。大學本科一年級的實踐活動是屬于參觀性實踐階段,以講座、參觀為主;大學本科二、三年級的實踐活動應屬于課程實踐階段,以對應的市場調查和課程設計為主,要求學生完成指定內容的技術設計和管理文件的編制;大學本科四年級屬于綜合實踐階段,主要以畢業實習、畢業論文為主,要求學生到房地產開發企業、施工現場進行工作,全面了解、熟悉建設項目管理的相關知識與技能。三個階段的實踐環節,既有區別又有聯系,參觀實踐是課程實踐的基礎,課程實踐是參觀實踐目標,課程設計是局部的知識應用,綜和實習是系統的知識應用,因此在教學中要重視三階段的內在聯系。
4.實踐教學模式應該是全面、互動的應該針對不同的專業理論知識設計相應的實踐環節,全面地與建設行政管理部門、建筑領域的企事業單位建立聯系,建立實踐場所。實現教師教學與學生學習之間的互相促進,實現理論環節與實踐環節的互相推動,實現教學實踐環節與社會生產活動互相結合。這種全面、動態的實踐教學模式應全面地體現在教學計劃中,讓學生逐漸深入社會,了解項目業主、承包商、工程咨詢等方面的工作內容、管理目標,建立全方位的、立體的實踐模式。實踐教學還要充分發揮學生的主動性,不僅要讓他們學習相關的知識內容,還要讓他們親自動手,完成相關的技術管理文件,提出他們的問題與要求。
三、工程管理專業教學實踐環節的培養內容
在工程管理專業的實踐教學中,我們針對不同階段學生的不同特點和教學內容與要求,設計如下教學實踐環節:
1.大學一年級學生的實踐內容及形式
大一學生的實踐屬于感性實踐階段。該階段實踐的目的在于樹立學生的項目管理基本觀念,培養專業興趣。因此大一學生的實踐應著重于如下形式:(1)安排參觀活動,用一周的時間組織學生參觀大型樓盤項目、公用設施項目。(2)組織學生圍繞專業理想信念等內容進行演講及一般性題目的辯論比賽,從訓練口才、思辨能力方面培養其專業興趣。(3)組織學生召開一次有相關專業人士和專業教師參與的專業認識懇談會,使其正確認識專業和樹立信心。(4)在老師帶領下,從事社會公益活動,樹立其良好的人格和職業道德素質。
2.大學二年級學生的實踐內容及形式
二年級開始開設專業基礎課,其實踐的內容應和其課程內容相結合,圍繞著課程內容來設計實踐內容與形式。從培養的全過程來看,該階段的實踐是有針對性的、局部的實踐范圍,和大一的實踐相比上升到理論應用的層次。大二學生的實踐應著重如下內容和形式:(1)針對技術課程內容,設立了獨立的課程設計。(2)深化教學,盡量采用多媒體教學方法,使學生接觸更多的工程規范與實例,增加教學的信息量。(3)邀請房地產開發企業、施工企業的經理人舉辦講座。許多企業經理人都非常熱愛其工作,有許多感悟想與學生分享,但他們常常不明白從何講起。為了能取到良好的效果,激發學生的興趣,相關專業課教師讓學生事先進行討論、收集他們想了解的問題,并將這些問題整理后,形成講座專題,發送到相關講座人員手中,在經理人做了準備后再進行講座。
3.大學三年級的實踐活動
大三學生的實踐內容與大一、大二相比,不僅要繼續設置課程設計這樣的針對性較強的實踐環節,還應當進入一個新階段。在這一階段學生經過理論學習、參觀與課程設計等實踐活動,已能夠將不同課程知識之間的關聯性進行一定融合,用所學知識解決相關的實際問題。但這個階段的實踐活動應當是學生主動實踐與教師的具體指導相結合。針對這一特點,我們設計了大三學生的實踐模式:
(1)在核心專業課程中開展案例教學。案例教學也是實踐環節的一個重要組成部分,在理論教育中加入一定數量的建設項目管理案例,可以增強理論與實踐的對照,使理論教學不再是純理論,強化課程理論聯系實際的內容。案例教學中應該區分教學性案例與討論性案例,教學性案例是為了直觀地表達理論內容、表現理論在實踐中的應用,為理論教學提供支持,以教師介紹為主;討論性案例主要是提供給學生進行討論,案例討論在教學中應該階段性的進行,并在討論之前發給學生。案例討論主要達到以下目的:一、通過討論提高學生查閱資料和語言表達能力,培養學生自主管理能力;二、通過討論與交流,讓學生能更好地理解所學習理論內容,提高學生的總結能力;三、通過討論,還可以培養學生的對不同意見的包容性,培養學生協商與溝通能力。案例討論中可以采用模擬討論的方式,全面地培養學生思辯能力。在教師的引導下,選擇典型案例,就案例的事實及項目管理的問題,讓學生相對獨立地去理解,案例中的各方合同當事人角色,由學生扮演。討論小組的學生以十個為一組,讓學生自行安排扮演項目業主、承包商、供應商、造價工程師、監理工程師等不同的角色,發揮學生的主導作用,讓學生根據自己的興趣和對項目的了解設計自己應承擔角色的任務,發表意見并編寫討論報告。模擬案例討論,是一個綜合實踐活動,即要注意對管理事件的證明和證據收集問題,又存在項目管理理論和合同條文引用問題,同時還體現了不同角色的語言表達方式,現場應對的邏輯思維、儀態儀表等問題,是一種很好的綜合能力培訓方法。
(2)提供一些專題讓學生自主地進行調查,編寫調查報告。主要是要求學生利用假期到房地產公司、施工企業進行調查,了解目前項目企業的管理狀態與水平,提高學生的人際溝通能力。
(3)鼓勵大三學生參與畢業班學生畢業設計活動。在三年級學生中公開畢業班學生畢業設計的相關信息,鼓勵三年級學生積極參與。
4.大四學生的實習內容與形式
大四學生是本科的最后一年,此時學生要學習的專業課均已完成,學生的實習屬大學本科教學實踐活動的最后一個階段,屬于綜和性實踐階段。大四學生的專業知識應更加系統化,通過三年的實踐活動,其能力大大提高。大四學生的實踐活動,應集中于運用所學知識解決現實問題。大四學生的實踐形式應在如下幾個方面:
(1)切實搞好畢業實四的畢業實習是列入教學大綱的重要實踐活動,也是畢業前的最后一個實踐活動,時間較長,要充分利用這一階段讓學生了解工程實踐。為了使實習不流于形式:一是選好實習場所,有些學生錯誤地選擇與所學專業不相關的企業實習,與專業要求嚴重脫節。二是學生實習前應有實習指導書,實習中要有實習工作內容、實習感想、實習收獲的記錄,實習后要有實結。三是做好實習期間的跟蹤與指導工作。學生在實習中會遇到許多問題,需要教師及時給予指導。在實習開始前,召開實習動員會,由各位專業教師向學生介紹實習注意事項,實習的要求與技巧,向學生發放實習指導書;實習結束后,我們要根據學生在實習單位的表現、工作日志與實習報告三個環節進行評分。
(2)重視畢業論文的工作,使學生的專業能力得到綜合鍛煉。畢業論文是對專業知識的綜合與深化,它不僅考核學生對專業知識的學習和理解,也是科研活動的初步實踐。我們要求畢業論文要有實踐價值,要針對實踐中的問題,提出解決問題的理論依據和方法。在畢業設計中,我們往往向學生提供一些與實踐緊密相關的論文與設計題目。在2007屆學生的畢業設計中我們就以學校一棟框架結構的實驗樓為設計背景,向學生提供了以造價管理、工程招投標為主題的畢業論文與設計題目,供學生選擇。
四、實踐環節教學中存在的困難
1.實踐環節缺乏相應的考核措施,實踐環節的質量控制成為一個難題
由于在教學管理中沒有相關的教學質量控制措施,使得實踐環節的控制成為一個難題,其質量的好壞完全取決于指導教師的專業水平、責任心和社會公共關系。部分實踐環節流于形式,學生沒有明確的指導書,不知道實踐教學的要求與目標,應付了事,教師疏于指導。
論文摘要:網絡課程設計與開發,無疑對現代遠程教育體系的發展至關重要。本文從網絡教學的基本原則入手,闡述了網絡課程設計流程,并對設計過程中的關鍵開發技術進行了簡單介紹。
網絡技術對遠程教育產生的深刻影響,直接表現為提供給學習者大量便捷的機會,學習者可以根據自己的實際情況,靈活調整自己的學習進度、學習計劃及學習內容,從而真正體現“以學生為中心”的現代教育思想。網絡課程可以按學習者的思維方式組織教學內容,教學效果則由教師和學習者共同評價。使傳統的教學由單向轉為雙向,實現了遠程教學中師生之間、學生與學生之間的雙向交流,由大眾化教育趨向個性化教育。遠程教育教學環境的完善,以及高質、高效、滿足個人需要的網絡課程設計與開發,無疑對現代遠程教育體系的發展起著至關重要的作用。
一、基于遠程教育的網絡課程設計的原則
網絡課程的設計不能簡單地套用傳統課程設計的思路和方法,一是要適當體現當代教育改革的精神,二是要充分發揮網絡媒體的特長。
1.以教育改革為宗旨
利用信息技術促進教育改革是當代教育發展的大方向。網上教育應該做到觀念更新,教法革新,內容從新,評價創新。對于教師來說,經過這種革新課程的學習研究探討,無疑會對教育改革產生巨大的帶動作用。
2.以異步學習為基礎
網絡既可以支持同步學習,又可以支持異步學習。但從網絡媒體的特征來說,更適合于異步學習,因為異步學習可以利用網絡的時間和空間兩個自由度,而同步學習只利用了空間自由度,并且目前的網絡線路還受到寬帶的限制。就目前而言,在網絡上實行同步教學既不經濟又不實用。對于網上成人教育來說,異步學習更是應該大力倡導的。
3.以學習過程設計為中心
傳統課程開發是以學習內容設計為中心的,而網絡課程應該是以學習過程設計為中心的,而且網絡學習過程具有利用信息資源的有利條件。這種基于資源的學習模式更有利于提高學習者的學習能力。另外,在設計學習過程時注意情境創設,強調“情境”在學習中的重要作用、注意信息資源設計,強調利用各種信息資源來支持“學”。
4.以自主學習為中心
網上教育應該堅持以學員為主體,營造一種有助于學員探究性學習的環境,促進一種自主學習的文化。學員自主學習活動包括自學知識、觀摩演示、觀察案例、尋找信息、探索問題解法、交流研討、構建作品、自我評價等。
5.以案例學習為方法
在醫學、管理學等科學領域,案例學習歷來被作為至關重要的教學方法。在教育領域,特別是在教師培訓中,注意應用案例的學習方法,讓學員通過大量的案例觀察與分析,從中體驗教學的科學性與藝術性,提升自己的教學設計水平。
6.以學習資源為支撐
傳統的課程是一個內容自定的封閉系統,而網上課程應該是一個以信息資源利用為特點的開放系統,課程資源庫建設可以采取自建與引用相結合的辦法。比較而言,傳統課程開發是以學習內容設計為中心的,而網上課程應該是以學習過程設計為中心的,而網上學習過程具有利用信息資源的有利條件。這種基于資源的學習模式尤其適用于成人學習者。
7.以合作學習為導向
合作學習是備受國際教育界推崇的學習模式,因為它有助于培養學習者的合作精神和協同解決問題能力。在教師教育中,如果能夠讓教師們學會在網上運用電子手段進行教學研討和協同設計教案,無疑會對他們今后的教學行為產生積極影響,因此是值得倡導的學習模式。
8.以電子作品為業績
網上教學應該讓學員盡量利用電子手段完成作業,把他們的電子作品作為學習業績。學員的電子作品可以傳送給老師,也可以通過網頁形式,以便接受多方評議。對于教師教育來說,特別有價值的電子作品是信息化教案,教師通過設計信息化教案的練習就能逐漸形成信息化教學能力,為我國教育信息化發展積蓄力量。
9.以評價為網絡課程的發展動力
針對網絡課程特點,我們建議在網絡課程的教學設計中采用自適應測驗的方法,依據學習者的學習需求和學習風格差異,以及學習者在學習過程的表現,由課程的內在處理程序給不同的測驗進行評估,做到學習評價的動態性和自適應性。同時,根據評價的結果,及時對網絡課程進行調整,使評價的作用盡早地體現出來,使之成為網絡課程的發展動力之一。
10.以電子學檔案為管理手段
網上教育可以充分利用系統的信息管理功能,通過建立和維護學員的電子學檔來管理學習過程。電子學檔可以包括學員身份信息、學習任務信息、學習活動記錄、學習評價信息、電子作品選集。
二、基于遠程教育網絡課程的設計范圍
1.學習內容支持的設計
學習內容支持是基于自主學習的網路課程設計核心部分,可以分為下面三方面:
(1)學習目標設計:將學習目標分層次細化,設計多級學習目標,如課程學習目標、章節學習目標和知識點學習目標,并將這些目標合理地傳遞給學習者。
(2)學習內容設計:在進行知識結構的設計時,首先要涵蓋所有的知識點內容,各個知識點的關系要體現課程內容的特點,反映教學規律,展示出知識結構的功能。同時,為了支持學習者的主動探索和完成意義建構,在網站中為學習者提供豐富的學習資源;在內容呈現上,注重多媒體的有機結合。
(3)學習輔助內容設計:學習輔助內容是為了幫助學習者能夠順利完成教學內容的學習而設置的提示性、輔內容,如課程教學大綱、學習者必備的知識和技能、課程前沿,可以幫助學習者從宏觀上了解該課程的知識體系,確立學習目標。
2.交互支持的設計
網絡課程的交互是在一種網絡學習環境下,為了達到教與學或建立社會關系的目的而進行的雙向或單向交流。使課程教學網站根據角色不同設計相應欄目,提供人機交互窗口,如疑難提問、交互課堂、課程BBS等,實現一對一、一對多、多對多師生交互。且提供了基于互聯網絡的音、視頻授課與輔導系統,教師可以對學生進行有關課程內容、難點的針對性輔導,還可以與學生進行面對面的討論,就像在傳統的課堂上一樣,生動、親切,使遠程教學的學習環境更加人性化。
3.學習活動支持的設計
設計與課程相關的案例研究與分析、專題探究活動,讓學習者以個人或小組的形式展開活動,或設置虛擬實驗室,讓學生自己動手做實驗。同時,提供記錄工具,方便學習者將活動過程中的感想記錄下來。
4.評價反饋支持的設計
網絡課程中的評價分為兩類,一類為形成性評價,另一類為總結性評價。在該課程中,形成性評價主要通過網上討論、調查、練習和章節測驗等形式進行,且實施評價時,運用技術及時反饋。如某一網絡課程的“在線測試”模塊,學生點擊進入后可進行學習效果自測;自測完畢并提交后,能夠給出評分標準和考試成績;當學習者做出錯誤選擇時,給出適當的提示信息(但不是答案),以幫助學習者進一步理清問題,形成一種自我建構的能力;或給出錯誤分析,引導學習者對所存在的問題進行糾正。總結性評價的方式主要是期末閱卷考試,現已開始部分機考,逐步過渡到期末全部機考。
5.導航支持的設計
網絡課程中設計清晰、明確、簡潔的導航,可以為學習者提供即時有效的引導,引導學習者高效地進行自主學習。常見的導航策略有模塊導航、幫助導航、線索導航、瀏覽圖導航、演示導航等,導航策略的設計應遵循明確、便捷、動態的原則。
三、基于遠程教育的網絡課程的關鍵開發技術
網絡課程最終需要通過各種軟件技術來實現,教師掌握網絡課程的開發技術將有助于網絡課程的開發,下面就介紹幾種有用的關鍵開發技術。
1.流媒體播放技術
流媒體是指采用流式傳輸方式在網絡上播放的媒體格式,如音頻、視頻或多媒體文件。和常規視頻媒體不同,流媒體可邊下載邊播放。以寬帶為基礎,流媒體不僅可以進行單向的視頻點播,還能夠提供真正互動的視頻節目,如互動游戲、三維動畫等。
流是連續傳輸的數據,典型的流有音頻流和視頻流。一般而言,流采用類似于廣播的方式,以恒定的速率傳輸數據,播放的時間與傳輸以及原始記錄的時間是完全相同的。目前主要的流媒體文件格式有ASF、RM、MOV等。
2.網頁制作技術Dreamweaver 8.0
Macromedia Dreamweaver 8.0是一款可視化的網頁設計工具,是建立Web站點和應用程序的專業工具。它將可視布局工具、應用程序開發功能和代碼編輯支持組合在一起,操作界面美觀、功能面板高度整合、功能強大,使得各個層次的開發人員和設計人員都能夠快速創建吸引人的基于標準的網站和應用程序。開發人員可以使用Dreamweaver及所選擇的服務器技術來創建功能強大的Internet應用程序,從而使用戶能連接到數據庫、Web服務和舊式系統。
3.網頁動畫制作技術Flash
Flash有許多的優點:首先,它是基于矢量的圖形系統,我們只要用少量向量數據就可以描述一個復雜的對象,占用的存儲空間只是位圖的幾千分之一,非常適合在網絡上使用。同時,矢量圖像可以做到真正的無級放大,無論用戶的瀏覽器使用多大的窗口,圖像始終可以完全顯示,并且不會降低畫面質量。其次,它使用插件方式工作。用戶只要安裝一次插件,以后就可以快速啟動并觀看動畫,不必像Java那樣每次都要啟動虛擬機。Flash生成的動畫一般都很小,所以調用的時候速度很快。Flash Plug-in也不大,只有170k左右,很容易下載并安裝。它還提供其他的一些增強功能,比如,支持位圖、支持聲音、支持漸變色、Alpha透明等。擁有了這些功能,完全可以建立一個全部由Flash制作的網頁站點。最后,Flash影片是一種流(Stream)形式文件,在觀看一個大動畫的時候,可以不必等到影片全部下載到本地再觀看,而是隨時可以觀看。
4.數據庫技術SQL Server 2000
SQL Server 2000是Microsoft公司推出的一個關系數據庫管理系統,在繼承了SQL Server 7.0版本的優點同時又增加了許多更先進的功能,具有使用方便、可伸縮性好、與相關軟件集成程度高等優點,可在多種平臺中使用。
四、結束語
網絡在現代遠程教育中的使用,不僅僅是教學手段的更新,更重要的是實現了教學模式的變革。因此,我們在設計基于遠程教育的網絡課程時必須意識到,網絡課程的建設是一個系統工程,應以系統科學的方法來進行設計工作,對于不同教學情境,不同類型的學習者都要給其提供符合其認知規律的學習資源,并注意激發和維持學習者的學習積極性和主動性。網絡課程具有資源共享、不受時間和空間的限制、可以多向互動、便于合用等方面的優點,需要教師和學生不斷探索適合網絡環境下教和學的新理念、新方法。
參考文獻:
[1]肖國強.基于 Internet 的遠程教育教學設計模型[J].電化教育研究, 2001(4).
[2]陳慶章, 張 健 .從軟件工程的角度看基于 Web的教學課程的開發[J].中國遠程教育, 2001(2).
關鍵詞: 《Linux基礎及應用》 教學方法 教學改革
《Linux基礎及應用》是計算機網絡技術專業的一門重要的專業課。幾年來,從培養目標出發,我們認真研究課程的基本要求,完善課程設計并制定教學大綱,在課程的教學內容、教學方法、教學手段、考核方式等幾個方面進行了系統的教學改革。
一、讓學生忘記Windows的思維方式
思想性的轉變比暫時性的技術提高更有用,因為它能幫助學生加快學習速度。現在很多人用Linux,但是,他們用Linux的方式完全是Windows的那一套方式,骨子里都是Windows的思想。這樣是不能領悟Linux的精髓,體驗不到它的優越性的。用Linux時要完全擯棄Windows的思維方式,如果單純地學習如何使用桌面,那就不是真正地學習Linux。
二、教學生多掌握命令
學生在入門以后就要開始學習掌握Linux中的命令了,單靠學習各種命令來掌握這門課是不可能的,但不會命令就學好這門課也是不可能的。這就好比學英語,什么語法都不懂,只捧著單詞手冊背單詞是學不會英語的,但是沒有一定的單詞詞匯量,英語水平也是提不高的。在Linux中學習命令的最好辦法是學習bash腳本編程。它的功能十分強大。通過教授bash編程,學生能掌握大量的Linux命令。另外,借閱Linux命令參考手冊,學生在遇到不知道怎么用的命令可以隨時查詢,這要比查man文檔(Linux中的幫助文檔)快。特別適合英語水平不高,看不懂man文檔的學生。
在Linux中,命令可分為系統基本命令和應用程序命令。系統基本命令是所有的unix(《Linux基礎及應用》的前身)類系統都支持的命令,只要是unix類系統上就肯定有。比如Ls,rm,rmdir,cp,cd,mv,cat等。這些命令是學生一定要掌握的。有些命令不常用,因此學生通常記不住它的用法,對于這些命令至少要知道有這個命令,腦子里有印象,需要用的時候查一下手冊就可以了,但是絕不能不知道這個命令的存在。因此,在教授前教師一定要做好準備,讓學生可以在學習中適當地走些捷徑。
三、教學生學會管理Linux系統
等到學生有了基本知識,也掌握了一定量的命令用法后,就可以進一步學習管理系統。這些內容教材上有,教師認真教授并做實驗,可以讓學生很快地進步。學習配置各種網絡服務器,用Linux搭建網絡,這些都是學習Linux系統管理和網絡管理的好方法。到了這個階段就可以讓學生經常上網查查資料,看軟件的官方網站文檔和FAQ,看論壇精華區文章。但是切忌不能本末倒置,多看書還是根本。書籍和官方文檔可以讓學生系統學習,而論壇可以讓學生學到一些小知識、小技巧。教師也應該經常到論壇上去看看,可能會發現一些書本上所沒有的小技巧,這也是網絡給教學帶來的好的資源。
四、讓學生學習了解系統結構
學生有了一定的系統管理知識,知道了/etc下那些配置文件有什么用,知道了一般的網絡服務器如何配置后,就可以開始了解系統結構了。了解系統結構不是要學生去看什么文件夾放什么內容,而是要學習一些原理性的東西。比如系統是如何引導的,引導后啟動了哪些東西;系統中哪些是最基本的庫文件,有什么用,等等。從根本上來了解系統結構,繼而能達到真正掌握該門課程的教學目的。
五、教學方法的設想
真正教好這門課還需要在教法上下工夫。我們首先對整門課程及各教學單元進行教學目標分析,在此基礎上進行“情景”、“協作與會話環境”、“自主學習環境”、“自主學習方法”、“學習效果評價”等方面的設計,為學生自主學習創造良好的條件。在此基礎上采用教、學、做相結合的教學方法,循環式教學。
1.教、學、做相結合。
這里所說的“教”不是傳統意義上的教師在黑板上一味灌輸知識的那種填鴨式的教學,而是在教學的全過程中都以學生為主體,充分調動學生的主動性,突出受教者的積極參與。例如,第一堂課可以向學生介紹該課程的目標、教學特點和考核要求,然后向學生提出學習課程的要求,告知學習的一般方法,評價學習的方式等。特別是要提出Linux系統在現今社會的廣泛應用,多舉些具體的實例。這樣一節課時間學生就能初步了解學這門課有什么用?這門課程的主要內容是什么?學這門課要達到的目標是什么?
這里的“學”也不僅僅是學會教師所教的知識,古語有云:“授人以魚,不如授人以漁。”學生要學會學習的方法,提高自學能力,培養獨立思考能力和創新能力。學生的知識結構是學生自己建構的,要讓學生學會科學的思維,應讓其參與教學過程,教學過程本身就是集“教”與“學”于一體的,是一個互動的過程。每一個理論知識點都從一個應用實例開始,由實際問題入手通過技能訓練引入相關知識,這就是一個典型的學生參與教學的過程。例如:在書本上介紹一個操作可用多種命令來完成時,我們應該讓學生自己來選擇針對自己最佳的命令,這樣學生從自己的操作中就有了主動性和獨立思考的能力。
這里的“做”不是簡單地做驗證性實驗,而是要求學生用發現問題、分析問題、解決問題的心態去完成每一個階段性實驗,最后總結完成實驗報告。另外,課程設計是十分有必要的。實踐證明,通過課程設計,學生一致認為,在實踐中運用理論知識,由于針對性、實用性強,平時認識膚淺的內容得到了深化,概念模糊的地方徹底弄清了。通過實踐的途徑復習和鞏固理論,理解透、印象深、記得牢。完成課程設計后,學生就會有一種成就感,對自己充滿信心,也對這方面知識有進一步探索的欲望。
2.循環式教學。
在教學中采取循環學習的方式,這一點實踐證明也是非常重要的,由于我們學院生源的特殊性,他們的基礎不是很扎實,對《Linux基礎及應用》操作的多次重復,有助于他們對知識的充分消化,并且通過多次重復練習,以循環向上的方式達到更高的程度。一個全新的操作系統,在實驗中首先接觸,通過如何安裝,了解它的界面與基本功能;通過對實驗結果的分析與討論,熟悉它的特性;通過對其工作原理的分析,對其特性有了更深入的認識。這種通過實驗得到感性認識、定性認識,再通過理論分析上升到理性認識、定量認識是一次重復。在此基礎上,我們進一步通過各種應用實例的分析與討論,使學生基本掌握《Linux基礎及應用》的使用方法;通過課程后續部分在實際應用操作系統多次重復出現及在課程設計中的典型應用,最后使學生能比較自如地使用此操作系統來完成一系列的操作管理。這種“循環式”的教學方法,符合人認識事物的規律,減輕了學生的學習壓力,提高了教學效果。
以上是我們經過多年《Linux基礎及應用》教學實踐后得到的一些感想,并對以后的教學提出的一些設想,與大家一起探討,希望大家能夠提出寶貴意見和建議。
參考文獻:
[1]姚強,黃曇,胡鋒.Linux課程教學方法探討[J].電腦知識與技術,2007,(8).
關鍵詞:競賽;嵌入式系統;課程建設
中圖分類號:G642文獻標識碼:A
1引言
根據Intel資深院士Gene Meieran博士的看法,汽車是20世紀的工業產品代表,集成了大量的以能源密集型的工業技術;而計算機則代表了21世紀工業發展方向的集成,信息密集型技術成為關鍵,兩者對比如圖1所示。
更進一步的解讀,可以發現以上的對比說明,20世紀工業效率高低依賴于能源的分發(Energy Distribution)是否高效,其效果特征是粗放式的功耗管理導致能源的浪費,典型后果是全球性的能源危機和氣候變暖;21世紀工業效率高低依賴于知識和信息的傳播(Knowledge Distribution)是否高效,其效果特征是計算需求劇增而同時存在大量信息浪費和分布不合理,典型后果是知識爆炸和垃圾信息的困擾。
從IT技術的角度來看,如何面對上述對比而揚長避短來迎接這種挑戰現狀呢?我們認為,很重要的一個原則是,要讓知識和信息更高效的傳播,既要提供更強的計算能力來應對信息爆炸,還要讓計算所依賴的能量消耗得到更精細的控制,兩者的結合點就在于并行計算和嵌入式的計算的融合,而汽車和計算機恰恰是嵌入式系統在兩個不同發展階段的典型代表。從技術進步的現實來看,汽車上的嵌入式計算系統越來越多,計算能力越來越強,可以對能源的消耗有更精細的管理和控制,現代的節能汽車依賴于計算能力的進步;另一方面,隨著計算能力提高而增加的功耗可以利用多核處理器架構來相對降低。“2008年英特爾杯國際大學生嵌入式系統專題邀請賽”恰恰就是一個體現這種思想的競賽活動,其競賽內容對并行計算和嵌入式系統計算都有很高的要求,在具體的競賽系統實現上則要求兩者很好的融合。
近年來,中國嵌入式系統市場發展十分迅猛。在這種背景下,北京航空航天大學計算機學院于2003年初為我院本課生和研究生開設了“嵌入式系統”課程(以下簡稱“本課程”),在課程建設過程中得到了Intel公司的大力支持。該課程的一個重要原則是,在重視對基本專業知識的全面理解和綜合運用的基礎上,更加注重對學生學習興趣的調動和創造力的培養。由于“嵌入式系統”課程是一門實踐性很強的學科,因此我們在教學過程中,十分強調理論和實踐相結合,突出實驗課程的重要位置。
理論教學與實踐相結合的方法,除了設置較高課時比例的實驗課程內容,在“嵌入式系統”課程中還體現在與完整具體的實際系統設計需求相結合。更進一步地,嵌入式系統設計競賽,由于應用需求的復雜性和多樣性,往往需要結合多種硬件、軟件、工具和設計方法來完成設計,對于學生能力的全面考察更具意義,故本文以嵌入式系統設計競賽和相關教學工作相互的有益影響為著眼點,分析兩者之間的相互支撐作用。本文以我院2005級本科生參加“2008年英特爾杯國際大學生嵌入式系統專題邀請賽”與本課程關系的案例,談談競賽與課程建設相互支持,促進創新的幾點感想。
2課程內容簡介
本課程設計為:本科三年級春季學期,48學時(其中,理論24學時,實驗課24學時),2學分。為配合該課程的教學需要,自主編寫了《嵌入式系統設計實驗教程》。課程實驗依托北京航空航天大學國家級實驗中心的嵌入式系統實驗室,該實驗室得到了美國Intel、Microsoft、Altera、Mentor Graphics等公司的支持和贊助。實驗室設備先進,軟硬件功能齊全,實驗理念和技術水平與國際接軌,為學生提供了一個綜合設計與開發的實驗場所。主講教師受到Intel高校合作計劃的資助,多次參加國內外相關技術和教學研討會。 本科生的實驗課包括基本實驗和綜合設計實驗。綜合設計實驗主要培養學生綜合設計能力和創新意識,由學生獨立提出、設計并實現,要求學生自由組合為3~5人一組,設計并實現一個嵌入式系統,鼓勵學生提出原創性的內容,同時結合實驗平臺的特點提供部分備選題目,如POS機、游戲機(Game Machine)、ATM機、打印機等。學生可以根據自己的空閑情況,自由安排其實驗時間。項目實驗的題目由教師推薦和學生自選相結合,因此既可以調動學生的積極性,培養學生的創新潛能,又達到了培養學生綜合創新能力的目的。
項目式的實驗管理過程是本課程實驗部分的一個亮點。并非所有實驗小組都能取得試驗資格,需要根據其對選定方向所作調查和準備工作的具體情況來進行評估,合格者方可獲得實驗資格。為便于上述評估,實驗小組應按順序提供下列實驗文檔,格式符合相應軟件工程文檔的規范。
(1) 實驗項目申請書(Project Proposal)
實驗項目申請書應該是一份描述試驗計劃的報告,說明實驗者選擇的試驗方向,為何選擇該方向,感興趣的地方何在,可行性如何。該申請需要答辯通過由任課老師及助教組成的評審團的審查。該報告中應該包括如下組成部分:
實驗動機(Motivation for the project);
設計目標(Description of what it does);
技術路線(Description of how you plan to do it in brief);
需要的支持(Help needed);
概要步驟(Possible steps in brief)。
(2) 實驗計劃
在實驗者上述的試驗申請獲得批準后,應該完成實驗項目計劃書(Experiment/Project Plan)。
實驗項目計劃書應該包括:
項目需求(Requirements);
系統結構(Architecture);
測試方案(Testing);
實驗時間(Time estimates);
可能的檢查點(Checkpoint)。
(3) 實驗的仿真驗證
因為并不是所有的實驗內容都可以并且需要真的完成目標系統的真實功能,所以實驗者應進行實驗的仿真驗證,即通過在實驗平臺上以仿真系統的形式來驗證實驗計劃中提出的系統結構。該仿真系統應該包括與目標系統一一對應的軟件和硬件,能夠完成目標系統的基本功能,并最終作為本實驗的演示系統。
(4) 課程設計實驗報告(The Final Report)
完成實驗后,實驗者應提供關于試驗的課程設計實驗報告(The Final Report),該報告同樣必需通過最終的答辯,獲得評審團的評價,以便結合實際演示給出實驗成績。具體內容應該包括:
實驗環境介紹(Environment);
準備情況(Preparation);
設計流程(Design Process);
難度分析和評估(Difficulty);
實驗結論(Conclusion);
經驗體會(Experience)。
以2008年春季課程本科生第四次實驗為例,共60名本科三年級學生參加并完成試驗,實驗中分為12組,每組5人,其中11組在課程內完成實驗,完整提交了上述所有要求的文檔,符合每個檢查點的要求。另有一組參加“2008年英特爾杯國際大學生嵌入式系統專題邀請賽”,未能參加所有基礎實驗,但由于競賽成績突出,最終給予該小組優秀成績。
3案例分析
2008年3月~7月,我院3506大班的沈悅雯、朱瀝可、慕騰飛3名本科三年級學生組隊參加了“2008年英特爾杯國際大學生嵌入式系統專題邀請賽”并獲得了二等獎,參賽項目為“TransCube-基于Visual Hull算法的立體傳真機”,指導教師為張炯博士。該競賽由教育部高等教育司和信息產業部人事司共同主辦,英特爾(中國)有限公司協辦,上海市教委、上海交通大學承辦。邀請賽邀請中國大陸,香港,馬來西亞,印度及美國共72所高校,160支隊伍參加。全國專家組于2008年7月15日至21日對參賽項目進行了嚴格的評審。
回顧競賽的過程,我們認為有以下經驗值得參考。
(1) 充分利用“嵌入式系統”課程同期開設的有利條件。由于本次比賽是屬于面向嵌入式系統應用的競賽,所以在理論課的講授過程中,就可以進行有針對性的準備,既能鍛煉參賽選手,也對未參賽的同學有所幫助。在實驗課的部分,由于本課程鼓勵原創性設計,并采用項目式的實驗管理模式,而且同樣需要進行文檔整理和演示答辯等環節,與競賽在形式和內容上都頗有相似之處,使得參賽選手非常適應這種鍛煉方式。
(2) 注意分析競賽要點從而強化參賽項目中相應的關鍵點。本次競賽首先是嵌入式系統設計競賽,但由于競賽項目的硬件平臺是Intel公司提供的雙核處理器平臺,所以本次競賽與前三屆的一個重要不同在于增加了多核并行編程的得分點。基于這個考慮,我們在3個參賽選手別安排了1名同學來專門進行這個得分點的分析、設計和編程。由于在本課程建設內容中已經包括了“多核計算架構”等課程內容,所以該同學已經初步具備了相關基礎,使得這個工作得以很好地完成。
(3) 重視項目的創新性,鼓勵參賽選手的主觀能動性。為了競賽的創新性和公平性,我們在得到競賽通知后沒有任何項目基礎甚至項目創意的情況下組隊,之后用了一周的時間由指導教師組織3名參賽選手一起進行多次頭腦風暴形式的討論會,逐步明確了項目創意,并初步進行了可行性分析。由于創意來自個人靈感和集體批判,充分體現了參賽選手的創作意愿,所以在以后的設計和實現過程中,雖然遇到了一些困難,大家都積極而樂觀的去克服。幾位參賽選手多次表示,由于對項目本身很有興趣,所以積極性很高,是否得獎反而不成為關注的重點。圖2是參賽選手自己動手制作“立體傳真機”的“傳送箱”。
(4) 注意與參賽過程的生態環境充分互動。參賽過程是動態的,有時間跨度,也有空間的轉換。給參賽選手創造便利的時間和空間是必要的,所以我院各個部門的大力支持非常有幫助,前者如允許他們在“嵌入式系統”課程的實驗課時間進行參賽項目的研發,后者如我院特別為他們提供了專用實驗場所。
4結束語
本次競賽參賽經歷和“嵌入式系統”課程幾年來的教學實踐表明,與工業界和市場需求結合,面向實踐的教學實驗模式的建立與實施,實現了教與學的有機結合,理論教學和實踐環節的高度統一,優化了學生的知識結構,培養了學生的創新意識,提高了學生的綜合設計和工程實踐能力,成為了在競賽中取得好成績的重要基礎。理想的課程建設應該在滿足課內授課目標的基礎上,嘗試從能力鍛煉的角度以競賽等形式促進創新能力的培養。
參考文獻:
[1] 牛建偉,張炯. 北京航空航天大學嵌入式系統課程建設[J]. 計算機教育,2007(7):64-65.
Embedded System Designing Contest Supported Each Other with Related Curriculum
ZHANG Jiong, NIU Jian-wei
(School of Computer Science and Engineering, Beihang University, Beijing 100083, China)
慕課在幫助數字技術發展的同時實現了兩者的溝通與合作,提供了一種可以參與的體現學習本質精神的過程,如一些視頻課程被切割成10分鐘甚至更小的“微課程”,由許多小問題穿插其中連貫而成,就像游戲里的通關設置,答對才能繼續聽課。學生如果有疑問,可以在平臺上直接提出,由師生共同解答等。慕課設置的這些互動環節為收集、分析數據,開展大數據應用提供了翔實的數據[2]。如通過記錄鼠標點擊,可以研究學習者的學習軌跡,發現不同的人對不同知識點的不同反應:某一知識點的學習用了多少時間?哪些知識點需要重復或強調?哪種陳述方式或學習工具最有效?有人把慕課稱為“高等教育陷入了互聯網狂熱中”,慕課與大數據的結合可以研究世界各國學習者的行為模式,為在線教育打造更好的平臺。
2014年5月,“愛課程”網中國大學MOOC(慕課)平臺正式開通,橋梁工程慕課課程將在近期上線,人民交通出版社聯合四所高校建設的高等教育橋梁工程課群教學信息化資源服務平臺2015年10月建成。本文結合橋梁工程課程教學,探討大數據背景下,教師如何利用慕課與大數據的特點改進教學方法,與課堂教學互補。
一、慕課與傳統教學的相交模式
橋梁工程課程教學采用慕課與傳統教學方法結合的相交形式,即以本校的課程設計為主,將慕課的課程內容作為課程資源嵌入或引用,從而優化傳統教學模式,減少教師在課堂的灌輸,增加師生間的互動。
引入慕課后,通過慕課的大數據收集,教師可整合和分析學生的學習行為記錄,了解學生回答問題的正確率、練習題出錯率、提問率等,掌握學生不易理解的知識難點,總結學生在慕課學習過程中的規律,并將學習內容分為課堂板塊和慕課板塊。
橋梁工程課程教材內容豐富,大部分高校橋梁工程方向或路橋方向的課程教學計劃為64~80學時,建筑工程、工程項目管理、地下鐵道等方向橋梁工程選修課教學計劃為32學時或24學時,較實際所需還遠遠不夠。慕課的課程設計不受限于教學計劃的學時安排,可講授全部所選教材內容。教師應針對不同的教學計劃,選擇不同的慕課模塊,要求學生在課下完成學習,這樣可以節省大量的課堂講授時間。選擇模塊時,教師可結合教學計劃,根據大數據的統計結果重點關注點擊率較高的模塊,同時還可加入與這些模塊相關的知識點,將這些模塊串起來形成一個完整的體系。也可參照大數據的統計結果進行教學計劃的制定與修改。此外,為鼓勵學生的個性化學習,可根據學生興趣,倡導學生拓展學習,選學更多的模塊,模塊學時的累積值超過教學學時的學生可獎勵學分。教師通過網絡查看學生的上課記錄、練習完成情況了解學生的學習狀況。
課堂板塊主要分為以下幾個方面:知識難點的講授;學習慕課板塊遇到的問題答疑;出錯率較高的習題講解;對慕課內容的補充,如一些新的設計方法與施工技術的介紹;實際工程案例的分析講解;有關規范的一些補充講解等等。
將慕課板塊與課堂板塊相結合的教學,可極大提高教學與學習效率,也便于學生比較不同教師的授課風格與教學模式,針對不同的教學方式、環節設置進行評價,也有利于教師利用大數據統計結果綜合比較慕課與課堂教學的優缺點,改善教學方法。慕課的“微課程”也方便學生將零散時間利用起來進行課程學習。
二、翻轉課堂與仿真模型
慕課的一個顯著特征是翻轉,課程教學真正從以教師為中心轉變為以學生為中心,改變傳統授課方式,通過信息技術將知識傳授在課前完成,知識內化則在課堂上經教師的幫助而完成。
慕課與普通的教學模式有個共同點,即講授方式是二維平面的。就橋梁工程課程而言,有些知識點通過PPT演示等二維平面教學模式很難使學生掌握,對此,教師可列出教學需要制作的仿真模型列表,充分發揮學生的主觀能動性和積極性,讓學生根據興趣報名,分組自制模型,教師利用模型授課使講解更加直觀,更易理解。例如講解簡支梁橋主梁內力計算方法與荷載橫向分布系數的概念時,可以布置學生以教材示例的一座標準跨徑20 m的簡支T梁橋為參照,利用木板、泡沫塑料等材料制作該橋梁的T形簡支梁橋的縮尺模型。課堂上先讓制作模型的學生介紹此類橋型的受力特點、模型的構造特點、模型制作過程中的感想等。教師講課時通過學生的介紹導入問題,以橋梁模型和一輛模型小車作為教學輔助工具,在課堂上模擬車輛在橋梁不同位置移動,讓學生直觀地看到車輛沿橋縱向、橫向移動時,5片主梁與車輛相對位置的變化導致其上分配荷載值的變化,從而理解荷載橫向分布系數的概念和主梁內力計算方法。教師講授后,預留時間給學生進行答疑。這樣,不僅增強了學生的動手能力,使得他們對教材內容繁雜、難以引起興趣的結構構造部分有深入的了解,也使得他們對于不同類型橋梁的受力特點有更直觀的認識,而且在學生制作模型過程中會發現一些聽課時容易忽略的問題,從而引起重視。更重要的是,這一教學模式讓學生能真正融入課堂教學。
三、國內外慕課的比較
西方高等院校一般沒有專門的橋梁工程課程教材,課堂教學以講義為主,同時為學生提供多本參考書。國內橋梁工程課程教材與一些西方高等院校的講義有較多差異[3-4],如在混凝土橋梁的設計分析中,西方教材和規范將混凝土結構劃分為B區和D區分別對待,對于D區采用基于拉壓桿模型的設計方法,而國內教材對D區設計問題幾乎沒有涉及。Model Code2010 是歐洲FIB(前CEBFIP) 組織面向未來制定的混凝土結構規范,包含全壽命周期設計、可持續發展、基于性能的設計等理念,國內橋梁工程課程教材大多未介紹相關內容。教師可通過節選部分國外慕課的內容以彌補國內教材所欠缺的部分,并讓學生了解到國內外設計理念、相關規范的不同之處,拓寬學生的國際視野。還可針對相關內容在課堂上展開討論,實現翻轉。
四、教師與慕課
教師,尤其是工科類教師大多沒有接受過專業的教學技能培訓,許多年輕教師進校入職就直接走上講臺,在把握課程節奏、營造生動的課堂氣氛等方面有所欠缺。觀摩名師講授的慕課有助于提高教師教學水平,幫助教師從學生的角度,把握學習過程中可能會遇到的諸多問題,有利于發現自身的不足并及時改進,從而提升專業教學能力。
五、慕課與課堂教學
慕課視頻會越來越標準化,但學生是個性化的,因此需要教師承擔起線下的輔學、導學、答疑、互動、評價等工作,有針對性地指導學生的學習。幕課與大數據的發展是對課程教學的補充,可以讓教師有更多精力致力于教學內容和方式的創新。但慕課缺乏師生面對面的密切互動環節,這些環節僅通過網絡完成,對學生影響不夠。面對屏幕學生注意力不容易集中,不利于提高課堂效率。此外,慕課教學以一對一的模式為主,無法充分發揮課堂教學就某些問題組織深入討論集思廣益的優勢。
橋梁工程課程內容與實踐密切相關,目前新材料、新工藝、新技術日新月異,教學過程中需要教師及時增加新的內容,以便學生了解最新的行業動態。此外,與課堂教學相配套的很多實踐環節,如課程設計、工地現場實習,也需要教師現場講解和指導[5]。