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一、在线课程在美国的发展和应用情况
在美国,互联网的普及使得在线课程发展迅速。加州州立大学圣伯纳迪诺校区、北岭校区从上世纪九十年代末便开始发展在线学习,目前在线课程数量已达总课程的一半。在加州大学洛杉矶校区的继续教育学院,从1999年开始发展在线课程,现已开发1465门在线课程,网上注册的学员达到18898人。在该学院,85%的学生顺利完成在线课程的学习,87%的学生认为这种学习方式和面对面学习一样好,甚至更好,89%的学生希望继续学习另外的在线课程。瑞航德社区学院,网上班级在2005年秋季是55个班,2009年春季班则达到165个。瑞航德学院对学生的调查显示,在线课程“可以在任何时间地点学习”;“可以使我们更容易理解和研读对我们有用的学习资源”;“我们可以自我测试,回头查找学习中的问题”;“在线学习使我更好地安排时间”;“在线学习可以省汽油、省钱”。
在线学致可分为学位教育、准学位教育、(资格)证书教育、短期培训等。不同类型的教育对在线学习的要求各不相同。对于证书教育、短期培训的在线学习而言,学员从注册到完成学习可以都在网上实现。学位教育和准学位教育对学生的学习要求较为严格,必须是在线教育和面授相结合。教育机构根据学科和课程特点决定采用何种教学方式。比如,加州州立大学、加州大学的艺术、经济、管理、计算机等学科,较多采用在线教学且效果较好;而医学、护理等学科需要大量实践环节的课程,则较少采用在线教学。
有的学校采取同步学习模式1,明确要求学习时间和内容,学习者为学校注册的学生,学习地点不限,但教师在学校指定的在线教学室授课,有专门的技术人员进行协助。例如,加州州立大学长滩校区的在线教学即采用此种模式。异步学习模式在各学校应用更为普遍,学习者灵活掌握学习时间与地点。对于学位教育的课程而言,学习进度、学习内容均有明确要求,定期举办同步在线辅导、讨论及测验,最终要定时定点考试。在加州大学洛杉矶校区、加州州立大学圣伯纳迪诺校区以异步学习模式为主,但从注册到考核完全通过互联网实现的课程仅占5%。
二、在线课程的设计与开发
在加州州立大学、瑞航德社区学院,开设在线课程有严格的审批程序(要经过学院老师或者教学委员会的调查研究和论证),并且要经过两个学期的试讲才能正式上线教学。通过论证的课程由课程主讲教师与教学设计人员、多媒体开发人员,根据课程内容和教学目标,结合有效的教学方法和策略,运用适当的技术手段,共同开发。在线课程开发完成后,课程交付各学院使用,由课程主讲教师负责学生的在线学习。美国在线课程设计坚持以学生为中心,坚持“教学为主、技术为辅”,可归纳为六个环节。第一步是分析教学条件。主要任务是分析学生的特点,了解教学的技术条件、教学管理和相关政策,为设计课程和开展教学做准备。第二步是制订教学目标。主要任务是制订课程的总体目标和课程结构,并把课程目标细化为单元和每课时学生应达到的具体学习目标。第三步是选择策略方法。在这个阶段设计者应根据教学目标、学习类型和技能层次选择教学策略和教学方法,考虑如何安排教学活动、呈现教学内容、促进学生的参与和师生间的互动。第四步是选择技术手段。选择媒体技术的标准是最合适的而并非最新式、最先进的。技术选择时应遵循明白易懂、合乎逻辑、针对性强、简便易用、兼容度高、容易获取的原则。第五步是设计教学活动。教学活动的设计应该紧紧围绕教学目标,而且还要尽量使学习过程成为积极活跃的师生认知、相互交流情感的过程。第六步是评价反馈调整。评价包括对课程设计的评价和对学习过程的评价。前者旨在改进教学设计,后者本身就是教学过程的重要一环,目的是促进教学效果。设计者在每个设计环节结束时都进行反思和调整,并在设计结束时对整个课程进行评价,根据评价结果反思设计的各个环节,再作必要的调整。
三、在线学习的组织与实施
不同类型的教育,不同类型的在线课程,其教学组织与实施也有较大区别。在加州州立大学圣伯纳迪诺、北岭等校区,学历教育的入学条件、教学内容、考试标准对在校学习的学生和在线学习的学生完全一样。来自世界各地通过入学考试的学生都可以在互联网上注册交费后参加所有在线课程的学习。学生可以在线提问、讨论、完成作业,老师可在线批改作业与答疑,也可视情况不定期组织学习者召开网络视频会议,交流学习内容。在规定时间内学完课程的学习者,可申请考试,学校将根据学员分布情况,在不同地区设立考点。考试当天,考点周边的学生前往考点参加考试,学校派老师在考点监考。通过考试的学生,获得该门课程学分。修完所有在线课程的学习者,并通过毕业论文答辩后,可申请获得相应学位。通过在线学习获得的学位证书与在校学习取得的学位证书完全一样。
瑞航德、曼哈顿社区学院开设有准学位教育、技能培训的在线课程。只有经过专门培训的老师才能从事在线教学。各院系在专门技术部门支持下组织在线学习。每位老师的资料,如视频的自我介绍等可在课程管理系统中查看。社区学院的学生一般来自一定区域范围,如曼哈顿社区学院的学生基本是在纽约市,距离学院不会太远。即使是在线课程,学生每学期也要与教师面对面交流,以便教师进一步了解学习者的情况。因为学院学生数量太多,组织在线学习可省去教室、校舍,降低学习成本。是否参加在线学习由学生自主选择。在曼哈顿社区学院,学习者的注册、毕业证书是统一的,在线课程与传统课程的学费、学分、考试也都一样。在有些院校,在线学习仅作为传统教学的补充,即教学并不完全通过远程教育来完成,而是根据教学内容和学生分布情况确定什么课程什么环节采用在线教学。
加州大学洛杉矶校区继续教育学院主要提供各类职业培训,即证书教育。每门在线课程有两位教师,一位是授课教师,另一位是课程主管。在线课程学习对象基本为成人,课程内容强调实用性,教会学生如何解决问题,不以考试作为评价和衡量学习者的唯一指标。
美国的在线学习,重视师生的互动。远程教学互动包括学习内容、师生之间、教师之间、学生之间的互动。对学生自主学习的个别辅导和作业批改是学习支持的核心,是师生教学交互的主要内容。美国大学利用互联网,有效地解决了教与学的交互性,如通过“公告板服务”、“讨论组”系统,建立高效、迅速的通信联系。学生通过E-mail将作业或疑难问题发送给教师,教师可以随时查询电子信箱,批改作业或回答学生疑难,进行“异步――非实时”的教学交互。学校还利用传统媒介,包括电话、电视会议及面谈、课堂面授等方式,满足师生信息交流的需求。实践表明,一些在传统课堂上不大愿意提问的学生,更容易通过网络与教师或同学联系,增强了教学互动性,提高了学习效果。许多在线课程将学生是否积极参与教学互动作为一个重要的衡量指标。
四、在线课程管理系统的选择与使用情况
美国远程教育院校基本上都采用支撑在线教学与管理的智能平台,如Blackboard公司开发的课程管理系统“Blackboard”以及开源免费软件“Moodle”。Blackboard是一款商业软件,没有特殊的文件格式,任何文件都可以在里面张贴,即使没有计算机技术背景的教师,也可以通过它创建课程,在互联网上提供学习资料、组织课堂讨论和进行在线测验等。使用者只需掌握简单的上传、下载和数据导出即可。Blackboard允许教师为某门课程建立一个学习空间,控制访问群体、张贴讲义、课件、布置批改作业、评分写评语,掌握学生学习进度,答疑解惑。学生可以下载讲义,在线参加并提交测验,多重互动、完成作业、提问、查询教师反馈等。通过Blackboard可以统计课程的点击数、每个学员登录和学习情况,对学习者进行有效的监控管理。Blackboard目前已有汉化版本,使用时需要购买,并按使用人数和年度付费。
Moodle是由澳大利亚马丁・多格玛斯博士基于社会建构主义的教学思想主持开发的开放源码的在线教育平台。Moodle的主要功能有创建课程页面、发送E-mail通知、组织课程资料和课程活动、和评判作业、成绩管理等。Moodle易于安装、实施和使用,并且完全免费,近年来发展迅速。Moodle与Blackborad功能类似,但在在线课程的制作上,不如Blackborad强大。一些教育机构也自主开发在线课程管理系统,如加州州立大学北岭校区自行研发了课件制作模板Polaris,具有导航、检索、跳转等功能,提供了各种学习工具,并且能够有效地整合各类媒体资源。
启示与建议
在美国培训期间强烈感受到在线教学的蓬勃发展,也看到农广校体系在线学习的发展前景,结合学校学习现实有以下几点建议。
一是尽快制定在线教育发展规划与在线课程建设规范。为推进农广校体系在线教育的发展,鼓励体系内教师开展基于互联网的在线教学,并使该项工作有序开展,建议学校制定在线教育发展规划。规划中应包括在线课程建设的目标和总体要求、在线教学的具体措施、在线课程建设步骤等内容。为统一系统内在线课程开发标准,实现在线课程在系统内的最大化共享,建议尽快制定在线课程建设规范,对在线课程设计脚本的内容和在线课程制作技术进行严格规范。其中,在线课程脚本内容规范应对课程介绍、师资队伍、教学大纲、授课计划、多媒体教学课件或教学软件、课程测试、实践教学、课程资源、网络资源等内容提出明确的要求。在线课程制作技术规范应对文本素材、图形(像)类素材、音频类素材、动画类素材、视频类素材的规格和格式进行统一要求。
二是选择适合的在线课程管理系统。任何一所准备利用互联网开展在线教学的机构,首先需要拥有支持在线课程设计开发和在线教学的平台。这个平台就是“课程管理系统”。课程管理系统的选择与论证需要根据教学对象、教育投入、课程类型、教学方式等因素进行。目前,“课程管理系统”的选择方案有自主开发、购买商业软件和使用开源软件等3种形式。对于农广校而言,不具备自主开发实力,只能从市面上众多的课程管理系统中选择一款适合于自己的。上海师范大学曾通过网络查询、对比分析、试用各种课程管理系统,最后发现,Moodle从课程内容安排、考试设计、教学评价、师生互动,到丰富的资源、教学活动的安排与组织等方面都是在线教学尝试的首选。2008年,全国中小学教师教育技术能力培训中开始引入Moodle,作为教师培训的学习内容、学习环境、课程管理平台。考虑到学校在线课程建议学校首先采用免费的Moodle平台,逐步探索在线课程设计开发与在线教学组织管理。在积累了一定的经验后,可视情况决定是否使用成熟的课程管理系统,如Blackboard。
三是准确定位,抓好教学设计和组织管理。在线教学并不能完全取代课堂教学,也不适用于所有学习者和所有科目。在线课程的设计开发与在线教学的组织实施需要考虑技术支撑力量和人力资源两方面。目前,学校专职教学设计人员数量有限,技术力量还较薄弱,在这种情况下,开发在线课程,需要统筹考虑,有所取舍。首先要抓重点课程、精品课程的在线课程开发,课程学习对象广泛,课程的设计无需过于复杂。其次要准确定位,抓好在线课程的设计和在线教学的组织实施。由教学设计部门综合协调,聘请课程内容专家与教学设计人员共同做好在线课程的设计开发工作。在线课程开发中遇到的问题可聘请专业技术人员或委托公司解决。在线教学过程中的答疑、反馈与技术支持可由课程的内容专家、指导老师和专业技术人员分别完成。
本文结合湖北文理学院的《软件工程》课程建设,以培养学生的实践能力和创新意识为核心,探索了课堂教学、网络教学与实践教学相结合的教学模式,有助于激发学生的兴趣和潜能,培养学生的团队协作意识和创新精神,提高学生的软件开发能力和工程素养。
1数字化教学平台构建
在《软件工程》教学过程中,积极探索多媒体课堂教学、网络教学与实践教学相结合的新型教学模式,构建基于网络的《软件工程》课程数字化教学平台,实现立体化的学习、答疑、自测和成果展示环境。《软件工程》课程教学主要由课堂教学、课程设计(实验)、在线辅助教学3部分构成。其中,在线辅助教学可提供丰富的教学资源,包括网络课件、实验指导、试题库、实验平台、电子教材等构成的多媒体数字资源,实现网络平台和教学资源的有机结合[2],开展在线设计、实验、答疑、讲座、案例分析、报告提交、测评等教学活动。
学校通过集中采购,购买一套相对完善的《软件工程》课程实验教学辅助系统软件开发实践能力提升平台。该平台通过提供标准化的企业实战项目案例及系统化的知识体系,让学生在学习-实践-学习模式下,培养其软件工程能力及技术实践能力,同时它还可以作为辅助教学工具被广泛应用于教学领域。
2交互式教学课堂设计
课堂教学是《软件工程》课程的核心,教学过程是师生交流、互动、共同发展的过程,应坚持做中学的教学理念,体现教师为主导,学生为主体的思想。
(1)教学内容设计。及时更新教学内容,反映软件工程的最新发展和前沿应用技术。教学目标和内容涵盖软件工程教育知识体系,保证课程内容的科学性和系统性。关于教学内容的选择,在介绍传统软件开发方法的基础上,强化软件生命周期、软件工程过程模型、结构化分析与设计方法、面向对象分析与设计方法和UML建模,重点突出面向对象的软件开发方法及先进的项目管理过程。
(2)教学方法设计。充分利用多种教学策略,如案例教学、情景教学、启发式教学、交互式教学等,激发学生的学习兴趣和潜能,以有效地调动学生的学习积极性和主动性。
(3)教学媒体设计。选择、安排并运用各种素材、媒体,确定各种媒体在何时使用、如何使用,不断优化教学过程。
在《软件工程》课堂教学中,以工程案例为载体,围绕案例开展教学,坚持以做中学为指导,以实际项目的生命周期为主线,重视学生反馈。
3学生实践能力培养
《软件工程》课程的理论知识较抽象,应借助实验、实践、课程设计等方式强化学生对理论知识的理解与应用。结合IT产业或企业需求,设计多层次、一体化的软件工程实践教学内容,由课程单元实验-课程综合实验-课程设计组成,并将其划分为由低到高3个层次:基础课程案例包、专项案例包、团队案例包。以实践能力培养为主线,践行多层次、一体化的实践教学体系,在纵向上按照适应学生能力培养规律的验证性、综合设计性、研究性层层递进,在横向上设立多个专题训练项目,满足学生的多样化需求,注重其多目标应用能力培养[3]。考虑实践教学体系中的多种类型,采用案例导向,项目驱动教学方法,对各实践教学环节进行全面改革。在选择或确定实践项目时,要尽可能来源于学生的现实生活,或能解决学生的的某些需求,杜绝让学生做凭空臆想、毫无实际意义的项目。
作为综合性的课程设计,要求学生组成开发小组,在教师指导下,以小组为单位合作完成一个规模适中的软件项目,以培养学生的团队协作精神。这种案例导向、项目驱动的实践教学模式,可充分激发学生自主学习的积极性,显著提高教学质量。
在课程设计教学上,采取任务驱动式教学方法,教师讲解基础概念以及课程系统设计思维与方法,学生分析待设计任务,设计、实现、测试与验证,按阶段答辩,讨论发现问题并作修改。目前,综合性的课程设计教学已初步形成了自身特色,即以计算思维能力培养为核心,以设计和实现能力训练为重点,以实际工程项目案例为基础,以工程实施环节为主线和标准,以团队为基本单位,全面提高学生综合素质。
4学生自学能力培养
课堂之外的辅助教学环节,有助于学生进一步掌握课堂讲授的知识,开阔视野,扩展知识面。并且,它还是实现因材施教,优化教学过程的重要途径。
辅助教学活动包括:①在线资料查阅:提供丰富的网络资源,包括论文、刊物、电子教材、电子教案及相关网站等;②在线讨论:教师和学生可通过《软件工程》课程网络教学平台设置的讨论区,进行交流讨论;③在线自测:提供各章的练习题,由学生选择完成,检测自学情况;④网上辅导:教师随时在网上提供辅导材料或通过讨论区和E-mail进行指导;⑤在线案例展示:将学生完成的优秀项目纳入案例库,加以宣传,供学生借鉴。
针对学生的学习兴趣、学习能力,以及实践项目的开发需要,构建学生团队,并由专业教师进行指导,即建立多样化的团队学习小组,达到共同提高实践能力的目标。这是引导学生主动参与,增强其主体意识,培养其搜集和处理信息、获取新知识、分析问题、解决问题以及交流合作能力的重要途径。
学研结合,倡导学生学以致用,通过专业性的学科竞赛和科研活动,以培育、提升和展示学生科研素质和创新能力。以中国软件杯大学生软件设计大赛为例,该竞赛的试题均来源于IT企业的真实项目或问题,属于真题真做性质,学生全程参与,能够真实地理解软件工程生命周期各阶段的内涵,为理论联系实际找到了结合点,有助于锻炼学生分析问题与解决问题的能力。同时,鼓励学生提炼劳动成果,撰写和发表学术论文,或申请软件著作权,为学生创造专业能力展示舞台,以有效地调动学生学习的积极性,增强其成就感。
【关键词】高职 网络程序设计 网络课程 设计
【中图分类号】G【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2013)10C-0073-03
在当今的信息化时代,学生的学习方式已从传统的基于课堂教学模式转变为通过多种途径获得知识,其中网络教育因其突破了时间与空间的限制,能够培养学生在传统课堂中难以实现的自主学习和探究学习的能力而成为高职教学中一个重要的研究课题。网络课程克服了传统课堂教学模式的不足,成为现代信息化教育发展的新趋势。
随着网络技术的发展,程序设计的重点已从传统的桌面程序设计转向网络程序设计。为适应信息技术的发展需求,近年来,网络程序设计已经成为各高职院校计算机相关专业的必修课程。其主要任务是使学生掌握Web网站的基本概念、基本原理和开发的基本方法,通过讲授目前流行的Web开发技术及数据库访问技术,培养学生从Web程序设计开发、网站建设、设计到实现的实践动手能力,能够在老师的指导下完成一个具有实际意义的小型Web应用系统的开发。本文拟以网络程序设计课程为例,对网络课程设计进行探讨。
一、网络课程设计理念
以职业能力培养为核心,以实践教学为主线,打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式和以职业工作过程为导向的行动课程模式,转变为以注重培养学生解决实际问题为中心,构建课程体系,遵循由浅入深、循序渐进的原则,着眼于弱化网络程序设计的难点,强调学生动手开发能力的培养,探讨“任务驱动+案例教学”的教学模式在网络程序设计课程中的应用。
针对网络程序设计课程内容抽象、难于理解、学习困难的特点,为降低学生的学习复杂度,提高学生的实践动手能力,新授课程采用任务驱动教学法组织教学,理论知识教学以任务驱动为单元,以“必须”、“够用”为度,突出实践,加强应用性和针对性,让学生在完成任务中掌握知识,带动知识、概念和技能的学习。
对综合课的教学,围绕教学目标和内容的需要,采用典型案例组织学生进行学习、研究、锻炼。典型的小型Web应用系统案例包括留言板、BBS论坛、聊天室、新闻公告系统、文件上传系统、在线购物、网上书店等。利用案例创设一个良好的宽松的教学实践情景,把真实的典型问题展现在学生面前,让他们设身处地地去思考、分析、讨论,从而激发学生的学习兴趣,培养学生创造能力及分析、解决问题的能力。教师可通过采用案例教学法,引导学生对学过的知识加以概括性整理和深化,以形成新的认知结构,逐步递进,最终使学生形成综合网络程序设计的应用能力。
本课程所有的理论教学、课程实验、综合实训,都采用“任务驱动+案例教学”的教学模式进行设计。
二、网络课程的具体设计
(一)导航设计
网络课程信息量大,涵盖媒体素材多样,包含文本、图形、课件、音频、视频、动画等多种形式素材,内部信息之间的关系也较复杂。因此,除在信息结构上要合理设计外,对信息的导航策略要求也十分高。要求导航设计要清晰、明确、简单,符合学生认知心理,否则,学生容易迷失方向。基于导航要求清晰准确这一网站设计思路,将网络程序设计课程网站所有资源进行合理的分类,整个网络由“课程教学实施方案”和“课程网络学习平台”两大部分组成。
“课程教学实施方案”是站在教师的角度,向学生全面介绍整个课程的实施方案,让学生了解课程的教学安排,以便制订具有个性化的学习计划,界面设计如图1所示。
“课程教学实施方案”界面主要包含5个栏目:一是课程简介,包含课程简介,师资队伍两个二级栏目;二是教学大纲,包含课程教学大纲,综合实训大纲两个二级栏目;三是课程特色,包含课程特色,发表文章两个二级栏目;四是教学条件,包含校内实训基地,校外实训基地两个二级栏目;五是教学手段,包含教学方法,教学模式两个二级栏目。单击“进入”按钮可链接到“课程网络学习平台”。
“课程网络学习平台”是站在学生自主学习的角度,向学生提供可通过因特网自主进行学习的完整的网络课程,界面设计如图2所示。
“课程网络学习平台”界面包含9个栏目:一是电子教案,包含网络程序设计课程所有教案;二是电子课件,包含网络程序设计课程所有课件及所有案例分析课件;三是教学录像,包含网络程序设计课程所有教学录像,在每章的教学录像中浏览者可随意控制要播放的录像内容;四是实训教程,包含网络程序设计课程的实验教程和综合实训教程,共有12个实验和4个典型案例分析,所有实验和案例都可在线演示;五是技术专题,提供该学科当今的一些研究成果,以及配合教学内容的一些资料,有利于学生进行扩展学习;六是教学资源,提供一些网站制作素材,供学生们在制作网站时使用;七是在线测试,包含对本课程的教学内容的自测题目及其自动评判系统,输入用户名和密码,即可进入在线测试模块,在“在线测试”模块中,选择要测试的教学内容,即可进行自测和自评;八是师生论坛,提供一个师生互动的平台,包含对本课程常见问题的讨论及其解答,输入公共账号和密码即可登录该论坛,亦可注册新用户后,再登录,九是动画演示,包含所有原创动画,通过Flas演示来讲解课程中的重点和难点内容。
(二)论坛设计
为便于师生讨论和教师答疑,建立“师生论坛”作为交互讨论平台。教师固定时间和学生同时在线,就可以实时回答学生的提问,如果教师不在线,学生还可以留下问题与同学进行交流,也方便教师上线后回答。
“师生论坛”包含用户注册、用户登录、发表新帖、回复帖子、浏览帖子、用户信息等功能模块,系统功能结构如图3所示。
“师生论坛”是一个典型的网络应用系统,为方便论坛的维护和扩展,需为不同用户分配不同的权限。注册学生属于普通用户,普通用户可以发表帖子、回复帖子、浏览帖子、浏览整个论坛信息;任课教师具有管理员权限,管理员可以对整个论坛信息进行全面管理,系统工作流程如图4所示。
(三)在线测试设计
为了考查学生对本课程知识的掌握情况,实现考试功能与教育评估和教育管理功能的高度结合,使考务工作自动化,设计了一个在线测试模块。在线测试包含对本课程的教学内容的自测题目及其自动评判系统,在在线测试模块中,学生可以评价其自主学习的效果,为教师提供教学分析的依据。
根据网络考试的特点,将在线测试系统分为前台和后台两个模块进行设计。前台主要用于考生注册、登录、在线考试、查询成绩、退出系统。学生注册并登录后,即可选择考试内容进行在线测试。前台功能结构如图5所示。后台主要用于管理员对管理员信息、考生信息、考题信息、考生成绩信息等进行管理。教师或管理员登录后,即可进入后台对所有考试信息进行管理。后台功能结构如图6所示。
“在线测试”是一种以互联网为基础的考试模式。这种模式,为学习者创造了一种新的考试环境,使学生可以随时随地通过网络进行考试。学生通过学号注册成功后,输入自己的学号和密码登录进入前台,按步骤依次进行选题和答题,答题完毕后系统会自动评分,并给出考试成绩,解决了在考试后等待考试分数通知的问题。管理员或教师使用自己的用户名和密码登录后,可进入后台,对考生信息、考试信息、管理员信息、考试题目等,进行添加、修改、删除等管理,系统工作流程如图7所示。
三、网络课程设计的优点
上述网络课程设计存在如下优点:
其一,网站制作技术多样化。网络课程的前台采用Dreamweaver+Flash+Photoshop作为开发工具,后台采用ASP+Access进行设计,所有页面采用CSS+XHTML进行布局,界面设计新颖合理,教学目标清晰,定位准确,栏目设置合理,导航方便。
其二,教学录像浏览方便。在网络课程中,浏览者可随意控制要播放的教学录像内容。教学录像窗口采用框架结构布局,由三个区域组成,左上角是视频音频播放区,可任意调整视频窗口的大小,适应学生个性化的浏览要求。左下角是文字索引区,可随意选择需要播放的章节内容或知识点。右边是屏幕流播放区,播放教师计算机的屏幕内容。
其三,实验教程可实现在线演示。利用网络程序设计具有操作性强和可再现性的特点,借助现代教育技术,设计“实验教程在线演示”功能,使学生能够很直观地感知程序的运行结果,提高学生运用程序设计知识解决实际编程问题的能力,降低学生的学习难度,提高学习效果和效率。
其四,动画演示形象直观。对于教学中的重点、难点和教学手段难以表达的教学内容,通过动画演示栏目,利用多媒体技术丰富的表现力,帮助学生掌握重点,突破难点。
其五,师生论坛交互友好。论坛给师生提供一个交流的平台,为网络的互动提供便利。通过论坛,师生得以更方便地交流,更便捷地发表自己的观点,学习者可以从中获得自己想要的信息,实现网络资源共享。
其六,在线测试题库丰富。在线测试系统建立了覆盖所有知识点的题库,方便学习者自主测验、及时得到反馈信息,从而有计划、有步骤,系统地调整学习进度,使网上学习更有效。与此同时,教师(管理员)可以通过系统对学生的信息进行分析统计,有针对性地为学生提供指导。
以上网络课程设计在实践教学中取得了很好的应用效果,在配合课堂教学,提高教学质量和学生自学能力方面,发挥了重要的作用。在今后的网络课程教学中,还应以学生发展为目的,合理开发、利用各种课程资源,实现课程资源的多样整合,促进学生全面发展。
【参考文献】
[1]吕怀婉.优质网络课程资源开发与设计[J].西安电力高等专科学校学报,2012(2)
[2]刘占东.高等院校网络课程建设初探[J].职业技术,2012(6)
【基金项目】2011年新世纪广西高等教育教改工程项目(2011JGB193)
关键词:课程建设;课程设计;计算机软件
作者简介:张艳(1976-),女,河南南阳人,上海理工大学光电信息与计算机工程学院,讲师。(上海 200093)
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)05-0096-01
计算机是一门技术性、工程性和应用性很强的学科,教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会的发展战略研究报告中也指出:计算机专业的人才应该被分为科学型、工程型、应用型三类,而绝大多数应该是工程型和应用型的。许多高校注重学生专业能力的培养,纷纷开设实践类课程以满足信息社会对实用型人才的需求。因此,如何建设实践类课程无疑是摆在每位一线专业教师面前的重要课题。本文以“应用软件课程设计”课程的建设为主要探讨对象,介绍了该课程的设置意义、教学方法和实施细则,希望能对计算机专业实践类课程的建设和教学以及学生的就业有所帮助。
一、课程设置的重要意义
在大学里,设置一门课程,不能只关注这门课程所含的内容,更要考虑本科教育培养学生基本专业能力、可持续发展能力等这些本质性的问题。计算机学科问题求解的基本思路是“问题形式化描述计算机化”,以抽象、理论、设计为其学科形态。按照计算机科学与技术专业本科生的培养目标,到学生毕业时应具备计算思维;算法设计与分析;程序设计与实现系统的认知、分析、开发与应用等四大基本能力。
“应用软件课程设计”课程面向大三的学生开设,在计算机科学与技术专业四年本科教学中,是以前期的“数据结构”、“计算方法”、“离散数学”、“软件系统”(包括编译原理,操作系统)、“软件工程”、“程序设计”、“数据库原理”以及“计算机网络与通信”等课程为基础的一门软件开发技术综合应用的专业课程。该课程让学生综合运用专业知识,通过动手实践,以团队协作的方式根据软件工程的原理选择难度适中的课题,完成网络环境下基于B/S架构的综合应用软件的系统设计与实现任务。课程设置的目的就是通过本课程的系统学习与实训,达到全面提升学生综合应用软件的实际开发能力和团队合作能力,以解决传统教学中理论学习与工程应用相脱节、单门课程孤立地学习与缺乏正确运用学科体系的理念来指导学生实现综合技术全面应用的突出问题,以期有效地实现计算机科学与技术专业本科学生的培养目标。
课程开设近10年的实践证明,学生综合运用计算机专业基础知识,科学设计、开发软件,合理进行软件开发的能力得到全方位的、实战型的锻炼,不仅实现了专业理论知识与实践有效地相互结合,而且很好地锻炼了学生的动手实践能力和团队协作能力,为日后的择业起到很好的铺垫作用。
二、“应用软件课程设计”的教学内容
“应用软件课程设计”主要以曹渠江教授编写的《综合运用软件设计》一书为教材,辅助以课程网站和网络上的各类学习资源,要求学生利用软件工程、面向对象程序设计的思想,根据课程项目任务和功能完成课题的需求分析;制定课程项目详细的时间进度规范;利用面向对象程序设计、计算机网络、数据库原理、多媒体技术等相关知识来进行数据库设计与开发;熟悉和掌握网络应用的开发环境,分析课题中技术难点并进行技术攻关;根据制定的时间进度计划和需求分析,进行网络环境下基于B/S架构的系统软件模块的编写、开发与整合;对整个项目所有模块进行代码集成测试、软件产品完善;最后提交课程设计个人报告、课程设计小组报告以及完整程序。整个课程总学时为64学时,主要以机房实践为主,通过演示软件、答辩的形式公开、公平地评定成绩。
三、应用软件课程设计的实施方法
1.本课程的实施原则
实践类课程不同于其他计算机专业课程,主要以实践为主,这就比较难控制进度和公正地评价学习成绩,因此笔者制定了如下实施原则:
由教师提供网上新闻管理系统、网上宠物商店、网上公文流转系统、药品管理系统、继续教育管理系统、网上用户投诉系统、在线同学录、企业仓库管理系统、班级相册管理系统、在线学籍管理系统、网上聊天室、客户关系管理系统等难度适中的十几个项目,对于每个项目都讲明设计要求和要求实现的基本功能;按照自愿原则,四到六个同学组成一个项目小组,推选出一位组长。对于没被组合的同学,由教师统一安排,每组配备一位有项目开发与项目管理经验的研究生为指导教师,负责学生的上机辅导、课外答疑、技术咨询与指导;每组由组长填报所有成员的个人信息,以便师生之间紧密联系;每组组长代表小组全体成员与指导教师商定每周一次的辅导、提问与答疑的时间,并互通联络信息;教师每周安排两次上机,每次4个学时。最初的3周(12学时)进行理论授课,主要讲课程基本要求和安排以及软件工程、软件开发工具和方法的基本知识;设立课程公共电子邮箱,上传所有课程资料、进度安排和学生要提交的各个阶段的文档模板,每位学生必须根据给定的工作模板与课程要求,在不同时间节点完成个人与小组的初期、中期、末期三个时期的阶段报告和最终的课程设计报告;最后进行大组公开演示和答辩,全体指导教师根据答辩情况、提交的报告质量、平时上机表现与平时的检查情况集体打分,综合评定出每位学生的最终成绩。
2.本课程的教学安排
整个课程在实际教学过程中,按照16周的总体时间共分为以下5个阶段。
(1)课程设计第一阶段(3周):认真学习教材和阅读课题任务说明书,根据软件工程的理论和选定项目任务完成课题的需求分析;制定本课题的实施方案,完成个人角色任务分配等各类文档和开发规范;确定课题技术难点及其攻关措施;熟悉和掌握.NET的开发环境、后台数据库开发工具以及与课题相关的开发工具。在本阶段结束时,向指导教师提交课程设计个人及小组的初期报告。
(2)课程设计第二阶段(4周):根据制定的时间进度计划和需求分析,进行系统数据库的实现及应用软件的初步模块编写与开发。在本阶段结束时,向指导教师提交课程设计个人与小组的中期报告以及个人阶段性开发的程序源码。
(3)课程设计第三阶段(4周):本阶段是项目开发的实质性阶段,对整个项目所有模块进行开发并进行代码集成测试、完善整个软件产品。在本阶段结束时,向指导教师提交课程设计末期的个人和小组的报告。
(4)课程设计第四阶段(3周):完成全部代码的开发工作,检查并汇总本课题小组成果,课题小组完成项目开发总结报告,个人完成各自的课程设计个人报告。在本阶段结束时,向指导教师提交课程设计个人与小组的报告以及小组的完整的、可供运行的代码文档。
(5)最后是课程设计综合评价阶段(2周):对本课题设计项目综合评价,最后进行大组公开演示和答辩,检查程序运行效果;全体指导教师根据答辩情况、提交的报告质量与平时的上机情况集体打分,综合评定出每位学生的最终成绩,力求公平、公正。
另外,在课程结束后会召开师生座谈会,集中讲评、总结课程的教学、学习情况,征求学生对课程和教学方面的建议和意见,同时给学生指出专业学习的努力方向,学生给教师提出今后课程需改进的地方,使教与学相互促进从而不断完善该课程。
四、结论
“应用软件课程设计”在上海理工大学已经开设10年,是上海理工大学精品课程与上海市教委重点课程建设项目,它很好地体现了计算机专业课程的系统性、完整性、科学性和原理性,有效锻炼了学生的动手实践、软件开发和团队协作能力,对提高学生的专业能力和专业素质起到了关键作用。任课教师在教学实践中付出了很大的努力,不断完善课程的教学模式和评价手段,积累了大量经验,该课程多次受到学生的好评,很多已就业的学生反馈的信息表明:该课程对学生专业素养的培养和从学校到职场的衔接起到了很好的作用,为计算机专业的实践教学探索出一条切实可行的道路。
参考文献:
关键词 移动环境 武警山岳救援技术 微课程设计
中图分类号:G40-057 文献标识码:A
微课程是近几年教育受“微时代”发展所驱动和催化的直接产物,受到教育工作者的广泛关注。
1认识微课程
1.1国内常见的微课定义
微课程简称“微课”,它是以微型教学视频为主要媒体,针对某个学科知识点(重点、难点、疑点、考点等)或教学环节(学习活动、主题、实验、任务等)而设计开发的一种情景化、支持多种学习方式的新型在线网络视频课程。焦建利提出,“微课”是以阐释某一知识点为目标,以短小精悍的在线视频为表现形式,以学习或教学应用为目的的在线教学视频。
1.2微课程的优势
微课程的传播方式多样,可利用电脑、手机、Pad 等多媒体学习。微课程学习是一种泛在学习范式,学习者可以随时随地进行学习,学习地点不再局限于某一固定的场所,学习时间也不再局限于某一具体的时间段。学生在观看微视频的过程中,可以随时停下来思考、消化新的概念和方法;还可以回放视频,及时捕捉那些丢失的信息;学生可以根据自身的需要来控制课程进度,这种个性化的学习方式是常规课堂教学无法实现的,是微课程个性化学习方式的最大优势。
1.3微课程的不足
微课程也有其局限性。微课程所处的移动环境,在带来便利性的同时,也导致其对学生不具有约束性以及师生即时互动性弱等缺点。
2“山岳救援技术”课程的微课程设计
学员对于视频的感知共鸣和有用性最为看重,如何把理论推导过程形象演示,与学生已有的知识点类比,决定了一个微课程视频在短短的时间里能否抓住学生的思维。如果能够与山岳救援案例联系起来,将救援技术简单清晰的描述出来,则能够大大降低学员在学习时遇到的困难。教员通过生动的案例化的视频情景易于将自己的领会和感悟传递给学员。同时,在讲述知识点之后,如果能够将其与现地相融合,结合现地不同情况讲解救援技术,则能引起学员深入的思索。
互动性也是微课程设计需要关注的问题。以微课程的主要资源之一的微视频为例,尽管教员可以在教学录像中通过以往经验有意识地分析讲解学员可能遇到的思维障碍,但视频教学的录制与观看的分离决定了微课程的即时互动性弱于传统课堂教学。传统课堂教学师生可以通过提问、质疑甚至可用表情和肢体动作来进行互动,微课程的教与学事实上是被移动终端所隔离。这也就要求我们在设计微课程时,预先要针对每个知识点进行详细调查,了解学生在理解上容易有障碍之处,从而在讲解时尽可能多的进行分析解答,让学员观看视频时达到思维上的默会效果;学员学习后也可借助移动终端在教学网站上进行反馈,包括课程的易理解性、可接受性、评价和建议等,从而产生良好的师生互动。由于微课程的学习不受时间和空间的限制,学生可以自主选择视频观看,这事实上也产生了约束性弱和依赖学员主动性问题。除了从学员感知体验出发,增强视频共鸣性与有用性之外,下述方法,如在视频中提及课程网站资源、布置思考题目也是一种间接的增强约束性的手段。
3“山岳救援技术”课程的微课程开发
3.1微课程的选题
微课程的选题一定要有典型性、针对性、示范性、完整性,要选择教学内容中的重难点,并根据教学规律,教员的教学经验和教学设计,选择合适的知识点来进行开发。
3.2微课程的设计
对《山岳救援技术》的微课程设计,其中的“微”具有时间段的含义,因此在微课程设计中应以短小的时间设计为主, 以学习者注意力集中的范围为参考时间长度,一般设置在8-20分钟内,并在微课程中关注知识的连续性、整体性,从而激发学习者的思考和潜在的学习能力。
3.3微视频的制作
目前“微课程”的类型主要分为PPT 课程模式、讲课式微课程以及情景剧式微课程。其中,后两种模式的教学时间稍长,而PPT 课程模式的教学时间则控制在5 分钟左右。本项目采用PPT 结合讲课式模式,教师制作PPT 文件用以衔接各种素材。PPT 设计力求简洁,色彩不要太复杂,否则容易造成视觉疲劳,文字不宜过多,字号应不小于24 号。然后使用CamtasiaStudio 8 软件对PPT 文件、信息化资源进行录屏。之后可以用Camtasia Studio 8 软件进行视频编辑和配音、字幕等,也可采用会声会影软件进行。视频生成结果推荐MP4 格式,分辨率不低于640?80。微课程学习的终端通常为电脑、平板电脑、手机等,常见的播放器都可以播放MP4 格式文件。
3.4微课程的管理
微视频制作完成以后,可以根据不同网站的要求输出相应的视频格式,然后到已有的精品课程网站,也可以到其他公众视频网站。时要注意视频的标题、简介、关键词的填写,以便宜于学生搜索。
参考文献
[1] 郑义,张宇飞,华琳:“电路分析基础”课程的微课程设计[J].南京:电气电子教学学报,2016,38(1):26-28.
[2] 房广梅,张惠芳.高职微课程的研究与开发[J].九江职业技术学院学报,2016(1):11-12.