XN/IL課程的創(chuàng)新教學(xué)方案

陳戰(zhàn)勝

摘 要：XML課程技術(shù)新穎且應(yīng)用場合多，實(shí)用性強(qiáng)但知識點(diǎn)瑣碎繁多，獨(dú)立分散、簡單不實(shí)用的案例教學(xué)模式導(dǎo)致學(xué)生無法有效掌握XML系統(tǒng)的知識體系，無法在任務(wù)面前實(shí)現(xiàn)對XML技術(shù)的駕馭，達(dá)到學(xué)以致用的教學(xué)目的。文章提出以“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)、任務(wù)引領(lǐng)”的形式引導(dǎo)學(xué)生宏觀認(rèn)識XML，用項(xiàng)目分解的任務(wù)串講XML的零散知識點(diǎn)，以軟件工程的思想組織教學(xué)，輔以創(chuàng)新教學(xué)模塊將XML相關(guān)技術(shù)和知識要點(diǎn)緊密結(jié)合起來，傳授知識和培養(yǎng)能力并重，全面提升學(xué)生分析、解決問題的能力一

關(guān)鍵詞：XML課程；教學(xué)方案；項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)；軟件工程

引 言

Internet的快速發(fā)展使得XML成為全球信息傳遞和共享的重要性日益凸顯，成為電子圖書、電子商務(wù)、遠(yuǎn)程教育等領(lǐng)域發(fā)展的需求。XML已經(jīng)成為Intemet數(shù)據(jù)描述和交換的標(biāo)準(zhǔn)，必然會(huì)替代HTML成為Web上保存數(shù)據(jù)的主要格式。XML課程是高校計(jì)算機(jī)類專業(yè)面向高年級開設(shè)的一門專業(yè)性強(qiáng)、面向應(yīng)用的課程，內(nèi)容主要涉及XML應(yīng)用及程序設(shè)計(jì)技術(shù)，特點(diǎn)是知識點(diǎn)分散繁多、技術(shù)體系龐大、具體應(yīng)用范圍廣、適用于解決特定問題。目前，XML課程教學(xué)中存在的問題是教學(xué)內(nèi)容以技術(shù)點(diǎn)分散組織，教學(xué)形式多為教師主導(dǎo)的“概念一原理一例子”模式，學(xué)生能夠理解和掌握簡單的實(shí)例，卻在課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)面對實(shí)際開發(fā)問題時(shí)一籌莫展。

如果以軟件工程思想為指導(dǎo)，借助項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)的特點(diǎn)，教師先期進(jìn)行項(xiàng)目分解，合理組織教學(xué)知識點(diǎn)，教學(xué)過程中以項(xiàng)目子任務(wù)目標(biāo)為標(biāo)尺，嚴(yán)格執(zhí)行教學(xué)進(jìn)度以達(dá)到項(xiàng)目，就可以實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。筆者提出的創(chuàng)新教學(xué)方案充分發(fā)揮項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)這種基于構(gòu)建主義的探究式學(xué)習(xí)模式優(yōu)點(diǎn)，重在培養(yǎng)學(xué)生分析、解決實(shí)際問題的能力，激發(fā)學(xué)生積極主動(dòng)完成項(xiàng)目子任務(wù)和知識結(jié)構(gòu)的主動(dòng)構(gòu)建過程，既可以保證課程教學(xué)質(zhì)量，又能更好地服務(wù)后續(xù)專業(yè)課程。

1 XML課程教學(xué)設(shè)計(jì)理念概述

“概念一原理一例子”的教學(xué)模式在XML課程教學(xué)中受到了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，而項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的教學(xué)模式在諸多應(yīng)用型課程中得到理論研究和實(shí)踐驗(yàn)證 。鑒于傳統(tǒng)教學(xué)模式無法應(yīng)對XML課程教學(xué)的現(xiàn)象，筆者提出“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)、任務(wù)引導(dǎo)”的教學(xué)方案。

“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)、任務(wù)引領(lǐng)”這種基于構(gòu)建主義學(xué)習(xí)理論的教學(xué)模式的特點(diǎn)是在一定的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用場景中，結(jié)合項(xiàng)目本身的需求分析，引導(dǎo)學(xué)生分析項(xiàng)目的功能，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生主動(dòng)參與教學(xué)，師生共同進(jìn)行項(xiàng)目分解，以使得師生隨著“項(xiàng)同深入、教學(xué)進(jìn)度”的逐步展開將所學(xué)知識點(diǎn)直接用于系列任務(wù)，既能達(dá)到項(xiàng)目的目標(biāo)，義能逐步完善和充實(shí)XML課程學(xué)習(xí)過程中的系統(tǒng)知識框架。

XML課程采用迭代項(xiàng)目教學(xué)法 ，教學(xué)方案設(shè)計(jì)思路如圖1所示。教師在備課期間，在熟悉教學(xué)大綱、先修課程、學(xué)生學(xué)情等的前提下充分學(xué)習(xí)和掌握XML技術(shù)相關(guān)資料，深刻領(lǐng)悟XML課程知識點(diǎn)與教學(xué)項(xiàng)目的對應(yīng)關(guān)系，合理有效地設(shè)計(jì)項(xiàng)目框架，既要便于項(xiàng)目的完成，又要兼顧知識點(diǎn)的傳授和講解，使得系列任務(wù)能夠自然而然地激發(fā)學(xué)生的興趣，令學(xué)生在學(xué)習(xí)新知識的過程中可以將其直接應(yīng)用于任務(wù)中，并且在師生共同推動(dòng)教學(xué)進(jìn)度的同時(shí)可以根據(jù)學(xué)生的掌握情況，靈活及時(shí)地調(diào)整教學(xué)進(jìn)度，從而保證XML課程的教學(xué)效果。

XML課程的授課通常安排在本科大三學(xué)年，先修課程包含Web程序設(shè)計(jì)、高級語言程序設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)等，學(xué)生需要掌握編程技術(shù)和開發(fā)工具。此外，擔(dān)任XML課程教學(xué)的教師應(yīng)具有企業(yè)級項(xiàng)目的橫向課題或企業(yè)兼職等經(jīng)歷，要求項(xiàng)目開發(fā)或?qū)嵺`經(jīng)驗(yàn)豐富。

2 XML課程教學(xué)創(chuàng)新實(shí)踐

“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)、任務(wù)引領(lǐng)”教學(xué)模式的首要前提是教學(xué)內(nèi)容的精心組織，基于教學(xué)大綱的知識點(diǎn)對教學(xué)內(nèi)容合理歸類劃分，使之與項(xiàng)目分解的系列任務(wù)融合；其次，要采用適于學(xué)生的教學(xué)方法，精心設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)。此外，要培養(yǎng)養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立完成項(xiàng)目的綜合能力。

2.1 XML教學(xué)內(nèi)容層次化

教學(xué)內(nèi)容的組織需要考慮知識點(diǎn)的模塊化、項(xiàng)目分解系列任務(wù)的層次化以及知識點(diǎn)教授的序化。筆者采用的“作業(yè)管理系統(tǒng)”是一個(gè)典型的Web應(yīng)用項(xiàng)目，包含數(shù)據(jù)層、業(yè)務(wù)層和用戶層。XML課程的技術(shù)體系具備該類項(xiàng)日開發(fā)所涉及的解決方案，為每個(gè)設(shè)計(jì)層面提供技術(shù)保障。圖2所示的XML知識體系正好對應(yīng)著Web項(xiàng)目開發(fā)的3個(gè)層面。

如圖2所示，XML課程的知識點(diǎn)主要包含XML數(shù)據(jù)描述和命名空間、DTD和Schema對XML文檔有效性的驗(yàn)證、XML數(shù)據(jù)格式化CSS和XSL的應(yīng)用、XML的解析模型和方法、如何訪問XML、基于XPATH技術(shù)的XML數(shù)據(jù)查詢等。

2.2 XML教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)

在XML教學(xué)內(nèi)容層次化的基礎(chǔ)上，學(xué)生能夠了解核心知識點(diǎn)的對應(yīng)層次，容易對應(yīng)到項(xiàng)目分解的系列任務(wù)，便于教學(xué)有步驟地深入。教師可在軟件工程的指導(dǎo)思想下，進(jìn)行教學(xué)項(xiàng)目“作業(yè)管理系統(tǒng)”的需求分析，對應(yīng)“數(shù)據(jù)一業(yè)務(wù)一用戶”3個(gè)功能層次進(jìn)行項(xiàng)目功能劃分并在部分教學(xué)內(nèi)容處增加拓展教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)項(xiàng)目功能、拓展內(nèi)容及核心知識點(diǎn)見表1。

“項(xiàng)日驅(qū)動(dòng)、任務(wù)引領(lǐng)”教學(xué)模式中迭代項(xiàng)目教學(xué)法的關(guān)鍵是核心知識點(diǎn)要覆蓋教學(xué)項(xiàng)目的系列任務(wù)：教學(xué)實(shí)踐中由淺人深、由易到難的教學(xué)設(shè)計(jì)既讓學(xué)生體驗(yàn)到真實(shí)項(xiàng)目的開發(fā)流程，又符合學(xué)生的學(xué)習(xí)心理特點(diǎn)，使學(xué)習(xí)興趣由淡到濃、化被動(dòng)為主動(dòng)，從而在師生的共同努力下實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。

如表1所示，數(shù)據(jù)層的工作就是完成XML數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)，包含教師、學(xué)生的基本信息、口令密碼信息、作業(yè)信息、教師批復(fù)信息等，結(jié)合DTD和XML Schema兩種XML數(shù)據(jù)驗(yàn)證手段核實(shí)XML數(shù)據(jù)的形式良好并進(jìn)行有效性檢驗(yàn)。業(yè)務(wù)層的工作主要是完成項(xiàng)目基本功能，包含作業(yè)的發(fā)布、更新和刪除，這里既包含學(xué)生對作業(yè)的操作，又包含教師對作業(yè)的操作，還可以完成與關(guān)系數(shù)據(jù)庫鏈接等功能，該層次涉及的XML技術(shù)包含DSO數(shù)據(jù)島技術(shù)、XPATH技術(shù)等。同時(shí)，為了讓學(xué)生深入了解XML課程和先修課程的融合關(guān)系，筆者特地增加了拓展內(nèi)容，主要包含SQL Server中XML的應(yīng)用、JDK+TOMCAT部署發(fā)布項(xiàng)目、基于.NET平臺開發(fā)的項(xiàng)目、示例Java編程訪問XML、ADO.NET與XML等相關(guān)技能。以.NET中的XML編程為例，其主要講解.NET中處理XML文檔的方式SAX和DOM，其中SAX方式是利用System.XML名稱空間中的XmlReader類以流模式處理XML文檔，DOM方式是利用System.Xml.XmlDocument對象以DOM方式處理XML文檔。以ADO.NET與XML為例，學(xué)生可以明確XML是ADO.NET綁定到其他語言的橋梁紐帶，學(xué)習(xí)如何使用DataSet對象訪問XML等，對于核心知識點(diǎn)和相關(guān)技能可以通過圖3所示的ADO.NET與XML綜合示例掌握。用戶層部分是結(jié)合項(xiàng)目特點(diǎn)，采用CSS或XSLT方法進(jìn)行XML數(shù)據(jù)的個(gè)性化設(shè)汁與美化顯示。

2.3 XML創(chuàng)新教學(xué)方案的實(shí)施

在教學(xué)實(shí)踐巾，教師通常是按照“先數(shù)據(jù)層、冉業(yè)務(wù)層、后用戶層”的教授次序，鑒于用戶層簡單且學(xué)生比較熟練，可以提前教授。在XML課程教學(xué)實(shí)施方案中，當(dāng)教學(xué)項(xiàng)目“作業(yè)管理系統(tǒng)”講授完畢，教師要想真正了解學(xué)生的掌握情況，離不開獨(dú)立實(shí)踐和過程考核這兩個(gè)環(huán)節(jié)。我們已經(jīng)闡述了講授過程中重在以工程應(yīng)用的方法引領(lǐng)學(xué)生分析、解決問題，以迭代項(xiàng)目教學(xué)法進(jìn)講授，讓學(xué)生在參與項(xiàng)曰實(shí)踐過程中系統(tǒng)地構(gòu)建XML知識和技術(shù)體系。

1）獨(dú)立實(shí)踐環(huán)節(jié)。

由于學(xué)校教學(xué)課時(shí)安排的不同，獨(dú)立實(shí)踐環(huán)節(jié)可以與講授環(huán)節(jié)同步，也可以在教學(xué)項(xiàng)目完成后由學(xué)生集巾獨(dú)立完成。筆者建議同步進(jìn)行且要求獨(dú)立實(shí)踐項(xiàng)目與教學(xué)項(xiàng)曰類似，難易度相似，這樣就能夠保持學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情且能夠讓學(xué)生快速應(yīng)用所學(xué)的知識點(diǎn)和技能。獨(dú)立實(shí)踐環(huán)節(jié)完全以學(xué)生為責(zé)任主體，教師重在前期提出明確的項(xiàng)目需求，指導(dǎo)學(xué)生提高完成進(jìn)度和質(zhì)量，結(jié)合學(xué)生的反饋進(jìn)行交流，共同分析、探討其設(shè)汁是否合理以及解決方案是否可行。

2）過程考核環(huán)節(jié)。

鑒于學(xué)生的學(xué)習(xí)能力有高低之分，教師在過程考核中應(yīng)對不同程度的學(xué)生提出層次化的要求以數(shù)據(jù)查詢?yōu)槔?，大多?shù)學(xué)生應(yīng)熟練掌握利用XPATH技術(shù)獲取查詢結(jié)果，尖子生應(yīng)掌握利用XQuery技術(shù)獲取查詢結(jié)果。XML課程足面向應(yīng)用的、實(shí)踐性強(qiáng)的技能運(yùn)用課程，靠傳統(tǒng)的筆試考核學(xué)生沒有任何意義，筆者建議教師在獨(dú)立實(shí)踐中加大與學(xué)生的交流，了解其對問題的分析、對知識的理解程度、面對具體任務(wù)時(shí)是否能夠靈活地采用相應(yīng)技術(shù)加以解決，同時(shí)要依據(jù)學(xué)生獨(dú)立實(shí)踐完成的效果及質(zhì)量進(jìn)行考核成績由問題分析報(bào)告（10%）、設(shè)計(jì)和編碼的過程考核（50%）、指定功能的演示（10%）、口頭匯報(bào)（10%）和實(shí)驗(yàn)報(bào)告（20%）5部分組成，

3 結(jié)語

我們在XML課程教學(xué)創(chuàng)新實(shí)踐中，通過“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)、任務(wù)引領(lǐng)”的教學(xué)方案，采川迭代項(xiàng)目教學(xué)法，以教學(xué)項(xiàng)目為載體進(jìn)行講解，覆蓋XML課程的絕大部分核心知識點(diǎn)，關(guān)鍵在于培養(yǎng)學(xué)乍分析問題、解決問題的能力，使其在教師引導(dǎo)下潛移默化地“內(nèi)化”軟件工程思想，通過系統(tǒng)功能分析知曉“要做什么”，通過XML的學(xué)習(xí)知道“如何實(shí)現(xiàn)”；同時(shí)輔以獨(dú)立實(shí)踐環(huán)節(jié)檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)以致用能力，采用科學(xué)的考核機(jī)制全方位評價(jià)和檢驗(yàn)學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力。這種XML創(chuàng)新教學(xué)方案取得了良好的教學(xué)效果，今后我們將繼續(xù)不斷積累教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，優(yōu)化教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)汁，更新教學(xué)內(nèi)容，希望對同行業(yè)的教師有所幫助。