基于“卓越計(jì)劃”的課程整合教學(xué)方法探索

唐光義 李繼革 張宏國(guó)

[摘 要]“卓越計(jì)劃”的核心是要提升學(xué)生的工程能力，提高學(xué)生的動(dòng)手能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。框架類課程的整合教學(xué)方法是改革探索之一，可以把框架類課程整合的教學(xué)模式推廣給其他的專業(yè)方向，以此來(lái)提升我院整體的教學(xué)效果和教學(xué)水平。針對(duì)目前高校在框架類課程教學(xué)中存在的理論教學(xué)與實(shí)際應(yīng)用相分離、知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容重復(fù)講解、各課程之間的教學(xué)案例不連貫的問(wèn)題，提出了框架類課程整合的教學(xué)方法，通過(guò)教學(xué)內(nèi)容的整合、教法方法的整合以及教學(xué)案例的整合，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果、提高了教師的教學(xué)質(zhì)量。

[關(guān)鍵詞]卓越工程師 軟件工程 框架類課程 整合教學(xué)方法

[中圖分類號(hào)] G642[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A[文章編號(hào)] 2095-3437（2015）11-0011-03

“卓越工程師培養(yǎng)教育計(jì)劃”是深入落實(shí)《國(guó)家中長(zhǎng)期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》和《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》的政策，旨在促進(jìn)我國(guó)向工程教育強(qiáng)國(guó)邁進(jìn)，培養(yǎng)大批量不僅有創(chuàng)新且適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的高素質(zhì)各個(gè)類型的工程技術(shù)方面的人才，為國(guó)家新型工業(yè)化的發(fā)展提供幫助，為建設(shè)人才強(qiáng)國(guó)和創(chuàng)新型國(guó)家的戰(zhàn)略服務(wù)。這對(duì)全面提高工程教育以及人才培養(yǎng)具有非常重要的引導(dǎo)和示范作用。

一、框架類課程在教學(xué)中存在的問(wèn)題

卓越的軟件設(shè)計(jì)工程師是軟件工程專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)。隨著計(jì)算機(jī)普及和開(kāi)源編程的全面應(yīng)用，在程序設(shè)計(jì)的實(shí)際操作當(dāng)中，許多地方都使用框架，這是軟件設(shè)計(jì)工程師所必須掌握的。然而，現(xiàn)在的高校雖然開(kāi)設(shè)了較多的框架類課程，但在這些課程教學(xué)中，沒(méi)有統(tǒng)一規(guī)劃，不是存在一些知識(shí)點(diǎn)的空白，就是在幾門課程中間有重疊的內(nèi)容。這樣學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)學(xué)習(xí)效果不理想的情況。而且在這些課程的開(kāi)頭，都會(huì)介紹框架在程序設(shè)計(jì)中的好處，很明顯這是一個(gè)重復(fù)的內(nèi)容。

（一）理論與實(shí)踐脫離

框架類課程的原理是非常重要的，但原理也是抽象的，要和實(shí)際應(yīng)用結(jié)合起來(lái)，不然學(xué)生不容易理解。但是在教學(xué)過(guò)程中，受教學(xué)環(huán)境、課時(shí)不夠等因素影響，學(xué)生的實(shí)踐往往很少，導(dǎo)致理論講授和實(shí)踐應(yīng)用脫節(jié)。

（二）教學(xué)內(nèi)容重復(fù)

在各種框架中，它們也有共同點(diǎn)，這些共同點(diǎn)，在許多個(gè)框架里出現(xiàn)也正常，這體現(xiàn)了它們的重要性。可作為教學(xué)的課程，反復(fù)地講解，就會(huì)使學(xué)生感到毫無(wú)新意，甚至?xí)寣W(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)情緒，導(dǎo)致教學(xué)效果降低。但是現(xiàn)在的教學(xué)多數(shù)是以一門課程為單位來(lái)進(jìn)行的，每門課程都只考慮本課程應(yīng)完成的教學(xué)任務(wù)而不管其他課程，這就很容易使教學(xué)內(nèi)容重復(fù)。

（三）教學(xué)案例之間缺少關(guān)聯(lián)性

在框架類課程的教學(xué)中，一般情況下都會(huì)講解幾個(gè)案例，通過(guò)這些案例，梳理一下這個(gè)課程中的知識(shí)點(diǎn)。但在多門課程中就沒(méi)有這樣的梳理，即學(xué)了幾個(gè)框架，每一個(gè)框架都理解，可把這幾個(gè)框架融合起來(lái)就不會(huì)了。

二、框架類課程的整合教學(xué)方法

哈爾濱理工大學(xué)是我國(guó)第二批“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的高校，而我校軟件工程專業(yè)是黑龍江省首批改革試點(diǎn)專業(yè)，在教育教學(xué)改革和人才培養(yǎng)模式方面具有一定的引領(lǐng)示范作用。軟件工程專業(yè)的理論基礎(chǔ)是計(jì)算機(jī)科學(xué)和數(shù)學(xué)，其研究與實(shí)踐涉及進(jìn)度、資金、技術(shù)、人力等方面的綜合管理，是開(kāi)展最優(yōu)化生產(chǎn)活動(dòng)的過(guò)程。軟件工程專業(yè)主要是培養(yǎng)面向工程應(yīng)用的軟件設(shè)計(jì)師，是要用軟件的方法去解決在生產(chǎn)過(guò)程中遇到的困難和問(wèn)題，其核心思想就是程序設(shè)計(jì)。

現(xiàn)在框架是程序設(shè)計(jì)過(guò)程中的基礎(chǔ)，而且在高等院校教學(xué)的實(shí)踐中從基礎(chǔ)課到專業(yè)方向課，框架類的課程是一直存在的?？蚣芸梢越忉尦沙绦蛟O(shè)計(jì)的原理或者程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，也可以解釋成程序設(shè)計(jì)的思想或者程序設(shè)計(jì)的方法。程序設(shè)計(jì)的方法多種多樣，程序設(shè)計(jì)的語(yǔ)言也是種類繁多，但在這些程序設(shè)計(jì)中，總有一些共性，對(duì)這些共性進(jìn)行整理，就可以變成一種“框架”，可以在開(kāi)發(fā)中反復(fù)地使用。但是框架的共同點(diǎn)如果在多門課程當(dāng)中都進(jìn)行講解，學(xué)生就會(huì)感覺(jué)內(nèi)容重復(fù)。這就需要在專業(yè)方向中做一個(gè)宏觀把握，給這些框架類課程做一下統(tǒng)籌安排和整體規(guī)劃，使整個(gè)教學(xué)的內(nèi)容為各門課程的并集，但是他們相互交叉的地方，只在一門課當(dāng)中講解。

（一）教學(xué)內(nèi)容的整合

教學(xué)內(nèi)容在框架類課程教學(xué)中，既是課程的重點(diǎn)，也是教學(xué)的核心內(nèi)容。這些框架都有著自己獨(dú)特的核心應(yīng)用和優(yōu)勢(shì)，但與其他課程在內(nèi)容上也避免不了會(huì)有重疊，這就要求我們?cè)诮虒W(xué)中有所刪減，找到側(cè)重點(diǎn)。在這些課程整合的教學(xué)實(shí)踐當(dāng)中，每門課程的教學(xué)計(jì)劃是不能夠孤立的，應(yīng)該在教學(xué)計(jì)劃中把這個(gè)專業(yè)方向上的多門課程結(jié)合起來(lái)進(jìn)行合理地再分配，認(rèn)真地思考這個(gè)專業(yè)方向需要包括哪些知識(shí)點(diǎn)，每個(gè)知識(shí)點(diǎn)需要放在哪門課程里來(lái)講解，平均地分配每門課程的難點(diǎn)與重點(diǎn)，并且對(duì)每門課程的難度和課程之間存在的聯(lián)系來(lái)進(jìn)行合理地設(shè)計(jì)。在每一門課程當(dāng)中可以設(shè)計(jì)一個(gè)較小的案例，案例應(yīng)把該門課程的重要知識(shí)點(diǎn)全部包括進(jìn)來(lái)。比如設(shè)計(jì)一個(gè)“學(xué)生檔案管理信息系統(tǒng)”，在基于MVC的WEB開(kāi)發(fā)這門課程的教學(xué)中，可以通過(guò)STRUTS2框架來(lái)進(jìn)行實(shí)現(xiàn);在ORM框架原理與應(yīng)用這門課程的教學(xué)中，添加HEBERNATE框架，通過(guò)這樣的對(duì)比可以使學(xué)生非常簡(jiǎn)單直接的感受到所使用框架的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)然在其他的課程教學(xué)中，可以接著使用“學(xué)生檔案管理信息系統(tǒng)”的案例來(lái)講解知識(shí)點(diǎn)，使學(xué)生能夠把學(xué)習(xí)重心放到課程中知識(shí)點(diǎn)的理解上面。

（二）教學(xué)方法的整合

要想有效地提升教學(xué)成果，必須從教學(xué)方法入手。現(xiàn)在大學(xué)學(xué)習(xí)主要是靠自主學(xué)習(xí)，但教師在教學(xué)中必須告訴學(xué)生如何學(xué)習(xí)，用什么樣的方法學(xué)習(xí)，這就涉及教學(xué)的方法問(wèn)題。這些框架類課程，主要是講述框架的原理和應(yīng)用，原理的講解可以采取案例教學(xué)法或者對(duì)比教學(xué)法，通過(guò)案例的應(yīng)用和對(duì)比，使學(xué)生能夠感受到程序設(shè)計(jì)中框架的好處。但是，所有的事物都是有利就有弊的，框架也不例外。在講解框架類課程的同時(shí)教師也要明確的給學(xué)生指出在使用框架的同時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題。只有讓學(xué)生體會(huì)到框架的兩面性，才能讓他們?cè)谝院笤趯?shí)際應(yīng)用中能夠?qū)唧w的情況具體分析，判斷用框架解決當(dāng)前的問(wèn)題是否適合。比如在基于MVC的WEB開(kāi)發(fā)中，框架的使用的確能夠使程序代碼明確分層，并且降低程序模塊間的耦合性，還能使代碼的健壯性和程序的可維護(hù)性得到提高，但這也增加了整個(gè)代碼的難度，同時(shí)還降低了直觀性。因此在應(yīng)用中，框架是根據(jù)需要解決的問(wèn)題來(lái)選擇的，不能盲目地使用。一旦學(xué)生在學(xué)完一個(gè)框架之后，找不到這個(gè)框架的缺點(diǎn)，就表示學(xué)得還不夠明白。

（三）教學(xué)案例的整合

框架類課程在軟件工程專業(yè)中包含的科目較多，比重也較大，所以在整合框架類課程的過(guò)程中，不能把所有的框架類課程一下子都給整合進(jìn)來(lái)。在本課題的研究中，筆者把原來(lái)的JAVA語(yǔ)言當(dāng)作基礎(chǔ)，以此來(lái)整合基于JAVA語(yǔ)言的三大框架的教學(xué)方法。在這三個(gè)框架中都有用JAVA語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)框架的實(shí)例。在JAVA語(yǔ)言的教學(xué)中，筆者首先向?qū)W生講解框架的起源——重用技術(shù)，怎樣設(shè)計(jì)代碼，可以使代碼的重用率得到最大限度的提高。這里就得提到程序設(shè)計(jì)中的規(guī)范和規(guī)則，還有為什么會(huì)有這樣的規(guī)則存在，這些規(guī)則有什么好處，為了使規(guī)則更好地得到實(shí)現(xiàn)，就必須使用框架。在基于MVC的WEB開(kāi)發(fā)當(dāng)中，就是規(guī)則應(yīng)用的一個(gè)具體體現(xiàn)，在STRUTS2當(dāng)中，要想使用該框架，就必須要遵守STRUTS2的規(guī)范。在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中，可以使用一個(gè)案例貫穿其中，例如大家比較熟悉的圖書(shū)管理系統(tǒng)。在ORM框架原理與應(yīng)用當(dāng)中主要改進(jìn)原來(lái)的數(shù)據(jù)處理方式，在原來(lái)的圖書(shū)管理系統(tǒng)當(dāng)中需要大量的SQL語(yǔ)句進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，當(dāng)任何一個(gè)地方數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的時(shí)候，都需要修改SQL語(yǔ)句甚至程序代碼，使用HEBERNATE，這一切僅僅動(dòng)態(tài)地修改一下配置文件就可以了，可以通過(guò)本課程對(duì)原來(lái)的圖書(shū)管理系統(tǒng)做一個(gè)改進(jìn)。在輕量級(jí)J2EE框架SPRING當(dāng)中，可以使用控制反轉(zhuǎn)IoC機(jī)制實(shí)現(xiàn)對(duì)象的動(dòng)態(tài)管理，進(jìn)一步降低系統(tǒng)代碼之間的耦合性，提高系統(tǒng)的健壯性。在該課程當(dāng)中可以進(jìn)一步對(duì)圖書(shū)管理系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，把本課程的知識(shí)點(diǎn)融合進(jìn)來(lái)，使圖書(shū)管理系統(tǒng)更接近于實(shí)際應(yīng)用。

三、整合后的教學(xué)效果

軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)JAVAEE方向的學(xué)生數(shù)量是我院軟件工程專業(yè)中最多的，他們的學(xué)習(xí)興趣比較濃厚。通過(guò)實(shí)施框架類課程整合教學(xué)的方法，我院2010級(jí)、2011級(jí)、2012級(jí)的學(xué)生已經(jīng)大大提高了學(xué)習(xí)的積極性。在學(xué)習(xí)中，他們能把多個(gè)框架融會(huì)貫通，并且在項(xiàng)目實(shí)際的開(kāi)發(fā)中，能根據(jù)項(xiàng)目的特點(diǎn)來(lái)選擇框架，且能夠活學(xué)活用。在教學(xué)過(guò)程中通過(guò)學(xué)生們的反饋，可以明顯看到這種教學(xué)方法帶來(lái)的效果，而他們對(duì)這個(gè)教學(xué)方法也表示接受和歡迎。在對(duì)畢業(yè)生的問(wèn)卷調(diào)查中可以看出，通過(guò)實(shí)施框架類課程整合的教學(xué)方法，學(xué)生對(duì)教師的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)案例、知識(shí)點(diǎn)理解等都有明顯的提升，具體如表1所示。

表1 ? 實(shí)施課程整合教學(xué)方法調(diào)查結(jié)果對(duì)比

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注：1.畢業(yè)生滿意度調(diào)查的選擇范圍為：非常滿意（3分）、滿意（2分）、一般（1分）和不滿意（0分）四個(gè)選項(xiàng)。2.2012屆畢業(yè)生問(wèn)卷調(diào)查的實(shí)際有效返回人數(shù)為56人，2013屆為63人，2014屆為85人，表中顯示為平均值，人員的選擇是隨機(jī)的，涵蓋各個(gè)層次的學(xué)生。3.2014屆畢業(yè)生為實(shí)施框架類課程整合教學(xué)方法的首屆畢業(yè)生。4.表中顯示的為問(wèn)卷調(diào)查的部分內(nèi)容。

四、結(jié)束語(yǔ)

“卓越計(jì)劃”的核心是要提升學(xué)生的工程能力，提高學(xué)生的動(dòng)手能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，圍繞這一核心我院對(duì)人才培養(yǎng)模式進(jìn)行全方位改革，其中框架類課程的整合教學(xué)方法，只是我院的改革探索之一，在以后的教學(xué)改革探索和研究中，可以把框架類課程整合的教學(xué)模式推廣給其他的專業(yè)方向，以此來(lái)提升我院整體的教學(xué)效果和教學(xué)水平。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

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[責(zé)任編輯：陳 明]-