基于“卓越計劃”的課程整合教學方法探索

唐光義 李繼革 張宏國

[摘 要]“卓越計劃”的核心是要提升學生的工程能力，提高學生的動手能力和解決實際問題的能力。框架類課程的整合教學方法是改革探索之一，可以把框架類課程整合的教學模式推廣給其他的專業方向，以此來提升我院整體的教學效果和教學水平。針對目前高校在框架類課程教學中存在的理論教學與實際應用相分離、知識點內容重復講解、各課程之間的教學案例不連貫的問題，提出了框架類課程整合的教學方法，通過教學內容的整合、教法方法的整合以及教學案例的整合，激發了學生的學習興趣、增強了學生的學習效果、提高了教師的教學質量。

[關鍵詞]卓越工程師 軟件工程 框架類課程 整合教學方法

[中圖分類號] G642[文獻標識碼] A[文章編號] 2095-3437（2015）11-0011-03

“卓越工程師培養教育計劃”是深入落實《國家中長期人才發展規劃綱要（2010-2020年）》和《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》的政策，旨在促進我國向工程教育強國邁進，培養大批量不僅有創新且適應社會經濟發展需要的高素質各個類型的工程技術方面的人才，為國家新型工業化的發展提供幫助，為建設人才強國和創新型國家的戰略服務。這對全面提高工程教育以及人才培養具有非常重要的引導和示范作用。

一、框架類課程在教學中存在的問題

卓越的軟件設計工程師是軟件工程專業的人才培養目標。隨著計算機普及和開源編程的全面應用，在程序設計的實際操作當中，許多地方都使用框架，這是軟件設計工程師所必須掌握的。然而，現在的高校雖然開設了較多的框架類課程，但在這些課程教學中，沒有統一規劃，不是存在一些知識點的空白，就是在幾門課程中間有重疊的內容。這樣學生在學習的過程中，會出現學習效果不理想的情況。而且在這些課程的開頭，都會介紹框架在程序設計中的好處，很明顯這是一個重復的內容。

（一）理論與實踐脫離

框架類課程的原理是非常重要的，但原理也是抽象的，要和實際應用結合起來，不然學生不容易理解。但是在教學過程中，受教學環境、課時不夠等因素影響，學生的實踐往往很少，導致理論講授和實踐應用脫節。

（二）教學內容重復

在各種框架中，它們也有共同點，這些共同點，在許多個框架里出現也正常，這體現了它們的重要性。可作為教學的課程，反復地講解，就會使學生感到毫無新意，甚至會讓學生產生厭學情緒，導致教學效果降低。但是現在的教學多數是以一門課程為單位來進行的，每門課程都只考慮本課程應完成的教學任務而不管其他課程，這就很容易使教學內容重復。

（三）教學案例之間缺少關聯性

在框架類課程的教學中，一般情況下都會講解幾個案例，通過這些案例，梳理一下這個課程中的知識點。但在多門課程中就沒有這樣的梳理，即學了幾個框架，每一個框架都理解，可把這幾個框架融合起來就不會了。

二、框架類課程的整合教學方法

哈爾濱理工大學是我國第二批“卓越工程師教育培養計劃”的高校，而我校軟件工程專業是黑龍江省首批改革試點專業，在教育教學改革和人才培養模式方面具有一定的引領示范作用。軟件工程專業的理論基礎是計算機科學和數學，其研究與實踐涉及進度、資金、技術、人力等方面的綜合管理，是開展最優化生產活動的過程。軟件工程專業主要是培養面向工程應用的軟件設計師，是要用軟件的方法去解決在生產過程中遇到的困難和問題，其核心思想就是程序設計。

現在框架是程序設計過程中的基礎，而且在高等院校教學的實踐中從基礎課到專業方向課，框架類的課程是一直存在的。框架可以解釋成程序設計的原理或者程序設計的基礎，也可以解釋成程序設計的思想或者程序設計的方法。程序設計的方法多種多樣，程序設計的語言也是種類繁多，但在這些程序設計中，總有一些共性，對這些共性進行整理，就可以變成一種“框架”，可以在開發中反復地使用。但是框架的共同點如果在多門課程當中都進行講解，學生就會感覺內容重復。這就需要在專業方向中做一個宏觀把握，給這些框架類課程做一下統籌安排和整體規劃，使整個教學的內容為各門課程的并集，但是他們相互交叉的地方，只在一門課當中講解。

（一）教學內容的整合

教學內容在框架類課程教學中，既是課程的重點，也是教學的核心內容。這些框架都有著自己獨特的核心應用和優勢，但與其他課程在內容上也避免不了會有重疊，這就要求我們在教學中有所刪減，找到側重點。在這些課程整合的教學實踐當中，每門課程的教學計劃是不能夠孤立的，應該在教學計劃中把這個專業方向上的多門課程結合起來進行合理地再分配，認真地思考這個專業方向需要包括哪些知識點，每個知識點需要放在哪門課程里來講解，平均地分配每門課程的難點與重點，并且對每門課程的難度和課程之間存在的聯系來進行合理地設計。在每一門課程當中可以設計一個較小的案例，案例應把該門課程的重要知識點全部包括進來。比如設計一個“學生檔案管理信息系統”，在基于MVC的WEB開發這門課程的教學中，可以通過STRUTS2框架來進行實現;在ORM框架原理與應用這門課程的教學中，添加HEBERNATE框架，通過這樣的對比可以使學生非常簡單直接的感受到所使用框架的優點。當然在其他的課程教學中，可以接著使用“學生檔案管理信息系統”的案例來講解知識點，使學生能夠把學習重心放到課程中知識點的理解上面。

（二）教學方法的整合

要想有效地提升教學成果，必須從教學方法入手。現在大學學習主要是靠自主學習，但教師在教學中必須告訴學生如何學習，用什么樣的方法學習，這就涉及教學的方法問題。這些框架類課程，主要是講述框架的原理和應用，原理的講解可以采取案例教學法或者對比教學法，通過案例的應用和對比，使學生能夠感受到程序設計中框架的好處。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教師也要明確的給學生指出在使用框架的同時，可能會出現的問題。只有讓學生體會到框架的兩面性，才能讓他們在以后在實際應用中能夠對具體的情況具體分析，判斷用框架解決當前的問題是否適合。比如在基于MVC的WEB開發中，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性得到提高，但這也增加了整個代碼的難度，同時還降低了直觀性。因此在應用中，框架是根據需要解決的問題來選擇的，不能盲目地使用。一旦學生在學完一個框架之后，找不到這個框架的缺點，就表示學得還不夠明白。

（三）教學案例的整合

框架類課程在軟件工程專業中包含的科目較多，比重也較大，所以在整合框架類課程的過程中，不能把所有的框架類課程一下子都給整合進來。在本課題的研究中，筆者把原來的JAVA語言當作基礎，以此來整合基于JAVA語言的三大框架的教學方法。在這三個框架中都有用JAVA語言實現框架的實例。在JAVA語言的教學中，筆者首先向學生講解框架的起源——重用技術，怎樣設計代碼，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計中的規范和規則，還有為什么會有這樣的規則存在，這些規則有什么好處，為了使規則更好地得到實現，就必須使用框架。在基于MVC的WEB開發當中，就是規則應用的一個具體體現，在STRUTS2當中，要想使用該框架，就必須要遵守STRUTS2的規范。在實際的教學過程中，可以使用一個案例貫穿其中，例如大家比較熟悉的圖書管理系統。在ORM框架原理與應用當中主要改進原來的數據處理方式，在原來的圖書管理系統當中需要大量的SQL語句進行數據處理，當任何一個地方數據庫的數據結構發生變化的時候，都需要修改SQL語句甚至程序代碼，使用HEBERNATE，這一切僅僅動態地修改一下配置文件就可以了，可以通過本課程對原來的圖書管理系統做一個改進。在輕量級J2EE框架SPRING當中，可以使用控制反轉IoC機制實現對象的動態管理，進一步降低系統代碼之間的耦合性，提高系統的健壯性。在該課程當中可以進一步對圖書管理系統進行改進，把本課程的知識點融合進來，使圖書管理系統更接近于實際應用。

三、整合后的教學效果

軟件開發技術JAVAEE方向的學生數量是我院軟件工程專業中最多的，他們的學習興趣比較濃厚。通過實施框架類課程整合教學的方法，我院2010級、2011級、2012級的學生已經大大提高了學習的積極性。在學習中，他們能把多個框架融會貫通，并且在項目實際的開發中，能根據項目的特點來選擇框架，且能夠活學活用。在教學過程中通過學生們的反饋，可以明顯看到這種教學方法帶來的效果，而他們對這個教學方法也表示接受和歡迎。在對畢業生的問卷調查中可以看出，通過實施框架類課程整合的教學方法，學生對教師的教學內容、教學方法、教學案例、知識點理解等都有明顯的提升，具體如表1所示。

表1 ? 實施課程整合教學方法調查結果對比

■

注：1.畢業生滿意度調查的選擇范圍為：非常滿意（3分）、滿意（2分）、一般（1分）和不滿意（0分）四個選項。2.2012屆畢業生問卷調查的實際有效返回人數為56人，2013屆為63人，2014屆為85人，表中顯示為平均值，人員的選擇是隨機的，涵蓋各個層次的學生。3.2014屆畢業生為實施框架類課程整合教學方法的首屆畢業生。4.表中顯示的為問卷調查的部分內容。

四、結束語

“卓越計劃”的核心是要提升學生的工程能力，提高學生的動手能力和解決實際問題的能力，圍繞這一核心我院對人才培養模式進行全方位改革，其中框架類課程的整合教學方法，只是我院的改革探索之一，在以后的教學改革探索和研究中，可以把框架類課程整合的教學模式推廣給其他的專業方向，以此來提升我院整體的教學效果和教學水平。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 孟大偉，吳秋鳳，劉勝輝，隋秀凜，周美蘭.“定制式”培養應用型創新人才的探索與實踐[J].中國高教研究，2008（9）：51-52.

[2] 王天寶，程衛東.基于CDIO的創新型工程人才培養模式研究與實踐[J].高等工程教育研究，2010（1）：25-31.

[3] 王剛.工科教育模式的改革和實踐[J].高等工程教育研究，2011（1）：28-31.

[4] 陳小虎，屈華昌，邵波.教學應用型本科院校的辦學理念及其路徑選擇[J].中國大學教學，2005（2）：59-60.

[5] 秦喜文，董小剛，李慧玲.線性代數與實驗教學整合研究[J].大學教育，2012（5）：76.

[6] 唐光義，張宏國，于波.軟件工程專業框架類課程的整合教學方法[J].計算機教育，2014（10）：31.

[7] 唐光義，李繼革.以專業方向為導向的JAVA教學方法探索[J].大學教育，2014（10）：117.

[責任編輯：陳 明]-