李 攀,陳丹琪,李寒莉
(防災科技學院信息工程學院,河北三河065201)
在互聯網+背景下,IT 技術的高速發展[1-2],對計算機專業學生提出更高的要求,大學生的創新創業項目的發展、各類學科競賽、企業招聘,都表明學生實踐能力、綜合分析問題解決問題的能力要落到實處[3-5],需要基礎更扎實、自主學習能力更強。學生在工程實踐方面,應該具有更扎實的基礎,能夠更加靈活處理各種復雜問題,因此,作為“面向對象程序設計(C#)”這種專業基礎課程,要進行深入研究探討構建合理的課程教育體系,便于學生更好掌握編程這項基本功。
本課程開設將近10 年,開設專業涉及計算機科學與技術、信息管理與信息系統等專業,一般作為面向對象語言的入門課程。開設時間為大二,學生具備C 語言的基礎,通過多年教學,存在的問題主要有:(1)本校是二本院校,學生的數學和英語基礎較弱,個體差異大,個別學生自學能力很欠缺;(2)有部分學生更重視考研和考公務員的課程,對實踐性強的課程有畏難情緒,不愿多花精力;(3)教學手段內容單一,教師對新技術在課程中的融合還是研究不夠。
課程體系的改革,要適應新工科人才的需求,教學方法和手段要多樣,線上線下教學模式要充分有效地融合,實踐教學模式要有針對性,多引入最前沿的內容,實例要更加豐富,更加貼近IT 行業的要求,強化面向對象思想、理解數據的處理,培養前臺界面的設計理念,訓練后臺數據庫操作的能力,進一步加強學生軟件項目開發的綜合能力。各項教學環節,有詳細規范的指標,環環相扣,邏輯上逐步遞進。注重學生、督導專家、同行教師對課程的評價和建議。改革課程考核方式,加強學生實踐編程能力的考核,使該課程建設在同類課程建設中起示范作用。同時,通過教師對自身科研引入教學,豐富教學內容,提高學生對課程的感性認知,增強學生的學習興趣。
結合本課程的教學目標和面向對象的軟件工程思想,逐步形成以項目教學法為導向的模塊式課程體系,教學中講練結合,邊講邊練,實現課程教學與實踐教學一體化。研究課程和課程的銜接關系,C#屬于軟件工具類課程,它是在學生學習完C 語言,再開始面向對象思想培養的一門優秀的入門課程。有了C語言作為基礎,C#的基礎語法,比如:變量和常量、基本數據類型和流程結構等內容,就可以簡略去講。這樣節約的課時盡量去詳細講授面向對象概念、封裝思想、繼承和多態的原理,這些內容非常抽象,尤其是對于抽象思維比較弱的同學,要反復深入地講解。通過一個時間段,讓學生慢慢消化,慢慢理解,一下就能掌握是很難的。而對于委托、抽象類等最難的難點,不用一刀切,要求學生必須掌握,只要一個班級中有大部分人理解即可,小部分同學不理解,可放在實踐課程中通過實踐再去強化。C#作為工具類課程,如何讓學生真正用起來,真正去解決實際問題,學生才能很好地領悟這些原理和概念,只是紙上談兵,對于軟件教學來說,都很難起到好的作用。所以將C#語言的體系結構不斷優化,精煉簡單重要的部分,細化強化難點和重點,最后通過綜合實例,進行知識的升華。
面向對象設計語言有很多,可以進行一些不同語言間對比,針對有些學生可能有Python 語言基礎,可在授課過程中通過兩種不同語言語法的對比,來加深對C#語言的理解。C#語言的圖形化界面工具是非常強大的,對初學者非常友好,這部分要多花費課時,讓學生熟練,在進行編程訓練的過程中可將一些交互技術進行引入,使學生在剛學編程時,有一定的交互思維訓練,掌握一定交互方法,對學生軟件設計能力是很有好處的。
該課程的文件操作部分也很重要,不光是文本文件還有二進制文件讀寫,直接關系到以后工程項目數據處理工作,所以要讓學生不斷理解二進制文件的結構、文件讀和寫的不同語句的用法。同時,進一步理解緩沖區的概念,學習大數據文件的讀寫,結合硬件,合理利用計算機資源,充分應用數據結構課程中時間復雜度和空間復雜度的概念,去解決實際問題。對學生不光面向對象編程理解重要性,還要理解數據結構這門課程在軟件開發中的作用。
該課程最終目標是完成一個具體綜合項目,一般是對數據庫操作,這部分內容由于學時問題,很難進行完整,所以要合理計劃學時,為該部分內容做好規劃。綜合實例部分可按照軟件開發環節,首先進行需求分析講解,給出系統設計,然后進行數據庫分析,尤其詳細介紹C#與數據庫接口,讓學生理解接口的概念。然后設計界面,充分合理使用C#軟件中各種控件,熟悉它們的屬性,包括界面布局、色彩搭配,重點是用戶對界面的操作控制、交互設計、按鈕等事件的控制,難點是學生對于監聽和響應事件的理解。后續內容網絡編程和線程的內容,要根據課時安排,可讓學生多操作,多練習,通過這些關鍵內容學習,學生對于計算機科學可以有一個更深刻的理解,對他們下一步學習有很好的促進作用,也為后續的網絡開發奠定堅實的基礎。
教師在課程的講授中具有總體把控的角色,注重學生引導啟發,調動學生自主學習的興趣,在教學模式上改變以教師講課為中心的傳統教學模式,把以往枯燥的理論教學變為圍繞一個具體典型的軟件項目案例而展開,圍繞該案例提出的目標組織各教學環節,學習完成案例所需要的知識和技能,進行各相關知識點和技能點的講解,突出知識的應用性,引導學生自主思考,遵循以學生為中心和主體、教師為主導的原則來設計教學過程,通過案例分析、理論鋪墊、動手實戰、完成案例需求的學習過程,使學生對所學知識融會貫通,提高教學效果,為學生的就業打下堅實的基礎。
在學生上機操作過程中,注重引領學生循序漸進地編寫程序。這個過程中,學生的進度是不一樣的,有可能有大的差別,要在機房中多單獨輔導,根據普遍問題,進行及時解釋和說明。從一開始就讓學生養成良好的編程習慣,尤其代碼的格式規范、命名規范,這些簡單的基本功要反復強調,不斷滲透到學生的編程習慣中。高度重視程序調試功能,每一堂課都讓學生有意識地使用程序調試功能,讓他們深刻理解程序運行過程。
教學方法要多樣,核心是對課程內容的靈活駕馭,在課堂教學中多去啟發學生,調動學生的學習興趣,將生動有趣的IT業的技術實例介紹給學生,讓他們對軟件開發更關注,更愿意去了解。課堂提問要兼顧每個同學,每個學期結束,最好每個學生都能回答幾次問題,根據學生的回答情況,可以實時了解學生的學習情況和掌握程度。每堂課結束,自己講授的感覺、經驗及學生的反饋都進行仔細分析,反復不斷,各種教學經驗就得到增長。
目前課程教學學時有限,網絡各種慕課資源比較豐富,教師可以利用優質網絡教學資源,進行良好教學互動,進一步規范完善網絡課程平臺資料,實時更新相關的教學資料,教師和學生充分利用網絡教學平臺進行答疑討論、提交批改作業,完成課堂教學錄像,并上傳至網絡課程平臺。搭建FTP服務器存儲視頻、電子書籍等占用空間比較大的學習資料,供學生課后自主學習。在網絡教學平臺上定時提交課程學習總結和心得體會的任務,通過學生的課程學習總結和心得體會,實現課后教師和學生的交流。
通過使用這些資源,教師在進行分析總結后,可以進一步改革優化完善教學資源,同時,通過相應的教研項目,制作符合本校學生特點、教師自身優勢的優良視頻教學資料和課件等。合理運用網絡教學資源,不斷提升教師教學水平,對教師自身教學能力有很大促進作用。
課程組要堅持每周的教研組教研活動,及時在教學進度、教學安排方面進行溝通,在教學設計、教學方法、教學手段、教學技巧、課堂互動等方面進行廣泛、深入的研究和探討。進一步提高師資隊伍的整體水平。建設期內課程組成員至少3 人次參加相關學術交流會議,到國內外高校或者企業中進行培訓與進修,安排課程組骨干教師與企業工程師或培訓機構教師互幫互學,參加相關實踐項目,增加實際項目經驗,通過產學研的方式培養師資隊伍,提高教師業務能力,力求跟上現代網絡發展的步伐,建設一支職稱、年齡結構合理,有較強的軟件項目開發經驗,教學經驗豐富、充滿活力且相對穩定的教師隊伍。
在課件中,對于難以理解的面向對象相關知識,可制作動畫進行演示,同時加入知識回顧、知識擴展、探索、輔導和習題等內容,并不斷地對課件進行測試,收集學生對課件演示效果的反饋意見,不斷完善,最終制作一套高層次的多媒體課件。課件知識內容范圍完整,知識體系結構合理。能充分發揮教師主導、學生主體的作用,注重培養學生解決問題、創新能力。重點難點突出,啟發引導性強,促進學生主動學習,并向學生推廣應用。
課件的制作是比較復雜的過程,每個章節內容的編排需要仔細推敲,課程知識點的羅列需要循序漸進,有一定的邏輯性,承前啟后,環環相扣。針對PPT 翻頁習慣,每個版面字符不可偏多,字號控制在24號較好,盡量選用短語、詞組,讓人過目不忘,便于學生記憶。課件中切換過程盡量少采用過多的動作方式,簡潔明了,吸引學生在內容,而不是形式上,色彩盡量采用淺色背景,這樣在白天突出文字,不會太暗。
本課程項目庫在教學中有著非常重要的作用,因此在課程內容的基礎上,進行項目庫的建設是十分必要的。項目庫內容的體系結構以課程教學大綱的知識點為主體,以教材章節內容為主線,進行分類匯總。項目的采集和編寫圍繞課程教學目標,以學生的接受水平為標準,最后按照統一格式處理后建立項目庫,將項目庫貫穿于教學內容中,可以使學生拓展知識范圍,開闊視野,理解所學的知識點,增強學生的軟件開發綜合應用能力,幫助學生逐步培養學習編程的興趣。項目庫內容主要結合教師科研內容,應用于具體學科領域,本項目庫主要涉及GIS 二次開發,通過C#語言工具,可以進行地圖的瀏覽、編輯等操作,可以進行地圖交互,不光深化了界面中各種控件的綜合使用、色彩搭配、軟件與軟件接口的交互學習,還對地理方面,促進學生的了解,開拓學生的思路。
圍繞理論教學,展開實踐教學環節,強化學生的實際編程能力,以學生為中心和主體、教師為主導的原則來設計教學過程,圍繞具體典型的軟件項目案例展開教學內容,跟蹤軟件開發的前沿,以真實工程項目為基礎,優化課程體系,加強教學內容改革,不斷深化課程教學方法與手段改革,通過軟件項目進行推進的理論教學,探索以考查學生實踐編程水平為準則的考核方式,提升教師的綜合業務水平,不斷提高教學質量。