发布时间:2022-02-27 14:31:13
序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的综合课程设计总结样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。
绩效管理课程的教学目的,是使学生具有进行绩效设计、绩效实施、绩效沟通、绩效改进的基本技能,具有分析和解决组织绩效管理中存在问题的初步能力。因此,应根据课程教学目的,构建绩效管理课程的实践教学体系。结合我校2007年开始的绩效管理课程实践教学经验,绩效管理课程实践教学体系可以包括以下组成部分:
(一)案例教学。案例教学是绩效管理课堂教学普遍应用的一种教学方法。教师在课堂教学中,除了讲授绩效管理的基本知识和基本理论外,必须紧贴企业实际,使学生掌握绩效管理的基本技能和专业技能。因此,在绩效计划的编制、绩效目标和指标的设置、绩效沟通、绩效面谈、绩效总结等教学环节,都可以精选一些典型案例,采用分组讨论或情景模拟,进行案例教学。
(二)社会调查。社会调查指学生根据教学计划,事先编制企业绩效管理现状调查表,调查典型企业绩效管理的现状及存在的问题,必要时写出调查总结报告。社会调查是学生了解企业、熟悉企业的一个重要手段,在寒暑假或绩效管理课程实训、课程设计或综合实习、毕业实习等教学环节,学生都可以进行社会调查。
(三)课程实验或实训。课程实验指借助计算机模拟教学软件,安排专门的课内实验课时,学生到计算机房进行实验。实验内容包括:绩效指标及权重的设置、对员工绩效指标进行网上评价、员工绩效评分的汇总等。课程实训指学生根据指导教师的任务安排,利用企业调查资料或到网上收集相关资料,进行绩效管理的基本技能训练。如,绩效计划的编制、绩效考核表的设计、企业绩效管理制度的编制等。
(四)综合实习或专业实习。在学完人力资源管理专业的主要主干课程后,可以安排学生进行综合实习(或专业实习)。综合实习的内容除了绩效管理外,还可以包括人力资源管理的其他主要职能,如工作分析、组织设计、员工培训与开发、薪酬管理、员工劳动关系管理等。
(五)毕业实习。在学完全部理论课程后,一般在第八学期初安排学生的毕业实习。毕业实习主要是为学生就业做准备,以增强学生的实践能力和就业能力。对毕业以后有意向从事绩效管理工作的学生,可以到企业的绩效管理岗位进行顶岗实习。
(六)毕业论文。毕业论文是学生全面运用所学基本理论、专业知识和技能,对实际问题进行研究的综合性训练。毕业论文旨在检验学生的独立工作能力、分析和解决问题的能力、创新能力和科学精神。毕业论文一般在学完全部理论课程后,安排在第八学期进行。对绩效管理感兴趣的学生,可以选择先进的绩效管理工具应用、绩效管理系统、绩效管理过程、绩效管理创新等方面的课题进行研究。
二、绩效管理课程实践教学体系实施
绩效管理课程实践教学体系构建完成以后,学校应结合自身实际,制定适合的管理制度和规定,精心组织,严格实施,发现问题,不断改进。下面以绩效管理课程设计为例,其实施要点如下:
(一)编制相关的管理制度和规定。如编制绩效管理课程设计大纲,内容可包括:课程设计的性质、目的和任务,课程设计的基本理论,程序与要求,主要内容提要,考核方式与评分标准,配套教材等。
(二)制定课程设计工作计划,下达课程设计任务书。课程设计组组长根据课程设计大纲编制课程设计的工作计划,内容可包括:教学目的和要求,选题程序和题目拟定,时间和场地安排,指导教师和学生分组名单,考核方式和成绩评定办法,纪律和保障措施,课程设计工作计划表等。指导教师应根据课程设计的工作计划,编制课程设计任务书,内容可包括:课程设计的目的、课程设计的背景资料、课程设计的主要内容、任务分工、课程设计的基本要求等。较好的做法是以一个典型企业为背景,10~20个学生为一组,包括以下设计内容:确定企业使命、愿景、价值观和战略,企业各岗位说明书的编制,企业绩效管理制度的编制,企业各岗位绩效管理表格(如绩效考核表)的编制。
(三)学生按要求进行课程设计。一般做法是:先到典型企业进行实地调查,收集原始数据和资料;再根据任务书的要求完成课程设计任务;最后完成课程设计报告。在课程设计的过程中,指导教师应全过程对学生进行辅导和答疑。
(四)课程设计总结。在学生完成课程设计后,指导组组长应负责召开学生座谈会,对课程设计进行总结,并根据存在的问题,制定针对性的措施。
三、绩效管理课程实践教学体系改进
在构建、实施绩效管理课程实践教学体系以后,必须对实践教学体系定期进行检查和总结,发现问题,不断改进,形成持续改进的动态循环。根据目前绩效管理课程实践教学存在的问题,可采取以下改进措施:
(一)重视绩效管理课程的实践教学,构建比较完善的实践教学体系。学校应根据自身实际,合理安排绩效管理课程的实践教学。如设置1~2周的绩效管理课程设计或6~10课时的课程实训。有条件的学校,可开发或购买绩效管理模拟教学软件,安排6~10课时的课程实验。在学生进行综合实习或毕业实习阶段,可安排学生到企业人力资源部的绩效管理岗位进行对口或顶岗实习。
(二)重视绩效管理课程教师的培养,提高教师的实践能力。绩效管理课程是一门实践性较强的课程。可以采取教师进修,为企业提供绩效管理咨询服务,到企业人力部门兼职等办法,提高教师的实践能力和教学水平。
从课程设计与课程之间的时空联系角度探索课程设计教学,提出“并行—综合型”课程设计的新形式,即利用课余时间,与课堂教学并行进行,综合本学期多门课程内容的课程设计,如下图所示。这种新形式的课程设计能够更好地与学生所学的各门课程进行交流互动,有利于培养学生的自学能力,促进学生知识结构的转化和综合设计能力的提高。希望通过对这种新的课程设计模式的探索,促进和加强课程设计与学期内课程的联系性。(图1)“并行—综合型”课程设计模式以杜威“干中学”教育哲学和后现代教育学的基本观点为理论基础。基于上述的教育观,杜威提出了“干中学”的教学方法论原则。“干中学”也就是在实践中学习。著名的CDIO工程教育思想的哲学基础就是杜威的“干中学”。因此,“在设计实践中学习设计、学习设计创新”是指导“并行—综合型”课程设计试验研究的基本思想。如何组织和建立“干中学”的环境、贯彻“干中学”呢?后现代教育学的基本观点认为:教学过程应从教师“教”为主体转变为学生“学”为主体[7],学习过程是一个自组织过程。在这个过程中,要强调师生/学生间的对话互动性、课程信息的丰富性、提出—分析—解决问题的过程性、思维的反思性、研究结果(问题答案)的开放性和可能性,为学生提供一个良好的、开放的自组织平台,促进学生学习能力的转化和提高。这个基本教学观念在当前教育学研究热点“学生学习性投入研究”中得到了充分的证实[8]。因此,在教学的各个层面上,建构一个开放的、具有自组织特性的学习平台是指导以工业设计专业为范例的“并行—综合型”课程设计试验研究的基本原则。
二、教学试验实践
为了验证“并行—综合型”课程设计模式的可行性,对其进行更加优化的改进,我们选择一门课程设计,按照与本学期课程并行的方式完成课程设计任务的试验,并在期末按原计划安排“串行—综合型”课程设计完成相同内容的课程任务,通过对两种课程模式教学效果的比较,从而更加客观、直接的分析“并行—综合型”课程设计模式的优缺点及可行性。
(一)“并行—综合型”课程设计的时间、人员、教学内容及教师指导方法设计
为了选择合适的学生安排适宜的课程设计时间,避免“并行—综合型”课程设计模式对学生的课余生活产生影响,在本校学生范围内使用问卷星网络问卷平台进行了一次匿名的问卷调查,了解本校学生的课余时间利用现状。在参与调查的220余份问卷中,35%的学生为大学三年级学生,总体认为课余时间适中,可以选择一些自己喜欢的事情去做,其余三个年级的反馈信息显示由于所处的大学阶段不同,其相应的学习、社会实践的压力各不相同,基本上不太适用本次的课程设计试验要求。通过此次问卷掌握的数据结合对工业设计专业三年级学生课程安排时间的具体情况,确定了“并行—综合型”课程设计试验的教学对象为工业设计专业大学三年级学生,教学时间为第二学期第9周至11周。具体安排如下:在工业设计专业三年级学生中,按等距方式抽取12人,即男女各6人,其学习成绩正态分布,分成并行组6人、串行组6人;以产品模型制作课程设计为试验课程,对这12名学生布置相同的设计题目、安排相同的教师和相同的辅导时间长度,并行组完成时间为3周(9周至11周),串行组(6人)完成时间为1周(在学期末集中进行)。“并行—综合型”组学生本学期学习的相关课程有设计表现技法、设计程序与方法两门相关专业课程。因此课程设计的内容设定与设计程序与方法课程相结合,设计表现技法课程作为有力补充,构成此次课程设计的理论与实践整体。针对并行组可能存在精力较为分散的情况,在课程设计的管理方式和辅导方式上作出相应的调整和改善,以求提高或加强学生时间的利用率,改善此问题。并行组指导教师在三周内要求学生的模型制作内容与所上课程的设计作业相结合,由设计表现出发,推敲设计细节,考虑模型制作的材料与工艺选择,强化课程设计与理论课程间的联系。指导教师与理论课程教师相沟通,理论课程辅导时侧重模型制作方案的指导,使学生集中精力完成由设计到制作的整个过程。
(二)分析与总结
在两组试验对象分别完成课程设计任务过程中,采用访谈法、观察法、问卷法、焦点小组法对这12名学生的课程设计中实际体会及收获进行信息搜集和数据整理。并行组6人均认为并行制课程设计增加了与老师交流的机会,自己学习的知识更加系统和连续,在模型制作、草图表现及设计程序与方法三个课程的内容衔接与整合上有较大收获,能够体会设计流程中各环节的作用与意义;在时间分配方面,其中1人认为占用课余时间较多,相应学习压力变大,其余5人感觉课余时间利用充实。串行组6人完成状态与以往课程设计相似,学习压力较小,有充分时间完成课程设计任务。指导教师对于两组同学完成课程设计任务的态度和水平给出了相应的意见。从成绩来说,并行组学生成绩更高,可以看到模型制作过程中,设计、表达、实现的全部过程;串行组学生效率不高,进度较慢,有3人最终突击完成制作任务。本次试验对象分布均匀,试验研究方法合理有效,数据分析清晰,成绩评判客观。通过并行组与串行组试验的比较,在学生对于相同知识掌握的程度及灵活运用的能力方面并行组优势较为明显,不足之处在于对学生平时课余时间安排有一定影响,但是却很好的发挥了学生学习的自主性。本次课程设计试验较为成功,并行组达到预期效果,对于今后课程设计模式的调整探索了一条新路。
三、结语
电子技术课程设计是电类专业学生学习完数字电子技术和模拟电子技术理论课及实验课之后的重要的理论和实践综合设计环节,是学生掌握和具备电子技术基础知识和单元电路的设计能力之后,进一步学习电子电路系统的设计方法和实验方法,是把理论运用到实践中进行再体会,着重提高学生分析问题和解决问题的能力,培养学生的创新精神,为以后从事电子系统设计和开发应用打好基础。如何在这一环节启发学生人创新意识和实践能力,并掌握电子设计的新技术新方法是一个值得不断探索的课题[1,2,3]。近年来,随着EDA技术的普及与应用,将EDA技术引入到电子技术课程设计中,在培养学生综合能力和工程设计能力方面作了一些探索和尝试,经过几个学期的实践取得了较好的效果。
1传统电子技术课程设计教学的弊端
传统的电子技术课程设计的教学过程中有一些弊端,主要表现在以下几个方面。第一受到教学经费及实验场地和实验时间的制约,辅导教师缺少;第二,课程设计题目狭隘,缺少个性,有的课程设计题目向乎是纸上谈兵,设计过程枯燥乏味;第三,学生综合能力培养受到限制,阻碍了学生创新能力的发展和发挥,导致学生对课程设计兴趣降低,不利于学生主动探索精神的培养。
2电子技术课程设计的教学改革
2.1教学方法的改革
电子设计自动化(EDA)技术是当前工程设计的新技术,它的应用使得电子系统的设计手段产生了深刻的变革[4,5,6,7]。在教学中采用虚实结合法,“虚”是指学生在完成电子系统的初步设计方案以后,用应用软件对整体电路进行仿真,验证设计方案的或能,修改方案设计中的原理性错误。“实”是指学生对所设计的电路在实验室进行实物制作。虚实结合法中“虚”是手段,“实”是目的,虚拟仿真不受实物实验条件的限制,能够拓宽学生的设计思路,实物制件与调试是最终实现的结果。虚实结合法进行电子课程设计的流程如图1所示:1)选题及方案设计:根据课程设计的预期目标,提出几个不同的、难度大体相当的、具有实用性的电子电路设计题目及性能指标,由小组成员集体讨论选择设计题目,组织小组成员查找相关资料,并要求小组成员每人都提出自己的初步设计方案。然后小组成员讨论各自的方案,相互提出修改意见,发挥团体精神,集思广益,最后确定设计方案。2)电路虚拟仿真:电子设计自动化是当前工程设计的新技术,它的应用使得电子系统的分析设计手段产生了深刻的变革,是电类学生从事工程技术工作必须掌握的技能。在学生根据设计课题初步确定方案后,要求先在虚拟仿真台上对设计方案进行仿真,观察电路功能是否满足设计要求,分析主要元器件参数对电路指标的影响,初步了解电路的工作情况,适当更改元件参数使之达到技术指标的要求,为电路的实际调试做准备。3)实物制作及调试:对实物电路进行安装,可以培养学生严谨、求真的科学态度和认真踏实的工作作风。从实物的制作及连接可以让学生接触实际中使用的元器件及识别,观察实际元件的外形及标称方法,可以在实物制作中提高焊接的技能以及集成芯片和面包板的使用。调试技术是工程技术人员必须熟练掌握的基本技能,在加信号的情况下进行单元电路的调试,单元电路能正常工作后再逐步扩大调试范围,直到完全符合设计要求。调试完毕后,比较电路实测的性能与计算机的虚拟仿真结果,认识虚拟仿真在电子技术设计中所起的作用,培养学生软硬件的综合应用能力。4)答辩及设计报告:答辩主要检查的提问课程设计课题的基本原理、基本设计方案、电路图等相关内容及学生的理解和掌握情况。答辩以小组为单位,采取抢答的形式,答辩题目按难易区分2-3个层次,抢答的题目难度越大则得分越高。总结报告是学生对课程设计全过程的系统总结,按规定的格式进行书写,作图要规范,通过撰写总结提高学生的方案表达能力、工程制图能力和科技写作能力等基本综合素质。
2.2设计课题内容的改进
电子技术课程设计所选的课题来源于工程实际,能够反映现实生活中的应用,并且能尽量覆盖电子技术理论的主要知识点。比如,振荡电路、组合逻辑电路、计数器、译码器、寄存器、循环脉冲发生器等,既要使大多数学生能够在规定时间顺利完成,又要使课题有一定的自由空间,以开阔学生思路,发挥学生的创造性和主动性。结合几个学期的工程实践经历,目前电子技术课程设计已经开设的题目有数字钟、数字频率计、交通灯控制、篮球比赛计时器、救护车报警器、抢答器、循环彩灯等。在选题时,学生自由选择提供的课程设计题目,也可以自拟题目。
3教学的收效
上述教学实践极大地激发了学生的设计热情,从学生所写的课程设计总结来看,大多数学生在不同方面都有很大收获。3.1激发了学生的积极性学生感觉到利用所学的电子技术知识可以实实在在的做出电路来,提高了学生对所学专业知识的信心,激发了学习理论课的热情。3.2掌握开展实践活动的科学方法学生对开展工程实践活动的科学方法和步骤有了切身体会,为进一步学习其它专业课的设计和以后的专业工作奠定了基础。3.3增强了团队合作能力以团队合作的形式完成任务,分别查找资料、模块设计、电路调试等从而使学生在设计过程中学会相互沟通协调,相互支持配合,增强了责任感和团队合作能力。
4结束语
第一,首先明确该课要完成的教学目标,而教学目标的确定必须结合学情,包括学生的兴趣爱好、思维能力、认知水平等来设置教学目标。第二,教学目标要具体化和可操作化,教学目标设置不可笼统为抽象的能力、情感、价值观三维目标,而是要每一个维度目标有测量标准,例如能力目标可通过是否能有感情地朗读诗歌,能具体认识多少汉字等可操作观测的目标。第三,目标之间有内在联系。设置教学目标可以按照从近期到远期,从简单到复杂,从思想到行为目标等循序渐进地逐步完成。第四,目标的价值引导原则。在具体的语文教学设计上,需要引导学生从非理性、肤浅、表面、片面的感性认识,向辩证、理性、有逻辑的认识引导,注重对学生的思维价值的引导。
2过程模式课程设计
过程模式课程设计指的是课程设计不再按照明确具体某一教学目标去设计教学内容,而是尽可能地展现教学内容的原理和逻辑的设计思路。过程模式理念源于西方的进步主义教育运动,包括结构主义教育家代表皮亚杰和布鲁纳等人,他们认为人的学习过程是认知能力逐步加深的过程,而不是我们预先设置了某一目标然后他们就能达到。这个教学过程更多地培养学生的认知知识的能力,是否达到某一目标完全取决于他们自身的认知结构。英国教育家斯坦豪斯明确提出,过程模式课程设计比目标模式更适合于以知识为中心的课程教学。
例如数理化等学科知识。依据过程模式课程设计原理,小学语文教学可采用开放式原理设计语文教学。第一,设置一般性的教学目标,这里的一般性教学目标主要针对的是培养学生思维和认知能力的目标,而不是侧重知识性的目标。第二,设置创造性的开放的教学活动。在具体的语文教学过程中,可以通过游戏,情境设置等动态教学的方式,加强教师和学生的互动与合作,让学生在体验过程中获得知识,并提高他们的认知能力。第三,教师引导学生总结课堂知识,完成课堂教学。第四,在最后教师对教学效果的评价应该更注重教学过程中学生认知过程的评价。
3自然模式课程设计
自然模式课程设计是建立在对目标模式和过程模式的综合折中的基础上的。最早有美国教育家瓦克提出,通过既借鉴目标模式的规律有序可检测的优点,又借鉴过程模式的过程开放发散有创新的优点,建构一种实用性的新课程设计模式。自然模式课程设计既反对单一传统的目标模式设计,又对过程模式的脱离课程目标的怀疑,主张课程设计应该综合考量各种教学因素。自然设计模式包括三个元素:教育立场、教学思考、教学具体设计。其中教育立场是课程设计者的主观意志和思想,是整个自然设计的引导;教学思考主要指的是教学过程课程设计的进度把握方案,要求要灵活开放;教学具体设计是在前两个环节的基础上,依据设计者的意志设计具体的教学过程。
小学语文教师可以根据自然模式课程设计的折中原理进行课程设计。第一,设置开放性而不是标准化的教学目标,目标起着对教学的引导作用而非具体的规范。第二,主要发挥教师的主导作用,学生属于参与角色,例如在一堂语文课中,对某个句子的修辞改用何种修辞手法,教师可提出不同的方案,由学生来选择,而教师则引导学生具体认知修辞手法是否与该句子合适,经过分析与选择后得出最优的答案。
4情境模式课程设计
情境模式课程设计最早是由美国教育家史密斯提出的,并由斯基尔贝克和斯考特等人发展。情境模式课程设计试图通过对某一情境分析来解决和回答教学问题,在情境分析中运用和掌握知识。情境模式与课程设计的结合会涉及到多方面内容,例如某一情境的社会因素、学科因素、代入感等方面问题,通过情境分析来培养学生发现问题、认知事物的能力。
5总结
本科生课程设计是针对建筑环境与能源应用工程专业一个重要的实践环节,北京工业大学建环专业开设分的课程设计。通过对2010级课程设计的教学组织介绍以及效果分析,体现该课程设计的基本内容以及教学方法在学生对设计内容、设计方法、方案确定等几个方面的能力培养都起到了重要的作用。通过有效的课程设计指导,培养学生独立思考和分析解决问题的能力,以及工程应用能力,实现理论和实践相结合的目标。
关键词:
建筑环境与能源应用工程;课程设计;组织;问题
一、课程设计的目的
“建筑环境与能源应用工程专业”是与实际工程紧密相关的专业学科,学生仅仅通过在校期间理论知识的学习,对于本专业知识的理解和应用是远远不够的。课程设计这一教学环节的设置意在指导学生将理论知识与实际工程相结合,将自己所学知识融会贯通;与此同时,结合实际的工程设计,了解设计的内容、方法和步骤,增强收集资料、理论联系实际的能力。最后,以小组的方式进行的课程设计,能够在培养学生独立分析和解决工程实际问题的能力的同时,也培养学生的创新精神和团队合作意识,提高对未来工作的适应能力。
二、课程设计的教学组织
北京工业大学建环专业本科生课程设计安排在大四上学期第四周至十六周共14周,成绩总计分。课程设计内容主要以“空气制冷”、“供热锅炉”课程的教学内容为基础,要求学生以小组形式分工合作,完成从冷热源到末端的供暖空调系统的设计。
(一)课程设计步骤
(1)布置设计任务。北京工业大学建环专业的教师团队共同商讨确定课程设计的题目以及内容要求,针对以往同学们出现的问题进行改进,细化设计任务,制定详细的综合课程设计指南及任务书,并且为学生们提供必要的设计参数,设计对象为某高校办公楼供暖空调系统设计。(2)授课讲座答疑。在课程设计过程中,针对学生在课设中出现的问题,围绕课程设计的重点、难点,分阶段集中不定期安排几次专题讲座,如典型建筑暖通空调设计方法、计算机辅助软件应用、工程案例剖析等。通过专题讲座解决学生设计过程中存在的问题,引导学生将理论知识贯穿在整个设计过程中,并能熟练使用标准、规范和设计手册等资料。(3)导师监督考核。为了做到因材施教,努力发挥学生的积极性并且及时解决问题,提高设计效率,同时锻炼良好的团队合作精神,采取分组导师制度,每位教师负责3~4名学生。(4)课程设计答辩。课程设计答辩时间安排在第11周以及第17周,分别进行供暖和空调设计答辩,答辩方式为集中答辩,所有教师分组根据学生答辩情况提问,独立给分,最后全体教师汇总给出综合答辩成绩。
(二)课程设计讲座与内容
为了使学生了解整个课程设计时间安排并且增加对内容的了解,由课程设计负责老师安排一次课程设计动员及任务布置,选择两名研究生作为助教,由于他们对本专业内容熟知,并且熟悉课程设计流程以及内容,易于引导学生更快的从理论知识转化成实践设计中,建立学生与教师之间有效地沟通机制。具体的授课讲座内容分为以下五个部分。(1)采暖空调系统设计引论。综述本科生在前三年里学习的专业知识以及相关的专业课程,针对暖通空调设计基本常识,让学生讲理论知识转化为实践中,同时介绍在设计中基本注意事项,避免出现设计失误。(2)采暖负荷计算及常规设备选型。首先回顾学过的《供热工程》等相关课程,提出设计必须遵循行业规范,让学生逐步从学习转向设计,讲座教师介绍采暖设计步骤,为学生们详细讲解采暖中走廊、卫生间、楼梯间等供暖常见问题,避免学生走进误区。(3)锅炉房设计。结合《锅炉与锅炉房设备》课程以及锅炉房设计规范,从锅炉容量、循环泵流量、扬程确定、软化水系统、补水系统、定压系统以及送引风系统等各个方面介绍锅炉房设计的步骤。(4)空调系统设计及设备选型。结合《空气调节》课程,以及前面关于供暖设计的相关讲座,学生独立完成空调系统的设计,让学生在设计中体会到设计与理论知识的不同,设计中应当结合建筑中各领域的要求,融合到一起,完成设计要求。
(三)课程设计考核方式
课程设计的考核方式分为导师考核和集体答辩两个方面,各个设计阶段的考核,由各位指导教师灵活安排、分工负责。集体答辩分为两个部分:供暖设计以及空调设计。组织全学科部教师分组答辩,每次答辩每位学生限时15分钟,学生汇报8分钟,教师提问7分钟。最终的考核成绩总分为100分,学分为分。
三、课程设计的效果分析
通过一学期的课程设计,学生在各个方面都有了很大的提高,主要表现有:(1)学生能将自己的专业知识与理论进行有效的结合。在课程设计初期,学生由于没有经验,对于工程会犯一些常识性问题,比如管道的设计中,没有考虑阀门的分类和使用。经过锻炼,学生能够很好的更加全面的考虑问题,考虑实际工程的需要,将自己的理论知识与实际工程更好的结合。(2)自主学习以及分析问题解决问题的能力提高。学生在校期间学习的理论知识都是书本上的,而实际的项目中会遇到许许多多的意想不到的问题,学生通过自己动手,通过收集资料,查阅规范,与同学探讨等方式,不仅仅加深了对专业知识与行业规范的了解,更加加强了自己独立分析和解决问题的能力。(3)培养了团队合作能力与教师的沟通能力。得益于团队合作的教学方式,学生通过团队合作,使得学生能够更好的培养团队意识;教师的直接指导,加强了学生与老师之间的交流,使得学生与教师共同学习,交流,增强了他们的表达能力。
四、问题分析及解决方法探讨
通过本次的课程设计,可以看出大部分同学能够对整个暖通设计的流程及基本的设计问题有比较清晰的认识和把握,但从平时的答疑、课程设计讲座的提问及答辩的情况来看,很多同学的课程设计还是存在着一些不足,现主要提出以下几点:(1)设计手册及节能规范的熟知度不够。工程设计手册及国家、地方行业规范、标准作为暖通工程设计的基本依据,理应是最为重要的参考资料,理论教学难以涵盖工程设计的各个方面,需要从这些参考资料中寻求答案。由此看出,面对诸多暖通行业的参考资料,在理论教学中进行适当的解读与学习很有必要。(2)系统方案的确定缺乏深入的思考和有力的依据。供暖、空调系统形式的确定是整个课程设计中最重要的环节。很多同学在系统形式确定这一环节只懂得选用而不懂得比较。从最终课程设计的结果可以看出,在方案确定这一环节,不同方案的思考与评比这一内容还有待完善。(3)水力计算部分有所不足。风系统及水系统合理的水力计算不仅关系到冷热源部分所输出的冷热量能否按需分配到末端用户,更关系到整个系统的运行是否稳定、有效、节能。水力计算的理论学习往往是最难掌握的部分,一个简单的小系统就需要很大的计算量,不同的系统形式往往有多种不同的计算方法,并且计算步骤繁杂,虽然很多同学的水力计算部分能够完成,但其中的步骤并不明晰。如何寻求理论设计与软件辅助设计的平衡变得极为重要。(4)分类设计理念不强。同一建筑往往有不同形式、不同使用功能的房间,尤其对于综合性建筑,很多房间的使用时间不一,所以,对不同的房间、空间,应有不同的分类,同时应划分不同的系统。通过本次课程设计的情况来看,系统划分单一。另外,对各类型房间的供暖、空调的形式不明确,对特殊类型空间如走廊、楼梯间、卫生间、地下车库、门厅的设计知识缺乏,是普遍存在的又一问题。无论在参考书籍还是在理论教学中,往往重视供暖、空调的共性而忽视适用于不同类型空间的个性。所以,此方面理论的学习与指导还有待加强。(5)对系统的认识缺乏整体性。无论是空调系统还是供暖系统,都是与冷热源机房相连。所以,冷热源侧与用户侧是不可分割的整体,系统设计应该有整体的理念。但很多同学只知道供暖系统需要补水定压而不知锅炉房需要有补水定压装置,只知道供暖系统需要补水定压而不知空调系统需要补水定压,只知道用户侧需要水力计算而不会机房侧的管路平衡与确定。多数时候,理论教学教授的是共性的知识,但往往,这种共性没有推广到个性中去,这同样是理论教学有待完善的重要内容。
五、结语
通过专业课程设计的学习,学生不仅仅对于专业知识有了更深的了解,同时对于将来从事的行业,有了更近一步的认识,根据课程设计过程中反映的问题,教学工作还需要从以下几方面进行改进:(1)在平时的教学中,注重将实际与理论相结合。学生在课程设计中,尤其对于工程知识,会犯一些常识性错误。这就要求在平时的教学过程中,教师能够针对一些重要的工程常识性问题进行归纳总结和讲解。(2)在课程设计过程中,给予及时有效的指导。学生对于一个完整的设计,缺乏整体的认识,指导老师应当给予及时有效的指导。这需要指导教师和学生能够进行密切的联系,良好的沟通,使老师能够及时了解学生的问题,并给与恰当的指导。(3)课程设计完成后,及时进行总结。由于课程设计中会遇到很多意想不到的问题,学生需要多次进行修正和完善,这就需要在每一个阶段学生和指导老师都需要进行设计的总结,通过总结,学生能够学会如何更好的解决问题,避免类似错误的出现,老师能够总结经验,对今后的教学进行更好的指导。
作者:潘嵩 王新如 李娜 王未 许传奇 王云默 单位:北京工业大学建筑工程学院建筑环境与能源应用工程系
参考文献
[1]陈超,蔺洁,李俊梅,等.课程设计•毕业设计指南(第二版)[M].江苏凤凰出版传媒股份有限公司,2013.
[2]谢静超,刁彦华,毕月虹,赵耀华.探讨科研与教学结合的必要性[A].土木建筑教育改革理论与实践(第12卷)[C].2010.
关键词:数据结构;课程设计;以人为本
1 背景
数据结构课程是计算机相关专业的专业基础课程,也是专业课程体系中的核心课程。数据结构课程设计与其他课程设计不同,它不仅是对本门课程知识的综合训练,而且要综合运用几个学期积累的程序设计知识,是对程序设计能力的一次关键的训练;因此,需要以整个教研室的力量完成该课程设计的教学工作。
在数据结构课程设计教学中,学生的基础、心态、积极性等因素在很大程度上影响教学的效果。近年来很多教学一线教师对数据结构课程设计面临的问题进行了探讨,介绍实践经验或提出改革建议,如基于问题驱动(以问题求解为核心)、案例驱动、任务驱动和项目驱动的课程设计模式;文献[6]指出以人为本的教育理念是时展的产物,主张把人放在第一位,以人作为教育教学的出发点;文献[7]认为提高教学质量的关键是在教学中坚持以人为本。数据结构课程设计教学涉及出题、选题、指导、评价等工作,任务繁重,参与的老师众多,因此,探讨如何在数据结构课程设计教学管理和教学实施过程中贯彻以人为本的理念,对数据结构课程设计的教学工作具有指导意义。
2 数据结构课程设计教学中的问题
在数据结构课程设计教学过程中通常会遇到以下问题:
(1)学生程序设计基础薄弱。高级语言程序设计是数据结构课程的先导课程。学生对于高级程序设计语言的语法知识的掌握和具备的基本程序设计能力是顺利完成数据结构课程设计的基础。由于计算思维与人类思维差异较大,尽管有些学生学习高级语言程序设计课程非常努力,但对于设计程序解决实际问题仍然不得要领。无论国内还是国外的高校,这都是困扰计算机相关专业教学的一个重要的问题。
(2)存在照搬、照抄他人课程设计的现象。部分学生在接受课程设计任务时没有建立起靠自己的努力认真完成任务提高自身能力的意识,当课程设计时间不够,无法按期完成任务时,从而采用抄袭的办法以图过关。查阅资料,消化吸收他人的解题思路,完成自己的课程设计,这原本是很好的方法;然而,由于数据结构课程设计的题目相对固定,在互联网上很容易查找相似题目的课程设计源代码。这些学生不是借鉴资料中解决问题的方法,而是直接拷贝,或者简单地改头换面之后交给老师。
(3)存在重视编码、轻视设计的现象。由于数据结构课程设计的题目完全可以不运用数据结构的知识直接用程序设计的方法来完成。有些程序设计能力较强的学生习惯于跳过设计步骤直接编写程序代码,看似他们在编程中使用了一些数据结构课程中的存储结构和处理操作,其实根本没有领会和运用数据结构的基本思想和方法。除了编码前的设计外,测试和分析也常常被学生忽略。
(4)很多学生在完成课程设计过程中不能与老师及时沟通。对于学生而言,理想的情况是在课程设计过程中只要遇到问题,指导老师都能及时详尽地指导;然而,这几乎是不可能的,由于学生多、问题多,而且在设计、编码、测试和分析中的每个学生的问题都不同,老师通常需要较长的时间来了解问题,然后才能给予解答,难以保证问题解答的及时性。导致很多学生很少提出问题,老师也不了解具体出现了哪些问题。还有一些学生问题特别多,不愿意靠自己的努力去解决,只要有困难就找老师,造成过度指导的现象。
对于上述问题,运用单一的教学模式是不够的,在数据结构课程设计的教学过程中,导人以人为本的理念是提高教学质量的关键。
3 以人为本理念的工作原则
以人为本是一种管理理念。在高校教学管理工作中贯彻以人为本,既要以学生为本,使学生健康成长成才,也要以教师和教学管理人员为本,调动他们的工作热情和积极性,推动学校各项工作的有序运行。一门课程的教学实施是高校教学管理工作的一个基本单元,是贯彻以人为本理念的一项具体工作。根据数据结构课程设计的具体要求,我们整理出在该课程中体现以人为本理念的工作原则,具体体现在以下几方面。
(1)尊重学生兴趣和发展目标上的差异。学习数据结构课程设计的学生并不都是以软件设计专家等为发展目标。有些学生在了解计算机专业、经历了程序开发体验之后,基于自身的兴趣和特长逐渐树立不同的发展目标,因此,教学管理在坚持课程目标的同时,考虑学生的发展目标和兴趣爱好,这是体现以人为本理念的一项重要的工作原则。
(2)正视学生程序设计基础的差异。对于程序设计基础较差的学生不能简单地降低题目要求,而是在题目设计、启动报告、选题过程、指导、评价、总结等各个方面都考虑鼓励、激励和帮助他们向自己设立的目标靠近。
(3)增加学生与指导老师交流的机会和形式。学生在完成课程设计的过程中需要得到及时指导,由于问题不同,如果采取一对一的有问即答方式,指导老师没有足够的时间;因此,采用灵活多样的师生交流方式也体现了以人为本的理念。
(4)明确区分指导与管理工作。数据结构课程设计指导老师的任务是帮助学生制订切实可行的进度计划、随时检查学生的进展、帮助学生解决遇到的问题。管理任务包括计划安排、过程监控、评价和总结等。这两类任务要明确区分开来,否则容易造成管理混乱,给学生带来困扰,不利于课程设计的顺利完成。
(5)尽可能不额外增加指导教师的工作量。高校教师在承担基本教学任务的同时,还肩负着科研的重任;如果改革使得教师工作量显著增加,教师的积极性就难以提升,这会影响实施效果。所以,教学工作不仅要以学生为本,考虑学生作为教学接受者的实际情况;还要以教师为本,考虑指导教师的主观能动性和客观的任务承受能力,不能为了教学改革无限制地给教师指派额外的工作任务。在构建数据结构课程设计工作实施方案时,应该想方设法提高教师指导工作的效率,确保指导教师的工作量不会大幅增加。
无论是从学生的自身差异出发,还是从教师的实际情况出发,在数据结构课程设计这一具体的微环境中贯彻以人为本的理念,有利于该教学过程的顺利实施,同时更好地诠释了以人为本理念的工作原则。
4 以人为本理念的教学过程
数据结构课程设计的时间安排主要有两种:一是在学期末或者学期初停课1~2周集中进行;二是要求学生利用课余时间分散进行。前者似乎比后者更好,因为教学效果的提升必须以指导老师的加倍付出为前提,基础较差的学生要在短时间内完成任务就需要指导老师更多地指导。
我们采用时间上的梯次安排法,也就是分成3个或者更多个梯次,不同梯次使用不同的时间安排,要求也不同。最高梯次适合基础好的学生,留给学生的时间大概两周,要求在时限前一次性提交课程设计报告和代码。中间梯次适合程序设计基础较强但设计能力弱的学生,分两个阶段完成任务,每个阶段为两周时间,第一阶段根据老师提供的比较粗糙的设计进行编码,第二阶段分析所写代码的不足,改进设计且重新编码。对于编码能力弱的学生,可以借用软件工程中的原型法来进行,把任务划分成若干部分,一步步地做,根据每一步的需要,老师可以提供函数库作为替代部分,但这需要老师投入更多的时间,同时要求整个课程设计的时间延长。
这种灵活的时间安排虽然适合数据结构课程设计的实际情况,却需要老师们的密切配合和精细的管理,而且在教学管理和实施过程中坚持以人为本的理念以取得最佳效果。下面分别按照计划与准备、启动、选题、课程设计、评价和总结6个阶段阐述体现以人为本的数据结构课程设计教学过程。
1)计划与准备阶段。
本阶段的任务是做好人员分工、任务安排和时间安排。参与数据结构课程设计工作人员根据所承担的不同任务分为5类:管理员、指导老师、讲座教授、评审老师和教研室主任。不同人员的职责如下。
管理员由一线教师承担,可以有多个管理员分别负责不同学生的数据结构课程设计管理。管理员的任务是按时间安排收集文档资料、检查学生的进展情况,并做好记录,从指导老师和学生那里收集、总结一些共性问题提交给教研室主任。指导老师主要任务是准备题目并对题目作详细的描述和要求,规定题目的限选人数,帮助学生制订进度计划,指导学生解决遇到的问题。讲座教授的任务是精心准备和主讲各种专题讲座(包括启动报告)。可以根据以往的经验提前总结一些针对典型问题的讲座,并根据收集上来的具体问题充实讲座内容。评审老师的任务是根据管理员收集的文档、资料和进展记录对学生所做的课程设计进行打分。规范了不同工作人员的职责,有利于教学过程的顺利实施。教研室主任负责总体协调、推动进程和最后的工作总结。
数据结构课程设计围绕题目进行,题目主要由指导老师提供,学生也可以自行选题。对于指导老师提供的题目,其本人应该亲自完成该题目的设计、实现和测试工作,并且形成规范文档。每个题目有详细的描述、要求、难度系数和限选人数。题目描述应该留有余地,供学生发挥自己的想象力。题目设计尽量有实际应用背景,如有向图求解最短路径问题,赋予了物流或者旅游等背景之后,题目本身就鲜活了。每个指导老师可以准备多个题目,这项工作往往在第一次进行时花费的时间多一些,以后每年只需做细微调整即可。指导老师把每个题目的描述、要求、难度系数、限选人数、报告文档和代码提交给教研室主任。教研室主任召集所有相关人员对这些题目进行研讨,以便对于题目要求、难度系数、评分标准等方面达成统一。
2)启动阶段。
启动报告以讲座形式进行,主要强调数据结构课程设计的重要意义,介绍与数据结构课程设计相关的各项安排,展示和讲解数据结构课程设计范例。启动报告的主要目的是让学生全面了解课程,调动学生的积极性。讲座教授在主讲各种专题讲座时切忌使用自己设计的例证性错误实例,尽可能使用学生写的文档和代码,分析其中的问题,教给学生解决问题的办法,而不是仅仅告诉学生问题的正确答案。
3)选题阶段。
该阶段主要工作是确定每个学生的题目,同时也就确定了指导老师,选题过程如下:
(1)学生选择已公布的题目(不受限选名额的限制);
(2)该题目的指导老师根据学生的情况和题目难度确定接受选题的学生名单(不得超过该题目的限选人数);
(3)没有被接受的学生可以进行再选题,直至每个学生都找到自己的题目。
确定题目之后,学生同指导老师一起确定题目相关的细节,确定遵从哪一个梯次的时间安排,并制定具体的进度计划。
4)课程设计阶段。
在这个阶段,管理员要严格按照进度计划进行检查,不能按照计划进行的学生要说明原因,请指导老师修改进度计划,同时扣分;同时管理员要及时发现共性问题,教研室主任安排讲座讲解有代表性的例子;指导老师检查学生是否完成了阶段性任务,给出修改意见,老师在此阶段投入的时间很多。从整个教学体系出发,学生在校期间要做的课程设计还有很多,数据结构课程设计仅仅是在高级语言程序设计课程设计之后的第二门。如果老师们在这门具有核心基础地位的课程中投入更多的精力,也就意味着在以后的课程设计中花费的时间会大大减少。
5)评价阶段。
评价数据结构课程设计的方法和标准要兼顾学生作品的质量、努力程度和学习态度,考虑题目难度等因素。对于作业质量评价可以采用部分答辩的方式,即由学生申请后按照不同难度系数分组答辩,最后评价小组评定各组质量等级。
6)总结阶段。
在总结工作中既要对学生的努力予以表扬,也要对所有老师的工作进行评价。可以分别从设计质量、编码质量、设计报告质量等角度对学生作品展开评优活动,颁发优秀证书。优秀名单及优秀作品存入学院评优查询系统,并在校园宣传板进行公告,并附指导老师的姓名。
5 结语
教学中坚持“以学生为本”,尊重学生在兴趣爱好和发展目标上的差异,激发学生的学习激情,用灵活的方法方式不断地保持和加强这种激情和动力,这是提高数据结构课程设计教学质量的必由之路;坚持“以教师为本”是提高课程设计教学质量的根本。我们将以人为本的理念运用到2010级的数据结构课程设计教学,提供A、B、C3种梯次供学生选择。19%的学生选择了A类,教师主要负责课程设计报告撰写指导。48%的学生选择了B类,教师主要指导数据结构设计、物理结构设计、复杂算法设计和课程设计报告。对于选择C类的学生,教师还要帮助他们解决程序调试等问题。我们根据教学进展情况安排了7次讲座。实践证明,学生非常欢迎这种细致的工作方案,96%的学生能够独立完成课程设计任务。然而,尽管利用讲座提高了效率,指导教师的付出比之前要多出一倍。如何减轻教师的工作量是我们下一步关注的问题。
参考文献:
[1]李治军,廖明宏,张岩数据结构与算法课程设计教学模式的探讨[J].计算机教育,2006(2):54-56.
[2]李英梅,夏伟宁,邢恺.“数据结构”课程设计教学过程的研究与实践[J].计算机教育,2009(5):68-69.
[3]庞晓琼.案例驱动的数据结构课程设计教学改革实践[J].计算机教育,2009(1):53-64.
[4]姜雪茸.任务驱动教学模式探究[J].兰州教育学院学报,2013(1):147-148.
[5]唐轶媛,蒋荣萍,周卫.项目驱动式教学在数据结构课程设计中的应用[J].轻工科技,2013(1):137-141.
关键字:操作系统课程设计;考核体系;考核环节;考核指标
中图分类号:G642.0文献标识码:B
文章编号:1672-5913(2007)08-0045-04
计算机操作系统是与硬件直接相关的系统软件,计算机中的关键性技术,它的设计与实现体现了程序设计与软件工程的精髓[1]。计算机操作系统原理课程是计算机科学与技术及相关专业的核心课程之一,对理论与实践要求都很高,历来为计算机及信息学科所重视。操作系统课程设计正是该课程实践环节的集中表现,不仅可使学生巩固理论学习的概念、原理、设计、算法及数据结构,同时培养开发大型软件所应拥有的系统结构设计和软件工程素养。对该课程考核体系的构建可以促进学生设计能力、创新能力和科学素养的全面提升。
1 操作系统课程实践现状分析
国内外高校对操作系统课程的实践环节极为重视[1]。北大、清华、西电、国防科大等院校均分两个学期,设立理论、实践环节来共同完成该课程的教学工作。实践内容主要分为模拟仿真型、解剖型或设计型。由于操作系统课程内容的抽象性、复杂性,决定了许多学生在学完理论以后,对实践环节感到束手无策;同时该课程内容承上启下,涉及以前学习的许多课程,如C语言、数据结构、计算机组成原理等,要求学生有较强的综合分析问题和设计的能力。课程的难度阻碍该课程的考核,实践考核往往成为程序设计考核或算法编程考核,没能成为有效促进操作系统学习的有力工具。一些院校在此方面进行了有益的改革与尝试。北京大学根据MIT的开放课程经验和自己学生的特点,建立操作系统实验室,提出了一套自己的试验平台和实验体系,包括实习授课、进程控制、实习反馈等环节控制教学质量[2]。考核模式中增加成果演示和期末答辩环节,借助交流开发心得、压力测试等方法检查进度控制好坏,达到促进学生学习的目的。南开大学提倡使用系统仿真的实验环境加强学生理论联系实际的能力,降低试卷考试的压力,建立多元化考核体系,使用“弹性考核制度”培养学生的综合素质和能力[3]。
我校是农业类院校,操作系统课程设计是紧接操作系统原理课程的实验型必修课,安排在上完理论课的下一学期。过去两三年里,借鉴其他院校的经验,根据自己学生的生源特征和课程特点,本着“承上启下、提高综合能力”的宗旨,为提高学生的软件设计能力、动手编程能力,摸索与总结了一些控制实践课程质量的方法。但也暴露出一些问题。(1)无法将操作系统理论与实践结合起来。一些同学只为完成表面上的功能进行软件设计与开发,没有借鉴前人成果;(2)同学之间依赖性严重,加之Internet网提供的便利功能,一些同学出现网上拷贝,不劳而获、浑水摸鱼的现象;(3)缺少考核体系与测试环节。对原理课程的认识不足,缺少软件工程的思想指导。实践环节的软件开发等同于以前的算法设计或编程,没能突出该课程系统性的特点;(4)缺少分组协作能力、口头表达能力、进程控制能力等方面的训练,许多同学会做不会说、不会写;能单独开发,不会小组共同协作。
2操作系统课程设计考核体系构建思路
学习评价是课程学习的一部分,能够有效地促进课程学习。一个完整的课程考核体系应该有过程性学习评价和终结性学习评价两部分。针对本课程的现状,考核体系应具体解决如下问题:(1)量化考核指标;(2)量化考核每位同学的协作能力、分析解决问题能力。由于分组协作完成设计任务,给老师有效地分辨出每位同学具体完成的工作量及工作质量带来困难,需要考核环节中具体的量化措施来保证。(3)体会软件开发全过程。操作系统是计算机中管理软硬件资源的系统软件,其设计与实现的着眼点均是“一切为了用户”的系统观点。通过考核环节的设定,使没出过校门,没有实践经验的学生,在校期间体会到软件的开发过程。
与理论考核模式相比,实践考核不仅注重结果,更加注重过程、技术和素质考核。分析操作系统课程设计实践现状,结合具体的考核量化问题,本着过程与结果并重的原则,提出如下指导原则:
(1)坚持多样化考核与多次考核机会相结合的考核方法。建立以考察专业技术和职业素质为基础的考核体系。考核内容的选择,既要体现和课程培养目标,又要有利于培养学生运用所学知识和技术分析问题和解决问题的能力。真正做到既考知识,又考能力(技能)和素质。
(2)强调理论与实践的结合。课程设计从题目的选择到设计与实现,均应借鉴前人成功的设计理念,采用或扩展已学过的算法和策略,考察将抽象的理论知识渗透到实践设计的能力。
(3)根据课程设计考核改革模式,设计考核评测体系及考核评价指标。过程考核、技术考核及结果考核相结合,最终得出综合成绩。同时,注重每一考核环节的交流与指导。
(4)将软件工程的思想融入课程设计,培养学生分工协作能力,进度控制能力。
本研究在总结我校前三届学生课程设计经验的基础上,学习借鉴其他高校的成功经验,针对农业院校学生的特点,突出内容的系统性、设计性和可操作性的同时,本着综合能力提高的宗旨,通过协作学习与模拟性学习相结合,设计出一套适合本校学生特点的学习考核模式,采用过程考核、技术考核、结果考核等多种形式建立实践教学的考核评价体系(图1),提高实践环节的质量,调动学生的学习热情,“以考促学”,培养学生多元能力,为农林类院校操作系统课程实践考核趟出有益的道路。
3 考核评测体系的构建
操作系统实践教学的考核目标是在软件工程思想指导下,提高大型软件的分析设计能力,小组成员的分工协作能力,设计结果的分析测试能力。因此,考核体系的制定既要考虑理论知识与技能提高,又要加强团队精神与素质培养。本研究按照该课程实施过程中的五个步骤:明确目标――小组计划――协作研究――分组测试――最终评价设立考核环节。
3.1 考核评测环节的建立
操作系统课程设计考核体系根据课程考核的指导原则和课程设计流程,本着科学合理,重理论、重技能、重素质的原则,设定为五大考核环节,分别是设计考核、算法考核、测试考核、能力考核和提优考核,最终考核成绩是五部分乘权重之和。表1,体现各考试环节的考核内容与方法。其中,设计考核针对课程设计的开始部分,检查学生整体规划和协作分工能力;算法考核主要考核每位学生的参与程度,具体实现措施;测试考核属于对课程设计成果的检查,是以往实践考核的薄弱环节。该考核体系中强调测试,通过制订组内测试、组间测试和教师测试制度完成整体测试。具体测试过程是教师提供测试报告书格式及考核项目,组间成员按照对方提供的操作说明对软件作品进行相互测试,并填写测试报告,然后由教师组成的测试小组进行综合性测试,给出测试评语。能力考核贯穿实践的每个环节,通过学生制作PPT、口头汇报并回答问题,考察语言表达能力、进度计划实施情况及工作汇报能力。提优考核是在课程设计结束后,针对部分优秀的学生主动申请,通过撰写小论文的形式体现。
3.2 考核评价指标的建设
考核测评环节是指导实践考核的基础,考核评价指标具体量化考核环节,是成绩评定的依据,它的构建必须有系统和全局的眼光。我校操作系统课程设计是停课一周进行,时间安排在三年级下学期开学第一周。三年级上学期理论课结束后学生分组、选题,利用寒假时间准备资料,开学后完成具体实践工作。课程设计的好坏很大程度取决于假期准备工作的好坏。为了有效考核学生准备工作和实践情况,针对考核环节设定具体的汇报考核指标和测试报告考核指标。由教师和四年级优秀学生组成考核小组,按照汇报考核指标打分,存档源码程序、可运行程序、测试报告和课程实践报告,综合测试报告考核指标给出课程设计的综合成绩。
(1)汇报考核指标
汇报考核如表2,属于过程性考核,主要考查学生整体计划,分工协作与进程控制能力,语言表达能力和幻灯汇报能力,有利于提高理工科学生的综合素养。采用PPT幻灯形式,汇报时间穿插在实践设计的过程中,是量化设计考核、算法考核和综合能力的主要手段之一。同时,总结性汇报促进同学之间彼此交流成果与心得。
(2)测试报告考核指标
软件测试是保证软件质量的重要环节,测试考核指标的设立有助于建立良好的软件测试观,养成良好的测试习惯,为后续软件工程课程的开设积累实践经验。测试考核以测试报告的形式存档,考核指标既要体现整体构思,又要能够促进被测试软件的完善,有助于错误的发现与改进;同时,该项工作的开展是同学之间交流与学习的机会。核心测试指标如下:
理论依据是否充分。
功能、结构设计的合理性、是否考虑充分。
算法正确性及容错程度、算法性能情况,要求评测人用具体的测试数据进行说明。
用户界面友好性、直观性、易用性,并要求具体列举。
总结评价该设计的优缺点,具体描述特色与创新,并提出改进建议。
4 实践与效果分析
4.1 操作系统课程设计的实践
2005~2006学年第二学期,在我院院级实践教学改革项目的资助下,计算机科学与技术系02级共63位同学分成20个小组,按照操作系统课程设计考核体系进行实践。教师提供20道参考题目供学生选择,同学也可根据自己的兴趣爱好自定与操作系统相关的题目。有模拟内存可变分区的系统,有模拟Linux 2.6内核的进程调度系统,也有图形化动态模拟磁盘调度各种算法的系统。两名教师和两名四年级同学组成考核小组,经过三阶段的汇报考核,组间测试考核,实践报告考核,作品测试等考核,顺利通过课程设计课程实践。每组同学巩固理论学习的同时,加强软件设计与编程能力,整体素质得到锻炼与提高。每个小组提交软件作品,其中5个小组提交提优论文。图2和图3分别是课程设计学生作品样例。
4.2 实践效果
经过一周的停课实践,学生们普遍感觉加强了对操作系统理论的认识,同学之间的协作能力提高,自身的编程能力、系统设计能力及表达能力得到锻炼和改善。通过课程设计考核体系的实施,使广大学生在如下几个方面得到了提升:
(1)协作学习能力普遍提高。每个小组非常重视三个阶段的汇报,从查阅资料到幻灯结构、内容和色彩都经过仔细琢磨;小组内讨论气氛热烈,有些小组甚至在宿舍熄灯后仍在探讨问题;还有的小组到处寻找通宵教室,加班加点工作。
(2)真实能力明显提高。量化课程设计过程和考核指标,完善了过程监督,有效地防止了学生实践“做弊”现象,使所有学生的能力都得到一定锻炼。
(3)提升综合应用知识的能力。操作系统模拟的许多题目,不仅涉及数据结构,同时要求活学活用操作系统理论中的概念与方法。如,模拟内存管理的设计中,为突出并发和共享特征,一些小组使用了多线程实现并发。另外,数据结构中树、链表以及Hash表的知识得到巩固。
(4)计划表达与交流能力提高。课程设计三个考核环节,将自己的成果展现给同学和老师,并且解答老师的提问,有助于老师与学生、学生与学生之间交流。老师可以及时发现问题,指导学生改进设计方案;学生也可在汇报过程展现自己,锻炼语言表达能力,对于不善表达的理工科生来说是很好的锻炼。此外,该考核方法使学生不敢懈怠,按时完成任务。
(5)学习主动性和创新性得到激发。课程设计的所有考核环节均开放式进行,学生在考核过程中可以相互对比,有效促进了比学赶超的学习热情;考核压力促进基础薄弱的同学在基础较好的同学带动下进行主动学习。学生潜力得到很大发挥,不再局限于教学过程中所学知识,自学相关内容,力图将设计做到最好。
5 结束语
该套考核环节、方法和考核指标的建立,强化了操作系统原理的掌握,激发了学生学习热情,提高了实际软件设计、编程能力,培养了组织协作与团队精神,为抽象理论课的实践环节的理论提升探索出一条有益的道路。由于该考核体系处于实验阶段,有待于进一步发展和完善。
参考文献:
[1] 孙微微,刘才兴.研究型大学操作系统课程实习项目的设计[J].农业网络信息. 2005,5.
[2] 陈向群.操作系统实习教学经验[J].全国第八届操作系统课程教学研讨会. 2005,5.
[3] 史广顺,韩维桓,袁晓洁.南开大学“操作系统”课程建设的思考[J].计算机教育. 2006,7.
[4] 邹恒明.上海交通大学“操作系统”精品课程的立体化建设[J].计算机教育. 2006,7.
[5] 程金林,吴斌,靳晓枝,黄铮. 高校实验教学考核模式的改革与实践[J]. 实验室研究与探索, 2004,24,(4).
[6] 康丽军.关于操作系统课程改革的探索与实践[J].太原大学学报.2004,5,(3).
收稿日期:2006-9-14
资助项目:南京农业大学信息技术学院院级教改项目的资助
作者简介:姜海燕(1967-),女,浙江临安人,副教授,研究方向:农业信息技术、软件工程。
通信地址:南京农业大学信息学院,邮编:210095
关键词:综合性课程设计;软件工程;教学实践;创新模式
中图分类号:G642 文献标识码:A
1引言
软件工程课程具有综合性强,实践性要求高的特点。但是,通过教学实践发现学生普遍感觉软件工程课程中的概念抽象,不容易在课堂讲授中获取切身的体会和认识。同时,大部分学生的编程实践较少,很少参与开发实际的软件项目,对项目的背景了解甚少,欠缺在实际环境中综合运用知识的能力。因此,仅仅是在上软件工程课程的时候以固定课时的方式进行实验训练,学生很难真正理解和掌握软件工程的内涵。从实验过程来说,学生也没有足够的时间为具体的项目做好充分的准备,以完成资料查找、阅读、系统分析、设计、编码和测试等软件开发工作。此外,很多学生重视编程等技术的学习而忽视了必要的文献查找、阅读和写作的训练。
开展综合性课程设计主要是要解决本科生在学习中重理论轻实践,缺乏综合运用各种知识来完成实际工作的问题。软件工程综合性课程设计作为培养学生软件开发能力的重要教学手段为软件工程课程教学提供了理论与实践相结合的有效途径。通过参与综合性课程设计,学生能更好地掌握软件开发的基本技能,培养动手能力,锻炼分析和解决问题的能力。通过经历整个软件开发过程,学生发现和解决各种问题,能进一步培养学生的创新素质;同时,经过工程实践,学生还能建立起独立开展软件开发工作的信心和动力。
2课程设计的组织
课程设计以学生为主体,为学生提供一个既动脑又动手,并且独立实践的机会。首先实验题目要能激发学生的兴趣而不仅仅是一些常规的示例性课题。其次,课程设计的时间安排、实验的开展都需要学生自己把握。因此,在实践过程中不能按通常的课程教学来组织,需要围绕给定的具体题目指导学生自己查阅相关的资料,自学必要的开发工具,搭建实验的开发环境,完成编程和测试工作。除了软件开发实践以外,还要在此过程中培养学生的项目组织和管理能力,以及团队协作精神。老师主要是通过指引方向、讨论问题、提出建议、评价和考核完成情况为学生提供一个将所学知识进行融会贯通的环境,让学生在这个环境中自由的成长。
围绕上述的教学理念,教学过程的组织主要包括以下三个方面:
(1) 制定目标和要求。让学生明确综合课程设计的重要性、需要完成的任务和考核目标,给出具体的问题领域和题目。综合性设计的题目可以按照不同的标准进行划分,例如:研究型和应用型题目,或科研型和教学型题目。研究型题目可以指定学生完成某个特定的研究问题,例如:某些比较复杂且学生没有学过的算法。应用型题目则偏重软件开发实践,训练学生掌握新的技术,例如对于网站开发类题目,不仅是简单的实现网站构建,而是引入当前IT领域最新的技术(如Ajax),使学生学会如何在较短时间内掌握一门新的开发技术。
(2) 按学生的实际水平和情况进行分组管理。学生在知识掌握和运用方面有一定的差异。有的学生具有较强的分析、理解能力,但是动手能力较差;而有的学生动手能力较强,但在写作方面的训练较少。不少的学生在接触到自己不熟悉的领域时,感觉进入陌生的领域很困难,缺乏完成题目的信心。另外,很多学生由于认识上的问题,关心编程锻炼而忽视写作练习。针对这些问题,在组织管理时,要充分了解学生各自的特点,把不同类型的学生划分到一个小组中,例如:在一个小组中以五个人为上限,进行合理组合和搭配使在一个团队中既有具有较强管理意识的学生、编程能力较强的学生,又有一定写作能力的学生。在管理小组时,让每个人去尝试其他小组成员的角色,让他们从团队中学习,既发挥各自的专长,又能全面培养软件开发的才能。
(3) 项目实施和指导。采用定期检查任务进度、召开团队会议、讨论问题等形式关注并检查学生的工作情况。在时间安排方面,通过一个学期来实施整个课程设计,所有实践不占用课程时间,学生利用课余时间来完成分配的任务。前期老师对如何开展工作进行指导,然后定期对学生的阶段性成果进行检查。根据学生所积累的问题的数量和重要程度不定期的做一些软件开发知识的专题指导,如软件编程规范、界面和数据库设计、软件体系架构等。在完成系统后,指导学生依据文档规范撰写实验报告。针对在写作过程中出现的条理混乱、表述不清等问题,通过讲解相应的写作模板和案例来加强学生的写作训练。最后,对学生提交的各种文档采用分析、讨论等方式进行评审和考核。
3教学实践
在综合考虑各情况的基础上,以实验项目的形式开展综合课程设计的教学活动。设计的实验题目涉及多领域的知识和工程背景。老师在指导过程中,运用引导、辅助等手段来充分发挥学生在实践中的主导作用,加强创新能力的培养,让学生充满热情地参与到系统开发,从中获取知识和经验。
(1) 引导学生进入课程设计
开始课程设计时,首先召集学生,建立小组联系方式,确立项目的开发团队。给小组成员讲解综合性课程设计的目的和意义、题目背景,以及所涉及的知识领域。大多数学生是第一次完成这样较大的软件开发题目,缺乏足够的自信,老师需要通过鼓励来帮助学生扫清心理障碍。刚开始学生对整个工作没有明确的思路和规划,因此要引导学生按照项目的开发方式进行规划,包括时间安排、任务分配、确定重点、查阅资料文献,等等。通过培养学生独立查阅文献资料的能力和对系统进行分析和设计的能力,使他们能独立地思考问题,逐步摆脱对老师的依赖。
对于项目完成的成果,给出明确的规范和考核标准。在开始课程设计前需要向参加项目的成员介绍软件开发需要建立哪些文档,例如:需求规格说明书、概要设计说明书,等等,要求学生按照标准的软件工程文档来完成课程设计报告。概要讲解有关的软件开发工具,包括设计工具(MS Visio等)、开发环境工具(MS Visual Studio,Eclipse等)、测试工具(JUnit等)。这些工具的安装、配置和使用要学生通过搜索Internet、查找图书馆资料来自学掌握。
(2) 培养创新能力
软件工程教学如果仅仅在抽象的概念、术语和图表上进行分析、讲解,学生没有直接的项目开发体验,不了解真实用户的需求,就很难发现在软件开发中存在的问题,这样也就限制了学生用新的思维或新的角度去思考问题。从很多IT行业的成功例子中可以发现很多优秀的人才在实践中发现问题、解决问题从而创造了新的产品和技术,甚至开拓了一个新的市场或领域。例如,Google、Facebook、P2P软件等都是从最初一点想法和实践发展起来的。因此,在综合性的课程设计中要充分考虑发挥学生自己的想象力,训练学生的创新思维。
在综合性课程设计中提出四种创新模式,通过不同的创新模式引导学生突破传统和常规的思维方式,尽可能以创造性的方式去解决实践中遇到的问题。
① 应用创新。应用创新以实际工程中的用户需求为核心,以多领域相结合,强调软件系统的实用性,例如:在指导学生确定题目时,把P2P网络和信息检索相结合提出应用软件课题。
② 技术创新。开发一个具体的软件系统需要各门课程,甚至是其他学科的知识,因此,掌握新的技术,并对多种技术进行融合创新,能极大地激发学生的积极性。例如:根据学生已掌握的操作系统知识,在实验中结合多核技术拟定“基于多核实现矩阵并行运算”的题目。
③ 研究创新。研究创新强调问题驱动和研究导向,通过给出能激发学生兴趣的研究问题,进行研讨式分析和实验。老师指导学生阅读某个研究领域前沿性的论文,在论文的基础上实现相关的算法和系统,在逐步积累的基础上,对不足的地方加以改进,实现创新。
④ 管理创新。在实际的软件项目开发中,管理比技术更重要。通过实践要让学生重视管理,学会管理,培养管理能力,实现管理创新。例如,在软件开发中经常会出现各种变化,包括软件需求、设计、源代码等都会在开发过程中出现这样或那样的改变,学生通过在实践中体会这些变化对软件开发的影响,思考如何从管理的角度去解决这些问题,从而发挥创造性。
(3) 评价与考核
在实验过程中要进行阶段性评价,以讨论的方式找出软件系统和文档中的问题。将文档分发给团队成员,每个人要对其他成员的工作进行分析和衡量,对程序代码和各种文档进行评估,提出自己的看法。通过讨论以及批判性和创造性的思考,来强化学生之间的知识交流,提高其分析能力,锻炼交流和沟通技能。老师在评价时要考察学生的开发进度、商讨解决出现的技术问题,协调管理中的矛盾。在总结学生工作时要对学生作出指导,并给出改进建议。
考核方式主要是对学生开发的软件系统和课程设计报告进行评分。在评分时,要综合考虑学生的平时表现、提交的源代码、课程设计报告,以及是否具有创新性。具体来说,考核分为三个部分:第一部分是软件系统的需求分析,这一部分占 30分,主要根据文档考察学生对系统的认识和分析能力;第二部分是软件系统的设计,这一部分占30分,主要考核学生运用各种图表和语言进行系统分解和设计的能力;第三部分是软件系统的编码和测试,这一部分占40分,主要考核学生的逻辑思维能力和动手能力。
4总结
当前本科生除了掌握基本的理论知识和技能外,还需要通过训练学会如何运用各种知识来解决实际问题。综合性课程设计以培养学生的综合素质和能力为目标,以发挥学生主观能动性为指导思想,注重学生在实践过程中各方面能力的培养。通过开展软件工程的综合性课程设计,为学生建立起完成具体任务的团队合作环境,使学生真正成为学习的主动者,让学生组织项目团队,担任不同的角色,培养了组织和管理才能,提升了动手能力和创新素质。
参考文献:
[1] 周波,钟林飞. 软件工程课程设计教学方法探讨[J].计算机与网络教学,2007(9):154-155.
[2] 刘智,刘加伶,闫河,李唯唯.数据库课程设计的教学思路与实施[J]. 软件导刊,2009(1):198-199.
[3] 庞晓琼.案例驱动的数据结构课程设计教学改革实践[J]. 计算机教育,2009(1):53-55.
[4] 唐仕喜.编译技术可扩展式课程设计改革研究[J]. 计算机教育,2009(2):40-42.
[5] 张天宝,王攀峰.试论新型教与学的关系的建构[J].教育研究,2001,(10):38.
Teaching Practice of Comprehensive Course Design of Software Engineering
ZHU Da-yong1, ZHANG Xin-li2, LI Shu-quan1
(1. School of Software, University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu 610054, China; 2. Department of Math and Information, Chengdu University of Information Technology, Chengdu 610054, China)