软件工程案例式教学法论文范文
软件工程案例式教学法论文范文第1篇
摘 要:案例式教学法强调以案例作为学习的基础来开展教学。针对无机化学中“配位化合物”一章内容的重要性,且知识点多、实际应用比较广泛等特点,结合与学生专业相关的医学案例详细说明教学实施过程,同时小结了案例式教学优点与不足,为无机化学教学改革的开展提供了有益的尝试。
关键词:案例式教学;配位化合物;无机化学
一、配位化合物在无机化学教学中的重要意义
无机化学教学内容主要包括三大结构和四大平衡,其中配位化合物是属于四大平衡中的内容。配合物是一类组成较为复杂、在理论上和应用上都十分重要的化合物,过去也称它为络合物。随着配合物研究、应用的迅速发展,目前已经形成一门独立的学科——配位化学。对配合物的研究不仅是现代无机化学的重要课题,而且对分析化学、生物化学、催化动力学、电化学、量子化学都有实际意义和理论意义。20世纪60年代,随着科学的发展,在生物学和无机化学的基础上已形成了一门新兴的边缘学科——生物无机化学。新学科的发展表明,配位化合物在生命过程中起着重要的作用[1]。如叶绿素是镁(Ⅱ)的配合物,血红素是铁(Ⅱ)的配合物,维生素B12是钴(Ⅲ)的配合物;体内许多生物催化剂——酶,也是配合物;一些药物本身就是配合物或者在体内形成配合物才能发挥药效。此次,在生化检验、环境监测、药物分析等方面,配合物的应用也很广泛。
二、案例式教学实施过程
案例式教学法强调以案例作为学习的基础,教学开展过程为: 提供案例,组织讨论( 包括学生查阅资料、收集信息) ,教师评述,原理分析。而学生的学习过程应是: 案例情境,查阅资料、收集信息,分析材料,掌握原理及应用。让学生通过阅读、分析和思考以及相互间进行讨论和争辩,提高思维推理和处理问题的能力。
1. 配位化合物的教学目标。掌握配位化合物的基本概念、组成、结构、命名;重点掌握配位化合物价键理论和晶体场理论的基本内容;理解配位平衡常数的意义,影响配位平衡的因素;初步认识酸碱平衡、沉淀平衡、氧化还原对配位平衡的影响;熟悉配合物在分离、鉴定、临床医学上的应用。
2. 教学案例编写原则。为了紧密联系“医学”,在设计案例时应尽可能选择与学生专业相关联的案例,一方面是为了提高学生的学习兴趣,另一方面也有助于培养学生应用所学知识来解释工作生活中一些现象的习惯。通常采用问题式案例来实施教学,这些案例主要是来源于工作或生活实际,应具有如下特点:(1)医学关联性: 所选案例要具有一定的知识内涵,学生可从中获取知识,并尽量与其相关医学专业建立一定的关联性;(2)典型性: 所选案例要能够说明一类或一组事件,经典、典型;(3)针对性和启发性: 这类案例必须与教学内容一致,这也是正确分析案例的保证,通过分析案例启发学生思维;(4)趣味性: 可调动学生的学习兴趣。
3. 案例式教学具体实施。教师课前设计好整个章节的详细教案,并向学生提出本章教学目标及案例式教学计划。在开展本章教学前先将设计好的案例分发给学生,要求学生以小组的形式展开讨论和研究。通常5-10人为一组,每组推选一名同学担任组长,主要负责分配自主学习任务并整合自主学习所获的信息,由于不同学生的经验、技能、思维方式等呈现显著差异性,小组合作可以加深学生对问题理解的深度,培养其自主学习能力以及合作能力。
案例举例:从1949年起,位于日本熊本县水俣镇的日本氮肥公司开始制造氯乙烯和醋酸乙烯。由于制造过程要使用含汞(Hg)的催化剂,大量的汞便随着工厂未经处理的废水被排放到了水俣湾。1954年,水俣湾开始出现一种病因不明的怪病,叫”水俣病”,患病的是猫和人,症状是步态不稳、抽搐、手足变形、神经失常、身体弯弓高叫,直至死亡。经过近十年的分析,科学家才确认:工厂排放的废水中的汞是“水俣病”的起因。
问题:①自然界中汞的主要存在形式有哪些?在人体及动物体内的可能存在形式属于哪种类型的化合物?②汞中毒的可能机理是什么?③哪些药物可以作为汞中毒的解毒剂,试推断其解毒机理。
教师分析:由于动物体内许多酶(如琥珀酸脱氢酶、乳酸脱氢酶等)含的巯基能与汞发生反应,使其变性失活而丧失正常的生理功能。汞被水生生物食用后在体内被转化成甲基汞,体内这种物质可能是通过鱼虾进入人体和动物体内,从而引起人体脑萎缩、小脑平衡系统被破坏等多种危害,毒性极大。而医药上又利用解毒剂(如二巯基丁二酸钠)与金属离子的亲和力较强,他们能与重金属离子结合成不易解离的水溶性大的无毒配位化合物,最后由尿排出体外。因此,它们不仅能与游离的重金属离子结合,以保护酶系统,而且还能夺取已经与酶结合的重金属离子,使酶的活性恢复,从而达到解毒的目的。但若酶的巯基与重金属离子结合过久,酶已失活性则难以恢复,故重金属中毒需及早用药抢救。最后,主讲教师对整个教学内容进行总结,解决学生在学习、查阅资料期间遇到的问题,并指出学生忽略遗漏的知识点。
三、案例式教学评价小结
配位化合物这一章内容相对比较枯燥,在教学中尝试开展案例式教学来完成本章知识的学习,学生学习兴趣和参与程度有了较大提高。一方面学生带着问题学习,主动收集资料,表现出高度的学习动机;另一方面也对学生的思考和解决问题能力有了一定的培养,通过分组查阅资料与讨论来解决面临的實际问题,不仅大大拓展了学生的知识面,也有利于加深学生对教材中理论知识的理解。对老师而言,在实施案例教学过程中也有很多收获,同时对个人的知识储备和专业能力也提出了极大的挑战。虽然相对传统讲授式教学而言案例式教学有一定的优势,但在教学开展过程中同样也存在一些不容忽视的问题,一是课时不足,对比传统讲授式教学,案例式教学课时要多2个以上的课时,这与无机化学课程本身就课时不足的现实相矛盾;二是相对传统讲授式教学而已,虽然对调动学生积极性有一定帮助,但仍然存在个别同学不参与讨论的现象;三是案例来源也受到一定限制,难以全面反映课程内容。因此,案例式教学目前还只能作为传统授课方式的一个补充,不能完全替代传统讲授式教学。在无机化学教学过程中挑选合适章节来开展案例式教学,能起到一定的抛砖引玉的效果。
参考文献
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[3] 王世盛,高志刚,宋其玲,赵伟杰. 药物化学教学中多层次案例教学法的运用初探。教育教学论坛,2015(15):114-115
作者简介:蒋银燕,女(1981——),湖南益阳,讲师,硕士研究生,主要从事无机化学的教学与研究。
通讯联系人:张青芳,女(1985——),湖南岳阳,讲师,硕士研究生,主要从事化学课程教研与研究。
软件工程案例式教学法论文范文第2篇
【摘要】结合大学物理课程教学实践,分析和探讨案例式教学法的优点,以及具体实践应用中案例如何选取、教师的角色作用等几个问题。
【关键词】案例式教学 物理教学 教学方法
【中圖分类号】G642
“案例教学法”是指在教师指导下,根据教学目标和教学内容需要,选择具体案例,组织学生对案例调查、思考、分析、讨论和交流等活动,教师教给学生分析和解决问题的方法,进而培养学生认知、分析和解决问题综合能力的一种教学方法。教师的教重在选择案例材料,组织引导学习活动,学生的学则重在领悟、分析讨论和分享大家的思想成果,是一种开放式教学,并不要求标准的答案,而是从案例的分析和讨论中获得启示和意义[1]。下面结合大学物理教学实践,谈谈案例教学法的提出、优势及实践应用中应注意的问题。
1.案例式教学法的提出
在西方,案例教学可追溯到2000多年前的古希腊,苏格拉底创造的“问答法”教学就是案例教学的雏形。l9世纪后期,“苏格拉底方法”被时任哈佛法学院院长朗德尔引入哈佛大学的法学教育之中,到20世纪70年代,案例教学被逐渐运用到教育领域,并迅速得到普及。
在我国,案例教学可以追溯到古代,在《学记》中就有“罕譬而喻”的教学思想,即通过讲解、分析几个例子而让学生明白事理。春秋战国时期,诸子百家就采用民间事例来阐述事物的内在规律,以事论理,从中得到启发和借鉴。上世纪70年代末,案例教学逐步从国外引入我国,最先在管理教学中运用,取得了较好的教学效果,随后渐渐拓展至整个教育领域[2]。案例教学以高参与性、教学内容的实践性等特征,发挥了其他教学法所不能发挥的功能作用,为此,案例教学法在我国受到教育界的广泛关注与重视。
2.大学物理中运用案例式教学的优点
传统大学物理教学是以教师和书本为中心,一般采取原理加例证讲授的方式。教师居于主要地位,是对学生单向灌输知识的沟通,而学生是被动的听讲者和接受者,这就是传统的“填鸭式”教学方法,这种讲授法忽视了对学生学习潜能的激发,导致理论与实践的脱节。相对于传统的教学法,案例教学法的优点在于:首先,授课方式上,是以教师主导,学生主体的课堂,教师和学生共同参与对案例的讨论和分析,强调师生互动,教师引导学生通过案例的分析、推导,运用概念来解决问题;第二,教学内容上,不拘泥于教材本身的知识内容,而是以大量鲜活案例构成学生需要掌握的知识点和关键点。可把日常生活中的事例作为引导性材料,让学生主动探索、发现,并对所学知识进行主动建构[3];第三,教学过程中,案例教学不仅是学生掌握知识的过程,更是学会学习的过程。学生能学会信息的收集、使用和分析,学会和他人探讨、交流、促使学生思维深化,能够对一个问题寻找多种答案,逐渐培养和形成创造性思维;第四,案例式教学是一种动态的开放的教学方式,在教学活动中,教师是引导者和组织者,学生是积极的参与者,这将提高学生独立决策的能力,学生对复杂多变的案例情况独立做出判断,排除以往过分依赖教师的心理,发挥学生的主体性、学习和探究的自主性。
3.案例式教学法的应用
案例教学应用实施中应注意的几个问题。(1)案例要具有典型性、普遍性及适用性[3,4]。应围绕所传授的基本理论和方法选择具有代表性的典型案例,一个具有普遍意义的案例,能起到举一反三、触类旁通的作用。此外,还要注意案例的难易程度应与学生的接受能力相适应,以激发学生的创造性和主动性,提高教学效果。(2)对教师素质提出更高要求[3]。案例教学是否有吸引力和说服力,教师是关键因素,教师要精心选择案例,并熟知案例陈述的背景、事实、观点,以及所蕴含的原理,据此拟定教学计划。教学过程中,教师要成为学生的“导师”,引导学生开展探索创新,善于抛砖引玉,打破僵局,使学生融入课堂,还要对学生讨论中不完整、不准确的地方给予补充和更正。(3)学生要积极、主动参与教学。学生不再是知识的被动接受者,而是主动参与教学,成为会学、乐学、善学的“主体”。要求学生勤于思考,积极参与,有理有据地陈述自己的观点;并强化互助合作意识,认真听取、评析其他人的观点和意见。
下面举两个案例教学的例子。如在讲解“刚体角动量守恒定律”时,要让一学生两手举着哑铃站在可绕竖直轴转动的凳子上,在使凳子转起来的过程中,学生不时改变两胳膊与水平方向夹角,周围同学观察其转速变化,启发大家思考原因。在此基础上进一步分析,舞蹈时如何控制自身旋转速度大小?跳水时为何要改变身体和四肢的姿势?“支奴干”直升机、水中鱼雷为什么要采用反向转动的双旋翼?由近及远启发学生思考并讨论,加深学生对角动量守恒定律的理解与认识。再比如讲解“感生电场”内容时,知识比较抽象,学生难以理解,教师可以用《梦溪笔谈》中的一段记载作为案例,书中记载,一内侍家中遭雷击,室内的金属银扣、宝刀等溶化成汁,而木质的漆器与刀鞘,却安然无恙,这显然是有违人们常识的神奇之事,如何解释呢?教师首先引导,雷击事件中有电场,也有磁场,所以要从电与磁的内在联系分析,雷电来袭时,高压放电,可达到数万安培的电流,从而产生强大的高频交变磁场,后面的可以让学生进行讨论,一步一步分析出,变化的磁场在金属银扣和钢刀中激发感生电场,进而形成涡电流,产生大量焦耳热,将其熔化,由于时间极短,木质漆器和刀鞘这类非导体尚未来得及烧焦,从而解决问题。后面,老师还可以引导学生来解释电磁炉工作原理等内容,使学生能够举一反三,其学习效果也事半功倍。这样,通过设计案例、启发引导、组织讨论、分析解答等一系列工作,学生的认知中已具有同化新知识的基础,教师再上升到理论高度讲解,使同学们感觉到新知识具有重要的应用价值,不再感觉抽象乏味,有效地调动学生学习物理知识的积极性与主动性。
4 结束语
案例式教学法可缩短教学与实际生活情境的差距,激发学生学习兴趣,从而更好地掌握理论,并开发学生的创新精神和实际解决问题的能力。但从教学效果来看,案例教学法比传统讲授法在传授系统知识方面效率相对较低,对于这点必须认识清楚。对于教师而言,教学有法,但无定法,大学教学是一门需要艺术的教学活动,针对具体教学内容和对象的特点,教师可自主选择教学方法和技巧。在物理学教学探索中,还有非常多的教学方法,如问题讨论法、探究法、启发法、类比分析法等等,不论用什么教学方法,只要可以启迪学生思考,调动学生学习的积极性、主动性,引导学生积极地学习和掌握知识,就是好的教学方法。
参考文献:
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软件工程案例式教学法论文范文第3篇
摘 要:基于《金融经济学》的学科特色,首先分析该课程实施研讨式教学的必要性;然后根据现代教学模式的内涵,构建了该课程的研讨式教学模式;最后,以“均值—方差模型”教学为例,探讨了该课程实施研讨式教学的模式设计。不仅为改进金融经济学课程的现行教学模式提供理论指导,也为高校教学改革提供新的思路。
关键词:《金融经济学》;研讨式教学;教学模式设计
金融经济学是一门经济学与金融学交叉性的学科,主要是从经济学角度研究金融风险的规避和金融资产的定价,即经济主体在不确定性条件下的金融决策行为及其结果[1]。现代金融经济学始于20世纪50年代的现代证券组合理论,而且随着微观经济学在金融领域中的不断应用而逐渐发展起来。近年来,金融经济学已发展成为金融学专业本科和研究生的主干课程和金融学专业的基础课。然而,金融经济学是一个正在发展的开放性新兴学科,其学科边界和内涵都处于一个不断更新、变化的动态环境之中[2]。因此,如何使金融学专业的学生了解金融经济学的基本分析框架,以掌握金融经济学的研究方法,不仅要求学生具有创新精神和分析、解决问题的能力,也要求教师有必要改进传统的教学方法而采取一种研讨式的教学模式,帮助学生提出问题,并和学生一起讨论、分析问题,最终促使学生形成新的认知,获取新的知识。
一、研讨式教学的概念和模式
究竟什么是研讨式教学?目前还没有完全统一的定义,但大都认为它是以培养学生自主学习能力和创新精神为目的的一种教学模式[3]。本文结合《金融经济学》课程的研讨式教学实践,认为研讨式教学就是将“研究法”和“讨论法”相结合,发挥教师主导作用,创设问题情境,为学生提供质疑、讨论、探究问题的机会,让学生通过个人、小组、集体讨论活动,运用所学知识分析并解决问题,以培养学生探索和创新能力的一种教学形式。
研讨式教学是学生在教师主导下的讨论和研究活动,学生是活动主体,教师仅以导师身份进入课堂。学生作为研讨式教学的主体,根据教师要求,探讨问题,寻找解决方法,交流并总结研讨成果。而教师作为研讨式教学的导师,就是要激发学生对问题的研讨兴趣,渲染研讨气氛,促进研讨开展,从而使学生自己能够发现、分析问题并解决问题。所以说,研讨式教学体现了教学民主和公平,是培养创新性人才的重要教学模式。
所谓教学模式是指在一定的教育思想、学习理论和教学理论指导下,为完成特定的教学目标和内容而围绕某一主体形成的比较稳定且简明的教学结构理论框架及具体可操作的教学活动方式[4]。事实上,任何教学模式都是教师和学生关系的建构,研讨式教学模式也不例外,既要求教师从单一的知识传授者转变为学生学习的指导者,又要求学生从被动的知识接受者转变为学习的积极参与者[3]。所以,研讨式教学模式就是师生之间、生生之间进行互相讨论和研究的学习方式,一般包括提出研讨主题、启发引申思考、调查资料探索、讨论分析研究、总结应用创新五个基本阶段[5]。
二、《金融经济学》研讨式教学必要性
金融经济学是经济学和金融学相结合的产物,是金融学由定性分析转向定性分析和定量分析相结合,金融决策定量化的结果。金融经济学本身具有较强的理论性,尽管其结论性的原理很重要,但原理的形成思想和分析方法更加重要,因为金融经济学本身并不是一种教条,而是一种分析、解决问题的理论方法。所以,总要求学生机械性记住一些结论的传统教学方法很难体现该课程的特色,更无法真正实现该课程的教学目的。这不仅要求教师在该课程的教学中应遵循研讨式教学模式,设置疑难问题,启发学生思考,组织学生讨论和研究,引导学生在问题研讨中不断质疑和释疑;而且还要求学生自觉寻找问题研究方法,探究研究思路,自己发现规律,分析并解决问题。因此,基于传统教学方法,金融经济学课程实施研讨式教学是必要的,具体可概括为如下两方面:
首先,金融经济学的传统教学过分注重教师的“专家”作用,忽略了学生的自主性和积极性。金融经济学主要的研究问题是金融资产定价,而定价公式的推导往往需要较多的数学知识,这在客观上增加了该课程学习的枯燥性。然而,现行的金融经济学课程大多还是沿用传统的教学模式,即学生只是跟着教师学,机械性地记住教师所讲授的内容,这就必然阻碍了学生对该课程学习的积极性和主动性。但研讨式教学是遵循学生的认知规律来组织教学内容,强调学生获取新知的过程,突出学生的自主性。所以,研讨式教学更有助于学生对金融经济学这门课程的学习。
其次,金融经济学的传统教学注重结论的讲授,忽略了学生的学习过程。由于金融经济学课程所涉及的金融资产定价公式大都需要烦琐的推导过程,传统的教学模式往往把过程教学变成了简单的结论背诵,这将理论知识和学生认知的关系远远隔开了。学生仅仅依靠听课和记忆来学习该课程的知识,不仅不利于学生认知结构的形成,也束缚了学生创新能力的发展和提高。而研讨式教学注重学生的认知过程,发挥学生的自主性,通过让学生自主研讨来获取知识,培养学生创新意识。所以,金融经济学课程采用研讨式教学模式不但能够增加学生对该课程学习的主动性,也会使学生体验到对该课程学习的自信心和成就感。
由此可见,有必要对金融经济学的现行教学模式进行改进,而实施研讨式教学模式,通过问题提出、研讨和解决来激发学生对该课程的学习意愿,以培养学生分析、解决问题能力和创新精神。
三、《金融经济学》研讨式教学模式
根据教学模式的内涵和金融经济学课程的特色,针对传统教学模式存在的弊端,可构建表1所示的研讨式教学模式。
1.问题发现与探索阶段。教师能否提出既令学生质疑又使学生感兴趣的问题,是研讨式教学能否成功关键。当问题不需要学生改变原有知识结构就可以解决时,学生就不会存在疑问和探索新知的愿望。所以说,在研讨式教学模式中,教师不再是专家型的知识传播者,而是帮助学生提出合适的问题,以促使学生从被动的知识接受者变为学习的主动参与者。
金融经济学中枯燥的公式推导往往使学生对课程的学习缺乏主动性,如果教师在教学过程中不断提出令学生感兴趣的问题或疑问,就可引导学生自主探讨公式的来源。譬如,在均值—方差模型中,可先向学生呈现一个例子来表明随机占优原则的成立依赖于个体的效用函数,从而让学生自己探索和发现均值—方差模型。
2.新知识讲授与学习阶段。在第一阶段的基础上,教师可利用学生对问题的疑问和兴趣,启发学生自主发现新的知识,从而向学生呈现新知识的理论、方法及其应用。在本阶段,教师阐述新旧知识之间的联系,并系统讲授新的知识,不仅可让学生深入理解新的理论和方法,还可提高他们新的认知水平。
金融经济学的研究内容一般都较为系统和完整,教师的系统分析和讲解,既有助于学生从整体上了解和掌握现代金融体系的理论,也有助于为学生的进一步学习和研究开拓思路。比如,在“均值—方差模型”的教学中,教师在让学生利用泰勒公式将效用函数表示成均值和方差的函数时,可启发学生给出均值—方差模型的成立条件,从而可进一步要求学生预习下一节内容,并利用均值—方差模型的相关知识对马科维兹组合理论的一个重要假设“市场上各金融资产的投资回报率服从正态分布”做出合理解释。
3.新知识应用与创新阶段。促进学生对新知识的应用和创新,既是研讨式教学模式的出发点,也是研讨式教学模式的最终目的。如何将新知识应用于实践并有所创新,一直都是金融经济学课程教学的难点。由于该课程较多偏向于基础理论,而很少涉及实际应用创新,所以传统的金融经济学课程大多沿用“概念—结论(定理)”的模式,这就不可避免地会使学生对这门课程的实际价值持有怀疑态度。所以,研讨式教学模式就要求教师善于创设与学生实际生活密切相关的较复杂问题,引导学生应用所学的金融理论知识来分析、解决这些问题,以使他们感到该课程的重要价值,例如项目的投融资决策、商品房抵押贷款定价、个体损失规避等都是金融经济学知识的创新性应用。
4.新的认知系统形成阶段。新的知识不是孤立的知识,而是与旧的知识相互联系,只有当学生弄清二者之间关系,并将二者有机结合起来,才可形成自己的系统认知结构,从而更好地理解和应用新的知识。然而,现行的金融经济学课程一般都是让学生机械性地记住一些公式,忽略了学生的认知结构的形成过程,这就使学生很难准确、灵活地运用该门课程的知识解决实际问题,从而挫伤了他们对该课程学习的积极性和自主性。所以,在研讨式教学模式中,教师需要及时地系统总结新知识要点以及新旧知识之间关系,帮助学生将新的认知结构和原有认知结构联系起来,形成新的知识结构,完善新的认知系统,以加深对新知识的理解和应用。
四、《金融经济学》研讨式教学实施
基于金融经济学课程的特色,上述给出了该课程的研讨式教学模式。如何对该课程实施研讨式教学,不妨以“均值—方差模型”的教学案例来阐述其实施方案的设计。
(一)创设问题情境
问题情境是指学生遇到新的学习内容与与其原有认知结构发生冲突时而急需解决的一种心理状态。在研讨式教学中,教师可根据金融经济学的课程特点,创设问题情境,激发学生求知欲望,使学生的认知过程和情感过程相互统一。
在“均值—方差模型”的教学中,为了自然导入新的学习内容,教师可让学生回顾随机占优原则的同时呈现一个投资决策情境如下:
例:假设市场上存在两种投资证券p1和p2,它们的随机回报率分别(如表2、表3所示)。
表2 证券1随机回报率
表3 证券2随机回报率
通过简单计算可得:
E[■1]=E[■2],Var[■1]=■>■=Var[■2]
即这两种证券具有相同的均值,但前者方差要大于后者。
如果设个体初始财富为1,其效用函数取对数形式:u(W)=ln(W),则个体对这两种证券进行投资,所能达到的期望效用分别为:
E[ln(1+■1)]≈-0.1438
E[ln(1+■1)]≈-0.1744
因此,个体选择投资证券p1可以有更高的期望效用,尽管其方差比p2高。这与个体投资行为遵循随机占优原则(即给定期望收益率,方差较小的证券是占优的)发生冲突。对此,学生不可避免会产生疑问。
(二)组织讨论和研究
在创设问题情境之后,教师可针对学生的疑问,组织讨论和研究。对于上述问题,教师可启发学生不妨将个体的效用函数取为二次函数形式:u(W)=W-W2,从而有:
E[u(1+■1)]=-■,E[u(1+■2)]=-■
因此,个体投资p2可以获得更高期望效用,即认为p2是占优的。
由此,学生获得新的认知:随机占优原则的成立与否依赖于个体的效用函数形式。
此时,教师可引入新的知识:如果个体的期望效用函数能够表示成仅仅依赖于均值和方差的函数,即E[u(·)]=H(E[·],σ2[·])
则个体行为将遵循随机占优原则,从而称之为“均值—方差模型”。
接下来,教师就要反问为什么,从而组织学生讨论和研究。首先,从问题情境出发,要求学生探讨二次函数的期望能否表示成均值和方差的函数;其次,让学生研究一般的效用函数的期望如何表示成均值和方差的函数,也就是探讨“均值—方差模型”成立的条件。
在让学生自主探索的过程中,教师可引导和启发学生顺利完成新知识的学习。在对二次函数分析时,可让学生回顾方差的概念,从而使学生认识到方差也可看作均值的函数。于是,对于一般的效用函数分析,就可启发学生利用泰勒公式将效用函数u(·)在E[·]处进行展开,从而探讨期望效用函数E[u(·)]仅仅表示成均值和方差形式的条件。
(三)总结、应用和创新
对于上述研讨结果,教师要及时总结,形成完整的知识结构,以完善学生的认知机构。为了加深学生对“均值—方差模型”的认识和理解,教师除了要阐述均值—方差模型和随机占优原则的联系,还要强调该模型的深刻含义及其成立条件。特别如果还要突出该模型的理论或应用价值,还可让学生预习后续学习内容,要求他们利用该模型的相关知识,分析并解释马科维兹投资组合理论的一个重要假设:市场上各种风险资产的投资回报率服从正态分布。由此,还可让学生课后查阅相关文献完成一篇关于“均值—方差模型”的课程论文,以培养学生的创新能力。
五、结束语
《金融经济学》课程的性质和特点在客观上要求其传统的教学模式必须进行改进,结合现代教学模式的内涵,本文提出和构建了该课程的研讨式教学模式。研讨式教学在体现学生主体地位的同时更加注重教师的主导作用,教师要善于创设问题情境,为学生提供质疑、讨论、探究问题的机会,让学生通过讨论和研究来解决疑难问题,以使学生获取新的知识,并建立新的认知结构。所以,金融经济学课程实施研讨式教学可遵循四阶段模式,即包括问题发现与探索阶段、新知识讲授与学习阶段、新知识应用与创新阶段、以及新的认知系统形成阶段。为了使研讨式教学模式更好地应用于该课程,本文还通过“均值—方差模型”教学案例,探讨了研讨式教学的设计方案,一般可按创设问题情境、组织讨论和研究,以及总结、应用和创新三个基本步骤进行。而且,近年来的教学实践也表明,金融经济学课程实施研讨式教学可取得较好的预期效果。因此,本文内容不仅为改进金融经济学课程的现行教学模式提供了理论指导,也为高校教学改革提供了新的思路。
尽管如此,《金融经济学》课程实施研讨式教学还会遇到一些问题,比如对于该课程中那些理论性较强而实践性较弱的理论性问题,学生就会缺乏讨论热情,从而组织讨论和研究就显得非常困难。这不仅需要教师具备较高的专业知识水平去挖掘问题的深度、降低问题的难度,还须拥有巧妙的教学技术和艺术去激发学生的兴趣。所以,随着研讨式教学模式在金融经济学课程中的应用,教师还应在教学实践中不断探索和研究,以形成更加完善、有效的教学模式。
参考文献:
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软件工程案例式教学法论文范文第4篇
[摘要]为适应社会对高素质软件人才的需求,文章分析了软件工程课程的特点、教学定位以及传统教学方法的不足,提出了基于项目驱动的复合型教学模式,将教学内容以组合式、模块化的方式融入教学案例项目中,展开以小组为单位的课外演练项目同步训练,并明确了相应的过程管理措施和评价办法。
[关键词]软件工程 项目驱动 教学改革
[作者简介]范会联(1971- ),男,重庆人,长江师范学院数学与计算机学院,副教授,硕士,主要从事软件工程、智能信息处理的教学与研究工作。(重庆 408100)仲元昌(1968- ),男,四川南充人,重庆大学通信工程学院,副教授,博士,研究生导师,主要从事通信与测控系统、无线传感器网络等领域的教学与研究工作。(重庆 400030)
[基金项目]本文系2011年重庆市教委研究项目“基于RFID的校园安全防范系统研究与设计”的研究成果。(项目编号:KJ111304)
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软件产业是信息产业的核心、国民经济信息化的基础,已经渗透到各个领域。相关数据显示,我国软件开发行业人才需要量已经超过30 万人,并仍以每年20%的速度增加,其中初级软件开发工程师的需求量就高达20 万人,软件服务外包、3G 研发的人才缺口更大。但让人困惑的是,近年来失业率排在前10 位的专业中涉及计算机科学与技术。一方面每年相当一部分计算机专业毕业生就业困难,另一方面企业招聘不到对口的软件人才,这说明学校培养的软件人才与企业的实际需要存在较大差距。目前我国500 多所院校开设了计算机专业,培养方式各具特色,但培养适应企业需求的优秀软件开发人员,仍是教学实践中值得进一步研究和解决的问题。本文分析研究了软件工程课程的特点及传统教学实践中涉及的普遍问题,提出在软件工程课程的教学实践中引用基于项目驱动的复合教学式理念,并从教学定位、教学内容、教学方法、实践教学等方面进行了探索。
一、课程特点及教学定位
软件工程是一门理论与实践并重的课程,涉及内容广泛,从工程意义上讲,包括软件开发、维护和管理等活动的总体;从学科意义上讲,包括与软件开发相关的理论、原理、方法和技术。ACMCC2001 草案把软件工程学分为七大核心专题:软件过程和软件生命周期模型、需求分析、软件设计、测试和评估、软件进化、软件项目管理、软件工具和环境。为满足社会对不同层次计算机专业学生在软件工程方面知识和能力的要求,软件工程课程应设计成一个多层次的课程系列。针对计算机专业应用型本科学生,将教学定位在两个方面:一是从软件生命周期的角度,讲解软件工程的基本概念、基本原理和基本方法;二是从工程应用的角度,讲解系统性、规范化的通用开发技术。软件工程课程教学应既重视理论知识和分析问题与解决问题的方法,又重视软件工程实践。课程教学目标是使学生掌握需求分析、概要和详细设计及软件测试与维护等内容,用软件工程的原则、开发方法与技术实现中、小规模项目的开发与管理,使学生在基础知识与技能、团队协作能力、分析与解决问题、谈判与沟通能力、创新与发展能力等方面得到良好的训练,为将来从事大型软件系统的开发与维护打下扎实的基础。
二、传统教学方法存在的问题
1.教学内容枯燥、抽象、陈旧。目前的软件工程教材偏向纯理论介绍,主要讲解方法学,从结构化或面向对象的角度讲解软件开发过程的理论知识,缺少案例支撑。大部分学生对软件项目概念的理解是建立在其他课程设计的基础上,没有软件项目的经验,因而妨碍学生对软件工程中基本概念的理解,如可行性分析、需求分析、需求变更、过程管理、质量保障等,不明白为什么要做可行性分析、需求分析,以及需求变更的必然性及管理措施。随着软件系统向社会各方面的渗透以及软件系统的规模不断扩大,对软件系统的质量要求越来越高,这对软件工程课程的教学内容提出了新的要求。从内容上看,不仅要重视方法,还要重视开发工具与环境;不仅要重视开发过程,更要重视开发过程中的过程管理和质量保证措施,这些知识和技能,不能仅仅依靠书本和课堂教学来获得。
2.案例教学中采用的案例不当。软件工程的实践性很强,教学时一般采用案例教学法,方法的成效取决于选择的案例,案例如果选择不当,则教学效果肯定不好。很多教师在教学时,由于缺少实际软件项目的开发和管理经验,导致案例的选取要么不贴近学生实际,如机票预订、仓库管理项目,学生缺少实际接触经验,因而理解困难或不感兴趣;要么选择的案例规模较小,如简单的成绩管理系统,在学生的角度来看,可以直接进行设计和编码,不清楚为什么要进行可行性研究、需求分析;要么案例前后不连贯,如由于教师缺少实际项目开发经历,导致可行性分析的阶段选用机票预订,需求分析用仓库管理,而设计又选用人事管理等现象,导致学生对软件项目、软件工程没有建立完整的概念,缺乏对所学知识的整体认识。
3.重讲解、轻讨论,缺乏实战练习。软件工程课程的实践性要求很强,在传统软件工程教学过程中,教师一味讲解软件工程的基本原理、理论,或一味分析一些简单案例,忽视了学生主观能动性的发挥,没有让学生参与教材内容或案例的分析讨论。虽然有实验教学的要求,但一般只停留在组织学生编写软件项目设计文档的单一环节上,由于学生没有进行实际项目的演练,教学效果不理想。尽管这种以教师讲授为主的教学模式,在课堂教学中使用了一些情境教学,但仅仅遵循原有理论教学过程模式,并未按典型工作任务模式完成情境教学,培养出来的学生缺乏自主探索知识的能力和运用知识解决实际问题的能力。因此,切实加强软件工程教学的创新与改革至关重要。
三、项目驱动的复合教学模式
复合教学模式是以科学的教学理论为指导,依托分组教学、研讨、协作、活动参与等多种教学模式的相互交叉、相互渗透,并融合多元化的教学内容、多样性的教学形式、现代化的教学方法而形成的综合性、立体性的教学模式。结合软件工程课程特点,提出“项目驱动的复合教学模式”,以项目为主体,组织学生以团队的形式参加项目分析、设计、实现和管理,在项目实施过程中,激励学生自我认识,引导学生独立思考与创新,营造讨论争辩的机会和气氛,并以讨论的形式鼓励学生表达各自的观点和思想,从而积极主动地参与分析、概括或评价等思维活动,将软件工程的分析、设计、实现、管理等各个知识点的讲解融入项目实施的各个阶段。项目驱动的复合教学模式由以下几个环节构成:
1.学生分组。学生按系统分析、设计、实现、测试的角色组成4~5人的开发团队,选举一人作为项目负责人,明确各自的分工和职责,并协作完成,以培养学生的团队合作精神、沟通能力和协调管理等能力。随着教学进度展开,把项目实施与理论教学结合起来。
2.确定项目。项目的确定分为教学案例和演练项目。教学案例是教师用于组织课堂教学讲解的项目,由教师根据学生的特点确定。演练项目是在教师的指导下由小组根据各自的兴趣、特长自行选择,用于课后同步训练。
3.教学内容及方法的改革。教学内容的选取以整合相关课程中相同知识点使教学内容更加精炼为指导思想,根据市场和企业对软件人才的需求,将重要、经典的基本概念、知识点连同相应的技能串联起来讲授和实践。软件工程课程的教学内容将软件过程模型、工程管理、需求工程、分析建模、软件设计、软件构造、测试以及软件交付与维护为骨干,融入数据库原理、计算机网络、数据结构、操作系统等相关课程知识,按ASP.NET和J2EE两个方向构建组合式、模块化教学内容。在教学方法上,以培养学生的独立思考和创新思维为目标,将理论知识融入教学案例的讲解中,通过分析、演绎、推断、归纳,引导学生认真分析项目中体现的软件工程领域的问题,运用启发式教学方法建立教师、学生双向交互的教与学通道,启发学生对软件开发问题的认识和思考,激发学习的主动性,使其通过积极的思维和讨论获得知识。
4.演练项目的过程管理。演练项目作为课外同步训练项目,教师以需求方与技术顾问的双重身份参与其中。作为需求方,教师针对演练项目提供大致的功能需求,鼓励学生通过分析问题、调查研究、分析需求和管理需求等活动,学习软件需求工程的基础知识和基本技能。作为技术顾问,教师为学生提供相应的学习资源和解决问题的方法及手段的建议,引导学生独立思考和讨论。演练项目的实施按项目规划、迭代开发两个阶段组织进行。在项目规划阶段,完成定义项目开发过程模型、定义项目组织结构、分配人员角色、估算项目规模、制订进度计划。迭代开发阶段是由需求分析、软件设计、数据库设计、模块开发与测试各环节组成的循环逐步求精的过程。整个演练项目的实施要求在规范的、可控的过程中完成,具体保障措施如下:一是明确开发任务并落实到小组的每个成员,由项目负责人填写任务跟踪表,监督任务执行情况,小组各成员通过不同角色的任务分工,共同协作完成项目开发任务;二是实行每周例会制度,保证所有成员在规定时间进行讨论交流;三是将需求分析、软件设计、模块开发、集成测试等关键阶段产品置于配置管理的控制下,并实行阶段评审机制,要求各项目组在完成每个里程碑的任务后,提交相应技术文档,推荐一名代表就该阶段完成工作情况、遇到的问题及解决方法作小型汇报,并组织学生进行技术评审。
5.演练项目验收。在完成演练项目的开发任务后,由教师组织项目验收讨论会,要求每个小组演示项目成果,从系统背景、团队介绍、采用的技术、系统优势及存在问题等方面汇报,演示系统的各项功能,回答教师和同学的提问,以团队的形式提交软件需求规格说明书、软件设计文档、项目代码、软件测试文档、软件过程管理文档、每周工作报告以及任务跟踪表等材料。
6.课程考核。课程考核分为理论考核和实践考核两个方面。理论考核采取开卷考试,要求学生在规定时间内完成给定案例的分析和设计方案,重点考核学生思考、分析和解决问题的能力;学生的实践考核成绩由小组成绩和个人成绩两部分组成,小组成绩根据各小组提交的演练项目结题材料,并结合项目验收汇报情况进行评定;个人成绩根据每周工作报告和任务跟踪表由小组组长和教师进行综合评价。
进行教学改革的最终目的是培养符合市场和社会需求的创新型软件人才,在基于项目驱动的软件工程课程复合式教学模式下,培养的人才具有扎实的理论基础知识,通过相关知识的组合式、模块化的理论教学方法,强化学生的认知,使其更牢固地掌握理论知识;具有独立思考和基本的创新能力,在复合式教学过程中,通过引导、启发学生分析问题,积极思考和讨论,培养学生的独立思考和自主创新能力;具有团队协作精神,以项目驱动小组协作开发,培养团队合作精神。在项目进行的各个阶段,要通过明确任务、落实责任、任务跟踪、协作开发、定期讨论、阶段评审和项目验收各个环节的协同工作,达到培养学生的团队精神与合作意识的目的。
[参考文献]
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软件工程案例式教学法论文范文第5篇
摘要:针对当前高校数据库课程教学的状况,在分析“数据库原理及其应用技术”课程与计算思维关系的基础上,笔者提出采用IPR-CDIO、案例教学法、“大班上课、小班讨论”和任务驱动教学法等模式,从而达成训练学生计算思维的目标。实践表明,采取有效的计算思维训练可以显著提高数据库课程的教学效果。
关键词:计算思维;IPR-CDIO;数据库课程;教学改革
引言
目前数据库技术已经应用到各行各业中,各种数据管理系统都离不开数据库技术强有力的支持。笔者所在学校的数据库课程统称为“数据库原理及其应用技术”,它不仅是计算机专业的主干课,而且是信息与计算科学、信息管理与信息系统等理工科、管理类专业的必(选)修课程,如何让学生通过本课程的学习,了解数据库技术在社会各领域中的作用,掌握基本的数据库知识,学会分析和使用各种数据库管理系统,掌握数据库应用系统的设计、开发和维护等方面的技能,对学生来说是十分重要的。
计算思维是运用计算科学的基础概念进行问题求解、系统设计、人类行为理解等涵盖计算科学之广度的一系列思维活动,是除理论思维、实验思维外的第三大思维。[1]
对学生计算思维能力的培养已成为大学计算机基础课程的主要任务之一,它强调在学生学习计算机知识与技能的同时培养其计算思维,而计算思维的培养又能有效促进学生对计算机知识与技能的学习。[2]鉴于以上原因,笔者将计算思维理念引入“数据库原理及其应用技术”课程的教学中,在整个教学过程贯穿计算思维的方法,在教授不同知识点时,运用不同的计算思维的方法,培养学生利用计算思维解决本领域问题的能力。最终,不仅教师形成了新的教学思路和良好的教学方法,同时学生也提升了其求知能力和创新能力。
CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实施(Implement)和运作(Operate)。IPR是指兴趣(Interest)、毅力(Perseverance)和责任(Responsibility),IPR-CDIO就是将学生的探索兴趣、解决问题的毅力和社会责任感的培养,融入到项目研发的CDIO过程。教师通过不同级别的项目设计,激发学生的学习兴趣,培养其获取知识(自主学习)、共享知识(团队合作)、运用知识(解决问题)、总结知识(技术创新)和传播知识(沟通交流)的能力与素质,同时训练他们的职业道德修养和社会责任意识。[3]
笔者结合“数据库原理及其应用技术”课程进行教学改革,探索创新可行的计算思维的培养模式,在教学中以培养学生的计算思维为目标,通过使用IPR-CDIO工程教学方法进行课程实践应用拓展,培养学生的计算思维能力和创新应用能力,从而提高数据库课程的教学效率。
教学改革内容
1.基于计算思维的数据库课程体系构建
针对不同专业的学生教授数据库课程时,教师设计课程体系不仅要考虑如何兼顾课时和教学深度,同时还要考虑实用性。课程体系的设计以数据库应用技术为基础和出发点,涵盖数据仓库和数据挖掘等相关概念和方法,将数据库技术和数据挖掘技术结合在一起,让学生掌握基本的数据管理和数据分析技术。在计算思维理念的指导下,让学生真正能用数据库的相关方法和工具解决将来在工作和研究中遇到的问题。
根据不同专业在数据库教学方面的教学内容和教学时间的要求,在保证能够体现数据管理完整过程的基础上,笔者最大限度地精简了课程内容,精选了必要的知识点,减少甚至去掉不必要的内容,将课程内容划分为如下图所示的几个部分。
在教学过程中,教师针对不同专业的学生,要合理取舍讲授的内容。可选择性讲解的内容包括关系的完整性、视图、索引、存储过程、触发器、事务处理、备份恢复、安全性等。例如,对安全工程等专业的学生,安全性部分应重点介绍。
对于学生必须掌握的知识和技术,应重点讲解。例如,对关系数据库来说,SQL命令是最重要、最基本的访问方式,从建库、建表、数据操纵到数据查询以及基本的数据分析都要用到SQL语言,数据挖掘前的数据整理和清理,也要用到SQL语言,所以对这部分应该讲透、讲到位。
2.基于计算思维的数据库课程资源构建
为了适应不同专业的多种需求,以及在有限的时间内完成教学任务的要求,需要多种在线和离线的多元化教学资源相配套。在全国都在缩减公共课课时的大背景下,为了保证教学质量,笔者设计与实施了基于MOOC平台的教学模式,通过MOOC平台呈现课程内容。课下学生完成线上学习、习题与作业,与教师线上交流、讨论;课上教师检查学生学习情况、答疑、辅导、讨论,实现传统教学与网络教学相结合的多元化教学模式。笔者与浙江财经大学、浙江农林大学和浙江传媒学院等高校联合制作的MOOC视频课程(第一版)已经在玩课网(http://www.wanke001.com/)上线,在线注册学习人数达2300余人,有东北师范大学、上海海洋大学等多所省内外高校使用了本课程教学资源,教学效果良好。
3.基于计算思维的数据库课程教学方法
基于计算思维的教学,应以思维训练和提高问题求解能力为目标。在教学过程中,教师应以计算思维为切入点,针对不同的教学内容,采用适当的教学方法,训练学生的计算思维,使其在掌握数据库原理和应用技术的同时,掌握基本的计算思维方法。由于各专业的人才培养目标和内容不同,对计算思维和计算机能力的要求也不同,因此,除了传统教学中使用的讲授模式之外,教师还需要结合不同专业的特点,探索与计算思维相结合的多元化教学模式。
如表1所示,针对表1中的课程体系,在基础理论、基本操作和系统开发中,教师分别对涉及的重点知识,引入计算思维中相应的方法。在相关知识点讲解和计算思维引入的过程中,根据具体的情况,笔者分别使用基于问题教学模式、任务驱动式教学模式、案例教学模式、课堂讲授+网络学习的教学模式中的一种或者多种模式,激发了学生的学习兴趣、启发了思维,取得了较好的教学效果。
(1)采用案例教学模式
从激发学生学习的积极性的角度来看,与专业方向相融合的案例教学是一种重要的教学方法。“数据库原理及其应用技术”是一门理论和实践相结合的课程,教学方式中包括课堂教学和实验教学,两种教学方式都可以引入案例教学法。在理论教学中笔者引入案例教学,重在让学生深刻理解数据库的基本原理,培养学生的计算思维意识,从而从本质上和全局上进行思考并给出问题的解决思路。例如,针对金融工程专业的学生,在讲解实体联系模型时,让其设计一个网站管理会员制客户的数据库系统概念模型。在实验教学中引入案例教学,重在激发学生的学习兴趣和热情,培养学生的知识运用能力和动手实践能力,从而帮助其将知识“内化”为能力。实验教学案例的设计要注重趣味性,只有贴近生活并融入专业知识的案例,才能最大程度地激发学生的学习兴趣。
课堂教学是整个数据库课程教学的第一个环节,笔者将案例渗透到课堂教学的每个环节,以传统的学生选课数据库为基础讲解基本知识点,然后联系实际中使用的“学生教务管理系统”的设计与开发,讲解知识点在实际中的应用。同时,采用分组教学模式,即在课程教学开始前将学生按照每组3~5人进行分组,并为每个组分配不同的项目。笔者考虑到学生目前的认知能力和知识水平,主要从功能需求、数据管理需求和信息安全需求三个方面尽可能清晰地描述每个案例,使每个小组看到案例描述都能清楚地知道自己应该完成的工作。这种做法可以有效地缩短学生在明确案例需求方面花费的时间,使他们把主要的精力放在数据库设计上,从而突出了数据库课程的重点。
课后作业的布置也采用分组的形式,每组的作业知识点相同,但是具体的作业内容根据项目不同也有所不同。对普遍出错的知识点在习题课上集中讲解,对个别组出现的个别错误则采用课后答疑的方式解决。
教师通过这种方式不仅可以加强和学生的交流,帮助学生巩固知识点,使他们更加正确地把握案例,而且还可以引导他们设计出合理的数据库,从而为后面的实验和课程设计打下良好的基础。
(2)采用“大班授课、小班讨论”模式
首先,教师在课堂上结合教学内容给出一些与具体理论知识联系紧密的案例,让学生以小组的形式进行自由讨论,充分发挥学生的主观能动性。其次,学生通过小班讨论,消化理解知识点,加深对案例的理解。最后,鼓励学生通过实际的项目案例来检验课堂所学知识,并通过上机操作来加深对技术的理解和掌握。
(3)基于问题教学模式
在课堂教学中,采用基于问题的教学法,能使师生在“提出问题、探究问题、解决问题、引发新问题”的螺旋式递进问题情境中进行交流和学习,启发思考。
基于问题教学法,就是以问题为载体贯穿教学过程,使学生在设问和释问的过程中萌生自主学习的动机和欲望,进而逐渐养成自主学习的习惯,并在实践中不断优化自主学习方法,提高自主学习能力。基于问题教学法充分体现了学生的主体地位,能有效激发学生学习的主动性和积极性。
(4)任务驱动式教学模式
在教学中采用任务驱动教学法,为学生提供实践情境和感悟问题情境的体验,围绕任务展开学习,以任务的完成结果检验和总结学习过程,使学生主动建构一个从探究问题到实践、思考、运用相关技能解决问题的学习体系。
(5)“课堂讲授+网络学习”的教学模式
采用“课堂讲授+网络学习”的教学模式可以进一步激发学生学习的自主性。在课堂上讲授数据库核心的理论知识和关键技术及方法,培养和训练学生用计算思维的核心思想考虑问题和解决问题。利用网络课程向学生讲授数据库具体的操作方法,如表的创建和操作、报表的查询和创建、界面设计以及数据库操作的编程实现等。网络课程不受课堂学时限制,有利于学生拓展知识范围,对于重难点问题学生也可进行反复学习,有效解决了他们学习进度不同步的问题,在一定程度上起到了因材施教的作用。
4.基于计算思维的数据库课程考核方法
为了体现计算思维的培养效果,可采用过程性评价与结果性评价相结合的方法。该方法需要重视提高平时成绩在总成绩中的比例,规范平时成绩的考核指标,包括学生在教学平台上的表现、参与讨论的积极性、提出问题和解决问题的深度和创新性、作业和实验的完成情况、创新性作品的质量、出勤考核、阶段测试的成绩等,并且采用等级评分制,淡化分数,注重能力和素质的评价。同时也要重视考试的重要性,规范考试制度,建立试题库,采用上机考试系统统一考试、评卷,保证考试的公平性和公正性,保证不同班级、不同任课教师考核评价的一致性。
在课程考核方面,实现根据培养计划和大纲要求,对课程需要掌握的知识和计算思维能力培养按照重要程度进行分级,然后在日常教学过程中,根据学生的表现进行评分,并根据其重要程度作为评分的权重,在综合平时成绩和期末考核成绩的基础上,给予总体的科学评价。笔者所在学校现在主要采用MOOC和翻转课堂的形式,考核比例如表2所示。
结语
计算思维是提高学生专业素质的有效途径,其数学思维和工程方法对数据库学习非常有帮助。笔者通过对“数据库原理及其应用技术”课程中基于计算思维的教学模式和教学方式进行研究,形成了适合高校学生数据库课程学习的一整套课程体系、资源库、支持平台、教学方法和成果,从而提高了学生对计算机领域相关知识的掌握和理解,增强了其利用计算思维解决本领域实际问题的能力。
参考文献:
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作者简介:陆慧娟,女,教授,浙江省高校教学名师,研究方向为模式识别、生物信息学等;高波涌,男,副教授,研究方向为模式识别、图像检索等;何灵敏,男,副教授,研究方向为模式识别、地理信息系统等;关伟,男,讲师,研究方向为模式识别、数据库应用等。
基金项目:本项目得到全国教育信息技术研究“十二五”规划2014年度重点课题(146221930)、中国计量大学校级教改项目(HEX2014008)和量院〔2014〕93号(“计算机专业实践教学质量提升教学团队”)的资助。
软件工程案例式教学法论文范文第6篇
摘要: 该文主要探讨在高校计算机Visual Basic程序设计课程中引入案例教学法的目的意义、理论依据和基本特征,探索了案例教学法的框架结构和实施步骤,以及案例教学法的评价问题。案例教学改变了以讲授知识为主的传统教学模式,可以充分发挥学生的主观能动性及创造性。通过VB案例教学,让学生通过自己的观察、分析和编程实践,培养其提出问题、分析问题和解决问题的能力。
关键词:Visual Basic程序设计;案例教学;策略
当前,社会信息化不断向纵深发展,各行各业的信息化进程不断加速。在普通高校,大学计算机基础教育受到高度重视,结合各专业课程的需求及人才培养的目标,计算机基础教学继续不断完善。作为非计算机专业“大学计算机基础”课程的后续课程,高级语言程序设计的教学目标是使学生掌握程序设计的一般性规律,具有阅读程序、理解程序的能力,并能把程序设计方法应用到本专业与相关领域,培养学生的程序设计能力。
Visual Basic由于语法简单,以其图形化的界面和事件驱动编程机制大大简化了程序设计的复杂度,学生容易上手,可以高效开发出标准的Windows应用程序,成为非计算机专业高级语言程序设计课程的首选。
在传统的“VB 程序设计”教学中,教师大多采用“以教为主”的讲授教学法。信息单向传输,学生被动接受,尽管可以让学生初步接受VB 语言的基本概念、语法结构等基础知识,却不能很好地提高学生的编程动手能力,不能较好地培养学生提出问题、分析问题、解决问题的能力。
案例教学法是通过对一个案例或者一个情景的描述进行思考以掌握基本知识和培养学生能力的一种教学方法[1]。案例教学法可以充分发挥教师的主导作用,突出学生的主体地位,改变“以教为主”为“以学为主”或“学教并重”,改变重视教学的结果为重视教学的过程或过程和结果并重。在教学过程中,针对教学中的难点,尤其是涉及到程序结构和一些常用算法,运用案例教学法对提高学生兴趣和教学效果具有较大的作用。
1 VB案例教学的理论依据和特征
成立于1908年,被誉为商界“西点军校” 的哈佛商学院之所以能够培养出众多有影响力的企业家和职业经理人,与其独特的案例教学模式密不可分。
布鲁纳认为,应该培养学生提出假设、推测等解决问题的能力。案例教学是以案例为中心的分析、讨论、总结的教学过程。案例教学法符合布鲁纳教学理论。
现代教育观是反映现代社会发展对人才培养的要求,反映当代教育需求的教育观。现代教学强调学生是认识的主体,必须发展学生的主体性。所谓主体性,是学生在教师指导下积极主动地进行学习时表现出来的一种主观能动性。
建构主义理论认为,学习活动不是由教师向学生传递知识,而是学生根据外在信息,通过自己的背景知识,建构自己知识的过程。人类学习知识和积累技能的过程都是“从简单到复杂, 从形象到逻辑, 从感性到理性。”在这个过程中,学生不是被动的信息吸收者和刺激接受者,学习过程也不仅仅是信息的输入、存储和提取,而是新旧经验之间的相互作用过程[2]。
案例教学具有情境性、主体性、互动性、问题性、实践性五大特征[2-3]。
教师指导学生,选择身边案例作为课程学习的切入点,创设有挑战性的问题情境。引导学生逐步探讨所讲授的知识,将枯燥的理论知识贯穿在每一次案例中,形成学生自主学习、自主实践的空间。
为了解决案例内隐或外显的问题,学生个体或群组自主分析和研究案例资料,不断地从教学案例中感知、提取信息,进行“交互”。学生个体之间相互争辩、讨论、交流,对问题可以形成更丰富、 更深刻的理解,从而形成问题解决方案。
在整个案例教学过程中,学生的自学习惯和自学能力不自觉地得到提高,并亲身感受到程序设计的实际价值,提高了学习兴趣及程序设计的内在动力,使学生的创造潜能得到充分发挥。
2 VB案例教学法的框架结构
在VB程序设计课程教学中,一个案例一般就是一个软件项目。VB案例教学是师生双方通过共同实施一个较为完整的软件项目而进行的[1]。
VB程序设计课程的案例教学应遵循软件工程学的基本原理和课程教学的基本规律,并将两者有机结合。区别于一般的零碎实例教学,VB案例教学法将一个较为完整的软件项目贯穿在VB课程教学中。
作为教学案例的项目被分解为一个个小的子项目,将新的教学内容融入到一个个子项目中。在案例教学中,学生通过一个个子项目的设计和实现,加深了对新概念、新知识的理解和运用。VB案例教学实现了自顶向下、逐步细化的软件开发过程与学生知识结构的构建过程的有机统一。
VB案例教学法的教学过程可通过如图1所示的框架结构进行描述。
VB案例教学以案例项目的分解、子项目的分析、子项目的设计实现和子项目的扩展为轴心,教师的主导教学和学生的自主学习为两翼,对称平行推进。
3 VB案例教学法的实施
案例教学有效实施的一个重要的保障就是有大量生动、丰富和新鲜的案例。多元化的案例来源是案例教学成功的基础,校企合作、校际合作、软件项目实践、教师平时的案例积累、教学课题组成员建的交流、师生互动交流等都可成为案例的积累形式。
在案例教学的案例准备阶段,教师应根据不同专业、不同层次学生的实际需求,选择实用型强、易于扩展的VB典型性案例。对于学生自己准备的、反映兴趣爱好的个性化案例,教师尤其应加以重视和引导。案例成果可以采用案例数据库形式存储。
案例教学开始前,在教师指导下,学生按3~5人为单位,自主结合进行分组,并保持一定的稳定性。案例小组内实行组长负责制,组长的职责是制定计划、任务分工、人员组织协调、过程监控、难点攻关、业绩考核、文档管理等。组员接受组长分配的任务,进行资料检索和任务实施,并进行个体评价和组员互评。按照敏捷软件开发的方法,每组以两人为单位,进行结对编程准备,相互学习和互相促进。
在课堂教学时,教师通过案例演示,进行案例情景构建,使学生了解项目的背景、实际意义和应用需求,以便达到软件开发的需求分析效果。案例情景构建通常在案例开始时进行,并在案例教学过程中不断强化。
教师通过对案例子项目的分解,将教学案例项目划分为若干子项目。教师应注意子项目的层次性,把握好难度梯度,子项目通常与教学章节相对应,并与教学大纲的要求有机结合。课程开始前,各案例小组在组长的带领下,展开讨论,将问题细化,做出子项目分解预案。这种练习开始较为困难,但在下一个案例教学过程中,可进一步发挥学生的主动性,有助于学生软件工程思维的培养。
在课程教学开始时,教师通过对案例子项目的分析暴露出既有知识的局限,继而自然引出本次课的新的教学内容,确定完成子项目任务所需要的新概念和新知識。案例小组通过子项目分解,明确学习重点,进行子项目任务解决的知识储备。
在案例课程教学中,教师紧紧围绕子项目的设计与实现,采取切合实际的教学方法,讲授新的教学内容,提高教学效果。在知识讲授完以后,立即将新知识应用到子项目的设计和编程实现中去,增进学生对新知识的理解与运用。学生通过教师主导下的教学讨论,积极思考,平等参与设计,不仅完善了自身的知识结构,也促使子项目的设计和实现进一步推进和完善。
在案例课堂教学结束前,教师依据教学进展情况,对本次课的教学内容进行总结,对解题思路进行梳理。从满足实际需求、用户界面友好、系统的完整性、可靠性等多角度指出课堂上给出的子项目设计方案可能存在的待改进和完善之处,引导学生对子项目提出多种设计方法并加以扩展,使学生从多角度理解和巩固所学知识。
在课堂案例教学结束之后,学生一方面通过传统课堂教学的方式,完成知识巩固型习题,另一方面,案例小组对案例进行自主扩展或根据教师分配的子项目扩展任务,讨论改进和扩展子项目并进行案例子项目的集成。
在课堂案例教学结束之后,教师和案例小组还有一项重要的工作就是案例评比交流。学生首先独立思考,设计方案, 然后在小组交流、讨论,形成小组方案;老师则对各组的实现方案进行评价,每次选一组的实现方案在全班交流。这一步将课堂教学与课下练习紧密联系起来,将理论教学与上机实习紧密结合起来,将学生的能力培养过程延伸到课下。
4 VB案例教学法的教学评价
教学评价是衡量案例教学法成功与否的重要标准,通过科学合理的监测和评价方案,可以及时发现问题,确保达到预期的教学效果。
传统的教学评价基本上是以期末考试成绩作为唯一的评价标准,忽视过程的教学评价很难完全评价学生学习的整个过程和知识水平[4]。
构建科学、完善的案例教学评价体系有助于提高学生参与案例教学的积极性和主动性[5]。案例教学评价体系包括评价主体、评价指标、权重系数等。
案例教学法的评价主体包括:教师、小组、学生个体三级。小组成绩的评定方法为:其他小组长评价、小组长自评、教师评定;个体成绩的评定方法为:小组长评定、组员评定、个体自评三类成绩的加权结合。
案例教学法的评价不以知识多寡为评价标准,评价指标主要包括:案例的准备评价、案例的实施评价、案例的扩展评价三级指标。具体指标可由师生共同讨论制定,主要包括案例的完整性与创新性、任务表述的准确性、分析能力和解决问题能力发展性、团队参与度、团队精神与合作意识等多个参数指标。案例教学评价体系的权重系数表示某一指标在总体指标体系中的重要程度。
案例教学评价的结论具有多元性和开放性,评价指标或权重系数的变化都可能得到不同结果。一般情况下,教师可从多种结论中得出一个大家公认的最佳结果。教师对整个案例教学法的评价进行组织和监控,确保评价的公平、公正性。案例教学的教师评价应以激发学生和案例小组团队的学习兴趣、研究动力和创新活力为终极目标。
对案例教学涌现的优秀案例小组,任课教师还须进一步加以培养。建立优秀案例小组档案,促使其向项目小组转化,为承担软件项目,接受工程任务作准备。鼓励他们参加全国性的程序设计大赛,为新一轮的案例教学起到示范作用。
5 结论与展望
在VB 程序设计课程中,采用案例教学法遵循了教育学的基本理论,有利于提高学生的自学习惯和自学能力,培养高级语言程序设计课程的学习兴趣和编程实践的内在动力,发挥学生的自主性和创造潜能。同时,VB案例教学从案例项目的分解、子项目的分析、设计和实现以及扩展采用了软件项目开发的基本方法,实现了课程理论教学与项目开发实践的有机结合。
案例教学法不可能完全代替传统的讲授法,本文通过对VB案例教学法的框架结构研究,探讨了将案例教学法和传统的讲授法有机结合的途径。
在非计算机专业的VB案例教学中,让案例与学生专业相结合,能较好地调动学生的学习兴趣,激发学生的学习热情,并提高了学生灵活运用计算机语言解决实践问题的能力,通过组织学生思考、分析、讨论程序案例,使学生掌握了分析问题和解决问题的方法,提高了学生分析问题和解决问题的能力。
由于案例教学受到诸多客观因素的影响,还有许多课题有待进一步深入研究,主要包括以下方面:案例教材的编写、适宜的VB案例采集、案例教学中的课堂组织、人员的组织管理、合理的案例评价体系构建等等。
在高校扩招,班级规模增大,人数众多的新形势下,如何组织实施案例教学,发挥案例教学的优势,也是当前迫切需要探讨的问题。
参考文献:
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