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摘 要：软件工程专业课程强调理论和实践紧密结合的特性,如何在教学过程中加强实践教学活动是难题.针对偏重理论和偏重实践的不同专业课程,从团队组建、问题解决方式、沟通技巧和学生认知体系建立等方面进行分析和探讨,提出一些可行的专业课程“工作坊”实践教学设计方案.经实际教学过程检验,达到比较好的教学效果.
关 键 词：工作坊；教学改革；软件工程；实践教学
中图分类号：G40文献标识码：A文章编号：1009-3044（2014）07-1427-03
大学课堂是高校教学活动、学生学习的重要场所,是大学生获取知识的主要途径.课堂教学的好坏直接影响课程效益,最终影响到人才培养质量,同时也体现了高等教育的办学理念.根据教学活动围绕的中心,可以将课堂教学分为“教师中心式”和“学生中心式”两种类型[1].在以教师为中心的课堂教学活动中,教师是课堂的焦点,在整个教学过程中起到主导地位；教师一般采用强制性的教导方法,将知识与技能传授给学生,基本是单向广播模式.以学生为中心的课堂教学活动中,往往学生处于教学活动的中心,教师以平等的身份与学生进行互动；教学过程强调了学生的主动学习以及对学习主题的深层理解；此时,教师通常扮演咨询者、辅导者和学习动机激发者的角色.现代教学活动通常强调师生之间的互动,从而在课堂教学活动中更有效地进行知识传授,在此过程中,教师需要以一种好的方式和态度辅助学生建立自己的认知体系.因此,在课堂教学活动中,教师的“教”和学生的“学”是不可分割的重要部分,如何以一种好的教学方式调动学生的积极性是完成一堂优质课堂教学的关键.
软件工程本科专业的特色主要体现在：实践性、工程性、系统性、综合性和复合型,注重学生的数理逻辑基础、工程实践能力、软件作品与沟通技巧等核心能力培养.在本科学习阶段,由于受到计算机学科的迅速发展和相关领域知识不熟悉的双重困扰,学生学习的积极主动性受到约束.同时,学生通常没有建立自己的认知体系,程序设计的经验严重不足,这些都约束了学生的动手能力和口头表达能力,很明显的表现在于课堂教学过程中不活跃,和教师的互动积极性不高,甚至出现课堂上的消极沉默现象[2][3][4].
结合“工作坊”实践教学模式和软件工程专业课程要求,通过对课堂教学活动进行思考、探索和设计,在有限的课堂教学中加强对学生的引导,可以明显增强学生主动学习的积极性,提高口头表达能力和沟通技巧,并进一步培养学生的程序思维能力和团队合作精神.
1“工作坊”实践教学
“工作坊”,也称为专题研习工作坊,起源于欧洲的Bauhaus学院,发展至今逐渐演变为一种实践教学模式.Bauhaus学院提倡的教育理念是“技术与艺术并重”,学习过程有如“工厂学徒制”,学生身份是“学徒工”.在教学过程中,担任艺术形式课程的教师称为“形式导师”,教授其理论课程,并引导学生专业的发展；而担任技术、手工艺制作课程的教师称为“工作室师傅”,负责辅导指导其实践教学.Bauhaus学院所形成的教学方式,形成了教学、研究、实践三位一体的现代设计教育模式：教学为研究和实践服务；研究为教学和实践提供理论指导；实践为教学和研究提供验证.工作坊教学模式所创建的知识与技术并重,理论与实践同步的方式,为学生提供一个能够将其所学理论知识进行融会贯通的全过程.
“工作坊”实践教学模式强调以学生为中心,关注学生的需要、内在动机,并充分发挥学生学习的自主性,注重培养学生发现和解决问题以及知识和技能的应用能力；同时,该教学模式强调以多元化的方式来分享和呈现理论联系实际的成果,是一种既注重过程又重视结果的学习方式.一般而言,“工作坊”实践教学模式是在一名核心的主讲人引导下,多个小团体通过活动、讨论、短讲等多种方式,共同探讨某个话题.“工作坊”实践教学模式的本质是促进学生“从做中学”,符合“实践-认识-再实践”的认识规律,作为一种教学途径,能促进教师和学生之间的互动,增强学生在课堂教学中的参与积极性[5].
2软件工程专业课程“工作坊”实践教学设计
针对软件工程本科专业课程,从偏重理论教学到偏重实验教学的角度,选择“算法设计与分析”、“Oracle数据库”和“软件设计模式”课程,从“工作坊”教学模式的团队构建方式和相应教学方法进行了一系列的思考、探索和设计.
2.1“算法设计与分析”课程“工作坊”实践教学设计
“算法设计与分析”[6]课程是计算机和软件工程专业的重要专业课,介绍软件开发中的典型非数值计算问题的解法,要求学生掌握算法的基本原理思想、方法与技术.如何在有限的教学时间内让学生掌握算法的特点以及算法之间的内在关联性是教学重点.以背包问题和0-1背包问题[7]为例,探讨“工作坊”实践教学设计的具体内容.
如何写实践教学一篇论文
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背包问题和0-1背包问题要求学生区分二者算法差别以及在程序设计上的约束.因此,可以确定核心知识点：1）背包问题和0-1背包问题的异同,以及问题转换条件；2）二个问题在程序设计上的差异和转变.在教学过程中,要求学生以团队方式围绕核心知识点准备材料并在课堂上进行讲解.具体教学过程如下：
首先,组织学习小团队.采用学生自愿组合的方式,约束每组4到5个人,有组长和发言人各一人,要求组长和发言人不能是同一个人.要求组长负责任务的分工等事务工作,而发言人需要汇总材料,准备内容讲解的逻辑顺序.团队分工的目的一方面是锻炼学生的合作精神,另一方面是减轻新内容备课的压力；
其次,多组准备同一个专题.让2到3组针对同一个专题组织材料并进行讲解.虽然知识点会类似,但是,不同的团队组织材料的侧重点会稍有差异,表达方式也会有不同.采用这种方式,一方面可以让更多学生有机会锻炼组织能力、口头表达能力和逻辑思维能力；另一方面,不同团队讲解的内容差异性会让学生进一步加深对问题的全面理解；最后,教师点评.这也是关键的教学环节,教师需要对学生的材料准备和课堂讲解情况进行总结.总结内容一方面需要覆盖知识点的完整性,另一方面也要对每组讲解问题的方式进行有限的点评,更多要让学生参与进行评判.教师点评的目的是引导学生合理正确的分析和解决问题.
由于合理运用了“工作坊”模式,取得比较理想的课堂教学效果.比如,经过学生团队之间激烈的讨论,认为回溯法解决0-1背包问题的程序是错误的.因为该程序采用分割物品来计算背包容积的上限,这种计算方式混淆了背包问题的算法程序.相比较教师讲解的方式,正是由于学生的积极参与和探讨,才会使得学生进一步加深对算法和程序设计实现方面更好的理解,也增加了学生学习的兴趣和良好的团队合作精神.
在采用工作坊实践教学活动中,团队人数以及同一专题讨论组的数量不能太多.团队人数太多,部分同学会完全依赖其他同学而不参与相关专题的讨论；针对相同的问题,一般安排2到3个团队讨论比较适宜,从而可以在一节课的时间内完成全部介绍、讨论和点评工作.
2.2“Oracle数据库”课程“工作坊”实践教学设计
“Oracle数据库”是软件工程开设的专业课程,SQL语言的运用是该课程的一个重点.在教学过程中设计两个任务：1）编写SQL程序读取文本文件中的数据信息并写入数据库相应表格中,主要强化学生对于SQL语句,以及函数、过程和触发器等
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