面向创新能力培养的案例课程建设及平台构建论文_刘志刚 杜娟 刘贤梅 吴秀芹

(东北石油大学 计算机与信息技术学院,黑龙江 大庆 163318)

基金来源:东北石油大学研究生教育教学改革研究项目JGXM_NEPU_201702;基于项目及竞赛驱动的计算机类研究生创新实践能力培养研究;“高质量”创新创业教育发展策略研究与实践GBB1318020;高校创新创业教育质量评价体系构建研究GBB1317019;高校创新创业教育质量评价体系构建研究GBB1317019。黑龙江省教育科学“十三五”规划课题GJC1318015

摘要:研究生群体是社会甚至国家未来创新队伍的重要力量,同时研究生创新能力和水平对于学生自身的发展起到了决定性作用。在研究生培养过程中,必须通过多种途径来提高研究生的创新能力。本文从案例课程建设和辅助教学平台构建两方面入手,以“软件体系结构”课程为例,采用案例教学法授课,为学生提供经典案例、详细讲解,并基于MVC模式构建了案例共享平台,提供大量案例实例。实践证明,案例课程能够有效地调动学生的创新积极性,大大提高了学生的实践能力和创新能力,案例共享平台的构建为学生提供了良好的资源交流的途径,有助于帮助学生培养创新意识。

关键词:案例教学;软件体系结构;创新实践能力;课程建设;案例共享平台

引言

在我国“大众创业、万众创新”的新时代,高校学生作为国家创新人才的主力军,其创新能力直接影响着社会的进步和国家的发展。尤其是研究生,相对于本科生而言其创新能力和水平对于学生顺利获得学位以及未来的发展更为重要,研究生群体是社会甚至国家未来创新队伍的重要力量。研究生创新能力的提升有多种途径,例如:优化课程体系、加强课程建设及实践教学环节建设、改进教学方式方法、鼓励学生参与科研项目、竞赛活动、学术交流、提供多种辅助教学平台、提升资源共享质量等等。本文从案例课程建设和辅助教学平台构建两方面入手,以“软件体系结构”课程为例,以提升研究生创新意识和能力为目标,开展案例课程建设,并构建了案例共享平台。

1 案例课程对于学生创新实践能力培养的作用

案例教学初创于19世纪哈佛大学法学院兰德尔教授,在20世纪初期哈佛商学院德汉姆院长建立了完整的案例教学和管理系统。案例教学的课堂,通过教师有效的设计案例和组织探讨,将现实工作中存在的新知识、新理论和新实践融入到实际的教学案例中,让学生在探讨、交流和争论的过程中将问题提炼出来,将观点总结出来[1];同时,对于软件体系结构课程,案例必须要在实践之中进行检验,学生必须主动地参与到设计和编写代码中来,在案例课程当中,教师成为组织者,引导者的角色[2],将学生划分为团队,引导学生主动发现问题,提出问题,经过团队协作解决问题,因此对于学生创新实践能力的培养是十分有益的。

在案例课程中,一般需要围绕一个到两个核心案例展开授课,核心案例是综合性较强的,贯穿整个课程的案例,案例应该由若干个功能模块构成,融合课程的主要知识点和关键技术;另外需要若干基础案例、提高案例用于消化各个小知识点以及学生课后的自学和交流[3]。这些案例将最终被组织到案例教学平台中来,供学生随时学习。案例的学习过程需要学生全程的主动参与,学生要完成案例的前期的预习、设计,并在课堂上在教师的组织下进行分组讨论,并以小组为单位进行案例设计的交流,学生在整个学习过程中充分依靠自身的主动性,展开探究式学习,在没有教师的指导的情况下,充分展示每个人自身的创新思维,在团队合作的环节中,每位成员将提出个人的意见和看法,必须为团队做出个人的贡献,最终由团队组长汇报讨论结果;对于他人团队的设计,可以提出质疑,再在教师的组织下进行讨论[4]。“学生上讲台”也是案例课程重要的环节之一,为学生创造机会,提供平台,充分调动学生的积极性,激发学生的创造性,提升他们的自信心!

2 研究生课程——“软件体系结构”

“软件体系结构”课程是一门适用于计算机与信息技术学院各个专业的必修课课程,在各大高校中基本都有开设,该课程的主要教学目的是:使学生理解软件体系结构的生命周期模型,掌握软件体系结构的不同风格和特点,熟悉软件体系结构描述语言,通过课程的学习使学生具备初步的软件体系结构设计能力,为进行复杂系统的设计和研发奠定基础,并使学生结合实际情况,掌握基于体系结构的软件开发方法。软件体系结构课程的基本特征是理论抽象、原理复杂、晦涩难懂,因此授课过程十分适合使用案例教学的方法,结合启发式教学以及研讨式教学的形式,通过各种有趣的软件需求引发学生的学习兴趣。软件体系结构案例课程的建设,能够为学生提供课程学习平台和丰富的案例教学资源,帮助学生更好地消化课程知识,有效地培养学生的创新实践能力。

本课程的学习对于学生创新实践能力的培养是十分有益的,主要原因如下:课程的实践性较强,同时具备一定的难度,有针对性的训练学生的架构设计思维,并直接落实到实际操作上,让架构设计思想能够转化为实际的实践操作;课程的性质决定了该课程适合于建设案例课程,能够借助案例课程的优势加强对学生创新实践能力的培养。

3 软件体系结构案例课程内容建设

软件体系结构课程本身较为抽象,理论性较强,具备一定的理论深度以及由理论向实际应用转化的难度。本课程旨在培养学生将抽象理论转化为具体的软件体系架构设计技能的能力,帮助学生理解软件设计中架构设计的重要性,并在软件开发过程中的软件架构设计方面得到真正意义的提升,进而提高软件项目的研发水平。

1)制定软件体系结构案例课程教学大纲,依据大纲建设基本教学材料,主要包括讲稿、教案、实验指导教材等基本材料以及能够辅助课程建设的其他教学资料;

2)总结和完善教学内容,使其更加系统、规范和完整,注重课程内容的细节,尤其注重课程案例对于课程理论内容的联系;

3)整理和丰富教学案例,将教学案例系统分类,并明确每一个案例的基本内容、要求、对应的基础理论、案例所包含的基本知识点、案例的规模、类型、案例之间的内在联系、案例所能够支撑的能力目标以及案例所需的完成时间等信息。并形成基本课程案例集。

4)建设课程拓展能力训练部分的教学内容,主要包含更多的课外高级案例。根据多年的授课经验,对于能力较强、有进一步提升个人能力的学生,为其提供拓展训练的课程内容。

4 软件体系结构案例共享平台构建

案例共享平台旨在为学生提供交流平台,将常用案例集中展示于平台之上,学生可以进行查看、下载、交流互动,同时也可以自己上传案例资源与学生或教师探讨。本文设计了基于MVC模式的案例共享平台,利用MVC模式的潜在框架结构、分层开发模式、变化-传播机制以及可移植性等突出优势,降低了层与层之间的依赖,实现了视图与控制器接插,允许在运行期间更换视图、控制器对象甚至变更业务逻辑。相对于传统的教学平台而言,本平台可以通过数据库的管理更新案例资料,通过界面管理变换平台风格,必要时支持动态程序组件甚至业务逻辑的更新,为教师及学生提供了实用性强的案例共享软件,同时为类似软件及平台的研发提供了技术支持。

本案例教学平台是一种由教师不定时发布案例,并且对案例进行增、删、改、查,供学生学习的一个平台,主要包括以下基本功能:

1)用户登录模块:用户使用自己的用户名和密码在这个模块进行登录,后台根据用户的角色分配给用户不同的权限。

2)案例管理模块:教师和管理员可以对案例的介绍,原理,图片等内容进行增、删、改、查。

3)用户管理模块:教师在这个模块可以对学生进行增、删、改、查,批量删除,通过EXCEL批量导入。管理员在这个模块可以对教师和学生进行增、删、改、查,批量删除,通过EXCEL批量导入。

4)信息管理模块:用户在这个模块可以对自己的基本信息进行修改,还可以修改密码,修改密码后需要重新登录。

5)前台浏览模块:用户在这个模块可以对案例,课程PPT,教案,教学日历等教学资源进行浏览,下载。

图1所示为案例共享平台的基本结构图。

图1 案例共享平台的基本结构图

5 结论

软件体系结构课程是一门适合于在硕士研究生阶段开设的课程,课程主要讲解软件体系结构的生命周期模型以及软件体系结构的不同风格和特点,理论上具备一定的抽象性和难度;同时,本课程属于实践性较强的课程,主要训练学生在具体项目实施过程中应用理论知识设计软件架构的能力。因此,课程适合于建设案例课程,通过较多案例将抽象理论转化为实际编程的代码,这是让学生迅速理解并掌握理论知识最为有效的方法。建设该课程的案例课程需要从教学内容、教学方式方法、教材建设和辅助教学资源几大方面来进行建设,最终通过课程的实施,能提高学生的架构设计能力、编程能力,进而最终有效提高学生的创新实践能力。此外,构建了案例共享平台,在平台中组织了大量了案例,平台基于MVC模式设计,能够具备很好的扩展性,平台的建立为学生提供了良好的辅助学习工具。在某届研究生的软件体系结构课程中进行了实践,事实证明,案例课程的开展学生积极性十分高涨,课程授课效果好,学生的实践创新能力得到了普遍的提高。

参考文献

[1]李敏. 干部教育培训中案例教学的创新实践[J] .继续教育研究,2013-2-15: 145-147.

[2]李太平; 戴迎峰;黄富琨. 案例教学困境及其超越的文化思考[J].高等工程教育研究,2017-08-09 : 165-168+19.

[3]侯瑞华.案例教学法在《教育学原理》课程中的应用探讨[J].科学大众(科学教育),2019(03):151+116.

[4]徐新.基于案例驱动的数据结构课程教学方法研究[J].计算机教育,2019(03):44-47.

作者简介:刘志刚,东北石油大学副教授,博士学位,主要从事人工智能及高等教育教学改革研究。

论文作者:刘志刚 杜娟 刘贤梅 吴秀芹

论文发表刊物:《信息技术时代》2018年9期

论文发表时间:2019/5/14

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