軟件類課程的前趨與繼發(fā)教學(xué)模型研究

軟件類課程的前趨與繼發(fā)教學(xué)模型研究

1以高職高專為導(dǎo)向的模型化教學(xué)模式c-+、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、離散數(shù)學(xué)、操作系統(tǒng)、編譯原則、數(shù)據(jù)庫原理、惡意軟件。并在授課時(shí)間的安排上體現(xiàn)出了前趨后繼關(guān)系,但通常每門課程的教學(xué)大綱彼此之間是獨(dú)立的,不同課程的任課老師也各自按照課程大綱獨(dú)立授課,不利于學(xué)生對(duì)該專業(yè)知識(shí)的整體性、協(xié)調(diào)性、一致性和系統(tǒng)化地理解與掌握。學(xué)生每學(xué)完一門課程,考試通過就算完成了這門課程的學(xué)習(xí)任務(wù),不太關(guān)心何時(shí)再去重溫、復(fù)習(xí)、鞏固與應(yīng)用提升已學(xué)過課程,教師也完成了自己的授課任務(wù)。實(shí)際上這是一種離散型而非系統(tǒng)化的教學(xué)模式。到學(xué)生做畢業(yè)設(shè)計(jì)或就業(yè)接受具體任務(wù)時(shí)就暴露出不能很好的綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題,甚至不能靈活地運(yùn)用從大學(xué)一年級(jí)就開始學(xué)習(xí)的C++語言編寫應(yīng)用程序。學(xué)生給出的解釋是“學(xué)得太早,已忘記”。多年來,在碩士研究生入學(xué)面試時(shí)也發(fā)現(xiàn),大學(xué)二年級(jí)就開始學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課,也是碩士研究生入學(xué)考試課。對(duì)進(jìn)入復(fù)試線的學(xué)生,說明該課學(xué)得不錯(cuò),但當(dāng)問及棧結(jié)構(gòu)、樹結(jié)構(gòu)等在編譯器中何處使用時(shí)竟然回答不出來,如此等等,這種課程間孤立的教學(xué)模式容易產(chǎn)生高分低能,學(xué)生不能綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題等現(xiàn)象。鑒于上述情況,本文在深入研究軟件類核心課程知識(shí)點(diǎn)之間前趨后繼關(guān)系的基礎(chǔ)上,給出了軟件類核心課程的關(guān)聯(lián)式教學(xué)模型,并將此模型體現(xiàn)到教學(xué)大綱及教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)中,取得了比較好的效果。2課程之間主要知識(shí)的關(guān)聯(lián)通過剖析軟件類各門核心課程的主要知識(shí)點(diǎn)和課程之間主要知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)系,給出如圖1所示的關(guān)聯(lián)模型。解析該模型,進(jìn)一步給出如下關(guān)聯(lián)式教學(xué)模型的說明。2.1算法的知識(shí)學(xué)習(xí)能力C/C++是學(xué)生接觸到的第一門軟件課程,是計(jì)算機(jī)算法語言的典型代表,有它的獨(dú)立性,是常用的軟件開發(fā)工具,但僅靠聽幾十學(xué)時(shí)的課、上幾十學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)是不能編制高質(zhì)量程序的,只能說有了一定的基礎(chǔ)知識(shí),其進(jìn)一步的學(xué)習(xí)是在后繼課程數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等課程中。如表、鏈、棧、樹、圖等的建立與維護(hù)可用C/C++實(shí)現(xiàn),這樣,C/C++就得到了一次復(fù)習(xí)、訓(xùn)練與實(shí)踐提升的機(jī)會(huì),也是用C/C++解決具體問題的一次應(yīng)用。2.2建立與維護(hù)現(xiàn)理表及保留字表等表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是十分重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,也是考研課。與C/C++同樣,可在后繼課編譯原理得到應(yīng)用與提升。(1)用表、鏈實(shí)現(xiàn)編譯器中的保留字表、名字表、過程表、數(shù)組表等表的建立與維護(hù)。(2)用棧實(shí)現(xiàn)編譯器中的表達(dá)式、循環(huán)、條件、遞歸等嵌套結(jié)構(gòu)及操作系統(tǒng)中的線程等。(3)用HASH方法實(shí)現(xiàn)名字表等構(gòu)造與查找。(4)綜合運(yùn)用C/C++、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)編譯器中的數(shù)、標(biāo)識(shí)符、單詞等識(shí)別及運(yùn)用狀態(tài)矩陣法和子程序法實(shí)現(xiàn)編譯流程控制及實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)中的線程、進(jìn)程、頁面、存儲(chǔ)資源等管理。2.3基于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的復(fù)合運(yùn)算(1)運(yùn)用C/C++為工具,實(shí)現(xiàn)離散數(shù)學(xué)中集合論的并、差、笛卡兒乘、投影、選擇五種基本運(yùn)算及交、連接、自然連接、求商四種復(fù)合運(yùn)算,這其中還要用到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來解決集合的結(jié)構(gòu)與分類、檢查等相關(guān)算法。(2)離散數(shù)學(xué)中的上述算法恰為數(shù)據(jù)庫原理中的關(guān)系模型的關(guān)系代數(shù)運(yùn)算,進(jìn)一步以C/C++為工具利用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的算法實(shí)現(xiàn)關(guān)系數(shù)據(jù)庫中關(guān)系的三類完整性約束并理解主鍵、外鍵在其中的作用。(3)關(guān)系運(yùn)算的算符樹、關(guān)系的查詢優(yōu)化實(shí)現(xiàn)技術(shù),恰恰是編譯課程的新的應(yīng)用和有一定難度的實(shí)踐環(huán)節(jié)。2.4數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)中知識(shí)簡介軟件工程的開發(fā)方法、開發(fā)步驟、開發(fā)環(huán)境與工具的選擇等恰恰是上述課程的綜合運(yùn)用與實(shí)踐。(1)開發(fā)環(huán)境與硬件有關(guān),也與操作系統(tǒng)有關(guān)。開發(fā)工具是指要選擇數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)語言等。這就要視工程的具體情況,選擇相適應(yīng)的環(huán)境與工具。本身又是一個(gè)回顧與學(xué)習(xí)的過程。(2)開發(fā)方法可選用快速原型法和生命周期法或二者結(jié)合。但不論什么方法都要涉及需求分析、概要設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、編碼、測試與試運(yùn)行這些步驟。其中需求分析與設(shè)計(jì)中的數(shù)據(jù)庫需求分析設(shè)計(jì)部分在數(shù)據(jù)庫課程中已有單獨(dú)的一章進(jìn)行論述,在本課程中得到了進(jìn)一步提升,這就必然需要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的知識(shí),用到相關(guān)結(jié)構(gòu)與算法。在模塊設(shè)計(jì)過程中自然是C/C++的繼續(xù)。在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中特別強(qiáng)調(diào)軟件的自適應(yīng)性。通常留給用戶一個(gè)定制的空間,這實(shí)際上是為用戶和應(yīng)用系統(tǒng)之間定義了一種人機(jī)交互語言,這就是編譯課程知識(shí)點(diǎn)的再用,首先定義人機(jī)交互式語言,而后是相關(guān)的解釋。智能軟件是當(dāng)前軟件的一大特色,常常具有推理功能,數(shù)理邏輯是推理的基礎(chǔ),圖論又是路徑優(yōu)化的基礎(chǔ),離散數(shù)學(xué)中的很多知識(shí)點(diǎn)均可在軟件工程實(shí)踐中得到應(yīng)用。3模型應(yīng)用和實(shí)踐3.1編制大綱,建立關(guān)聯(lián)模型(1)成立教學(xué)指導(dǎo)與監(jiān)督委員會(huì),由院長和教學(xué)主管院長負(fù)責(zé),成員均為軟件知識(shí)全面,教學(xué)與科研經(jīng)驗(yàn)均豐富的一線老師,制定課程間知識(shí)點(diǎn)的滲透程度與銜接方法。制定關(guān)于各門課程編制大綱的總綱,總綱體現(xiàn)關(guān)聯(lián)模型。(2)成立教學(xué)團(tuán)隊(duì),由團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人組織團(tuán)隊(duì)成員(相關(guān)課程負(fù)責(zé)人),按照總綱協(xié)同編制各門課程的大綱,如編譯技術(shù)課程的實(shí)驗(yàn),在大綱中明確規(guī)定用C/C++造、查名字表、表達(dá)式的逆波蘭表示等內(nèi)容,并寫明具體要求、上機(jī)學(xué)時(shí)數(shù)等。(3)加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié),按照關(guān)聯(lián)模型,相關(guān)任課教師協(xié)同參與實(shí)踐題目的擬定、案例分析與實(shí)踐指導(dǎo)。(4)由教學(xué)指導(dǎo)與監(jiān)督委員會(huì)指導(dǎo)、監(jiān)督、檢查各門課程教學(xué)中各環(huán)節(jié)對(duì)教學(xué)大綱的執(zhí)行情況,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)糾正。4從前趨向后趨模型到環(huán)節(jié)內(nèi)的運(yùn)用模型本文深入研究了軟件工程專業(yè)軟件類核心課程知識(shí)點(diǎn)之間的前趨與后繼關(guān)系,給出了關(guān)聯(lián)式教學(xué)模型,并將此模型體現(xiàn)到教學(xué)大綱及教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)中,形成鏈條式教學(xué),使前趨課程的內(nèi)容不斷在后繼課程中得到復(fù)習(xí)、鞏固與應(yīng)用提升,使后繼課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)更加明確,該模