李施

摘要：針對應(yīng)用型本科學生理論知識素質(zhì)不佳和XML課程知識艱深繁雜的特點，基于項目驅(qū)動教學法和實驗室“教、學、練”一體化教學法，介紹精心設(shè)計組織的項目案例，說明教學內(nèi)容和教學方法，以提高學生XML應(yīng)用程序開發(fā)與編程能力。

關(guān)鍵詞：XML；應(yīng)用型本科；項目驅(qū)動教學法；實驗室“教、學、練”一體化教學法

引 言

應(yīng)用型本科高校有兩個主要特點，一是培養(yǎng)應(yīng)用型人才而非研究性人才，因此學生學習XML課程的主要目的是提高XML應(yīng)用程序編程開發(fā)的能力而非學術(shù)性知識；二是應(yīng)用型本科的學生相比重點高校學生而言其理論知識素質(zhì)較差，理解與掌握復(fù)雜抽象知識的能力也較弱，不太適合學術(shù)性很強的教學。XML課程是計算機相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)課，根據(jù)項目實施層次可將XML妣識體系劃分為3個層次 。①數(shù)據(jù)層：XML基本結(jié)構(gòu)、DTD和XML Schema數(shù)據(jù)驗證；②服務(wù)層：XPath. XQuery、DOM、數(shù)據(jù)庫XML應(yīng)用；③界面層：XS LT、XHTML、CSS。

這些XML技術(shù)需要通過Java或.NET等語言編程開發(fā)得以應(yīng)用。該課程幾乎與軟件開發(fā)的主要課程都有關(guān)聯(lián)，所涉及的知識點相當多且難度高。 傳統(tǒng)的教學先解釋XML知識點基本概念，介紹技術(shù)原理，再舉應(yīng)用實例。使用這種教學方法無法在有限的課時里完成所有課程內(nèi)容的教學，大部分學生往往很難掌握如此繁雜的新知識，更不用說應(yīng)用XML技術(shù)進行實際應(yīng)用開發(fā)。

1 實驗室“教、學、練”一體化教學法

常規(guī)上課方式已不能滿足實踐性很強課程教學需要，因此首先應(yīng)調(diào)整上課方式，將上課地點從教室移到實驗室，所有講課、練習、實驗和輔導(dǎo)都在實驗室展開，每個學生和老師都有一臺電腦，老師在自己電腦上講解教學內(nèi)容并演示實驗任務(wù)，同時采用廣播教學將電腦操作畫面同步顯示在學生的電腦上，然后學生模仿老師的操作完成實驗內(nèi)容，學生實驗操作中遇到問題可以由老師給予輔導(dǎo)或相互討論解決。此外實驗室可接人互聯(lián)網(wǎng)，遇到難題鼓勵學生上網(wǎng)尋找解決問題的方法和源代碼等。這就是實驗室“教、學、練”一體化教學法，教學手段不再是單一的“教師課堂講課，學生實驗室練習”的模式，而將以老師授課為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W生學習編程為巾心 ，提高學生獨立工作能力和團隊協(xié)作精神，課程教學效果可以得到很大的提高。

2 項目案例及子項目教學內(nèi)容

項目驅(qū)動教學法是通過實施一個完整的項目案例進行知識講解、教授的教學活動，把理論與實踐教學有機地結(jié)合起來，提高學生解決實際問題的綜合能力。XML課程基于項目驅(qū)動教學選用的案例是一個基于XML的Web應(yīng)用系統(tǒng)，即“基于XML實驗大綱管理系統(tǒng)”。該系統(tǒng)的主要功能是實現(xiàn)學校實驗大綱的XML文檔存儲、實驗大綱Word文檔的轉(zhuǎn)換和導(dǎo)出、數(shù)據(jù)庫XML文檔存儲和編程、實驗大綱的XML文檔增刪改，以及ASP.NET實驗大綱管理系統(tǒng)編程。系統(tǒng)又細分為4個子項目作為實驗項目，每個實驗項目都使用實驗室“教、學、練”一體化教學完成，當學生完成了4個實驗項目后，整個Web系統(tǒng)也隨之完成。

1）設(shè)計實驗大綱XML文檔結(jié)構(gòu)項目。

根據(jù)現(xiàn)有Word文檔實驗大綱設(shè)計實驗大綱XML文檔，使用XMLSPY軟件工具分別設(shè)計實驗大綱XML文檔的DTD和XML Schema，然后創(chuàng)建分別經(jīng)過DTD和XML Schema驗證的實驗大綱XML文檔。老師使用一門課程的實驗大綱演示設(shè)計過程，然后學生使用不同課程的實驗大綱進行設(shè)計與編寫，每個學生設(shè)計的DTD和XML Schema文檔必須能驗證所有課程的實驗大綱XML文檔。通過該項目，學生能掌握XML、DTD和XML Schema語法和設(shè)計，同時也能掌握XMLSPY工具的使用。在完成這個實驗項目的同時教師穿插講解教材 中從第一章XML入門到第五章Schema高級技術(shù)的內(nèi)容，融會貫通課程的知識點。

2）設(shè)計實驗大綱XML文檔的XSLT項目。

根據(jù)第一實驗項目獲得的實驗大綱XMLSchema設(shè)計實驗大綱XML文檔XSLT，可以分別采用兩種方法設(shè)計，一種是使用XMLSPY手工編程XSLT文檔實現(xiàn)實驗大綱XML文檔的HTML文檔轉(zhuǎn)換，這種方法需要學生有較深的XSLT語法知識，由于課時有限僅需讓學生掌握基本的XSLT編程；另一種是使用Stylevision工具設(shè)計XSLT文檔，實現(xiàn)實驗大綱的Word 2007等多種文檔格式的轉(zhuǎn)換導(dǎo)出。這種方法對XSLT語法要求不太高，但對XPath和CSS的語法知識有較高的要求。這個實驗項目主要涉及所選教材 中的第六章XPath和第七章XSLT的內(nèi)容。學生通過該實驗項目能掌握XSLT、XPath和CSS的語法知識和應(yīng)用，同時也能掌握Stylevision工具的設(shè)計方法。

3）實驗大綱SQL SERVER數(shù)據(jù)庫XML應(yīng)用項目。

“基于XML實驗大綱管理系統(tǒng)”的數(shù)據(jù)庫設(shè)計可以采用兩種形式，一種采用XML數(shù)據(jù)類型存放實驗大綱XML文檔，即創(chuàng)建一個表“實驗大綱（大綱id int，大綱xml xml）”，將每門課程的實驗大綱XML文檔作為一條記錄插入該表，使用XQuery 將實驗大綱XML的內(nèi)容如實驗項目和指導(dǎo)書等創(chuàng)建成為視圖；另一種設(shè)計方式是按照實驗大綱的內(nèi)容設(shè)計多個表，表的結(jié)構(gòu)與前面所建視圖相同，然后使用XQuery構(gòu)建實驗大綱XML形成視圖或用于程序編程。學生通過該實驗項目能熟悉掌握XQuery等編程知識以及其他SQL Server數(shù)據(jù)庫XML應(yīng)用。

4）“基于XML的實驗大綱管理系統(tǒng)”asp.net項目。

“基于XML實驗大綱管理系統(tǒng)”的主要功能有實驗大綱的增刪改、查詢和導(dǎo)出實驗大綱Word文檔等。實驗大綱的內(nèi)容由實驗教學目的與基本要求、實驗項目、指導(dǎo)書參考書和專業(yè)年級等組成，實驗大綱管理相當于管理一個父表“實驗大綱主內(nèi)容表”和多個子表如“實驗項目表”等。實驗大綱系統(tǒng)的工作流程為：①獲取數(shù)據(jù)庫實驗大綱XML文檔；②通過DOM解析XML文檔形成實驗大綱網(wǎng)頁提交給用戶；③用戶的增刪改查通過DOM修改實驗大綱XML然后保存到數(shù)據(jù)庫。導(dǎo)出實驗大綱Word文檔則通過C#XSLT編程導(dǎo)出。學生通過該實驗項目能掌握C#的DOM、XPath、XQuery和XSLT等XML編程開發(fā)。

3 教學實施策略方式

項目案例教學與傳統(tǒng)按教材章節(jié)順序?qū)W習不是水火不容的，項目案例教學中有時也需要挑出某些教材章節(jié)進行教學，否則學生會搞不清楚概念，或不明白編程的原理，但教材知識也不能安排太多課時教學，所以項目案例與教材教學需要有個平衡。

（1） XML課程的基本概念和項目案例所涉及的知識需要事先或在項目進行中解釋清楚，如XML. DTD、XML Schema和XSLT語法等，語法知識的講解以能夠明白項目案例編程原理為限，無需安排太多課時，盡量在項目案例中解釋語法知識。

（2）艱深的XML知識僅以能掌握項目案例的應(yīng)用及擴展項目為目標。XML課程有些知識（如 XPath. XQuery和數(shù)據(jù)庫XML應(yīng)用等）需要花很多課時才能講透徹，因此只能以項目案例的應(yīng)用講解其用法，只要求能掌握類似的應(yīng)用即可。例如，數(shù)據(jù)庫的視圖、查詢或存儲過程都用到從實驗大綱表的XML查詢數(shù)據(jù)，因此學習如下sql可以掌握如何從數(shù)據(jù)庫XML獲取所需數(shù)據(jù)：

SELECT p.大綱id，T.c.value（@實驗屬性，.nvarchar（10）），T.c.value（實驗項目名稱 nvar-char（50）） FROM實驗大綱p CROSS APPLY大綱xml.nodes（實驗教學大綱/實驗項目）AST（C）。

然后學會類似應(yīng)用觸類旁通，有針對性地學習該項目案例中用到的知識，而不必花很多時問把XQuery等知識完全掌握后再開始開發(fā)項門，需要用到某些知識時再有目的地學習，這樣學生既能很快掌握難懂的核心知識又能運用項目開發(fā)。

（3）控制教學進度保證主要教學目標完成。教學計劃和項目實施都應(yīng)該有明確的時間表，除做好教學內(nèi)容取舍外，教學過程中必須嚴格按照教學計劃安排講授與練習，避免出現(xiàn)教學進度控制不好的情況。為保證進度，需要隨時注意學生的反饋意見，及時調(diào)整教學內(nèi)容和實驗子項目的局部需求，以實現(xiàn)整個項目開發(fā)為主要目標，兼顧核心XML知識。對于可能反復(fù)出現(xiàn)的知識點，如XPath在多處應(yīng)用，應(yīng)盡量安排在前期講解。雖然由于時間關(guān)系，無法獨立完整教授各個知識點，老師仍需做簡要鋪墊，以免造成學生的學習困境。

4 XML編程應(yīng)用能力

系統(tǒng)的4個子項目由老師講解和演示系統(tǒng)開發(fā)的全過程，然后學生在老師的指導(dǎo)下通過相互協(xié)作獨立完成該系統(tǒng)。模仿開發(fā)項日是學習的第一步，能否運用所學知識和技能開發(fā)類似項目才是真正掌握XML編程開發(fā)的關(guān)鍵。這里要求學生能自主完成“基于XML教學檔案管理系統(tǒng)”，該系統(tǒng)將包括課程教學大綱、實驗大綱、教學日歷和實驗進度表等教學資料的管理，是項目案例的擴展和更廣的應(yīng)用。傳統(tǒng)教學單純學習XML理論知識，沒有一個貫穿全部知識的案例項目，知識點雖然全面但零碎，很難讓學生懂得如何將XML技術(shù)應(yīng)用實際項目巾，知識與應(yīng)用脫節(jié)，XML編程應(yīng)用能力差。相比而言，學生通過這樣XML案例項目，從XML文檔設(shè)汁、轉(zhuǎn)換，到基于XML數(shù)據(jù)庫應(yīng)用及Web系統(tǒng)開發(fā)，能深刻理解XML在Web應(yīng)用編程開發(fā)過程的所有技術(shù)要點，并將大量的時間花在Web系統(tǒng)的開發(fā)和XML編程應(yīng)用中，極大地提高XML編程應(yīng)用能力。主要體現(xiàn)在以下幾個方面：①使用XMLSPY軟件工具設(shè)計XML文檔及DTD和SCHEMA；②使用Stylevision工具設(shè)計XSLT義檔實現(xiàn)從XML到Word 2007等多種文檔格式轉(zhuǎn)換；③在數(shù)據(jù)庫中使用XML文檔作為存儲元素并用XQuery技術(shù)在系統(tǒng)開發(fā)中實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫XML應(yīng)用；④基于XML的Web系統(tǒng)DOM等XML編程開發(fā)。

這個教學案例能在有限的時間兒學生掌握XML核心知識和應(yīng)用，雖不能覆蓋全面的XML知識，但能靈活應(yīng)用所學XML知識應(yīng)用于系統(tǒng)開發(fā)，為學生學習和全面掌握XML應(yīng)用開發(fā)打下堅實的基礎(chǔ)。

5 結(jié)語

根據(jù)應(yīng)用型本科XML課程教學的特點，我們通過XML項目案例的精心設(shè)計和教學內(nèi)容的認真組織安排教學?；诎咐椖框?qū)動教學法和實驗室“教、學、練”一體化教學法與傳統(tǒng)教學方法相比極大地提高了學生學習XML課程的積極性，加深了學生對XML技術(shù)的理解和掌握，全面提高了他們XML應(yīng)用程序開發(fā)與編程能力以及工作就業(yè)能力。