包鐵等

摘要：本文針對(duì)科研項(xiàng)目與教學(xué)相結(jié)合的問(wèn)題進(jìn)行研究，提出一種基于項(xiàng)目的計(jì)算機(jī)軟件專(zhuān)業(yè)模擬教學(xué)法，通過(guò)模擬項(xiàng)目研發(fā)過(guò)程中的真實(shí)需求和交互環(huán)境，培養(yǎng)學(xué)生在計(jì)算機(jī)軟件理論技術(shù)研究、系統(tǒng)開(kāi)發(fā)實(shí)踐和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施應(yīng)用等各方面的能力，并在吉林大學(xué)計(jì)算機(jī)和軟件專(zhuān)業(yè)中開(kāi)展實(shí)踐，結(jié)合電廠生產(chǎn)管理軟件的項(xiàng)目，驗(yàn)證了這種方法具有良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)軟件；模擬教學(xué)；項(xiàng)目

中圖分類(lèi)號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 論文編號(hào)：1674-2117（2015）18-0105-02

前言

隨著社會(huì)信息化程度不斷提高，計(jì)算機(jī)軟件在各行業(yè)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，社會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)軟件方面的高層次人才需求也越來(lái)越大，因此許多高校建立了計(jì)算機(jī)軟件及相關(guān)專(zhuān)業(yè)。計(jì)算機(jī)軟件專(zhuān)業(yè)的學(xué)生不僅需要具備扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，而且需要具有較強(qiáng)的軟件開(kāi)發(fā)實(shí)踐能力以及解決工程問(wèn)題的能力，這些都對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)方式提出了較高的要求。

針對(duì)本專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)和學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)，許多學(xué)者開(kāi)展了科研項(xiàng)目與教學(xué)相結(jié)合的研究，如結(jié)合科研項(xiàng)目加強(qiáng)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生軟件開(kāi)發(fā)實(shí)踐能力的培養(yǎng)[1]，通過(guò)項(xiàng)目課程化提高高校課堂教學(xué)質(zhì)量[2]，通過(guò)科研項(xiàng)目與計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)具體課程相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的科研創(chuàng)新實(shí)踐能力。[3-4]但是如何將計(jì)算機(jī)軟件專(zhuān)業(yè)的科研項(xiàng)目與教學(xué)相結(jié)合還需要進(jìn)一步研究，本文提出一種基于科研項(xiàng)目的模擬教學(xué)法，通過(guò)模擬項(xiàng)目的真實(shí)需求和環(huán)境培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)軟件研究、開(kāi)發(fā)和實(shí)踐能力，同時(shí)能夠控制教學(xué)過(guò)程，取得預(yù)期的教學(xué)效果。

教學(xué)目標(biāo)及思路

教學(xué)目標(biāo)：通過(guò)模擬計(jì)算機(jī)軟件項(xiàng)目研發(fā)過(guò)程中的各種需求、交互人員、實(shí)踐環(huán)境和動(dòng)態(tài)事件，基于項(xiàng)目各階段的特點(diǎn)開(kāi)展教學(xué)工作，培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算機(jī)軟件的理論研究創(chuàng)新、軟件開(kāi)發(fā)實(shí)踐、工程實(shí)施應(yīng)用等各方面的能力，并且通過(guò)教學(xué)過(guò)程評(píng)估學(xué)生各方面的素質(zhì)能力，從而制定有針對(duì)性的人才培養(yǎng)方案。

教學(xué)思路：根據(jù)學(xué)生特點(diǎn)和意愿劃分研發(fā)小組，分析已完成或在研究的項(xiàng)目，選擇適合教學(xué)的項(xiàng)目。建立策劃者、引導(dǎo)者、互動(dòng)者三個(gè)角色群。其中策劃者負(fù)責(zé)劃分項(xiàng)目工作和制定計(jì)劃，確定項(xiàng)目場(chǎng)景和動(dòng)態(tài)事件，以及項(xiàng)目中涉及的交互人員和材料，根據(jù)項(xiàng)目研發(fā)進(jìn)度和質(zhì)量激發(fā)相應(yīng)的事件，對(duì)項(xiàng)目總體質(zhì)量和成果給予評(píng)價(jià)；引導(dǎo)者負(fù)責(zé)引領(lǐng)學(xué)生小組開(kāi)展項(xiàng)目的研發(fā)工作，把握小組的研究方向，審核小組的重要設(shè)計(jì)文檔，協(xié)調(diào)解決研發(fā)過(guò)程中的重大分歧或問(wèn)題，對(duì)學(xué)生的科研能力、組織能力等給予評(píng)價(jià)；互動(dòng)者是項(xiàng)目進(jìn)行中與學(xué)生交互的各類(lèi)人員，包括領(lǐng)域?qū)＜?、工程師、各?lèi)用戶(hù)等，其行為遵循策劃者制定的計(jì)劃，也對(duì)學(xué)生在交互過(guò)程中的表現(xiàn)給予評(píng)價(jià)。學(xué)生小組通過(guò)經(jīng)歷項(xiàng)目模擬的各個(gè)階段，開(kāi)展科研實(shí)踐工作，鍛煉了各方面的能力。

教學(xué)過(guò)程與實(shí)踐

教學(xué)實(shí)踐以計(jì)算機(jī)和軟件專(zhuān)業(yè)的本科生和研究生為對(duì)象，選擇電廠生產(chǎn)管理軟件項(xiàng)目進(jìn)行模擬教學(xué)。通過(guò)對(duì)已完成電廠項(xiàng)目的積累，結(jié)合電廠生產(chǎn)管理軟件項(xiàng)目的需求，也為了控制研發(fā)任務(wù)的工作量，確定本次模擬教學(xué)主要任務(wù)為研發(fā)電廠生產(chǎn)管理中的燃料管理和設(shè)備管理兩個(gè)模塊。下面結(jié)合吉林大學(xué)計(jì)算機(jī)和軟件專(zhuān)業(yè)的應(yīng)用實(shí)踐，說(shuō)明教學(xué)過(guò)程中的主要階段。

1.模擬準(zhǔn)備階段

根據(jù)任務(wù)量選擇四位學(xué)生組成研發(fā)小組，確定一位具有較強(qiáng)組織能力和研究能力的學(xué)生作為組長(zhǎng)。教學(xué)團(tuán)隊(duì)選擇教師及博士建立策劃者、引導(dǎo)者、互動(dòng)者三個(gè)角色群，其中策劃者還需確定軟件具體的功能邊界，并進(jìn)一步設(shè)定現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)景，如電廠為東北地區(qū)以燃煤發(fā)電為主的熱電廠，燃煤以火車(chē)運(yùn)輸為主等?；?dòng)者包括電力行業(yè)業(yè)務(wù)專(zhuān)家、電廠信息工程師、燃料部用戶(hù)、設(shè)備部用戶(hù)，由具有實(shí)際研發(fā)經(jīng)驗(yàn)和行業(yè)背景的教師和博士模擬扮演，他們將按照計(jì)劃和軟件功能邊界與學(xué)生展開(kāi)交互。

2.基礎(chǔ)研究階段

小組根據(jù)項(xiàng)目需求明確項(xiàng)目所涉及的基礎(chǔ)理論和技術(shù)，除了要使用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和面向?qū)ο缶幊痰壤碚摷夹g(shù)外，還要采用JSP語(yǔ)言、Tomcat服務(wù)器和MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建系統(tǒng)，由于專(zhuān)業(yè)課程中已經(jīng)設(shè)置了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和面向?qū)ο缶幊碳夹g(shù)等課程，因此小組需要重點(diǎn)學(xué)習(xí)和研究JSP開(kāi)發(fā)環(huán)境及工具、服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用等，同時(shí)還要對(duì)電力行業(yè)基本知識(shí)和電廠基本業(yè)務(wù)進(jìn)行了解。這個(gè)階段主要是引導(dǎo)者輔助小組開(kāi)展相關(guān)學(xué)習(xí)和研究。

3.開(kāi)發(fā)實(shí)踐階段

小組通過(guò)與模擬的業(yè)務(wù)專(zhuān)家、電廠工程師反復(fù)交流，明確各種具體的軟件需求和業(yè)務(wù)流程，由引導(dǎo)者輔助確定軟件的具體功能和界面布局，開(kāi)展軟件結(jié)構(gòu)和組件的設(shè)計(jì)工作。小組采用JSP語(yǔ)言開(kāi)發(fā)燃料管理和設(shè)備管理兩個(gè)模塊，并將模塊部署到Tomcat服務(wù)器上，與MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)連接，通過(guò)測(cè)試保證模塊運(yùn)行的穩(wěn)定性和正確性。學(xué)生通過(guò)這一階段能鍛煉自身的軟件開(kāi)發(fā)實(shí)踐能力。

4.現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用階段

小組將在模擬的電廠環(huán)境中實(shí)施部署軟件，與模擬的電廠工程師、燃料部和設(shè)備部的用戶(hù)交流，進(jìn)行軟件功能的最后確認(rèn)以及修改完善，應(yīng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的各種突發(fā)情況，直至完成項(xiàng)目初步驗(yàn)收。為了考驗(yàn)小組的應(yīng)變能力，策劃者可以模擬一個(gè)突發(fā)狀況：由于電廠燃料部門(mén)尚未完全建立，所以要修改燃料化驗(yàn)的工作流程就需要小組修改最初的設(shè)計(jì)，并隨之修改燃料管理模塊的代碼。這極大地鍛煉了學(xué)生的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施能力、應(yīng)變能力和溝通能力。

5.分析評(píng)估階段

小組最終的教學(xué)評(píng)價(jià)由兩個(gè)方面組成：一方面是對(duì)開(kāi)發(fā)軟件質(zhì)量的評(píng)價(jià)，需要考察軟件功能是否完善、運(yùn)行是否穩(wěn)定、文檔是否規(guī)范完整、用戶(hù)是否滿(mǎn)意、是否具有較好的靈活性和可擴(kuò)展性等；另一方面是對(duì)小組互動(dòng)的模擬人員的評(píng)價(jià)，包括引導(dǎo)者對(duì)小組科研能力、組織能力、執(zhí)行能力等的評(píng)價(jià)，互動(dòng)者對(duì)小組溝通能力、變化響應(yīng)速度、領(lǐng)域知識(shí)掌握程度等的評(píng)價(jià)，策劃者對(duì)項(xiàng)目總體進(jìn)度、完成情況等的評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)結(jié)果不僅能評(píng)估本次教學(xué)的效果，而且能分析出小組學(xué)生的優(yōu)勢(shì)與不足，從而制定有針對(duì)性的后續(xù)教學(xué)計(jì)劃，這對(duì)學(xué)生未來(lái)的發(fā)展將是非常有利的。

實(shí)踐效果總結(jié)

基于項(xiàng)目的計(jì)算機(jī)軟件專(zhuān)業(yè)模擬教學(xué)法能夠充分發(fā)揮科研項(xiàng)目在教學(xué)中的積極作用，并且在一定程度上減少教學(xué)和項(xiàng)目中的不確定因素，具有需求可控、周期可控、場(chǎng)景可控、變化可控、風(fēng)險(xiǎn)可控的優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)模擬教學(xué)法在吉林大學(xué)計(jì)算機(jī)和軟件專(zhuān)業(yè)的實(shí)踐，我們發(fā)現(xiàn)不僅學(xué)生的理論技術(shù)學(xué)習(xí)能力、軟件開(kāi)發(fā)實(shí)踐能力和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施應(yīng)用能力得到了很好的鍛煉，而且學(xué)生與電力行業(yè)專(zhuān)家、工程師以及用戶(hù)的溝通能力也得到了極大的提升，初步具備了解決電力行業(yè)較復(fù)雜工程問(wèn)題的能力，同時(shí)也掌握了豐富的電力行業(yè)知識(shí)，這為將來(lái)從事科學(xué)研究或?qū)嶋H工程工作奠定了良好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李芳，高敬陽(yáng)，尤楓，耿志強(qiáng).科研項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的計(jì)算機(jī)軟件人才培養(yǎng)方案研究與實(shí)踐[J].計(jì)算機(jī)教育，2014（15）：72-74.

[2]馮紀(jì)強(qiáng)，孫忠梅.教師科研項(xiàng)目課程化探析[J].中國(guó)高?？萍迹?014（9）：39-41.

[3]王辰.高職計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)課中項(xiàng)目教學(xué)法的應(yīng)用[J].中國(guó)信息技術(shù)教育，2015（4）：94.

[4]李旭，張為公.基于科研項(xiàng)目的數(shù)字電路創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2015（1）：168-171.