信息系统课程实训教学研究

摘要:实训教学的目标在于让学生将理论知识应用于实践,从而真正掌握所学知识。文章通过研究信息系统课程的实训教学环节,从实训教学内容设置、实训教学体系构建等方面探讨适合信息系统课程的分阶段实训教学方法,旨在充分运用实训教学过程,实现理论知识向动手能力的转化,实现多门课程知识的融合,培养学生的实践能力和创新能力,切实提高其信息素养。

关键词:信息系统;实训教学;分阶段实训

文章编号:1672-5913(2013)18-0114-04

中图分类号:G642

0 引言

随着我国信息建设的快速发展,各行业迫切需要实践能力强的信息化人才。信息系统课程旨在提高学生进行需求分析、系统设计、数据库设计、系统实现、系统使用和维护等各方面的能力和信息素养,培养学生把各种日常工作和信息技术相联系的思维能力,提高学生利用信息技术解决实际问题的能力。但是在教学及指导毕业设计的过程中,出现了一些现象引人深思:学生熟知书本上的理论知识,但是无法将其应用到实际中去,面对实际信息系统设计问题时,完全不知道从何处开始着手。这种现象显示了学生实践经验匮乏,理论知识与实际运用脱节。针对这一问题,我们尝试加强信息系统课程的实训教学环节,以课堂授课为理论基础,以实际案例为引导,围绕该课程的知识点设置实训内容,逐步引导学生将理论知识应用到实践中去,切实提高学生的实践动手能力。

1 实训教学内容设置

实训教学环节是实现理论知识与实际运用相结合的基本途径,能够加深学生对理论知识的理解和掌握。因此学生在实训过程需要在理论指引下锻炼具体的实践能力。实训环节内容设置主要基于以下几个方面考虑。

1.1 合理设置实训内容,提高学生学习积极性

经常有一些学生在学完软件工程、数据库系统等课程后,甚至不知道概念模型如何构建,这正是由于缺少实践环节对理论的运用。如果学生对于所学内容根本不感兴趣,就不可能把这门课程学好。因此在实训教学环节设置实验内容时,既要贴近学生的生活、贴近日常实际运用,让学生容易接受,又要贴近实际的开发案例,让学生觉得学而有用。例如引导学生结合自身日常生活中的理解体会,思考超市货物管理系统、物流管理系统等信息系统的设计。只有这样才能促进学生的积极性,提高学生对实训项目的融入程度,自觉主动地投入到学习中,真正掌握本课程的教学内容。

1.2 阶梯式实训设置,逐步提高动手能力

如果题目过于简单,难以引起学生深入地思考;过难又会使学生产生畏难情绪,甚至出现相互抄袭的现象。采用阶梯式实训内容设置,可以引导学生逐步提高动手能力。实训内容设置从基于基本理论的案例分析,到综合几个知识点的模块设计,再到完成具有一定复杂度的系统设计,逐步提高实训难度,并加强实训辅导,这样就能避免学生出现“有心无力”的情况,使学生真正跨过理论到实践这道门槛。

以物流管理系统为例,将整个系统设计分为需求分析、过程建模、数据建模、数据库设计、软件设计、软件实现与测试等几个综合模块设计,每个模块中根据知识点设置相应的基本实训案例。例如其中的数据建模过程可以引导学生分析物流系统中应包含哪些实体,实体具有哪些属性,实体之间又有怎样的联系,在此基础上建立系统的E-R图,完成数据库的概念模型设计。

1.3 系统化实训,实现多门课程知识的融合

信息类课程之间联系紧密,例如离散数学、程序设计、数据结构、计算机网络等课程属于基本课程,课程中存在的知识点往往处于分散状态,学生难以体会相互之间的联系。软件工程、数据库系统等高级课程相互存在交叉,但侧重点各不相同。信息系统课程对以上课程的知识均有一定的包含,因此本课程系统实训案例设置应进行全面考虑,对前述课程均应有所包容。同时系统实训阶段要注意加强对学生自学能力的培养,适当增加设计难度,引导学生主动寻找新的解决方法,根据设计的需要,及时更新自己的知识结构,以适应实际工作。

仍以物流管理系统为例,需要运用软件工程、数据库系统等知识进行设计。物流中心与配送车辆之间需要通过无线网络等形式进行信息交互;配送车辆终端调试则需要一定的嵌入式系统知识;为配送车辆设计最优配送路线、为取件员设计最短路径等问题的解决则需要离散数学中图论等相关方面的知识。设计过程中引导学生使用UML建模语言、PowerDesigner工具等完成系统设计、数据库设计等工作,从而拓展学生的视野。

通过课堂案例分析设计、综合模块设计、系统设计等阶梯式实训环节的锻炼,能够有效培养学生的动手能力。学生积累了基本的信息系统设计经验与常识,才能在今后的工作中从容地运用信息系统的核心思想进行具体的系统设计。

2 实训环节教学体系的构建

2.1 理论教学

实训环节需要注意与课堂教学相结合。在课堂教学中,在讲解基础理论和方法的同时,要注意对学生实验过程中普遍出现的问题进行总结归纳,引导学生思考问题出现的原因和解决方法。将教学内容与实际案例进行结合分析,指导学生由理论过渡到实践。例如数据库设计中,概念模型向逻辑模型的转换是教学难点,结合学生选课等案例,对其E-R图进行详细分析,将其实体集、联系集转换为相应的关系模式,进而进行规范化,完成逻辑模型设计。通过该案例分析,学生可以较为容易地理解转换过程。

同时让在实验课中表现优秀的学生向大家演示自己的作品并介绍自己的设计思路。通过这一过程锻炼学生的表达能力,展示其思维过程,提高学生争先创优的意识,培养其创造性思维能力。

2.2 实训教学的内容安排

1)实训方案设计。

实训教学环节包含3个阶段:基本案例分析、综合模块设计和系统设计。

第1阶段主要为验证型实验,对理论教学中的基本原理、定义进行验证实现,进一步加深课堂教学的感性认识。该阶段的实施主要由教员结合课程内容分析基本案例,由学生课后结合所学知识完成案例分析作业。例如,要求学生将课上所学的概念模型向逻辑模型的转换方法应用于物流管理系统的设计中,作为其案例分析作业。

第2阶段进行综合模块的设计,让学生根据题目要求,将前一阶段所学到的几个部分综合应用,在实验过程中进行阶段性汇总。该阶段的实施方法为:由教员提供一个基本的系统框架,根据课程进度要求学生完成相关部分的设计,如需求分析、软件设计、数据库设计等。

第3阶段进行系统设计,由学生独立完成一个简单的信息系统开发,如“超市货物管理系统”“物流管理系统”等。该阶段任务由3~5名学生组队完成,最后要提交完整的系统设计报告、系统执行文件、系统使用说明等相关文档(给学生提供基本的文档模版)。本阶段设计可以将前面两个阶段的成果整合起来,进一步进行完善即可形成完整的设计方案。

通过3个阶段的实训锻炼使学生掌握信息系统开发的过程,具备基本的系统开发能力,培养学生正确的设计思想,分析和解决实际问题的能力,分工合作的团队精神和勇于探索的创新精神。

2)实验题目设计。

受学时数的限制,为学生上机实验所提供的每一个实验题目都需要周密考虑、精心设计,力求在有限的课时中获取最佳的教学效果。为此需要编写专门的实训指导书,所设计的实验题目要遵循以下几点:

(1)题目应源于实际应用中遇到的问题。排除传统的技巧性解题,避免出现理论教材习题中常见的仅针对关键字和语法特点的题目,以免误导学生陷入学习误区,长时间在语法细节上转圈,单纯为完成习题而解题。

(2)在综合模块设计阶段的实验题目具备一定的概括性,题目的数量有所减少,但每一道题目的内容同时涵盖上一个教学阶段中涉及的多个知识点。让学生在完成实验的同时通过实践手段对自己近期所学的知识进行阶段性总结。

(3)各个阶段的实训分析案例应具有一定的联系性,减少学生理解案例所需的时间。学生的课程设计题目可在课程开始时由学生根据自身情况进行选定,课程中各个阶段要完成的案例分析作业针对自己选定的课题,从而使学生形成完整的设计思路。

3)实验过程指导。

实验课组织形式是有意识地将理论教学内容和实验内容相结合,教师在理论课上应指导学生做好实验预习。实验课时首先由教师讲解实验内容及相关注意事项,然后学生自己动手操作,教师对学生只进行方向性指导,帮助学生理解题目和把握设计方向。学生在教师的指导下,根据给定的实验题目,自己设计实现方案、步骤。只要总体目标达到,教师可不作特别具体的要求,让学生多角度、多方位地思考,培养学生进行科学研究的能力,使他们探索性地解决所提出的问题。

2.3 成绩评定

信息系统课程旨在提高学生利用信息技术解决实际问题的能力,因此课程成绩由两部分组成:平时课程作业完成分和综合设计完成分。本课程不再进行考试,更加突现实训环节的重要性,使学生的参与积极性更高。

平时课程作业得分占总分的30%,主要考查学生对课程的跟进情况,要求做的实验必须做,每次都要提交独立的实验报告。对完全相同的报告或相似度较高的报告,由学生进行口头思路讲解,保证每一名学生学有所得。

综合设计环节得分占总分的70%。该环节的考核包括检查学生设计的信息系统,查看相关文档是否完备,并由学生对检查过程中的问题进行解答。考核形式采用小组答辩形式,每个学生分别汇报自己完成的工作,并回答老师的问题。因此只有平时重视理论联系实际,勤思考、勤动手的学生,才能在各个环节表现良好,才能获得好的成绩,学生的信息系统开发能力也得到了切实的锻炼,真正提高了学生的信息素养。

3 结语

通过实训环节的实践,能够取得良好的教学效果,使学生摆脱死记硬背的学习方法,学习起来轻松、主动。实训环节的实施过程中,互动性好,促使许多学生主动利用大量的休息时间,投入到实训中去,不仅可以提高学生解决实际问题的能力,还可以培养学生的团队合作能力和创新精神。

学生在今后的实践应用中会不断遇到新技术、新方法、新软件,在教学中注重培养学生解决问题的能力和创造性,多提供运用知识的机会,教会学生怎样学习就显得特别重要。只有努力培养学生的动手能力、自学能力和解决问题的能力,让他们思考、实践、主动摸索,学生毕业后才能尽早地适应工作需要,成为实践能力强的信息化人才。

参考文献:

[1]郝晓玲,信息系统开发:方法、案例与实验[M],清华大学出版社,2012:40-46

[2]盛敏,普通本科院校信息与计算科学专业实习实训方案设计[J],计算机教育,2011(5):1-4

[3]SilberschatzA,KorthHE Sudarshan S.数据库系统概念[M],杨冬青,李红燕,唐世谓,等,译,机械工业出版社,2009:100-103

(见习编辑:刘丽丽)

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