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基于问题的学习及其教学策略的设计基于问题的学习及其教学策略的设计摘要：针对专业选修课教学中所面临的课堂到课率低，学生有厌学情绪等问题，本文讨论了基于问题学习这一建构主义教学模式，并以“数据库原理”课程教学为例，应用该方法进行改革尝试，重点介绍了教学实践中如何进行抛锚式和支架式两种教学策略的设计。这种使学生变被动学习为自主学习的教学改革，对培养学生终生学习的能力具有重要的意义。　　关键词本文来自：计算机毕业网：基于问题学习；教学策略；建构主义　　　　　　　　Problem_Based Learni...

基于问题的学习及其教学策略的设计摘要：针对专业选修课教学中所面临的课堂到课率低，学生有厌学情绪等问题，本文讨论了基于问题学习这一建构主义教学模式，并以“数据库原理”课程教学为例，应用该方法进行改革尝试，重点介绍了教学实践中如何进行抛锚式和支架式两种教学策略的设计。这种使学生变被动学习为自主学习的教学改革，对培养学生终生学习的能力具有重要的意义。
　　关键词
本文来自：计算机毕业网：基于问题学习；教学策略；建构主义
　　　　　　
　　Problem_Based Learning & Design For Instructional Strategies
　　YE Jin，ZHANG Xiangli，WU Jingli
　　(Guilin University of Electronic Technology ， Guilin541004)
　　Abstract：As to the problem that a few students invented the lesson and were bore of learning in selective course， Problem_Based Learning， whose idea come from Constructivism， be discussed in this paper. To change the old teaching method， the author put it into the practice of Database Principle course， especially introduced how to design instructional strategies .It is of great sense to students that learning by others be instead of learning by themselves in the innovation， for students need to learning in all their life.
　　Key words：Problem_Based Learning ;Instructional Strategies;Constructivism
　　
　　1引言
　　
　　当前信息社会发展与国内素质教育改革要求大学生能够灵活应用专业知识解决实际问题与创造新知识，并且具备相当的终生学习能力。传统的教师传授、学生接受式的教学与这些要求是有距离的，在这样的教学方式下，学生容易产生厌学情绪，在高年级的选修课中到课率普遍不高，笔者认为原因在于经过低年级基础课程的教学，学生对学习已经产生了不同程度的逆反心理，并且具有强烈的自我意识和表现欲望，因此不再满足于学习内容在师生之间的机械移位。帮助他们利用已有的专业基础知识去主动学习、自主学习，是提高到课率、改善教学效果的重要渠道。
　　基于问题学习(Problem_Based Learning，简称PBL)是一种在国外大学教育中方兴未艾的建构主义教学模式，本文就是针对专业选修课教学中所面临的这种情况，应用基于问题学习的教学方法进行改革尝试，重点介绍了教学实践中如何进行抛锚式和支架式两种教学策略的设计。
　　
　　2基于问题的学习
　　
　　专业选修课的学习不仅仅是接受知识，更重要的是要学会创造性思维，学会发现问题和提出问题，学会对知识进行分析与整合，学会对知识进行评价，并最终对知识有所贡献和创新。PBL正是一种有效的符合上述目标的教学模式。
　　PBL最早是在20世纪60年代中期美国医学教育中发展出来的，后来经过不断精练，到目前，在美国的医学院校的很多课程里得到广泛应用。而且这种模式正越来越多地被其他领域所采用，如商业教育、建筑教育、工程教育等，也日益受到中小学教育重视。PBL是指按照课程内容组织教学内容，将学习设置到复杂的、有意义的问题情景中，通过让学习者解决真实性问题，来学习隐含于问题背后的科学知识，形成解决问题的技能，并形成自主学习的能力。
　　PBL的典型教学过程如下。
　　2.1问题的定义
　　在解决问题的最开始，问题解决者必须将任务领域转化为问题空间，实现对问题的表征和理解。问题空间构建是否适宜将直接影响到问题解决的成功与否。某一具体领域的知识与背景知识对于问题定义的正确理解十分重要，否则只能让学习者白白浪费时间去解决他们根本解决不了的问题。
　　2.2问题解决
　　问题解决的任务是去探索通过位于起始状态和目标状态之间的问题空间的一条路径。这里有三种可能的方法：
　　随机试误：缺乏经验的问题解决者常常会选取一个解决

方案

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，试探它是否有效，在学习者获得一定的经验后，再转而运用其他的更为有效的方法。
　　斜坡攀爬：从目标状态出发，倒着解决问题，直到到达初始状态。
　　手段与目的分析：是一种启发式方法，学习者将问题简化，先解决简单的问题，然后再从中受到启发解决复杂问题。
　　2.3问题迁移
　　学习的目的不是仅仅把经验储存在大脑中，而是最终要将所获得的经验应用于各种不同的情境当中，去解决现实世界中的各种问题。学生通过解决我们精心设计的问题学习到了很多知识和技能，如何将这些经验迁移到解决其他更复杂的问题当中是教学最终的目标。
　　在专业选修课开设阶段，学生在已经具备了一定的专业知识背景，即将到来的就业环境使他们面临着大量未知的专业技术问题，因此在这个阶段采用PBL教学是具备可行性和必要性的。
　　
　　3基于问题的学习中教学策略的设计
　　
　　教学策略是指为达到相应的教学目标而确定具体的教学方案，即对完成特定的教学目标而采用的教学顺序、教学活动程序、教学方法、教学组织形式和教学媒体等因素的总体考虑。基于问题的学习作为建构主义思想的集中体现，充分支持建构主义的抛锚式和支架式两种教学策略。在此结合专业选修课程“数据库原理”，讨论在基于问题的教学中，如何进行这两种教学策略的设计。
　　3.1抛锚式教学策略
　　抛锚式教学策略要求教学建立在有感染力的真实事件或真实问题的基础上。确定这类真实事件或问题被形象地比喻为“抛锚”，因为一旦这类事件或问题被确定了，整个教学内容和教学进程也就被确定了。建构主义认为，学习者要想完成对所学知识的意义建构，即达到对该知识所反映事物的性质、规律以及该事物与其他事物之间联系的深刻理解，最好的方法是让学习者到现实世界的真实环境中去感受、去体验，而不是仅仅别人关于这种经验的介绍和讲解。由于抛锚式教学要以真实事例或问题为基础，所以又称为“案例教学”。
　　案例一：模式分解的讨论
　　问题：描述学校的数据库：学生的学号(Sno)、所在系(Sdept)、系主任姓名(Mname)、课程名(Cname)、成绩(Grade)如果采用单一的关系模式：Student ，U ＝｛ Sno， Sdept， Mname， Cname， Grade ｝，会存在哪些问题？为什么会有这些问题？
　　讨论：这是一个假设性问题。学生起初会用随即试误法去讨论。但是要回答第2个问题，学生就列举许多实例，如何把这些感性的知识提升为理论，这就要靠教师的引导。提醒学生联系前面的函数依赖的理论来进行分析，学生能够正确给出这个关系中的函数依赖(图1所示)，才是回答这个问题的最佳武器，也就是指导学生如何采用启发式方法正确分析和求解问题。

图1所示的函数依赖会随语义而变化，因此并不是唯一的。
　　结论：Student关系模式不是一个好的模式。存在插入异常、删除异常、更新异常、较大的数据冗余。
　　原因：由存在于模式中的某些数据依赖引起的。
　　解决：通过分解关系模式来消除其中不合适的数据依赖。这就是

规范

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化理论的内容。
　　
　　从以上案例可以看到，在教学中为学生创设了一个真实的有关模式分解的情境，学生在真实的环境中进行练习，并且以一个真实的模式分解的问题作为“锚”，用来激发学生的学习兴趣和主动探索精神，再通过操作结果反馈信息，引导学生逐步深入理解学习内容。在这个实例中，学生始终处于主动探索、主动思考、主动认知的主体地位，但是又离不开教师事先所作的、精心的教学设计的引导；整个过程始终是在一种适应性的学习环境下进行的，为学生自主学习提供了极大的帮助。
　　3.2支架式教学策略
　　支架式教学策略的思想是来源于前苏联著名心理学家维果斯基的“最邻近发展区”理论。最邻近发展区就是学生独立解决问题时的实际发展水平和教师指导下解决问题时的潜在发展水平之间的距离。教学就是要走在学生现有水平的前面，引导他们进行学习，不断地把学生的智力从一个水平提升到另一个新的更高水平。
　　案例二：范式的种类。
　　问题：在单一的关系模式：Student ＜U、F＞，U ＝｛ Sno， Sdept， Mname， Cname， Grade ｝中，有哪些分解方式？哪种是最佳的？
　　讨论：这是一个推理性问题。学生在讨论中会给出多种答案，至于哪种是最佳的，学生需要综合存储空间、处理速度等多方面去考虑，结论不容易产生。因此需要教师逐步引导。在教学中逐步给出几级范式定义，让学生结合自己的分解模式对照分析，一步步进行改进。
　　
　　结论：不能说规范化程度越高的关系模式就越好。在设计数据库模式结构时，必须对现实世界的实际情况和用户应用需求作进一步分析，确定一个合适的、能够反映现实世界的模式。从以上讨论可见，问题的设置是教学策略的关键。假设性问题强调一种预见性的思维，其实学生并不需要把时间全花在内容上，有经验的教师总是让学生不停地反馈并综合个方面信息，去预见后继的深入的知识。推理性问题要求学生能够超越既得的信息寻求到新的信息，而解释性问题要求学生理解信息的意义，比如案例2中通过“哪种模式是最佳的”这一问题，让学生在范式学习的基础上进一步结论中的观点。如果说推理性和解释性问题是让学生进行深入的思考，那么，迁移性问题则是拓宽学生思维的广度，把所学知识灵活地运用到新的情景中，例如，如果你是电信公司数据管理人员，你会如何设计计费系统的关系模式？在基于问题的学习中通过巧妙设问，围绕问题设计教学策略，可以教会学生从学会“思考什么”到学会“如何思考”。
　　
　　4结束语
　　
　　无论采用哪种教学策略，基于问题的学习都对“教”和“学”提出了挑战。教师作为教学活动的主导，要根据学生的认知规律精心设计教学策略，驾驭整个教学过程，还要指导辅导教师做好辅助环节的工作，建立良好的师生互动关系，帮助学生在已有知识和需要 2006年5月至7月，作为顺德区教育局中等职业学校赴欧盟教师学习团成员，笔者在德国于利希研究中心下属的职业培训中心(以下简称培训中心)，通过机械与电工电子项目的实习，在“做”中学习和体会德国的职业教育思想。其间考察参观了于利希研究中心、于利希职业技术学校、杜衡职业技术学校。观摹了机械、电工电子、建筑、计算机等不同专业课程的理论及实践教学。通过学习、考察，特别是与德国师生深入的交流，使我们对先进的德国职业教育有了进一步的认识。其中感触最深的是德国职业教育中对学生职业行为能力的培养，方法独到而有效，措施具体到位，值得我们学习和借鉴。
　　
　　1　学生职业行为能力的培养贯穿教学的始终，教学目的明确具体
　　
　　德国中等职业学校机械专业的教学大纲明确指出：所有的教学目的都是围绕发展学生的职业行为能力。职业行为能力是指与专业有关的核心能力。学生具有这些能力后，能够完成职业工作中的专业任务，能够有责任地处理好社会生活和个人事务。它包括专业能力、个人能力和社会能力，特别强调对社会的责任心和团结协作精神。
　　为使教学目标得以落实，从教学大纲、教学设计及考试内容等，都紧紧围绕职业能力的培养展开进行，将学生职业行为能力培养贯穿教学全过程。
　　以培训中心的情况来看，将学生职业行为能力的培养寓于日常教学及生活中，具体到位，方法独到而有效。这里的教学更注重学生自己动手，自主学习，这有利于培养学生的独立思考、独立工作的能力。将环保的理念寓于教学过程中，是普遍的做法：加工的废金属或者其他材料要进行分类，培养了学生的环保意识和社会责任心。日日如此、严格地对机械设备的保养和工作场地的清洁，培养了学生认真严谨的工作态度。经常性的课堂讨论，学生学会如何展示自己的思想，学习如何与人沟通。项目教学提高了学生的综合能力，特别使学生去思考怎样去与别人合作，遇到困难和挫折时如何想办法克服。良好的环境使学生更懂得去关注自己的行为对别人会产生什么样的感受，懂得去理解、关心别人和帮助他人。
　　
　　2 职业行为能力的培养在职业基本规范的训练中得到落实
　　
　　规范的安全教育。在德国健康、安全、环保的理念深入人心。在实践教学中的第一课是安全生产与劳动保护，绝不走过场。学生除学习一些基本的安全知识外，还要熟悉培训单位的安全报警系统，必须熟悉实习场地的安全设施及相关条例。上完安全课后要签协议书，以确保对相关的安全内容的清楚。学生在培训中心学习期间，必须与企业的职工一样穿戴好劳动保护用品才能进入实习场所。经过3年严格的训练，“安全第一”的观念深深扎根于学生的心中。
　　规范的作息制度。德国人有很强的时间观念。学生实习时，老师讲的时间很少，大部分时间由学生自主学习。与国内不同的是，上下课及中间休息时间的掌握，在没有教师监管的情况下，学生自己能把握得很好。规范的作息制度的落实，使学生的自制力得到提高。
　　规范、专业的工具管理。无论是钳工、机加工还是电工电子实习，使用工具摆放整齐。各实习场所都配有相应的工具柜或工具架。工具柜通常根据需要由大小不一或大小相同的抽屉构成，设计科学、精巧。常用工具、标准件、元件或机床部件分类摆放。学生使用时，哪里拿出来，用完后放回原位。这种根据使用要求设计的工具柜或工具架，既方便学生使用查找，又便于规范管理，还可节省柜的空间，此外，也在无形中从技术上规范了学生的行为，给人一种专业、管理十分有序的感觉。
　　规范的设备管理及保养，机床的清洁保养尤为严格。每天要花上约半小时或更多的时间进行机床的保养与场地清洁，学生清洁得十分干净后再请老师检查。保养的程序比国内要复杂得多，这种工作日日如此，其要求在我们看来这样做近乎苛刻，而且维护保养的成本不低。但德国人认为，产品质量是企业的生命，稳定的产品质量是企业持续发展的保障。稳定的设备精度，能保证企业产品质量稳定，能给企业带来良好的声誉和稳定的客户群，最终还是“做”有所值。因此，学生在进行清洁保养时做得特别认真。所以不难想象，为什么我们在培训中心实习的车床有的用了30多年，性能还很好，有的铣床使用了60多年，仍能保证加工精度要求。只从机床的保养意识和机床的使用与管理方面相比，我们有相当的差距。长期严格的清洁保养不仅仅保障了设备的性能，更重要的是养成了学生严谨认真的工作态度，学生能力和素质在日常的基本训练中逐步得到提高。
　　规范、科学的演示操作与训练。培训中心机械与电工电子的教学，一方面注重规范的操作训练。如机加工实习中，教师和学生劳保用品要穿戴规范。教师给学生演示车床的操作时，从车床运转状态的检查、工件的夹持、刀具的安装、金属屑的清理、车床的清洁及其量具的使用等都井井有条地、规范地演示。另一方面，教师教学时从学生实际出发，由浅入深，循序渐进，让学生轻松地进入学习状态。如车工教学车轴类零件。从结构上，先简单后复杂。从加工精度方面，先低精度，再逐步高精度。从使用机床的自动化程度上，先练习手动进刀，再练习自动走刀；从设备的先进上，先练习普通车，后增加使用数显，步步深入。此外，车削时，用同一毛坏分别进行几个尺寸和精度不同零件的加工的训练，既节约材料，又使学生技能逐步得到提高。很多的细微处体现了教学的精细与科学。
　　“规范”两字，在德国处处可见。无论是培训中心的实践教学，还是到其他学校或工厂的参观，我们看到都是地面干净整洁，工量刃具摆放整齐，设备保养全面、细致，环保措施到位。这样情景的出现，与德国职业教育中重视对学生对职业基本规范的学习和训练有密切关系。
　　
　　3　职业行为能力在科学的教学设计及其实施中得到发展
　　
　　学技术，更重要的是要用技术去解决实际问题。在“做”中学，“做”中体会，“做”中发展学生的职业能力也是当今世界职业教育教学的一个发展趋势。德国职业教育特别体现了这一思想。在德国的实践教学中，项目教学是实践教学的主要模式，即通过以项目教学为主的教学设计去发展学生的职业行为能力。
　　训练项目一般比较综合，通常是需要通过运用一个专业或跨专业的多种基本技能或技术去完成。项目不一定是很难，但有趣有用，贴近生活。这对于刚接触专业的学生来讲尤为重要。这可以直观地让学生知道自己的专业技能派上用场，即我能干什么?对他人有何意义?要完成这个项目，需要什么知识和技能?按照教学计划的要求，从

一年级

小学一年级数学20以内加减练习题小学一年级数学20以内练习题小学一年级上册语文教学计划人教版一年级上册语文教学计划新人教版一年级上册语文教学计划

到三年级，都设有类型各异、难度不同的项目。
　　小项目自己做。如笔者在钳工培训中做的“钻头盒”项目。通过完成该项目，学习有关读图、划线、锯割、锉削、剪切、折边、钻孔、攻丝、铆接、测量、喷沙处理、喷漆、装配等多种基本技能，是一个难度不大、但做好并不容易的一个综合应用项目。教学的

特点是将我们钳工实习中单独的、长时间训练某一工艺的传统训练方法，变为有意识地应用多种技能去做实用的、有意义的项目，大大地提高了学生的学习兴趣。因此，与传统教学相比，项目教学更接近实际生产，综合应用能力要求更强。
　　大一些的项目就要全盘考虑。先作计划，考虑需要什么知识和技能，如何得到这些知识和技能，需要多长时间，甚至需要多少成本，小组如何分工合作，等。项目完成不仅要有成品，还要写总结报告。教师和同学组成类似答辩委员会的小组，对项目的各个环节提问讨论。笔者在电工电子学习时合作完成了的一个名叫“MONNALISA”的教学仪器，既有电子知识，又需要机械方面的技能，是较为综合的训练项目。教学时采取4个人一组的“小组合作”的方式。在对基本操作、常用元件、基本电路理论掌握后，按项目教学的流程，各人选择不同的模块，根据相关技术资料及项目任务书，等，作计划，领取元件，制作如电源模块、测量模块、固定电压部分模块、小电压输出等模块的线路板，并作

检测

工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训

和自评。不同模块的线路板最后还要按要求组装在一块，成为一台教学仪器，然后再进行综合的检测和性能评估。既有个人完成的部分，又需要小组协作来完成整个装置。实践证明，完成的项目越综合、全面，学生的成就感越强。
　　项目设计是教学的关键，项目设计要体现教学设计思想。项目从哪里来?项目大多数都是源自生活。于利希职业技术学校的校长曾经给我们讲到过一个家具设计的例子。他们的学生因为发现邻居家的孩子残疾不方便，于是产生了为残疾孩子设计合适家具的想法。学校十分支持，协助学生一起完成项目。这样，一个有意义的项目就产生了。学生做项目过程中的学习动力、学习兴趣不需多说。笔者在培训中心实习时所做的或所见到的项目作品中，诸如钻头盒、打孔机、火车机头模型、MONALISA装置、电动门、电梯模型、教室电路系统、各类机床模型等作品，都取材于学生熟悉的实际生活。象这一类有成熟技术资料(如图纸等)的项目，在德国职业学校、培训企业或机构已经积累得很多，这也体现了德国职业教育的文化沉淀。
　　自主学习是项目教学中的重要特征。笔者在机械及电工电子的学习时，老师讲解示范的时间极少，目的是给学生充分的时间、空间，在“做”中探索、“做”中思考和理解，“做”中改进自己的不足，自我完成加工任务。教师只是充当组织者、指导者和导师的角色。正是由于项目教学尊重了受教育者，满足了受教育者个性化学习的需要，学生在完成项目时学到知识和技能同时，更重要的是形成了一个有兴趣学习和探究问题的良性循环，为学生个性的发展和创造力的提高创造了条件。
　　
　　4 严格的职业资格考核对学生职业行为能力的提升起着很好的导向作用
　　
　　按于利希职业技术学校校长先生所说的“没有很好的能力就没有就业机会”。在德国，职校的毕业生为了进入职业岗位，要参加行业协会(工商会或手工业协会)在全国范摘要：本文提出了一个对于程序设计入门教学的改革方法，利用Alice三维虚拟世界帮助学生理解程序设计的流程及基本概念。同时根据教学实践总结并分析了Alice作为初学程序设计环境的利与弊，并对如何将Alice课程同计算机现有课程体系的整合进行了探讨。
　　关键词
本文来自：计算机毕业网：Alice；虚拟世界；面向对象；对象优先；三维动画
　　　　　　
　　1引言
　　
　　如何对基础相对薄弱的高职高专学生实施程序设计的入门教学，一直受到计算机教育者的关注。目前，在教学过程中所面临的主要困难，是在讲解烦琐的语法知识同时帮助学生学会抽象算法，通过程序的函数、方法去实现功能。在过去的几十年，国外计算机教育者开发了许多软件帮助初学者学习程序设计，其中包括最早的Karel the Robot，以及持续到今日的Jeroo，Greenfoot等。其中，三维虚拟世界的图形程序设计环境——Alice，在国外大学程序设计入门教学中的应用日益得到关注[1]。2006年美国国家科学基金 (NSF) 关于应用Alice进行教学的会议吸引了来自各地的学者，Alice相关出版物也陆续出现。国外计算机教育领域对Alice所带来的积极因素表示了肯定[2][3]，虽然在国内尚未普及，但是我们相信在未来几年Alice将受到国内计算机教育领域的关注。
　　
　　2Alice的概述
　　
　　Alice是由美国卡耐基·梅隆(Carnegie Mellon) 大学开发的以学习者为中心，支持面向对象程序设计的三维虚拟世界动画教学工具软件，由www.alice.org提供免费下载。Alice的显著特点是支持图形化程序设计，能够生成三维虚拟世界中的对象，将场景的设计同程序设计结合起来。学生可以创建不同的对象和它们的行为构建虚拟世界中的不同场景。其中，虚拟世界的组成对象(人物、动物、场景等)可以从扩展的三维对象图库中进行选择。
　　Alice提供拖放的图形用户界面，使得学生集中精力于程序设计的核心——程序结构的组成。图形界面提供了组织对象、和对象成员(接口和数据)和方法的图形化的提示。Alice界面根据功能分为5个区域 (如图1所示)，其中包括对象树，显示的是场景中出现的对象；World窗口，将对象添加到该窗口中进行场景的设计；事件区，对事件的响应进行编程，函数方法细节区，显示各个对象的属性、方法和函数；代码编辑区，通过将对象的属性、方法、函数拖拉到该区，根据提示自动生成代码。
　　
　　Alice图形化拖放界面将语法学习同语义学习分离，使学生创建一直处于可运行状态的代码。因此在这个过程中，不会出现语法错误，仅仅可能出现逻辑错误，但是不影响整个程序的运行。
　　
　　3Alice的教学特点
　　
　　3.1寓教于乐的教学方式
　　寓教于乐的教学方式主要体现在通过输出结果的动态图形化。由于三维图形输出方式以容易解释且直观的方式给学生展示了程序设计的结果，因此，图形化的输出可以帮助学生理解如何控制结构影响输出，一旦程序运行结果并非预期结果，使得学生非常容易定位错误代码。
　　图形输出的另一个好处在于增强学生对于程序语句的理解。三维动画在视觉上表达了对象的当前状态，学生编写代码能直观地了解到预期的状态变化。
　　寓教于乐还体现在Alice在教学过程中能够培养学生编程信心。例如，学生编写的代码出现错误，程序并不会因此停滞不前，而仅仅是在输出的动画中给人以意想不到的结果。因此，Alice在培养学生关于程序设计能力方面的信心具有一定成效。
　　如图2所示，图中显示的是Hunt程序 (狼追捕兔子) 运行结果的的动画场景，通过判定两者间的距离来确定追赶的运动轨迹，当两者的距离小于一定值得时，兔子将发出求救信号。相关代码如图3，其中通过whiteRabbit 的函数 (function) distance to 设置与wolf的距离小于0.9时，调用whiteRabbit的方法say() 发出求救信号。该程序包括了程序设计中的顺序结果 (Do inorder) 、条件语句(if)，线程 (Do together) 等

知识点

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的学习，使得学生在设计场景的同时理解了原本抽象的概念。
　　
　　
　　3.2对象优先教学策略
　　在传统的面向对象教学中，教师往往过分强调知识体系，遵循先变量后对象讲解的过程。因此，初学者常常会迷失在对变量定义、命名初始化等一些语法规则上，而忽略了对象甚至是程序结构的学习。
　　Alice环境采用了目前较为流行的对象优先教学策略，通过将对象的可视化进行面向对象程序设计概念的教学。每个Alice虚拟世界中的可视单元中都是一个对象，因此对于教师非常容易地遵循对象优先的教学方法。在上例中，whiteRabbit是这个虚拟世界中的一个对象，它具有相关的属性、方法和函数。程序设计者只需要将左边列表中的对应项拖曳至右边的代码编辑区，根据提示信息就能方便地实现特定的功能效果。整个设计者过程中，学生只需要考虑对象及程序的执行流程而不需要涉及太多的语法。
　　3.3团队学习的方式
　　在Alice的实际演练中，我们引导学生会根据所做的项目自由分组讨论，去设计实现相关动画效果。在上面Hunt程序中，如果由一个小组进行合作编程，往往可以将任务分解成程序运行的脚本编写，也即剧本的编写；wolf运动的方式；Rabbit运动的方式；音响效果等。当程序设计的运行结果没有达到预期效果时，他们会聚集在一起分析问题、解决问题。通过分工合作进行学习程序设计的开发，在一定程度上培养了他们的团队合作意识。
　　
　　4Alice的教学实施方法
　　
　　在未来几个学期中，我们将在高职高专的计算机程序设计入门教学中将Alice课程将分阶段、按步骤同现有的课程提议进行整合。
　　4.1第一阶段——独立授课方式
　　Alice程序设计可以作为一门课程单独教授，这种方式的好处在于，一个学期中学生仅仅学习一种开发环境，不容易产生混淆。它的弊端是对于后续程序设计开发课程的学习很难保持连续性。如果后续程序设计的课程(例如C++，或Java)的讲解不是以Alice进行类比讲解，那么Alice作为程序设计语言入门工具的优势可能消失。因此，如果将Alice作为独立课程，那么一定要在后续课程中明确地将两门课程进行过渡衔接。
　　4.2第二阶段——交叉教学方式
　　将Alice同其他高级程序设计语言课程(例如Java) 在同一个学期内交替讲授。首先在Alice中表达式、变量、控制流程等基本概念进行讲解，使得学生对抽象概念有了直观了解后，接着将这些概念在Java再现。类似地，所有概念基本上按照先在Alice中讨论，然后在放到Java中进行教学。这种方法的重点在于如何恰到好处地实现两门课程的整合。
　　4.3第三阶段——阶段教学方式
　　将Alice同Java开设在同一学期，分成两个阶段进行，先将Alice讲授5~6周，主要讲授Alice基本应用以及面向对象程序设计中的方法、参数和继承等概念，接下来的教学周进行Java的教学。在这个阶段，教师可以提供给学生一个语法或术语对照表，把Alice和Java中的概念一一对应起来，帮助学生从语法上进行过渡。学生在初期可能会感到不适应，这是由于缺少Alice图形画的直观显示，许多学生对于如何组织语句会感到困惑。因此这个阶段，教学重点是帮助学生从拖曳生成代码过渡到键盘输入代码，同时将变成重心放到语法学习上。图4演示了从Alice代码到Java代码的过渡。
　　目前，我们进行的主要以独立授课方式为主，并以选修课、兴趣小组的方式在各个年级进行试点，这将为日后Alice真正融入计算机教学课堂做好充分准备。
　　
　　5结束语
　　
　　将Alice三维动画场景的设计应用于程序设计教学中，给整个计算机教育带来了耳目一新的感觉。与此同时，与Alice相关的教学方法改革包括对象优先等教学方法等也将在程序设计教学中日益得到推广。当然，我们也发现了Alice存在的一些缺陷。尽管避免语法错误能增强学生学习的自信，但是如何选择正确的点将Alice过渡到实际开发语言的学习 (C++或Java) 的学习将是我们下一阶段研究的重点。
　　
　　参考文献
　　[1] Adams.Joel. Alice in Action. Computing Through Animation[J].Course Technology，2006.
　　[2] Dann， W.， Cooper， S. and Pausch.R.Learning to Program with Alice[M].Prentice Hall，2006.
　　[3] Herbert， Charles W.An Introduction to Programming Using Alice， Course Technology， 2006. [M] Jeroo， 2006. Online. Internet. Sept. 8， 2006. Available WWW: http://www.jeroo.org
　　[4] Kelleher， C. and R. Pausch. Lowering the barriers to programming:.A taxonomy of programming environments and languages for novice programmers[J].ACM Computing Surveys 37(2)，Jun. 2005： p. 83-137.
　　

经济类院校管理信息系统课程教学方法探讨

　摘要: 本文提出针对目前“管理信息系统”课程教学中的问题,经济类院校应充分利用资源和学科优势,借助经济和管理类学科的支撑,通过利用特别设计的部件库最小系统软件,将计算机科学实践与经济管理实务结合在一起,创建特色鲜明的课程建设与教学内容改革方案。
　　关键词:管理信息系统;实验;部件库最小系统;课程建设;教学改革
　　
　　信息社会尤其需要既懂技术又通管理的复合型人才。管理信息系统课程综合计算机科学、通信技术、运筹学、管理科学、统计学、系统科学等学科的相关知识,形成了一门独具特色的综合性边缘学科以培养社会所需的复合型人才。鉴于此,大多经济类院校都将管理信息系统课程列为了经济管理类专业的专业基础课,这充分说明了管理信息系统课程的重要地位。但在实际的管理信息系统课程教学中,却出现了学生学习积极性不高、学习被动以及课堂教学效果不佳等令人尴尬的一面[1]。笔者根据多年的教学实践,认为这种社会需求与管理信息系统课程教学的反差问题与实践环节设计有很大关系。学生没有社会实践的经验,尤其是管理经验,因此难以联系实际主动地学习。实际教学中,可以用部件库最小系统,快速搭建管理系统原型,让学生身入其境,进入管理信息系统开发者的角色,融会贯通,从而取得良好的教学效果[2-3]。
　　
　　1管理信息系统课程基本特点及目前教学中的问题
　　
　　1.1基本特点
　　(1) 要求学生具备多个学科的基础知识。管理信息系统课程涉及的知识不仅涵盖了管理学、运筹学、统计学、系统科学等各专业前期课程的基础知识,还包括计算机技术、网络通信技术、系统工程等方面的知识。
　　(2) 实践性强。课程包含的很多概念和方法需通过实验和课题设计等才能深刻理解和掌握,需要学生了解企业具体业务流程,能动手利用软件工具做出模拟系统[4]。
　　1.2目前教学中的问题
　　1.2.1培养目标定位不明
　　社会既需要管理信息系统的分析人员和开发人员,也需要系统维护人员和实际操作人员。经济类院校开设管理信息系统课程的各专业,在规划教学内容时,应认识到本专业的人才培养方向。经济类院校不能忽视与管理学、经济学、系统工程等知识的整合,而把管理信息系统变成简单的开发课程。
　　1.2.2教学内容滞后
　　目前国内的管理信息系统教材内容、理论相对比较陈旧。
　　例如国外发达国家,管理信息系统的研究方法主要以原型法和面向对象方法为主流,而我国的大多数教科书仍以传统的生命周期法作为主线,对原型法和面向对象的方法只作一般的介绍。可以说,教材内容在一定程度上限制了教学目标的实现,造成了课程学习内容严重滞后于当前管理信息系统的发展水平。这就使得学生掌握的开发工具与社会的需求严重脱节[1,5]。
　　1.2.3实验安排不合理
　　由于经济类院校学生编程能力普遍有限,有些学校只能安排一些认识性的实验,流于管理类课程的范畴;有些学校采取案例教学法,以要求学生能独立完成一个系统设计的实验为全部目标。这种安排过于偏重理工、偏重软件开发,由于学生在程序设计方面耗费过多精力,忽视了WEB-MIS、ERP、DSS等新内容,不能为全面学习管理信息系统的基本理论与基本知识服务,无法让学生全面掌握管理信息系统的开发技能。
　　
　　2经济类院校管理信息系统课程教学建议
　　
　　经济类院校应充分利用资源和学科优势,借助经济和管理类学科的支撑,开设有自己特色的管理信息系统课程。对经济管理类专业本科学生来说,他们的目标是成为能够适应现代信息化社会需要的、具备现代经济管理理论基础、掌握计算机科学技术知识及应用能力的具有宽基础、强能力的复合型优秀经济管理专门人才[1,5],这就要求本课程要与时俱进、定位明确。
　　2.1教学目标
　　经济类院校经济管理类专业本科学生应具备以下能力:
　　(1) 应当掌握管理信息系统所涉及的基本概念知识,例如管理信息系统的意义与功能、一般管理信息系统的基本构成、设计过程与一般设计方法、某些典型系统的特点与关键技术、管理信息系统的实施与维护知识等。
　　(2) 应具有信息意识,具备在信息化环境下收集信息、处理信息和有效利用信息的能力。
　　(3) 利用软件工具,以原型法为研究方法做出一个系统,真正弄明白管理信息系统的实质。
　　但是,要实现这些能力决不是将本课程变成代码设计课程,而应该掌握系统的科学思想和管理信息系统的规划、分析、设计的技术方法,并能将信息管理,管理信息系统规划、分析、设计、实施、管理、评价和维护等方面的知识应用于实际经济管理工作中。
　　2.2引入部件库最小系统辅助教学
　　部件库最小系统是在总结大量信息系统结构普遍规律的基础上,抽取其共同特征,研究设计的一套信息系统即插即用型软部件,可以用于多种应用系统,使原来极为烦琐的一些程序代码设计工作几乎无须时间就可以完成;使得原来必须专业人员才能做的编码与系统维护工作,普通未经特别训练的人员也能进行。在管理信息系统教学上使用这种软件,可以使学生从代码设计中解放出来,更好地对管理信息系统有一个整体的概念。
　　传统的管理信息系统教学往往在与实际问题联系不够紧密的情况下用大量时间讲解管理信息系统的基本理论、基本概念。内容枯燥,学生学了不知有什么用,也不知道在计算机上如何操作。
　　引入部件库最小系统制作范例教学,第一次课就结合学生比较熟悉的学生管理,先由老师提出相应的数据库结构,让学生利用部件库最小系统中的部件自己动手构建一个具体的管理系统,并具体对系统进行操作,使学生了解什么是管理信息系统,它是做什么用的,是怎样构成的,一般功能要求有哪些。这样学生对本课程就建立了一个整体的概念,了解了课程的基本要求。
　　接着,教师和学生一起讨论与上机实践:通过对部件库中各个部件的使用,了解管理信息系统常见界面的设计需求以及对性能的一般要求。学会利用ROSE完成一个实际应用系统的需求分析与概要设计,并根据需求分析的内容利用部件库建立一个具有自适应性的管理系统。可以进行ERP和电子商务系统模拟,了解ERP系统构成及其基本原理以及电子商务系统的一般体系、结构、流程。
　　在教学全过程中,我们准备了数十个课程设计题,要求学生随着教学进程实地进行设计应用系统[4]。设计工作由模仿逐步转向创新,开始时由教师指定数据库结构与功能要求,学生自选部件建造系统。随着教学的深入,进一步提出实际课题的工作过程与数据要求,放手让学生自行设计管理信息系统。
　　在关于系统功能要求、性能要求、数据模型、关系数据库特性、函数依赖、范式、数据完整性与安全性、数据库设计等理论教学中,我们都提供一些典型的实例,要求学生使用部件建造系统,并总结体会数据库的概念与设计理论的具体含义。
　　经济类院校经济管理类专业本科学生本身已经具有一定前导经济、管理专业知识,通过部件库最小系统范例教学,可以使学生将以前所学知识运用到管理信息系统中,看到一个具体的系统,而不是枯燥的理论,既增加了学习兴趣,又更好地理解了前序课程,真正达到管理信息系统课程开设的要求。
　　
　　3结语
　　
　　我们按照以上设计组织了一届教学实践,涉及会计、财务管理、公共管理等多个专业本科教学,均取得满意效果。代码设计薄弱的学生也只需要几次上机,就能实地动手开发系统。成功的实践能激发学生高度学习热情,也引导学生根据实际应用的需要组织学习,取得良好教学效果。学生学习积极性提高,动手能力加强,对本课程基本理论与基本概念掌握也就加深。通过实验环节,学生进一步了解了企业具体业务流程,对管理信息系统设计有了整体认识。通过本课程的学习,学生更好地理解了各自专业在管理信息系统的作用。

基于XML的Web站点访问统计和分析系统的设计与实现

　　关键字:访问统计;XML;分析;监听器
　摘要:对站点访问信息进行统计和分析是是改进和完善网站功能的重要依据,是对网站信息进行的数据挖掘。本文在对访问统计的需求分析的基础上,设计了基于XML的Web站点访问和分析系统,它克服了传统的简单的计数分析和日志分析中数据类型相对简单的弊端,为数据统计和分析提供一个友好的平台。

　　一、前言
　　网络的发展对我们的工作和生活都产生了重大的影响,它使人们工作更便利,效率更高。网站作为联系人机的界面以及进行信息处理的重要场所,其以信息量多、信息更新快、宣传效果好、网站宣传全(全方位,全天候,全世界)、涉及范围广、开展工作便利等优势逐渐被广大企事业单位以及个人所青睐,它最初承载信息、展示信息发展到现在的获取信息和挖掘信息的场所,通过站点所承载的信息进行分析和利用已成为开发网站的另一个重要目的。网站的访问量(即流量)是用来描述访问一个网站的用户数量以及用户所浏览的网页数量等指标,常用的统计指标包括网站的独立用户数量、总用户数量(含重复访问者)、网页浏览数量、每个用户的页面浏览数量、用户在网站的平均停留时间等。流量的多少表示该网站所受关注的程度,而不同用户访问网站的目的也隐藏着不同的信息,所以如何通过流量分析得到各种有用的统计数据从而提升站点的吸引力。
　　二、系统功能需求分析
　　从网站管理者的角度来讲,对访问的有关数据进行统计、分析,从中发现用户访问网站的规律,并将这些规律与网络营销策略等相结合,从而发现目前网络营销活动中可能存在的问题,为进一步修正或重新制定网络营销策略提供依据的一种分析方法[1]。网站访问流量分析是进行网络效果评价和网络营销诊断的重要依据。传统的统计的信息包括获取网站访问总量的统计、IP地址的信息统计、页面访问量统计、内容访问量统计等。虽然这种统计系统能对网站的状态进行描述,用户也可以通过对进行数据分析得出相应的结论,但这种简单数据显然不能针对访问者行为进行跟踪和记录,因此实际应用的意义不大。文献[2]和文献[3]分别是利用不同技术来实现以上功能的统计和分析系统。网站访问统计分析系统作为网站的分析器,它应该具备有对网站信息、访问流量等做全方位的统计和分析,以便准确地了解网站的被访问情况,能够从用户访问时的信息进行捕捉,并从分析中获取一些有用的数据,为网站的建设提供整改依据,而商业网站则可以并通过对网站流量数据的充分采集和统计分析帮助于商家或企业制定决策。为此统计分析系统应该具有以下功能。
　　(一)收集信息:通过不同渠道收集对网站的建设和决策有用的信息。
　　(二)处理信息:包括统计信息和分析信息。
　　(三)显示处理结果:能直观地通过图表和总结性的文字把处理结果展示给管理人员,以便于能从中快速捕捉有用信息。
　　(四)提出合理建议:能对处理并提出一些合理性的建议。
　　(五)订制的功能:根据不同类型的网站的不同需求提供相应的数据获取渠道和分析方法。
　　三、系统功能设计
　　为了设计一个能满足各不同站点的访问统计和分析系统,必须先对网站的统计和分析的功能需求进行调查分析,这样统计和分析的系统提供的数据才能有利于网站的改进。因此本文主要是设计一个面向服务的网站访问统计和分析系统,其功能结构如图所示。
　　图1 网站访问统计和分析系统的系统结构
　　其中所要统计的数据内容、数据类型和如何显示相关分析结果都必须由具体的网站需求来决定,系统结构中各部分的功能如下:
　　网站访问统计系统:用于获取访问信息,并对访问信息进行统计。包括流量信息统计、历史报表统计、访客信息统计和页面信息统计等。
　　数据库:是用来存储网站访问统计系统统计后的数据,可以根据统计的需要分类进行存储。
　　网站信息分析系统:利用已有的统计分析工具把存储到数据库的统计数据进行分析。并把分析的结果存储到数据库中以便随时提出再分析和再利用。
　　数据库服务器:能够为用提供包括查询、更新、事务管理、索引、高速缓存、查询优化、安全及多用户存取控制等服务。
　　Web页面:用以提供一个友好的人机界面,通过页面可以设计好分析结果的展现方式。
　　四、系统的实现
　　系统的服务器环境如下:
　　1.操作系统平台:WindowsXP。
　　2.Java开发环境:JDK6.0。
　　3.Web服务器:APacheTomcat6.0。
　　4.数据库服务器:MySQL5.0。
　　(一)系统界面
　　为了让管理人员能直观快速地获取网站访问统计分析信息,所有信息都通过Web页面显示。系统主要页面包括管理员登录页面、收集访问者特定信息的页面、各统计页面等,另外还根据不同网站的不同需求,按特定模式显示统计和分析结果的页面。本系统是通过开发工具MyEeliPse6.0IDE来完成JSP页面设计,利用JSP来实现一个具有友好的人机交互界面。除了具有显示统计的数据外,信息的处理结果、决策的建议等都要通过设计相应功能的动态网页来展现。为了便于用户对系统的数据进行浏览和统计,系统的页面都是使用Java开源报表制作工具Cewolf,其内核是基于著名的Java图表生成工具JFreechart;站点访问量统计的曲线报表是通过DAO层从数据库中读取数据;访问来源统计报表、浏览器统计报表和操作系统统计报表均由相应的XML文件生成。
　　(二)数据源的配置
　　本系统数据源是apache的dbcp连接池,在编程中是需要dbcp开发包中的org.apache.commons.dbcp.BasicDatasource类实现。在该项目中Basic.DataSource类是由Spring来负责管理的,也就是说是Spring的applicationContext配置文件中对datasourcebean的配置。以下为applicationContext中有关数据源的部分代码。

　(三)数据的收集
　　本系统的数据库数据的收集除了通过JSP的 request对象获取用户输入的信息外,另外系统还可以通过监听器(Listener)和拦截器(Filter)来实现。
　　1.监听器的配置
　　Listener模式是Java的事件处理模型中推荐使用的事件代理模型,当事件触发后,就被发送到obj,由obj对象处理该事件。在Web应用中Listener是Servlet的监听器,它可以监听客户端的请求、服务端的操作等。通过监听器,可以自动激发一些操作。本系统构建了一个ServerListener类,实现了HttpSessionListener和ServletContextListener接口。监听器是在Web服务启动的时候自动加载的。在web.xml中需要对listener做相应的配置如下。
　　
　　lzszpcc.monitor.status.servlet.ServerListener
　　
　　2.过滤器的配置
　　过滤器和监听器在内部代码和某些功能上非常相似,主要区别在于内部的机制和加载的时间不同:监听器是由Web容器在启动的时候根据配置文件中listener的类路径来实现加载的,而过滤器是当用户请求匹配配置文件中url-pattern之后才触发的。系统中通过运用大量的filter来实现指定功能,如前文中配置的中文的filter,这里以监听用户行为的UserM0nitor为例,在web.xml中需要对UserMonitor过滤器进行如下配置。
　　
　　UserMonitor
　　com.monitor.status.servlet.UserMonitor
　　
　　
　　UserMonitor
　　/*
　　
　　3.访问日记的配置
　　tomcat默认情况下访问日志没有打开,配置的方式为编辑tomcat的安装目录/server.xml文件中修改或添加以下代码:
　　　　directory="logs"pr

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