時(shí)間：2023-09-22 17:06:01
開(kāi)篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇計(jì)算機(jī)編程技術(shù)學(xué)習(xí)，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
1 引言
《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)》作為《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》的后續(xù)課程，是理論與實(shí)踐相結(jié)合的關(guān)鍵課程。本課程要求學(xué)生在理解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的原理，掌握tcp/ip 協(xié)議簇中數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層等網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)思想和編程模型，運(yùn)用高級(jí)語(yǔ)言或者面向?qū)ο笳Z(yǔ)言進(jìn)行開(kāi)發(fā)，同時(shí)能夠利用相關(guān)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。對(duì)于電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，學(xué)習(xí)《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)》課程的主要目標(biāo)是“面向應(yīng)用，突出實(shí)踐”。傳統(tǒng)的以課堂為中心、以教師為中心的教學(xué)方法不再適合本課程的教學(xué)，因此該課程教學(xué)模式的改革也勢(shì)在必行。基于“案例驅(qū)動(dòng)的教學(xué)法”是以任務(wù)為目標(biāo)，將教學(xué)過(guò)程中的重點(diǎn)和難點(diǎn)以案例的形式提煉出來(lái)，讓學(xué)生據(jù)題而思、據(jù)題而想、據(jù)題而做。“案例驅(qū)動(dòng)教學(xué)法”教學(xué)模式在《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)》課程教學(xué)中，為全體師生構(gòu)建了一個(gè)學(xué)習(xí)情景，學(xué)習(xí)內(nèi)容圍繞一個(gè)確定的目標(biāo)，有重點(diǎn)有主次的了解相關(guān)理論和方法，有效地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)興趣，充分培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、協(xié)作精神和創(chuàng)新能力，因此它適合《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)》課程教學(xué)的開(kāi)展。
2 基于“案例驅(qū)動(dòng)教學(xué)法”教學(xué)特點(diǎn)
“案例驅(qū)動(dòng)教學(xué)”是在老師的指導(dǎo)下，學(xué)生針對(duì)具有代表性的典型案例，進(jìn)行針對(duì)性的分析和討論，做出自己獨(dú)立的判斷和評(píng)價(jià)的教學(xué)方法，從而實(shí)現(xiàn)一定的教學(xué)目標(biāo)。這是一種具有啟發(fā)性、實(shí)踐性，能開(kāi)發(fā)學(xué)生思維能力，提高學(xué)生判斷能力，決策能力和綜合素質(zhì)的新型教學(xué)方法。
傳統(tǒng)教學(xué)模式一般是“提本文由收集整理出概念——解釋概念——舉例說(shuō)明”，是一種以教師講授為主的教學(xué)。而案例驅(qū)動(dòng)教學(xué)法采用“提出案例——分析案例——完成案例——評(píng)價(jià)小結(jié)”，是以布置案例為出發(fā)點(diǎn)，以分析、完成案例為中心點(diǎn)，以評(píng)價(jià)案例為延伸點(diǎn)，符合新課程“改變課程實(shí)施過(guò)于強(qiáng)調(diào)接受學(xué)習(xí)、死記硬背、機(jī)械訓(xùn)練的現(xiàn)狀，倡導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與、樂(lè)于探究、勤于動(dòng)手，培養(yǎng)學(xué)生搜集和處理信息的能力、獲取新知識(shí)的能力、分析和解決問(wèn)題的能力以及交流與合作的能力”的要求。它具有以下特點(diǎn)：
（1）老師啟發(fā)性。和傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)相比，案例驅(qū)動(dòng)教學(xué)法是一種啟發(fā)性教學(xué)。由老師提出問(wèn)題和與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的案例給學(xué)生分析，改變傳統(tǒng)的教學(xué)過(guò)程中學(xué)生被動(dòng)接受的狀況，有效地激發(fā)了學(xué)生獨(dú)立思考問(wèn)題的能力，啟發(fā)學(xué)生解決問(wèn)題分析問(wèn)題的思維方式。
（2）學(xué)生主動(dòng)性。與傳統(tǒng)的教學(xué)不同，案例驅(qū)動(dòng)教學(xué)以教師為引導(dǎo)，以學(xué)生為主體。學(xué)生在老師的指導(dǎo)下，輸入案例，通過(guò)對(duì)案例進(jìn)行分析和討論，深入理解和掌握案例本身所反映出的基本原理，進(jìn)而提高分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。
（3）老師學(xué)生互動(dòng)性。根據(jù)案例的難易程度，可以采取靈活多樣的實(shí)訓(xùn)方法。可以獨(dú)立完成也可以和其他同學(xué)交流完成。由于學(xué)生的水平存在差異，在實(shí)訓(xùn)過(guò)程中，出現(xiàn)問(wèn)題需要老師引導(dǎo)學(xué)生圍繞案例，進(jìn)行相關(guān)知識(shí)的探討和獲取，找到解決問(wèn)題的方法和途徑。知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)在師生之間雙向流動(dòng)，并在學(xué)生之間相互交流。
（4）評(píng)價(jià)小結(jié)。根據(jù)案例教學(xué)的內(nèi)容和目的，對(duì)于案例完成較好的同學(xué)進(jìn)行成果展示，通過(guò)展示可以給其他同學(xué)開(kāi)拓的思路。在展示結(jié)束后可對(duì)學(xué)生在實(shí)訓(xùn)中的表現(xiàn)進(jìn)行鼓勵(lì)性的評(píng)價(jià)，這樣可以不斷加強(qiáng)學(xué)生的信心，給學(xué)生指出不足，提出希望，做出小結(jié)。
3 網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)課程中案例驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的應(yīng)用
3.1 理論教學(xué)設(shè)計(jì)
課程教學(xué)從網(wǎng)絡(luò)編程基礎(chǔ)知識(shí)入手，涉及互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)、ip地址和端口、tcp和udp協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、c/s和p2p編程模式、套接字、編程接口等，也涉及到程序設(shè)計(jì)中進(jìn)程、結(jié)構(gòu)、函數(shù)、對(duì)象、類、i/o模型、進(jìn)程阻塞、多線程編程等。網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)作為應(yīng)用型課程，強(qiáng)調(diào)基本概念的理解與實(shí)踐相融合。如何在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)，讓學(xué)生最大限度地了解網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)，增加課程的信息量，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題求解能力是該課程講授的關(guān)鍵。我們以案例教學(xué)法對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行實(shí)施，所有的教學(xué)內(nèi)容以案例的形式出現(xiàn)在課堂中。例如，qq及時(shí)通訊、網(wǎng)絡(luò)會(huì)議、在線五子棋等設(shè)計(jì)，既形象地將理論和實(shí)踐結(jié)合起來(lái)，又提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。從教學(xué)效果上看，案例式教學(xué)啟發(fā)了學(xué)生的興趣，豐富了學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)。為了避免課堂上少量案例不能覆蓋全部的實(shí)際應(yīng)用，在教學(xué)方法上，老師注重由點(diǎn)及面的教學(xué)思路，引導(dǎo)學(xué)生的思維，舉一反三。
3.2 實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)
網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)課程的實(shí)踐性很強(qiáng)，學(xué)生只聽(tīng)不練很難達(dá)到學(xué)習(xí)該課程的目的，因此在理論教學(xué)的同時(shí)還要加強(qiáng)上機(jī)實(shí)踐教學(xué)，將上機(jī)實(shí)踐環(huán)節(jié)貫穿于課程教學(xué)的全過(guò)程。在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容組織上，老師充分考慮實(shí)驗(yàn)題和理論教學(xué)的銜接，以及實(shí)驗(yàn)題目的綜合可操作性和難度，將實(shí)驗(yàn)題目分為設(shè)計(jì)題和綜合題，如下表1所示：
實(shí)驗(yàn)的實(shí)現(xiàn)雖然不與具體的編程語(yǔ)言有必然的聯(lián)系，但是編程語(yǔ)言在教學(xué)環(huán)節(jié)中有非常重要。對(duì)于學(xué)生而言，學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)編程是在高年級(jí)階段，必修課程學(xué)過(guò)高級(jí)程序設(shè)計(jì)（c或c++）、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)（java）、.net開(kāi)發(fā)（c#.net），任選其中一種語(yǔ)言似乎都可行。但據(jù)開(kāi)課前我們對(duì)學(xué)生的調(diào)查顯示，大部分同學(xué)首選c#進(jìn)行編程。因此，課程教學(xué)課題組決定，老師上課注重網(wǎng)絡(luò)基本理論的講解，編程實(shí)踐以c#為主。
關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；建構(gòu)式教育理論；理論教學(xué)；實(shí)踐教學(xué)
近年來(lái)，在產(chǎn)業(yè)界急需大量軟件開(kāi)發(fā)人員的情況下，普通本科院校計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的就業(yè)率持續(xù)走低。網(wǎng)絡(luò)、報(bào)紙等媒體對(duì)計(jì)算機(jī)本科教育現(xiàn)狀多有批評(píng)，甚至出現(xiàn)了大學(xué)不如培訓(xùn)公司的極端觀點(diǎn)，嚴(yán)重影響了學(xué)生對(duì)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)興趣、動(dòng)力和信心。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計(jì)算機(jī)專業(yè)的核心基礎(chǔ)課程，上承程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言、離散數(shù)學(xué)，下啟操作系統(tǒng)、編譯原理等課程，其重要性不言而喻。一方面，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)學(xué)科具有難度大、抽象層次高、概念繁雜等特點(diǎn)，學(xué)生很難掌握，更不要說(shuō)將抽象理論與就業(yè)實(shí)踐需求相結(jié)合。另一方面，國(guó)內(nèi)主流數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教材和相應(yīng)的傳統(tǒng)教學(xué)模式側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)學(xué)科基礎(chǔ)理論素養(yǎng)，而將如何通過(guò)組織數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)活動(dòng)積極推動(dòng)就業(yè)的問(wèn)題留給了任課教師[1]。這造成了學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的目標(biāo)不明、信心和動(dòng)力不足。筆者面向就業(yè)需要明確了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的兩大主要教學(xué)目標(biāo)，并在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中實(shí)踐建構(gòu)式教育理論，嘗試解決學(xué)生對(duì)專業(yè)認(rèn)識(shí)不清、學(xué)習(xí)興趣不足、編程基礎(chǔ)薄弱等問(wèn)題。一些做法得到了學(xué)生的認(rèn)可和配合，成功地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性、在一定程度上培育了學(xué)生的創(chuàng)新精神。
1面向就業(yè)需求的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)目標(biāo)
教育要服務(wù)于社會(huì)生產(chǎn)需求。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)也必須緊扣這一根本目標(biāo)。本節(jié)從滿足就業(yè)需要的角度闡明了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)的兩個(gè)主要目標(biāo)：
1）培養(yǎng)超越具體程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言技巧的編程技術(shù)。
現(xiàn)階段是一個(gè)傳統(tǒng)的生產(chǎn)生活方式迅速向電子化、信息化轉(zhuǎn)變的時(shí)期。人們需要開(kāi)發(fā)和維護(hù)更多、規(guī)模更大的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來(lái)滿足生產(chǎn)和生活的需要[2]。這就決定了具有熟練編程技術(shù)的程序員在很長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)都將受到產(chǎn)業(yè)界的青睞。大學(xué)對(duì)學(xué)生編程技術(shù)的培養(yǎng)始于程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的教學(xué)，如C語(yǔ)言，Java語(yǔ)言等。但是現(xiàn)今編程語(yǔ)言繁多，各種新概念層出不窮，常常出現(xiàn)學(xué)生無(wú)所適從或者質(zhì)疑某門語(yǔ)言課程已經(jīng)過(guò)時(shí)無(wú)用的現(xiàn)象。甚至很多教師也在爭(zhēng)論講授何種編程語(yǔ)言。筆者看來(lái)掌握編程技術(shù)（而不僅僅是語(yǔ)言），回歸編程的本質(zhì)問(wèn)題更加重要，無(wú)謂地追趕時(shí)髦不可取。作為編程語(yǔ)言課程的后續(xù)，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)的重要目標(biāo)就是幫助學(xué)生理解編程的本質(zhì)、鍛煉編程技術(shù)以及學(xué)習(xí)提高編程技術(shù)的方法。
2）培養(yǎng)圍繞復(fù)用的軟件開(kāi)發(fā)方式。
隨著軟件規(guī)模的日益增大，軟件開(kāi)發(fā)模式逐漸從“從無(wú)到有”的模式過(guò)渡到“從有到有”的模式，即復(fù)用現(xiàn)有的豐富的軟件資產(chǎn)，開(kāi)發(fā)新的應(yīng)用系統(tǒng)。事實(shí)上，復(fù)用的思想已經(jīng)被廣泛的用于軟件開(kāi)發(fā)實(shí)踐之中，從各種各樣的程序庫(kù)、軟件開(kāi)發(fā)包、軟件構(gòu)件、Web服務(wù)等各種可復(fù)用資產(chǎn)已經(jīng)簡(jiǎn)化了軟件開(kāi)發(fā)的難度、提高了軟件開(kāi)發(fā)的效率也極大地改變了軟件開(kāi)發(fā)的模式。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)學(xué)科本身就是對(duì)軟件復(fù)用思想的一種實(shí)踐，它通過(guò)總結(jié)大量軟件系統(tǒng)中反復(fù)出現(xiàn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（如表、樹(shù)、圖、集合等），定義和實(shí)現(xiàn)處理這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本操作，最終達(dá)到能夠在不同項(xiàng)目開(kāi)發(fā)中反復(fù)應(yīng)用的目的。這些基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法已經(jīng)被實(shí)現(xiàn)為可復(fù)用的產(chǎn)品隨著程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，如C++STL、C#collections，Javacollections等，并得到了廣泛的使用。因此，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)的另一個(gè)重要目標(biāo)就是引導(dǎo)學(xué)生習(xí)慣圍繞復(fù)用的軟件開(kāi)發(fā)方式，能夠使用和定制已有的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法庫(kù)。
其他傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)目標(biāo)，如培養(yǎng)學(xué)生面向?qū)嶋H問(wèn)題進(jìn)行算法設(shè)計(jì)和分析的能力，培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算機(jī)學(xué)科的基本理論素養(yǎng)和思維方式等也非常重要。但普通本科院校學(xué)生對(duì)理論內(nèi)容的接受能力以及將理論和現(xiàn)實(shí)就業(yè)需求相聯(lián)系的能力相對(duì)較弱且教學(xué)時(shí)間有限[3]，筆者認(rèn)為重點(diǎn)突破本節(jié)給出的兩個(gè)更具體、更可達(dá)的教學(xué)目標(biāo)，并在實(shí)現(xiàn)這種具體教學(xué)目標(biāo)的過(guò)程中潛移默化地培育學(xué)生的計(jì)算思維和理論素質(zhì)，將會(huì)取得更佳的效果。
2建構(gòu)式數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)
教學(xué)理論研究以及教學(xué)實(shí)踐反饋均表明，學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的效果遠(yuǎn)較被動(dòng)地接受老師灌輸?shù)男Ч玫亩唷Ｒ虼耍瑸閷?shí)現(xiàn)上述教學(xué)目標(biāo)，在建構(gòu)式教育理論的指導(dǎo)下，筆者探索并采用了一系列建構(gòu)式教學(xué)措施，激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性和興趣，取得了較好效果。
建構(gòu)主義認(rèn)為，學(xué)習(xí)并非學(xué)習(xí)者對(duì)教師所授知識(shí)的被動(dòng)接受，而是學(xué)習(xí)者以自身已有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)的主動(dòng)建構(gòu)過(guò)程[4]。
2.1理論教學(xué)措施
課堂教學(xué)是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)活動(dòng)的主要部分，充分利用課堂教學(xué)時(shí)間，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的興趣和信心，幫助學(xué)生建立學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的環(huán)節(jié)非常重要。我們采用了如下措施：
1）組織小型討論。
好的開(kāi)始是成功的一半，好的課堂教學(xué)須在上課之初就抓住學(xué)生的注意力，讓學(xué)生帶著輕松、愉快的心情聽(tīng)課。我的做法是在課堂的前5分鐘，提出一個(gè)學(xué)生感興趣的話題，組織若干個(gè)有3～5位同學(xué)參與的小型討論。到一個(gè)學(xué)期結(jié)束時(shí)，每位同學(xué)都有至少一次的發(fā)言機(jī)會(huì)。討論的主題可以靈活設(shè)置，如時(shí)事、技術(shù)、社會(huì)熱點(diǎn)等。有時(shí)，課堂中間學(xué)生比較疲憊、注意力下降的時(shí)候，也可以穿插一點(diǎn)討論，改善課堂環(huán)境。大多數(shù)學(xué)生非常喜歡這種討論活動(dòng)，積極參與其中，成為課堂的一部分，從被動(dòng)上課轉(zhuǎn)變?yōu)橄矚g上課。
2）重建理論知識(shí)所針對(duì)的問(wèn)題。
國(guó)內(nèi)的經(jīng)典數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教材側(cè)重嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦碚摚^少討論各種概念、算法出現(xiàn)的背景以及探討的問(wèn)題是否仍然具有現(xiàn)實(shí)價(jià)值。而回答這些問(wèn)題能夠幫助學(xué)生重建理論知識(shí)所針對(duì)的問(wèn)題原型，重現(xiàn)解決方案的提出、發(fā)展乃至最終成熟的整個(gè)過(guò)程，更有助于培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力，養(yǎng)成批判性、創(chuàng)新性思考的習(xí)慣。
2.2實(shí)踐教學(xué)措施
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是幫助具有基本編程語(yǔ)言基礎(chǔ)的學(xué)生錘煉編程技術(shù)的關(guān)鍵課程。它揭示了程序設(shè)計(jì)的基本面，即如何處理相互之間存在一種或多種數(shù)據(jù)關(guān)系的數(shù)據(jù)元素所構(gòu)成的集合、如何設(shè)計(jì)算法并分析算法的優(yōu)劣。
2.2.1實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置是進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)的最重要部分。從覆蓋知識(shí)點(diǎn)的角度看，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容須面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)目標(biāo)，即實(shí)驗(yàn)內(nèi)容須能夠鍛煉學(xué)生的編程技巧，如算法設(shè)計(jì)、調(diào)試、測(cè)試以及調(diào)優(yōu)等能力，還能夠讓學(xué)生體會(huì)到圍繞復(fù)用開(kāi)展軟件開(kāi)發(fā)的威力以及思路。從覆蓋教育對(duì)象的角度來(lái)看，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容須面向大多數(shù)同學(xué)并充分考慮優(yōu)秀同學(xué)，即實(shí)驗(yàn)內(nèi)容須劃分不同的層次，讓大多數(shù)學(xué)生能夠很容易入手，并讓有能力、有余力的學(xué)生能夠不斷地深入，直至形成綜合型課程設(shè)計(jì)。
2.2.2實(shí)驗(yàn)考核手段
考核手段在教學(xué)環(huán)節(jié)中至關(guān)重要。考核手段是學(xué)生學(xué)習(xí)和鍛煉自身能力的風(fēng)向標(biāo)。為保證每位同學(xué)都能積極完成實(shí)驗(yàn)并有所收獲，避免抄襲和敷衍的現(xiàn)象，筆者采取了綜合型的考核手段。
3應(yīng)用中遇到的問(wèn)題
建構(gòu)式教學(xué)模式在應(yīng)用和推廣過(guò)程中遇到的主要問(wèn)題來(lái)自三個(gè)方面。其一，目前學(xué)生的課業(yè)負(fù)擔(dān)較重，習(xí)慣于被動(dòng)“填鴨”而不習(xí)慣于主動(dòng)“求索”，這是推動(dòng)和開(kāi)展建構(gòu)式教學(xué)模式的主要障礙。其二，建構(gòu)式教學(xué)活動(dòng)，需要師生的密切交流，但現(xiàn)有師資不足難以滿足實(shí)際需求。一個(gè)可能的解決方法是綜合多門課程和多個(gè)老師，建構(gòu)整體的知識(shí)框架和學(xué)習(xí)體系，避免課程教學(xué)中的重復(fù)勞動(dòng)，提高師資的利用率。另一個(gè)可能的解決方法是利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，建立在線教學(xué)園地。其三，建構(gòu)式教學(xué)模式仍然處于探索階段，各學(xué)科缺乏建構(gòu)式教學(xué)素材。從筆者在實(shí)踐教學(xué)的體驗(yàn)來(lái)看，應(yīng)盡量從學(xué)生的學(xué)習(xí)背景和能力成長(zhǎng)規(guī)律出發(fā)而不僅僅是從學(xué)科背景出發(fā)，為學(xué)生建構(gòu)知識(shí)體系設(shè)計(jì)更平滑的路線。
4結(jié)語(yǔ)
筆者提出將“培養(yǎng)超越具體程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言技巧的編程技術(shù)”和“培養(yǎng)圍繞復(fù)用的軟件開(kāi)發(fā)方式”作為普通本科院校的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)目標(biāo)，在建構(gòu)式教育理論的指導(dǎo)下，設(shè)計(jì)并實(shí)踐了一系列建構(gòu)式教學(xué)措施，分析了應(yīng)用建構(gòu)式教學(xué)模式所遇到的一些問(wèn)題。
未來(lái)將開(kāi)展兩個(gè)方面的工作。一是通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查、統(tǒng)計(jì)分析等手段定量地分析建構(gòu)式教學(xué)方法的實(shí)際效果；二是創(chuàng)造和積累建構(gòu)式教學(xué)素材，如研究數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)過(guò)程中不同類型學(xué)生的知識(shí)建構(gòu)路線，挖掘并推廣其中優(yōu)秀的知識(shí)建構(gòu)方法。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：多核課程；編譯原理；知識(shí)點(diǎn)
多核技術(shù)的出現(xiàn)與快速發(fā)展使計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)生了重大變化。多個(gè)處理器核心的出現(xiàn)，為軟件在單處理器上的并行提供了豐富的硬件資源。為了充分利用這些計(jì)算資源，編譯技術(shù)需要從為單核編譯發(fā)展到為多核編譯，因此有了新的發(fā)展。為了應(yīng)對(duì)多核技術(shù)及其引起的相關(guān)計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的需要，眾多高校都通過(guò)開(kāi)設(shè)多核課程的方式，將多核技術(shù)引入到計(jì)算機(jī)教育體系當(dāng)中。編譯是多核技術(shù)發(fā)展的重要推動(dòng)技術(shù)之一，多核資源的有效利用有賴于編譯對(duì)多核的支持。因此，在多核課程中，將編譯原理相關(guān)知識(shí)內(nèi)容融入進(jìn)來(lái)，對(duì)多核課程中多核基本原理、多核編譯優(yōu)化方法教學(xué)和多核編譯優(yōu)化工具的使用具有重要作用。筆者以武漢大學(xué)“多核架構(gòu)及編程技術(shù)”課程為例，對(duì)多核課程中的編譯原理知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行分析。
1“多核架構(gòu)及編程技術(shù)”課程概述
武漢大學(xué)從2005年就開(kāi)始關(guān)注多核技術(shù)，并已經(jīng)開(kāi)始探索將多核技術(shù)引入到計(jì)算機(jī)教學(xué)體系當(dāng)中。隨后，武漢大學(xué)基于自身教學(xué)和科研積累，根據(jù)對(duì)多核技術(shù)的深入了解，對(duì)多核知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行了分析，開(kāi)設(shè)了面向本科生的“多核架構(gòu)及編程技術(shù)”課程[1]。
1.1課程目標(biāo)
多核技術(shù)的出現(xiàn)使多線程在單處理器上的并行成為可能。而多核處理器則已經(jīng)成為了主流處理器。傳統(tǒng)面向單核處理器的程序設(shè)計(jì)方式正逐漸向多核并行程序設(shè)計(jì)遷移。學(xué)生需要學(xué)習(xí)和掌握多核相關(guān)知識(shí)，才能夠更好地適應(yīng)技術(shù)發(fā)展和來(lái)自企業(yè)的需求。課程力求使學(xué)生在學(xué)習(xí)之后，能夠了解和熟悉多核的基礎(chǔ)理論，并在此基礎(chǔ)上掌握多核程序設(shè)計(jì)方法以及相關(guān)的多核優(yōu)化工具。為了更好地開(kāi)展多核課程教學(xué)，課程可以分為兩個(gè)模塊，分別是理論教學(xué)模塊和實(shí)踐教學(xué)模塊。兩個(gè)模塊相輔相成，共同完成課程的教學(xué)目標(biāo)。多核架構(gòu)及編程技術(shù)課程設(shè)置如圖1所示。
1.2多核課程理論設(shè)置
多核技術(shù)的理論是多核課程的基礎(chǔ)。在“多核架構(gòu)及編程技術(shù)”中，我們將多核技術(shù)相關(guān)的基本理論進(jìn)行分層，形成層次化的理論教學(xué)內(nèi)容設(shè)置。首先將計(jì)算機(jī)處理器架構(gòu)的發(fā)展作為多核架構(gòu)的前導(dǎo)性內(nèi)容，然后是多核處理器體系結(jié)構(gòu)，接下來(lái)介紹并行計(jì)算及其與多核技術(shù)的關(guān)系，之后介紹多核平臺(tái)上的程序設(shè)計(jì)技術(shù)，最后是與實(shí)踐關(guān)系密切的多核平臺(tái)程序調(diào)試技術(shù)和基于編譯優(yōu)化的多核調(diào)優(yōu)技術(shù)。通過(guò)層次化的理論設(shè)置，讓學(xué)生形成多核技術(shù)理論的整體框架，構(gòu)建進(jìn)一步學(xué)習(xí)和開(kāi)展實(shí)踐的扎實(shí)基礎(chǔ)。
1.3多核課程實(shí)踐設(shè)置
由于“多核架構(gòu)及編程技術(shù)”是面向本科生的，因此，教學(xué)重點(diǎn)之一是如何讓學(xué)生掌握多核程序設(shè)計(jì)技術(shù)。為此，課程組設(shè)計(jì)兩大類的實(shí)踐教學(xué)方式：基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)。其中，基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)側(cè)重基于多核體系結(jié)構(gòu)的程序設(shè)計(jì)，包括基本的多核并行程序設(shè)計(jì)，Windows和Linux環(huán)境下的多核程序設(shè)計(jì)，以及常用的庫(kù)和工具軟件的使用。通過(guò)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生能夠掌握最為基本的多核程序設(shè)計(jì)方法。課程設(shè)計(jì)則是綜合性實(shí)踐，要求學(xué)生對(duì)多核知識(shí)體系比較了解并具備多核程序設(shè)計(jì)能力，因此既是對(duì)學(xué)生多核程序設(shè)計(jì)能力的全面鍛煉，也是對(duì)其學(xué)習(xí)效果的全面檢驗(yàn)。
2多核課程中編譯原理內(nèi)容設(shè)置的必要性
半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步推動(dòng)著多核技術(shù)的不斷發(fā)展。要充分利用多核技術(shù)提供的豐富硬件資源，就需要解決如何使軟件能夠以多線程的方式進(jìn)行并行的問(wèn)題。而解決這一問(wèn)題的核心方法之一，就是利用編譯技術(shù)對(duì)已有的軟件進(jìn)行多核多線程的優(yōu)化，或是通過(guò)編譯的支持，來(lái)完成多核多線程的程序設(shè)計(jì)[2-3]。
已有眾多的研究者在開(kāi)展相關(guān)的多核編譯和多核優(yōu)化的研究。這對(duì)于多核技術(shù)和編譯技術(shù)的發(fā)展都將起到很好的推動(dòng)作用。而隨著多核技術(shù)的不斷推廣，面向多核的應(yīng)用正在快速增加。因此，在計(jì)算機(jī)及相關(guān)課程的設(shè)置中，將多核環(huán)境下的編譯尤其是編譯優(yōu)化技術(shù)作為關(guān)鍵內(nèi)容，就顯得十分必要。
由于多核環(huán)境下的編譯是多核技術(shù)和編譯技術(shù)的融合，因此，進(jìn)行課程設(shè)置時(shí)就需要充分考慮兩者如何進(jìn)行結(jié)合，來(lái)更好地開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)。在已有的編譯原理課程中，增加新出現(xiàn)的多核編譯內(nèi)容面臨巨大的挑戰(zhàn)。首先，在傳統(tǒng)的編譯原理課程中，往往是單核單處理器的編譯技術(shù)，不包含并行編譯的技術(shù)或者很少包含這部分內(nèi)容。其次，多核編譯需要并行計(jì)算的相關(guān)基礎(chǔ)理論知識(shí)作為先導(dǎo)基礎(chǔ)知識(shí)，這在傳統(tǒng)編譯原理課程中是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。最后，傳統(tǒng)的編譯原理課程往往已經(jīng)具備了較為完備的課程結(jié)構(gòu)，增加新的多核編譯理論和實(shí)踐內(nèi)容會(huì)產(chǎn)生較大影響。因此，在已有的編譯原理課程中，增加新的多核編譯教學(xué)內(nèi)容尚需進(jìn)行研究；而現(xiàn)有的編譯原理課程中也是以既有編譯原理教學(xué)內(nèi)容為主[4-6]。
多核課程的核心就是如何利用多核技術(shù)提供的硬件資源來(lái)提高程序的運(yùn)行效率。在進(jìn)行“多核架構(gòu)及編程技術(shù)”課程設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，多核技術(shù)利用片上多核處理器資源進(jìn)行線程級(jí)并行，是多核課程中的核心教學(xué)內(nèi)容之一。這就離不開(kāi)編譯的支持。由此可見(jiàn)，在多核課程中設(shè)置編譯原理內(nèi)容，是多核課程設(shè)計(jì)本身的必然要求，并已經(jīng)成為部分高校多核課程設(shè)置的選擇[7-8]。
在開(kāi)展多核編譯及其優(yōu)化的教學(xué)之前，首先需要學(xué)生對(duì)并行計(jì)算、多核體系結(jié)構(gòu)等理論具有相當(dāng)程度的理解，才能進(jìn)一步學(xué)習(xí)。在多核課程中，并行理論、基本多核體系結(jié)構(gòu)和多核程序設(shè)計(jì)方法都是不可或缺的教學(xué)內(nèi)容。因此，在多核課程中安排多核編譯內(nèi)容，有利于學(xué)生更好地學(xué)習(xí)。
由于多核編譯仍然在發(fā)展當(dāng)中，因此它既面臨著應(yīng)用的需求，也是當(dāng)前科研的前沿內(nèi)容之一。要開(kāi)展多核編譯的教學(xué)，就要充分考慮課程所面向的對(duì)象，合理地進(jìn)行多核編譯具體內(nèi)容的安排。
武漢大學(xué)在進(jìn)行“多核架構(gòu)及編程技術(shù)”設(shè)計(jì)時(shí)，重點(diǎn)考慮如何安排相關(guān)的編譯原理內(nèi)容。根據(jù)課程組在教學(xué)和科研方面積累的經(jīng)驗(yàn)，多核編譯是多核技術(shù)的關(guān)鍵內(nèi)容。在進(jìn)行多核程序設(shè)計(jì)和優(yōu)化時(shí)，基于多核編譯的優(yōu)化是重要的方法，也是多核程序優(yōu)化工具的基礎(chǔ)。因此，武漢大學(xué)“多核架構(gòu)及編程技術(shù)”將多核編譯作為必要教學(xué)內(nèi)容安排。
3多核課程中編譯原理知識(shí)點(diǎn)
多核課程中的編譯原理內(nèi)容是多核編譯相關(guān)。然而，當(dāng)前多核環(huán)境下的編譯技術(shù)仍然處在發(fā)展當(dāng)中。因此，在科學(xué)研究領(lǐng)域，多核編譯技術(shù)不斷創(chuàng)新；而在實(shí)際的應(yīng)用領(lǐng)域，更多的是將傳統(tǒng)并行編譯技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，以應(yīng)用到多核上。這就給多核課程中編譯原理內(nèi)容的設(shè)置帶來(lái)了挑戰(zhàn)。節(jié)能型多核課程中編譯原理內(nèi)容的設(shè)置，需要解決兩個(gè)問(wèn)題，首先是多核課程究竟需要哪些編譯原理的知識(shí)點(diǎn)；其次是如何安排課程中相關(guān)編譯原理的知識(shí)點(diǎn)。
3.1基本知識(shí)點(diǎn)分析
CAI是指計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)（CAI）是一種借助計(jì)算機(jī)進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng)。論述了教學(xué)內(nèi)容，安排了教學(xué)過(guò)程，并以對(duì)話的方式與學(xué)生進(jìn)行教學(xué)訓(xùn)練方法和技術(shù)。CAI作為一種教學(xué)方法，利用多媒體技術(shù)、編程技術(shù)、動(dòng)畫(huà)仿真技術(shù)、知識(shí)庫(kù)技術(shù)等計(jì)算機(jī)技術(shù)，有效地解決了傳統(tǒng)教學(xué)方法的單一性和片面性缺陷。
作用：
一、運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
二、在多媒體計(jì)算機(jī)進(jìn)行通用技術(shù)課堂教學(xué)有利于培養(yǎng)學(xué)生的觀察力和創(chuàng)新能力。
三、計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)可以幫助通用技術(shù)教師把握課堂效率。
四、計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力的提升。
（來(lái)源：文章屋網(wǎng) ）
關(guān)鍵詞：項(xiàng)目教學(xué)法；網(wǎng)絡(luò)編程；程序設(shè)計(jì)；項(xiàng)目；項(xiàng)目評(píng)估
中圖分類號(hào)：G642文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-3044(2011)18-4388-03
The Application of Project Teaching Method on Network Programming Teaching
CAI Jing-mei
(College of Information and Computer of Shanghai Business School, Shanghai 200235, China)
Abstract: Based on analysis of the place of Network Programming in the computer curriculum，teaching content and problems, combined with the Objective of the applied undergraduate students, it is suggested that implementing project teaching at Network Programming is necessary. The noteworthy methods and problems in implementing project teaching practice are fully summarized from teaching preparation to practice. It is discussed that the good effective of project teaching method to motivate undergraduate students to construct integral computer network architecture, inspire learning interesting and improve the comprehensive ability of applying knowledge.
Key words: project teaching method; network programming; project; project evaluation
隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的普及，高校計(jì)算機(jī)專業(yè)知識(shí)體系中網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程已演變成課程群，《網(wǎng)絡(luò)編程》成為網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程群中的一門核心課程[1]。根據(jù)ACM/IEEE-CS計(jì)算機(jī)科學(xué)課程2008報(bào)告建議：伴隨21世紀(jì)Web應(yīng)用的普及和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，面向網(wǎng)絡(luò)計(jì)算領(lǐng)域的知識(shí)可能將會(huì)強(qiáng)調(diào)編程、軟件工程、數(shù)據(jù)管理、移動(dòng)、人機(jī)交互、安全和智能系統(tǒng)等[2]。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步需要學(xué)生能從網(wǎng)絡(luò)編程實(shí)現(xiàn)的角度去深層次地學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)。
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域的知識(shí)包含理論和實(shí)踐，教學(xué)應(yīng)理論聯(lián)系實(shí)際，要為學(xué)生提供自己動(dòng)手實(shí)踐的學(xué)習(xí)過(guò)程。《網(wǎng)絡(luò)編程》是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，這一特點(diǎn)決定了其教學(xué)法必須重視教學(xué)過(guò)程中理論性、實(shí)操性和創(chuàng)新性的結(jié)合。傳統(tǒng)的以課堂為中心、以教師為中心的教學(xué)方法是不適合本課程的教學(xué)。
1 課程特點(diǎn)
《網(wǎng)絡(luò)編程》的教學(xué)內(nèi)容知識(shí)點(diǎn)廣泛。不同類型的高校計(jì)算機(jī)專業(yè)采用的教學(xué)內(nèi)容和實(shí)施的教學(xué)方法都不盡相同。
1.1 課程的地位
本課程為計(jì)算機(jī)專業(yè)高年級(jí)本科學(xué)生提供了集中學(xué)習(xí)一門重要的編程技術(shù)的機(jī)會(huì)。《網(wǎng)絡(luò)編程》在計(jì)算機(jī)學(xué)科的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程群中與其它課程的關(guān)系如圖1所示[1,3]。前序課程是《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》和《程序設(shè)計(jì)》，如圖1虛線箭頭所示，是學(xué)好網(wǎng)絡(luò)安全、網(wǎng)絡(luò)管理和TCP/IP協(xié)議等課程的充分條件。
1.2 教學(xué)內(nèi)容
網(wǎng)絡(luò)編程的教學(xué)內(nèi)容通常分為三類：基于TCP/IP協(xié)議棧的網(wǎng)絡(luò)編程、基于WWW應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)編程和Web Services網(wǎng)絡(luò)編程。基于TCP/IP協(xié)議棧的網(wǎng)絡(luò)編程是最基本的網(wǎng)絡(luò)編程方式，使用各種編程語(yǔ)言，利用操作系統(tǒng)提供的套接字網(wǎng)絡(luò)編程接口，直接開(kāi)發(fā)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序[4]；基于WWW應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)編程，主要是使用各種編程工具、腳本語(yǔ)言、規(guī)范，開(kāi)發(fā)Web服務(wù)器應(yīng)用程序；Web Services網(wǎng)絡(luò)編程是全新的網(wǎng)絡(luò)編程理念，提供了一套架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)，為開(kāi)發(fā)基于互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)、面向網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的軟件系統(tǒng)提供便捷。
教學(xué)內(nèi)容有三種類型。一是覆蓋三類，強(qiáng)調(diào)廣而淺，讓學(xué)生掌握最基本編程基礎(chǔ)上去認(rèn)識(shí)和體驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)編程領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用前景，不少國(guó)外大學(xué)本科選用這種形式。二是覆蓋第二類，基于一種規(guī)范或工具開(kāi)發(fā)網(wǎng)站，對(duì)學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)知識(shí)體系和編程能力要求不高，傾向于實(shí)用性技能培養(yǎng)。三是覆蓋第一類，強(qiáng)調(diào)掌握網(wǎng)絡(luò)編程基礎(chǔ)知識(shí)、學(xué)會(huì)基于協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)，注重學(xué)生深層次地了解網(wǎng)絡(luò)知識(shí)體系和網(wǎng)絡(luò)編程能力培養(yǎng)。作為銜接《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》的網(wǎng)絡(luò)編程課程，教學(xué)內(nèi)容采用覆蓋第一類比較合適。具體也可分為四大模塊：網(wǎng)絡(luò)編程基礎(chǔ)知識(shí)、網(wǎng)絡(luò)編程工具和環(huán)境、套接字網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)、基于TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)編程。在內(nèi)容結(jié)構(gòu)上，套接字網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)是核心，網(wǎng)絡(luò)編程基礎(chǔ)知識(shí)和工具是手段，基于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議編寫網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)為最終目標(biāo)，如圖2所示。
1.3 教學(xué)問(wèn)題
要在《網(wǎng)絡(luò)編程》教學(xué)中取得“授之以魚(yú)，更授之以漁”的教學(xué)效果，必須關(guān)注一些關(guān)鍵的教學(xué)問(wèn)題。首先，《網(wǎng)絡(luò)編程》中的程序設(shè)計(jì)接近于小型軟件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)[5]。要求學(xué)生對(duì)課程使用的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言工具的應(yīng)用能力較強(qiáng)。因此，幫助學(xué)生提高使用編程語(yǔ)言工具的能力是教學(xué)中不能忽視的問(wèn)題；套接字網(wǎng)絡(luò)編程知識(shí)和技術(shù)是課程重點(diǎn)學(xué)習(xí)的新知識(shí)，不管是基于TCP、UDP的套接字編程，還是基于程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言Socket網(wǎng)絡(luò)類庫(kù)編程，或基于應(yīng)用層協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)類庫(kù)編程，編程的基本模式是固定的，但技巧和形式靈活多變，容易讓初學(xué)者摸不著邊際。理清知識(shí)點(diǎn)之間的層次依賴關(guān)系，是教學(xué)中的難點(diǎn)和重點(diǎn)；重視課程的綜合編程實(shí)踐活動(dòng)，為學(xué)生提供了綜合運(yùn)用課程知識(shí)和技術(shù)、體驗(yàn)實(shí)際崗位網(wǎng)絡(luò)編程項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程的機(jī)會(huì)，是實(shí)現(xiàn)本課程的教學(xué)目標(biāo)不可缺少的部分，如何有效地幫助學(xué)生完成這部分的學(xué)習(xí)也是教學(xué)中不能輕視的問(wèn)題。
2 項(xiàng)目教學(xué)的可行性
項(xiàng)目教學(xué)法是師生通過(guò)共同實(shí)施一個(gè)具體的項(xiàng)目而進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng)，是理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)的有機(jī)結(jié)合[5]，符合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域內(nèi)的知識(shí)掌握要求理論和實(shí)踐并重的基本要求[2]。在實(shí)際運(yùn)用中，需結(jié)合課程教學(xué)目標(biāo)、內(nèi)容以及學(xué)生等多方面因素來(lái)靈活實(shí)施方能取得效果。
2.1 本科項(xiàng)目教學(xué)法特征
本科項(xiàng)目教學(xué)不同于職業(yè)技術(shù)教育中的項(xiàng)目教學(xué)。職教中的項(xiàng)目教學(xué)法遵循“實(shí)踐-理論-實(shí)踐”模式，以實(shí)際的工程項(xiàng)目為對(duì)象，注重的實(shí)踐動(dòng)手操作能力的培養(yǎng)。而應(yīng)用型本科教育培養(yǎng)既有理論又有操作能力的人才，所以項(xiàng)目教學(xué)法應(yīng)遵循“理論-實(shí)踐-理論”模式，從課程的知識(shí)體系出發(fā)，圍繞著課程中的概念、原理和技術(shù)展開(kāi)，通過(guò)項(xiàng)目的實(shí)際操作，加深對(duì)理論和原理的理解。
本科項(xiàng)目教學(xué)法的目的是培養(yǎng)學(xué)生整合知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的能力，讓學(xué)生在實(shí)踐過(guò)程，理解和把握課程要求的知識(shí)和技能，樹(shù)立自信心，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)意識(shí)，體驗(yàn)積極探索和不斷進(jìn)取的精神。本科項(xiàng)目教學(xué)法對(duì)授課教師的要求更高，除了熟悉所教課程的內(nèi)容和結(jié)構(gòu)外，還要?jiǎng)?chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)資源和協(xié)作學(xué)習(xí)的環(huán)境，熟悉項(xiàng)目教學(xué)的組織管理、溝通技巧和教師角色定位[6]。
2.2 項(xiàng)目教學(xué)的必要性
從對(duì)本校2007級(jí)計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生進(jìn)行的一學(xué)期的教學(xué)實(shí)踐成果來(lái)看，項(xiàng)目教學(xué)法在改變教學(xué)過(guò)程和學(xué)習(xí)評(píng)估方面有較大的優(yōu)勢(shì)。
改變傳統(tǒng)“一言堂”模式，以項(xiàng)目為主線，讓老師和學(xué)生同時(shí)參與學(xué)習(xí)。盡管學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)踐中，會(huì)碰到很多問(wèn)題，但為了解決問(wèn)題，學(xué)生會(huì)查資料，會(huì)和同學(xué)、老師討論，會(huì)自主通過(guò)各種途徑去完成項(xiàng)目，使以往單調(diào)的學(xué)習(xí)過(guò)程變得生動(dòng)起來(lái)。而教師通過(guò)將課程的知識(shí)重點(diǎn)和難點(diǎn)有序地落實(shí)到相關(guān)的項(xiàng)目中，通過(guò)討論、評(píng)價(jià)等反饋機(jī)制，容易掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，及時(shí)調(diào)整教學(xué)的重點(diǎn)和進(jìn)度。
采用過(guò)程性、多形式的評(píng)價(jià)機(jī)制，激勵(lì)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)互評(píng)和自評(píng)來(lái)了解自身的優(yōu)勢(shì)和不足，在相對(duì)輕松、愉悅的學(xué)習(xí)氛圍中，發(fā)揮自己的長(zhǎng)處，樹(shù)立學(xué)習(xí)自信心。教師參與并組織評(píng)價(jià)過(guò)程，及時(shí)肯定學(xué)生的優(yōu)點(diǎn)，讓學(xué)生有成就感，從而有繼續(xù)學(xué)習(xí)的動(dòng)力；及時(shí)指出學(xué)生的不足，提示學(xué)生加強(qiáng)哪些知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)；若發(fā)現(xiàn)有創(chuàng)新的思維則予以大力表?yè)P(yáng)，激勵(lì)學(xué)生積極探索[6]。
3 項(xiàng)目教學(xué)法的實(shí)施
項(xiàng)目教學(xué)法實(shí)施過(guò)程中應(yīng)注重三個(gè)重要環(huán)節(jié)：項(xiàng)目設(shè)計(jì)、教學(xué)和評(píng)估。項(xiàng)目是教學(xué)的主線，選擇合適的項(xiàng)目至關(guān)重要；項(xiàng)目教學(xué)中，要注重發(fā)揮以學(xué)生為主體、以教師為主導(dǎo)的作用完成知識(shí)架構(gòu)；實(shí)施合理的項(xiàng)目評(píng)估方法，以評(píng)促學(xué)、以評(píng)促教。
3.1 項(xiàng)目的設(shè)計(jì)
項(xiàng)目設(shè)計(jì)是實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)的出發(fā)點(diǎn)。教師首先從學(xué)生在課程結(jié)束后能學(xué)到什么為出發(fā)點(diǎn)設(shè)計(jì)項(xiàng)目。事先確定項(xiàng)目的數(shù)量和學(xué)習(xí)目標(biāo)，以便能夠按照“逆向開(kāi)展”的思路，將課程中需要學(xué)生掌握的重要概念、原理、技巧、應(yīng)用能力、以及技能落實(shí)到對(duì)應(yīng)教學(xué)項(xiàng)目中。每個(gè)項(xiàng)目的工作量和難易程度適中，項(xiàng)目之間邏輯結(jié)構(gòu)清晰，項(xiàng)目形式可以多樣性，但每種類型項(xiàng)目應(yīng)采用統(tǒng)一的模板，包含學(xué)習(xí)目標(biāo)、要解決的問(wèn)題、完成時(shí)間、參考資源和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)等。在設(shè)計(jì)融合較多知識(shí)點(diǎn)、結(jié)合實(shí)際問(wèn)題的綜合性項(xiàng)目時(shí)，應(yīng)考慮到學(xué)生已有的知識(shí)結(jié)構(gòu)、學(xué)習(xí)興趣和解決問(wèn)題能力方面的差異，要設(shè)計(jì)不同的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，保證所有學(xué)生都能從完成項(xiàng)目中獲得成就感。
項(xiàng)目分為研究型、實(shí)驗(yàn)型和應(yīng)用型項(xiàng)目。研究型項(xiàng)目以課外小組形式完成，學(xué)生通過(guò)閱讀指定資料、信息查詢、比較、討論和分析等方法進(jìn)行概念問(wèn)題求解，項(xiàng)目成果為PPT展示和報(bào)告，由同學(xué)互評(píng)。實(shí)驗(yàn)型項(xiàng)目分為驗(yàn)證和簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)兩類，促進(jìn)學(xué)生熟悉網(wǎng)絡(luò)編程模式、工具和接口技術(shù)，在實(shí)驗(yàn)課內(nèi)獨(dú)立完成，教師批改并反饋。應(yīng)用型項(xiàng)目是幫助學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)和技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編程，要求學(xué)生模擬實(shí)際崗位網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)流程來(lái)完成應(yīng)用型項(xiàng)目，按照選題、項(xiàng)目計(jì)劃、需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、代碼編寫和調(diào)試、項(xiàng)目報(bào)告等一系列流程來(lái)執(zhí)行，小組成員分角色承擔(dān)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)中的各項(xiàng)任務(wù)。項(xiàng)目完成后進(jìn)行自評(píng)、互評(píng)、教師參評(píng)和總結(jié)。將課程項(xiàng)目分類設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)清晰，有利于教師在有限課時(shí)內(nèi)有序地開(kāi)展項(xiàng)目教學(xué)。
3.2 實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)的步驟和方法
課程教學(xué)從網(wǎng)絡(luò)編程基礎(chǔ)知識(shí)入手，涉及互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)、IP地址和端口、TCP和UDP協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、C\S和P2P編程模式、套接字、編程接口等，也涉及程序設(shè)計(jì)中進(jìn)程、結(jié)構(gòu)、函數(shù)、對(duì)象、類、I/O模型、進(jìn)程阻塞、多線程編程等。教師授課后對(duì)應(yīng)布置研究型項(xiàng)目。在下次授課時(shí)隨機(jī)抽取學(xué)生演講，由同學(xué)互評(píng)教師點(diǎn)評(píng)。沒(méi)有抽到小組將學(xué)習(xí)成果交演講小組同學(xué)評(píng)估。師生共同參與，學(xué)習(xí)氣氛輕松活躍，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)問(wèn)題并調(diào)整教學(xué)重點(diǎn)。
實(shí)驗(yàn)型項(xiàng)目?jī)?nèi)容主要選自教材中實(shí)例和課內(nèi)外簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)編程練習(xí)題，教師先示范講解，學(xué)生可以參考教材中的實(shí)例或其它參考資料，難度適中，學(xué)生稍加努力都能完成。比如熟悉網(wǎng)絡(luò)編程和調(diào)試環(huán)境、基于TCP套接字接收和發(fā)送數(shù)據(jù)編程，基于UDP套接字接收和發(fā)送數(shù)據(jù)編程等。每個(gè)學(xué)生遞交實(shí)驗(yàn)報(bào)告由教師評(píng)估并反饋，為完成應(yīng)用型項(xiàng)目做好準(zhǔn)備。
應(yīng)用型項(xiàng)目應(yīng)在1/2學(xué)期開(kāi)始實(shí)施。因綜合性強(qiáng)且工作量比較大，故數(shù)量不宜過(guò)多。需要事先下達(dá)項(xiàng)目任務(wù)書(shū)，明確項(xiàng)目學(xué)習(xí)目標(biāo)、需完成的任務(wù)、所涉及的知識(shí)點(diǎn)、完成項(xiàng)目的流程、以及在項(xiàng)目過(guò)程中需要提高的能力、完成時(shí)間和參考資源等。學(xué)生分角色承擔(dān)項(xiàng)目任務(wù)，并模擬實(shí)際綜合性軟件的開(kāi)發(fā)流程進(jìn)行。這是學(xué)生完全獨(dú)立開(kāi)發(fā)的過(guò)程，也是項(xiàng)目教學(xué)法的精髓所在。學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間范圍內(nèi)可以自行組織、獨(dú)立計(jì)劃，學(xué)生有機(jī)會(huì)安排自己的學(xué)習(xí)行為，可以在完成基本功能的基礎(chǔ)上自由發(fā)揮。教師在這個(gè)階段所起的作用就是輔導(dǎo)和推動(dòng)，為學(xué)生答疑解惑，學(xué)生也可以和教師進(jìn)行交流探討。在項(xiàng)目進(jìn)行過(guò)程中，鼓勵(lì)學(xué)生展示中間性成果，協(xié)調(diào)項(xiàng)目小組中成員之間或組和組之間的矛盾，指導(dǎo)小組成員開(kāi)展合作交流。
3.3 項(xiàng)目評(píng)估方法
項(xiàng)目評(píng)估是項(xiàng)目教學(xué)中的重要一環(huán)。分為自評(píng)、互評(píng)和教師評(píng)。為了保證學(xué)生在自評(píng)和互評(píng)中能客觀公正地評(píng)價(jià)自身和他人的優(yōu)缺點(diǎn)，要事先設(shè)計(jì)好自評(píng)和互評(píng)表，包含具體的評(píng)定條目和分?jǐn)?shù)等級(jí)，等級(jí)劃分不超過(guò)3項(xiàng)，學(xué)生只要在相應(yīng)欄目中打勾。互評(píng)表由項(xiàng)目組長(zhǎng)管理，教師定期檢查。
研究型項(xiàng)目采用自評(píng)加互評(píng)，目的在于提高學(xué)生的責(zé)任感和學(xué)習(xí)主動(dòng)性。項(xiàng)目評(píng)價(jià)表的評(píng)定條目要基于事實(shí)，比如“概念陳述正確”、“工作過(guò)程描述正確”等，便于學(xué)生操作。實(shí)驗(yàn)型項(xiàng)目由教師獨(dú)立評(píng)估，教師在評(píng)估中要指出問(wèn)題及解決的方法。應(yīng)用型項(xiàng)目評(píng)估包括自評(píng)、互評(píng)和教師評(píng)，要求學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)演示和答辯，教師當(dāng)場(chǎng)測(cè)試驗(yàn)收成果并評(píng)估，其它小組對(duì)演示小組答辯成果評(píng)估，這兩部分按比例構(gòu)成項(xiàng)目成果的最終評(píng)價(jià)。應(yīng)用型項(xiàng)目評(píng)估還應(yīng)包含學(xué)生在項(xiàng)目進(jìn)展過(guò)程中的表現(xiàn)，由學(xué)生自評(píng)和互評(píng)構(gòu)成，評(píng)價(jià)表應(yīng)包含諸如“按時(shí)完成階段性任務(wù)”、“積極參加小組討論”、“能及時(shí)改進(jìn)方案”、“注重溝通配合”等條目。
利用評(píng)估表對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)估，便于提高評(píng)估的客觀性，利于評(píng)估的可操作性。教師根據(jù)一定的比例，將研究型項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)型項(xiàng)目和應(yīng)用型項(xiàng)目評(píng)估綜合為該學(xué)生的課程成績(jī)，能客觀地評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)能力。
4 項(xiàng)目教學(xué)有效性分析
通過(guò)自行設(shè)計(jì)的問(wèn)卷了解學(xué)生對(duì)項(xiàng)目教學(xué)法的評(píng)價(jià)。問(wèn)卷在最后一次應(yīng)用性開(kāi)發(fā)項(xiàng)目評(píng)估前進(jìn)行，統(tǒng)一發(fā)放，當(dāng)場(chǎng)收回。發(fā)放問(wèn)卷46份，回收46份，有效回收率100％，有效答卷率96%。調(diào)查結(jié)果如表1。
由表1分析，項(xiàng)目教學(xué)法在提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)主動(dòng)性方面效果顯著，但在提高學(xué)生學(xué)習(xí)能力方面效果不是最佳（表中肯定低于80%項(xiàng)），說(shuō)明對(duì)于沒(méi)有接受過(guò)項(xiàng)目教學(xué)法的學(xué)生來(lái)說(shuō)，較難在短時(shí)期內(nèi)改變學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)習(xí)慣。
此外，由于部分學(xué)生長(zhǎng)期養(yǎng)成的學(xué)習(xí)依賴思想，采用項(xiàng)目小組方式后，這部分學(xué)生參與積極性不高。為了保證項(xiàng)目進(jìn)程，小組優(yōu)秀學(xué)生“包干”這部分學(xué)生的工作，導(dǎo)致最終的項(xiàng)目成果中體現(xiàn)不出哪些學(xué)生沒(méi)有參與項(xiàng)目工作，因此當(dāng)學(xué)生整體自主性較差，項(xiàng)目教學(xué)要結(jié)合傳統(tǒng)教學(xué)進(jìn)行；在項(xiàng)目法教學(xué)過(guò)程中，當(dāng)學(xué)生自主活動(dòng)或以小組進(jìn)行活動(dòng)時(shí)，教師如果創(chuàng)設(shè)的學(xué)習(xí)情景比較單一，比如只有教室、常規(guī)布置的機(jī)房等，可能在開(kāi)展項(xiàng)目教學(xué)的最后階段會(huì)帶來(lái)學(xué)習(xí)疲倦感。因此要保持持續(xù)較高的學(xué)習(xí)興趣，教師掌握多種溝通途徑和推動(dòng)手段。
5 結(jié)論
項(xiàng)目教學(xué)法整合了各種教學(xué)、學(xué)習(xí)工具和資源，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性[8]，尤其適合在應(yīng)用型本科計(jì)算機(jī)專業(yè)高年級(jí)綜合性程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)。項(xiàng)目教學(xué)法把理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，促進(jìn)學(xué)生建構(gòu)良好的知識(shí)體系；項(xiàng)目教學(xué)法充分發(fā)掘了學(xué)生的創(chuàng)造潛能，全面培養(yǎng)了學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的思想和方法；團(tuán)隊(duì)合作等能力得到全面的鍛煉和發(fā)展。
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關(guān)鍵詞：案例教學(xué)；網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)；評(píng)價(jià)體系；實(shí)踐教學(xué)
中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2015）28-0276-03
一、背景
隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的普及，在我們身邊，隨時(shí)隨地都在利用各種應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)用戶之間的交互。打開(kāi)瀏覽器，打開(kāi)各種各樣的聊天和通信工具，我們隨時(shí)接觸到的是網(wǎng)絡(luò)。未來(lái)的IT產(chǎn)業(yè)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的應(yīng)用將成為核心。高性能的服務(wù)器設(shè)計(jì)、分布式程序的管理、數(shù)據(jù)的高效傳輸以及數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的安全控制等，都是網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)者要考慮的問(wèn)題。“網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)”作為“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”的后續(xù)課程，是計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的一門重要課程，該課程將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及實(shí)踐應(yīng)用有機(jī)地結(jié)合，對(duì)學(xué)生加深理解和運(yùn)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本原理及程序設(shè)計(jì)能力的提高等，都起到至關(guān)重要的作用。無(wú)論學(xué)生將來(lái)是從事軟件工程、網(wǎng)絡(luò)工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)，還是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的科研和管理工作，都極有可能需要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)，因此這門課程在教學(xué)中占有重要地位。但在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)不少學(xué)生存在程序設(shè)計(jì)能力不強(qiáng)、操作系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)不扎實(shí)等問(wèn)題，主要體現(xiàn)在以下幾方面。
1.學(xué)生編程能力差，不能熟練運(yùn)用VC開(kāi)發(fā)工具。目前的一些高級(jí)開(kāi)發(fā)工具，如VC、Java、VB、.NET、Delphi等，都可以實(shí)現(xiàn)基于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的編程，但是除了VC以外，其他開(kāi)發(fā)工具都是在一個(gè)較高抽象層次上進(jìn)行面向?qū)ο蟮拈_(kāi)發(fā)，利用這些工具學(xué)生無(wú)法深入理解操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信的底層接口，而VC環(huán)境提供了底層的網(wǎng)絡(luò)編程接口，因此通常是作為“網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)”開(kāi)發(fā)環(huán)境的首選。但由于VC環(huán)境中的MFC基礎(chǔ)類庫(kù)非常龐大，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，應(yīng)用程序設(shè)計(jì)接口難于掌握，因此盡管學(xué)生在此之前已經(jīng)學(xué)習(xí)了“C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”及“面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)”等基礎(chǔ)課程，也很難在短時(shí)間內(nèi)熟練理解和運(yùn)用VC開(kāi)發(fā)工具。
2.一些前期的專業(yè)基礎(chǔ)課掌握不扎實(shí)。本課程會(huì)大量涉及到“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”和“操作系統(tǒng)”兩門課程的基本內(nèi)容，如線程、進(jìn)程、同步、互斥等概念；網(wǎng)絡(luò)協(xié)議模型中各層次的地位及工作原理；等等。而這些課程只偏重理論的教學(xué)，沒(méi)有將一些原理應(yīng)用到實(shí)踐上，導(dǎo)致學(xué)生理解困難，沒(méi)有辦法靈活運(yùn)用。
3.現(xiàn)有的“網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)”教材內(nèi)容難易程度往往出現(xiàn)兩極分化，有的過(guò)于注重基礎(chǔ)，只講授簡(jiǎn)單的套接字接口、應(yīng)用層的FTP、HTTP和POP3協(xié)議等方面的編程，沒(méi)有涉及到與身邊密切相關(guān)的一些網(wǎng)絡(luò)程序，如廣播、多播技術(shù)、ARP欺騙技術(shù)、P2P數(shù)據(jù)交換技術(shù)等，學(xué)生只能學(xué)到一些簡(jiǎn)單的應(yīng)用，和工作的需求相距較遠(yuǎn)。有的教材偏難，甚至涉及到底層協(xié)議的開(kāi)發(fā)，這樣的教材也不適合應(yīng)用型本科層次的學(xué)生。
針對(duì)以上問(wèn)題，本文根據(jù)多年的“網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)”課程的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)該課程的理論教學(xué)及實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了探索，提出了教學(xué)改革設(shè)想，針對(duì)理論和實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)評(píng)價(jià)過(guò)程進(jìn)行了研究，提出了適合于應(yīng)用型本科計(jì)算機(jī)專業(yè)“網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)”課程的改革方案，并在教學(xué)過(guò)程中進(jìn)行了實(shí)踐，實(shí)踐結(jié)果表明新方案在培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、鞏固基礎(chǔ)知識(shí)及提高實(shí)踐能力等方面有一定的積極作用。
二、課程的改革措施
1.教學(xué)內(nèi)容的選取。作為應(yīng)用型的本科院校，課程教學(xué)內(nèi)容的選擇要難易適中，同時(shí)符合社會(huì)對(duì)人才的需求，注重學(xué)生能力的培養(yǎng)，本課程偏重于學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)編程能力，對(duì)操作系統(tǒng)原理、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)的理解和運(yùn)用能力、工程駕馭能力等方面的培養(yǎng)。教學(xué)內(nèi)容既要注重基礎(chǔ)，也要注重實(shí)際應(yīng)用的需要，強(qiáng)調(diào)課程的工程化和實(shí)用性等特點(diǎn)。為了便于學(xué)生理解相關(guān)的原理，我們針對(duì)每一部分教學(xué)內(nèi)容都設(shè)計(jì)了相關(guān)案例，通過(guò)案例教學(xué)，將操作系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本原理、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、一些經(jīng)典的網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)和實(shí)際應(yīng)用案例等內(nèi)容有機(jī)整合。在理論教學(xué)中，我們選擇了8個(gè)方面的內(nèi)容進(jìn)行講授，并設(shè)計(jì)了一一對(duì)應(yīng)的教學(xué)案例，如表1所示。
在所涉及到的教學(xué)內(nèi)容中，第1部分對(duì)過(guò)往知識(shí)的簡(jiǎn)單回顧，包括所涉及到的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、操作系統(tǒng)等方面的知識(shí)，并以一些常用的網(wǎng)絡(luò)程序?yàn)槔?jiǎn)單介紹其工作原理；第2部分是考慮到學(xué)生沒(méi)有VC的編程經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)對(duì)話框應(yīng)用程序和單文檔應(yīng)用程序，簡(jiǎn)要介紹MFC的基本框架以及用VC程序的架構(gòu)、代碼的執(zhí)行過(guò)程等；第3部分是對(duì)傳輸層之上的套接字編程接口進(jìn)行介紹，同時(shí)通過(guò)設(shè)計(jì)一個(gè)應(yīng)答的聊天程序，讓學(xué)生理解套接字的工作過(guò)程；第4部分介紹了一個(gè)典型的應(yīng)用層協(xié)議FTP的軟件開(kāi)發(fā)，其他的如POP3協(xié)議、HTTP協(xié)議等與FTP協(xié)議的開(kāi)發(fā)過(guò)程異曲同工，因此沒(méi)有介紹；第5部分通過(guò)多線程方式實(shí)現(xiàn)FTP文件的上傳和下載，讓學(xué)生掌握多線程技術(shù)；第6～7部分選擇的是一些與身邊密切相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，包括廣播和多播、網(wǎng)絡(luò)掃描和檢測(cè)技術(shù)及點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（P2P）通訊技術(shù)等。
2.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)。實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)是對(duì)課堂教學(xué)環(huán)節(jié)有益的補(bǔ)充，也是提高學(xué)生自身能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。考慮到學(xué)生自身水平參差不齊，我們根據(jù)課堂講授的內(nèi)容以及知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)在聯(lián)系，設(shè)計(jì)由淺入深、由易到難的實(shí)驗(yàn)，盡可能選擇身邊應(yīng)用比較廣泛的案例貫穿實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，課堂上所講的案例可以作為學(xué)生上機(jī)的DEMO，學(xué)生在此基礎(chǔ)之上補(bǔ)充和完善。根據(jù)難易程度，我們將實(shí)驗(yàn)教學(xué)所涉及的知識(shí)結(jié)構(gòu)分成三個(gè)層次：第一層是基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生熟悉VC開(kāi)發(fā)平臺(tái)和利用套接字接口實(shí)現(xiàn)基本網(wǎng)絡(luò)通訊程序；第二層是高級(jí)實(shí)驗(yàn)，它在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)之上，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用層FTP協(xié)議的編程、多線程編程、ARP欺騙及打洞編程等；第三層是我們?cè)O(shè)計(jì)了兩個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)，將綜合運(yùn)用所學(xué)的網(wǎng)絡(luò)知識(shí)和編程知識(shí)，實(shí)現(xiàn)一個(gè)較大的程序，學(xué)生在完成高級(jí)實(shí)驗(yàn)時(shí)，也可以自己選擇題目，但要求選擇的題目必須能夠體現(xiàn)知識(shí)的充分應(yīng)用。前兩層實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生必須在指定的時(shí)間內(nèi)完成，第三層綜合性實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生利用課外時(shí)間或課程實(shí)訓(xùn)時(shí)間完成，然后統(tǒng)一在實(shí)驗(yàn)室演示和考核。
由于網(wǎng)絡(luò)程序都涉及到客戶端和服務(wù)器端的通訊，單獨(dú)一個(gè)學(xué)生很難在有限的時(shí)間內(nèi)完成每個(gè)實(shí)驗(yàn)，因此要求學(xué)生進(jìn)行合理分組，每組2～3人，共同協(xié)作，完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，這也有利于培養(yǎng)學(xué)生的項(xiàng)目協(xié)同能力。每次實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，要求每個(gè)小組提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，按照軟件工程的思想編寫報(bào)告內(nèi)容，涉及到問(wèn)題的描述及定義、問(wèn)題的解決方案、問(wèn)題的設(shè)計(jì)思路與規(guī)劃、概要及詳細(xì)設(shè)計(jì)、編程體會(huì)等。實(shí)驗(yàn)報(bào)告是對(duì)每個(gè)案例的總結(jié)與回顧，可以加深學(xué)生對(duì)案例及相關(guān)理論知識(shí)的理解和掌握，鍛煉學(xué)生的文檔編寫能力。
3.教學(xué)方法的設(shè)計(jì)。在課程教學(xué)過(guò)程中，根據(jù)其工程性、實(shí)用性等特點(diǎn)，我們采用了經(jīng)典的案例教學(xué)法，采用經(jīng)典案例貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程，選擇的案例盡量保證知識(shí)點(diǎn)之間的連貫性，比如在講多線程編程技術(shù)時(shí)，可以在已開(kāi)發(fā)的FTP客戶端程序基礎(chǔ)之上完善完成多線程的上傳和下載功能；在講到打洞技術(shù)時(shí)，可以在第3部分已經(jīng)設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單聊天程序之上，實(shí)現(xiàn)不同局域網(wǎng)之間的通信；等等。在教學(xué)時(shí)由淺入深、循序漸進(jìn)，改變傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)模式，從以教師教為主向以學(xué)生學(xué)為主的方向轉(zhuǎn)移，盡量讓學(xué)生積極參與到教學(xué)過(guò)程中。由于該課程有較強(qiáng)的實(shí)踐性，通過(guò)案例教學(xué)和實(shí)踐，很容易激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的創(chuàng)造性思維。
4.構(gòu)建合理的學(xué)生評(píng)價(jià)體系。在對(duì)學(xué)生考核評(píng)價(jià)體系的改革方向上，力求過(guò)程評(píng)價(jià)與結(jié)果性評(píng)價(jià)、形成性考核與終結(jié)性考試、精確性評(píng)價(jià)與模糊性評(píng)價(jià)相結(jié)合；考核內(nèi)容應(yīng)以課程標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，倡導(dǎo)靈活多樣的考核原則，考慮學(xué)生差異，注重學(xué)習(xí)和發(fā)展過(guò)程評(píng)價(jià)。考核方法不再僅以傳統(tǒng)的卷面考試方式來(lái)評(píng)判，實(shí)驗(yàn)過(guò)程的評(píng)價(jià)占有較大的比重，根據(jù)學(xué)生在小組中承擔(dān)的工作量及小組的完成情況，給出每個(gè)學(xué)生的成績(jī)，這樣可使一些動(dòng)手能力強(qiáng)但考試成績(jī)不理想的學(xué)生獲得滿意的評(píng)價(jià)結(jié)果。
三、結(jié)語(yǔ)
通過(guò)對(duì)“網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)”課程的教學(xué)改革，我們?cè)O(shè)計(jì)了符合應(yīng)用型本科人才教學(xué)的課程教學(xué)內(nèi)容，根據(jù)課程工程性、實(shí)用性的特點(diǎn)，將教學(xué)理論與實(shí)踐應(yīng)用緊密地結(jié)合，構(gòu)建案例教學(xué)的模式，促進(jìn)學(xué)生構(gòu)建良好的知識(shí)體系。在上機(jī)實(shí)踐環(huán)節(jié)，我們采用了分組的方式，充分發(fā)揮了每個(gè)學(xué)生的優(yōu)勢(shì)，增強(qiáng)了學(xué)生的動(dòng)手能力、寫作能力。實(shí)踐表明，改革后的教學(xué)方法有效地解決了以往教學(xué)中存在的學(xué)時(shí)少、學(xué)生動(dòng)手能力差、理論與實(shí)踐脫節(jié)、知識(shí)理解和掌握不牢固等問(wèn)題，取得了良好的教學(xué)效果，對(duì)其他課程的教學(xué)和實(shí)踐具有重要的指導(dǎo)意義。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：高職院校；編程思維；編程能力
中圖分類號(hào)：G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1007-9599 (2011) 12-0000-01
To Develop Programming Ability of Students from Vocational College Computer Major
Wang Yanhui
(Henan Finance and Economics School,Zhengzhou450012,China)
Abstract:This article from the vocational college computer science students programming skills training problems in the process of starting my analysis that in the learning process is necessary to pay attention to the cultivation of programming ideas,but also pay attention to the actual coding, it is necessary to attach importance to a single course learning,but also attach importance to the knowledge of integrated application systems.
Keywords:Vocational colleges;Programming thinking;Programming ability
一、問(wèn)題提出
隨著信息技術(shù)的普及，計(jì)算機(jī)語(yǔ)言也不再是高深莫測(cè)的天書(shū)，很多非計(jì)算機(jī)專業(yè)出身的人都能使用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言來(lái)編寫程序。然而，很多高職院校計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生常常為如何培養(yǎng)自己的編程能力以及如何寫出優(yōu)秀的程序而困惑。編程的能力和技巧又應(yīng)當(dāng)如何培養(yǎng)呢？
二、學(xué)習(xí)實(shí)踐中面臨的主要問(wèn)題
（一）語(yǔ)法語(yǔ)義學(xué)習(xí)得好，編程思路亂如麻。如在C語(yǔ)言學(xué)習(xí)過(guò)程中，教師往往注重基本數(shù)據(jù)類型、函數(shù)定義方法的講解，在教學(xué)過(guò)程中注重糾正學(xué)生語(yǔ)法方面的錯(cuò)誤；在課程考核過(guò)程中，以“讀程序?qū)懡Y(jié)果”的方式來(lái)考核學(xué)生C語(yǔ)言語(yǔ)義方面的基本知識(shí)。這樣造成的結(jié)果是學(xué)生讀程序?qū)懡Y(jié)果沒(méi)問(wèn)題，對(duì)變量、函數(shù)的形式定義也沒(méi)有問(wèn)題。但學(xué)生感到算法的編寫是最吃力的，即教師一講算法就懂，讓自己獨(dú)立思考時(shí)思路如一團(tuán)亂麻。
（二）學(xué)生理論學(xué)習(xí)時(shí)間多，應(yīng)用講的少。從目前高職院校計(jì)算機(jī)專業(yè)的課程體系來(lái)看，學(xué)習(xí)課程大致可以分為如下幾類：政治類課程、英語(yǔ)類課程、數(shù)學(xué)物理等基礎(chǔ)類課程、計(jì)算機(jī)專業(yè)課課程。但專業(yè)課課時(shí)也就1/3―1/2左右。因此具體到某一門課程時(shí)只能課時(shí)壓縮，僅能夠講完基礎(chǔ)部分，應(yīng)用沒(méi)講就結(jié)束了。最終結(jié)果是學(xué)生學(xué)習(xí)的課程理論多，具體應(yīng)用少，實(shí)踐動(dòng)手的機(jī)會(huì)少。
（三）學(xué)生閱讀程序多，消化吸收程序少。很多編程書(shū)籍上都包含有大量的示例程序代碼。大部分學(xué)生把程序看一遍就不了了之，或者把隨書(shū)附帶的光盤中的源代碼拷貝到電腦上，在開(kāi)發(fā)環(huán)境下編譯運(yùn)行再看看結(jié)果。完成課后作業(yè)時(shí)，往往去網(wǎng)上搜索答案，然后抄下來(lái)便是完成作業(yè)了。看的讀的程序多，真正吸收消化的程序少，離開(kāi)課本，離開(kāi)網(wǎng)絡(luò)即使再簡(jiǎn)單的算法也寫不出來(lái)。
（四）學(xué)生學(xué)習(xí)課程多，融會(huì)貫通的課程少。高職院校計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生在校學(xué)習(xí)期間會(huì)學(xué)許多計(jì)算機(jī)專業(yè)課程，如《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》、《編譯原理》、《計(jì)算機(jī)組成原理》、《計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)》、《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》、《java程序設(shè)計(jì)》、《Web Servers應(yīng)用開(kāi)發(fā)》、《軟件工程》、《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》、《計(jì)算機(jī)及組裝與維護(hù)》、《數(shù)據(jù)庫(kù)概論》、《數(shù)字邏輯》、《離散數(shù)學(xué)》，高職院校計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生在學(xué)校里可以接受系統(tǒng)的教育，知識(shí)體系上是較為完整的，但這還不夠。現(xiàn)今中國(guó)高職計(jì)算機(jī)教育的課程設(shè)置囊括了計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)一級(jí)學(xué)科的全部主干核心科目，但是每門課程又是獨(dú)立教學(xué)的，連貫性不足，因此難以形成系統(tǒng)化的體系。學(xué)生看待問(wèn)題時(shí)往往只會(huì)分門別類地割裂看待，而很難將所有課程有機(jī)地聯(lián)系在一起，不利于群體優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮。
三、學(xué)習(xí)過(guò)程中應(yīng)采取的主要措施
（一）首先進(jìn)行編程思維訓(xùn)練，然后進(jìn)行編程語(yǔ)言語(yǔ)法語(yǔ)義的學(xué)習(xí)。面對(duì)一個(gè)新的問(wèn)題，任何人都會(huì)不由自主進(jìn)行一下發(fā)散思考，太多的分支結(jié)果導(dǎo)致混亂，同樣也都要有一個(gè)整理思路的過(guò)程，畫(huà)框圖是一個(gè)很好整理思路的過(guò)程。在編寫代碼前，首先用流程圖或框圖整理問(wèn)題的解題思路，不要一開(kāi)始便編寫。個(gè)人認(rèn)為應(yīng)該從教材的例題和課后習(xí)題出發(fā)，首先將例題的解題思路轉(zhuǎn)化成流程圖，學(xué)生通過(guò)流程圖來(lái)整理編程思路，學(xué)生經(jīng)過(guò)這種專業(yè)技術(shù)的訓(xùn)練，可以為代碼編寫打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。（二）借鑒國(guó)外的理論教學(xué)，跟實(shí)際動(dòng)手能力結(jié)合起來(lái)，分段進(jìn)行課程教學(xué)，有分段設(shè)計(jì)任務(wù)。最后，學(xué)生對(duì)理論也有了解，動(dòng)手能力也提高了。就具體課程而言，采用案例教學(xué)法，首先進(jìn)行案例演示，然后講解案例涉及的知識(shí)和技術(shù)。這樣學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)產(chǎn)生興趣，有了一定的感性知識(shí)之后，再提升到理論高度，循序漸進(jìn)掌握知識(shí)。在教學(xué)過(guò)程中，首先重點(diǎn)講授解題思路、算法設(shè)計(jì)以及編程構(gòu)思，突出上機(jī)訓(xùn)練，在編寫程序的過(guò)程中學(xué)生進(jìn)行探索，程序設(shè)計(jì)的成果能極大地增加學(xué)生的成就感、培養(yǎng)學(xué)生程序設(shè)計(jì)的興趣，采用案例教學(xué)方式，通過(guò)形象思維加深理解鞏固知識(shí)，便于學(xué)生掌握利用計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)來(lái)解決問(wèn)題的技術(shù)與方法。通過(guò)案例驅(qū)動(dòng)教學(xué)強(qiáng)化公共層面邏輯思維能力的培養(yǎng)，突出專業(yè)層面的基本程序設(shè)計(jì)能力訓(xùn)練。（三）編程不能紙上談兵，必須真刀真槍地干。世界上本來(lái)就沒(méi)有從來(lái)不練琴的鋼琴家，當(dāng)然也不會(huì)有從來(lái)不編寫代碼的編程高手。核心技術(shù)必須掌握在自己手里才能確保立于不敗之地。自己到底掌握的牢不牢靠，自己應(yīng)該心知肚明。如果你想學(xué)好，千萬(wàn)不要高舉“拿來(lái)主義”的大旗，干著“復(fù)制粘貼”的勾當(dāng)。所以，無(wú)論你看再多書(shū)，讀再多程序，復(fù)制粘貼N次，如果最終不能變成自己的技能，那都是在欺騙自己。（四）系統(tǒng)學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)知識(shí)，并融會(huì)貫通。在這一點(diǎn)上，國(guó)外一些高校已經(jīng)在課程體系的研究和設(shè)置上進(jìn)行了改革，并取得了非常好的效果。個(gè)人比較推崇由美國(guó)卡耐基梅隆大學(xué)的兩位教授所編寫的《深入理解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)》一書(shū)。《深入理解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)》一書(shū)從開(kāi)發(fā)人員的角度出發(fā)，從程序設(shè)計(jì)來(lái)講述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理，將計(jì)算機(jī)組成原理、計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)和匯編語(yǔ)言與接口技術(shù)等多門課程有機(jī)地串在了一起，是對(duì)原有課程的一個(gè)非常好的補(bǔ)充和豐滿。
關(guān)鍵詞：編程語(yǔ)言 軟件 應(yīng)用
中圖分類號(hào)：TP311.175 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）12（b）-0085-02
1 什么是編程語(yǔ)言
編程語(yǔ)言是用來(lái)定義計(jì)算機(jī)程序的形式語(yǔ)言，用來(lái)向計(jì)算機(jī)發(fā)出指令。計(jì)算機(jī)語(yǔ)言數(shù)量很多，每年都會(huì)產(chǎn)生大量新的編程語(yǔ)言。按層次來(lái)分，編程語(yǔ)言可分為3類：機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言和高級(jí)語(yǔ)言。機(jī)器語(yǔ)言由機(jī)器指令集構(gòu)成，能夠直接被機(jī)器執(zhí)行。機(jī)器語(yǔ)言寫的程序存在不便于閱讀、難以記憶的問(wèn)題。匯編語(yǔ)言本質(zhì)上也是直接對(duì)硬件操作，由于采用了助記符，相比機(jī)器語(yǔ)言更加方便書(shū)寫與閱讀。在高級(jí)語(yǔ)言中，將多條匯編程序語(yǔ)句合并成更簡(jiǎn)潔的編程語(yǔ)句，同時(shí)自動(dòng)完成一些如堆棧、寄存器分配管理等工作，更加方便程序員開(kāi)發(fā)程序。
編程語(yǔ)言的出現(xiàn)可以說(shuō)給人類社會(huì)快速發(fā)展提供了一個(gè)契機(jī)。目前編程已經(jīng)滲透于我們?nèi)粘Ｉ畹拿總€(gè)方面，我們所使用的電子設(shè)備、軟件服務(wù)中都運(yùn)行著大量的程序。近年來(lái)，不僅是高科技產(chǎn)業(yè)，傳統(tǒng)行業(yè)也在積極投入互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，網(wǎng)站、軟件等編程需求巨大。研究編程語(yǔ)言具有重要意義。分析各個(gè)編程語(yǔ)言的特點(diǎn)，能夠指導(dǎo)編程者選擇更適合任務(wù)的編程語(yǔ)言，提高開(kāi)發(fā)效率。同時(shí)能夠?qū)幊坛鯇W(xué)者起到指導(dǎo)作用，以便選擇合適的學(xué)習(xí)路徑。相對(duì)于機(jī)器語(yǔ)言與匯編語(yǔ)言，日常編程任務(wù)更多x擇高級(jí)語(yǔ)言，該文主要討論高級(jí)語(yǔ)言的發(fā)展與特點(diǎn)。
2 高級(jí)語(yǔ)言發(fā)展簡(jiǎn)史
目前已經(jīng)有數(shù)千種編程語(yǔ)言被發(fā)明，每年仍有大量新的編程語(yǔ)言誕生。我們一般認(rèn)為1957年由John W.Backu研發(fā)的Fortran是世界上第一門高級(jí)編程語(yǔ)言。1957―1959年這段時(shí)間，是編程語(yǔ)言剛開(kāi)始新興的時(shí)候，這個(gè)時(shí)候Fortran、Lisp、Cobol也就是編程語(yǔ)言的雛形出現(xiàn)。1972年，Dennis Ritchie在B語(yǔ)言的基礎(chǔ)上改良和發(fā)展，最終將其命名為C語(yǔ)言[1]。C語(yǔ)言作為一種經(jīng)典的編程語(yǔ)言，至今仍被廣泛使用。而之后貝爾實(shí)驗(yàn)室又在C語(yǔ)言的基礎(chǔ)上推出了更強(qiáng)大的面向?qū)ο笳Z(yǔ)言C++。1991年和1993年，Python和Ruby語(yǔ)言也相繼被發(fā)明。1996年Sun公司了Java的第一個(gè)開(kāi)發(fā)工具包，標(biāo)志著Java[2]成為一種獨(dú)立的開(kāi)發(fā)工具，此后Java一直是一種非常流行的編程語(yǔ)言。
據(jù)TIOBE編程語(yǔ)言社區(qū)的編程語(yǔ)言流行趨勢(shì)排行榜統(tǒng)計(jì)顯示（前部分節(jié)選如表1所示），2016年僅有兩種語(yǔ)言的增長(zhǎng)率超過(guò)了1%，分別是Groovy和GO語(yǔ)言，可以發(fā)現(xiàn)谷歌的GO語(yǔ)言將成為發(fā)展最快的語(yǔ)言。從此榜單可以看出，目前Java、C、C++使用量排名前三，而Java語(yǔ)言也是以9%的差距大大領(lǐng)先于排名第二的C語(yǔ)言。
如圖1所示，在2003―2005年間，Java語(yǔ)言使用指數(shù)有明顯的下降，2006年有所回升，而在后來(lái)的幾年（2015年前）里依舊呈逐漸下降的趨勢(shì)。2015年以前C語(yǔ)言使用量較為穩(wěn)定（15%～20%），近兩年迅速下降至10%左右。C++語(yǔ)言在過(guò)去的10年中呈動(dòng)態(tài)下降趨勢(shì)，2016年使用量占主流編程語(yǔ)言的6%左右。圖1中未統(tǒng)計(jì)MATLAB使用量，因?yàn)镸ATLAB并非軟件開(kāi)發(fā)語(yǔ)言（圖片來(lái)源于TIOBE編程語(yǔ)言社區(qū)）。
3 常用編程語(yǔ)言特點(diǎn)分析
3.1 C
C語(yǔ)言是一門標(biāo)準(zhǔn)化高的編程語(yǔ)言，適用于不同的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，因?yàn)樗哂休^好的可移植性，所以成為了應(yīng)用非常廣泛的語(yǔ)言。C語(yǔ)言方便靈活，語(yǔ)言簡(jiǎn)潔，它只有32個(gè)關(guān)鍵字，9種控制語(yǔ)句，運(yùn)算符包含的范圍廣。所以，相較于其他的高級(jí)語(yǔ)言，C語(yǔ)言容易上手。但語(yǔ)法限制不嚴(yán)格，設(shè)計(jì)時(shí)比較自由的同時(shí)也使C語(yǔ)言被濫用。圖2展示了一個(gè)C語(yǔ)言編程的常見(jiàn)錯(cuò)誤，在if語(yǔ)句后誤加了一個(gè)分號(hào)，此時(shí)不管是否'a>b'，程序運(yùn)行輸出都是'a>b'。C語(yǔ)言可以進(jìn)行系統(tǒng)程序的編寫，比如UNIX就是由其編寫的。C語(yǔ)言不僅是高級(jí)語(yǔ)言，而且還可以像匯編語(yǔ)言一樣對(duì)物理內(nèi)存、硬件直接進(jìn)行訪問(wèn)與操作，有時(shí)因?yàn)椴僮鞑划?dāng)也會(huì)造成嚴(yán)重的錯(cuò)誤。
3.2 C++
1983年，貝爾實(shí)驗(yàn)室將改良后的C語(yǔ)言命名為C++，這門語(yǔ)言在保留C語(yǔ)言大部分設(shè)定的基礎(chǔ)上增加了面向?qū)ο骩3]。面向?qū)ο蠛诵母拍钍穷惻c對(duì)象，類就是一個(gè)由屬性相同的對(duì)象組成的抽象集合，而對(duì)象是類的具體實(shí)例。C++語(yǔ)言可以直接以類為模板定義出若干個(gè)對(duì)象，所以面向?qū)ο蠹夹g(shù)使重用數(shù)據(jù)、代碼變得更加便捷。相比C語(yǔ)言，C++語(yǔ)言更適合開(kāi)發(fā)大型軟件，許多系統(tǒng)支撐軟件和應(yīng)用程序都是由C++編寫的。C++運(yùn)行速度比C慢，和C一樣都存在語(yǔ)法的濫用。
3.3 Java
Java語(yǔ)言的前身是由Sun公司在C++基礎(chǔ)上改造出的Oak語(yǔ)言。Oak語(yǔ)言在經(jīng)過(guò)許多年的修改后最終成為了現(xiàn)在的Java語(yǔ)言。與C++一樣，Java同樣是個(gè)面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言，它的數(shù)據(jù)庫(kù)操作強(qiáng)大于前者，并且C++中不常用的特征都被刪掉，使得Java更容易上手。Java的一項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)是它具有很好的安全性，因?yàn)樗鼪](méi)有指針，所以不會(huì)被程序員得到一些隱藏的信息，也令Java更加可靠。Java語(yǔ)言適合于大型項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)，方便一些企業(yè)編寫程序，但它在較底層的開(kāi)發(fā)項(xiàng)目中顯得不足。如今，由于Android系統(tǒng)的普及，作為其基本開(kāi)發(fā)語(yǔ)言Java為更多人所知。
3.4 MATLAB
MATLAB也稱作矩陣實(shí)驗(yàn)室[4]，它包含了600多種數(shù)學(xué)計(jì)算所需的函數(shù)，在矩陣運(yùn)算、數(shù)值運(yùn)算和數(shù)據(jù)處理等方面的功能很強(qiáng)大，是一個(gè)專業(yè)的數(shù)學(xué)軟件。它的語(yǔ)言簡(jiǎn)單，語(yǔ)法也相對(duì)不嚴(yán)格。MATLAB語(yǔ)言編寫與我們?nèi)粘?shū)寫的方式是很像的，易于上手。MATLAB的圖形功能也十分強(qiáng)大，它可以根據(jù)數(shù)據(jù)方便地做出各種圖形。MATLAB讀取文件功能也十分強(qiáng)大，能夠快捷、智能地讀取各種數(shù)值文件。總之，在數(shù)學(xué)和科研領(lǐng)域上，MATLAB的便捷性和高效性是遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于介紹的前3種語(yǔ)言的。
4 常用編程語(yǔ)言應(yīng)用場(chǎng)景分析
在學(xué)習(xí)編程或進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)時(shí)，編程者應(yīng)當(dāng)根據(jù)自己的任務(wù)需要選擇合適的編程語(yǔ)言。C語(yǔ)言多運(yùn)用于操作系統(tǒng)以及底層軟件的編寫，比如Unix、Linux和大家熟知的Windows系列等。與C語(yǔ)言相比，C++語(yǔ)言常運(yùn)用于更上層的軟件編寫，比如QQ和迅雷等常見(jiàn)Windows桌面軟件，另一個(gè)很重要的應(yīng)用是大型游戲的開(kāi)發(fā)。Java語(yǔ)言則更多運(yùn)用在商業(yè)應(yīng)用軟件以及網(wǎng)站的開(kāi)發(fā)，使用J2EE（企業(yè)級(jí)Java開(kāi)發(fā)框架）能夠快速、高效地完成大型商業(yè)網(wǎng)站開(kāi)發(fā)任務(wù)。在目前流行的Android操作系統(tǒng)上，應(yīng)用軟件都是基于Java語(yǔ)言編寫的。相比于其他3種語(yǔ)言，MATLAB廣泛運(yùn)用于科學(xué)計(jì)算編程，而不適合軟件開(kāi)發(fā)。
參考文獻(xiàn)
[1] 倪瑞曉.C語(yǔ)言編程技術(shù)的分析研究[J].計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展，2009，19（12）：251-254.
[2] 賈俊奇.軟件開(kāi)發(fā)下的JAVA語(yǔ)言[J].中國(guó)科技信息，2014 （13）：133-134.
【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā) JAVA編程 應(yīng)用研究工作
JAVA語(yǔ)言最初是一項(xiàng)嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)產(chǎn)品，隨著互聯(lián)網(wǎng)的逐漸發(fā)展成熟，JAVA語(yǔ)言的很多特點(diǎn)比如安全性、可移植性以及程序碼較小等被發(fā)掘更適用于互聯(lián)網(wǎng)中，所以JAVA編程語(yǔ)言的應(yīng)用研究工作得到了很大層次上的進(jìn)步，并逐漸被開(kāi)發(fā)成一種計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言。在大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)之際，JAVA在互網(wǎng)上倍受歡迎，擁有極其廣闊的發(fā)展前景。
1 JAVA編程語(yǔ)言在計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)中的起源
JAVA編程語(yǔ)言是從SUN公司開(kāi)發(fā)的Oak語(yǔ)言中起源的，Oak語(yǔ)言是一種用于消費(fèi)性電子產(chǎn)品中的語(yǔ)言，但是由于某些商業(yè)原因未能得到很好的發(fā)展，最后隨著WWW以及互聯(lián)網(wǎng)的逐漸壯大被改進(jìn)成了JAVA編程語(yǔ)言。JAVA編程語(yǔ)言將C++編程語(yǔ)言中的指針舍棄，并將其技術(shù)核心全部繼承，通過(guò)引用代替導(dǎo)致錯(cuò)誤的指針，并將運(yùn)算符的多重繼承以及重載等進(jìn)行舍棄，同時(shí)增加了回收站功能，解決了內(nèi)存的問(wèn)題。JAVA編程語(yǔ)言同普通的解釋執(zhí)行和編譯功能的計(jì)算機(jī)有很大不同，JAVA編程語(yǔ)言能夠?qū)⒃创a編譯成二進(jìn)制字節(jié)碼，通過(guò)虛擬機(jī)執(zhí)行二進(jìn)制字節(jié)碼，實(shí)現(xiàn)到處執(zhí)行的特性。隨著J2SE1.4.2的問(wèn)世，最初JAVA語(yǔ)言的編譯時(shí)間得到了更大的提升。
2 JAVA編程語(yǔ)言的特點(diǎn)
2.1 語(yǔ)法結(jié)構(gòu)
在JAVA編程語(yǔ)言中，所需運(yùn)用到的編程語(yǔ)法非常簡(jiǎn)單，通常是將語(yǔ)言的各個(gè)部分進(jìn)行有機(jī)組合后形成程序。一般來(lái)講在剛剛接觸JAVA語(yǔ)言時(shí)，多數(shù)人都會(huì)覺(jué)得JAVA語(yǔ)言的語(yǔ)法結(jié)構(gòu)和C語(yǔ)言、C++很相近，將JAVA語(yǔ)言的使用方法同C語(yǔ)言和C++進(jìn)行聯(lián)系，C語(yǔ)言的靈活性非常強(qiáng)，工作效率也比較高，被廣泛運(yùn)用于商業(yè)性的軟件編寫中，而C++相對(duì)于C語(yǔ)言來(lái)說(shuō)多了OOP支持，二者在計(jì)算機(jī)語(yǔ)言中都倍受歡迎，所以用戶經(jīng)常能夠根據(jù)C語(yǔ)言和C++二者的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行JAVA語(yǔ)言的編寫，同時(shí)舍棄二者缺點(diǎn)，避免發(fā)生錯(cuò)誤。在JAVA編程語(yǔ)言中選擇了引用，有效地避免了指針?lè)ù嬖诘陌踩[患，保留了指針?lè)ǖ撵`活性，起到了簡(jiǎn)化JAVA語(yǔ)言語(yǔ)法結(jié)構(gòu)的作用。
2.2 編程對(duì)象
在JAVA語(yǔ)言的程序編寫過(guò)程中，面向?qū)ο笫且环N新型的程序設(shè)計(jì)方式，使用類、對(duì)象、集成、多態(tài)以及裝修等基本概念進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，從現(xiàn)實(shí)社會(huì)中客觀存在的對(duì)象來(lái)構(gòu)造軟件系統(tǒng)，并在系統(tǒng)中運(yùn)用人的思維方式。編程人員通常會(huì)將程序劃分成為多個(gè)模塊，根據(jù)不同的模塊選擇相應(yīng)的編寫方案，在確保各模塊之間的獨(dú)立性的同時(shí)，提升了編寫效率。
2.3 優(yōu)點(diǎn)
JAVA編程語(yǔ)言能夠在Web站點(diǎn)靈活使用下載各個(gè)應(yīng)用程序，可移植性能非常突出，網(wǎng)頁(yè)能夠下載用戶需要的程序、圖像以及HTML等元素，且程序碼較小，方便用戶后期進(jìn)行查看使用，同時(shí)JAVA編程語(yǔ)言對(duì)數(shù)據(jù)類型以及長(zhǎng)度進(jìn)行了嚴(yán)格的規(guī)定，并確保能夠在任何計(jì)算機(jī)上對(duì)Web程序進(jìn)行運(yùn)行工作，具有較高的安全性。JAVA編程語(yǔ)言的各種特性使得其應(yīng)用非常廣泛，減少了開(kāi)發(fā)時(shí)間的同時(shí)，縮減了應(yīng)用程序的費(fèi)用支出，并且有效提升了開(kāi)放結(jié)構(gòu)。
3 學(xué)習(xí)JAVA語(yǔ)言的心得體會(huì)
JAVA語(yǔ)言通常用于大型的服務(wù)器程序開(kāi)發(fā)工作，所以必須要了解Unix的開(kāi)發(fā)、環(huán)境系統(tǒng)處理、開(kāi)發(fā)環(huán)境、常用命令等，熟悉常用命令后熟練地掌握開(kāi)發(fā)環(huán)境。然后進(jìn)入語(yǔ)言學(xué)習(xí)階段，可以通過(guò)曾學(xué)習(xí)的C語(yǔ)言或者C++語(yǔ)言等的基本規(guī)律逐漸摸索JAVA語(yǔ)言的學(xué)習(xí)規(guī)律，在掌握基礎(chǔ)之后逐漸熟悉掌握J(rèn)AVA編程對(duì)象的基本實(shí)現(xiàn)原理等。JAVA是一門具有階梯性質(zhì)的語(yǔ)言，要嚴(yán)格按照J(rèn)AVA語(yǔ)言的特點(diǎn)循序漸進(jìn)，按照順序?qū)W習(xí)，避免走彎路。同時(shí)在學(xué)習(xí)JAVA編程語(yǔ)言時(shí)，要保持良好的信心、恒心和毅力，切忌遇到困難就產(chǎn)生退縮的想法。
但是如果是出于拓展知識(shí)面、增加技能的目的，那么在學(xué)習(xí)JAVA語(yǔ)言的基本入門知識(shí)后，可以通過(guò)一些寓教于樂(lè)的框架來(lái)鞏固知識(shí)，鍛煉運(yùn)用JAVA編程語(yǔ)言解決實(shí)際問(wèn)題的能力。例如在玩Robocode寫坦克機(jī)器人的戰(zhàn)斗邏輯，就可以通過(guò)結(jié)合幾何與編程知識(shí)一起學(xué)習(xí)。
4 JAVA編程語(yǔ)言的應(yīng)用價(jià)值
4.1 主要性因素分析
在現(xiàn)實(shí)生活中要充分結(jié)合JAVA語(yǔ)言的具體特征。根據(jù)技術(shù)方面的具體需要，對(duì)語(yǔ)言開(kāi)發(fā)系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)分析研究，同時(shí)對(duì)于系統(tǒng)的操作過(guò)程進(jìn)行分析，進(jìn)行全面的資源開(kāi)發(fā)工作。在編程語(yǔ)言運(yùn)行過(guò)程中，通過(guò)使用動(dòng)畫(huà)切換等方式對(duì)當(dāng)前的圖像資源進(jìn)行處理，使操作質(zhì)量得到提升。在編程語(yǔ)言應(yīng)用過(guò)程中，要通過(guò)流程的實(shí)際情況確立使用模式，確保按照定向操作方式進(jìn)行交互工作，在完成管理后可以進(jìn)行可視化處理工作。此外，還需要結(jié)合系統(tǒng)整體運(yùn)行的要求，對(duì)操作細(xì)節(jié)進(jìn)行處理，確保系統(tǒng)發(fā)揮出更大的性能優(yōu)勢(shì)。
4.2 輔因素分析
在進(jìn)行JAVA編程語(yǔ)言操作過(guò)程中，要合理的對(duì)編程系統(tǒng)的陰陽(yáng)角進(jìn)行控制，使系統(tǒng)防水層得到更好的保障。此外還要隨時(shí)對(duì)系統(tǒng)管道進(jìn)行勘察，防止出現(xiàn)地漏現(xiàn)象，有效結(jié)合卷材應(yīng)用的模式對(duì)系統(tǒng)可操作性進(jìn)行提升。在JAVA編程語(yǔ)言的構(gòu)成中，通過(guò)運(yùn)用剪裁手段提升編程語(yǔ)言的質(zhì)量，同時(shí)在系統(tǒng)完成粘貼工作后，要通過(guò)材料的沖刷時(shí)間進(jìn)行表面材質(zhì)的處理，有效提升技術(shù)應(yīng)用的質(zhì)量。
4.3 應(yīng)用范圍
隨著JAVA編程語(yǔ)言的應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大，不同的應(yīng)用平臺(tái)需要不同的JAVA程序，目前其運(yùn)行環(huán)境就包括了三個(gè)不同版本，在實(shí)際生產(chǎn)生活中要根據(jù)設(shè)計(jì)及情況選擇不同的運(yùn)行環(huán)境，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)靈活穩(wěn)定化。
5 總結(jié)
JAVA編程語(yǔ)言是互聯(lián)網(wǎng)中一種特有的語(yǔ)言，在WWW與互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的今天，JAVA編程語(yǔ)言的進(jìn)步飛快并且穩(wěn)定。另外，JAVA編程語(yǔ)言采取了開(kāi)放策略，不但激發(fā)了各軟件開(kāi)發(fā)商的工作熱情，同時(shí)提升了編程語(yǔ)言的質(zhì)量，使JAVA編程語(yǔ)言的隊(duì)伍越來(lái)越壯大，發(fā)展前景越來(lái)越廣闊。
參考文獻(xiàn)
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數(shù)控編程是一項(xiàng)繁重工作，編程質(zhì)量在很大程度上決定了零件的加工質(zhì)量。影響零件編程質(zhì)量的主要因素有：加工工藝路線、刀具類型、走刀方式和方向、切削用量、轉(zhuǎn)角清根的處理以及加工精度與過(guò)切的檢查等。下面我把如何學(xué)好數(shù)控編程的方法和步驟分析如下。
一、學(xué)好數(shù)控編程要求掌握的基礎(chǔ)知識(shí)
對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)，務(wù)必要重視基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)。比如《機(jī)械制圖》、《金屬切削原理》、《機(jī)床加工工藝》等，它是我們研究數(shù)控的第一步。在學(xué)習(xí)的過(guò)程中要注重傳統(tǒng)知識(shí)的學(xué)習(xí)，萬(wàn)變不離其宗，只要掌握了最基本的原理，再難的問(wèn)題也會(huì)迎刃而解。
1、學(xué)好機(jī)械制圖
機(jī)械制圖是職業(yè)學(xué)校機(jī)械類專業(yè)一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，就是研究繪制和閱讀機(jī)械圖樣的原理和方法的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。它的目的和任務(wù)是：學(xué)習(xí)正投影的基本理論；掌握閱讀和繪制機(jī)械圖樣的基本知識(shí)、基本方法和技能；培養(yǎng)對(duì)空間想象的能力。只有學(xué)好這門課，才能學(xué)習(xí)其他專業(yè)課，才能練好操作技能，它對(duì)于我們今后的學(xué)習(xí)和工作也非常重要，制圖課的重點(diǎn)是讀圖、識(shí)圖上。
2、了解金屬切削知識(shí)
要知道刀具材料的特性、發(fā)熱、過(guò)載、轉(zhuǎn)速、每層下刀深度等，要知道這把刀切削這塊金屬材料應(yīng)該給什么樣的轉(zhuǎn)速，每分種可以跑多少毫米，每層能加工多深。需要掌握的知識(shí)有：金屬材料，刀具材料和種類，刀具對(duì)金屬的切削能力力學(xué)分析，要有普通銑床或車床實(shí)習(xí)經(jīng)驗(yàn)。
3、熟練應(yīng)用編程軟件
這部分是純軟件問(wèn)題，如何切削，想好了，分析透了，就要軟件去控制，產(chǎn)生想要的切削方式。
選擇好要加工的曲面或?qū)嶓w后有很多值依次設(shè)置好，如深度控制，從Z高加工到多高，每層加工多深，層與層之間如何提起刀具，加工范圍控制等。
4、掌握零件加工工藝
所謂工藝，就是如何加工，怎么加工的問(wèn)題，當(dāng)熟悉了刀具對(duì)材料的切削能力，了解了軟件控制，接下來(lái)就是怎么樣切削才好的問(wèn)題。比如想加工一個(gè)模具（零件）的一個(gè)平面或者一個(gè)角落，怎么走刀才走的更光，會(huì)不會(huì)碰到底部的圓角，加工出來(lái)漂亮不漂亮，會(huì)不會(huì)有余量切削不到，等等。真正學(xué)好數(shù)控核心在工藝分析，加工的工藝路線是影響制造質(zhì)量的主要因素。加工工藝是否合理完全決定于編程人員的工藝制定，一不小心，常會(huì)忽略一些技術(shù)細(xì)節(jié)，如下刀點(diǎn)不正確、抬刀的安全高度不夠、走刀方式不理想、沒(méi)有定義過(guò)切檢查面等。如果在試加工中復(fù)查不嚴(yán)，不及時(shí)糾正，輕者會(huì)造成打刀、降低制造質(zhì)量，造成工件返工；重者造成工件報(bào)廢，甚至發(fā)生人身設(shè)備事故。
加工工藝的重點(diǎn)是典型零件的加工方法、工藝安排以及切削三要素等方面。
二、數(shù)控編程的學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)過(guò)程
第1階段：基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)，包括數(shù)控加工原理、數(shù)控程序、數(shù)控加工工藝等方面的基礎(chǔ)知識(shí)。
第2階段：數(shù)控編程技術(shù)的學(xué)習(xí)，在初步了解手工編程的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)學(xué)習(xí)基于CAD/CAM軟件的交互式圖形編程技術(shù)。常用軟件有UG、Pro/Engineer、Mastercam、Cimatron和CAXA等，這些軟件也都具有設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)功能。
第3階段：數(shù)控編程與加工練習(xí)，包括一定數(shù)量的實(shí)際產(chǎn)品的數(shù)控編程練習(xí)和實(shí)際加工練習(xí)。
三、數(shù)控編程的學(xué)習(xí)方法與技巧
同其他知識(shí)和技能的學(xué)習(xí)一樣，掌握正確的學(xué)習(xí)方法對(duì)提高數(shù)控編程技術(shù)的學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量起著十分重要的作用。
在數(shù)控編程的學(xué)習(xí)中，理論與實(shí)習(xí)是兩個(gè)基本環(huán)節(jié)。在認(rèn)真學(xué)習(xí)理論課的基礎(chǔ)上，以一體化的生產(chǎn)實(shí)習(xí)為主導(dǎo)，理論密切聯(lián)系實(shí)際，有主次的進(jìn)行學(xué)習(xí)。實(shí)習(xí)要由理論知識(shí)來(lái)指導(dǎo)，把課本上的知識(shí)靈活運(yùn)用，變?yōu)樽约旱募寄埽毩?xí)中要不斷總結(jié)他人和自己的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。
下面是幾點(diǎn)建議：
1、集中精力打殲滅戰(zhàn)，在一個(gè)較短的時(shí)間內(nèi)集中完成一個(gè)學(xué)習(xí)目標(biāo)，并及時(shí)加以應(yīng)用。
2、對(duì)數(shù)控系統(tǒng)功能進(jìn)行合理的分類，這樣不僅可提高記憶效率，而且有助于從整體上把握數(shù)控系統(tǒng)功能的應(yīng)用。
3、從一開(kāi)始就注重培養(yǎng)規(guī)范的操作習(xí)慣，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致的工作作風(fēng)，這一點(diǎn)往往比單純學(xué)習(xí)技術(shù)更為重要。
4、將平時(shí)所遇到的問(wèn)題、失誤和學(xué)習(xí)要點(diǎn)記錄下來(lái)，這種積累的過(guò)程就是水平不斷提高的過(guò)程。
四、利用數(shù)控加工仿真軟件學(xué)習(xí)數(shù)控機(jī)床編程
初學(xué)數(shù)控編程者需要大量的編程練習(xí)，并進(jìn)行實(shí)際調(diào)試。用試切法來(lái)檢驗(yàn)數(shù)控加工程序顯然不合理，而且也難于實(shí)現(xiàn)。如果利用仿真技術(shù)，這些問(wèn)題可以輕松得到解決，從而避免編程時(shí)人為出錯(cuò)或工藝不合理造成工件報(bào)廢。
模擬仿真環(huán)境下，在計(jì)算機(jī)軟件上虛構(gòu)出高速數(shù)控機(jī)床的加工環(huán)境，放上一個(gè)預(yù)先做好的“毛坯”，讓“刀具”進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬仿真，其情形就像真實(shí)加工過(guò)程一樣，仿真過(guò)程可以隨時(shí)暫停，仿真時(shí)間可以自由控制，以便編程設(shè)計(jì)人員進(jìn)行檢查。模擬仿真結(jié)束后，編程設(shè)計(jì)人員即可根據(jù)“刀具”運(yùn)行的情況和“工件”加工后的效果來(lái)調(diào)整加工工藝路線。這種虛擬加工技術(shù)，既可減輕編程人員的精神負(fù)擔(dān)，又可保證模具的制造質(zhì)量。
將計(jì)算機(jī)仿真運(yùn)用于數(shù)控人才培訓(xùn)的教學(xué)之中，產(chǎn)生了各種數(shù)控仿真教學(xué)系統(tǒng)。比如：上海宇龍數(shù)控仿真軟件、南京斯沃?jǐn)?shù)控仿真軟件、廣州超軟數(shù)控仿真軟件等，這些教學(xué)系統(tǒng)既能單機(jī)系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行，又能在線運(yùn)行。獨(dú)立運(yùn)行即機(jī)床模型方式，其培訓(xùn)設(shè)施只需一臺(tái)微機(jī)，數(shù)控機(jī)床的模擬操作在顯示屏顯示的仿真面板上進(jìn)行，而零件切削過(guò)程由機(jī)床模型三維動(dòng)畫(huà)演示，用這種方式進(jìn)行初步學(xué)習(xí)是經(jīng)濟(jì)有效的；在線運(yùn)行即機(jī)床工作方式，這種方式下教學(xué)系統(tǒng)將與實(shí)際機(jī)床連接，由硬件實(shí)現(xiàn)零件切削過(guò)程，這時(shí)除了操作者是用仿真面板操作外，其它則與實(shí)際機(jī)床的真實(shí)情況一樣，仿真平臺(tái)包括刀具軌跡仿真、切削力仿真，加工精度仿真、三維動(dòng)畫(huà)仿真、加工工時(shí)統(tǒng)計(jì)分析。操作者可以在虛擬的環(huán)境中進(jìn)行機(jī)床運(yùn)動(dòng)和切削過(guò)程等的仿真，從中獲得相關(guān)的加工數(shù)據(jù)。如進(jìn)給軸的位移量、換刀狀態(tài)、主軸轉(zhuǎn)速、加速度、進(jìn)給量、加工時(shí)間等。通過(guò)加工過(guò)程的仿真，了解所設(shè)計(jì)工件的可加工性，驗(yàn)證NC代碼的正確性以及評(píng)價(jià)和優(yōu)化加工過(guò)程，并通過(guò)在線修改NC代碼來(lái)優(yōu)化NC代碼。
需要特別指出的是，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)是數(shù)控編程技術(shù)的重要組成部分，只能通過(guò)實(shí)際加工獲得，這是任何一本數(shù)控加工培訓(xùn)教材都不可能替代的。
我國(guó)是制造大國(guó)。在新一輪國(guó)際產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中，我國(guó)正逐步成為全球制造業(yè)的重要基地之一。“以信息化帶動(dòng)工業(yè)化，發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢(shì)，推動(dòng)社會(huì)生產(chǎn)力的跨越發(fā)展”是國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略，應(yīng)用高新技術(shù)，特別是信息技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)，將成為今后一段時(shí)間制造業(yè)發(fā)展的主題之一。這就要求我們這些新世紀(jì)人才具有較高的專業(yè)素質(zhì)和綜合素質(zhì)。成功沒(méi)有什么捷徑可走的，它需要我們知識(shí)的不斷積累和進(jìn)步，最終運(yùn)用于實(shí)踐。
另外，我希望同學(xué)們掌握書(shū)本上的知識(shí)的同時(shí)，也要走出書(shū)本去看一看，多想想身邊的事物，有什么是我們所學(xué)的知識(shí)可以運(yùn)用的，不斷思考就會(huì)不斷進(jìn)步。
參考文獻(xiàn)：
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，網(wǎng)絡(luò)在線學(xué)習(xí)和考試必然在未來(lái)的教育過(guò)程中扮演重要角色，教育工作者應(yīng)該不斷探索怎樣利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)替代傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)模式。作為一個(gè)新興的技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)在線考試正不斷應(yīng)用到各個(gè)教育領(lǐng)域，此舉大大節(jié)約了考試的成本。本文主要研究分析了網(wǎng)絡(luò)在線培訓(xùn)考試的意義背景，發(fā)展?fàn)顩r，可行性分析以及目標(biāo)和構(gòu)思。
【關(guān)鍵詞】在線考試系統(tǒng) 遠(yuǎn)程調(diào)用
計(jì)算機(jī)技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)在當(dāng)今社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，不斷推動(dòng)著經(jīng)濟(jì)的巨大發(fā)展，利用計(jì)算機(jī)來(lái)完善及輔助教育系統(tǒng)，促進(jìn)教育的不斷進(jìn)步也必將是現(xiàn)在和將來(lái)教育領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)，教育工作者需要探索的一個(gè)新方向就是怎樣運(yùn)用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)改變傳統(tǒng)的教育系統(tǒng)，伴隨著計(jì)算機(jī)的普及以及人們對(duì)于計(jì)算機(jī)的認(rèn)識(shí)和使用能力的提高，網(wǎng)絡(luò)在線考試系統(tǒng)已經(jīng)越來(lái)越多的應(yīng)用到社會(huì)各個(gè)行業(yè)。
1 在線考試系統(tǒng)的背景及意義
隨著現(xiàn)代信息技術(shù)和通訊手段的不斷發(fā)展和更新，利用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行信息傳遞使人們的生活變得更加簡(jiǎn)單快捷、在此背景下，傳統(tǒng)的文化教育模式受到了以數(shù)字化及網(wǎng)絡(luò)化為代表的先進(jìn)信息技術(shù)的沖擊，這務(wù)必會(huì)對(duì)傳統(tǒng)教育的教學(xué)方式，教學(xué)手段，教學(xué)內(nèi)容面帶來(lái)較大的影響和變革。在信息技術(shù)日新月異的今天，如何利用現(xiàn)代的高效便捷的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行教育是廣大教育工作者需要思考的問(wèn)題。
目前很多高等院校都致力于打造數(shù)字化校園，數(shù)字化校園就是運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，把學(xué)校的生活管理服務(wù)和教學(xué)等所有資源全面數(shù)字化，并且對(duì)這些資源進(jìn)行科學(xué)規(guī)范的整理，打造資源管理和用戶管理的統(tǒng)一化，運(yùn)用業(yè)務(wù)流程和組織再造，不斷推動(dòng)學(xué)校的制度，管理創(chuàng)新，以達(dá)到實(shí)現(xiàn)教育決策規(guī)范化，教育信息化，管理規(guī)范化的目的。
網(wǎng)絡(luò)在線考試系統(tǒng)就是在這樣的背景下產(chǎn)生的，相比以往傳統(tǒng)的考試模式而言，具有考試方式靈活多的特點(diǎn)，同時(shí)系統(tǒng)也能夠自動(dòng)化評(píng)閱試卷、打分和進(jìn)行試卷分析，大大節(jié)約了人力，財(cái)力和時(shí)間成本，
2 在線考試系統(tǒng)發(fā)展?fàn)顩r
考試按照歷史的發(fā)展可以分為以下幾個(gè)階段：
（1）筆試階段，這是計(jì)算機(jī)數(shù)量少但參加考試人數(shù)多的一種考試，它的優(yōu)點(diǎn)是便于組織，不足之處是考試內(nèi)容缺乏實(shí)踐能力的考察，浪費(fèi)大量紙張，同時(shí)無(wú)法對(duì)學(xué)生進(jìn)行全面考察。
（2）應(yīng)用軟盤的上機(jī)考試，這是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相對(duì)落后但計(jì)算機(jī)已經(jīng)得到普及時(shí)的一種考試形式，它可以把考試內(nèi)容和學(xué)生的實(shí)踐能力結(jié)合起來(lái)，考察學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，但軟盤可能出現(xiàn)讀寫緩慢或無(wú)法讀寫的情況，影響學(xué)生的發(fā)揮，并且可能出現(xiàn)考生互換軟盤的作弊現(xiàn)象。
（3）應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)的上機(jī)考試，它已經(jīng)成為了目前計(jì)算機(jī)考試的主要模式，考試效率高，節(jié)約考試成本，但對(duì)于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境有很高的要求。
現(xiàn)今，B/S和C/S是在線考試的兩種主要形式。B/S考試必須安裝Web瀏覽器，用Web的瀏覽器和服務(wù)器進(jìn)行考試;C/S是在局域網(wǎng)內(nèi)有一臺(tái)充當(dāng)服務(wù)器的計(jì)算機(jī)，且必須裝有客戶端軟件，考生登錄客戶端進(jìn)行考試，考試結(jié)果自動(dòng)上傳客戶端。
3 在線考試系統(tǒng)的可行性分析
3.1 開(kāi)發(fā)網(wǎng)絡(luò)在線考試系統(tǒng)的必要性
（1）減少人力和物力的花費(fèi)。相比傳統(tǒng)的考試模式，運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)考試不需要進(jìn)行試卷的印刷，省去了印刷費(fèi)用，同時(shí)也節(jié)約了這部分的人力開(kāi)支，并且計(jì)算機(jī)可以進(jìn)行自動(dòng)閱卷，分析試卷，省去了老師大量的時(shí)間和精力。
（2）充分共享運(yùn)用現(xiàn)有的資源。在傳統(tǒng)教育系統(tǒng)下，老師只能夠自己出題，或一起討論研究試題樣卷，利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，來(lái)自不同地方的教師就無(wú)須見(jiàn)面就能夠共同構(gòu)建題庫(kù)，并且相互之間可以分享經(jīng)驗(yàn)及資源。
（3）電腦自動(dòng)化組合試卷 靈活便捷。以往的考試，是老師提前出題然后打印，考試題目單一，固定，并且無(wú)法兼顧到各個(gè)層次水平的學(xué)生，利用無(wú)紙化考試系統(tǒng)，就可以設(shè)置多種組卷方式，保證兼顧各個(gè)知識(shí)點(diǎn)，同時(shí)每個(gè)學(xué)生抽到的考題不同，也可以減少作弊等現(xiàn)象的發(fā)生。
（4）計(jì)算機(jī)輔助 杜絕人為錯(cuò)誤。傳統(tǒng)考試的出卷，分卷，閱卷都是由人工來(lái)完成的，會(huì)產(chǎn)生很多不必要的人為錯(cuò)誤，而在在線考試系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)從頭到尾進(jìn)行控制，高效準(zhǔn)確，節(jié)省人力，學(xué)生甚至可以當(dāng)場(chǎng)知道自己的考試成績(jī)。
3.2 開(kāi)發(fā)網(wǎng)絡(luò)在線考試系統(tǒng)的現(xiàn)實(shí)性
（1）現(xiàn)有條件的滿足性。當(dāng)前，不僅高校甚至各個(gè)中小學(xué)都打造了自己的校園網(wǎng)絡(luò)，各個(gè)學(xué)校都不斷改革自己的教學(xué)手段，觀念，方式及內(nèi)容，重視自己的教學(xué)質(zhì)量和師資力量，這些都為網(wǎng)上考試系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)提供了基礎(chǔ)及支持。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)已經(jīng)普及到各家各戶，大家都能夠比較完全的了解計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)的界面簡(jiǎn)單易操作，這些都說(shuō)明我們具備充足的條件利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行考試。
（2）編程技術(shù)具有可行性。由于編程工具的不斷發(fā)展和編程技術(shù)的不斷發(fā)展，使得技術(shù)開(kāi)發(fā)人員能夠迅速的掌握開(kāi)發(fā)技巧，為網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)提供可能。
（3）經(jīng)濟(jì)上的可行性。網(wǎng)絡(luò)考試極大地縮減了人力物力時(shí)間成本，世界各地的老師只需要一臺(tái)計(jì)算機(jī)或有互聯(lián)網(wǎng)連接的考試系統(tǒng)平臺(tái)，就能夠輕松的組織各自的考試，它無(wú)需印刷試卷，教師出題，分配考場(chǎng)，統(tǒng)計(jì)成績(jī)等等，節(jié)約了大量的資本。只是對(duì)計(jì)算機(jī)的數(shù)量有一定要求，但是當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展使得各大學(xué)校和個(gè)人都有足夠的能力去支付所需設(shè)備，不需要為它去專門花銷，因此它可以大大節(jié)約成本，產(chǎn)生社會(huì)經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。
4 在線考試系統(tǒng)的發(fā)展目標(biāo)和發(fā)展思路
網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)的目標(biāo)與構(gòu)思主要表現(xiàn)為：
（1）協(xié)助教師打造個(gè)人專屬的題庫(kù)及試卷庫(kù)。
（2）幫助學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)在線完成各個(gè)課程所需的考試。
（3）利用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)老師和不同部門之間能夠分享工作經(jīng)驗(yàn)，協(xié)作彼此工作。
5 結(jié)束語(yǔ)
網(wǎng)絡(luò)在線考試管理系統(tǒng)，在今后的各個(gè)領(lǐng)域都將會(huì)得到廣泛的運(yùn)用，它是突破傳統(tǒng)考試模式的一種新型考試方式，可以極大的節(jié)約人力物力以及時(shí)間成本，符合今后的發(fā)展趨勢(shì)，具有很廣闊的發(fā)展前景。
參考文獻(xiàn)
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作者簡(jiǎn)介
袁曉曦（1982-），女，湖北省武漢市人。研究生學(xué)歷。現(xiàn)為武漢軟件工程職業(yè)學(xué)院講師。主要研究方向?yàn)槿斯ぶ悄芗捌鋺?yīng)用。
關(guān)鍵詞：數(shù)控加工自動(dòng)編程技術(shù)；理實(shí)一體化；教學(xué)研究
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.13.205
0 引言
《數(shù)控加工自動(dòng)編程技術(shù)》是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，該課程旨在培養(yǎng)學(xué)生的三維造型、工藝分析、自動(dòng)編程及現(xiàn)場(chǎng)加工能力。下面以數(shù)控銑床自動(dòng)編程技術(shù)為例從授課內(nèi)容研究、課程組織形式和主要教學(xué)方法及手段、授課中可能存在的主要問(wèn)題及相應(yīng)對(duì)策研究、考核方法及教學(xué)實(shí)踐等多方面進(jìn)行闡述。
1 授課內(nèi)容的選擇
1.1 CAD/CAM軟件的選擇
典型的CAD/CAM軟件主要UG、PRO/E、CAXA、Master CAM及POWERMILL等。在軟件選擇上靠考慮服務(wù)對(duì)象的實(shí)際，培養(yǎng)對(duì)象主要面向大中型企業(yè)的可以選用UG或PRO/E等；培養(yǎng)對(duì)象主要面向中小型企業(yè)的可以選擇CAXA或Master CAM等。
1.2 主要授課內(nèi)容的確定
在授課內(nèi)容選擇方面一定要有針對(duì)性，要體現(xiàn)“實(shí)用性”的特點(diǎn)，杜絕大篇幅的理論講授，而是以項(xiàng)目為載體，結(jié)合工廠加工實(shí)際，融入“必需”、“夠用”的知識(shí)。以UG為例，可以進(jìn)行以下內(nèi)容教學(xué)：建模模塊可包括：基本體素建模項(xiàng)目、線框建模項(xiàng)目、草圖建模項(xiàng)目、裝配建模項(xiàng)目和工程制圖項(xiàng)目；自動(dòng)編程模塊可包括：平面銑削項(xiàng)目、型腔銑削項(xiàng)目、固定軸銑削項(xiàng)目、孔加工項(xiàng)目等必修項(xiàng)目和非固定軸銑削項(xiàng)目及高速銑削項(xiàng)目等拓展項(xiàng)目；加工模塊可包括：典型平面類零件加工、典型凸模零件加工和典型凹模零件加工等綜合項(xiàng)目。
2 課程組織形式及主要教學(xué)方法和手段
本課程實(shí)踐性強(qiáng)，以理實(shí)一體化教學(xué)為課程主要組織形式，依托計(jì)算機(jī)開(kāi)展造型、編程及零件加工仿真教學(xué)，依托數(shù)控銑床開(kāi)展典型零件的數(shù)控現(xiàn)場(chǎng)加工教學(xué)。融“項(xiàng)目研究”教學(xué)法、“研討式”教學(xué)法和“案例式”教學(xué)法為一體，采用多媒體教學(xué)和現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，開(kāi)展項(xiàng)目研究，突出學(xué)生的主體地位，強(qiáng)化學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，提高學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)和專業(yè)技能。
3 課程實(shí)施中可能存在的主要問(wèn)題及應(yīng)對(duì)策略
3.1 項(xiàng)目選擇和教材問(wèn)題
項(xiàng)目的選擇要有針對(duì)性，依據(jù)職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合企業(yè)崗位生產(chǎn)實(shí)際，匯總專業(yè)應(yīng)用的主要信息，經(jīng)過(guò)加工處理，提煉出主要知識(shí)點(diǎn)，聯(lián)合企業(yè)一線技術(shù)人員，共同選擇典型案例并組織開(kāi)發(fā)適合區(qū)域行業(yè)特點(diǎn)的、實(shí)用的教學(xué)教材。
3.2 師資問(wèn)題
課程采用理實(shí)一體化教學(xué)和現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，這就要求任課教師不僅要具有較厚的理論基礎(chǔ)，而且要求擁有很強(qiáng)的實(shí)踐動(dòng)手能力，同時(shí)知識(shí)結(jié)構(gòu)不能跟企業(yè)實(shí)際脫軌，因此實(shí)施時(shí)，師資問(wèn)題成了較大阻力！為了更好的開(kāi)展教學(xué)，可以讓學(xué)校的專業(yè)教師開(kāi)展機(jī)房部分的理實(shí)一體化教學(xué)，聘請(qǐng)企業(yè)的一線技術(shù)人員作為兼職教師帶領(lǐng)學(xué)生開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)加工實(shí)踐，即保證了較厚的理論基礎(chǔ)，又讓所學(xué)知識(shí)緊密貼合企業(yè)實(shí)際。
3.3 教學(xué)資源問(wèn)題
三維造型部分和自動(dòng)編程部分的教學(xué)資源都是沒(méi)有問(wèn)題的，每個(gè)學(xué)生一臺(tái)電腦還是容易保證的，然而到了實(shí)踐環(huán)節(jié)，由于數(shù)控機(jī)床數(shù)量和教師數(shù)量的問(wèn)題，常會(huì)使實(shí)踐環(huán)節(jié)僅僅流于形式，很大程度上影響教學(xué)效果。因此，可以采取分批學(xué)習(xí)的方法，進(jìn)行小組劃分，每個(gè)小組的同學(xué)要進(jìn)行具體分工，一部分進(jìn)行工藝分析，一部分進(jìn)行編程，一部分用VERICUT軟件進(jìn)行仿真加工，一部分進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)加工，然后不同的項(xiàng)目，角色互換。這樣即保證了學(xué)生都參與到了實(shí)訓(xùn)教學(xué)中，而且較好的解決了實(shí)習(xí)資源問(wèn)題。
3.4 學(xué)生成績(jī)?cè)u(píng)定問(wèn)題
本課程的考核方法，應(yīng)改變以往的一張?jiān)嚲泶_定成績(jī)的考核方式，注重學(xué)生的平常學(xué)習(xí)情況的考查，主要采用過(guò)程考核的方法。可從課堂表現(xiàn)、階段測(cè)驗(yàn)、作業(yè)、仿真加工和現(xiàn)場(chǎng)加工等方面進(jìn)行考核，最終確定成績(jī)?cè)u(píng)定結(jié)果。結(jié)合學(xué)習(xí)內(nèi)容的重要性，合理分配各考核內(nèi)容所占比重：課堂表現(xiàn)（10%）、作業(yè)（10%）、階段測(cè)驗(yàn)（20%）、仿真加工（30%）和現(xiàn)場(chǎng)加工（30%）。由于考核常態(tài)化，所以對(duì)學(xué)生的平常學(xué)習(xí)起到了很好的督促和激勵(lì)作用，能在一定程度上調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
4 教學(xué)實(shí)踐
本課程已按照這種模式開(kāi)展了教學(xué)，在很大程度上調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高了學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)和專業(yè)能力，企業(yè)對(duì)學(xué)生的反饋也較好，課程整體效果不錯(cuò)，希望能給同行起到一定的借鑒意義！
參考文獻(xiàn)：
[1]周伯秀.理論與實(shí)訓(xùn)一體化在數(shù)控教學(xué)中的探索[J].裝備制造技術(shù)，2011（11）.
