软件工程学习计划范文

时间:2023-03-22 02:46:00

软件工程学习计划

软件工程学习计划范文第1篇

[关键词]软件工程 课程体系 构建 实现

[作者简介]李泽平(1971- ),男,布依族,贵州贵定人,黔南民族师范学院计算机科学系,副教授,研究方向为软件工程和计算机教育。(贵州 都匀 558000)

[基金项目]本文系2009年贵州省教育厅自然科学类科研项目“贵州省中小学信息技术教育的现状调查与对策分析”(项目编号:黔教科20090048)和黔南民族师范学院2011年院级教改项目“民族地区高校应用型计算机人才培养实践教学体系构建研究”(项目批准号:jg-11-02)的研究成果。

[中图分类号]G642.3 [文献标识码]A [文章编号]1004-3985(2012)23-0128-02

2011年,软件工程学科经国务院学位委员会关于印发《学位授予和人才培养学科目录》的通知(学位[2011]11号)文件确定增设为一级学科(080835),同年5月,教育部组织开展第四次《普通高等学校本科专业目录》修订工作,软件工程专业被列为目录内专业(080902),而后由教育部高等学校软件工程专业教学指导分委员会编制的《高等学校软件工程专业规范》随之印发,标志着软件工程专业进入了一个规范发展的崭新阶段。软件工程专业在人才的培养目标、培养规格,教育内容、知识体系、课程体系等方面的界定已非常明确,教学方法也比较成熟。本文探讨了软件工程专业本科课程体系的构建,力求既能符合黔南民族师范学院的实际,又能凸显贵州省的地域和行业优势,培养符合社会需求的应用型软件工程人才。

一、培养目标

课程体系的构建必须以人才培养的目标为核心,使学生能依据个人的职业规划,在教学活动中自主地制定个性化的学习计划,主动地开展学习活动,最终实现人才培养目标。黔南民族师范学院(以下简称“我校”)将软件工程专业本科人才培养的目标确定为重点培养软件工程学科的基础知识和基本实践能力,培养德、智、体、美全面发展的,掌握自然科学和人文社科基础知识、计算机科学基础理论、软件工程专业及应用知识,具有软件开发能力、软件开发实践的初步经验和项目组织的基本能力,具备初步的创新、创业意识,具有良好的英语运用能力,能适应技术进步和社会需求变化的高素质软件工程应用型专门人才。

二、知识体系

软件工程教育兼具的科学教育属性和工程教育属性为课程体系的构建提供了指南。通过对SWEBOK、CCSE2004和《高等学校软件工程专业规范》的研究我们发现,软件工程学科与计算机科学、数学、工程学、管理学、经济学、系统工程学等有着密切的联系。软件工程专业本科课程体系的构建应注重发展交叉学科,以思想政治教育、自然科学、人文社科、经济管理、外语、文艺、体育、科技活动等通识教育和综合教育为基础,以软件工程学科专业知识、软件工程专业实践训练为核心设计课程体系,着重培养学生“软件需求、软件设计、软件构造、软件测试、软件维护、软件配置管理、软件工程管理、软件工程过程、软件工程的工具和方法、软件质量”10个知识域中的一个或多个,使之在软件工程理论与方法、软件工程技术、软件服务工程、领域软件工程4个研究方向上有所侧重,并体现出明显的特色,提高学生的就业竞争力,适应软件产业的发展和社会的需求。

三、课程体系

根据知识体系的要求,结合我校的办学条件、就业情况,贵州省的地域和行业优势、生源素质等实际,设计出以工程专业课和工程实践课为主体,以自然科学为基础,以人文、社科、经济管理类课程为有益补充的软件工程专业本科课程体系框架(见129页图1)。

1.理论课程。贵州作为全国“欠发达、欠开发”的省份之一,软件产业起步较晚,与发达地区存在较大差距,软件人才更为紧缺,目前在应用领域的需求比较旺盛。我校在软件工程理论研究和领域软件工程方向的办学条件尚不成熟。因此主要以软件工程技术、软件服务工程作为专业方向,设计课程体系。课程体系由公共基础课、专业基础课、专业核心课、专业拓展课、素质拓展课和实践教育课六大部分组成,具体内容和相互关系如图1。

第一,在通识课程中通过公共基础课培养学生的思想政治素质、文化素质和身心素质;通过专业基础课培养学生在简单、普适的环境中进行初步的软件开发能力和实践能力。第二,在专业核心课程中通过计算机系统基础课程培养学生运用软件工程的方法进行具体软件设计的能力;通过软件工程方法论课程培养学生在软件工程专门领域解决复杂软件设计的能力和实践能力。第三,在专业拓展课程中通过数据库系统设计、Java应用技术、中间件技术等课程培养学生在软件开发技术方向的能力;通过服务科学导论、电子商务系统结构、IT服务管理等课程培养学生在软件服务工程方向的能力。第四,在素质拓展课程中通过职业发展规划、团队激励与沟通、跨文化管理、创业讲座等内容拓展学生视野,培养学生的团队精神、管理能力和协调能力。第五,在实践教育课程中通过项目实训、企业实习、毕业设计等环节培养既有扎实的理论知识,又有实践能力的软件工程人才。

软件工程学习计划范文第2篇

关键词:软件工程,多元化教学方法,教学实践

软件工程是高等院校计算机专业的一门专业课,主要讲述了软件工程的基本原理、开发方法、开发工具以及软件项目管理。通过学习,使学生能够掌握软件项目从定义、开发到维护的一般过程,掌握指导软件开发的各种方法,能够利用工程化的原理、技术和方法进行软件项目的分析、设计、实现和维护,为今后从事实际的软件开发工作打下良好的基础。

1软件工程教学现状

20世纪80年代以来,国内各高校都陆续开设了软件工程课程,但在课程设置、教材内容、讲授重点、教学方法等方面都存在不少问题[1]。在实际教学过程中,软件工程教学效果并不令人满意,也很难达到软件工程教学目的和预期教学效果。

1.1课程内容设置及教学过程重理论轻实践

纵览国内各大高校,在软件工程课程的设置问题存在很大的差别,如开课学期、课时以及实践要求等方面,但普遍都存在理论课时过多、实践课时偏少的问题。在开课学期的确定上,有的院校没有考虑软件工程课程与其先修课的关系而平行开课;而有的院校则把软件工程课程和软件工程课程设计分在两个学期开设,严重影响了学生的学习效果。

1.2实践环节比较薄弱

主要表现在:1)缺乏相应的软件工程实验软硬件

环境。很多具体的实践内容无法开展,如系统建模和软件测试等环节;因为没有固定的软件工程实验室,各个小组成员的集体讨论机会少。2)小组内部的管理很难到位,即使每个小组都有一个组长,但要做到学生与学生之间的管理很难。3)小组成员对于实践的重视程度不同,如果协调不好就很难达到理想的合作状态。

1.3教学内容与实际脱节

就目前来讲,很多院校的软件工程课堂教学和实践内容仍然以传统的软件工程作为重点;而在实际应用中,面向对象的软件开发方法得到了更为广泛的应用,尤其是UML统一建模语言、RUP、CMM、SOA以及软件测试技术等新技术的应用。如果教师对教学内容不进行及时的调整和完善,学生所学知识将严重滞后于技术的发展。

2多元化教学方法实践探索

在软件工程的教学过程中,如果只是采用单一的教学方法,时间一长,学生很容易产生厌倦的情绪,影响了教学效果[2]。考虑到软件工程课程的理论性、实践性和工程性的特点,可以综合运用案例教学法、项目驱动式教学法和启发式教学法等多种教学方法,充分发挥各种教学方法的优势,以更好地提高教学质量。

2.1案例教学法

案例教学法是在教师的指导下,根据教学目的、教学内容的需要,通过对典型案例的剖析,引导学生分析问题和解决问题的一种启发式的教学方法。它是一种亲验性的教学方法,以学生为主体,让学生主动观察、分析和解决案例中存在的问题。与传统的灌输式教学法相比,案例教学法在于培养学生分析问题、解决问题的能力以及创造性思维能力。

在软件开发的各个阶段都可以借助案例说明如何开展各种活动。在案例的选取上要下功夫,尽可能地选取学生容易理解又能够涵盖教学内容的案例。不管是讲传统的软件开发方法还是面向对象的软件开发方法,选取的案例应该是一致的和连续的。通过学习,学生可以掌握某个系统从定义、开发到实现的整个过程。

在讲解结构化软件开发方法时,选取了学校正在使用的图书馆管理系统,分析该系统的数据需求和功能需求,然后采用面向数据流的设计方法设计体系结构。在讲解面向对象的软件开发方法时,选取学生熟悉的ATM自动取款机系统,根据需求分析确定系统的对象模型、功能模型和动态模型,然后进行类、对象、关联以及服务的设计。除此之外,在讲解开发模型的选择、白盒黑盒测试、用例建模等重要知识点时,也选取了相应的案例加以描述。在整个教学过程中,案例教学法起到了很大的作用,它使教师的讲授更加清晰,学生的理解更加深刻。

2.2项目驱动式教学法

项目教学法是指在老师的指导下,学生以个人或者小组的方式,完成信息的收集、方案的设计、项目实施以及最终评价。学习的重点在于学习过程而不是学习结果,学生在项目的完成过程中锻炼各种能力。教师在教学中已经不占主导地位,而是成为学生学习过程中的引导者、指导者和监督者。项目教学法最显著的特点是“以项目为主线、教师为主导、学生为主体”,改变了以往“教师讲,学生听”的被动的教学模式,创造了学生主动参与、自主协作、探索创新的新型教学模式。

任务驱动教学法是一种建立在建构主义学习理论基础上的教学法,它将以往以传授知识为主的传统教学理念,转变为以解决问题、完成任务为主的多维互动式的教学理念;将再现式教学转变为探究式学习,使学生处于积极的学习状态,每一位学生都能根据自己对当前问题的理解,运用共有的知识和自己特有的经验提出方案、解决问题。

在软件工程课程的实践教学中,可以采用项目驱动式教学方法,即综合项目教学法和任务驱动教学法两种教学法。在理论教学的同时及早安排学生的课程设计。学生可以自由划分成若干个小组,不同的小组可以选择不同的项目,可以选择教师推荐项目或自选项目,如:各种MIS系统、游戏软件、论坛、在线学习系统等;最终由教师根据学生情况和项目的难度最终确定课程设计题目。在课程设计初期由教师公布项目进度表以及任务划分。在实施过程中以“项目”为主线,按照软件开发的生命周期依次开展需求分析、概要设计、详细设计、编码、测试等活动;在各阶段任务的“驱动”和老师的引导下,学生通过模仿课堂教学中所讲的案例,逐步完成整个项目的开发、文档编写以及成果展示。在整个过程中,学生的学习活动是在项目开发的各个阶段及其相关活动的驱动下完成的。学生在做中学,在学中做,不仅能够更好地理解、掌握和运用知识,而且同时提高了自己主动学习能力、分析问题和解决问题的能力[3]。

2.3启发式教学法

在软件工程的课堂教学中,应该经常采用启发式教学方法,给学生独立思考的机会,尽可能地避免满堂灌。软件工程中的很多理论都可以采用启发式教学方法[4]。如:在讲授瀑布模型时,讲完瀑布模型的基本原理之后,不直接给出瀑布模型的优缺点,而把问题留给学生。在学生思考的过程中不断地给以引导,最终得出:瀑布模型是一种线性模型,各阶段具有严格的顺序性,使用简单;但对于实际的开发过程瀑布模型过于理想化,各个阶段很难一次完成,一般都有一个迭代的过程。接下来再引导学生思考瀑布模型适合什么类型的软件项目开发,最终完成瀑布模型的学习。

又如,在讲完编码开始学习软件测试时,可以先让学生思考“在之前的各个阶段都进行了严格的质量控制,为什么还需要进行软件测试?”这个问题,使学生在问题思考的过程中充分认识软件测试的必要性和重要性。在课程设计过程中同样可以采用启发式教学方法,针对学生的阶段成果提出一系列思考问题,如:需求分析是否全面?数据库设计是否合理?等等,让学生在老师的启发和引导下逐步完善自己的工作。在启发式教学过程中,老师需要针对学生的反应进行正确的引导,对学生的回答进行总结和完善。学生参与其中,可以很好地调动学生的学习积极性和主动性,加深对知识的理解和掌握。

综上所述,每种教学方法都有各自的特点和适用环境。在软件工程课程的理论教学和实践教学中应该综合运用上述各种方法以及其他教学方法,让学生充分地理解和掌握所学知识,从而更好地运用知识去解决实际问题。

3软件工程教学改革中应注意的几个问题

在本文第二节中已经对软件工程课程的教学现状进行了分析,总体来讲主要在课程设置、教材内容、讲授重点、教学方法等方面存在一定的问题,影响了教学效果。本人在多年的软件工程教学中,不断进行课程教学方法的改革,通过抓自身、抓学生、抓过程、抓实践等手段,灵活运用多种教学方法,提高了教学质量,取得了较好的教学效果。具体来讲,主要做好以下几个方面。

1) 准确把握课程教学内容。

在实际的教学中,可以通过综合多本教材尤其是国外的优秀软件工程教材,取长补短,及时调整教学内容,不断引入软件工程的新技术和新方法,在保证学生掌握核心思想的同时,不断拓宽他们的知识面,了解技术发展的前沿。

2) 积极调动学生的学习兴趣和主动性。

学生的学习兴趣和主动性在提高学习效果方面起到了很大的作用。可以在绪论课中结合考研和工作强调本门课程的重要性,激发学生的学习热情。课程内容的讲解可以结合学生熟悉的生活中的事情,如:讲到项目计划,可以结合学生制定的学习计划,其作用很相似,学生也比较容易理解。

3) 灵活运用多种教学方法。

如第三部分所述,在教学中应该结合各种教学方法的特点,充分发挥各种教学方法的优势,取得更好的教学效果。

4) 综合运用系统演示、多媒体、黑板等多种教学手段。

多媒体呈现的信息量大、丰富多彩、显示清晰,但对一些细节问题还需要借助于黑板,这样讲解会更加清楚。实际教学中应该综合运用多种教学手段,丰富课堂教学过程。

5) 理论教学与实践相结合。

软件工程课程的实践性特点决定了在教学中应该重视实践环节。通过实践,加深对理论知识的理解、掌握和运用。

6) 重视作业环节。

软件工程课程的理论性和实践性要求教师必须重视作业的安排,一些重要的概念和基本方法必须做练习,如:需求分析阶段的数据建模、功能建模和面向对象建模;面向数据流的软件结构设计;详细设计工具的使用;测试用例的设计等等。作业批改完毕,应及时安排习题课,对作业中普遍存在的问题加以分析和讲解,加深学生对知识的理解和掌握。

7) 课程考核多样化。

作为实践性课程,课程考核的重点不是理论考试成绩,而是学生能否在软件开发的过程中贯彻软件工程学的思想和方法。因此,应该加大实践考核(实验和课程设计)的比重;同时,在笔试题目中综合性和设计性题目应占主要部分。

8) 不断提高教师自身素质。

教师自身素质的高低在一定程度上影响着课程的教学效果。在日常教学中,教师应该阅读大量相关书籍,综合多种教材,取长补短,精心备课。可以通过申请进修或参加培训,提高自身的业务水平;参与课题研究或项目开发,提高自身的科研水平。知识丰富了,水平提高了,上课自然会游刃有余。

4软件工程教学效果及不足

经过近几年的教学改革和实践,本课程取得了较好的效果。从学生反馈的信息来看,普遍认为:课堂教学内容丰富,能够理论联系实际;通过典型案例将抽象的软件工程方法具体化、实例化,易于接受和理解,教学效果良好;实践教学通过项目开发的实训,体验了就业职位角色,明确了工作岗位的技术能力要求,为未来就业提供了一次项目演练的机会。通过本课程的学习,学生的学习主动性和实践动手能力有了很大的提高,在后续的毕业设计中很多同学都能够较好地运用软件工程的思想和方法完成系统的开发,尤其是工具的使用和文档编写都非常规范。

虽然教学改革取得了一定的成果,但在课程案例的选择和建设、软件工程实验平台的搭建、软件工程教材的编写等方面仍然需要进一步地改革和探讨。

5结语

软件工程课程具有较强的理论性、实践性和工程性。通过深入分析软件工程学科的当前发展趋势和现代软件工程人才的社会需求,积极探索和实践软件工程的课程教学。在教学内容方面,突出先进性、系统性和工程化;在教学方法方面,综合运用案例教学法、

项目驱动式教学法和启发式教学等多种教学方法;在教学实践方面,围绕课程的主要教学内容,选择合适的项目进行小组合作开发,取得了较好的教学效果。

计算机技术尤其是软件工程技术发展很快,所以软件工程课程也需要持续不断的教学改革。在今后的教学工作中,在保证教学内容的实用性和先进性的同时,通过校企合作、开发大型项目模拟环境等途径为学生创造更好的学习和实践环境;科研与教学相结合,以科研促教学,不断进行更为深入的教学改革,以更好地提高教学效果。

参考文献:

[1] 尹锋. “软件工程”课程教学改革初探[J]. 长沙大学学报,2004,18(5):77-80.

[2] 马林兵,王海仙. “GIS 软件工程”课程的多元教学法探讨[J]. 高教论坛,2008(5):17-19.

[3] 仁青诺布,格桑多吉. 项目驱动式教学方法在计算机课中实施过程研究[J]. 大学学报:自然科学版,2008,23(1):67-69.

[4] 孙艳春,王立福,梅宏. 软件工程本科教学的探索与实践[J]. 计算机教育,2009(16):113-115.

The Study and Practice of Teaching in Software Engineering Course

LI Xiu-fang, ZOU Hai-lin

(Department of Information Science & Engineering, Ludong University, Yantai 264025, China)

Abstract: Software Engineering is a specialized course with highly theoretical, practical and engineering properties. This paper firstly analyzes the current teaching situation of the Software Engineering course, and then several effective teaching methods about Software Engineering teaching are studied. At last, based on the teaching practice, some feasible methods to improve the teaching quality are put forward.

软件工程学习计划范文第3篇

关键词: 高职院校 移动学习 PRECTO

一、研究背景

信息化时代的到来,通信技术的迅猛发展,移动终端普及率的持续增高,给“移动学习”的实现创造了条件,“移动学习”的概念早在2000年引入我国,限于通信技术发展的水平与节奏,各层次院校、各学科领域开始大规模尝试与教学活动相结合始于2014年[1]。武汉市市属高校教学研究项目“移动学习在高职英语助考中的应用研究”成员试图将移动学习引入高等学校英语应用能力考试备考,该考试是高职学生在校阶段的英语水平考试,涉及的考生群体广,社会公信度高,在备考教学做出改革性探索,有利于提高考试通过率和学习绩效,进而逐渐养成英语自主学习的习惯。项目组成员于2015年2月至5月期间,在武汉软件工程职业学院开展了周密的调研工作,以便准确把握学生备考需求,改革“讲-练-考”式备考现状,提出系统化的方案和意见。

二、研究方法与内容

本研究采用的是问卷调查法,对象是武汉软件工程职业学院商学院2014级的学生,涵盖了7个下属学院的14个不同专业,分别是环境与生化工程学院、艺术与传媒学院、商学院、汽车工程学院、电子工程学院、机械工程学院和计算机学院。被调查对象覆盖面广,随机性大,具有一定的代表性。本次调查问卷通过问卷星平台发放,通过所在班级的英语任课教师将问卷链接发送到班级群,学号为单数的学生进行填写,在15天的填写有效期内,共回收问卷362份,其中有效问卷358份,有效率98.8%。本问卷共涉及学生利用移动终端进行英语移动学习的状况、学生备考PRECTO学习状况和学生的需求与建议三个方面。

三、研究结果

(一)学生利用移动终端进行英语移动学习的状况

1.学生对移动学习概念的了解和接受程度:问卷中第2题涉及此方面,只有20.54%的学生表示了解移动学习的概念,其余79.46%的学生表示对移动学习的概念不清楚。

2.学生进行英语移动学习的可行性条件:问卷中第6、7题涉及此方面,分别询问学生对每个月流量费的接受程度和移动设备的普及情况,96.43%的学生拥有智能手机或平板电脑或笔记本电脑,70.54%的学生可接受每月5到20元流量费,截止到问卷调查的时间节点,学院的各栋教学楼和图书馆均已开通免费WIFI热点,在校学生可采取使用免费WIFI为主、自费流量为辅的模式开展英语移动学习活动。

3.学生进行英语移动学习的现状:问卷中第8、11题涉及此方面,主要考查学生在自发状态下自主进行英语移动学习的情况,数据表明,学生使用最多的是即时通讯软件QQ,占比92.86%,英语学习网站或APP使用者几乎没有,这说明学生自主学习英语的积极性非常低,体验和挖掘英语网络学习资源的意识非常薄弱,亟待引导。另外,对于碎片时间(少于20分钟)的利用率较低,只有12.5%的学生会利用碎片时间做学习上的思维整理与知识回顾,对碎片时间存在缺少管理和利用意识。

(二)学生备考PRECTO学习状况

1.学生对PRECTO的认识及态度:问卷中第3、4、5题涉及此方面,75.9%的学生非常重视PRECTO考试,考前两个月平均每天花半小时以上复习备考的人数占比88.39%,青睐教师进行历年真题讲解与自我模拟练习相结合的备考模式的学生占43.75%,远超过期待利用移动终端进行复习备考26.7%的占比,说明学生还是保留有较强的备考模式惯性,对于移动学习备考这种新模式尝试的信心和把握不足。

2.学生将移动学习应用于PRECTO备考的最大困难:问卷中第12、17题涉及此方面,学生对当前通过移动设备在互联网查找的实用英语三级备考资料满意度不高,61.61%的学生认为网络资源具有相似度高,无针对性,讲解不详,缺乏科学论证的特点,面对这样的资料信息,他们心存疑虑,欠缺适合的平台互动交流,没有安全感。

(三)学生的需求和建议

1.学生最希望获取的PRECTO备考资源的类型:问卷中第9、10、16题涉及此方面,学生最希望获取的备考资料模块依次为阅读、写作、听力、翻译和语法,这与PRECTO考试所设计的模块分值配比及学生的得分率是一致的。最常使用的英语资源素材类型依次为文本、音频、视频、图片和动画。比较一致的是,学生均认为移动端备考资料的推送需系统化、日程化。

2.学生对移动学习应用于PRECTO备考的意见:问卷中第13、14、15题涉及此方面,64.29%的学生对于移动学习应用于PRECTO助考还是抱有愿意尝试的态度,对于备考的效果能否落到实处是他们最关心的问题,其次,必须有自主学习后师生及生生之间的反复交流。

四、结论

经过调研,我们发现高职学生已然接触并在一定程度上理解了移动学习概念,但由于认知的局限,还存在很多问题,具体表现在:

1.移动学习行为呈现出无序、凌乱的特点。

大多数学生没有制订符合认知规律的学习计划,或是不具备循序渐进的节奏,以致移动学习行为如同昙花一现,不能持续,也就不会收获较好的学习效果。

2.移动学习行为还不巩固,亟待强化。

行为的发生需要一段时间的坚持反复才能强化成习惯,基于高职生的学习及认知特点,在学生尝试移动学习的初级阶段,需要外力作为辅助对其进行有规律的强化,方能逐渐在撤销辅助后养成自主学习的习惯。

3.学生的疑虑影响参与度。

不可否认的是,每个学习者对新型的学习方式的接受有快慢之分,体验后众说纷纭,褒贬不一,均属于正常现象,应当建立规模适中的学习共同体以供学习、交流,方便师生及生生之间互帮互助、答疑解惑。

因此,在移动学习式PRECTO备考体系的构建过程中,要坚持学生学习主体地位的引导,偏离正常学习轨迹的告诫,以及线上线下相结合的互动交流,才能帮助高职学生顺利渡过“尝试”阶段,固化为稳定的学习习惯。

参考文献:

[1]庞晓宁.高职院校大学英语移动学习模式现状调查与研究[J].长春教育学院学报,2016(02).

[2]于芳.移动英语学习的特点及存在的问题[J].外语交流,2015(07).

[3]胡茶娟,沈春蕾.国内移动英语学习研究的现状分析与思考―基于国内十年(2004-2014年)研究的分析[J].中国远程教育,2015,(10).

软件工程学习计划范文第4篇

关键词:软件工程 计算机软件 网络教育 技术研发

计算机自20世纪40年代诞生以来,随着计算机技术在教育领域的广泛应用,网络教育应运而生。软件开发技术的日趋完善为网络教育飞速发展提供了技术支持。经过近二十多年来教育技术的发展,已经向社会的各个领域渗透。随着计算机应用的普及、深化,计算机软件技术的规模越来越大,随着网络教育的不断发展,软件工程的重要性也随之突显出来。

1 计算机软件工程教育的特性

1.1 对于计算机应用软件来说,小型的软件一般可以由某个人就能够完成开发工作。而对于大型应用软件,比如计算机辅助设计软件、大型仿真训练软件,其开发工作比较复杂,单个人的力量不够,往往需要多个人来共同完成。在这些大型应用软件的开发过程中,为了保证应用软件的质量,必须遵循相关的开发原则,运用相应的开发方法,并协调好开发人员的工作,只有这样才能收到更好的效果。

1.2软件是客观世界中问题空间与解空间的具体描述,它追求的是表达能力强、更符合人类思维模式,具有构造性和易演化性的计算模型。软件工程是应用计算机科学理论和技术以及工程管理原则和方法,按预算和进度实现满足用户要求的软件产品的定义、开发、和维护的工程。

1.3软件产业是信息产业的核心,是国家信息化的基础和支撑。软件产业具备了知识经济时代先进制造业的特点,以及高人力资本含量、高技术含量和高附加值的现代服务业特点。

1.4计算机系统的发展,推动了国家信息化的深入,促进了产业的融合升级。在这一过程中,软件更体现出系统复杂化、应用简单化,产业服务化、生产工业化的发展趋势。随着软件技术的发展、产业结构的不断调整、产业的逐步优化升级,软件人才的结构和人才需求也产生了新的变化。

2 计算机软件对教学的作用

2.1在传统的电子技术教学中应用三维虚拟技术或是二维动画软件可以快速形象、全面完整的构建实验原理,模拟实验过程,即时展示实验结果,极大的提高教学效率,保障完成教学任务。把抽象复杂的教学难点转变为具体简明,有助于提高学生认知。

2.2从教育的角度看,为了适应软件产业的发展,满足软件产业发展对人才的需求,需要尽快地完善科学教育、工程教育体系,形成完整的软件工程人才培养体系。软件产业格局与软件工程人才培养体系之间的关系如图1所示。

2.3利用网络平台可以为学生创设更加开放灵活的学习环境,除了在课堂上由教师组织引领观看引导学习之外,还可以在课外时间凭据个人意愿有选择的、自觉主动的进行学习探索,通过论坛发帖、聊天室或聊天工具等方式与教师或其他学生合作交流,协同研究,共同完成知识的掌握。如右图所示,学生可以选择“我的帐号”中的“系统绑定”对自己的学习内容进行绑定。

2.4软件工程教育体系需要多层次、多样化。比如,在本科教育阶段,重点培养软件工程学科的基础知识、基本的实践能力。而研究生教育阶段,首先要培养扎实的理论基础、软件工程技术和方法,然后再根据人才需求和职业发展分为两种培养类型。在学术研究型方面,主要是培养从事基础研究、应用基础研究和关键技术创新的能力,具有理论创新和技术创新能力,培养的是软件工程基础研究人才;在工程应用型方面,主要是培养从事应用研究和大型软件工程设计、开发、组织、管理的能力,具有技术创新和工程实践能力,培养的是软件工程工程技术人才。多层次、多样化的软件工程教育体系可以用图表示。

3 计算机软件在教学中的应用

3.1综合考虑。计算机的应用和功能的正常使用离不开硬件和软件,只有硬件和软件得到很好的组合,计算机才能正常工作,完成相应的任务。在计算机的资源配置上,既要考虑硬件资源又要考虑软件资源。就软件资源来看,它包括系统软件和应用软件。系统软件的主要目的是实现对计算机的管理、监控和维护,包括自检程序、操作系统等等。

3.2合理应用。将计算机软件技术引入到电子技术教学当中,目的是为了高质量完成教学任务,提高学生信息素养、实践能力及创新精神。但计算机软件作为教辅手段,不可避免的受到场地设备师资等客观条件的局限。如盲目追求教学形式的新颖独特,只会南辕北辙,如何选择恰当的教学内容,合理应用现代化计算机软件及网络技术,是当前我国中职教育中实现电子技术教学的全新发展的重要前提。

3.3结合实践。辅助教学软件的大量开发和实践应用使网络教育具有更加灵活的教育方式,突显网络教育的时代特色,丰富的教学软件资源使学生根据自身特点制定学习计划、选择学习内容、把握学习时长、掌控学习进度,极大地调动了学生自主学习的积极性;有利于学生自学能力的培养。

4 计算机软件的研发要点

4.1一般来说,软件的生命周期分为六个时期,也就是六个阶段,只有做好每个阶段的研发工作,才能提高整个软件的研发水平和质量。对于每个阶段的研发,都严格遵循相应的标准和方法,做好衔接工作,前一阶段的结束就是后一阶段的开始。为了提高整个软件研发的质量,对于每个阶段的质量都要把握好,提高每个阶段的质量。

4.2在进行研发的时候,首先必须做好严格的定义和预先说明,在系统研发的初期,研发人员就能够对软件的功能和信息需求做出全面的认定。在边研发的时候应该对该技术存在的无法详细描述输入、处理或输出需求,不能确定处理算法的效果、操作系统的适应性等问题有相应的认识,研发和认识应该同步进行。

4.3在软件研发的时候,只需要说明软件所要实现的内容,而不必要说明如何去实现。该研发技术能够根据系统的要求,确定相应的规范,并进行分析,自动设计,自动编码,从而实现计算机应用软件的开发工作。

5 计算机软件安装与维护的关键技术

5.1计算机组装与维护课程的教学实施,相对来说比较难处理。硬件上要对计算机进行拆装;软件上要在一个裸机中安装软件。所以通常的做法是将学校淘汰下来的旧计算机用于课程教学实训,有条件的学校,可以用较好一些的计算机,或者在旧计算机上更换一些配件。这些旧计算机性能较差,再经过学生硬件组装、软件安装的实习,就更勉为其难了,教学的效果也大打折扣。

5.2利用计算机房实施软件安装与维护教学。各高职高专学校都有数量不等的计算机房,计算机配置相对来说也不会太低,且计算机配置都相同。计算机房一般都有投影、教学控制软件等设施,便于教师进行教学演示和临时文件分发。计算机房的计算机都装有各种教学软件,为了保护软件系统,还装有保护卡(我校机房用的是联想慧盾保护卡),这就注定了不可能提供一个完整的裸机。综上所述,计算机房用于计算机软件安装与维护教学,只有利用保护卡开放一个启动分区,或利用虚拟机、利用虚拟光驱软件等手段,将安装分区内容布置到每一台计算机上,这就完成了计算机软件安装与维护的教学环境布置。

5.3计算机软件安装与维护实施环境。在使用计算机软件发展电子技术教学的过程中,要时刻关注全国及至世界电子教育界的同行们,多沟通交流互相学习,最大限度的利用网络资源,在对他人上传到网络上的课件教案在尊重其知识产权的基础上,进行合理的借鉴使用,一方面可以提高自己的知识层面增加专业能力,另一方面可以节省课件制作的时间和精力降低教学劳动强度。作为教师还要将计算机软件及网络延伸到课后,通过作业或任务引导学生学会充分利用互联网络的海量信息和资源,尝试独立寻求答案解决问题。

6 结束语

总之,我们在计算机软件的开发中,不能单一的选择某种方法,单独运用某一开发技术。应该根据应用软件的性质和功能,来选择恰当的开发技术,以取得更好的开发效果。

参考文献:

[1] 蒋友明.计算机教学中任务驱动教学初探[J]. 中国职业技术教育,2003,(8).

[2] 丁俊多.媒体技术在计算机教学中的应用[J].福建电脑.2006年第5期

[3] 马占山多.媒体教学的优势及其存在的问题和对策[B].青海师专学报(教育科学).2005年第6期

[4] 李聪慧. 计算机教学中学生创新能力的培养[J]. 职教论坛,2004,(20).

软件工程学习计划范文第5篇

2006年北大全面开展四年一度的教学改革讨论和实践,本次教学改革校方总体思路是“树立学生为本的观念,增加学生对于课程、专业的选择空间。尊重学生的个性特点,因材施教。”许智宏校长提出:“大学是培养人的,大学是要培养特殊的产品――人才。但是大学不是工厂。在计划经济时代,我们培养的人才都是一个模子出来的。现在的社会需求是多方面的,同学们的兴趣也是多方面的。作为一名植物学家,我更希望看到校园是多元化的,希望大学是个花园。”

作为北大最大的一个学院,信息学院培养了全校近六分之一的本科生,其中计算机专业又占了信息学院三分之一的大比重,另有三分之二为电子学、微电子学、智能科学的学生。北大关于教学改革的需求促使我们认真审视并重新设置北大信息学院本科计算机专业的课程体系。另一个方面,随着计算机和通信技术近十年来的蓬勃发展,中国逐步步入信息化社会,国家“十一五”规划关于创新型人才培养的需求,也要求我们设置更适应国家信息化建设和发展需求的先进学科体系。

在此背景下,我们研究了国际上关于计算机课程体系的IEEE/ACM CC2005系列规范,研究了排名最靠前的MIT等美国大学的计算机相关专业本科课程设置,重点研究了以多元化培养ThreadsTM方案而走在教学改革前沿的佐治亚理工大学(GeorgiaTech),实地考察了香港最好的3所大学,在这些调查和研究的基础上提出了我们“重视理论基础、加强工程实践、细化专业引导”的教学改革方案,本教改方案在2007年初全院教学研讨会议上进行了广泛深入的讨论。

2 国际知名学校计算机专业课程体系设置情况

从著名的Computing Curricula 1991到现在尚未完成的Computing Curricula 2001(目前称为CC2005),中间经过了十多年。万维网Web的出现以及在全世界的迅速普及,计算机在各行各业的深入和广泛的应用,使得计算的概念在过去的十年里发生了巨大的变化。CC1991将计算机科学、计算机工程和软件工程融合在一起,而CC2005包含五个相对独立的部分:CCCS(计算机科学)、CCCE(计算机工程)、CCSE(软件工程)、CCIS(信息系统)和CCIT(信息技术)。其中CCIS与我们国内的“信息管理系”(原图书馆系)比较接近。教育部计算机专业教育指导委员会2001-2005年进行了广泛深入的调查研究,于2006年也正式推出了计算机科学方向、软件工程方向、计算机工程方向、信息技术方向这四个计算机科学与技术本科专业规范,以有效地指导不同办学单位的定位,鼓励按照多规格发展思路办学。

我们研究了MIT、CMU、UC Berkeley、Stanford、Harvard、Princeton、GeorgiaTech等大学的计算机相关专业本科课程设置,发现各大学在保持其各自办学特色的基础上,也逐渐吸纳了CC2005的一些课程改革理念,例如Berkeley在计算机理论、计算机工程方面都开设出系列的课程;Princeton在计算机工程、信息技术等方面有明显的方向分流;MIT明显地强调EE和CS的融合,其硬件课程非常重,而硬件和软件实验课程都很扎实;Stanford的选修课程非常丰富,可以分出算法理论、数据库和信息系统、图形和人机交互、网络与分布式系统、人工智能、软件系统设计等方向。

2.1 GeorgiaTech的线程设置

在着力于培养优秀工程师的教学改革方面,佐治亚理工学院校长韦恩・克劳福(G. Wayne Cloush)走在了前列,从20世纪90年代开始,他在招生政策、交叉学科、人际沟通、高屋建瓴的工程素质训练等方面作出了很多成功的改革,并得到了学生和社会的认可,他的观点就是应该“提供更恰当的教育,而不仅仅是更多的教育”(《世界是平的》――Thomas L. Friedman)。

2004年,佐治亚理工大学计算机学院提出了计算机专业人才的8个专业线程(Threads):计算建模(computational Modeling)、嵌入式系统(embodiment)、计算机基础(Foundations)、网络和信息技术(Info Internetworks)、人工智能(intelligence)、媒体技术、计算机与人(people)、计算机平台(platforms)。每条线程代表的不是垂直方向,不以传授给学生一套固定技术和知识为目标。线程代表的是水平方向,其目标是让学生广泛积累各种技能和学习经历。

自2006年秋季开始,佐治亚理工大学计算机学院开始采用全新的ThreadsTM培养方案。ThreadsTM包含线程和角色两个构件。线程是学生的计算身份,由两个交织的线程决定。一个线程就是课程的一个子集,它提供了一组直觉的、灵活的和交互强化的课程,以帮助学生构建某一计算领域的独特技能。获得计算机专业的学位必须通过两条线程的课程,学生在第二学年才开始选择方向,而且允许他们灵活地调整。角色则代表学生的学习计算机技术和技能的轨道。

如果说线程是学习内容,那么角色就是学位与现实世界的桥梁。目前,佐治亚理工大学计算机学院定义了实践者、企业家、发明家和交流者四种角色,学生可选择一个或多个角色获得学分,这些角色帮助学生进行课程选择并指导他们选择学院提供的课外活动。

例如,一个想成为实践者的学生就会选择实验室课程或新架构工作室课程,因为该类课程提供了密集的实践技术。而一个想成为企业家的学生则可在管理学院修一个或多个学分并通过参与新的计算项目,实现计算机与管理方面的跨学科学习。

由此可见,佐治亚理工学院的ThreadsTM培养方案提出了一种新的组织课程的方法,解决了长期困扰计算机课程设置的僵化、缺乏灵活性与透明性等问题,代表了一种远离垂直方向的课程设置趋势,即多元化、多方向的培养模式,并废除了单一核心课程加一堆选修课程的模式,构建了一种长期的动态的课程体系。该培养方案的基本目标是培养学生终身学习及自我调整适应未来社会需求的能力,并给予了学生在广泛的领域中选择专业方向,以及将个人学习计划纳入市场大环境中的机会。

2.2 对三所香港名校课程体系的考察

2006年12月,我们在对香港大学、香港中文大学、香港科技大学这三所大学实地考察的过程中,仔细研究了各个大学的计算机相关专业本科课程设置,并与负责课程设置的教授讨论了他们关于课程改革的设想。香港的同行也十分重视CC2005的课程体系,在他们的课程改革中也参照了该体系的思想,而且大家都非常重视数学基础和编程基础。港大和中大具有比较浓厚的人文基础,在人文和通识教育方面的课程很有特色,例如“Professional and technical communication for computer science”、“Engineering organization and management”、“Engineering and Society”、“Engineering economics and finance”、“Professionalism and ethics”。

香港大学率先完成了新课程体系的设置,除了把IT的内容融合到SE中以外,他们的课程方向基本上体现了CS、CE、SE、IS这4方面的内容。尤其是他们关于信息系统集成方面的课程很有特色,这门课程实用性很强,而过去国内外大学都很少开设。学生毕业后很多都从事系统集成工作,即使将来作研究,具有系统集成经验也是非常重要的。

中文大学的CS、CE两个方向的设置非常明显。而且他们正在进行新的课程设置,准备提供更多的选修课程,使得学生在高年级能够进行专业分流,例如数据库、图形图像处理、网络与信息系统等。中大有一个非常成功的work-study项目,学生保留学籍到公司工作半年到一年(相应地延长学籍),然后回来作毕业设计,每届学生有50%以上选择参与该项目。

香港科大的选修课程比较丰富,也有CS、CE两个方向。明显地提供了数据库、网络、图形图像、模式识别等系列专业课程,有些课程实际上是与研究生合上。科大非常重视程序设计能力训练,有5门编程课程。另外,科大对于程序设计原理、数据结构、面向对象程序设计、算法分析与设计、软件工程、研究性学习、毕业论文等课程,设置了“honor track”(优秀学生班),进入优秀班的学生大约为全体CS、CE学生的1/8,共30名左右。学生并不固定,需要通过任课教员的考试或认可,并没有强制的成绩限制。优秀班授课广度深度和教学进度都高于普通班。优秀班的成绩评定不受正态分布的限制,完全是教员说了算。

3 关于北大信息学院计算机专业课程的建议

近年来,学生希望学校在课程和专业选择方面提供更广阔的空间,例如北大信息学院计算机系有一半以上的学生选修经济双学位,还有一些学生选修数学双学位,2006年秋季学期末一位大四的学生总共参加了11门课程的考试“5门专业+2门通选+马政经+3门双学位”。一方面,说明有些学生希望加强数学训练、为将来科学研究打好理论基础;另一些学生有扩展经济学和管理学知识领域的需求,以适应将来的软件项目管理角色。另一方面,这样大范围的学生选修双学位,势必多数学生处于应付作业、疲于奔命的状态,而且这种盲目从众、缺乏指导的选课,不利于我们有计划地培养计算机专门人才、提高毕业生专业素质和社会适应性。

我们必须进一步解放思想,落实科学发展观,以人为本,以学生为本,尊重学生的个性差异,增加学生对于课程、专业的选择机会。我们要有时代责任感,根据学科建设需要和社会人才需求,依托北大信息学院现有的科研力量,创出具有北大特色的新课程体系。

从学科建设和人才培养来看,IEEE/ACM的CC2005课程体系规划了5类人才:计算机科学(CS)方面的专家主要关注计算的理论和算法,重点在于计算的理论基础;软件工程师(SE)主要关注大规模软件在它的生命周期内的开发与维护;计算机工程(SE)专家致力于开发和维护基于计算机的产品;信息系统(IS)专家关注信息资源获取、部署、管理以及在组织内的使用;信息技术专家(IT)则在一个组织或社会环境中通过计算技术的选择、创建、运用、集成和管理来满足用户的需求。

考虑到北大的研究型综合性大学的特点,不适合建设IT方向,而北大的信息管理系(原图书馆系)比较符合IS的培养方向,表1主要比较CC2005对CE、CS、SE三个方向在各知识领域的不同强度要求。

北大是一所研究型的综合性大学,具有浓厚的人文背景。北大信息学院在计算的理论和算法、计算机软件系统和软件工程、电子工程等方面有雄厚的科研基础和教师力量,我们可以在CS、CE、SE这三个领域开设出很强的系列课程。讲得通俗一点就是北大计算机专业毕业生可以做三件事情:计算机软件、计算机硬件及计算机信息管理、处理和应用。

课程改革的总体思路是保持基础扎实的传统(数学、程序设计、体系及系统软件基础课),打通本科生选修研究生课程的通路,增加与最新计算机技术接轨的新技术课,在计算机软件(对应于CS)、计算机硬件与体系结构(对应于CE)和信息技术及应用(对应于SE)这三个专业方向上进行课程建设。增加学生的选择意味着学院要开设更多更好的课程,我们将采取对于基础课因岗聘人、对于新技术课采取因人设课和因岗聘人相结合的建设方式。

北大计算机软件(计算机科学)方向目前课程已比较完备,可以与智能系共建一些理论课,例如随机过程、信息论基础、机器学习导论等。

计算机硬件(计算机工程)方向可以与电子学系共建,在软件的基础上开设一些硬件相关课程。

信息处理及应用(软件工程)方向可以采用本院教授和公司共建的方式开设一些实用性较强的课程。

北大毕业生要求总学分为140分,其中英语政治等公共必修课占了24学分、通识教育类选修课占16学分、毕业论文6学分,只有94学分可以用于专业课程。

在这些专业课程中,有一些是共同的专业基础课程:数学物理基础课程26学分,程序设计基础课程12学分,专业数学基础12学分,软件基础10学分,硬件基础12学分。对于不同的专业方向,其基础课程要求也不一样。例如,对于数学物理基础课程,学生可以选择偏数学类(CS方向),或者偏物理类(CE方向),或者数学物理基础都比较均衡(SE方向)。

还有22学分的计算机专业选修课程,分为计算机相关理论、计算机技术、计算机应用及新技术三个大类。

下面是各基础课程和专业选修课程的学时学分要求。

1.数学物理基础 26学分

学生可以根据情况自由组合,可能的组合:(1)偏数学类(CS方向,或智能方向),1+2+(5,6,7)中的一门;(2)偏物理类(CE方向,或者电子、微电子学方向),3+4+5+6+7;(3)数学物理基础都比较均衡(SE方向),2+3+(5,6,7)中的任意两门。对偏物理类的CE方向学生建议将(5,6,7)改为普通物理(上、下)。

学生可以根据情况自由选择专业方向,组合自己感兴趣的课程。学生的选择需要班主任、导师等教师肩负更多的指导责任。需要解决的问题是:很多基础课程都是大一就开设的,此时有很多学生对于计算机专业的整体面貌、对专业方向(大方向为计算机、智能、电子、微电子,小方向为CS、CE、SE)的选择都不太确定。因此需要班主任和导师引导学生进行正确选择,而且对于那些将来兴趣改变了的学生,应该允许他们转换方向并补修相关基础课程。

2.程序设计基础(12学分)

强化动手能力,每学期开始考试,合格者可以免修该课,同时选修一门相应的课程难度更深的课(相当于香港科大的honor course),对于大班课,增加习题课辅导的环节。

6.计算机专业课程(22学分,8-10门课)

以下1-3是目前已经开设的课程系列,对三个专业方向的学生都是开放的。4-5是准备建设的“计算机体系结构”和“信息系统及应用”两个专业方向的相关课程系列,其他方向的学生也可以选修。

(1)计算机相关理论课程

建议:打通本科生选修研究生课程的通道,对于将来进入本院读研的高年级本科学生,其学分可以记入研究生课程;对于毕业出国留学或直接工作的学生,其学分可以转入本科成绩册。

下面,对三个专业方向的办学定位和课程设置分别予以介绍。

3.1 计算机软件专业方向(计算机科学,CS)

本专业方向“计算机软件”的名称借用北大计算机系传统的叫法,比较接近于CC2005的“计算机科学”CS方向。“计算机科学”是一门研究计算机和可计算系统的学科,包括它们的理论、设计、开发和应用技术。主要的领域包括算法与复杂性、程序设计语言、软件设计与理论、数据库系统、人工智能、计算机系统、网络、人机交互、计算科学等。涉及数学、概率、逻辑、心理学等方面。注重理论知识的教学,培养学生系统地掌握计算机科学理论、计算机软硬件系统及应用知识,基本具备本领域分析问题解决问题的能力,具备实践技能。CS方向毕业的学生适合于进入计算机专业相关研究领域攻读硕士、博士学位。

CS方向建议课程体系如下:

3.2 计算机体系结构专业方向(计算机工程,CE)

“计算机体系结构”的名称比较能体现北大在计算机体系结构方面的研究和人才培养,专业方向比较接近于CC2005的“计算机工程”CE方向。计算机工程学是现代计算系统、计算机控制设备的软硬件设计、制造、实施和维护的科学与技术。计算机工程学牢固建立在计算、数学、科学和工程学的基础上,并应用这些理论和原理解决在软硬件和网络的设计过程中面临的技术问题。计算机工程学是计算机科学和电子工程的交叉学科。为了设计小规模电子系统、微处理器和计算机系统,计算机工程学特别加强了对数字逻辑设计部分的要求。

设计是所有工程的根本。对计算机工程师而言就是应用科学和数学理论、原理设计硬件、软件、网络和工艺解决技术问题。从根本上来说,这是考虑到组织结构、技术、工艺、方法、接口和部件选择等因素,并经过深思熟虑之后的选择过程。毕业生必须熟悉计算机系统原理、系统硬件和软件的设计、系统构造和分析过程。他们必须拥有系统级视点,深刻理解系统如何运行,而不是仅仅知道系统能做什么和使用方法等外部特性。一个计算机工程师应具备设计、建立和调试软件与硬件系统的亲身经历。

基础知识包括基础科学、离散和连续数学以及概率与统计的应用。计算机相关的课程都来自于计算机体系结构、算法、程序设计、数据库、网络、软件工程以及通信。电子工程相关的课程一般来自于电路、数字逻辑、微电子、信号处理、电磁学以及集成电路设计。

CE方向的建议课程体系如下:

3.3 信息系统与应用(软件工程)专业方向要求课程

“信息系统与应用”的名称比较通俗,专业方向比较接近于CC2005的“软件工程”SE方向。“软件工程”是一门用系统的、规范的、可度量的方法开发、运行和维护软件的学科。主要的知识领域包括:计算基础、数学和工程基础、职业实践、软件建模与分析、软件设计、软件验证与确认、软件演化、软件过程、软件质量和软件管理。软件工程教学既重视理论知识和较高层次分析问题、解决问题的方法,也重视软件设计和工程实践。培养掌握科学思维方法、工程设计方法和良好工程素养,具有软件开发能力,具有软件开发实践和项目组织的初步经验,能适应技术进步和社会需求变化的高素质软件工程专门人才。

工程活动以设计为中心,设计在软件工程活动中占有十分重要的地位。为了满足项目需求,工程设计过程必须对潜在的冲突和约束进行折衷。工程设计涉及技术、经济、法律和社会等方面的问题。因为软件的特殊性,软件工程与传统的工程学不同。软件工程更关注抽象、建模、信息组织和表示、变更管理等。软件工程在产品的设计阶段必须考虑实现和质量控制。持续的演化是软件产品的重要特征。软件工程设计的关键是工程设计决策,它将用于软件抽象的各个层次。软件工程的相关学科有计算机科学与技术、数学、计算机工程、管理学、系统工程和人类工程学等。

SE方向的建议课程体系如下:

4 结束语

上述课程设置建议可能会在课程改革过程中进一步修改和完善,以推进北大信息学院计算机专业本科教育,更好的适应社会发展的需求、适应计算机科学技术发展的需求。在实施过程中还要注意以下几个方面。

(1) 重视基础。对于计算机专业来说,最主要的是数学和编程基础,注重培养数学思维能力。除数理逻辑、集合论与图论、代数结构与组合数学等离散数学外,开设概率统计、计算方法、理论计算机基础、信息论、随机过程、人工智能、机器学习等理论课程。

(2) 在北大信息学院计算机系进行专业引导,可以设置计算机软件CS、计算机体系结构CE、信息系统与应用SE三个方向。其中CS的数学基础更强、算法理论、人工智能等方面的课程更多。CE的数学和物理基础并重,更多开设计算机系统工程、数字电路、VLSI设计、硬件测试与维护等方向的课程。SE方向在项目管理、软件模型与需求分析、软件验证与测评、信息系统集成等方面开设相关课程。要注意各个专业方向知识体系的建设,注重学生专业能力的培养,而不是流于若干课程的堆积。

(3) 打通本科生选修研究生课程的通道,让本科生选修感兴趣的专业课程,例如数据库、网络、图形图像、人工智能、软件工程等,以达到类似于GeorgiaTech那样专业细化的效果,培养更适应于社会需求的专业人才。

(4) 开设“优秀班”(honor track)课程,这样更有利于因材施教,培养领袖人才。

(5) 加强关于团队合作、人际沟通与交流、金融管理、伦理和社会等方面的训练,有些内容可以安排在传统的政治课中完成。

总体说来,我们的课程设置理念是“重视理论基础、加强工程实践、细化专业引导”,欢迎从事计算机教育的同行专家进一步关注北大计算机专业教学改革方案、实施情况和培养效果。

参考文献:

[1] CC2005, The Overview Report of Computing Curricula 2005. /portal/cms_docs_ieeecs/ieeecs/education/cc2001/CC2005-March06Final.pdf

[2] 计算机科学与技术专业教学指导分委员会.计算机本科专业发展战略研究报告(讨论稿).《高等学校理工科教学指导委员会通讯》, 2004,(11).

软件工程学习计划范文第6篇

【关键词】皇家墨尔本理工 电子工程 教学模式 启示

【中图分类号】G642.0 【文献标识码】A 【文章编号】1009-9646(2008)09(a)-0136-02

1 引言

2002年4月至2005年1月,笔者获资助赴澳大利亚皇家墨尔本理工大学(Royal Melbourne Institute of Technology University,简称RMIT)电气与计算机工程学院攻读电子工程硕士研究生学位,切身感受了异国的教育模式及皇家墨尔本理工大学电子工程专业的教学模式,受益颇多。本文就澳大利亚的教育模式和皇家墨尔本理工大学电子工程本科教学模式作一介绍,希望能给我国大学电子工程专业提供一些借鉴和学习之处。

2 澳大利亚的教育模式

澳大利亚是实行多元文化的国家,面向市场,形成了机制灵活、协调互补的教育模式。其特点是高等教育、职业教育、成人教育、普通教育之间的协调互补;公立学校与私立学校之间相互融通。澳大利亚实行10年义务教育制度。学生中学毕业以后,经中学会考升入大学,大学根据中学会考的分数挑选学生,没有单独的、统一的大学入学考试和研究生入学考试。澳大利亚的教育具有完善的制度和世界一流的水平,政府积极参与管理和提高教育水准。

澳大利亚属于英联邦国家,其高等教育体制与英国有许多相似之处。目前,澳大利亚共有大学42所,其中36所是纳入国家育体系的公办大学。四所是联邦政府办的特种高等专业学校,两所为私立大学。澳大利亚各大学的课程非常注重整体规划,大学提供的课程有:专科文凭、学士学位、双学士学位、硕士证书、硕士文凭、硕士学位、博士学位等。一般专科学制两年;本科学制三年,但专攻某些专业领域有四年制学位,例如法律、工程学专业等;硕士研究生分为课程类研究生和研究类研究生,课程类硕士研究生学制一年半至两年,研究类硕士研究生和博士研究生学制三年。学生可选择全日制、在职或提前完成学业等学习模式。

澳大利亚的学期设置与一般国家不同。澳大利亚大学虽然也是一学年分为两个学期(Semester),春季学期和秋季学期。由于澳大利亚地处南半球,所以春季和秋季和国内相反。但这个学期的概念在当地人的心中非常模糊或者说几乎没有,他们主要是说Term (学期)。然而此学期非彼学期(Semester),一个大学期(Semester)由两个小学期(Term)组成。换句话说,澳大利亚大学学期设置为一个大学期包括两个小学期,一个学年共有四个小学期。大学上课方式,包括课堂教学、实验教学、分组讨论或个别指导,学生更多时间是在实验室和图书馆自修,此外在每个学期也有其它的学术活动。

澳大利亚大学没有上、下课打铃制度,任课教师和学生都根据课表安排到相应的教室上课。时间由任课教师掌握,不像国内有严格的上课时间。澳大利亚上班时间通常是上午9点,所以上午上课时间段是9点到下午1点;下午1点到2点为午饭时间,不安排任何课程;此后下午2点到6点为上课时间段,部分课程也有安排在晚上6点到9点上。

澳大利亚大学教师职称与我国的称呼有些不同,基本沿用英国的职称体系,教师系列从高到低称作教授、副教授(从上世纪九十年代初期,大部分大学把Reader改成了副教授,但有个别学校仍然保留)、高级讲师(Senior Lecturer)、讲师(Lecturer)和副讲师(Associate Lecturer)。与教师系列并行还有一套专职从事研究人员的职务,分别叫做Professorial Fellow, Principal Fellow, Senior Fellow, Fellow 和Associate Fellow。

3 皇家墨尔本理工大学基本概况

RMIT大学最早建于1887年,是澳大利亚的一所著名的城市化,多元文化的大学,教学质量享有盛誉。RMIT大学在墨尔本市有三个主校区,分别是:City、 Bundoora and Brunswick 校区,并在境外越南建有校区。RMIT 大学已在十几个国家开设远程教学课程。

RMIT大学包括25所学院,本科和研究生课程覆盖各个领域。RMIT大学是世界名校之一,在近年世界权威机构评选中,获世界大学排名86位,进入世界大学百强之列。在校生有专科生、本科生和研究生6万多人,其中有8000多名留学生。RMIT大学与澳洲业界密切联系,教育主要侧重学生就业,提倡教学与实践相结合。RMIT大学许多课程设置都有助于学生将课堂所学知识与实际工作相结合;科研大多也围绕解决现实面临问题,以客户需要为准则。毕业前,大多数学生都能获得实际工作经验,或参加过与相关工业密切联系的课题研究。学生毕业后就业率排名澳大利亚各大学前列。

4 电气与计算机工程学院的基本概况

电气与计算机工程学院SEEC(School of Electrical and Computer Engineering)共有四个系和两个研究中心。 四个系分别为:电气与电子工程系、电力能源与控制工程系、通讯工程系和计算机与网络工程系。两个研究中心是微电子与材料技术研究中心(MMTC)和澳大利亚高频生物效应研究中心(ACRBR)。目前学院有教学科研究人员103人,技术和工作人员30人。在校各类学生2000多人。

学院的学士学位(Bachelor of Engineering)有如下专业:生物医学工程、通讯工程、计算机系统工程、电气工程、电子工程、网络工程和软件工程。课程类硕士研究生(Master of Engineering by Coursework)有如下专业:电子工程、微电子工程、网络工程、信息技术和通讯工程。研究类硕士和博士研究生(Master and PhD of Engineering by Research)有如下专业:生物医学、电子和通讯工程,电力能源和控制工程,软件系统和网络工程。研究类研究生120人,其中2/3为博士研究生。

5 电子工程专业本科教学模式

5.1 课程及学时安排

RMIT大学电气与计算机工程学院规定:学生完成四年全日制的课程,至少要修满384学分,即每学年要修满96学分,才有资格获得工学学士学位。所有的课程都安排在春季和秋季学期,学校也开设暑假课程,允许学生在暑假选学一门课程,课程由学校指定,这点与平时的自由选课不同。每门课都由lecture和tutorials 两部分组成。视课程的不同,一般lecture每周两到三次,每次1小时,主要讲授课程的基本内容。lecture是全系同一年级学生一起上大课;tutorials每周一次小组讨论(group meeting),每次1小时,主要组织学生进行课程相关问题讨论和演讲(presentation),一般study group 10人左右。每门课程在一个大学期内完成。

电子工程专业的大学一、二年级的课程都是必修课,而大学三、四年级的课程大部分都是选修课。学生在大四要完成一项工程设计,类似我国大四学生的毕业设计,同时还要参加毕业实习(Vacation internship)。以下给出RMIT大学电气与计算机工程学院电子工程专业从大学一年级至四年级的课程设置,每门课程均为12学分。

大学一年级的必修课有:工程计算概述、工程数学、工程数学A、电路理论、电力与计算机工程、工程设计1、物理1(前未学物理)和高等物理 1(前已学物理)。

大学二年级的必修课有:工程计算系统、电力系统、传输线路与光纤、通讯工程、电子学、嵌入式系统概论、工程设计 2和ECE 数学。

大学三年级的必修课有:电子线路、电子工程、数字信号处理、工程设计3A、工程设计3B、电子材料。选修课有:医学工程与仪器、多媒体和电医学信号处理、机械电子与控制、计算机系统工程、工业自动化、电力能源系统、射频技术与光子工程、通讯工程 、生物电磁学、生物计算和医学信息概论、嵌入式系统工程、能源工程、微电系统、有效能源系统、网络工程以及文件夹内选修课程。

大学四年级的必修课有:工程设计4A、工程设计4B、假期实习;完成以下课程中三门:音频工程、传感器与器件、电路与系统仿真、数字信号处理、微波电路。选修课有:光纤通讯系统、移动天线与卫星通讯、光纤通讯、卫星通讯系统工程、移动和个人通讯系统工程、数字处理系统、数据与国际互联网传输、国际互联网通讯工程、电路与系统仿真、音频工程、传感器与器件、医学工程与仪器装置、数字信号处理、多媒体和电医学信号处理、高级控制系统、微处理系统1、微处理系统2、高级数字设计、高级计算机结构、计算机机器人与控制、实时系统工程、图像处理、智能系统、实时估算与控制、微波电路、雷达系统、高级网络工程、网络设计与转换、网络工程、网络基础结构、网络管理与安全、网络计划与性能以及文件夹内选修课程。

注:文件夹内选修课程包括RMIT大学网上所列选修课和以上所列专业选修课。

5.2 学生管理模式

在澳大利亚大学,学生不安排住校;学生入学没有班的概念,学校也不配备专门的辅导员和班主任,但不同年级不同专业配备专门课程协调人(Coordinator) , Coordinator的职责是帮助学生制定学习计划,解决学习中的问题。学生入学后,会得到学校网络免费邮箱,学校所有的教学安排都是通过免费邮箱与学生联系,同时,学生也通过邮箱与学校、学院以及任课老师联系,并查询信息。

5.3 教学模式

(1)理论课教学。 每门理论课都有一位主讲教师(lecturer)负责lecture,另外配备1~2名本专业博士研究生作为辅导教师与lecturer 一起负责课程教学;各门课程没有固定的教材,教师只指定参考书,授课以多媒体教学为主,课后安排一定的作业(assignments)、演讲(presentation)和小组讨论(group meeting),所有课程的教学大纲、多媒体教学课件及作业要求都可在校园网上下载。

(2)实验课教学。实验课和理论课分开进行,有大班实验也有小班实验,做实验需在网上注册和预约。实验课由任课教师和博士研究生负责,一、二年级每学期实验课较多,这些实验课是电气电子工程专业的核心基础课,每周约6~8次;实验课教师不讲授实验内容,主要靠学生自己预习,有问题在实验课请教指导教师;有些实验会有些比理论超前的内容让学生提前接触,这就要求学生通过自己查找资料完成,由此锻炼学生的自学能力、独立思考能力和创新能力。部分实验室是开放的,如学生不能在规定的实验课时间内完成实验内容,自己可再找时间完成。实验课的成绩除完成实验报告外,还有实验陈述(presentation),学生向指导教师当面陈述自己的实验结果和结论。有时,实验还有些小组项目,即几个学生组成一个小组完成一个较大的实验项目(project)。

(3)毕业设计。学生在四年级要完成工程设计(engineering design),类似我国大四学生的毕业设计,以及利用假期进行的毕业实习(vacation internship )。学生在三年级结束前选择毕业设计课题,进入四年级一边学习课程,一边利用业余时间进行课题研究。

(4)成绩评定。学生在校各门课程成绩评定通常是按照平时成绩和期末考试成绩确定的。

平时成绩包括:上课出勤率、课后作业(assignment)、课程项目陈述(project presentation)以及实验报告等,通常平时成绩占总成绩的30%~40%,其中assignment 和实验报告应在老师要求截止日期内递交,否则按日罚分,只有平时成绩达到及格分以上,才有资格参加期末考试,并且期末考试达到及格分以上,这门课程才能通过。学生最后的成绩分为HD(High Distinction)、DI(Distinction)、CR(Credit)、PA(Pass)和NN(Fail)分别相当于我国的平分标准:优(80~100分)、良(70~79分)、中(60~69分)、及格(50~59分)和不及格(0~49分)。

6 几点启示

通过以上对RMIT大学电子工程本科教学模式的介绍,并与我国高校该类专业课程设置比较,可得以下启示:

(1)宽专业口径教育。电子工程课程内容的特点是强调基础、知识面宽和综合性强,并且知识更新快。反映了澳大利亚高等工程教育的宽口径教育。电气工程已不作为专设的院或系出现,而与弱电并行,从一定意义上说,它反映了当今科学技术发展以弱电为主的潮流。

(2)选修课比例高。在大三后,该专业限选课和任选课学分占总学分的25%~33%,而我国高校选修课学分占总学分的12%~20%,其原因是我国高校的公共课程,如思政、外语、体育等课程所占比例较大,而这些课程是国外大学所没有的。

(3)非技术类课程少。从上表的课程设置可以看到,非技术类课程几乎没有,而我国高校非技术类课程,如思政、外语、体育、管理等课程学分约占总学分22%~25%,相比之下,在同样的四年学习生崖中,我国高校学生学到的技术类知识就少得多。

(4)工业实践分散进行。工业实践在我国高校中即为生产实习。澳大利亚高校的工业实践是分散进行的。学生自谋职业,寻找顾主,时间4~5个月不等。这样有两大好处:一是学生学会如何联系单位,如何推荐自己,这是迈向社会的第一步;二是丰富自己的工作经历,为毕业后就业创造条件。

(5)注重平时学习,培养自学能力。澳大利亚大学从课程设置及教学方法和手段上更注重学生自学能力的培养。学生注重平时努力学习,对各门课程学习一如既往。澳大利亚高校攻读硕士学位不需要经过入学资格考试,注重学生平时成绩,学生大学毕业达到一定成绩,就可获得读硕士的资格。不会出现我国学生在考研复习约一年的时间放松其它课程学习的弊端,这是非常值得借鉴的地方。

7 结语

通过在RMIT 大学的几年学习,深感有许多值得我国大学同类专业借鉴和学习的地方。RMIT大学电子工程本科教育也在不断改革,由于两国的起点和国情有所不同,因此我们应当有选择、有分析地加以借鉴,以促进我国电子工程本科教育的不断发展。

参考文献

[1] www.rmit.edu.au.

[2] 俎云霄.伦敦帝国理工电气电子工程系的教学模式[J].电气电子教学学报,2007,29(4):88~93.

软件工程学习计划范文第7篇

关键词:实践教学;C语言程序设计;改革

中图分类号:TP312.1-4;G642

C语言程序设计课程在高校计算机类专业都有不同程度的开设,它是计算机类专业一门重要的专业课程,也是学生能否进入程序设计大门的开篇启蒙课。C语言是一门实践性非常强的课程,要求学生不仅实现程序设计的思维训练,更能够熟练运用C语言编写和开发出各类应用程序。因此,在C语言程序设计课程教学中,需要更多的实践环节加入整个教学环节,并进行统筹的设计和实施。为此,我们对该课程的实践教学体系重新进行了设计,依据整体设计调整了教学内容和实践教学方法,从而全面提高学生利用C语言来进行分析问题、编写程序和调试程序的能力。

1 课程实践教学设计

C语言程序设计课程开设时间为大一第一学期,是学生学习程序设计的开篇课程,学生的计算机基础参差不齐,而且学生的逻辑思维能力尚未建立。为此,我们确定了本课程的实践教学目标,课程的实践教学目标定位在培养学生计算机逻辑思维能力、程序设计逻辑能力,掌握程序设计语言解决常用问题的方法运用能力,并养成良好严谨的程序设计规范,也为了各专业开设的后续课程的深入学习奠定良好基础。

按照课程实践教学目标要求,我们对整个课程实践教学进行统筹设计,具体包含有三个层次:分别为实验教学、兴趣小组和课程设计教学。三个层次随着时间依次递进推进,相互包容,形成一个在时间和内容上立体的教学体系。

(1)实验教学。实验教学是在课程教学中主要的实践教学环节,依据学生接受能力及基础程度,将课程实验内容划分为基础知识验证型实验、基础应用型实验,综合应用型实验、创新设计型实验四类。

基础知识验证型主要着手解决基础相对较差的学生,让其能够有个平滑地过渡,同时让学生打好逻辑思维的设计基础;

基础应用型实验内容让要体现梯度层次,满足不同层次的学生为原则,增加一些趣味性、实用性较强的实验,锻炼学生对知识点的理解和运用能力;

综合应用型实验是针对多个互联知识点的综合运用及训练,培养学生解决复杂问题的能力,主要采用1-2个完整项目分解,迭代逐步实现的方式来实施;

创新设计型实验主要是培养知识内容的综合运用能力,内容采用教师提供项目需求,学生自足选题或自行选题的方式,分阶段提交并演示程序设计成果,最终完成整个实验项目内容。

(2)课外兴趣小组辅助教学。课堂实验缺乏时间和内容的广度,为了弥补这一不足,激发学生学习学习C语言程序设计的兴趣,也为了提升课程的课下环节的充实性,我们对所有学生进行了基础知识的摸底,根据不同层次,按照C语言的主要应用,组建了C语言不同应用方向的课外兴趣小组。学生按照每个人的兴趣爱好,选择相应用方向,自发组建小组,每个小组推选组长,制定出学习计划和学结汇报等可执行方案。任课教师向每组成员提供部分的案例和参考资料,并同步地组织小组总结汇报及指导,让学生依托兴趣将每个人的程序设计能力和潜力充分调动和发挥出来。

(3)课程设计的教学提升。有了课堂、课下的实践教学的相互补充和推进,在学期的后半段,我们将C语言程序设计的课程设计任务提前一个月下达,由于课程设计是整个课程知识掌握的汇聚与提炼,是培养学生工程设计能力的重要手段,更是全面提升学生团队合作,来进行分析问题、解决问题综合能力锻炼的很好地平台。C语言程序设计的课程设计内容一般为独立完成一个完整的应用系统为目标,自发组队,随机分配题目,采用课下分散实践,课上集中辅导及考核的方式实施。

2 实验教学改革实施

2.1 实验教学方法改革

通过分析现有C语言程序设计课程内容,我们改进和简化了现有实验教学方式,整个过程中我们一直采用两个原则作为实验教学方法主线。

(1)实验内容采用案例教学。基础实验性采用独立的案例教学,比如,三种程序设计结构的实验内容,即采用了九九乘法表的实现,从顺序结构实现一行“*”;再加入选择判断处理换行;再使用循环结构实现九行“*”;最后启发学生如何实现“*”转化为数值、如何调整循环控制参数调整变化为三角形形状。通过这种熟知的案例,将基础实验生动起来,从而解决学生程序设计逻辑思维的锻炼。

综合性应用实验采用迭代式的案例教学,将教学项目按照功能和知识点进行依次分解到每次实验内,让学生能够从浅入深、分阶段地逐步完成一个完整案例,并同步掌握了完整应用的实现过程。例如,在教学中,教师采用学生成绩管理系统、扑克牌魔术系列游戏的实际、趣味案例进行实验教学的迭代教学,在每次实验中,不仅功能模块迭代实现,功能的实现知识点也采用迭代实现。

(2)任务驱动方式教学。每次实验,均采用任务驱动式教学,首先教师发放任务需求,并讲解任务实现所需关键知识;然后,要求学生按照标准的开发规范进行实现,规定时间提交任务清单及源码。从而,让学生逐步规范开发流程,并能够整体把握程序设计的关键技术和实现流程,同时通过实时调试,达到综合编程能力的教学目的。

应用举例,以学生成绩管理系统为项目总体任务,在学习控制语句时,下达第一次任务:使用printf、scanf实现学生基本信息的输入输出;在学习C语言基本控制结构后,下达新的任务:利用循环、选择语句编写本系统的登录验证程序和实现一个主菜单程序;在学习C语言数组后,实现学生的成绩录入、查询及修改和删除等基本操作;在学习C语言函数后,重新组织以上实现的程序代码,以函数的方式将各个子功能和主程序功能利用函数调用贯穿起来;在学习指针链表后,任务改为利用单链表动态管理系统的各项功能;最后在文件学习后,要求整个系统必须利用文件操作来实现系统的各项操作的存储化。

2.2 实验教学内容

依据实践教学目标,C语言程序设计实验教学内容按照以下5个不同的知识角度进行了设置。

(1)基础实验。基础实验项目共5个,各安排2学时。分别为运算符与表达式的使用、顺序结构设计、选择结构设计、循环结构设计及数组应用实验项目,通过基础实验的实践,学生能够掌握C语言程序设计的基本语法,能够熟练运用程序设计控制结构,能够掌握各种数据类型的组织和应用。

(2)复杂数据类型实验。该类实验旨在让学生逐渐理解掌握c语言处理复杂数据的几种形式,学会其数据类型的应用和区别。共设置了4个实验项目,各安排2学时。分别为数组应用2个,结构体应用2个。

(3)程序结构组建-函数。掌握程序结构的构建和组织,函数是一个主力军,学生需要掌握函数的设计和使用。共设置了2个实验项目,各安排4学时。一个是数组基础应用实验,另一个是结合前期的程序编写组织综合型实验项目。

(4)指针应用。指针是c语言的灵活性的杰出代表。学生需要熟练掌握指针这一特殊的数据组织形式和处理方法,从而能够将上述的控制、数组、结构体及函数有机地重组和包容进来。共设置了2个实验项目,各安排4学时,一个是熟练运用指针的综合实验,另一个是实现一个将指针与结构体、函数等知识融合的的综合型实验。

(5)数据存储实验-文件应用。文件的学习,是学生理解数据存储的方法和实现过程,从而形成一个“程序+存储”的闭环设计方法的锻炼。共设置了1个实验项目,安排4学时,实现一个相对完成的案例系统,如学生成绩管理系统基本功能,每项功能均需实现数据的文件读写等操作。

3 兴趣小组教学实施

为了充分挖掘学生程序设计的潜能,学科组织了该课程所有的任课教师,按照C语言的主要应用,组建了C语言不同应用方向的课外兴趣小组。小组主要分了四个方向,分别是信息系统开发、网络操作、游戏开发、嵌入式开发,学生自由报名,学生按照每个人的兴趣爱好,选择相应用方向,自发组建小组,每个小组推选组长,制定出学习计划和学结汇报等可执行方案。任课教师向每组成员提供部分的案例和参考资料,并同步地组织小组总结汇报及指导,让学生依托兴趣将每个人的程序设计能力和潜力充分调动和发挥出来。同时在每个月,各兴趣小组进行技术学习的总结汇报,学生的成果经过综合评定后,优先推选各类学院和学校各类竞赛和比赛。

4 课程设计实施

(1)课程设计安排与组织。在学期的后半段,我们将C语言程序设计的课程设计任务提前一个月下达,学生随机组队,每组2-3人。课程设计任务以项目任务书下达,各组随机抽选一份课程设计任务书,任务书在功能上、设计规范、和设计报告均有明确规范和要求,各组成员按照要求共同合作完成任务。

(2)课程设计考核。课程设计完成后,每组成员需按照要求,书写整理完整的设计报告,同时进行集中设计分组答辩。答辩小组将成员按照任务分工,逐一地将各自编写的应用程序演示,同时讲解核心的程序代码。教师评委依据改组的程序功能、模块划分、程序结构及数据存储,算法运用等环节,为每位学生逐项打分。最终的课程设计考核成绩=设计过程(20%)+设计报告(40%)+答辩成绩(40%)。

5 结束语

通过对C语言程序设计课程实践教学的改革,增强了程序设计学习的兴趣和积极性,程序设计整体水平得到了较大幅度地提高。学生不仅打下了扎实地基础技能能力,而且掌握了一套行之有效的项目实践经验和技巧。这也为学生在后期的计算机专业课程中学习扫清了道路和奠定了坚实基础。下一阶段,我们除了继续完善C语言课程实践教学内容之外,我们要组织学生自主开发适合自己的程序设计实验资源平台,将课程的实践过程监控起来,内容丰富起来,配套资源建立起来,真正地为课程实践教学提供持续地保障。

参考文献:

[1]陈延寿,宋萍萍.信息管理与信息系统专业实践教学改革与实践[J].实验技术与管理,2008(05):139-143.

[2]陈洁.CDIO工程教育模式在高职软件专业中的实践[J].计算机教育,2010(11):74-77.

[3]吴国栋,涂立静.软件工程一体化教学模式探讨与实践[J].计算机教育,2010(16):101-104.

作者简介:高志宇(1979-),男,河南社旗人,硕士研究生,主要研究方向:计算机应用、嵌入式开发;通信作者:孙新娟(1979-),女,河南镇平人,硕士研究生,主要研究方向:计算机应用、系统分析与集成。

软件工程学习计划范文第8篇

关键词:校企合作;应用型创新人才;培养方案

中图分类号:G642

文献标识码:B

文章编号:1672-5913(2008)21-0023-06

1概述

苏州位于长三角地区,拥有“中国-新加坡苏州工业园区”、“苏州高新技术开发区”、“昆山经济开发区”、“吴江经济开发区”等国家和省级重点开发区。信息技术是苏州区域经济的支柱产业,在苏州市工业总产值中,IT行业的产值已占34%。苏州大学是国家“211工程”重点建设高校和江苏省省属重点综合性大学,现有计算机科学与技术(省重点学科、省品牌专业)、通信工程(省特色专业)、软件工程、信息管理与信息系统、网络工程、电子信息工程等IT相关本科专业10多个,具有“计算机应用技术”、“信号与信息处理”博士学位点和“江苏省计算机信息处理技术重点实验室”,“计算机应用技术”为省部级重点学科。如何充分利用地域优势

和综合大学特色,培养IT应用型创新人才,一直是我们教学中探究的重点。目前,苏州大学IT专业之间、IT专业与苏州IT之间形成了良性互动,收到了实效,并取得了一些有益的经验。我们认为,要满足市场对IT人才的不同需求,地方性高等院校在IT人才培养定位上既要区别于研究型高校,同时也应该有别于高职院校。因此,地方院校应该以培养适应区域经济的IT应用型创新人才为主要目标。我们在IT专业人才培养模式的定位是:充分利用苏州IT产业密集的地域优势,结合苏州大学地方综合性重点大学的办学特色,对苏州大学IT专业进行全面整合。在校企合作模式、教学体系、师资队伍以及创新人才培养监控模式进行全面改革,并建立完善的评价体系,从而探索出一条培养IT创新型应用人才的新路。具体改革的思路是:走出象牙塔,密切

与IT企业联系,培养企业急需的IT人才,进行多模式分层次的校企合作,让学生在真实的环境中学习并接受挑战性的学习任务,使学生变被动型学习为主动型学习。建立适应于新的人才培养模式的培养方案、教学计划、考核机制与管理运行机制。培养的学生要体现一种精神和两种能力。一种精神是指必须使得我们培养的学生具有创新精神,不断拥有创新的冲动和欲望。两种能力是指解决实际问题的能力与可持续发展的能力。解决实际问题的创新能力,即把创新精神变为实践,包括发现问题的能力,表达问题的能力,写作的能力和动手的能力。可持续发展的能力,即走出校门、走向社会以后能够不断发展、完善自我的能力,将大学阶段学习拓展为终身学习。

本文受江苏省高等教育教学改革重中之中课题(编号:08)资助。

本文将在介绍我们现有经验的基础上,思考未来进一步的做法。

2人才培养方案

IT人才培养模式将以校企合作为切入点,深化和完善校企合作模式,在教学体系、师资队伍建设和管理监控体系方面实施全方位的教学改革。具体方案包括以下几个方面。

2.1创新IT人才培养方式,实施多模式校企合作

当今IT企业最需要的是既有通识教育的广博功底,又有专业化深度的复合型人才。单一化的普通高等教育学校,如果不改变其象牙塔传统,就培养不出这样的人才。而过早职业化、专业化的高职学校,只重眼前实用的职业知识和技能,以“就业”的短视培养未来人才,也应对不了“知识经济”时代对应用型创新人才的需求。面对人才培养,企业和大学具有天然的互补性需求,然而这种合作需要催化和渠道。为培养适应市场需求的IT应用型创新人才,我们采取了多模式校企合作的策略。多模式校企合作包含三个层次。

一是多种形式的校企合作组织结构。我们将校企合作在组织形式上分成5个层次:第一个层次是与IT企业组建IT企业联盟。目前,由苏州工业园区国际科技园牵线搭桥,科技园IT企业经理及苏州大学计算机科学与技术学院、电子信息学院院长组成了IT企业联盟,相互间成了“亲戚”,他们通过不定期交流,使学校了解企业与市场需求,企业了解学校人才培养模式及拥有的人才资源,形成了良性互动。第二个层次是与著名IT企业成立IT专业企业教学指导委员会,直接指导教学计划制定。第三个层次是与应用型企业共建实习基地群,让学生始终有接触社会、了解企业的机会,并能直接参与实际项目。第四个层次是与研究开发为主的企业共建创新实验室与工程中心,培养创新型IT人才。第五个层次是让企业直接参与高校建设,如成立有苏州大学中创软件工程学院等。

二是针对不同企业采用不同的合作模式,如针对研发型企业,采取项目合作、共建创新实验室与工程中心等方式进行合作;对应用型企业,采取共建实习基地和工程中心,共同开设实用性课程等方式合作。

三是针对学生特长的不同,采用不同的校企合作培养模式,如对于基础好,创新能力强的学生,主要安排到研发型企业及创新实验室实习,对动手能力强的学生,主要安排到应用型企业及工程中心和实习基地实践。

2.2改革教学体系,培养符合企业需求的IT人才

为使高校培养模式与企业需求接轨,必须改革教学体系。既要重基础,又要理论联系实际,不能让理论成为空洞的理论,也不能让实践成为缺乏理论指导的盲目实践。为此,本实验区拟在培养方案、实践教学体系、课程体系、教材建设和教学手段等方面进行了全方位改革。

2.2.1制定既适合校企合作,又有利于学生综合能力提高的“菜单式”培养方案

校企合作的基础是双方互利双赢,因此,找到一种对校企双方都有利的人才培养模式,是校企长期合作的重要基础。为此,苏州大学IT类专业的院长和部分教授与苏州的10多家各类IT企业主管组成了IT企业教学专家指导委员会,每年召开两次研讨会,对教学计划修订、人才培养模式等进行全面探讨,从而突破了高校独立制定教学计划的常规。在培养方案制定中,针对IT领域的不同专业,制定既适合校企合作,又有利于学生综合能力提高的培养方案。如针对不同类型的IT企业,在基础课和专业基础课全面开出的前提下,对选修课结构进行调整,采用定制“菜单式”课程建设框架。即将选修课划分成若干模块,以适应不同类型企业需求。“菜单式”培养方案的确立,不同的学生可选修不同模块或全部模块,使得人才培养的定位可通可专,专业面向可宽可窄,极大地提高学生的适应能力。同时,企业为招聘到自己急需的IT人才,也在学校设立了各类奖学金和奖教金,并主动派技术骨干到学校进行讲座,解决学校教育资源短缺和急需专业师资短缺问题。

2.2.2实施校企联动的实践教学体系

在具体实施中,采取了以下几项措施。

(1) 实施“双导师制”

所谓双导师制,是指同时安排高校和企业指导教师共同指导本科生实践课题研究。结合苏州大学的本科生导师制度,针对部分学生建立学校与企业双导师制。从大学一年级为每位学生安排一位学校导师,从大三开始再给部分学生安排企业导师,强化对学生职业道德、专业动手能力和协调沟通等多方面能力的培养,每位学生每个月必须安排四个半天到校外导师单位接受指导。“双导师”以课外科技课题为主线制定学习计划。课外科技课题由高校指导教师和企业指导教师共同制定,并可根据IT发展状况和学生能力及完成进度等进行模块适度调整。目前,“双导师制”已经在部分高年级本科生中试行,如企业导师参与指导的“基于ADSP-BF537的节水型绿化自动浇灌系统的研究”、“基于ADμC微处理器的GSM现场信息采集器的研究”、“汽车防碰撞自动缓冲技术与装置的研究”、“自主轮式移动机器人的创新设计与应用”、“可自主编程智能玩具机器人的开发”、“道路交通异常检测与跟踪”、“基于LPC的耳语音识别的实验研究”等16项课外科技项目入选国家大学生创新性实验计划。“基于视频的汽车车牌自动识别管理系统”、“用于激光精密堆焊的送丝技术研究”等入选2007年江苏省大学生实践创新训练计划立项项目。

“双导师制”实现了学校教学和社会需求的双向互补,使课堂教学在实践中得到了检验。

(2) 共建创新实验室与工程中心

IT领域实践性非常强。为提高学生的实践能力和创新精神,我们除了加强实践环节的教学,精心设置系列实验课程与课程设计外,还主动与一些国内大中型IT企业进行广泛、深入合作,共建创新实验室和工程中心。目前,成立嵌入式软件技术中心苏州大学分中心、苏州市软件评测中心嵌入式系统联合实验室等创新实验室和工程中心27家,并接收捐赠7000多万元的教学、科研设备。如台湾禾邦通信有限公司捐赠4000多万元的微波暗室设备,共建了“苏州大学――禾邦电子有限公司无线通信辐射测试中心”;苏州科达通信技术发展有限公司捐赠34.17万元的通信交换组网设备,共建了“苏州大学――科达技术有限公司通信实验室”;美国旭电公司和美国环球仪器公司捐赠总价值近1000万人民币的生产线设备,共同组建了“苏州大学――旭电SMT工程中心”。通过共建创新实验室和工程中心,丰富了实践内容,也弥补了学校建设经费的不足。

(3) 共建实习基地群

从2000年起,苏州大学就全面开始了实习基地建设工作。然而,单一实习基地难以从根本上形成校企紧密结合、主动面向经济及社会发展的有效体系和运行机制。离建立起一个可持续发展的良性循环机制,实现教育资源的优化组合,实现校企双赢的整体目标相去甚远。因此,在单一实习基地建设的基础上,我们进一步组建了“实习基地群”,对实习基地进行了优化与组合。先后组建了苏州工业园区实习基地群、苏州高新技术开发区实习基地群和昆山软件园实习基地群,覆盖实习基地100多家。全面提升实习基地的作用,使得学生从大学二年级起有机会到实习基地开展实践活动,受益学生达到70%以上,保证学生在企业的实践时间累计超过十个月。

(4) 组建学生开放实验室

在实践教学方面,我们还结合地方院校拥有企业实际项目较多这一特点,成立开放实验室和科技活动小组,并让学生加入老师实际课题小组。开放实验室和科技活动小组的目的并不是让学生完成简单实验,而是为了进一步培养学生的创新能力及团结协作精神。学生须符合一定的条件,提出申请后方可进入学生开放实验室。课题采用指导老师布置和学生自主选题相结合的方式。进入学生开放实验室的成员必须在一定时期内完成相应的科研任务,并提交课题总结报告或论文。为了鼓励学生从事课外科技活动,还专门成立了大学生科技活动领导小组和学生科技协会。要求课外学生科技活动有序,并富有成效。

(5) 设立课外科技课题

苏州大学在和企业共建创新实验室及工程中心的过程中,每年还直接从企业获取一定的实际课外课题供学生开展一些创新性和工程实践性研究。此外,苏州大学还配合开放实验室的建设,每年以 “q政学者”、“校挑战杯”等形式资助大量的课外科技活动课题。以苏州大学计算机科学与技术学院为例,近几年每年都资助20多项课外科技课题。课外科技课题的设立,极大地提高了学生的创新能力和实践能力,培养了学生的团队精神。

2.2.3优化课程体系,全面开展课程群建设

苏州大学IT相关专业从2000年起加大力度开展课程建设。先后组建了所有专业基础课和专业课的课程建设小组,全面具体负责课程教学大纲的修订、教学内容更新、IT技术发展跟踪、IT专业人才需求调研。在教学大纲中,既有循序渐进逻辑严密的各章节知识点,又有基本的教学要求、实验要求,并列出本课程所用教材及参考书目。哪些内容重点讲授,哪些内容让学生自学或讨论,都能在大纲中清晰体现。在此基础上,组建了系列课程群,如软件工程课程群、硬件基础课程群及微电子课程群等24个课程群,规范课程内容的衔接,避免重复和遗漏。

2.2.4改革教材模式,编写案例丰富、实践性强的新教材

要培养工程型人才,教材建设起着很重要的作用。案例丰富、实践性强的教材可以提高学生学习兴趣,全面提升学生实践能力。为此,教材建设中,应与企业联合,共同编写教材。近年来,我们已经编写了具有实践性特色的教材54部,这些教材全部在国内有影响的出版社出版,如科学出版社、清华大学出版社、人民邮电出版社等。“数字图像处理与分析”、“多媒体技术应用”、“嵌入式技术基础与实践”、“80*86汇编语言程序设计”等8部教材入选国家“十一五”规划教材。这些教材在充分融入校企合作的成果的基础上,加入了大量实例,反响良好。

2.2.5强化国际竞争意识,提升IT人才国际竞争力

苏州外资企业众多,为适应IT企业的需求和苏州地方经济的需要,不仅要加强对学生技术知识、管理知识的培养,还需要让学生了解外国历史人文知识,学会与外国人打交道。同时,苏州地区日资、韩资企业众多,对日软件外包服务也发展迅速。针对这种情况,对IT专业学生应提供更加丰富、更加实用的外语教育资源。目前,我们在普通英语教学之外,增加了日语选修课程,还拟开设韩语选修课程。为了更好地适应IT企业需要,在专业文档阅读与写作方面,聘请企业外籍工程师或有留洋经历的工程师,专门开设专业文档阅读、标准文档写作课程,从而提高学生的外语应用能力。同时还聘请外籍教师和企业教师,在配备高校助教的前提下直接使用外语教学。目前,已经在“操作系统原理”、“C语言程序设计”等课程教学中试行,取得了明显的效果。

加强国际化联合办学,加强与国际著名IT企业的合作,是培养具有国际竞争力IT人才的重要措施。目前,我们已经与美国波特兰州立大学、鲍尔州立大学、德国福特王恩大学等多所国外高校进行学生交流;与印度国家信息技术学院合作在第二本科层次招收了NIIT软件工程嵌入式国际合作班,与IBM在人才培养、师资培训和实验室建设等方面开展了全面合作。

2.3共同构建高水平的专职和兼职师资队伍

要使高校在教学内容上反映经济现代化和社会信息化的时代特征,使学生能尽快适应人才市场需求,必须培养一批理论水平高,实践能力强的师资队伍。同时,必须让企业具有丰富经验的工程师和高级管理人员直接参与部分教学工作,使学生将理论学习与案例分析结合起来。为此,需要校企双方组建专兼职师资队伍,实现知识共享和行动协同的团队工作模式,促进学校与企业各种层次上的沟通与交流。经过几年努力,苏州大学IT相关专业已经形成了结构较为合理的高水平专兼职教师队伍。在师资队伍建设中,主要采取了以下措施:

(1) 直接引进具有企业背景的高层次人才

苏州大学在IT人才引进方面,既注重从国内外引进高水平的学术人才,又注重引进具有丰富企业背景、实践能力强的高层次人才。几年来,先后引进具有企业工作背景的博士和高级工程师20多人来校从事IT教学与科研工作。

(2) 到企业“充电”,提高教师的实践技能

每年暑假,苏州大学都聘请著名IT企业专家进校园对在职员工进行新技术培训,努力提高教师的实践技能。几年来,先后有数十名教师参加了IBM测试软件培训、飞思卡尔嵌入式系统与应用培训以及印度信息技术学院组织的培训。与此同时,各IT专业每年还指派部分青年教师到实习基地参与实际项目的实施与管理,提高了教师实践能力与软件项目管理能力。

(3) 组建一支相对稳定的高水平兼职教师队伍

除了调整充实专职教师队伍外,充分利用地域优势,聘请企业具有博士学位或高级职称的高水平技术主管和行政主管担任兼职教师。这些兼职教师除了开设部分选修课外,还大量担任了专题讲座、指导毕业设计等教学任务,拉近了学生与企业的距离。

2.4建立完善的创新人才培养监控和评价体系

目前许多企业都面临市场竞争的压力,自身的生存与发展是企业的首要问题,技术和人才是企业立足的根本。同样,高校扩招给就业带来了压力,培养的学生适应能力强是高校,尤其是地方发展的基础。因此,结合企业改革和发展的需要,我们成立了院级对外合作办公室,并明确了对外合作办公室工作职责是:围绕信息技术人才培养模式的具体要求,统一协调和管理校企合作;按照“合作互惠和双赢互动”的原则,积极寻求合作企业;进行校企合作的调研,建立和完善有关制度;搭建产学结合、校企深度融合的管理平台,建立校企合作的长效机制。

丰富理论课考试形式,除少数课程采取传统的闭卷考试外,对部分专业基础课和专业课采取面试、专业学期报告、组织小范围学生主讲等形式进行考核。对于实践性强的课程,还将从企业实际出发,提炼出具体问题供学生解决,高校和企业“双导师”及主讲教师共同参与学生成绩考核。同时,鼓励学生参加高水平认证考试,根据认证级别折算一定的学分。

3取得的成果与实效

近年来,苏州大学IT类专业先后承担了教育部新世纪世行贷款项目“以培养创新人才为目标的地方院校计算机科学与技术专业教学改革的研究与实践”、江苏省高等教育教改“重中之重”研究课题“多模式校企合作,培养高素质IT人才新途径研究”等教学研究课题10多项,并获各类教学成果奖20余项。其中,“地方院校计算机科学与技术专业三强三优人才培养模式的探索与实践、 “变配角为主角,从幕后到前台――电工电子实验平台的整体打造和综合创新”获江苏省高等教育教学成果一等奖。“结合区域产业特色的电子信息类人才培养模式研究与实践”、“综合性大学技术应用性人才培养体系的创新与实践”获江苏省高等教育教学成果二等奖。“多模式校企合作,主动适应企业需求”获全国计算机教育优秀论文一等奖,江苏省教育科研三等奖。IT类专业学生也多次在各类竞赛中获得较好成绩。曾获全国大学生电子设计竞赛一等奖、二等奖5项,全国“挑战杯”竞赛和“挑战杯”大学生创业计划一等奖、二等奖4项。此外,还获得过全国大学生英语竞赛特等奖、ACM/ICPC国际大学生程序设计竞赛亚洲区上海赛区决赛优胜奖、“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛华东赛区一等奖等。从对毕业生和实习生培养质量跟踪调查情况来看,用人单位反映我校IT专业学生整体素质良好,具有较扎实的理论基础和较强的实践操作能力,对新知识的接受能力较强,有一定的创新精神和良好的团队协作精神。许多毕业生已成为用人单位的技术骨干,实习生普遍受到实习企业的好评,取得了满意的效果。不少学生在毕业前已与企业达成就业协议。

4进一步的思考

尽管苏州大学IT类专业在教学方面取得了一定的成果,但仍有许多地方值得我们思索。目前,我们正在申报江苏省高等教育人才培养模式创新实验基地――“面向区域经济的校企合作IT人才培养创新实验基地”,并考虑在以下几个方面进行进一步探索:

(1) 更新教学理念,实施“并行培养模式”

在教学过程中,我们在思索如何对已有课程的内容进行再设计,减少目前一些课程的内容,留给学生更多的空间和时间,让学生学会举一反三,而不是教师举三求一。同时,如何做到更新教学理念,建立创造教育渗透于专业教学过程的理论模型,变传统的串行教育模式为并行教育模式。如将课堂教学与自主学习并行、考试与教学过程并行、理论教学与实际能力培养并行、专业教学与科学研究并行等。教学过程中,增加案例教学,把典型产品、企业的实际课题等移植到课堂上进行教学和考核可能是一种可行的方法。

(2) 试行弹性化毕业设计

长期以来,高校习惯于利用大学阶段的最后一学期的全部或部分时间开展毕业设计。尽管要求学生利用所学知识完成综合性课题,但由于时间短,加上很多同学忙于联系工作,实际上效果并不理想。为此,我们正在思索利用“并行培养模式”理念,充分发挥“双导师制”优势,结合课外科技课题,将毕业设计环节提前,乃至贯穿于整个学习阶段。目前,我们已经在部分专业试行从大学三年级开始即可进入毕业设计阶段,由学校导师和企业导师联合确定毕业设计的研究方向与内容,学生在完成毕业设计任务后,随时可以提出答辩申请,学校分批安排答辩,如符合规定即可提前毕业。并在考虑可否在学生完成大型IT项目、取得软件著作权或获得个人发明专利的情况下,只要写出符合规定的毕业设计报告,也可以申请毕业答辩。这样既保证了教学质量,又为学生择业提供了方便,取得了较好的效果。

(3) 实施涵盖实践环节的全面学分制管理

为深化IT教育改革,保障学生学习的自主性,如何结合IT专业特点,实行灵活、富有弹性的教学组织和管理制度改革,并将实践环节列入了学分制管理,以适应经济发展和社会进步对IT教育的要求,也是我们在进一步思考的问题。如对于专业选修课程,可否在学生只要完成了与课程内容相吻合的IT产品的设计,并通过答辩,即可获得该门课程的学分。此外,学生获奖、、申请专利、注册软件产品可否也纳入学分。

(4) 对学生实行团队化管理

在对学生管理方面,是否可以打破原有班级概念,参照企业管理模式,以项目为单位,配合“双师制”,对学生实现团队化管理,以培养学生团队精神,提高学生组织能力,是我们在思索的另一问题。

总之,在教学中,我们既要打破常规,勇于创新,同时又不能违背教学规律。只有这样,才能逐步完善教学过程中的各个环节,全面培养IT应用型创新人才。

参考文献

[1] 陈建军.IT业和长三角区域经济一体化良性互动[J].通信信息报,2004,(6).

[2] 龚声蓉.强化实践能力,培养计算机科学与技术专业工程型人才[J].计算机教育,2006,(2):18-20+30.

软件工程学习计划范文第9篇

关键词:互动设计;工业设计

中图分类号:J502文献标识码:A

一、互动设计的概念

在每天的各个时刻,均有数以万计的人们在收发邮件、使用移动电话、利用互联网相互发送即时消息、欣赏MP3播放的音乐,所有这些都源于优良的技术,但不能忽视的是,正是互动设计师的有效工作才使得上述种种变得可用、有用并且充满乐趣。

你每天从下述方面享受到优良的互动设计成果,例如:

当你前往自动取款机,并在几分钟之内仅仅利用触摸屏就顺利地把现金取出;

全神贯注于有趣的电脑游戏;

在网络上与家人或朋友共享照片;

用手机发送短信;

更新博客;

与此相反,你可能每天从下述方面深受拙劣互动设计的困扰,例如:

当汽车出故障时,你无法得到提示究竟哪里出了问题;

在公交车站候车却无法获知下趟车何时到站;

费劲周折想把自己的手机调得与个人电脑同步却难以如愿;

任何时刻当你与朋友或家人通过手机、互联网进行交流时,你可能并未想到其中便渗透着互动设计师的辛勤劳动。追溯到上个世纪90年代,IDEO公司(注:美国著名的设计公司)的创办人之一――比尔.莫格瑞基(Bill Moggridge)意识到他和他的同侪们开创了前所未有的设计类别,该设计类别很显然不再是单纯的物质形态产品设计,虽然它仍属于产品设计范畴;它不同与视觉传达设计,虽然它的确引用了该学科的某些设计方法;它也不属于计算机科学领域,虽然它要处理的问题多半与计算机和软件有关。它与上述学科都有关联,却又有所不同,它要解决的问题是如何利用人们使用的产品而将人与人之间联系起来。莫格瑞基把这一新的设计实践称为:互动设计。

从那时起,互动设计便开始逐渐由一个微小的特殊学科成长为今日全世界大约成千上万人从事的庞大行业,虽然从业者可能并不会称自己为互动设计师或从未听说过这个学科。美国的大学现在开设了互动设计专业的学位课程,你可以轻而易举地从软件公司或设计公司窥见互动设计师的身影,银行、医院以及像惠普这样的家电制造商都拥有专业的互动设计师,为开发新产品而效力。

上个世纪中期成熟的商用互联网及广泛植入汽车、洗碗机、移动电话等产品中的微处理器使得对互动设计师的需求数量呈爆炸型增长,突然之间,如潮水般涌来的大量互动设计问题亟需解决。我们使用的小工具都实现了“数字化”,当然还有我们的工作场所、家用品、交通方式以及通讯设备。我们每天使用的东西开始变得面目陌生:我们不得不学习怎样拨打“数码”电话、使用“数字化”摄像机和电脑,这些都是互动设计师们最初的工作领域,帮助我们把复杂的事情处理得简单。

虽然我们每天都会经历好的和不好的互动设计,互动设计作为一个学科却很难对它下一个确切的定义。部分原因可能是由于互动设计乃是生长于多个交叉学科之根上的结果,这些交叉学科诸如:工业设计、人的因素、人机交互等等。另外,许多互动设计是不可见的,它们隐藏在屏幕背后悄悄地起着作用。为什么Windows和 Mac OS X基本干着相似的事情、都拥有修补工具、甚至看起来也差不多,然而给用户的感觉却如此差别巨大?这就是因为互动设计是关于行为的设计,而行为比静止的表面现象更难于观察和理解。观察与讨论一个艳丽的色彩很容易,但观察、讨论一个细微的交易行为却十分困难,而这个细微的交易过程可能由于设计得极不合理而令操作者发狂。

互动设计是通过对产品或服务的设计使得人与人之间的互动变得容易和便利。说得更浅显一些,互动设计是关于人与那些有某种程度“意识”的产品之间的互动――这些产品拥有微处理器,能感知并且对人们的操作做出反应。下面我们对这个定义进行具体解析。

互动设计是一门艺术――一门应用艺术,就像家具制作一样;而不是一门科学。互动设计从其本性上来说是基于语境的:它解决特定环境下的特殊问题。就像其它艺术门类例如绘画,互动设计在设计任务中会牵涉到多种研究方法和解决手段,而且这些方法和手段会伴随时代的发展而呈现出或隐或显的发展趋势,比如当下最热门的进行互动设计产品研究和用户测试的方法当属“以用户为中心”的设计方法,然而这种方法也不是万能的,近来有些案例已经证明了这一点。微软公司进行了大量的用户测试与用户研究,然而,以设计革新性互动界面著称的苹果公司,却从未做过任何用户研究。

互动设计是一门应用艺术,它的用处在于它对现实问题的解决,比如找出发邮件的最佳方式。它的目的是促进交流――互动设计是介于两个或两个以上的人之间的交流,或者是人与某种可做出反应的人造物之间的交流,比如电脑、移动电话或其它数字化产品。这些交流可能采用多种形式:可能是一对一的,比如在电话上交谈;可能是一对多的,比如通过博客交流;可能是多对多的,比如在股票交易市场进行交易。当人们通过电话、博客、股票市场进行交流时,他们需要设计良好的产品和服务来促进他们之间的互动。这些交流是互动设计得以成长的丰厚土壤,而且由于互联网、无线设备、移动电话和其它技术的不断发展,生长互动设计的土壤日益肥沃。

互动设计关注产品或服务的行为,以及产品或服务怎样工作。互动设计师会花费大量时间定义这些行为,但他不会忘记他的目标是使人与人之间的互动变得容易。许多互动设计师思考“有意识”的产品如何感知人们输入的信息,比如电脑、移动电话、以及许多被称为灵敏设备的产品。互动设计师的工作不是关于设计人与电脑之间的互动(那些被称为人机交互),也不是关于人与产品之间的互动(那些被称为工业设计),它是关于通过电脑等产品如何将人与人之间联系起来的学科。

二、互动设计的缘由

设计史家约翰.海斯克特(John Heskett)曾有句名言:“设计就是设计出一个设计以便制造出一个设计。”人们对设计有许多预设的见解,而非仅仅关注设计看起来如何:即作为装饰或样式的设计。工业设计师和视觉传达设计师为互动设计师的工作提供了有借鉴价值的工作方式,下面详细说明:

关注用户:设计师们十分清楚,用户根本不关心制造产品的公司具体如何运作,公司又是如何建构的等等,用户关心的是他们的任务是什么,如何在有限的情况下完成他们的目标。

找寻可替换的解决方案。设计不是在两项差强人意的选择中被迫完成单项选择,它是关于创造更多的选项,即找到“第三种可能的解决方案”。例如,谷歌(Google)公司的文字广告,公司虽然需要广告收入作为收入来源,而用户却痛恨传统的横幅式广告,于是,设计师们想出的解决方案是:使用文字广告。

运用模型和构思能力:设计师们通过头脑风暴法找到解决方案,但更重要的是,建造模型来测试解决方案。科学家、建筑师和会计师们经常运用建模来研究问题,设计师们的工作却有很大不同,设计师制作的模型不是固定的,也就是说,模型只代表解决方案的一种,在设计行业,设计师们可能制作很多模型,最终仅确定其中之一作为解决方案。例如,英国著名的戴森吸尘器设计师,设计、制作了几千个模型后,最终只挑选其一投产。

合作与打破限制:没有设计师会单独工作,设计师们通常会需要资源(比如资金、原材料、开发者、打印设备等)来实现他们的梦想,而上述资源都一一受到具体的限制。设计师们又不能得到全权委托自由行事,他们面临着实现商业目标、与团队成员妥协、在预定日期前完成设计任务的压力。设计成果几乎一直源于团队的集体努力。

创造合适的解决方案:多数设计师设计的方案适合于特定的项目与特定的时间。设计师们的解决方案针对特定的问题环境而提出,这并不是说此方案换个环境就不能加以应用:经验证明,可以用,但却不是完全相同。亚马逊拥有庞大的电子商务模式,但是却无法被别的公司拷贝(也许部分可以),因为它的模式是建立在亚马逊自身独特的站点基础之上,别的公司网站从规模到性质都与亚马逊有所不同,从而无法完全照搬亚马逊的成功经验。

吸取广泛的有益影响。由于设计涉及到如此众多的学科:心理学、人机工程学、经济学、工程学、建筑、艺术及其它学科等等,设计师们拿到桌面上的解决方案可能是一系列宽泛的、吸取了各学科经验的混血型新想法。

注入情感:在思维分析中,情感被视为做出符合逻辑正确决策的障碍。在设计中,产品若没有“情感”这一重要构成部件,将是冷冰冰难以亲近的。如果没有当初的异想天开,今日的甲壳虫汽车不会这么成功。

因为互动设计师运用了上述途径和定性的研究方法,互动设计与设计学科联系紧密。

三、互动设计的发展

通常人们认为互动设计的正式名称起源于莫格瑞基的命名,但也许更早的时候,互动设计就已经存在了,虽然那时互动设计还未作为正式的学科而存在。例如中国历史上,守护长城的士兵在外敌入侵时点燃烽火,以烽火作为信号与其他守护长城的士兵实现远距离信息交流;因纽特人利用石斧等工具修建的石冢纪念碑作为地界标志,成为跨越时间长河的交流明证。

许多世纪后,至1830年代中期,赛缪.莫斯(Samuel Morse)发明了一个系统,能将简单的电子脉冲转化为语言分类信息,从而实现远距离传送信息的目的。在接踵而来的下一个50年中,莫斯代码和电报传遍了整个地球。莫斯不仅发明了电报,他还发明了整个使用系统:从电子系统到敲击代码的机械装置以及训练收发报人员的方法。不像复杂的印刷出版机构,由于太复杂专业而只限于少量人员安装使用。电报的广泛运用前景需要发明者一开始就必须设计出一整套便于使用的系统。

类似的,其它大众通讯技术,从电话到收音机乃至电视机,需要工程师为新技术设计出有用的界面与使用系统。这些系统和界面不仅仅用于接受装置――电话、收音机和电视机――它们还必须为创建和发送信息服务:电话交换机、麦克风、电视相机、控制间等等。所有这些都需要互动设计,当然那时不会这么称呼。

承载了这些技术的机器,就大部分而言,仍是机器。他们对人们的输入信号做出反应,当然这种反应并不复杂。这些机器还没有“被使用”的意识,正因为如此,我们需要计算机。

1、1940年代到1980年代

计算机浪潮的第一波――电子数字积分式计算机以及它的家族系列产品,是由工程师完成的,而非经由设计师设计出来。人们不得不努力适应它们,而不是与此相反,也就是说人类得讲机器的语言,而不是讲人类自己的语言――从而实现与计算机的互动。输入任何信息到计算机里需要准备若干小时的打孔(注:早期的计算机是通过打孔的方式来完成输入)或者打好孔后的纸片以备计算机进行阅读;这些打孔的纸片就是界面。工程师们几乎未作任何努力使计算机能被人们更好的使用,相反,他们认为应该努力使计算机运行得更快,计算能力更强,这样计算机就能解决复杂的计算问题。

直到1960年代,工程师们开始设计新的输入方式时才开始关注人们的需求。他们为计算机设计了前置控制面板,允许通过一系列复杂的切换完成输入,通常结合了一套穿孔卡片作为成批数据处理。与此同时,在施乐公司的帕洛阿尔托研究中心和麻省理工学院,设计师们和工程师们一道实验用于可视输出的显示器,设计简单的游戏,探索新的界面比如鼠标和光笔。一霎间,许多可配合计算机使用的设备变得可能――尽管只有少数人在使用。梦想家如施乐公司的帕洛阿尔托研究中心的鲍勃.泰勒(Bob Taylor)认为计算机不仅仅是数据处理设备,它还可以是通讯设备。在下一个十年,关注的焦点从计算机(硬件)转移到其上运行的软件。

1970年代的设计师、程序员和工程师引入了命令线样式的界面,最后,各大公司开始考虑为普通用户设计计算机,这种计算机的用户不再仅仅局限于计算机科学家或训练有素的操作人员。这一发展趋势的直接结果当属1980年代早期问世的以图画样式为人机界面特征的苹果电脑。BBS的出现使人们可以通过远程拨号实现相互间发送邮件和留信息。

与此同时,其它学科的知识也对互动设计的发展贡献了力量,像亨利.德雷夫斯(Henry Dreyfuss)这样的工程师和工业设计师们创建了人机工程学这一学科,关注产品设计中涉及不同体型、尺寸的人的因素。人机工程学关注工人的生产率和在工作中的安全性问题,决定选用完成工作任务的最佳方式。认知心理学关注人类学习和解决问题的方式,由阿兰.纽威尔(Alan Newell)和乔治.米勒(George Miller)领导的这一学科走向了新一轮的复兴。

2、1990年代至今

网络计算的时代和作为一门正式学科的互动设计在1990年代正式登上历史的舞台。允许任何人向网络提交超文本文件的互联网,以及频繁为人们使用的电子邮件箱服务,呼唤更好的互动设计出现。

同时,工程师和设计师们开始构造传感器和微处理器,力求使它们更小巧、更强大和更价廉,从而得以安装在非计算机类的产品――汽车和家用电器等产品内部。犹如弹指一挥间,这些产品向我们显示了闻所未闻的种种功能:它们能显示对环境的“意识”,它们能以前所未有的方式被人所使用。汽车能监控自身的引擎,并且当故障出现的时候,能提醒驾驶员如何处理;立体声系统能基于播放音乐的类型而自动调整其参数设置;洗碗机能视碗碟的肮脏程度调整洗碗时间长短。上述所有行为都需经过周密设计,并且传达给用户以便正确使用。

其它技术的出现促进了人与人之间的互动,特别是在娱乐行业。卡拉OK从中国和日本的歌舞厅、酒吧流传到美国,街道立体声游戏使人们可以在大庭广众、众目睽睽之下大跳热舞,计算机游戏使竞赛和合作以全新的方式进行,结合了复杂因素的在线经济体系轻而易举击败了那些无法联网的国家。

自1980年代以来就存在的移动电话及其附属设施,在1990年代见证了其市场规模的爆炸性增长。今日,数以亿计的人们随身携带移动电话,尽管在它诞生之初考虑的功能仅仅是便于行走时通话,现在的移动电话结合了难以胜数的数字功能,甚至超越了台式电脑。电脑也开始走移动化路线――2003年笔记本电脑的销量首次超过了台式电脑,雄辩地证明了“便携式”概念势不可挡的魅力。

由于互联网的日益发展成熟,支持互联网的配套技术和驱动程序也发展迅猛。自上个世纪九十年代末期开始,互联网不再仅仅意味着浏览信息:操作股票交易、认识新朋友、买卖东西、处理信息、共享图片、通过网络工具与人通过网络“电话”进行联系等等,互联网成为应用平台,就像早期一度风行的微软DOS系统那样,从数目庞大的进行网络交易的人群中收集信息,比如亚马逊网站往往会贴出提示:“购买此书的人还买了……”。分布广泛的网络社区如雅虎,在XML和RSS输入中聚集了大量的数字信息,涵盖了近乎实时的股票报价系统和新闻,通过博客共享资源信息。

但这只是互联网的一角――它还涉及到如何接入互联网,通过宽带和无线网络改变我们与网络互动的方式以及在何处互动的问题。从未有过如此辉煌的时代,使互动设计师能一展身手,尽管该学科的未来包含了许多未知的可能性与挑战。

四、互动设计:多学科的综合交叉

作为一门正式学科出现的互动设计,其存在时间不少于二十年。它是个年轻的学科,置身于与其毗邻的姊妹学科之列:工业设计、信息构造、传达设计、用户经验设计、用户界面工程学、人机交互、可用性工程学以及人机工程学等学科。下图一形象地说明了互动设计学科与其它学科之间的关系。

图一:互动设计与其姊妹学科关系示意图

在图中我们可以清楚地注意到,多数学科都与用户的经验设计有关:该学科全方位涉及到视觉设计、互动设计、声音设计以及诸如此类等――用户遭遇产品或服务时是否感觉和谐与上述种种关系密切。

信息构造学科关注信息内容的结构安排:如何使信息结构及分类最优化,从而使用户能快速找到他们需要的信息。例如雅虎,拥有众多的信息分类区域,提供了对信息进行图解的优秀范例。传达设计是关于对要传达的信息创造一种有效的视觉语言。网站的字体、色彩、以及排版格式等为传达设计提供了新范例。工业设计是关于形式问题的探讨:在保证功能实现的前提下利用视觉形式把使用功能传达给目标用户。物质产品比如桌椅、冰箱等利用它们的外形诠释了设计目的。人机工程学力求从生理的、心理的角度保证所设计的产品考虑不同人的身材尺寸和限定性因素。人机交互与互动设计学科联系紧密,但前者更多采用量化的研究方法,关注人怎样与计算机发生联系;后者多用定性的研究方法,研究人与人之间怎样发生联系。个人电脑上安装的操作系统提供了人机交互的典型范例。用户界面工程学是互动设计和人机交互学科的子集合,它关心的是对数字化设备的控制。数码相机的界面设计便是用户界面工程学的一个例证。可用性工程学是关于检测产品的科学,并判断该产品是否对用户有意义。

虽然上述学科是各自独立、分离的,正如图表显示的那样,它们仍然在很大程度上有所重合。多数成功的产品,特别是数码产品,涉及到上述多个学科之间是否和谐相处:如果上述多个学科无法和谐相容而是逐一、单独地进行分离研究的话,无法想象今日笔记本电脑的模样。

五、互动设计的四种方法

设计师一旦发现问题,会着手从不同的角度深入探讨后得出问题的核心所在,然后提出相应的解决方案。对互动设计学科来说,目前可用的方法分为四种,它们可以在不同的情形下加以使用,例如网站、电子消费品或是非数字化服务方面,以便创造出尽可能多的解决方案。多数问题只要采用一种方法即可解决,有时,从一种方法迁移到另一种方法也是可行的,经过比较后确定最佳解决方法;有时,可能几种设计方法在单个项目中综合并用。所以,互动设计师应充分了解下面四种设计方法。

方法一:以用户为中心的设计

隐藏在以用户为中心设计理念背后的哲学很简单:用户了解得最多。使用产品或服务的用户最清楚他们的需求、目标和偏爱方式,设计师的任务是把这些需求、目标和偏爱方式找出来并完成设计。设计师参与进来是为了帮助用户实现他们的目标。用户参与设计过程的每一个阶段,用户与设计师一道,几乎成为设计方案的共同创造者。

“以用户为中心”的设计理念已经出现了较长一段时间,它是根植于工业设计和人机工程学学科的方法,它的出发点是:设计师应该设计出适应人使用的产品,而不是强迫人去被动适应产品。工业设计师亨利.德雷夫斯曾为贝尔公司设计了500个系列电话机,在他1955年出版的著作《为人设计》中将此设计理念宣传得家喻户晓。虽然工业设计师们铭记他的主张,软件工程师们却完全不了解这一著名的设计原则,因此他们近几十年来虽然设计出大量的软件,所适应的仅仅是计算机的运行方式,而不适合人的行为模式。公平地说,这并不是所有软件工程师的错,计算机问世的最初40年中,由于处理速度和内存均十分有限,因此困扰软件工程师们的首要问题是如何使计算机有用,鉴于计算机系统所受的限制非常多,工程师们几乎无暇顾及软件的终极用户,花费巨大的精力能使计算机能正常运行已经实属不易。

进入1980年代,设计师与计算机科学家携手进行人机交互领域的研究,开始着手解决为计算机系统而专门设计的字体界面等问题。由于迅速提升的计算机内存和处理速度、彩色显示器的普及等,使不同类型的界面设计成为可能,计算机软件设计的关注焦点遂转向以用户为中心,而不再以计算机系统为中心,这一引人瞩目的变化被成为“以用户为中心的设计”(简称UCD,即user-centered design)运动。

在以用户为中心的设计过程中,设定设计目标是十分重要的;设计师必须首先清楚了解用户最终想要完成的任务为何,然后确定为完成这些任务所采用的手段是什么,而且心里始终将用户的需求和喜好置于首位。

在理想的以用户为中心的设计过程中,设计师邀请用户参与设计的每个阶段。在设计的初始阶段,设计师会向用户咨询:他们提出的设计计划是否对用户的需求做出了准确的响应,设计师进行的广泛研究旨在现阶段确定用户的期望目标,然后,设计师开发出针对设计计划的解决模型,向用户咨询,也就是说,设计师(往往与可用性专家一道)与用户一起检测设计问题的解决办法。

简单地说,在整个设计过程中,用户信息是设计决策时的重要因素。当问题出现,面临怎样解决时,用户的需求决定了设计师该做出何种反应。例如,如果为一家商业网站作用户研究的话,用户们反映他们希望网站的购物车位于网页的右上方,那么,购物车的位置在设计师的最终设计方案中,极有可能出现在网页的右上方。

以用户为中心的设计目标――用户的目标――其实非常含糊、难以下定义,特别是用户的长远目标,就更难定义了。换言之,它们是如此含糊不清以至于几乎不可能完成设计。我们假设一下,设计师正为大学生设计一套管理学习计划的软件,那么,他要设定的用户目标是什么?帮助大学生在学校表现得更好?为什么?为了他们能顺利毕业?找到一份好工作?受到良好的教育?在这里,用户的目标很快就变得外表华丽、内里空虚,一个目标里套着另一个目标,令人无所适从。

以用户为中心的最大优点在于,它把设计师的关注重心从自身的喜好转移到用户的喜好上,这一价值不能低估。设计师,与其他人一样,潜意识里会把自己的经验和偏见带到设计过程中,从而与用户对产品或服务的真实需求相冲突。以用户为中心的设计把设计师从这类陷阱中拯救出来,正如一句设计格言所说:“你不是用户”,因此,你不能把自己的喜好想当然地强加给用户。

以用户为中心的设计方法不是万能的灵丹妙药,所有的设计洞见都依赖用户做出会缩小产品或服务的关注问题,设计师们有可能将自己的工作建筑在错误的用户需求之上,而设计出的产品可能将来被成千上万的人使用。此时,以用户为中心可能是很不现实的。尽管如此,以用户为中心的设计仍然是颇具价值的一条研究途径,但它也只是通往有效互动设计的途径之一罢了。

方法二:以活动为中心的设计

以活动为中心的设计不以用户的目标和喜好为中心,而是以活动为中心。活动可以被视为针对某个目标而采取的一系列松散的行为和决定。活动也许是简明扼要的,例如,泡一包方便面;或者是耗费时间的,例如,学一门外语。活动可能是瞬间完成或绵延数年终了。你可以单打独奏,也可能与他人合作,例如,你可以独唱,也可能参加一些合唱。一些活动,例如从ATM机里取钱,设有一个预定的结果,即取出现金。其它的,例如听音乐,没有固定的终结。听音乐活动可能仅仅因听者想结束就嘎然而止,或者源于外界的影响(例如突然要接移动电话)而不得不结束。

我们今日使用的许多产品是通过“以活动为中心”设计出来的,特别是一些工具性产品,比如家电和汽车。以活动为中心使设计师专注于手头必须完成的工作任务,创造出对完成任务的强大辅助设施,对设计的远景目标不予考虑。这种设计途径对完成复杂的活动格外有效。

一个活动的目的并不一定是一个目标。目的比目标更为明确、容易切实感知。我们假设用耙子聚拢树叶这一活动,园丁也许有一个目标:让院子更干净,但是用耙子聚拢树叶的目的很简单:收集树叶。

当然,有时候目的和目标也许相近或重合为一体,例如,在泡茶时,目的与目标几近相同:为了喝茶。没有人把成为一个茶道高手设定为自己的泡茶目标。

活动是由一系列行为和决策构成。设计师把它们称为任务。任务可能是简单到只用按一下按钮或者复杂到完成所有必要的步骤后发射导弹。任务的目的是完成一项活动。每一项任务是活动中的某一瞬间,我们以购买新上市的游戏为例,设想整个过程中涉及到的任务可能是:

决定购买新上市的游戏;

决定买何种游戏;

决定去哪里买;

找出出售游戏的商店地址及行车路线;

驱车或乘车去该店;

进入商店;

在店里找到该游戏;

购买游戏;

离开商店;

回家;

在这一实例中显示,任务与活动的区别也许是微乎其微的。一些任务由于步骤繁多而成为主要活动下设的子活动,例如,为了打某个电话,你可能得先找出正确的电话号码。也许有多种方式可以协助你查找到正确号码:致电114询问;在电话黄页簿中查找;从记忆中搜寻;以及其它方式等。对于查找号码这一活动而言,上述任何一种解决方法都是一项任务,也可以说是一个子活动。

以活动为中心的设计也是依赖于设计研究而进行的,设计师与用户面谈,观察用户,为他们的行为而非目标提供洞见。设计师把用户的活动和任务列为目录,也许会添加某些遗漏的任务,然后设计出解决方案,协助用户完成他们的任务。

最终,以活动为中心的设计方法允许设计师缩小任务的范畴,设计出直截了当完成任务的产品或服务:完成在线“提交表格”的任务也许只需要点击一下按钮即可,完成“打开设备”的任务也许只需要转换一下开关。活动,而非完成活动的人,引导着设计的进行。

以活动为中心的设计也许是十分吊诡的,一些任务需要有技巧――有时需要的可能是高度的技巧,设计师们不应忽略这些设计的可选择对象。移除或使人们有价值的技巧自动化会卷入道德的漩涡。例如,用户也许会耗费数个星期时间来学习通话中心的软件。但事实可能是,由于软件设计得太糟糕,用户不得不花这么久的时间来学习如何使用它。设计师必须十分谨慎地挑选哪些任务应该自动化;通过引进高技术来消除对用户的技术需求是很容易的,例如消除乏味的或很难学习的任务,但同时消除的可能还有用户完成任务时体验到的乐趣。比如考虑一下,假如有人要求设计出一架很容易学会演奏的钢琴。

以活动为中心设计方法的潜在危险是,由于设计师的视线凝聚在一系列零散任务上,设计师无法提出作为整体的设计解决方案,容易犯见木不见林的错误。有一句关于此类问题的设计格言:“如果你分别告诉人们设计一个花瓶和设计一个盛花的物品,其结果可能大相径庭。”由于关注小型设计任务,设计师们可能发现自己陷入了一个怪圈,设计了一个又一个花瓶,而从来无法设计出一座迷人的空中花园。

方法三:系统设计

系统设计是为解决设计问题而采用的一种分析方法。它运用确定的安排部件来创造设计的解决方法。而在以用户为中心的设计中,用户是设计过程的核心。而在系统设计中,强调“系统”的概念。一个系统不一定是指计算机,系统也许是由人、设备、机器和物品组成,也许从简单(比如室内加热系统)到复杂(比如政府的构成体系)。

系统设计方法是一种结构分明、精确严密的设计方法,擅长于解决复杂问题,为设计提供全盘性视角。系统设计并非不重视用户的目标和需求――这些目标和需求可以作为系统的预设目标。但在系统设计方法中,为有利于“语境”而不再强调用户。设计师运用系统设计关注使用的整个语境,而非个人物品或设备。系统设计可被视为向将要使用的产品或服务在广阔的语境中投去严谨的一瞥。

系统设计勾画出构成系统的各个部件:目标、感受器、比较仪、执行器。设计师的工作就是:设计出上述部件。在这种方式下,系统设计消除了其它方式可能带来的猜测和模糊因素,为设计师提供了清晰的路线图。

下面我们以加热系统为例图解说明任何系统的主要部件:

图二:图解说明的系统

目标:这里的目标不是用户的目标,而是系统的整体目标,系统目标可从用户的诸多目标中归纳得出。目标表达了系统与系统仰赖生存的环境之间的理想关系。例如,在一个加热系统中,系统目标是使屋内室温恒定在华氏温度72度左右。

环境:系统在何处生存?在加热系统中,环境就是需要加热的屋子自身。

感受器:系统如何探测到环境发生的变化?加热系统设有自动调温器和探测温度变化的温度计。

干扰:环境发生的变化称为干扰;这些变化可能在预料之中,也可能在预料之外。在加热系统中,温度的降低称为“干扰”,特指某一时刻温度的频繁降低。

比较仪:比较仪使系统的目标具体化。它比较了当前的状态(环境)以及理想的状态(目标),二者间的任何差异被系统视为失误,系统会针对失误努力加以矫正。在加热系统中,比较仪可能是微型电脑或温度开关,这取决于感受器提供的环境信息:例如,华氏温度72度…华氏温度72度…华氏温度71度…华氏温度71度与系统目标“屋内室温恒定在华氏温度72度左右”之间的比较。

执行器:如果感受器探测到干扰,比较仪会发出信号,表明情况发生了变化(失误发生),比较仪把指令发送给执行器(在此例中,执行器是锅炉)。执行器是改变环境的一种手段,在此例中,执行器提供加热的手段(以改变温度降低的环境)。

反馈:输出后做出反馈,反馈提供系统目标是否已达到或得以保持的信息。在加热系统中,反馈信息将提供屋内温度是否仍保持在华氏72度或者现在已经达到华氏72度,加热器(执行器)可以停止工作。

控制:控制意味着以手动的方式操作系统的某些部件。在此例中,你可以用控制器将温度设定在任何你想要的数字上,控制将可能会激发执行器并开始加热工作。

对加热系统而言,共有两种对环境的干扰。一种是可预料的干扰,例如屋内温度周期性的降低。另一种干扰是不可预料的,例如室外突然下雪,导致室内温度急剧降低。这种不可预料的干扰会导致系统崩溃或不正常工作。

为了使不可预料的干扰变得可以预料从而使系统稳定工作,系统需要对一系列情况做出相应反应。这些反应可能是:您的邮箱已收到一百万封邮件!我是否应删除它们或仅保留1万封左右?防止系统崩溃所做的相应操作是,删除一些邮件,使邮箱保持一定数目的邮件。对于航空交通系统而言,系统崩溃将是不可想象的灾难。

反馈是系统完成输出后发生的,它报告系统已经发生了什么:输入已经完成,比较仪发生了变化,以及诸如此类等信息。每次当你按下一个按键,你从电脑屏幕上获得一个反馈信息。系统若不能及时提供反馈信息,用户会感到很迷惑。

系统设计不仅仅关乎数码产品,大多数的服务,也可被视为包含数字化或类似构件的产品。许多设计师感到系统设计是剥夺人性的,在一个综合的环境中把人当作机器人一样看待。确实,系统设计是一种逻辑严密、注重分析的互动设计方法。在这一方法中,人类的情感和奇思找不到自己的位置,相反,被视为环境遭遇的干扰。

系统设计最强大之处在于帮助我们提供了一个大视野:对一个设计项目投去全局性一瞥。没有一件产品或一项服务是存在于真空中,系统设计迫使设计师关注产品或服务所处的大环境,关注使用过程的广阔语境从而获得对围绕产品或服务的环境的更好理解。

方法四:天才设计

天才设计依赖设计师的智慧和经验为设计项目提供解决方案,设计师针对用户需求做出自己的判断,然后基于判断设计出解决方案。用户在设计过程的最后阶段参与进来,主要针对设计师的方案做出测试,确定该方案是否像设计师预计的那样理想。

与其它三种互动设计方法相比,天才设计方法似乎太随意了。而这种方法却是今日许多互动设计师乐于采用的热门方法。例如,苹果公司的产品,即便考虑到保密因素,他们仍未做任何用户研究及用户测试.许多公司的专职设计师囿于资金或时间的原因,未做任何的用户研究,只凭借自己的智慧和经验做出最终的设计方案。

这并非意味着采用这种方法的设计师从不关心用户的想法,而只是仅仅因为不具备用户研究的条件或不愿采用其它方法而已。设计师运用他们的自身经验和知识,利用别的公司提供的用户研究结果,来最后确定用户的需要、要求和期望。

天才设计能创造出令人印象深刻的作品,例如苹果的iPod;也能收获令人难忘的失败之作,例如苹果的第一件手持设备――牛顿。除了市场的影响力之外,天才设计方法完成的设计严重依赖设计师的技巧。因此,采用这种方法的设计师多半是经验丰富、曾解决过多种类型设计问题,并能成功地从过往的设计项目中汲取精华的资深设计师。最理想的情形是,设计师本身属于他将设计产品的潜在用户群。设计Windows 95操作系统的设计师在设计过程中把自己视为用户的一员,但当他理解了苹果OS完美的工作方式时,他感到了前者的诸多设计不便。因为设计师对其设计的产品或服务的内在本质及为何如此设计有足够的了解,因此,设计师比其他终极用户对产品或服务有更深入的理解。

不幸的是,虽然经验丰富的设计师能把天才设计方法演绎到最佳,很多缺乏经验的设计师也在努力尝试此方法。许多设计师采用此方法仅仅因为,此种方法比较上述三种其它方法而言似乎更容易,因为它省略了进行繁杂的用户研究或庞大的系统研究过程。虽然我不愿告诉任何人不要相信自己的直觉,设计师在采用此方法时仍应格外小心谨慎,因为自己的直觉有时可能是完全错误的。

对一个经验丰富的设计师来说,天才设计有许多优点。它是一种快速的个人工作方法。最终的设计方案反应了设计师的感受力;它也是一种灵活的工作方法,允许设计师在重点关注的方面精力、追随自己的缪斯女神,设计师能够在内心营造的自由天地展翅翱翔。

六、结语

多数设计师会倾向于采用某种特定的设计方法,但在设计过程中往往会将几种设计方法混合使用,一个设计师的性情、个人哲学、对工作或项目的看法将决定他采用何种方法进行设计。但最优秀的设计师会在不同的方法之间自由转换,视情况的变化而定,因此最好对上述方法都有所了解才能更好地进行设计。

互动设计的未来正是基于现在,互动设计师设计的产品或服务将会改变我们与他人之间互动的方式以及我们与世界的互动方式。不夸张地说,我们的生活在下一个20年将会发生翻天覆地的变化:我们如何接受保健护理服务?我们如何自娱自乐?我们怎样购物?我们怎样从一地到另一地?我们怎样、何时、何地接收信息将会完全改变。互动设计师将引导我们,通过设计产品或服务来塑造崭新的未来。

互动设计师不仅在创建该学科上发挥作用,他们还要确保未来的互动设计为人而设计,且使人们从中获得乐趣。接下来的几十年将会出现一些令人惊讶的进步:互联网将从电脑显示器背后走向我们周遭的物品和建筑物上。微处理器、感受器、无线电频率的识别标记将会植入我们日常生活用品中并且以网络化的方式工作。我们不再把互联网看作一个目的地或者某个地方,就像我们从未这样想象过电流一样。

伴随无限网络广泛覆盖了我们都市的角角落落,随时随地获取信息将变得轻而易举。互动设计的产品或服务将会更好地适应我们的需求,而我们使用互动的产品或服务也会更加得心应手。机器人将会代替我们完成家中、学校、或工作中的任务。在我们意识到需要某些信息之前,智能工具就已经预先协助我们查找到这些信息。我们将电脑穿戴在自己的衣袖外面――如果我们的衣袖不是由电脑构成的话。

未来将一如从前人们所预料的那样:充满希望、令人惊慌、未知、令人茫然不知所措。

参考文献:

[1]Carnegie Mellon University, School of Design.“Interaction Design Brochure.”

[2]Meyer,C.“The_New_Facts_of_Life.” Wired( February 2004):113

[3]3.www.interaction-ivrea.it

[4]interaction.stanford.edu/

[5]www.interaction-ivrea.it/en/news/education/2003-04/symposium/programme/moggridge/index.asp

[6] listserve.

软件工程学习计划范文第10篇

关键词: 网络课程 可用性评价 情境性

一、前言

可用性是人机交互(Human Computer Interaction,HCI)研究中一个很重要的概念。国际标准化组织ISO对可用性的定义为:用户使用该产品能可行的、有效的、满意的达到特定目标的能力。可用性在很大程度上依赖于工具的功能如何较好的满足用户的需求等一系列因素。对于软件来说,包括软件的流程与用户任务间的满足程度,程序的反馈与用户的期望值间的满足程度,等等。一般认为,可用性的问题与“用户因素”有关,而与社会、文化、环境等因素无关,早期的人机界面研究认为用户因素对于成功地设计、完成系统发挥着关键作用。

教师或培训者自身的教学思想、学习者的学习动机、组织学习文化以及环境条件等相互作用便产生了对网络课程的可用性起决定作用的因素。可用性必须要考虑到学习者所处的社会和环境因素,因此可用性是相对于某种“情境”来说的。[1]

二、已有研究概述

1.常见网络课程评价标准中可用性评价的分析

在线学习认证标准(E-Learning Certification Standards)。这是由美国教学设计与使用专业委员会建立的认证标准。这一标准草案从8个方面对在线学习的可用性进行评价,主要针对用户在网上学习时操作的方便性,如导航、定位、反馈、帮助、易用性以及文本内容的质量等。

在线学习质量(Quality On The Line)。由美国高等教育政策研究所和BlackBoard公司联合的基于互联网的远程学习评价标准。在这个标准中没有明确将“可用性”作为一项标准列出,但是整个标准贯穿了建构主义学习理论,重视学生自主学习能力和学习环境的创设。

虚拟学习环境的教育评价框架(A Framework for Pedagogical Evaluation of Virtual Environments)。由英国Wales-Bangor大学的Sandy Britain和Oleg Liber等人完成的一个标准。该报告从评价策略的角度介绍了两种模型,其中一种是“会话模型”(The Conversational Framework),主要把教师与学生、学生之间以及学生与环境通过媒体进行交互的活动情况作为评价对象,从所提供的各种学习工具的交互性上考察一个虚拟环境的优劣。

网络课程评价规范征求意见稿(CELTS22)。这是我国教育部教育信息化技术标准委员会的一个评价标准。在“可用性”一项指标中主要从网络课程的导航与定位、反馈、帮助等方面进行评价。[2]

对各种学习理论的深入研究使我们认识到网络课程的建设不能是简单的书本搬家,而要充分发挥网络的特点,为学习者营造一个良好、高效的虚拟学习环境。建构主义的学习理论强调以学习者为中心,学习的过程是学习者与周围的学习环境交互作用的过程。

纵观以上国内外对网络课程评价的标准体系,已经初步体现出了对可用性在“情境”创设方面的侧重,但其重视程度远远不够,更多的是从技术方面进行评价。实际上,网络课程的可用性评价并不局限于课程内容的范围,也要重视从学习者与学习环境交互作用的角度进行评价。

2.认知学和社会学角度

可用性,在软件工程与设计领域是与“人体工程学”问题同义的。其目的是为了满足用户的使用习惯而制定设计应用程序的规则,这些规则包括各种输入输出设备、界面语言等。

在Web可用性研究领域被公认为世界权威的Donald Norman在其《日常事务设计》一书中将优秀的可用性设计的基本原则概括如下(1988):提供一个好的概念模型;将事物可视化;将控制、行为及其结果要与实践一致;任何操作、行为都有相应的反馈。

在E-learning领域,Quinn针对e-learnin品的广泛可用性问题进行了研究,提出了如下与可用性有关的问题(Quinn,2001):屏幕内容的非直觉性阅读顺序;不能与用户现实世界的经验相联系;关键信息表述不完善。

Jacob Nielsen通过对这些规则的详细研究,提出了“可用性探索十原则”,包括“系统的可视性、系统与真实世界的匹配性、出错防范机制、使用的灵活性与高效性、帮助与支持文档”等十个方面。

但是将这些不同类型的规则应用到网络课程的设计过程中并不一定就能保证课程具有良好的可用性。根据认知学的知识,“概念模型”是建立在“形象示意”的基础之上的,其比喻意义表现为不同的语言和语种范畴,这些不同的形象示意在不同文化的人群之中表现为不同的意义。

从最严格的意义上来说,软件工具的可用性与其使用时所处的文化背景相关。Quinn所提出的“直觉阅读顺序”规则在西方国家,日本或者有的部落国家并不能产生同样的效果,因为在这些国家阅读的习惯顺序是不一样的。这种研究结果对于网络课程来说也是正确的,因为学习是一个深深植根于特定文化的过程,即使在同一文化背景下学习行为也会被划分为不同的“学习风格”,而被称为不同的“学习文化”。因此,可用性的评价必须要考虑用户所处的社会和文化背景。[3]

一种工具之所以被采用是因为其能满足使用者的某种特定需求。因此,“有用性”成为使用一种工具的基本条件。“不需要”并不意味着工具与目标之间没有关系:可能会存在着认知或者情感上的联系。如果我们承认“可用性描述的是工具与使用者之间的关系”,那么“有用性”在更广泛的义上来说就成为“可用性”的一部分。某些网络课程没有得到广泛使用是因为人们缺乏使用的动力,这就需要考虑到对可用性的评价问题。

要成功地实现e-learning项目,学习者学习动机的组织支持起着举足轻重的作用。在这种意义上来说,在公司内成功实施e-learning与成功实现“组织性学习”没有什么区别。因此,从社会组织学的观点来看,建立有用性的标准需要考虑到社会和文化背景的因素,可用性标准的建立同样也要考虑到这些因素。

通过以上的论述我们可以看到,对于可用性问题的研究焦点越来越指向认知科学和社会科学的研究范畴之中,这些因素对文化和社会环境决定着工具的“可用性”程度。

三、 与环境文化因素有关的“可用性”的探索

网络课程的使用在很大程度上依赖于“使用的社会范式”,它形成了工具使用的条件和方式。这些社会范式存在于使用者的意识之中,限定使用者看待和使用工具的方式,同时决定了使用者使用工具的能力。从其来源于特定文化的先前知识的积累,来源于先前态度、行为的获得以及思考问题的方式的意义上来说,这种范式是社会性的。

研究证明,工作或社会环境、文化背景等因素都会对人们使用软件的方式产生影响。

四、 学习文化对网络课程“可用性”的影响

根据已有的不同学习理论我们可以形成四种对学习的比喻说法,也可以称之为四种“学习理论”。这些学习文化相对应于教育领域的不同的教育思想:“学习即记忆”、“学习即记录”、“学习即训练”、“学习即构建”。

网络课程与其使用的文化氛围、环境因素之间存在着不同程度的不一致,这种不协调可视为与“情境可用性探索”相抵触的可用性问题。[4]

1.为什么老师们偏爱于使用自己开发的网络课程

这些网络课程有的是基于计算机的CBT课程,根据行为主义理论以尝试-错误的方式呈现设计的;也有的是模拟装置或者虚拟实验室的类型,根据建构主义理论创建学习情境;也可能是亚里士多德风格的呈现方式。如果把教师的教学文化视为前面所说的四种学习文化,那么这些教学文化与现成的网络课程所依附或者所根植的学习文化就会产生抵触。这种抵触可以看作不同学习范式之间的冲突,从而让老师们对现成的网络课程产生了较低的评价,并将其弃之一边。如果网络课程不能与教师的教学风格一致,这种冲突问题就显得更为明显。

2.为什么网络课程提供者所提供的课程得不到使用

网络课程一般都是以行为主义理论为基础进行设计、开发的,目的是为了既反应课程设计的“最优性”,又反应远程教学的“最优性”,但是对网络课程的教学支持却来自于苏格拉底对话式的教学理论。行为主义理论认为知识是具体的和以内容为中心的,而苏格拉底式对话则认为知识是独立的、以过程为中心的。这种不一致可能会产生与网络课程教学原则不协调的问题。一方面,网络课程鼓励尝试、错误和重复,并且让学习过程的控制掌握在所建立的学习情境之中;另一方面,教学辅导者对学生的提问使得学生不知所云,有些问题对于学习者来说可能感到迷惑不解,并且企图将学习过程的控制权掌握在自己手中。这就产生了可用性的问题:网络课程所依据的学习理论与教学支持所依据的学习理论之间的一致性问题。[5]

3. 哪些因素有助于网络课程的使用

一般认为有效的网络课程是以学习过程为中心并且具有“自主学习”的特点,那么有效的网络课程应该为学生的自主学习提供良好的学习情境。决定网络课程被接受程度的因素正是Philippe Carre(2002)的“自主学习七要素”:学习动机与态度、学习计划与进度、学习资源的利用、学习交互活动、学习方法的掌握、学习调控与评价等。但“自主学习”这个概念在亚里士多德和苏格拉底式对话式学习文化中却没有立身之地,因为这种学习风格否认学习者可以自主获得知识,否认没有知道知识的人的帮助学习者就不知道如何去获取知识。相反地,在建构主义看来学习者的参与在学习过程中发挥着重要作用,并且当学习者的动机和“自主学习”能力很高的时候可以大大促进学习者的学习(Guglielmino,1977)。

要使网络课程有效发挥作用,课程的支持系统和环境因素必须组织有序,要么可以保持学习者在整个学习过程中具有较高的动机,要么可以提高学习者的学习动机,要达到这个目的只有通过“自主学习七要素”的实现来完成。Masie和Paxton等研究者提出了“e-learning激励因素”:动机、群体学习文化支持等。可用性评价必须要考虑到网络课程的使用与学习者的动机或者学习者自主学习行为之间的这种相互联系。当自主学习在一个组织内得到应用时,可用性就依照下列标准:学习者依据自主学习为标准的等级评定与组织所提供的支持之间的一致性,学习环境文化、支持因素以及学习者预期的学习动机之间的一致性。

五、结论:趋向于“情境”的可用性

教师或者培训者认识问题的方法、学习者的动机、群体的学习文化以及环境因素等相互作用对网络课程的使用有决定性作用。再回到工具与使用者的关系上来,与他们所使用的工具一样,使用者生活和生存的并不是一个抽象的世界,而是一个同时具有社会性和物质性的世界。工具的使用深深的依赖于使用者的文化背景,也就是用户从社会和物质环境中所学习到的东西。由此,可用性必须要考虑到用户的文化和社会背景,这就是为什么说可用性具有“情境性”。这就意味着可用性必须考虑到用户的阅历,在广泛的意义上来说,这必定是网络课程最好的设计原则却也是最难以实现的。用户的阅历,尤其是用户和对象以及工具之间存在着相互关联的关系,而这些都需要借助社会学的观点才能彻底理解。

参考文献

[1]田博文,王玉芬(2004). 网络课程评价的基本原则.《鞍山师范学院学报》,第6卷第4期,72-74。

[2]张会杰,聂钢(2004). 网络课程质量认证标准的研究初探.《现代远距离教育》,总第91期,55-57。

[3]李爱娟(2004). 网络课程的学习环境设计.硕士毕业论文,南京师范大学。

[4]彭立,乔爱玲(2002). 基于建构主义网络课程的设计与实现.《中国电化教育》,总第188期,37-39。

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