项目教学法在《网络编程》课程教学中的应用.docx

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项目教学法在《网络编程》课程教学中的应用

项目教学法在《网络编程》课程教学中的应用

　　摘要：

该文分析了《网络编程》课程的地位、内容和教学中面临的问题，结合应用型本科学生的培养目标，提出在《网络编程》课程教学中实施项目教学法的必要性。

并全面地总结了项目教学法从准备到实施各环节中应注意的方法和问题。

探讨了项目教学法在促进学生架构完整的计算机网络知识体系、提高学习兴趣和综合应用知识能力方面的良好效果。

　　关键词：

项目教学法；网络编程；程序设计；项目；项目评估

　　中图分类号：

G642文献标识码：

A文章编号：

1009-3044（2011）18-4388-03

　　TheApplicationofProjectTeachingMethodonNetworkProgrammingTeaching

　　CAIJing-mei

　　（CollegeofInformationandComputerofShanghaiBusinessSchool,Shanghai200235,China）

　　Abstract:

BasedonanalysisoftheplaceofNetworkProgramminginthecomputercurriculum，teachingcontentandproblems,combinedwiththeObjectiveoftheappliedundergraduatestudents,itissuggestedthatimplementingprojectteachingatNetworkProgrammingisnecessary.Thenoteworthymethodsandproblemsinimplementingprojectteachingpracticearefullysummarizedfromteachingpreparationtopractice.Itisdiscussedthatthegoodeffectiveofprojectteachingmethodtomotivateundergraduatestudentstoconstructintegralcomputernetworkarchitecture,inspirelearninginterestingandimprovethecomprehensiveabilityofapplyingknowledge.

　　Keywords:

projectteachingmethod;networkprogramming;project;projectevaluation

　　随着网络应用的普及，高校计算机专业知识体系中网络技术课程已演变成课程群，《网络编程》成为网络技术课程群中的一门核心课程[1]。

根据ACM/IEEE-CS计算机科学课程2008报告建议：

伴随21世纪Web应用的普及和网络技术的发展，面向网络计算领域的知识可能将会强调编程、软件工程、数据管理、移动、人机交互、安全和智能系统等[2]。

网络技术的进步需要学生能从网络编程实现的角度去深层次地学习网络知识。

　　网络技术领域的知识包含理论和实践，教学应理论联系实际，要为学生提供自己动手实践的学习过程。

《网络编程》是一门实践性很强的课程，这一特点决定了其教学法必须重视教学过程中理论性、实操性和创新性的结合。

传统的以课堂为中心、以教师为中心的教学方法是不适合本课程的教学。

　　1课程特点

　　《网络编程》的教学内容知识点广泛。

不同类型的高校计算机专业采用的教学内容和实施的教学方法都不尽相同。

　　1.1课程的地位

　　本课程为计算机专业高年级本科学生提供了集中学习一门重要的编程技术的机会。

《网络编程》在计算机学科的网络技术课程群中与其它课程的关系如图1所示[1,3]。

前序课程是《计算机网络》和《程序设计》，如图1虚线箭头所示，是学好网络安全、网络管理和TCP/IP协议等课程的充分条件。

　　1.2教学内容

　　网络编程的教学内容通常分为三类：

基于TCP/IP协议栈的网络编程、基于WWW应用的网络编程和WebServices网络编程。

基于TCP/IP协议栈的网络编程是最基本的网络编程方式，使用各种编程语言，利用操作系统提供的套接字网络编程接口，直接开发网络应用程序[4]；基于WWW应用的网络编程，主要是使用各种编程工具、脚本语言、规范，开发Web服务器应用程序；WebServices网络编程是全新的网络编程理念，提供了一套架构标准，为开发基于互联网平台、面向网络服务的软件系统提供便捷。

　　教学内容有三种类型。

一是覆盖三类，强调广而浅，让学生掌握最基本编程基础上去认识和体验网络编程领域的广泛应用前景，不少国外大学本科选用这种形式。

二是覆盖第二类，基于一种规范或工具开发网站，对学生的网络知识体系和编程能力要求不高，倾向于实用性技能培养。

三是覆盖第一类，强调掌握网络编程基础知识、学会基于协议的网络编程技术，注重学生深层次地了解网络知识体系和网络编程能力培养。

作为衔接《计算机网络》的网络编程课程，教学内容采用覆盖第一类比较合适。

具体也可分为四大模块：

网络编程基础知识、网络编程工具和环境、套接字网络编程技术、基于TCP/IP协议的网络应用系统编程。

在内容结构上，套接字网络编程技术是核心，网络编程基础知识和工具是手段，基于网络协议编写网络应用系统为最终目标，如图2所示。

　　1.3教学问题

　　要在《网络编程》教学中取得“授之以鱼，更授之以渔”的教学效果，必须关注一些关键的教学问题。

首先，《网络编程》中的程序设计接近于小型软件系统开发[5]。

要求学生对课程使用的程序设计语言工具的应用能力较强。

因此，帮助学生提高使用编程语言工具的能力是教学中不能忽视的问题；套接字网络编程知识和技术是课程重点学习的新知识，不管是基于TCP、UDP的套接字编程，还是基于程序设计语言Socket网络类库编程，或基于应用层协议的网络类库编程，编程的基本模式是固定的，但技巧和形式灵活多变，容易让初学者摸不着边际。

理清知识点之间的层次依赖关系，是教学中的难点和重点；重视课程的综合编程实践活动，为学生提供了综合运用课程知识和技术、体验实际岗位网络编程项目开发过程的机会，是实现本课程的教学目标不可缺少的部分，如何有效地帮助学生完成这部分的学习也是教学中不能轻视的问题。

　　2项目教学的可行性

　　项目教学法是师生通过共同实施一个具体的项目而进行的教学活动，是理论教学和实践教学的有机结合[5]，符合计算机网络领域内的知识掌握要求理论和实践并重的基本要求[2]。

在实际运用中，需结合课程教学目标、内容以及学生等多方面因素来灵活实施方能取得效果。

　　2.1本科项目教学法特征

　　本科项目教学不同于职业技术教育中的项目教学。

职教中的项目教学法遵循“实践-理论-实践”模式，以实际的工程项目为对象，注重的实践动手操作能力的培养。

而应用型本科教育培养既有理论又有操作能力的人才，所以项目教学法应遵循“理论-实践-理论”模式，从课程的知识体系出发，围绕着课程中的概念、原理和技术展开，通过项目的实际操作，加深对理论和原理的理解。

　　本科项目教学法的目的是培养学生整合知识和经验的能力，让学生在实践过程，理解和把握课程要求的知识和技能，树立自信心，培养团队意识，体验积极探索和不断进取的精神。

本科项目教学法对授课教师的要求更高，除了熟悉所教课程的内容和结构外，还要创设学习资源和协作学习的环境，熟悉项目教学的组织管理、沟通技巧和教师角色定位[6]。

　　2.2项目教学的必要性

　　从对本校2007级计算机专业学生进行的一学期的教学实践成果来看，项目教学法在改变教学过程和学习评估方面有较大的优势。

　　改变传统“一言堂”模式，以项目为主线，让老师和学生同时参与学习。

尽管学生在项目实践中，会碰到很多问题，但为了解决问题，学生会查资料，会和同学、老师讨论，会自主通过各种途径去完成项目，使以往单调的学习过程变得生动起来。

而教师通过将课程的知识重点和难点有序地落实到相关的项目中，通过讨论、评价等反馈机制，容易掌握学生的学习状态，及时调整教学的重点和进度。

　　采用过程性、多形式的评价机制，激励学生的学习积极性。

引导学生通过互评和自评来了解自身的优势和不足，在相对轻松、愉悦的学习氛围中，发挥自己的长处，树立学习自信心。

教师参与并组织评价过程，及时肯定学生的优点，让学生有成就感，从而有继续学习的动力；及时指出学生的不足，提示学生加强哪些知识点的学习；若发现有创新的思维则予以大力表扬，激励学生积极探索[6]。

　　3项目教学法的实施

　　项目教学法实施过程中应注重三个重要环节：

项目设计、教学和评估。

项目是教学的主线，选择合适的项目至关重要；项目教学中，要注重发挥以学生为主体、以教师为主导的作用完成知识架构；实施合理的项目评估方法，以评促学、以评促教。

　　3.1项目的设计

　　项目设计是实施项目教学的出发点。

教师首先从学生在课程结束后能学到什么为出发点设计项目。

事先确定项目的数量和学习目标，以便能够按照“逆向开展”的思路，将课程中需要学生掌握的重要概念、原理、技巧、应用能力、以及技能落实到对应教学项目中。

每个项目的工作量和难易程度适中，项目之间逻辑结构清晰，项目形式可以多样性，但每种类型项目应采用统一的模板，包含学习目标、要解决的问题、完成时间、参考资源和评价标准等。

在设计融合较多知识点、结合实际问题的综合性项目时，应考虑到学生已有的知识结构、学习兴趣和解决问题能力方面的差异，要设计不同的评估标准，保证所有学生都能从完成项目中获得成就感。

　　项目分为研究型、实验型和应用型项目。

研究型项目以课外小组形式完成，学生通过阅读指定资料、信息查询、比较、讨论和分析等方法进行概念问题求解，项目成果为PPT展示和报告，由同学互评。

实验型项目分为验证和简单设计两类，促进学生熟悉网络编程模式、工具和接口技术，在实验课内独立完成，教师批改并反馈。

应用型项目是帮助学生综合应用知识和技术进行网络编程，要求学生模拟实际岗位网络应用程序开发流程来完成应用型项目，按照选题、项目计划、需求分析、系统设计、代码编写和调试、项目报告等一系列流程来执行，小组成员分角色承担项目开发中的各项任务。

项目完成后进行自评、互评、教师参评和总结。

将课程项目分类设计，结构清晰，有利于教师在有限课时内有序地开展项目教学。

　　3.2实施项目教学的步骤和方法

　　课程教学从网络编程基础知识入手，涉及互联网体系结构、IP地址和端口、TCP和UDP协议，网络服务、C\S和P2P编程模式、套接字、编程接口等，也涉及程序设计中进程、结构、函数、对象、类、I/O模型、进程阻塞、多线程编程等。

教师授课后对应布置研究型项目。

在下次授课时随机抽取学生演讲，由同学互评教师点评。

没有抽到小组将学习成果交演讲小组同学评估。

师生共同参与，学习气氛轻松活跃，能及时发现学习问题并调整教学重点。

　　实验型项目内容主要选自教材中实例和课内外简单的网络编程练习题，教师先示范讲解，学生可以参考教材中的实例或其它参考资料，难度适中，学生稍加努力都能完成。

比如熟悉网络编程和调试环境、基于TCP套接字接收和发送数据编程，基于UDP套接字接收和发送数据编程等。

每个学生递交实验报告由教师评估并反馈，为完成应用型项目做好准备。

　　应用型项目应在1/2学期开始实施。

因综合性强且工作量比较大，故数量不宜过多。

需要事先下达项目任务书，明确项目学习目标、需完成的任务、所涉及的知识点、完成项目的流程、以及在项目过程中需要提高的能力、完成时间和参考资源等。

学生分角色承担项目任务，并模拟实际综合性软件的开发流程进行。

这是学生完全独立开发的过程，也是项目教学法的精髓所在。

学生在规定的时间范围内可以自行组织、独立计划，学生有机会安排自己的学习行为，可以在完成基本功能的基础上自由发挥。

教师在这个阶段所起的作用就是辅导和推动，为学生答疑解惑，学生也可以和教师进行交流探讨。

在项目进行过程中，鼓励学生展示中间性成果，协调项目小组中成员之间或组和组之间的矛盾，指导小组成员开展合作交流。

　　3.3项目评估方法

　　项目评估是项目教学中的重要一环。

分为自评、互评和教师评。

为了保证学生在自评和互评中能客观公正地评价自身和他人的优缺点，要事先设计好自评和互评表，包含具体的评定条目和分数等级，等级划分不超过3项，学生只要在相应栏目中打勾。

互评表由项目组长管理，教师定期检查。

　　研究型项目采用自评加互评，目的在于提高学生的责任感和学习主动性。

项目评价表的评定条目要基于事实，比如“概念陈述正确”、“工作过程描述正确”等，便于学生操作。

实验型项目由教师独立评估，教师在评估中要指出问题及解决的方法。

应用型项目评估包括自评、互评和教师评，要求学生现场演示和答辩，教师当场测试验收成果并评估，其它小组对演示小组答辩成果评估，这两部分按比例构成项目成果的最终评价。

应用型项目评估还应包含学生在项目进展过程中的表现，由学生自评和互评构成，评价表应包含诸如“按时完成阶段性任务”、“积极参加小组讨论”、“能及时改进方案”、“注重沟通配合”等条目。

　　利用评估表对项目进行评估，便于提高评估的客观性，利于评估的可操作性。

教师根据一定的比例，将研究型项目、实验型项目和应用型项目评估综合为该学生的课程成绩，能客观地评价学生学习能力。

　　4项目教学有效性分析

　　通过自行设计的问卷了解学生对项目教学法的评价。

问卷在最后一次应用性开发项目评估前进行，统一发放，当场收回。

发放问卷46份，回收46份，有效回收率100％，有效答卷率96%。

调查结果如表1。

　　由表1分析，项目教学法在提高学生学习兴趣和学习主动性方面效果显著，但在提高学生学习能力方面效果不是最佳（表中肯定低于80%项），说明对于没有接受过项目教学法的学生来说，较难在短时期内改变学生的专业学习能力和学习习惯。

　　此外，由于部分学生长期养成的学习依赖思想，采用项目小组方式后，这部分学生参与积极性不高。

为了保证项目进程，小组优秀学生“包干”这部分学生的工作，导致最终的项目成果中体现不出哪些学生没有参与项目工作，因此当学生整体自主性较差，项目教学要结合传统教学进行；在项目法教学过程中，当学生自主活动或以小组进行活动时，教师如果创设的学习情景比较单一，比如只有教室、常规布置的机房等，可能在开展项目教学的最后阶段会带来学习疲倦感。

因此要保持持续较高的学习兴趣，教师掌握多种沟通途径和推动手段。

　　5结论

　　项目教学法整合了各种教学、学习工具和资源，充分发挥学生的主观能动性[8]，尤其适合在应用型本科计算机专业高年级综合性程序设计课程的教学。

项目教学法把理论教学与实践教学有机的结合起来，促进学生建构良好的知识体系；项目教学法充分发掘了学生的创造潜能，全面培养了学生分析问题和解决问题的思想和方法；团队合作等能力得到全面的锻炼和发展。

　　参考文献：

　　[1]教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会编制.高等学校计算机科学与技术专业核心课程教学实施方案[M].北京:

高等教育出版社,2009.

　　[2]ACM/IEEE-CStheInterimReviewTaskForce.ComputerScienceCurriculum2008:

AnInterimRevisionofCS[Z].2001.

　　[3]李鹏.网络编程技术课程的教学改革思路[J].西安邮电学院学报,2010,15

（2）.

　　[4]叶树华.网络编程实用教程[M].北京:

人民邮电出版社,2010.

　　[5]刘淼,刘怀亮.计算机专业《网络编程》实验教学改革探索[J].实验室科学,2007（4）.

　　[6]王若明.管理信息系统课程中“项目教学法”的探讨[J].中国管理信息化,2010,13（10）

　　[7]何利英.项目教学法在《电机与电气控制》课程中的应用[J].辽宁师专学报,2005（5）.

　　[8]张丽,夏斌.项目教学法在面向对象程序设计课程教学中的应用[J].计算机教育,2010（10）.

　　注：

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