高职计算机专业教学上的应用研究
1.前言
职业化教育院校的教育目标是向市场输送直接能够适应市场技术性人才,所以要求职业化教育更能够贴近市场的技术需求,面对计算机专业的教学,尤其是面向对象编程语言的科目,面向对象的思维贯穿整个教材,从微观上看,传统的教学模式是以单科为目标,采取的是化整为零的教学方式。从宏观上看,人工智能技术、教学模式的思想不断开放和技术的不断发展,同样也可以看作是面向对象思维的转化。在职业化教育方面,传统的化整为零的教学模式、教学思想要进行改变。
该文以JAVA程序设计和SQLServer数据库应用技术教学为例,在面向对象思想领域,分析和研究计算机多门课程采用面向对象思维教课相结合的方式来进行体系的建设。
2.面向过程与面向对象思想的区别
在编程语言方面,一般都以C语言为开设语言类基础课,而在我们的教学体系中普遍认为,C语言是面向过程的语言,面对函数时逐步求精,逐步求解,在后续的专业课程开设中,一步步的深入到面向对象程序设计,而这仅仅是在编程语言单科目中的概念思想区分,在不断的教学实践中发现,越趋近于市场的职业教育越会发现,在后续的计算机专业课程教授中,面向对象的思维不仅仅只在编程语言中实现,可以贯穿与整个的专业教学体系中,可以利用C语言采取相对概念的教学模式,面向对象的设计思想认为事件万物皆为对象[1],如:学生、桌子、教师、椅子、黑板等等,我们身边具体的物理存在的个体都能称之为对象,当我们在日常沟通交流的时候,提到该个体,脑海中立刻就会想到该个体的具体形象以及它的功能和作用,而当我们把物体转换为计算机能认知的语言,在计算机的世界里来体现这些物体,也就是说,如果我们想用计算机来解决现实世界的问题,那就要让计算机按人类的思维习惯来处理问题,这就是面向对象思维的缘由。
什么是面向过程,顾名思义,面向过程就是对整个过程的详细设计和实现,重点关注的是整个过程的具体流程,从做什么开始,经历怎么做,到呈现结果。反应到教学中,面向过程就是在一种语言中,从最内层看是一种具体函数的实现,从整个需求的外层看,面向过程书写了整个需求从开始到最终运行的每一个步骤,从外围看,整个语言开发是一个整体性的过程。
面向对象跟面向过程不同,面向对象的思维理念是不注重过程的一种思维方式,只从需求层面找到结果层面,中间的实现过程不具体的去关注,所谓的不具体的去关注,是在语言层面来看,区别与面向过程的整体化,面向对象是模块化的理念,互相之间抽象成对象,不同模块之间看到的是呈现的整体模块,而模块内部的相对于其他来说是透明的。
3.传统授课的教学模式
传统面向对象的思维只是体现在开设的面向对象程序设计语言的课程中,在该课程中,通过案例教学,通俗易懂的讲解面向对象的思维方式,提高学生分析问题和解决问题的能力。而在其他课程中,没有涉及面向对象的思维方式,所以在教授课程中也就没有采用面向对象的思维去发掘,去与学生交流。下面分别以JAVA课程与数据库应用技术课程为例解析传统教学模式。
(1)以JAVA程序课程设计教学为例:以学生成绩管理系统为项目分析想象对象:首先分析、设计类:分析学生成绩管理的需求分析有哪些实体(学生、课程、教师)以及实体间的联系(发现类),然后分析这些实体和联系具有什么特征(发现类的属性),实体或者联系具有的行为(发现类的方法)。其次封装:是指将类的某些信息隐藏在类内部,不允许外部程序直接访问,而是通过该类提供的方法来实现对隐藏信息的操作和访问。第三是继承:同样是面向对象的一个特征,而在学生成绩管理系统中,体现不是很明显,继承是指更高一层的抽象,在抽象数据的层面上在抽象出更高的一层,使之在创建下层抽象数据时可以直接继承相应的属性和方法。
JAVA课程从根本上解释了面向对象在编程语言中的应用,讲解了类的属性和方法的封装,以及更高一层的封装,经过此过程的学习,学生能够初步的了解什么是对象,什么是面向对象。
(2)以SQL Server数据库应用技术教学为例:SQL Server是高职高专开设的专业课程,以学生成绩管理系统项目数据库建设为例,贯穿于整本教材,从需求分析到概念设计,再到逻辑设计,物理设计。需求分析阶段是对整个应用系统要实现的功能和目标的分析,对用户的需求进行分析、抽象、汇总和管理,根据数据库建设的特征,抽象出具体的要建设的数据表。例如,在学生成绩管理系统案例中,通过具体的分析,可以抽象出整个学生成绩管理的实体集及实体之间的联系,实体集为:学生、教师、课程。实体之间存在的联系是学生与课程之间存在选课多对多联系,教师与课程之间存在授课多对多联系,根据E-R模型规则建立相应的E-R图,在此基础上,根据转换规则转换成相应的关系表。
4.面向对象思维教课理念分析
通过JAVA程序设计和SQL Server数据库两门课程的具体授课内容分析发现,面向对象的思维方式和理念只体现在了JAVA中,而数据库作为另一种独立的教学模式,从现实世界抽象出数据到信息世界,再根据信息世界汇总、管理信息抽象到数据世界,其实这个过程就是面向对象的思维抽象,数据世界就是对现实世界的一种抽象,就是一种面向对象的思维抽象方式。
无论在日常教学,还是进入到技术市场,绝大多数情况下一门编程语言都不可能独立的存在于任何一个软件应用与市场,尤其是用到庞大的数据基础的数据库应用系统,所以,编程语言与数据库密不可分,对于高职高专的学生,在教与学的过程中,应该倾向于市场的适应,而不是理论,但往往理论又是实践的基础,所以对于JAVA和SQLServer数据库的教学中,面向对象的思想是相通的,不仅是编程语言的理念,同样在数据库的教学中也能适用。
例如,上述例子中,学生成绩管理系统,整个应用需求,在JAVA中可以抽象出学生类、课程类和教师类,而同样,在SQL Server数据库中同样可以设计出相应的关系模型,JAVA中的一个类对应SQL Server数据库中的一张关系表,JAVA中实例化的一个对象就等同于SQL Server数据库表中的一行记录。不难发现,在讲解这部分知识时,可以用学生成绩管理来同时应用于JAVA程序设计和SQL Server数据库,这样更好的能够结合专业课程,从而在宏观上使同学们有一个更好的理解,同时也从一定层面上解决了学生单独面对语言和单独面对数据库时,产生学习目的不明确,学无所用的心理。
面向对象的思维在数据库应用技术的部分功能也同样体现出来,例如数据库的视图知识模块中,视图的概念以及使用等等,在教学中可以剖析,视图的创建同面向对象的封装概念类似,只是缺少了相应的方法,但理念上大同小异,视图的本质是把一条使用频率较高的查询语句封装起来成为一个对象,然后赋予一个名字,放到服务器,在用到时直接采用面向对象的思想调用名字即可,从概念层面和使用层面上,同样类似与面向对象的思维方式。
5.面向对象思维在不同课程中相结合的教学模式
在实际的教学中,以学生成绩管理系统为例,根据需求分析,建立数据库中各个数据表时,可以相应的把JAVA结合起来,把面向对象的思想融合到数据库中,同样可以用JAVA语言设计实现该系统,用实际的运行效果启发学生在课堂的学习兴趣,指引学生找到学习的目标,明确学生的学习目的。
以SQL Server课程为例,分别在JAVA中定义课程类Course,在数据库中建立了课程表t_course,部分代码与数据库如下:
建立好课程类,对应的数据库中创建课程表:
类中的属性和表中的字段一一对应,此时数据表里没有任何数据。运行程序添加课程,可以使学生看到数据库中的课程表里有相应的数据添加。
通过相结合,可以发现,在JAVA中,学生是对象,并且定义了学生类,在数据库中相应得创建了学生表,那么学生表就等同于JAVA中得学生类,而学生表中得一行记录就等同于JAVA中实例化得一个学生实例,这样相结合得教学使得学生能够把专业课融合起来学习,使学生了解面向对象思维不仅仅只适用于程序设计语言得学习,从宏观上有一个完整得认知,在从具体得面向对象思维切入,学习专业技术课程。
6.总结
面对高职高专的教学,应注重实践的能力,通过教学和实践不断的发现,实际技术的掌握并非难事,多锻炼,多实操就能够在一定程度上适应具体的技术,关键是理论的理解,在计算机专业课程的教学中,面向对象思维方式、面向对象的思想贯穿于整个专业体系的建设比具体的技术实操更难,传统的专业教学,面向对象思想单独的在程序设计语言中实现,分割了学生对专业体系的建设。面向对象的思维方式不仅仅适用于程序设计语言,还应根据市场的发展使之成为整个计算机专业体系的核心思想。从微观上,应建立面向对象思维方式在计算机专业体系中应用,从宏观上,随着人工智能的发展,计算机世界越来趋近于人类世界,从而更验证了面向对象的思维在计算机专业领域的建设。
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