聶華北
文章編號:1672-5913(2009)10-0056-02
摘要: 本文闡述了XML的基本概念與優勢,分析了教學型本科院校開設XML技術課程的必要性與可行性,教學型本科院校教授XML技術課程可能遇見的問題及對策。通過實際的課程設計與教學案例展示了XML理論教學與具體實踐相結合的方法,為同類院校相關專業教授XML技術課程提供了參考。
關鍵詞:XML;HTML;教學
中圖分類號:G642
文獻標識碼:A
1獨立學院開設XML課程的必要性與可行性
XML是一種可擴展的標記語言,其設計宗旨是用來傳輸和存儲數據,與HTML不同,XML沒有自定義的標簽,被設計為自我描述型,是W3C的推薦標準。由于是基于文本結構的、跨平臺的,用記事本即可編寫,在IE5.0以上版本,就可以檢驗XML的基礎知識,因此XML所需要的實驗條件相當簡單。XML 是各種應用程序之間進行數據傳輸的最常用的工具,具有獨立于軟件和硬件、在文本文件中存儲結構化數據和非結構化數據、傳輸純文本等的特點,在數據描述,數據交換,數據顯示等方面得到了業界的廣泛認同,目前,XML 在 Web 中起到的作用不會亞于一直作為 Web 基石的 HTML,同時人們也認為XML將要有取代關系數據庫的趨勢,這勢必使得XML技術成為IT從業人員必須掌握的技術。
盡管XML技術在業界的廣泛影響,但仍有許多本科院校計算機專業尚未開設相關的課程,究其原由有三,其一是覺得XML是“太遙遠的技術”,認為XML只是一些技術癡迷者應該去掌握的東西,在現實行業里應用并不大,也不可能像人們預言中的那樣將取代HTML和關系型數據庫成為IT的主流,同時也是出于對專業培養目標的考慮,認為XML并非是主流的必要的;其二是覺得XML是“高深的技術”,認為只有極少數“頂尖”高手才能學會的技術,或者是研究生教學的內容,應用型本科院校的學生很難掌握這些;其三是“沒有相應的師資”,把XML當作一門“高新技術”,認為學校里難于找出能教授這種課程的教師。
對于第一種原因,我們只需要正確、全面地認識XML技術的優勢、前途、前瞻性,站在戰略性的角度考慮即可解決。XML應用于Web開發的許多方面,由于具有把數據從HTML分離、簡化數據共享、簡化數據傳輸、簡化平臺的變更的優點,其最常用于簡化數據的存儲和共享;同時XML還具有可擴展性好,結構性強,不受平臺限制等優點。不可否認,XML在數據描述,數據交換,數據傳輸等方面的表現的確有著HTML語言和傳統數據庫所不具備的優勢,XML已成為信息行業里重要的技術之一,因此未來的IT從業人員必須掌握這么技術。
對于第二和第三種原因,我們只需要先了解一下XML技術的主要內容即能理解了。XML主要包括XML文擋結構、XML語法、XML數據定義、有效性驗證、數據顯示,文檔對象模型DOM和數據島等內容。其基礎內容比較簡單,語法較嚴格,但簡潔,所謂的“良好格式的XML(Well-Formed XML)”,其規則也就8條,對于有一定語言基礎的學習者來說,可以很快地從其它語言中遷移知識,容易學會。
2主要問題與對策
雖然XML簡單易學,所需實驗條件簡單,因此開設XML課程比較容易,但是XML也有下列一些特點需要我們引起注意。
(1) 內容的離散性。如前所述XML主要包括各項內容之間的聯系相對來說比較松散,使得學習者對XML缺乏整體的認識,不能把整個XML里的知識點貫穿起來形成系統知識,從而會有不知學有何用的感覺。
(2) 內容的枯燥性。XML是數據表示、存儲、傳輸的工具,無論是XML文檔、DTD文檔、Schema文檔、CSS文檔、XSL文檔還是XQ文檔,都是代碼“成堆”,容易讓學習者失去學習興趣,何況XML是無作為的,不會做任何事情,只被設計用來結構化、存儲以及傳輸信息。因此在施教過程中,必須認真考慮如何激發學習者的興趣。
(3) 學習者的傳統習慣。學習XML之前,很多學習者都有學習HTML語言的經歷,也有學習傳統數據庫的經歷。在學習XML語法時,許多學習者習慣性地陷入學習HTML語言的思維習慣,例如,不習慣于XML里的自定義標簽,并且是定義在DTD或Schema文檔里,從而產生一種“思維對立”的感覺。同樣,學習者如果學習過基于傳統關系數據庫的SQL語句,他們也形成了一種固有的思維方式,總覺得數據信息應該是存儲在數據表里,用SQL語句去操作數據表里的數據記錄,用這種固有的思維方式,很難理解XQuery語言的語法知識。
(4)XML的多用途性。XML的多用性也是XML得到業界廣泛認可的原因之一,它既可以像數據庫一樣作為數據存儲的工具,也可以作為數據傳輸的交換工具;既可以工作在服務器端,也可以工作在客戶端;既可以與HTML語言無縫結合,完成數據的格式顯示,也需要Java等語言的支持,完成有效性驗證和數據的修改更新等操作,這使得XML課程的內容可以包含很多,此時,除了需要思考“需要學什么?先學什么?”等問題,還需要認真去考慮XML與HTML、XML與JAVA、XML與.Net之間的關系,尋找它們之間整合的方法。
綜合以上因素考慮,我們在組織XML教學時,采用了以下對策或方法,在實踐中收到了較好的效果:
(1) 前提課程先修,恰當安排課程次序,對比性教學
XML作為一個跨平臺,多用途的技術,其中包含的內容較多,作為培養目標為應用型高級技能人才的獨立學院學生,必需要學的是什么?應該按照什么順序來學?結合專業培養目標,確定XML的教學目標是:“掌握XML基本結構與語法要求,熟練地用XML表達實際數據,掌握XML數據的顯示方法,知道XML技術的主要用途,掌握通過Java、.Net等工具訪問和操縱XML文檔的具體方法,能使用XML進行動態網頁設計”。由此可知,在學習XML技術之前,學習者必須先修一些前期的基礎課程,例如:數據庫技術,HTML技術,XML技術原本就是為解決HTML技術固有的缺陷而產生的,所以在介紹XML時,如果能結合HTML技術一起講解,有針對性地與HTML技術進行對比,找出它們的相同之處和相異之處,有利于學習者更好地掌握這兩種技術,既復習鞏固了HTML技術,又學習了XML技術,也使得學習者能從一個系統的角度和思維去看待這些技術。HTML與XML都是基礎學科,應該在低年級開設,并且兩門課程不能同一個學期開設,這樣會使得學習者不知所措,無所適從,建議先開設HTML一個學期,接著下一個學期開設XML技術,接著可以開設“基于.Net的XML程序設計”等應用性強的課程。
(2) 由淺入深、循序漸進地設計教學過程,以應用為教學,突出XML的實用性
計算機專業課程非常多,這其中一個很重要的問題就是要注重知識點的系統性和連貫性,許多學生,學習了很多專業課程后,還是一團霧水,不知道學習該門課程有何作用,更不知眾多專業課程之間有何聯系。所以在安排XML課程的時候應該注意一個由淺入深,循序漸進的教學過程,一是前期課程的先修,二是在教授XML課程時,盡可能地聯系相關的課程和技術的知識點,使得學習者能對多門課程技術融會貫通,對它們有一個整體的認識。獨立學院是以培養應用性人才為主要目的,在XML的教學中,以能在相關領域里應用XML技術,如通過使用Java、.Net等工具訪問和操縱XML文檔的具體方法,能使用XML進行動態網頁設計為教學目標。根據由淺入深原則,學習XML技術可以分成兩步走,第一步是學習XML的基本概念,基本結構,語法,特點與應用方面,再學習XML數據定義,有效性驗證,實體引用,再學習如何顯示數據(XML+XSL,數據島技術)。第二步是學習XML數據訪問與操縱為主,目的在于提高XML的應用能力,例如開設“基于.Net的XML程序設計”和“XML Web 服務開發”等課程,體現在教學中,專業課程應該以應用為主,本著追求實用,講究實效的精神,做一定的簡化處理,如在有的教材中,都通過Java編程來驗證XML的有效性,這對于初學XML,不懂Java技術的學生來說,并不實際,此時我們通過使用XMLSpy軟件來快速驗證XML的有效性,從而繞過有效性驗證的細節,使學生在有限的時間內學到實用的內容。
(3) 以實際應用為導向,始終貫穿各個相關知識點
單純地學習XML里的各個知識點,比較單調,這些知識點似乎沒有形成一個知識系統,面對滿屏幕的代碼,學習者容易失去學習興趣和熱情,我們在教授每一個知識點的同時,先介紹其用途,讓學習者明白學以所“用”,用實際的案例為背景,進行案例教學,以案例驅動的教學方式,容易讓學習者帶著實際問題去學習,激發學習者的學習熱情。例如在教授XQuery時,先讓學習者回顧SQL語句在傳統數據庫里的作用,再把XML文檔(數據島)與傳統數據庫對比起來講解,把XQuery與SQL對比起來,進行比較性學習,然后以實際的例子來講解XQuery的相關知識點。
(4) 設計探索性實驗,激發學習動力
XML是基礎課程,但是有著很強的實用性,需要大量的實驗練習來鞏固與消化所學內容,因此設計實驗非常關鍵。大多數實驗是驗證性實驗,比較容易實現,但不容易激發學生的熱情,為此需要設計一些探索性、設計型的實驗,如在XSL文檔這一部分,先安排驗證性實驗使得學習者掌握XSL文檔結構,模板定義與調用方法,再呈現某些網站現成頁,要求學習者使用XSL實現同樣效果;在綜合實驗里,使用SQL Server2005等工具實現XML數據島與傳統關系型數據庫相結合使用作為應用型軟件的后臺數據庫系統,這種任務驅動形式的設計型實驗,比較容易激發學習者的熱情和學習興趣,提高他們的學習能力。
3總結
XML技術的優勢使得XML技術的應用越來越普遍,獨立學院作為培養應用型高級人才的院校,其計算機專業應適時跟進技術潮流,以培養應用型高級技術人才為目標,合理選擇教學內容,把握好教學深度,以案例帶動教學,用務實的態度使學生掌握XML技術,并將它應用到實際的研發工作中去。根據城市學院05級軟件工程班級學生上機試驗的結果來看,經過認真學習的學生都可以掌握XML的基本技術。
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The Problem and Countermeasure of XML Technique Teaching in Independent College Education
NIE Hua-bei
(City College of Dongguan University of Technology, Software Studio of Computer & Information Science Department,
Dongguan 523106, China)
Abstract: This paper introduced the basic definitions and superiority of XML, analysised the necessary and feasibility on the XML technology in independent college education. Some problems and their countermeasure on teaching were refered. This paper provided a reference for the correlative major in teaching XML technique by showing the combining theory with practice methods throughing practice course designing and teaching case.
Key words: XML; HTML; teaching