程序设计教学论文

2022-05-15

今天小编为大家推荐《程序设计教学论文(精选3篇)》,希望对大家有所帮助。摘要:针对当前程序设计课程教学中体现出来的学生工程实践能力和系统思维能力差的普遍情况,提出一种新的教学方法:案例增量式教学法。该教学法以工程实践能力和系统思维能力培养为目标导向,以案例为组织教学的载体,通过案例的增量式扩展推进整个教学过程,实现案例增量过程与教学过程的融合。

第一篇:程序设计教学论文

中职程序设计教学中行为导向教学法的应用

摘要:程序设计是计算机专业的一门核心课程,是计算机专业学生的必修课,学会运用程序设计语言编程解决实际问题,有利于培养学生分析问题和解决问题的能力。由于职中生学习基础普遍较差,利用传统的循序渐进式的教学方法很难达到理想的教学效果。因此,可利用行为导向教学法进行程序设计教学,以提高教学效率,培养学生分析问题、解决问题的能力。

关键词:中职;程序设计教学;行为导向教学法;行为导向教学法

程序设计是计算机专业的一门核心课程,是计算机专业学生的必修课。面向对象的程序设计语言(如VB、VFP等)集知识与技能于一体,具有很强的实践性,既包含了早期高级语言的基本格式,又结合了Windows操作系统图形界面直观的优势,深受学生的欢迎。但它要求学生既要学好理论知识,又要掌握实际操作技能,由于职中生学习基础普遍较差,按传统的循序渐进式的教学方法很难达到理想的教学效果。笔者拟以《Visual FoxPro程序设计》为例,探讨运用以职业活动为导向、以人的发展为本位的“行为导向教学法”进行程序设计课程教学的途径。

行为导向教学法的基本理论

行为导向教学法兴起于20世纪70年代的联邦德国,经过二十多年的探索,于1999年以法律形式确定为职业教育的基本教学方法,并在全国推广。由于这种教学方法对于培养人的全面素质与综合能力具有十分重要的作用,效果非常突出,所以日益被世界各国的职业教育、技工教育和职业培训所采用。

行为导向教学法是以行为为目标导向,学生的学习是用心、用手、用脑进行的过程。行为导向教学法具有很强的针对性,即以职业活动为导向,以教会学生“学会学习、学会工作”为目标开展教学活动,教学通常是围绕某一课题、案例或项目开展,以“学习任务”为载体,引导学生自主学习和探索。整个教学过程是一个包括获取信息、制定计划、做出决定、实施计划、评定成绩等环节在内的完整的行为模式。

传统教学模式存在的问题及实施行为导向教学法的可行性

传统教学模式在程序设计教学中存在的问题目前,计算机程序设计类教材的编写与其他专业教材类似,注重教材章节的完整性、逻辑性和系统性,教学内容大多以线性方式展开,适用于循序渐进式的传统教学模式,以《Visual FoxPro程序设计》教材为例,教材的编写顺序是:数据库理论→数据库基本概念→函数、变量、表达式→项目文件→数据库、数据表→基本操作命令→查询→视图→报表、标签→表单→菜单→应用程序实例。因为职中生学习基础较差(特别是对英语和数学两门课程),如果教师在教学过程中不对教材进行处理,不在教学方法上加以改进,根据传统的教学模式照本宣科,按章节授课,学生只能越学越感到枯燥,越学越没兴趣,听课的学生也就越来越少,培养学生的学习能力就无从谈起。如果教师在教学过程中运用行为导向教学法,淡化知识的系统性与连贯性,从学生身边的事例入手,在综合运用中传授知识,不仅可以使学生学会程序设计知识,激发学习兴趣,而且可以培养学生运用程序设计知识解决实际问题的能力,达到举一反三、学以致用的目的。因此,在职中的程序设计教学中采用行为导向教学法非常有必要。

实施行为导向教学法的可行性程序设计课程的理论性与实践性都较强,如《Visual FoxPro程序设计》涉及许多抽象的术语,如类、对象、方法、过程、语句、控件等等。由于学生理解能力有限,教师照本宣科,只能事倍功半。而如果采用行为导向教学法进行教学,结合学生身边实际的“案例”或“项目”开展教学,让学生在操作实践中掌握知识,就可以收到理想的教学效果。如可以“制作学生校卡”为案例,让学生学习标签的相关知识,也可以开发“学籍管理系统”为综合项目,分别以“登录界面”、“查询界面”等为分项目进行教学,让学生学习相关的基础知识(如在设计“登录界面”的项目中,学生可以掌握文本框、标签、命令按钮、属性设置、变量命名规则、赋值语句、事件、方法等相关知识)。对于这种来源于学生身边且目标明确的事例,学生参与的主动性会很强,更容易激发学生的学习潜能。

行为导向教学法的基本原理

行为导向教学法并不是一种具体的、简单的教学方法,而是一种以发展学生能力为本的教学方法体系,在教师的引导下,通过各种形式的活动,最大限度地让学生参与教学,并在活动中培养和激发学生的学习热情和兴趣,使学生在用心、用手、用脑的主动过程中进行学习。其基本教学结构如下表所示。

行为导向教学法的实施

行为导向教学法包括“大脑风暴”法、卡片展示法、任务教学法、项目教学法、角色扮演法、案例教学法、情境教学法、模拟教学法、现代四阶段教学法等多种具体的教学方法。对程序设计课程而言,采用任务教学法、案例教学法及项目教学法比较符合职中生的实际。

任务教学法任务教学法是以工作任务为核心训练专业技能,从而构建专业理论知识的教学方法。“基于工作任务”是这种教学方法的核心思想。从职业教育的角度看,要培养学生的学习能力,就要做到课程内容与工作任务密切联系,从课程中应能找到知识与工作任务的清晰联系。因此,在教学中必须使学生形成任务意识,在头脑中建立以工作任务为核心的知识结构,将知识与任务整合起来。例如,用表单设计一个系统登录界面,教师对系统登录界面进行分析,对控件使用进行演示,让学生与教师一起完成,然后组织学生讨论、思考,在此基础上教师进行归纳和小结。这种在应用中学习相关知识的方法,可以调动学生学习的积极性。

案例教学法主要是通过案例分析与研究培养学生分析问题、解决问题的能力,并在分析问题、解决问题的过程中建构专业知识。由于职中生学习基础普遍较差,在VFP教学中讲授控件等内容时,如果像教材那样把控件、对象、属性、事件等一大堆概念放在一起进行讲授,学生不具备相关知识,要完全理解这些概念就比较困难,容易打击学生的学习积极性。因此,要使学生领会这些抽象的概念,应采用生动有趣的案例引入一个个知识点,在每个案例中适时、适量地渗透相关的概念和知识,让学生在做中学,在学中做,在实际操作过程中逐渐自然地体会控件、对象、属性、事件的概念,轻松地获取新知识。例如,设计学生校卡,在准备阶段,可要求学生观察校卡包含的信息(如学号、姓名、班级、照片等);在分析阶段,可设计相应的数据表结构,录入数据,教师介绍表单(或标签)的相关知识;在设计阶段,可利用表单(或标签)设计,打印标签;在评价阶段,由于每个学生在内心深处都希望得到别人的赞许,因此评价学生的成果时应多鼓励,挖掘学生的闪光点,从而达到激发学生学习潜能的目的;在总结阶段,应使学生所学的知识由感性认识上升到理论认识,使所学知识系统化。

项目教学法是指在教师的指导下将具体项目交给学生自己完成的教学方法,学生在收集信息、设计方案、实施方案、完成任务的过程中学习和掌握知识,程序设计的综合应用部分的内容非常适合运用项目教学法。具体实施流程如下:明确项目任务,教师分析,学生讨论;学生制定完成任务的计划,教师审查并给予指导;实施计划,学生分组并明确组内分工,合作完成;检查评估,学生自我评估与教师评价相结合。例如,在《Visual FoxPro程序设计》教学初期,教师可展示一个完整的、来源于学生生活中的项目(如学籍管理系统)。(1)教师先演示,然后学生进行思考,分析课题,画出结构图,从而消除学生的畏难情绪。(2)学生分组讨论,制定本组学习计划,将项目分给组内学生,并提出完成各子项目的时间。(3)实施计划,各小组组长在每一子项目完成之后汇报本组学生完成情况,以便教师及时掌握学生学习情况,及时修正教学目标。(4)对各组学生完成的子项目进行及时评价,先由学生采用自评与互评结合的方法,对完成效果给予评价,然后由教师进行总体评价。

实施行为导向教学法的效果

有利于激发学生的学习兴趣由于行为导向教学法是以行为为导向,以学生积极参与为核心,加上教师对学生完成成果的激励性评价,可以提高学生学习的积极性和参与的主动性,有利于激发学生的学习潜能与学习兴趣。

有利于培养学生的合作能力一个项目需要多人合作才能完成,学生在参与过程中不但需要亲自动手、动脑,还需要相互讨论、相互协作,有利于增强班级同学之间的凝聚力,增强团队意识,提高学生的合作能力。

有利于培养学生的学习能力行为导向教学法遵循从感性知识到理性知识、从理性知识到实际应用的认知规律,即实践——认识——再实践——再认识。学生之间通过团结协作、交流讨论及探究,不但可以提高对问题的洞察力、分析能力、归纳总结能力,还可以极大地提高学习的自信心,培养自主学习能力。

有利于提高学生的创新能力采用行为导向教学法,可拓宽学生的视野,改变原先死记硬背的学习状况,代之以学生自己动手做实验,自己总结和归纳,根据具体问题找出解决的方法,为学生创造潜能的发挥提供了更加广阔的空间。

总之,行为导向教学法改变了传统的教学模式,在教师引导下,学生在主动用脑、用手的过程中积极参与学习,充分发挥学生的主体作用与教师的主导作用,开辟了一条从课堂走向实践的途径,为知识向能力的转化铺设了通道。因此,可以使程序设计课程教学取得突破性进展,从而改变教学的被动局面,提高教学效率,培养学生的综合能力。

参考文献:

[1]卢湘鸿.Visual FoxPro 6.0数据库与程序设计[M].北京:电子工业出版社,2003.

[2]宋立智.举一反三——Visuaal FoxPro数据库编程实战训练[M].北京:人民邮电出版社,2003.

作者简介:

李应发(1965—),男,重庆市人,广东省中山市东凤镇理工学校中学一级教师,主要从事中等职业教育教学。

(本文责任编辑:王恒)

作者:李应发

第二篇:案例增量式教学法的程序设计课程教学探索

摘 要:针对当前程序设计课程教学中体现出来的学生工程实践能力和系统思维能力差的普遍情况,提出一种新的教学方法:案例增量式教学法。该教学法以工程实践能力和系统思维能力培养为目标导向,以案例为组织教学的载体,通过案例的增量式扩展推进整个教学过程,实现案例增量过程与教学过程的融合。学生在案例不断完善的过程中完成课程的学习,形成了一个完整的、系统化的知识体系,同时提高了学生的工程实践能力。

关键词:程序设计课程;案例增量式教学法;工程实践能力;系统思维能力

1 引言

程序设计是一个系统工程,传统的程序设计教学过于强调知识点的教学,弱化了系统化思维和工程化思想的训练,其具体表现在以下两个方面:

第一,在教学过程中,比较注重单个知识点的讲授和训练,不注重知识点之间的应用串联,课程中的每个实验是独立的,缺乏体系性,学生掌握的知识是离散的,没有形成一个系统化的整体;

第二,在教学过程中,学生被动的接受知识,缺少在实际案例环境下进行主动思维、独自分析的编程训练,工程实践能力差。

其教学结果的实际表现是学生无法基于所学的知识开展具体的系统开发任务,这背离了程序设计课程的基本教学目标。本人在近三年的程序设计教学中,围绕程序设计课程的基本教学目标,以系统化思维和工程实践能力的培養为目标导向,形成一种新的程序设计课程教学方法:案例增量式教学法。该教学法以案例为教学载体,以案例的增量发展为途径,通过案例的不断完善推进教学过程,实现案例增量过程与教学过程的融合。

2 案例增量式教学法的内涵

案例增量式教学法是在教学过程中以案例为中心,在案例增量发展的过程中融入新的教学内容,把教学内容逐步组织成系统化的整体。案例增量式教学法基于软件工程方法中的增

量思想,将该思想与案例教学法相融合。增量思想基于人的基本认知规律,强调系统化的认

基金项目:三明学院教育教学改革项目(L1111/Q)

作者简介:尤垂桔(1976-),福建大田人,讲师,硕士,主要从事大数据处理、机器学习。

知和循序渐进的原则;案例教学法是以案例为基础,在教学过程中强调独立思考、引导学生

从注重知识到注重工程实践能力的转变。案例增量式教学法的关键要素是案例,案例是教学内容的组织载体;核心是案例的增量发展过程,增量发展过程的每一增量是一个可发布的软件版本,并融合了相应的教学内容,在前面增量的基础上开发后面的增量,通过一系列的增量发展过程,形成一个完整的软件版本,同时把教学内容以模块化的方式组织为一个系统化的整体,从而推进整个教学过程的实施。

案例增量式教学法要求教师对课程有全局的掌控能力,能够根据认知规律和教学内容要求设计合理的案例增量过程,由浅入深、循序渐进,从培养学生对课程的学习兴趣开始,慢慢积累成就感,然后再将教学引向深入,内容覆盖整个课程。

3 案例增量式教学法的实施方法

案例增量式教学法的实施过程包括教学内容分析、案例及增量过程设计、教学过程实施等几个步骤,如图1所示。

2.1 教学内容分析

程序设计课程是工程实践类课程,系统性和体系性是程序设计课程教学应该关注的焦点。因此,在进行程序设计课程的教学内容分析时,应着重考虑教学内容的系统性和体系性,以满足工程实践对系统性和体系性的基本要求。程序设计课程教学的最终目标需要落实到工程实践,因此程序设计课程的教学内容分析应有别于传统的以教材为中心的分析方法,应立足于应用的角度,考虑该门课程的教学内容能否形成对典型应用的完整支撑。为了使教学内容与实际应用有比较好的符合度,在实际的教学内容分析过程中,可借助一个典型软件系统为应用背景来进行辅助分析。一个典型的软件系统本质上是一个数据处理系统,包含三个核心要素:用户、数据与环境。从系统用户角度出发,应包含用户与系统的交互,用户使用系统的权限,用户对数据的使用等相关的教学内容;从数据角度出发,应考虑与数据的输入输出,传输、接收、处理、存储、安全等方面相关的技术内容,从系统的环境角度出发,应考虑软件系统运行的软硬件环境的建设及环境安全性维护的内容。 因此,从用户、数据、环境三个维度对程序设计课程作宏观整体的分析,能比较全面的涵盖课程的教学内容,形成一个完整的、足以支持一个典型应用系统开发的完整的技术体系。在确定课程教学内容的基础上,对每一部分的教学内容进行应用方法及典型应用场景的分析,并分析知识点之间在应用上的逻辑关联性,为案例及案例增量的逻辑设计提供基本依据。

在教学内容分析的过程中,可以借助思维导图工具(Mindjet)来辅助完成分析过程,形成教学内容的完整体系。下面以《Java Web应用开发》课程为例,给出其教学内容分析的基本框架,如图2所示。

2.2 案例及增量过程设计

案例增量式教学法通过案例来组织教学内容,案例的设计应从教学内容出发,形成对教学内容的全覆盖。在设计时应把握以下几个原则: 第一,案例设计要以教学目标为导向,以教学内容为依据,所设计的案例要覆盖基本的技术应用;第二,案例设计要基于典型的真实的应用场景,要有代表性,既能体现知识的应用,又能做到举一反三;第三,案例设计要基于学生的认知能力和水平,要能体现一定的问题情境,既能被学生所理解,又要留给学生足够的思维空间,通过案例分析过程,培养学生分析问题和解决问题的能力和方法;第四,案例本身要具有可分割性,便于进行增量式划分,每个增量对应一个教学单元,把教学内容通过增量以模块化的方式进行组织,通过一序列的增量过程最终形成一个完整的项目。

案例的增量过程与教学过程相对应,增量设计应考虑以下几个方面:第一,增量的难易程度要控制在一个比较合理的范围,要基于大多数学生的认知能力和水平,工作量不宜太大,保证学生在正常的学习时间内能基本完成;第二,确保每个增量是一个可发布的逐渐完善的版本,学生可以直观的感受到学习成果,通过成果激发他们的求知欲望和学习兴趣;第三,增量的逻辑顺序在考虑基本的知识逻辑的基础上,以业务过程和开发流程为原则来进行教学过程的组织,便于学生理解和组织实施。

案例增量发展过程中的每个增量对应一个具体的教学内容和目标,每个增量都是一个可发布的版本。下面以基于Java Web的资源管理系统为例,进行增量设计,并把每个增量与相应的知识点和目标对应起来,如图3所示。

2.4 案例增量式教学法的具体实施

案例增量式教学法的具体实施应以教师引导、学生主导为主要原则,具体要求如下:

1)在课程开始前,教师可结合教学内容分析框架向学生介绍本门课程的技术体系,具体的应用领域,让学生对课程的学习内容及应用方向有个直观的认识;

2)结合案例增量过程设计图介绍本门课程的教学方法、教学目标、阶段提交成果及最后提交的成果,让学生明确“学什么、怎么学、能做什么”,让学生对课程有一个明确的目标导向,通过成果驱动的方式激发学生的求知欲望和学习兴趣;

3)具体到课堂教学中,应该改变传统的“满堂灌”方式,采用如图4所示的学习路线进行。

图4 案例增量式教学法实施路线图

在该学习路线中,教师的主要作用是引导,重在“抛砖引玉”,提问题、分析问题、给思路方法,让学生自己去思考解决问题。通过学习、思考、实践的过程,培养学生学习能力、思考能力、解决问题的能力以及工程实践能力。

4 总结

通过案例增量式教学法开展程序设计课程教学,突破了原先的理论化教学和知识离散化教学的缺陷,学生的工程实践能力和系统思维能力明显增强;同时,在案例增量式扩展的过程中学生直观的感受到学习的阶段性成果,学习的成就感增强,伴随着系统完善的过程,学生的求知欲和学习动力得以延续,学习的积极性和主动性明显提高。

基金项目:三明学院教育教学改革项目(L1111/Q)

参考文献:

[1] 王灿辉,张舒,林郎碟.案例教学法在软件工程教学中的应用[J].计算机教育,2012(1).

[2] 苑俊英,张鉴新等. 校企结合下的一体化增量式Java 项目教学研究.计算机光盘软件与应用[J],2013(1).

作者简介:尤垂桔,男,福建省大田县人,1976年8月生,,讲师 ,研究方向:计算机网络、信息安全

作者:尤垂桔 孙丽丽 惠苗

第三篇:程序设计基础课程教学探索

摘要:通过对实际教学过程的分析和总结,提出程序设计基础课程教学中经常面临的一些典型问题。从教学的角度将这些问题归纳为教材选择问题、课堂教学问题、实验教学问题和评价体系问题4类,按照“以学生为中心、重在过程”的现代教学思想对各类问题出现的原因进行剖析,提出行之有效的解决方法。

关键词:程序设计基础;教材选择;课堂教学;实验教学;评价体系

0 引言

程序设计基础是计算机专业的一门重要学科基础课程,是传授程序设计基础知识和培养学生逻辑思维能力、问题抽象能力和程序设计基本能力的入门课程。程序设计基础作为程序设计语言课和算法设计分析课的先导课程,为具体的程序设计活动提供所需要的算法思想,同时为各种算法分析提供大量实例。因此,该课程的教学将直接影响学生对后续课程的学习效果。

然而,教师在该课程的实际教学过程中经常会面临一些影响教学效果的问题,如教师偏重讲授程序设计的基本语法,使课程教学经常转变成讲解某门程序设计语言等。我们从教学过程的角度可将各种问题分为4类:教材选用问题、课堂教学问题、实验教学问题以及评价体系问题。这些问题贯穿全部教学过程,若不予以重视并妥善解决,将严重影响教学效果,致使教学效果事倍功半。

以学生为中心是现代教育理念的重要内容。学生是教学活动的主体,教师应该以学生为中心组织教学。以学生为中心,有利于教师了解和贯彻各种现代教学观念,有利于提高教学质量,促进教学改革;同时,也有利于教师更好地了解学生的学习态度,从而分析教学过程存在的问题并制订行之有效的应对策略提高教学效率。因此,贯彻以学生为中心的理念对现代课程改革具有重要意义。

针对程序设计基础课程的教学改革已有一些研究成果,文献1、2对该课程的总体要求作了较深入的探讨;文献3从教材的选用方面介绍了一些有效的方法;文献4、6从教学方法等角度对如何上好这门课给出相应建议,并在实际教学中取得较好的教学效果;文献7、8研究通过开放平台的使用提高学生动手能力的问题。笔者将针对上述各类问题逐一进行分析,并给出一些行之有效的建议和方法,以指导解决实际问题,提高教学质量。

1 改进教材选择机制

教材选择是程序设计基础课程顺利开展的必要基础,为学生选择一本适用性强的教材是教学成败的重要因素。然而,实际的教材选择环节也会出现一些问题,主要表现在教材内容与教学内容偏差大,学生不能进行有效地预习和复习;教材理论内容太多,没有对应的实践内容等。

程序设计基础课程的相关书籍很丰富,可选的教材也很多。其中比较知名的有吴文虎教授主编的由清华大学出版社出版的《程序设计基础》、Stewart Venit和Elizabeth Darke合著的由清华大学出版社影印发行的《程序设计基础》、罗学科等编写的由高等教育出版社出版发行的《程序设计基础》等。每本教材都有自身的特点,面向不同的读者群体。任课教师往往根据自己对课程的理解判断哪本教材有利于课堂教学,将该教材作为程序设计基础课程的指定教材,当然行政或商业因素往往也会干扰教材的选择。这反映出教材选择的一个本质问题——忽略学生因素。

教材是为学生征订的,因此教师在教材的选用上要做到以“学生为中心”,改变以往的教材选择模式。在选择教材之前,教师必须与授课班级的学生进行沟通,了解学生对计算机基础知识的掌握情况、对算法相关知识的了解程度、对该课程的期望以及希望教师为他们提供什么类型的信息等;同时还要查阅同专业的高年级学生对以往教材选用的反馈意见,关注他们对教材选用的满意和不满意之处。通过对学生进行沟通了解,教师可以有效掌握授课班级的学生情况,在选定教材时就可以做到有的放矢。

教材编写者可能并非教师,该教材内容与课程教学内容要求可能并不完全相符,因此教师应在第一次上课时给学生指定本课程哪些内容是必须掌握的,哪些内容是需要了解的,哪些内容是作为扩展阅读的等。此外,教师在确定选用教材后,如果所选教材不能完全覆盖教学内容,那么教师应考虑指定一些参考书来弥补所选教材的不足。

2 更新课堂教学观念

受传统课堂教学模式的影响,现在很多课堂教学仍以“填鸭式”教学为主。教师在课堂上对知识进行“自我陶醉式”地讲解,往往忽略学生的学习主体地位,更谈不上让学生参与教学。结果是教师讲的“醉”,学生睡的“香”。程序设计基础作为一门专业基础课,其重要性不言而喻,同时还具有很强的实践性。改变传统教学模式和提高课堂教学效果,需要教师坚持以学生为中心的思想重新认识课堂教学,更新教学观念。

2.1 认清课堂教学的主体

程序设计基础的课堂应是师生交流、对话、沟通和探究学问的舞台,只有师生共同参与的课堂才是真正的课堂,而改变以往教师对课堂主体的认识是实现真正课堂的关键。现代教学理论认为学生是课堂的主体,教师在课堂上发挥主导作用。课堂教学的本质在于学生的“学”。在课堂组织过程中,教师应充分调动学生积极性,允许学生打断教师的讲解以发表自己的不同看法、观点或者想法。教师应该多创造一些学生与教师进行课堂对话的机会,对学生提出的想法进行分析和讨论,如果时间充足则尽可能让更多的学生参与课堂讨论,形成真正意义上的课堂。

比如,教师在讲解冒泡排序算法时可以先给学生10个数,让学生考虑如何将其排序。经过引导,学生应该有2种不同的排序方法:冒泡排序与选择排序。教师在课堂上可以对冒泡排序方法进行较详细的讲解,而对于选择排序,可以安排选择这种排序方法的学生在下一次课中对自己的排序思想进行讲解。这样不但能够实现课堂主体的互换,而且可以调动学生学习和探索知识的积极性,从而极大地提高教学效率,取得良好教学效果。

2.2 明确课堂教学的性质

课堂主体的确立是确定课堂教学性质的基础。程序设计基础课程的课堂是引导和启发学生自主探究知识,让学生自主讨论的场所。教师在课堂上是知识的“引路人”,要在知识的“大道”上开启学生的好奇心,鼓励师生之间、学生之间进行知识的辩论。例如,教师在讲解枚举算法时一般会引用经典枚举问题“百钱买百鸡”,然后可以向学生提出要求:每个学生模仿该问题出一道类似的题,同桌同学互换题目进行试做,最后讨论各自出的题目有什么不足之处。

2.8 更新课堂教学的方式与内容

在现代教育技术的影响下,程序设计基础的课堂教学方式也必然发生重大改变。多媒体技术的广泛应用,使课堂教学在传统的粉笔加黑板模式下添加了投影仪,从而变得生动活泼,并且为教师节省不少板书时间。正因为如此,不少教师花很多心思做了图文并茂的PPT,但上课一味地让学生看PPT,过分依赖PPT上的内容,反而会使学生只关注每张PPT上的精彩画面,而没有注重内容是什么,更不会去听教师讲课的内容。最后,投影仪的引入没有提高教学效果,反而降低了原有的教学效果。因此,先进的教学手段并不是课堂教学取得良好效果的充分条件,合适的教学方式和良好的课堂组织更有助于提高教学效果。

程序设计基础的课堂教学有两件重要的事情:一是引入算法思想;二是采用该算法解决一些实际问题。算法思想是对同类问题的处理过程进行一般化总结,因此可以将其放到PPT中,以节约课堂中教师对算法思想进行板书的时间,但教师必须采用口语化的语言举出算法实例并进行讲述,不能只是照PPT读算法,必须做到让学生理解这种算法思想是为哪类问题而提出的,如何用程序设计语言将算法实现,而较难做到的是采用该算法思想解决同类型问题。对于平常使用较少的算法思想,教师在教学过程中应采用先以实例进行讲解,再进行总结的方式开展教学,这样会取得较好的效果,如动态规划算法;而对于比较常用的算法思想,可以先直接讲述算法思想,再针对该算法思想举例加以验证。

3 改革实验教学模式

对于程序设计基础课程的实验教学,很多院校并没有在思想上树立正确的认识,经常错误地认为该课程实验就是把教材上的个别例子再录入并进行验证的过程,仅注重学生在上机编程时是否能够得出“正确”的结果,而忽略程序设计技能的培养。事实上,该课程实验的过程是将算法思想应用到具体问题的过程,是通过解决问题对算法思想进一步巩固和加深理解的过程,是学生对算法从理论认识到实践认识的升华,是学生在问题解决时进行团结协作的训练过程。因此,我们必须改革实验的教学模式,并做到以下几个方面:首先是实验项目的分层次设计;其次是实验过程的工程化管理;第三是实验结果的反馈与反思;最后是开放式教学资源与平台的充分利用。

3.1 精心设计实验项目

教师在程序设计基础的实验项目设计中,要综合考虑学生的基础、学习能力、抽象思维、接受能力等方面的差异,有效解决实验过程中“一类学生吃不饱,一类学生刚刚好,一类学生吃不了”的现象。在提供实验项目种类时,一般可以分两类:一类是给出程序,让学生阅读程序并对程序进行注释,分析程序的功能;另一类是给出具体问题,要求学生编程解决该问题。第一类实验项目重在让学生一方面理解别人的思维过程,通过分析别人的思维过程,体会该程序的优劣之处,这是训练个人编程思维的一个很好的方式;另一方面通过对他人程序加注释的方式发现不良编程习惯造成的影响,以有利于在编写程序过程中养成良好的编程习惯。教师可以提供多个实验项目并对每个项目规定相应的难度系数,以将其作为实验结果评价依据之一。

3.2 工程化管理实验过程

在实验过程中,教师要以工程化的思想对实验过程进行管理。学生从教师给出的实验项目中选好所做的项目后,在实验过程中要完成3项内容:解决方案文档化、程序注释化、实验数据用例化。在实验过程中,学生要按要求对程序或者问题进行分析,把问题所采用的算法、抽象的数据关系、各种公式等用文档的方式记录下来。学生从程序设计起步阶段就要开始练习软件设计说明书的基本书写方法;接下来分析程序功能或者对所给项目采用相应的语言编程实现,此时必须对程序中的关键语句及程序功能进行注释,以提高程序可读性并养成良好的编程习惯;最后在程序运行过程中,要对实验用到的测试数据进行记录,写明采用该数据的目的和数据输入后的实际运行效果等。通过对测试数据的记录,学生在实验过程中逐步掌握软件测试的方法,为进一步提升编程能力打下基础。

3.3 重视实验结果的反馈

对于实验课的实验结果,教师要及时分析整理,并对学生分析和解决问题的逻辑思维能力等情况及时给出反馈信息,通过反馈进一步提高学生的实验技能。教师对实验结果的反馈要给出两方面的信息:一方面是正面的、积极的反馈,这种反馈一般肯定学生的所学和所练,鼓励学生加强学习的信心;另一方面是负面的、错误的反馈,要给出一些出现错误的情形,如对问题进行抽象处理时出现的变量抽取错误、程序逻辑错误等问题。这也就是要求教师不要一直讲正确的,同时要讲一些出现错误的案例,使学生可以通过对比更加明确问题所在。教师可以将这些错误分配到每节课中,也可以在一节课中集中处理。实验结果的负反馈可以让学生掌握程序调试中的相关技术和技能,加强程序调试能力。

3.4 充分利用开放性教学资源与实验平台

当前网络上有关程序设计基础的教学资源是丰富的,教师要在教学过程中指导学生通过网络课程进行自学,掌握利用网络进行学习的方法。另外,ACM大赛是对程序设计基础课程教学效果检查的一种手段。ACM大赛采用的是ACM在线评测系统,该系统在清华大学、北京大学、浙江大学、南阳理工学院等均建有相应的平台,并且大多是开放的,外校学生一样可以注册并进行测试。因此,在教学过程中,教师每讲过一种算法思想,就可以列举一些能够使用该思想解决的ACM大赛题目,并让学生登录系统测试对这种算法的掌握情况。

4 革新考核方式

程序设计基础课一般通过“笔试+上机实验”的模式考核学生对该课程的掌握情况。在这种模式中,笔试成绩的比例通常比较高。从一定程度上讲,这种考核方式适合层次相同和识记能力较强的学生。而对于不同层次、动手能力较强但表达能力较弱的学生往往不太适合,这也正是理科类学生的特点。这种一张试卷定成绩的考核模式并不能完全反映学生的实际情况,更不利于引导学生注重平时的学习过程,因此我们必须对课程考核方式进行必要的改革。

4.1 考核内容的改革

在程序设计基础课程的考核体系中,教师要注重学习过程的重要性,加大平时考核成绩在总成绩中所占的比重。例如,将平时学习成绩比例设为20%,考核内容包括课堂问题回答、讨论、课堂表现及作业完成情况等;提高实验成绩在总成绩中的百分比,将实验报告比例设为30%,包括平时实验完成情况和实验报告完成情况等;将期末笔试成绩比例设为30%,主要考查学生对基本知识和概念的掌握情况;将期末上机考核成绩比例设为20%,考查学生的综合能力和素质。这种考核体系将学生平时的课堂表现算入期末考核总成绩中,同时考查学生对于平时实验的完成情况,使得考核的内容更全面和更科学。

4.2 考核结果的反馈与反思

在课程考核结束后,学生将得到一份成绩单,以反映学生对课程的掌握情况。学生一般只关注自己的分数,而教师则有很多事情要做。如果教师不对教学过程中的经验与不足进行反思,那么教学水平将很难有质的提高,同时教师也很难提高教学效果。教师得到学生的成绩单后,要对学生在试卷每道题上的得分情况进行统计,还要将统计出来的问题与学生平时考核出现的问题结合,看是否相符并分析出现这种问题的原因在哪;走访学生,听取学生对出现的问题的反馈;对学生的分析进行记录,为下一年的课程开设做备案,防止同样的问题再次出现。

5 结语

以学生为中心的教学理念重视学生在教学过程中的主体地位,同时也不忽视教师的引导作用。贯彻以学生为中心的理念可以改变教师本位的观念,进而促进教师积极探索提高教学效率的方法和途径,从而有效解决教学过程中遇到的各种问题。无论是教材选择机制的改变、新教学观念的树立还是新试验教学模式及新考核方式的采用,都是在以学生为中心的理念指导下的创造性探索。这些方法源于教师长期的教学实践,在实际教学过程中得到检验。黄淮学院学生代表队在2011年ACM大赛河南赛区中取得可喜成绩,说明这些方法对提升教学效果有明显作用。时代在发展,学生的学习过程不断变化,这就要求课堂教学的模式和手段也要不断变化,但人才培养的大方向是不变的,教师在未来的教学过程中仍会有许多新的、复杂的问题需要解决。这正是课程改革需要不断深入的内在要求和动力。

(编辑:宋文婷)

作者:杨锋英

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