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1.1教學設計概述
所謂教學設計,就是為了達到一定的教學目的,對教什么(課程、教學內容等)和怎么教(組織、方法、媒體的使用等)進行設計。教學設計不等同于傳統的備課寫教案。教學設計有利于教學工作的科學化,使教學活動納入科學的軌道。教學設計的意義就在于追求教學效果的最優化,不僅關心教師如何教,更關心學生如何學,注重將人類對教與學的研究結果和理論綜合應用于教學實踐。教學設計主要包括確定教學目標、組織教學內容、分析教學對象、選擇教學形式和方法及教學媒體、設計教學過程、教學質量評價設計等基本環節,其中,設計教學過程是課程教學設計的核心。
1.2該課程教學設計的內容
西安理工大學C語言程序設計課程組于2003年出版了《C語言程序設計教程》及配套的《C語言程序設計教程上機實驗與學習指導》特色教材。自2011年開始,非計算機專業選用的教材與計算機專業不同。目前非計算機專業選用《C語言程序設計》(第1版,張毅坤教授,高等教育出版社,2011)作為該課程的教材。非計算機專業C語言程序設計的教學設計是一項復雜的系統工程,主要包括課程教學設計、章節教學設計、課堂教學設計和實驗教學設計,以西安理工大學C語言程序設計課程教學大綱為指導,以《C語言程序設計》(第1版)及其配套教材為基礎,確定課程教學設計的內容:①將該課程的教學目標確定為“掌握C語言的基本語法和語義,理解結構化程序設計的思想和方法,提高學生的編程能力和調試程序的能力”。②組織教學內容的關鍵是進行教材的組織呈現,理論教學內容包括《C語言程序設計》(第1版)的第一章至第八章,實驗教學體現于該教材的第九章及配套教材。③學生作為教學對象始終是教學過程中的重要角色,工科非計算機專業的種類多,分析教學對象就是掌握學生特點與了解專業背景并重。④重點突出課堂教學設計,傳統教學與案例教學有機結合,“講解+多媒體演示+課堂板書”缺一不可。⑤設計教學過程與“組織教學內容”聯系最為緊密,主要包括課堂教學設計和實驗教學設計,教學過程設計遵循的總原則是:激發學生興趣,注重能力培養,合理安排教學順序,講清重點與化解難點緊密結合,課堂提高與課后鞏固拓展有機統一,并預測教學實踐中可能出現的意外情況。⑥將學生評價、同行評價、教學督導組專家評價、主管教學的領導評價和教師自我評價這幾種評價的結果綜合起來,比較客觀的評價教學效果與教學質量。
2教學設計的實踐及效果
我們連續多年承擔非計算機專業C語言程序設計課程,先后承擔過西安理工大學電氣工程及其自動化(電力)、水文與水資源工程、印刷工程、包裝工程和材料科學與工程等專業的C語言程序設計的理論教學和實驗教學任務。始終將上述教學設計的內容貫穿于課堂教學和實驗教學之中。C語言程序設計本身是一門實踐性很強的課程,加之各個理工科專業的特色鮮明,所以結合學生所學專業特點與需求,同一門課程,針對不同專業的學生,適當調整教學設計內容,并在教學實踐中檢驗教學效果。2012年以來,學生對筆者的教學評分一直在95分以上,也給予了肯定性的評價,例如“采用啟發式教學,闡述問題深入淺出,重點突出,能理論聯系實際或聯系學科發展的新成果”;“對于您的授課方式我們很滿意,感謝您對這門課程的熱忱,我們會努力學下去”;等等。
計算機程序設計算法作為高中信息科技選學模塊的內容,是課程改革的一種新的嘗試,旨在培養和提高學生的邏輯思維能力,以及分析問題和使用計算機解決問題的能力。在傳統的教學模式下,教師的實踐活動在很大程度上受到行為主義的影響。教師的教學任務主要是為學生提供一系列刺激和強化,并引導學生作出適當的反應。教學的目標就是為了讓學生模仿適當的行為,教師對學生模仿的結果進行判斷和修正。在程序設計算法的教學過程中,這種教學模式難以取得理想的教學效果。[1][2][3]作者介紹了建構主義教學理論及其要義,并對利用建構主義教學理論對教學過程進行改革和優化進行了分析與評價。具體應用建構主義教學理論應用在高中程序設計算法的嘗試,還沒有查到,因此嘗試用建構主義方法應用于計算機程序設計教學效果,具有重要的意義。
一、利用建構主義教學法創設學習情境,激發學生學習興趣
在計算機程序設計算法教學過程中,教師利用建構主義為學生創設一個學習的情境,以激發學生對所學內容的興趣,將學生的思維引入到學習情境中。創設情境,即在真實世界中建構知識意義、學會解決問題的經驗,盡管在傳統課堂教學中,我們無法將學生帶到知識應用的現場(而計算機程序設計算法中一些抽象性、邏輯性、數理性的知識也難以找到這樣的現場),也沒有虛擬現實技術的產品去模擬真實世界,但在教學中,教師要學會運用有效的教學策略和各種可行的技術手段,設法讓知識“從情景中走出,又最終走入情景”,即從現實情景中提煉問題,又能設計一些將新知應用于現實情景的實例,從而給予學生解決實踐問題的機會。也只有跟現實生活緊密聯系在一起的教學活動才激發學生的興趣,引發學生的共鳴,教學中可以向學生提出生活中的實際問題,激發起學生的興趣,引導學生針對趣味性問題和生活實際問題進行思考、討論,從而將學生引入教學情境中來。
二、設置學習任務,讓學生主動探索知識
計算機程序設計算法的相關概念比較枯燥,理論過于抽象,對學生的能力,尤其是創造性思維能力的要求較高,所以在教學過程中難以把握,也不容易引發學生的興趣。在算法的教學過程中,利用建構主義教學理論對教學過程進行改革和優化將取得更好的教學效果。
比如,在介紹排序計算機程序設計算法時,如果純粹地以數字為例進行介紹,給予學生的印象不會太深刻,而且會顯得過于抽象,不通俗易懂。所以針對這一現象,可以充分利用學生對排隊這一活動的熟悉程度來引出排序算法,加深學生對排序算法的直觀印象,促進學生對排序算法的理解。具體可以這樣操作,在提出排序算法之前,教師可在班級內隨機抽取五名高矮不一的學生隨機站立,然后請這五位學生演示以不同的方法從矮到高的排隊過程,教師可在一旁指導學生先按照冒泡排序的方法進行排隊演示,并記錄他們演示過程中的每一次移動。
這樣,在計算機程序設計算法教學中通過任務的設計,改變了知識的傳輸方式,培養了學生的科學探索精神和實踐能力,把靜態的教學變成學生主動參與的開放式教學。 轉貼于
三、利用建構主義教學評價,強化教學目標
高中計算機程序設計算法包含了數學模型建構、邏輯推理等多方面的知識,學生理解和掌握的難度比較大,不同學生理解和掌握的程度也不盡相同,教師在教學過程中應當及時有效地評價學生的學習過程,從而獲取有價值的反饋信息,并根據反饋及時調整教學進度和教學策略。同時,學生也可以反思自己的學習過程,調整認知策略,改變思考角度,加深對學習目標的理解和認識。
評價的過程是學生發現自我、提高自我的過程,也是學生與學生、學生與老師情感交流的過程。有效地教學評價,不僅能夠真正確立學生在課堂教學中的主體地位,還能夠促進學生在課堂上的積極參與,使得學生充分活動,形成良好教學氛圍和師生互動關系,也只有在這樣的課堂氛圍中,學生才能更好地學習,得到更好的發展。有效地教學評價,也可以讓老師更多地了解學生優勢和不足,監控學生的學習過程,正確評估自己的教學效果。
四、小結
新課程改革要求以學生發展為本,讓學生參與,提高學生的學習興趣;優化教學環境,加強交流與合作;給每位學生以期望和激勵,讓學生有成功感;利用建構主義教學理論引導學生對知識的意義建構,從根本上改變了老師和學生在知識學習過程中的地位和角色。在計算機程序設計算法教學過程中,通過情境引入、課堂任務設計,學生能夠主動參與程序設計算法數學模型的建構、自主探索、合作交流,樂于參與系統知識的學習過程,充分調動學生學習的主動性,同時更利于學生身心的發展。
參考文獻:
1計算機專業程序設計課程實踐教學的主要范疇
計算機專業程序設計課程實踐教學主要包括上機實驗、綜合練習、課程設計、軟件開發實訓等幾個方面。上機實驗是最基本的實踐教學,由任課教師根據理論教學的具體進度,設置一些簡單的實驗,要求學生在規定時間內完成,通過這些實驗加強學生對理論知識的理解和掌握。綜合練習一般在經歷了一定的學習階段之后,任課教師根據現階段學生的學習情況,結合日常生活、工作中面臨的實際問題,設置一些難度較小的綜合性練習題,要求學生在規定的時間內進行調查分析,然后應用所學知識解決問題。綜合練習主要側重某一方面具體知識的應用。課程設計是在本門課程學習完畢后,任課老師根據教學大綱的要求,結合課程的特點和實際應用,設置一些難度適中、綜合性強的課題,要求學生按要求完成課題任務。課程設計主要考查學生對知識綜合運用的能力,培養學生利用所學知識來分析問題、解決問題的能力。軟件開發實訓則是通過實際軟件項目來提高學生的職業綜合技能。計算機程序設計實踐教學都采取由淺入深的原則進行,其過程為:上機實驗綜合練習課程設計軟件開發實訓。
2計算機專業程序設計課程實踐教學的重要性
2.1加強實踐教學是實現計算機專業程序設計課程教學目標的要求計算機程序設計課程的主要目的是培養學生的程序基本開發能力、程序代碼編寫能力和程序調試應用能力,重點培養學生的算法應用分析能力和數據綜合處理能力。其主要任務是通過日常教學,使學生掌握程序設計的一般方法和程序設計的具體過程,掌握計算機程序設計語言的語言特征,具備程序設計師的基礎應用能力。在教學過程中,任課教師應以人才培養為目標,側重編程綜合應用能力的培養,通過具體的實踐教學來提高學生的職業技能。
2.2實踐教學是提高程序設計課程教學質量的重要手段實踐教學是培養學生動手能力的重要手段,是提高學生的動手能力和職業技能最有效的方式,是對學生理論知識掌握程度的檢驗。“知識來源于實踐”,“實踐是檢驗真理的唯一標準”,計算機程序設計課程的理論知識應通過編程實踐體現,通過具體的程序設計案例和實際編程來提高學生對理論知識的掌握,學生
綜合編程能力的強弱是檢驗計算機專業程序設計課程教學質量的基本標準。
3成人教育業程序設計課程實踐教學存在的問題
我國成人教育業程序設計課程的實踐教學存在問題的體現在下述方面:①實踐設施不足,教學條件不完善;②對教學認識不足,實踐教學不受重視;③實踐教學方法陳舊,考核方式單一。 轉貼于
4積極探索,構建合理的程序設計課程實踐教學模式
4.1實踐教學要符合教學目標的需要計算機專業程序設計課程實踐教學必須緊緊圍繞專業培養目標、人才培養規格進行。要結合專業特點更新教學內容,調整實踐教學內容、方法和手段。實踐教學內容的更新,要注重對學生編程綜合能力的培養和創新能力的培養,要對已有的實踐教學內容進行篩選、整合,改變單一的演示性、驗證性實驗,增加綜合性、設計性、創新性實驗,要充分利用計算機課程的教學特征,提高實踐教學效果。
4.2以社會就業需求為主導,開展多種形式的實踐教學程序設計課程實踐教學主要有上機實驗、課程章節綜合練習、大作業、課程設計、軟件項目實訓、校外軟件基地實習、軟件合作企業頂崗實習、校內軟件課題研發等。其中實訓、實習和研發都是采用“真題真做”。通過上述這些實踐過程,學生的程序設計綜合應用能力和軟件開發能力都能得到良好的鍛煉。
4.3程序設計課程實踐教學設計一般要求定教學的具體內容。大多數情形下,采用實例教學效果比較明顯,通過實例的演練促進學生對知識的掌握。實例式實踐教學設計一般應包括教學目標、課時要求、教學組織、教學內容、實踐方式、實踐總結、成績評定等幾部分內容。在設計實踐教學內容的過程中,應做好三個方面工作。一是要結合學生實際情況,盡量體現知識性、實用性,激發學生的靈感和創造欲,使學生對實踐內容感興趣,以充分調動學生的學習積極性和主觀能動性,促進學生積極創新,完成實踐內容。二是應注重理論教學與實踐教學相結合,保證實踐教學與理論課教學相適應,加深學生對基本理論、基本知識的理解和掌握。三是保證實踐題目難度和工作量適中,學生通過自己的努力,可以在規定時間內完成實踐任務,實踐方式可以靈活多變。
中圖分類號:G64 文獻標識碼:B
文章編號:1672-5913(2007)04-0022-04
1 我校計算機基礎課程的教學現狀
高校非計算機專業計算機基礎教育的目的是培養學生的基本信息素養和信息能力,使學生能將計算機與信息技術用于其工作領域,成為既熟悉本專業知識又掌握計算機應用技術的復合性人才。在進入信息時代的今天,計算機基礎教育對于提高21世紀大學生的素質和能力有著十分重要的作用。根據教育部高等學校計算機科學與技術教學指導委員會非計算機專業計算機基礎課程教學指導分委員會的“關于進一步加強高等學校計算機基礎教學的意見”和中國高等院校計算機基礎教育改革課題組的研究成果“中國高等院校計算機基礎教育課程體系2004 ”等文件精神,我們在2004年將目前面向全校所有專業開設“計算機文化基礎”課程名稱改為“大學計算機基礎”,將各類程序設計語言課程統一定為“計算機程序設計基礎”。教學中嘗試采用了多樣化、立體式的教學模式,逐步完善和充實了課程教學內容,在“大學計算機基礎”課程中強化計算機文化、信息處理基礎、計算機網絡和多媒體技術等內容的教學;在“計算機程序設計基礎”課程中強化程序設計思想,突出利用計算機分析問題的思路和解決問題的能力,兩類課程的實踐環節教學均得到較大的重視,除了正常的課內教學之外,均增加了等量的課外實踐學時,與此同時加大網絡課程建設的力度,進一步了解國內同類課程的設置,加強與國內同行間的交流,教學水平與教學質量力圖與國內著名高校接軌。經過多年的努力、實踐和積極探索,通過不斷轉變教學理念、更新教學內容、完善教學方法、改進教學手段,我校基本構建起比較完善的計算機基礎課程的教學體系,形成了一定的特色。2006年4月經專家驗收,“大學計算機應用基礎”被評為校級精品課程。
2 我校的專業設置和學生入學條件
我校的專業設置和2005級以及以前學生入學條件如表1所示。
3 非計算機專業計算機課程設置方案
多年的教學實踐使我們認識到大學生的計算機基礎教育是一個循序漸進的教育過程,要著眼于學生信息素養和信息能力的培養,包括通識素養和能力與應用創新素養和能力。通識素養和能力是對所有大學生的基本要求,是指在接受高等教育之后,在信息技術方面應該具備的基本知識和能力。例如計算機的基本知識,信息表述能力、信息交流能力、信息搜索能力等。應用創新素養和能力是指學生能自主學習,具備較強的創新意識和開發能力,能靈活自如地把計算機技術用于專業研究領域。實踐證明,許多在計算機技術領域有成就的人是非計算機專業畢業的學生。他們既具有本專業的知識,又掌握計算機技術,跨學科的人才知識面寬,富有創造精神。關鍵在于正確引導和培養。
在研究非計算機專業計算機課程設置和教學時應當充分圍繞這兩個層次素質與能力。為此我們提出“3+1+X”(3門通識課+1門限選課+X門任選課)的分層課程設置方案,開設8門核心課程 ,表2給出了8門核心課程名稱以及學時設置。
其中,“大學計算機基礎”、“計算機基本操作技能”和“計算機程序設計基礎為”為全校通識課,課程主要涉及計算機基礎性和適用性的概念、技術和應用,它在培養學生的計算機知識、能力和素質方面起到基礎性、先導性的作用,我們學校已將它們納入學校通識課范疇,并作為學校重點課程來管理和建設。
對于“計算機程序設計基礎”課程考慮到學生的興趣不同、計算機基礎不同、專業需要不同,由學生所在院系在“C語言程序設計”、“Visual Basic語言程序設計”、“Visual Foxpro語言程序設計”和“多媒體基礎應用”四門課程中任選一門作為計算機程序設計基礎課程。
在三門通識課程學習完成之后,各專業可根據需要在“數據庫技術及應用”、“計算機網絡技術及應用”中選擇一門作為專業限選課。
為了達到新形勢下高校計算機基礎教育的目的,學校在學分制下采用的是多模塊、多層次的進階式教育模式。由于學生的基礎各異,學校還提倡學生根據自己的基礎知識、興趣愛好和實際應用需要選修一些計算機課程和計算機實用技能課程。為此,我們還設置了一系列信息類選修課程,供學生自主選擇。學生自主選修課程設置表如表3所示。
4 非計算機專業計算機課程建設的進一步改革設想
4.1大學計算機應用基礎課程網站的建設
網絡課堂的教學模式為學生的自主學習和師生之程網絡課堂內容。2006校級精品課程“大學計算機應用基礎”的網絡課堂目前包括“大學計算機基礎”和“計算機程序設計基礎(C語言)”兩門課程。在使用中發揮了應有的作用。
(1)擴容大學計算機應用基礎網絡課堂,將建設包括8門核心課程的網絡課堂,完備相應的教學計劃、教學大綱和教材建設。
(2)完善網絡作業平臺,實現在網上向學生布置作業、網上輔導答疑、網上做作業、網上批改作業、網上測試、網上討論等一系列網絡教學活動,充分發揮校園網在日常教學以及教學管理中的功能。
4.2教學方法的改革
在教學中要繼續堅持以教師為主導、學生為主體的教學理念,注重發揮學生在各個教學活動中的主體作用,注重采用多種教學形式培養學生解決問題的能力和綜合素質。
(1) 集中課堂教學。
根據各門課程特點發揮集體的智慧和經驗制作優質的電子教案和多媒體輔助教學課件,并充分利用多媒體設備和多媒體軟件進行生動、形象、直觀的教學,使得介紹理論概念時不生硬、不枯燥,實時演示實際操作時具有直觀性和動態性并保持有趣性。
(2)分散自主學習。
為了培養學生的自學意識和能力,在教學中要繼續有意識地引導學生自學,把課程中的部分有趣又相對簡單的章節留作自修內容,以論文、小結、調查報告等形式檢查學生的學習情況。
(3)實踐中學習。
在實訓教學中,強調基本操作方法的靈活運用,注重培養學生的實際操作能力和創新學習意識。為了有效地進行實訓教學,首先要加強實踐教學指導的力度,我們將聘請一些具備厚實計算機操作能力的學生和教師一起進行實訓輔導,其次制定科學的、系統的、先進的實訓基本要求和目標、提高要求和目標以及綜合要求和目標,同時配套以實訓教材、電子課件、實訓案例和實訓素材做到拋磚引玉的作用,以發揮學生的才智,達到鍛煉學生應用所學知識分析問題和解決問題的綜合能力。
(4)理論結合實訓的教學。
部分理論知識由于課時的限制和學生的基礎無法詳盡地介紹,如“大學計算機所基礎”課程中數據庫基礎、多媒體技術基礎等部分內容。在教學中通過實際案例驅動教學,在較少的學時下使學生能通過實例既理解和掌握了繁多的基本概念,同時可調動學生學習的興趣,引發其進一步學習的意識,以取得較好的教學效果。
(5)網絡課堂。
網絡學習模式本身就是一種潛意識的課程學習,學生在使用網絡環境時會促使其學習的欲望,并能與教師之間建立新型的師生關系。
(6)課外科技活動平臺。
配合學生自發成立的青島理工大學計算機分會活動,定期為學生舉行計算機前沿技術、常用熱門軟件操作等講座;開設共同關心的問題論壇;引導學生走出校園到知名企事業單位參觀、考察,真實感受社會、感受專業。
4.3實訓教學改革
信息類課程的特點之一就是理論和實踐并重,所以學生實際運用計算機的能力可以作為評價課程教學效果的尺度之一。我們在日常教學中非常重視實訓教學,并不斷地進行實訓教學的改革嘗試。
(1)根據實訓教學要求,我們將按照知識點建立“基本實訓+提高實訓+綜合型實訓”的分級體系,分級考核和鍛煉學生對知識點的綜合應用能力。
(2)考慮到新生計算機操作能力參差不齊,對一些具備計算機操作能力的學生可以讓他們優先獲得學分,我們在每個學期將分三階段進行過關測試,分別按照達到基本、提高和綜合能力給出及格、良好和優秀成績。
(3)在有限的實驗課學時內,加強實驗教學的管理和實驗教學的資源,建立開放機房。
4.4高素質師資隊伍建設
幾年來我們已形成了一支隊伍穩定、熱愛基礎教學、團結協作、勇于改革,富有創新精神的教師隊伍,其中包括一名校級拔尖人才,兩名校級青年骨干教師,一人獲得寶鋼獎。為了深化教學改革的力度,不斷提高教學質量,師資隊伍的建設也是一項長期不懈的工作。
(1)我們將一如既往地定期進行教學法研究和專題講座。
(2)組織教師進修學習,不斷更新知識。
(3)積極接受和培養青年教師,鼓勵年青教師攻讀碩士、博士學位,提高自身的學術素質。
(4)積極參加全國各地區的教學研討會,向兄弟院校學習,取長補短。
5結束語
經過多年的努力和實踐,在大學非計算機專業的計算機教育方面取得了一定的成績,并得到了肯定,但是課程設置和建設是一個系統工程,涉及到方方面面的問題,比如學校定位、學生來源、專業特點、師資結構等。我們所做的工作和將要進行的改革無論是課程設置、課程內容更新,還是教學方法的改革等,目標都是明確的,那就是為了提高我校計算機基礎教學的教學質量、教學效果,最終使學生受益。
參考文獻:
[1]馮博琴.非計算機專業計算機基礎教育“白皮書”與教學改革實踐[A].大學計算機基礎課程報告論壇論文集[C],2005.
[論文摘要]計算機教學旨在使學生掌握信息技術、計算機程序設計及其他相關的基本知識,培養學生利用計算機分析問題、解決問題的能力,提高學生的計算機素質。文章分析了高校非計算機專業計算機課程教學中存在的問題,并就如何通過教學改革,提高大學生的計算機應用能力進行了探討。
計算機教學主要是為學生提供計算機知識、能力等方面的教育,旨在使學生掌握信息技術、計算機程序設計及其他相關的基本知識,培養學生利用計算機分析問題、解決問題的能力,提高學生的計算機素質。計算機課程是高校非計算機專業大學生計算機教育的必修課程,一般開設“信息技術基礎”和“Visual Basic程序設計”或“Visual FoxPro程序設計”兩門課程。在計算機課的教學過程中,存在很多問題,因此,有必要對該課程的教學進行改革。
一、非計算機專業計算機課程教學存在的問題
1.教學方法呆板,不能激發學生興趣。目前,計算機課程教學多采用黑板與投影儀相結合的方式,既可以板書又可用投影儀演示多媒體信息。但這種教學方法仍顯得有些呆板。第一,教學方法仍以教師為主導,忽視了學生的主體地位,師生缺少交流,學生只能被動接受,不能很好地調動學生的積極性和主觀能動性。第二,有些多媒體課件只是把黑板的內容搬到了大屏幕上,多媒體教學的特點沒有真正體現出來。第三,對于非計算機專業的學生來說,計算機課的許多知識大都概念性、理論性強,內容多且抽象,具有嚴密的邏輯性,因此,學習難度較大。有的學生會產生畏難情緒,學習積極性不高。還有些學生認為,這門課程和自己的專業沒多大關系,學習只是為了應付考試,這樣就失去了學習的興趣。
2.課時數偏少,不能完成教學任務。以邢臺學院(以下簡稱“我院”)非計算機專業計算機課的教學為例,我院非計算機專業的“計算機程序設計”課程安排在第二學期,每周3節課(2節理論+1節實驗),實際教學周數為每學期15~16周,實際總課時為45~48節。而大多數學生的計算機基礎較差,根本沒學過編程,在教學過程中,教師有時為了趕教學進度,就簡化教學內容。由于課時少,學生沒有時間建立一個系統的、完整的開發思想,這樣導致學生學完這門課后,只會孤立地做幾個小程序,而不會把它們聯系起來開發成一個系統。這也導致學生在學習過程中學習被動,只是一味模仿課本上實例,知識點零散,對系統開發認識模糊,這樣就大大影響了教學質量。
3.重理論輕實踐,教學效果不理想。計算機課程是實踐性較強的課程,必須通過上機實踐,學生才能真正理解教學內容,掌握所學知識。上機操作實踐是形成和提高學生應用能力的重要環節之一。然而,很多高校非計算機專業計算機課的理論教學時數多于實踐教學時數,這不利于培養學生的實踐操作能力,也不利于學生加深對理論知識的理解,因為,理論知識需要在實踐的過程中加以理解、消化。理論課時比實驗課時多,比例不合理,造成教學效果不理想。
4.考試形式不合理。我院非計算機專業的“信息技術基礎”課采用河北省計算機統一考試,全部都在計算機上進行,其中有30%的選擇題,70%的操作題。這樣的考核方式對學生能力的測試是合適有效的。但“計算機程序設計”課程只采用筆試的方法,學生往往背幾個程序就可以考高分,這種考試方式不利于發揮學生的主觀能動性和創造性。
二、非計算機專業計算機課程教學改革建議
1.改進教學模式,采用分級教學。針對非計算機專業學生的計算機知識與能力參差不齊的現狀,進行分級教學,即根據學生入學時計算機基礎水平的差異,分不同的教學班進行教學。新生入學后,進行“信息技術基礎”課的摸底考試,根據考試結果對學生進行分級,甚至部分學生可免修。同時,開設相應的選修課,使免修學生能多學一些新知識,激發學生的求知欲。在分級教學中,可根據教學計劃和教學大綱的規定使學生共同達到一定的要求,還可因材施教,使優秀學生在原有的基礎上學得更多、更深。
2.改進教學方法,提高教學效果。很多高校計算機課的教學還是采用教師講、學生聽,課后做作業的灌輸式教學方式。這種教學方式使學生的個性受到束縛。實際上,每個學生的個性不同,這也導致學生對同一知識的需求不同。這就要求教師在教學中應以學生為主體,根據學生的不同需要進行有差別的教學,這種差別可以體現在教師引導學生學習的啟發式、發問式等教學方法中,也可以體現在根據學生的個性布置差異的作業等方面。
以學生為主體并不是降低了教師的作用,而是對教師提出了更高的要求。要求教師在教學中從單純傳授知識轉變為指導學生學習;從課堂專制式轉變為平等、討論或對話式;從填鴨注入式轉變為啟發誘導式;從單向傳播式轉變為雙向感應式;從無視學生個體的差異轉變為重視學生的個性,把其個性、特長作為資源加以利用,使學生既學習了知識,又提高了能力和素質。 轉貼于
3.采用多種方式教學,提高學生興趣。教師可以采取換位方式,在教師的引導下讓學生主導課堂;對某些問題采取“百家爭鳴”的方式進行討論或研討;可以在教師的引導下,讓學生收集資料,作為課堂學習的補充;可以采取平等對話方式,讓學生發表自己的見解,通過互動引導學生分析問題,解決問題。在細節上可以采用發問、啟發、引導、存疑等教學方式。總之,利用盡可能多的手段引導、培養學生批評質疑和創新的思想,增強其創新能力。
在進行計算機課的教學時,應與學生所學的專業結合起來,提高學生的學習興趣。如在教會計專業的“VFP程序設計”時,教師可以要求學生編寫一個關于財務收支報表的小型應用系統。在講課時,把這種小型的應用系統分解成不同的項目,每講完一部分,就要求學生設計這個子項目。從信息的收集到方案的設計與實施,都由學生具體負責。學生在項目的實施過程中可能會遇到各種各樣的問題,就會想方設法解決問題。在解決問題的過程中,學生既學習了新知識,又復習了學過的內容。通過一個個項目的實施,最后完成小型應用系統的開發。這樣不僅既能夠培養學生用計算機語言的思維來理解程序所能實現的功能,又能夠幫助學生理解系統開發的基本架構。同時,這種方法還訓練了學生的專業技能,提高了學生的認知水平,也使學生感到這門課程與自己所學專業的緊密關系,從而提高學習興趣。
4.注重實驗教學。計算機課程是實踐性很強的課程,其知識的掌握與能力的培養在很大程度上有賴于學生的實踐操作。加強實驗教學環節有利于培養學生動手操作能力、解決實際問題能力。實驗教學是計算機課程教學的一個重要環節,它與理論教學互為依存,對于培養學生的能力,尤其是研究創新能力有著不可替代的作用。計算機課程不僅要注重課堂上的演示操作,更要注重實驗教學。可以采用課內上機實驗教學、課外多人合作項目,開發小型應用系統。這樣不僅可以彌補課時的不足,也可以調動學生學習的積極性。
5.改革考試方法。考試是一種手段而不是目的。應改革傳統的死記硬背的考核方法,對于“計算機程序設計”這類課程可以實行開卷考試,讓學生個人或幾個人完成一個小型應用系統的開發,最大限度地發揮學生在學習過程的主動性、積極性和創造性。成績評定可以采用學生答辯的方式,鍛煉和培養學生的思維能力和表達能力。這樣可以避免學生盲目追求高分采取死記硬背的方法學習計算機知識,激勵學生追求全面的知識,提高學生的自主創新能力。這樣出題既有新意,避免雷同,又能夠充分檢查學生的掌握情況和應用能力。
綜上所述,針對高校非計算機專業計算機教學中普遍存在的問題,應采用科學的授課模式,同時,利用計算機教學中的創造教育的因素,大膽地讓學生自由發揮,與自己所學的專業相結合,挖掘其潛在的創造才能,讓學生的創造性思維與個性得到發展,從而實現學生素質的全面提高。
[參考文獻]
[1]關心.關于高等學校計算機基礎教學存在問題的探討[J].黑龍江教育(高教研究與評估版),2006(3).
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A
文章編號:1004-4914(2014)08-252-02
引言
計算機基礎課程是非計算機專業本科生必修的公共基礎課,在公共基礎教育平臺和學生的基礎教育中占有重要的地位。計算機基礎教育課程包括《大學計算機基礎》課程和《計算機程序設計基礎》課程。為加強計算機基礎教育的針對性,更好地服務于專業學習,建立了“1+X”的課程體系。《大學計算機基礎》是“1+X”課程體系中的“1”,其教學內容豐富、受眾面廣、教學成效顯著;《計算機程序設計基礎》是“1+X”課程體系中的“X”,根據不同專業需求,開設不同的程序設計語言。然而如何能使不同專業的學生更好地學習和接受計算機能力,將“課程服務專業”的思想引入到教學當中,是教學改革的重點也是難點。
一、課程服務專業思想的引入
計算機基礎教學的目標是為非計算機專業學生提供計算機知識、能力與素質方面的教育,培養非計算機專業的本科生掌握一定的計算機基礎知識、技術與方法,能夠利用計算機進行學習、工作和生活,適應信息化社會的發展,并在此基礎上,培養學生利用計算機解決本專業領域中問題的意識與能力。
進入21世紀以來,互聯網技術的發展和應用深度滲透到生活的各個領域,各個專業對信息處理的終生需求和計算機網絡應用的終生需求,使得計算機基礎教育的范圍不斷擴大,與之相對應的是如何將這些需求反映到計算機基礎教育的課程中。
1.充分考慮各專業差別,開展計算機基礎教學。根據各專業的不同需求和學生的自身發展需求以及國家信息化的要求,筆者所在的黑龍江科技大學為不同專業的學生開設了《計算機程序設計基礎(VB)》課程和《計算機程序設計基礎(C)》課程。例如,對電子信息類專業,開設《計算機程序設計基礎(C)》課程;對信息管理類專業,開設《計算機程序設計基礎(VB)》課程。
2.理念先進,服務人才培養定位,教學目標明確。以我校應用型人才培養為目標,在教學過程中,始終堅持“以學生為主體、以教師為主導”的教學理念,提倡“自主、合作、探究、創新”,不斷改革教學方法和手段,鼓勵學生進行研究式學習、自主式學習、資源式學習和協作式學習,注重對學生四個方面的能力培養:通過計算機、網絡及信息技術基本原理、基本知識的講授,掌握計算機分析問題、解決問題的基本方法,培養學生對計算機的認知能力;通過計算機數據處理、多媒體技術及程序設計知識的講解,培養學生應用計算機解決問題的能力;通過熟練掌握與運用計算機與網絡技術,有效地表達思想,掌握基于信息技術的團隊協作方式,接受信息社會道德規范的約束,并自覺承擔相應的社會責任,培養學生依托信息技術的共處能力;通過對信息的獲取、分析、評價和吸收,培養學生的自我學習能力。
二、課程服務專業思想的實施
根據我們多年在計算機基礎教育改革實踐過程中積累的經驗,改革的核心在于“以學生為主體,以教師為主導”和為專業服務的“計算機應用能力培養”的教學模式和方法。我校計算機基礎教育與學生專業結合的做法是在教學手段和模式富有建設性成效的基礎上積極主動思考,結合了我校辦學的主導思想和特色并有了創新性發展。從幾年的實踐過程看,做法日漸科學,效果積極顯著。
具體做法:“積累、實踐、服務”相結合。
1.及時與專業負責人進行溝通,與專業對接。第一學期開學前,通過與學生所在院系教學負責人、專業建設負責人溝通等方式,實現課程內容與專業需要的對接,重新定位,按照專業需求調整教學內容,使課程內容滿足專業培養目標的需要。即每學期在制定計算機基礎課程授課計劃時,請專業負責人或骨干教師參與,根據各專業需要提出合理的意見和建議,充分了解各專業學生對計算機應用技能的需求,從而對課程內容及時做出調整和修訂。
2.提高課程組教師的計算機能力培訓。課程組的教師積極參與實習、實訓、畢業設計和實踐鍛煉等環節,不斷提高自身的實踐水平,實現教學水平與專業能力培養的需要對接。同時,課程組的多名教師通過到企業掛職鍛煉及時了解社會對計算機能力的實際需要,也了解到學生將來的就業趨勢,在提高自身能力的同時,也保持了計算機教育的實用性和先進性,為培養學生的計算機能力作出了充分的準備。
3.為學校各專業的大四學生,進行畢業論文排版指導,發揮服務作用。隨著用人單位對大學畢業生計算機能力的要求有增無減,計算機水平高低已經成為衡量大學生業務素質與能力的突出標志之一。因此,我校計算機基礎教育“課程服務專業”的理念和做法既符合教育部對普通本科院校提出的“應用型本科教育”的內涵所指,也符合我校的三大教育理念。作為我校的特色項目,必定對于促進學生終身學習和主動應用計算機起到積極的推動作用。
4.根據專業需要重新整合教學內容,探索為專業課服務的途徑與方法。在計算機教學過程中,我們打破了原有的學科體系,按照學生能力培養體系重新組織教學內容和教學方法,將相關的理論課程重新整合、重組。如在講計算機程序設計時,重點針對專業的實際問題進行程序分析。新體系淡化了基礎課與專業課的界線,實際了知識整合、交叉安排,加強了針對性和實用性,目的是更好地為學生專業技能培養服務。
5.加大實踐教學環節,提升學生實際操作能力,為專業服務奠定基礎。計算機基礎教學建立了相對獨立的實踐教學環節,加大了實踐教學在教學計劃中所占的比例,強調實踐與實習,實驗的目的不是為了驗證理論,而是為了培養學生的技術應用和實際動手能力。同時,在授課計劃中還安排了多項相對獨立、逐步提升的階段性技能與綜合性實驗與訓練,不斷提高學生的實踐操作能力。
6.課程組教師需要了解相關專業課教學重點,積極主動地為專業課服務。課程組教師通過與相關專業負責(下轉第255頁)(上接第252頁)人及骨干教師的溝通,以及與專業課教師之間相互聽課,及時地了解了專業急需用計算機解決的相關知識與問題,在備課和授課過程中都會將此部分內容作為重點進行講解,為今后學生利用計算機解決專業知識打下了堅實的基礎。
比如,會計專業是研究企業在一定的營業周期內如何確認收入和資產的學問。會計師除了準備財務報表以及記錄企業交易行為外,更重要的是能夠參與企業間的合并、質量管理、信息技術在財務方面的應用、稅務戰略以及很多企業的管理決策活動。因此一個現代高水平的會計人才,不僅僅要會收錢,會記賬,會審計,更應該利用會計這個工具,學會管理,具備多方面的能力。美國一個權威職業評估機構分析得出:Computer literacy是會計專業人才應具備的重要能力之一。同時,現代信息技術對會計工作也有著重大的影響作用,會計實務的重點將由原來的編制憑證、記賬、結賬、編制報表等轉向收集信息、存儲信息、加工信息、傳遞信息、查詢信息等。因此,面對會計專業的學生進行《大學計算機基礎》授課時,也要考慮以上因素,只有這樣才能在提高學生學習興趣的同時,增強學生的計算機會計能力。
7.開發了自主學習,課程服務專業的網站。為了提高學生的自主學習能力,課程組開發了計算機基礎系列課程網站,網站中包括了課程的大綱、授課計劃、課件、習題、名師視頻等資料,方便了學生資料的獲取。同時,網站還重點設置了“專業學習模塊”,針對不同的專業,根據各個專業對計算機能力的需要設置了不同的模擬試題,極大地調動了學生的學習主動性,激發了學生的學習興趣。
8.適應專業特點,精心設計案例。案例式教學方法的實施是提高計算機基礎課程教學質量的有效途徑之一。為了更好地做到課程服務專業,需要授課教師在案例設計之前需要與專業知識進行對接,對案例進行反復斟酌、思考與設計,好的案例可以幫助學生更好地記憶基本概念,理解所學知識,掌握基本技能。
如在對會計專業進行案例設計時,要盡可能將具有專業特色的案例融入教學過程中。在安排案例教學時有意識穿插更具會計專業特色的實例,在學習Word時,可以設計“財務報表”、“月份財務分析表”、“資產負債表”等案例,使學生在練習了表格排版的同時,了解了財務報表、財務分析表及資產負債表應包含的基本信息,與會計專業基礎課有了更好的結合。
在講解Excel時,可以重點與財務相關的公式與函數。在講授PPT時,可以利用PPT內容提示向導、母版的改造、PPT中表格和圖表的插入等操作,制作財務報告幻燈片,向股東和投資人介紹公司的財務狀況等。通過這些有針對性的、與專業知識相結合的案例講解,并結合布置一些有挑戰性或應用性或有樂趣的任務、習題,使學生對計算機基礎課的學習興趣大大提高。
三、結論
實踐證明,課程服務專業思想在高校公共計算機基礎課程中的引入與實施,使得教師能夠更加有針對性地進行教學與授課,使得原本枯燥的知識和課堂變得更加生動和引人入勝,充分調動了學生的學習積極性和主動性,激發了學生的學習興趣,為學生今后利用計算機解決專業實際問題奠定了夯實的基礎。
[本文為:1.黑龍江科技大學高層次引進人才科研啟動基金(06-122);2.黑龍江省高等教育教學改革項目]
參考文獻:
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離散數學是現代數學的重要分支,是研究離散量的結構及相互關系的學科,它在計算機理論研究及軟、硬件開發的各個領域都有著廣泛的應用。其內容大致包含數理邏輯、集合論、代數結構、組合數學、圖論和初等數論6部分,這6部分從不同的角度出發,研究各種離散量之間數與形的關系。本文主要研究數理邏輯部分在計算機科學領域中的應用。
1.為計算機的可計算性研究提供依據
數理邏輯分為命題邏輯和一階邏輯兩部分,命題邏輯是一階邏輯的特例。在研究某些推理問題時,一階邏輯比命題邏輯更準確。數理邏輯中的可計算謂詞和計算模型中的可計算函數是等價的,互相可以轉化,計算可以用函數演算來表達,也可以用邏輯系統來表達。
某些自然語言的論證看上去很簡單,直接就可以得出結論,但是通過數理邏輯中的兩種符號化表達的結果卻截然不同,讓人們很難理解,這就為計算機的可計算性研究埋下伏筆。下面舉一個簡單例子加以說明。
例1 凡是偶數都能被2整除。6是偶數,所以6能被2整除。
可見,一個復雜的命題或者公式可以利用符號的形式來說明含義,來判斷正確性,這使得計算機科學中的通過復雜文字驗證的推理過程變得簡單、明了了。
2.為計算機硬件系統的設計提供依據
數理邏輯部分在計算機硬件設計中的應用尤為突出,數字邏輯作為計算機科學的一個重要理論,在很大程度上起源于數理邏輯中的布爾運算。計算機的各種運算是通過數字邏輯技術實現的,而代數和布爾代數是數字邏輯的理論基礎,布爾代數在形式演算方面雖然使用了代數的方法,但其內容的實質仍然是邏輯。范式正是基于布爾運算和真值表給出的一個典型公式。
下面以計算機科學中比較典型的開關電路的設計為實例說明數理邏輯中布爾代數和范式的應用。整個開關電路從功能上可以看做是一個開關,把電路接通的狀態記為1(即結果為真),把電路斷開的狀態記為0(即結果為假),開關電路中的開關也要么處于接通狀態,要么處于斷開狀態,這兩種狀態也可以用二值布爾代數來描述,對應的函數為布爾函數,也叫線路的布爾表達式。接通條件相同的線路稱為等效線路,找等效線路的目的是化簡線路,使線路中包含的節點盡可能地少。利用布爾代數可設計一些具有指定的節點線路,數學上既是按給定的真值表構造相應的布爾表達式,理論上涉及到的是范式理論,但形式上并不難構造。
例2 關于選派參賽選手,趙,錢,孫三人的意見分別是:趙:如果不選派甲,那么不選派乙。錢:如果不選派乙,那么選派甲; 孫:要么選甲,要么選乙。以下諸項中,同時滿足趙,錢,孫三人意見的方案是什么?
解答:把趙,錢,孫三個人的意見看做三條不同的線路,對三條線路化簡得到接通狀態(既使公式結果為1)。
可見,這類選擇問題應用數理邏輯來解決,不但思路清晰、運算結果準確,而且省時、省力。
3.為計算機程序設計語言提供主要思想
專家系統和知識工程的出現使人們認識到僅僅研究那些從真前提得出真結果的那種古典邏輯推理方法是不夠的,因為人類生活在一個充滿不確定信息的環境里,進行著有效的推理。因此,為了建立真正的智能系統,研究那些更接近人類思維方式的非單調推理、模糊推理等就變得越來越必要了,非經典邏輯應運而生。非經典邏輯一般指直覺邏輯、模糊邏輯、多值邏輯等。這些也可以用計算機程序設計語言來實現。計算機程序設計語言的理論基礎是形式語言、自動機與形式語義學,數理邏輯的推理理論為二者提供了主要思想和方法,程序設計語言中的許多機制和方法,如子程序調用中的參數代換、賦值等都出自數理邏輯的方法。推理是人工智能研究的主要工作。邏輯的思想就是通過一些已知的前提推理出未知的結論。
例3 著名的n皇后問題是:是否可以將n(n為正整數)個皇后放在的棋盤上,使得每行每列都有且僅有一個皇后,并且每條對角線上如果有皇后且僅有一個。
通過上述幾個實例的驗證,會發現數理邏輯在計算機科學中的應用非常廣泛,可以把計算機科學中表面上看似不相干的內容通過找出其內在的聯系作為前提,利用數理邏輯中的推理理論得到結論。
〔論文摘要計算機程序設計課程是中職學校計算機專業的主要課程之一,曾受到各中職學校的高度重視。但程序設計課程教學設計、教學目標及教學方法遠遠跟不上形勢,怎樣調動中職學生對程序設計語言的學習興趣與提高他們的學習效率成為中職計算機教師們的共同關注的焦點。
程序設計課程作為計算機專業的一門基礎課程,它有利于提高學生的思維能力,對學生深人學習計算機專業知識有很大的幫助。其目的就是通過學習程序設計語言的基本思想、語法知識和編程方法,提高學生的程序設計能力、分析解決實際問題的能力,并培養形成嚴密的邏輯思維能力。那么如何根據社會經濟發展變化,對程序設計語言課程的教學內容、教學方法、考核方式進行相應的改革,實現培養高等技術應用型和高技能型計算機人才目標,已經成為廣大中職教師普遍關注和重點研究的課題。
1程序設計語言教學中存在的問題
1.1教學課時少
目前我校計算機專業的學制2+1的模式,學校開設的程序設計語言課程的課時(包括理論課時和實踐課時)較少,這就導致實際教學中存在理論課時和實踐課時不夠的情況,學生只能掌握最基礎的程序設計知識,理解書本上現有的一些設計實例,而不能用該程序設計語言進行實際問題的處理。
1.2學生基礎參差不齊,學習程序設計的信心、興趣不足
因為學習程序設計需要較強的邏輯思維能力和較扎實的數學功底,而中職學校的學生普遍數學基礎較薄弱,導致在學習程序設計時顯得力不從心。由于缺乏對計算機本身解題的認識和了解,有些基礎較差的學生還對計算機程序產生一種莫名其妙的神秘感和畏懼感,人為的給自己學習程序設計語言設置了一道門檻。學生對程序設計課程的學習興趣不高,課堂教學中反常行為較多,如卜課睡覺、講話、玩手機、不配合老師、不交作業等。學生普遍反映難學,提不起學習興趣,感覺學不到知識或學的知識沒用。
1.3學校對程序課程的重視程度不高
計算機程序設計課程注重對學生的思維能力的訓練,這與圖像處理,動畫設計等培養學生動手能力的課程不同,不能立竿見影的看到學生的學習成果。這就導致一些領導對這門課程不夠重視,從而使部分教師對這類課程的教學參與興趣不濃厚,甚至有些學校以取消了程序設計語言的課程設置。
1.4教學方法落后
中職程序設計語言課程一般采用的教學方法是教師課上講授加學生實驗的形式,學生在上機實驗時僅僅是對書本上現有的一些實例進行編輯調試,一旦調試成功就完成任務。這種教學方法實際上只是讓學生掌握了一些程序設計的語法知識和調試技巧,而達不到培養學生利用該程序設計語言從一個實際問題人手分析問題、解決問題的能力。
1.5考核方式較簡單不能全面檢驗學生的學習效果
目前的考試方式以試卷為主,無法全面檢驗學生的學習效果,對學生的實踐能力考查無法體現學生的真正學習效果。
2間題分析
是什么原因造成了以上這些問題那?隨著高中教育不斷普及,中職生源及綜合素質急劇下降。普遍特點是他們基礎薄弱,尤其數學和英語,這是學好程序設計的最大障礙。教材不能適應中職教學的要求。現今中職程序設計語言教材存在的普遍問題是實踐性教學和實訓內容不足,沒有體現教材的實用性和職業性,不能保證對學生實踐能力的培養,不能體現技術應用型人才的培養要求,缺少中職教育特色。面對這些問題,我們不能望而卻步,一味地去埋怨是起不到效果的,要真正想解決問題,最好就要去不斷地摸索,尋找解決問題的突破點,探索適合學生發展的教學方法和教學內容,以充分調動他們的學生積極性和主觀能動性。
3解決間題的關鍵在于教育方法的創新
古人云:“知之者不如好之者,好之者不如樂之者。”興趣對學生的學習有著神奇的內驅動作用,能變無效為有效,化低效為高效。充分激發學生的學習興趣是當前開展素質教育,優化課堂教學,減負提質的最根本、最有效的途徑之一。興趣的產生來源于興趣源,興趣源必須由教師來創造,并貫穿于教師授課全過程的各個環節中。針對程序設計這門課程的特點教師可采用以下一些方法提高學生的對本課程的興趣。
(1)基于問題的教學。提出問題,以學生獨立完成為主,教師只提供必要的輔導,培養學生探索問題和解決問題的能力,更有利于創新能力的培養。
(2)“項目驅動”教學。在理論教學中采用“項目驅動”教學法,整個課程教學圍繞一個“工程項目”進行,通過逐步拓展的實訓項目和設計,將每一階段的學習進行小結性的貫穿與能力提高,將知識點都溶化到一個個實訓項目的程序編寫中。
(3)討論教學法。在教學過程中,充分發揮學生的積極性與主動性是非常重要的一環。程序設計有一個最大的特點,一題多解。針對這個特點,教師在習題課的教學中,可以采用討論式教學方法。在此過程中,學生們通過提問、答辯、論證、反駁、判斷等激烈的討論,互相啟發、相互協作去分析問題、發現問題、解決問題,總結經驗。不僅可以讓學生獲得課外的知識,同時也利于充分挖掘學生的學習潛力。
(4)歸納教學法編程語言有很多的定義、概念、語法規則,它們使用靈活、難以記憶,也特別容易出錯。如果能夠引導學生進行歸納,將會起到事半功倍的效果。編程語言的定義、概念、語法規則有許多相似的地方,例如:FOR ……TO……與DO……W HILE等命令,有很多語法規則是一樣的,對它們進行歸納之后,學生只要記住其中一個,另一個自然就會使用了。
(5)分組教學法。注重培養團隊精神,以“競”求進上機編程實踐是學好程序設計語言的關鍵。但上機實踐過程中如果“各自為戰”,或在教師的統一“指揮”下以完成不同題型的任務為實踐內容,對于中職學生而言很容易失去上機興趣,也很難達到上機實踐之目的。因此,不妨針對中職學生的特點,適當轉變上機實踐的形式。以組建團隊的形式上機實踐,事前分配給每個學習小組不同的實踐任務。組長負責本組學生利用課余時間去思考、收集資料,上機時各組先分別完成相應任務,然后相互演示成果,評判優劣,最后再進行任務交換,討論編程心得。在此過程中教師主要充當協調者的角色,對確有疑難的地方可適當加以指導,主要過程可由學生自行解決,則學習能力強的學生自然會成為教師的助手。
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkx.2016.12.040
Abstract In order to improve the non computer professional students of science and engineering teaching quality courses of computer application, this kind of curriculum reform of traditional teaching methods, pay attention to the cultivation process and the ability to adjust the classroom computer room, teaching methods and real-time interaction with the screen broadcast, will lecture and experimental fusion, the teaching and examination fusion, using a variety of means of examination coverage of the whole teaching course, not only to achieve the purpose of motivating students to learn, but also make the classroom lively and lively, good teaching effect.
Keywords computer teaching; examination; reform; ability training
為了鼓勵和督促學生通過課程真正掌握計算機程序設計及應用的技能,許多任課教師傾注了大量心血,提出了很多方法和措施,值得我們參考。①②③④筆者認為考試是教學的指揮棒,考試改革和教學改革必須同時進行才能取得好的教學效果。為此,在學院教務部門的支持下,筆者在講授“Matlab語言及應用”課程中,對課程教學和考試方式進行了改革創新,現就有關教學實踐的經歷談一下自己的看法。
1問題分析
1.1 傳統思想造成考試方式的固化
“筆試”在時間與空間上的嚴格性的優勢使其成為長期且普遍采用的考試方式。以至于造成很多師生固執的認為“只有筆試才是考試”。另一個原因,由于教師們普遍重視理論教學和熟悉筆試操作流程,使得即使在程序設計和應用類的課程考核中,也往往傾向于采用筆試來考核。⑤實際上,筆試的考核方式在理論性較強的課程,如政治類、原理類等課程中適應性更強。考試內容和考試方式又是教學的指揮棒,采用筆試考試直接導致了日常的教學內容和教學方法也會偏重理論講授,在實踐性較強的科目中客觀上會造成實踐教學的減弱。計算機程序設計應用類課程就是這樣一種實踐性很強的課程,它的核心教學目的是培養學生程序設計或者使用專業軟件的能力,使學生能夠在電腦上獨立操作實現專業所需的程序設計或者軟件操作,而非演算紙上寫出步驟或代碼。顯然,筆試的考核方式制約了這類課程教學過程,影響了教學效果。考察國外大學的課程考核形式,主要包括了閉卷筆試、開卷筆試、小論文、專題討論、教師口試、答辯、小組研究項目、資料分析、課堂表現和社會實踐筆記等等,他往往根據課程內容確定較為適合的考核方式。⑥這些考核方式都是值得我們參考的。開展考核方式改革的探索將有利于我們客觀、合理和綜合地評價學生的學習過程和知識掌握程度,進而調整教學思路和實踐教學步驟。
1.2 社會環境影響學生的學習目的
當前“急功近利”的社會氛圍下,獲得學分、取得高分成為學生學習的第一目的,真正熟練掌握專業技能和專業知識被大家嚴重忽視。一個較為典型的例子就是,在我校本專業免試推薦研究生時,入圍的資格是考試成績,復試內容是專業操作技能和專業素質。在這一環節中,高分學生表現出較差的技能或專業素質的現象非常常見。在日常教學中,學校也往往過分重視分數的價值功能,特別是獎學金、評優等幾乎完全看考試分數,使學生產生了“分數高于一切”,“考試分數高的才是好學生”等問題。客觀上引導學生以考試成績為第一,而并不關心是否真正掌握了專業知識和專業技能。
對于理工科學生來講,上述做法嚴重削弱了學生參與實踐教學的積極性。在類似計算機應用類課程的很多科目中,筆試分數并不能真正檢驗學生的學習效果,筆試成績高也不能代表高的實踐能力。理論上,切實開展專業教育、職業規劃是解決這一問題的基本途徑。讓學生知道每門課程在未來職業中的用途,這需要由每一位任課教師滲透到所負責的專業課程中,需要結合課程知識點告訴學生本節課的技能在未來的工作或研究中有什么用途。實際教學中,還可通過改變傳統教學模式、提高學習興趣來督促鼓勵學生,如本文的方法。
2教考綜合改革實踐
2.1 考核方式
為避免學生平時疏于學習、期末惡補考試,使學習效果得到客觀、公正評價,更為了鼓勵學生真正學好技能,在“Matlab語言及應用”教學中取消原來的期末統一筆試,改為貫穿整個教學過程的全程考核,將考核點設計為作業、小實驗、討論和課程設計等,表現為“考教融合”。在本門課程中,將成績構成分配為期末程序設計考試成績占40% ,平時實驗成績占30%,課后作業占20%,課堂討論占10%的模式。
課堂實驗和課后作業部分要求所有學生教學過程中同步完成,屬于完成性考核。所有W生都被要求掌握這些基礎知識點和技能。討論部分和程序設計考試階段是提高的部分,屬于提高性考核,學生如果想取得好的成績,就要在完成基本實驗和作業的基礎上,認真思考問題,上課積極參與討論,針對問題提出更優方案,努力掌握軟件應用技能,并在期末程序設計考試中順利完成考題。討論課的內容包括了如專業數據處理需求、特殊功能實現方法等廣泛的擴展性內容,大家討論給出程序設計方案和步驟,這能考察出學生的基本素質、思維能力和知識熟悉程度。在期末程序設計考試階段,通常會設計包含了多個教學知識點的專業有關應用型程序設計題目,學生在給定的時間內在教學機房獨立完成程序開發。這部分的考核以解決實際問題為考核目標,給了學生更大的學習壓力。但由于這部分比重只占總成績的40%,也沒有給學生過多的精神壓力。這種考核方式能夠充分調動學生積極性,使得學習過程豐滿而充實。
2.2 教學方式
為了配合上述考核形式,需要深刻改革授課方式。在講課風格上,盡量避免空洞的理論講授,通過給學生提供生動、形象的演示,使他們了解直至理解每一個知識點,在實踐中掌握。在上課地點上,拋棄了原有的講臺和黑板,將授課地點從教室改到計算機室,學生每人一臺電腦,既能觀看教師演示,又能動手實踐,還能隨時與老師交流。在授課方式上,不再劃分講課學時和實驗學時,將授課與實驗融合起來,邊講邊練邊討論。
具體操作,將每2學時的教學內容劃分為4個階段。第一階段,采用屏幕廣播方式,利用案例教學,為學生講授基本原理和操作方法(約30分鐘),將空洞的理論性的知識點穿插到實踐中,讓學生看得見;第二階段,學生獨立練習前述教學內容(約30分鐘),完成老師的演示內容,通過操作理解知識點;第三階段,集體討論,啟發式教學,并采用屏幕廣播方式,為全體同學重復解釋教學難點,討論知識擴展;第四階段,布置需在課堂完成的與實驗內容和課后思考作業,重點培養學生解決問題的能力,課堂實驗需要當堂提交,不能按時完成的或完成不認真的,直接影響成績評定;課后作業完成時間由學生掌握,按完成水平給出成績。⑦
上述教學方式使得學生在沒有壓力的情況下輕松學習,增強學生的學習主動性,使學生覺得“每節課都在學習,每節課都是考試”。
2.3 教學內容
教學大綱要求掌握的教學內容和實踐技能,都設計到各個實驗中,不鼓勵學生死記硬背。因為“紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行”。對于基礎的命令和方法,學生會在反復訓練中掌握,結合專業需求理解,經過大家多次討論后自然就可以熟練掌握。對于生僻復雜的知識點或模塊,更沒有死記的必要,教會學生解決問題的辦法,要求學生在遇到或用到時,能知道其解決方案并能查找相應資料就行。關于教學內容,重點引入學科專業有關的應用內容和常用熱門模塊,不但使學生學有所用,還跟蹤了知識前沿。
3教學效果分析
多輪的“Matlab語言及應用”教學實踐表明,本文提出的教學方法能夠充分調動了學生的學習興趣,所有選課學生都獲得了學分,且都取得了良好以上的成績,70%以上的學生在期末的程序設計考試中都能獨立完成程序設計。與授課前相比,學生的編程能力、創新意識以及實踐課程的學習主動性等方面均有所提高,兩年的授課前與考試后問卷調查的結果表明,學生對程序設計類課程的有好感的比例都是從約30%上升到約70%。編程基礎較好的約20%的同學經過本課程的學習后已經能夠熟練掌握Matlab語言,在畢業論文和研究生階段可以自由設計所需專業程序。考察2015、2016兩年本專業本科畢業論文中數據處理環節,50%以上學生采用了Matlab軟件設計程序,包括自主設計和改造他人程序兩種情況。上述教學效果完全達到了本專業本科培養方案中設置本門課程的目的。
4結語
從計算機語言應用類課程教學中存在的問題出發,結合“Matlab語言及應用”課程的教學實踐,探索了教學和考試改革的方法,取得了一定的成效,使得學生的素質得到較好發展,編程實踐水平普遍提高,提高了學生的學習興趣。需要指出的是,我們一直采用的是小于20人的小班教學方法。在這種師生比的情況下,教師的教學工作強度是可以承受的,學生發生抄襲現象也是容易被發現并制止的。非常明顯,當學生人數增多時,這種教學方案會給任課教師帶來很大負擔。因此,不斷完善教學和考試改革,使教學和考試體制更具科學性、合理性和適用性,以滿足優秀人才培養的需求任重道遠,我們仍需不斷努力。
注釋
① 張貞貞,宋連公.非計算機專業計算機基礎教學模式探析[J].華北水利水電學院學報:社科版,2009(5):111-113.
② 金蓉,莊紅,黃德生.面向能力培養的高校非計算機專業計算機基礎教學改革與實踐[J].計算機教育,2010(1):145-148.
③ 張居曉.提高高校非計算機專業計算機基礎教學質量的策略[J].計算機教育,2011(2):54-57.
④ 吳春明,鄒顯春,杜云.高校非計算機專業學生計算機創新能力培養模式研究[J].西南師范大學學報:自然科學版,2011(5):240-243.
[論文摘要]項目教學法是師生通過共同實施一個完整的項目工作而進行的教學活動。在計算機程序設計教學中采用項目教學法的目的是在課堂中把理論與實踐教學有機地結合起來,充分發掘學生的創造潛能,提高學生用計算機語言解決實際問題的綜合能力。
中等職業學校是培養高素質專門技術人才的基地,肩負著向特定的行業和崗位培養合格的操作技能型人才的使命。現代科學技術的迅速發展,促使社會體系、經濟體系和教育體系不斷地變化,社會對技術人才的需求也在變化,要求越來越高,從過去的對相對單一型人才的需求轉變為現在的對多元化、復合型人才的需求。尤其是計算機專業的畢業生,知識結構與能力更是難以滿足現代企業的需求,大量的畢業生在社會上找不到與所學專業相吻合的工作。因此,面對嚴峻的就業形勢,教學必須適應社會對人才的需求變化,改變傳統的以“知識為本位”的教學目標,代替以“能力為本位”,以“就業為導向”的教學目標,教師應改變傳統教學方法,重視對學生能力和創造性的培養,以適應培養學生綜合能力的要求。而因地制宜的運用項目教學法就能夠培養學生的動手能力、解決實際問題的能力。
一、項目教學法的必要性
程序設計課程是計算機專業課程體系中重要組成部分,也具有較大難度。我校計算機專業開設的程序設計課程主要包括QBASIC、C、VFP、VB、數據結構等。QBASIC是低年級的入門語言,主要是引導學生從算法語言層面逐步認識計算機處理問題的方法,C語言是一種概念復雜,理論性和實踐性均很強的程序設計語言,要求學生有較好的程序設計基礎。不管是哪一門課程,程序設計教學的最終目的都是要培養學生分析和設計程序的思維方法和能力,也就是要會用語言這個工具去解決實際問題。傳統的教學方法大都是從理論入手,雖然能系統完整地講解各章各節各個知識點,但由于內容比較枯燥,對于基本素質、自學能力和自控能力都停留在比較低的層次上的職校學生來講,僅能夠灌輸到一點基本概念和理論,根本談不上能用語言這個工具去編寫實際的程序。筆者在多年的計算機程序設計教學實踐中,結合教學內容和教學對象的實際情況,逐步總結出采用項目教學法能夠極大地提高學生學習的積極性和主動性,使他們的動手能力、解決實際問題的能力得到很大的提高。
項目學習法是一種教和學的模式,它集中關注于某一學科的中心概念和原則,旨在把學生融入有意義的任務完成的過程中,讓學生積極地學習、自主地進行知識的建構,以現實的學生生成的知識和培養起來的能力為最高成就目標。項目學習可以成為概念的教與學所賴以存在的中心環節,而不僅僅是在努力學習過程之后進行的一種輔的充實。
項目教學法是符合建構主義理論促進學生全面發展的科學教學方法。建構主義學習理論認為,知識不是通過教師傳授得到的,而是學生在一定的情景下,借助他人(包括教師和同學)的幫助,利用必要的學習資料。通過意義建構的方式而獲得。基于建構主義的教學法要求,在學習過程中,要以學生為中心,教師應起幫助者角色,利用情景、協作、會話等學習環境要素,充分發揮學生的主體性和創新精神,使學生有效地達到對當前所學知識的意義建構。
二、項目教學法的實施
項目教學法是師生通過共同實施一個完整的項目工作而進行的教學活動。通過選取工程項目來創設情境,通過協作學習的方式開展學習,通過完成工程項目來達到意義建構。它突破了傳統的教學模式,通過解決學生身邊的一些現實問題來實現學生對知識的掌握,大大提高了學生學習的積極性和主動性。通過項目教學法學習的學生,他們的動手能力、解決實際問題的能力有很大的提高。這種方法不但適合職業學校的計算機程序設計課程教學,尤其適用于學生水平參差、學生自控能力比較薄弱、課程的應用性比較強的教學。
項目教學法是從職業學校計算機程序設計課程教學中總結出來的,與程序設計模塊化的思想相吻合,所以特別適用于培養“軟件藍領”專業的教學。
下面以《C程序設計》課程中函數這一章采用項目教學法教學為例,具體說明該方法基本的教學步驟。
C語言中的函數相當于其他高級語言中的子程序,是C語言中實現模塊化編程的基礎,也是學生初步形成模塊化開發軟件的基礎。在未學函數這一章之前,學生已經編寫了一個成績處理程序,該程序的主要功能有成績的輸入、輸出、求總分、求平均分、求最高分、排序等。在花了5課時講解了函數的基本知識及概念后,要求學生用所學函數知識將前述程序改寫成一個完全模塊化的程序。
1、情境設置。創設學生當前所學習的內容與現實情況基本相接近的情境-給出原先所編的學生成績處理程序,要求用函數部分的知識將該程序進行模塊劃分,把學生引入到需要通過函數來解決現實問題的教學環境。我所選取的學生成績處理項目中,有成績的輸入、輸出、求總分、求平均分、求最高分、排序等。這是一個貼近實際,學生比較熟悉,難度適合的項目,這樣容易調動學生解決問題的積極性。
2、操作示范。圍繞當前學習的知識點,以便于學生“知識遷移”的要求,選擇合適的小項目,并示范完成項目的過程。我選擇成績輸入這個小項目,示范用自定義函數來實現該模塊的功能。
3、獨立探索。讓學生獨立思考,對知識點進行理解,消化成績輸入這個示范項目的解決要點,為解決練習項目打下基礎。要消化的要點主要有函數定義部分的參數定義、返回值的確定,以及函數的調用,函數的原型聲明等。
4、分組并確定各小組的項目。小組通過研究討論,并在教師的指導下,將成績的輸出、求總分、求平均分、求最高分、排序等劃分好的小項目分配給各小組。
5、協作學習。各小組開展交流、討論,組員分工協作,調試運行,完成項目。采取分組協作學習的方式時,每組人數應適中,組員的個性、能力方面應采取互補方式搭配好,設立一小組長,協調組內成員分工,有利于同學之間互相學習。最后各小組充分運用其他小組已編寫好的模塊集成出一個完全模塊化的程序。因為本項目中的各個模塊即小項目是由各小組分別用函數完成的,最后必須將各小組編寫的集成起來才能得到一個完全模塊化的程序。
6、學習評價。學生學習的效果直接由完成工程項目的情況來衡量,包括教師評價、學習小組評價和自評三部分。分三級來考核:第一級是由教師對小組完成項目情況進行評定:能否共同協作,實現預定功能;程序的優化;是否具有創新意識。第二級是由各小組成員根據各組員對本小組貢獻的情況進行互評,組員的參與意識;第三級是由學生本人進行自評,是否在原有基礎上有所提高。綜合三級評定情況來確定每一名學生的學習成績。
三、項目教學法應用注意點
項目教學法是行為引導型教學方法中的一種。在整個教學過程中既發揮了教師的主導作用又體現了學生的主體作用,使課堂教學的質量和效益得到大幅度的提高。但在具體使用時還應重點注意以下幾點:
1、項目的選擇與教材的處理
項目的選取是學習的關鍵。選取項目要以教學的內容為依據,可大可小,既要包含基本的教學知識點,又能調動學生解決問題的積極性,讓學生既能運用學過的知識,又可以創造發揮。教師和學生可以共同參與項目的選取。作為教師對知識點進行講解的實例,所選取的項目必須簡單和典型,以此實例作為學生初始學習的例子,便于學生對知識的遷移;另外一個項目要有一定的難度,可促使學生學習和運用新的知識、技能,解決過去從未遇到過的實際問題。
教材是一個問題。由于現行的教材基本根據學科知識系統進行編寫,教師實施項目教學法時,不能夠完全按照教材一章一節地講授,所以要求教師在設計教學時,必須重點選好示范項目,緊密結合教材內容,適當編寫講義,甚至編寫教材。
2、正確處理項目教學法與傳統教學法的關系
項目教學法并不是日常教學的全部,它只是教學環節中一個非常重要的部分卻不可能替代全部的正規教學,它側重于對學生能力的培養,在應用性比較強的程序設計課程教學中表現出一定的優勢;而傳統教學法具有完整的理論體系,所以學生對知識點和知識體系的掌握都比較牢固,這在理論課表的教學中表現出一定的優勢。在具體運用中中兩者可以交叉使用,重視項目的完成,但不能忽略基礎知識的掌握;注意吸取傳統教學法的長處,把總目標細分成一個個小目標,每個小目標體現在項目中的小模塊上,從而讓學生建構一個系統的、全面的知識框架
3、教師的角色定位
在教學過程中,教師的地位是經常變化的,當學生學習新技能時,教師是知識的傳授者,當學生運用已學技能時,教師是導航員,當學生自主活動時,教師是觀察員,當學生以小組進行活動時,教師又需要充當協調員。
教師應當創設學生學習的資源和協作學習的環境,讓學生有多種的機會在不同的情景下來應用所學習的知識,充分運用現代教育技術的手段給學生提供多種學習的資源;協商解決各個難關,使學生群體的思維與智慧為每個學生所共享,從而達到全體學生共同完成意義的建構。教師應當做好對各項目的評估總結,在評估中要指出問題的所在及解決的方法,要總結比較各組的特點,引導他們學習別人的長處來改進和提高自己的設計,使學生的各種能力在評估中得到提高。教師應當發揮好協助作用,讓學生根據自身行為的信息來實現自我反饋。
通過項目教學法在計算機程序設計課程教學中的應用與實踐,筆者深刻體會到:項目教學法把理論教學與實踐教學有機的結合起來,不僅有利于學生加深理解和掌握書本的理論知識,更使他們懂得怎樣靈活應用這些知識。項目教學法充分發掘了學生的創造潛能,全面培養了學生分析問題和解決問題的思想和方法,提高了學生對程序設計的意義建構,充分地展示了中等職業學校教學“以能力為本位”的價值取向。