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【關(guān)鍵詞】立體化教學(xué)資源,問卷調(diào)查,訪談
一、立體化教學(xué)資源的涵義及其體系結(jié)構(gòu)
(一)立體化教學(xué)資源的涵義
教學(xué)資源是指向教師、學(xué)生提供的教學(xué)內(nèi)容及其存儲形式,是幫助個人有效學(xué)習(xí)和操作,影響和改變學(xué)生認知結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的外部條件。立體化教學(xué)資源是立足于現(xiàn)代教育理念和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)平臺,以傳統(tǒng)紙質(zhì)教材為基礎(chǔ),以學(xué)科課程為中心,以多媒介、多形態(tài)、多用途、多層次的教學(xué)資源和多種教學(xué)服務(wù)為內(nèi)容的結(jié)構(gòu)性配套的教學(xué)出版物的集合,是數(shù)字化時代教學(xué)現(xiàn)代化的標(biāo)志,是實現(xiàn)教育信息化、網(wǎng)絡(luò)化,優(yōu)化教育資源諸要素配置的重要途徑。
(二)立體化教學(xué)資源的體系結(jié)構(gòu)
根據(jù)我國目前立體化教學(xué)資源建設(shè)的現(xiàn)狀,一般將其體系結(jié)構(gòu)描述為教學(xué)包、教學(xué)資源庫和學(xué)科(專業(yè))網(wǎng)站三個層次。
1、立體化教學(xué)包。立體化教學(xué)包是以課程為單位,將文字教材與多媒體教學(xué)資源進行有效整合而形成的以紙質(zhì)主教材為核心、以相應(yīng)的輔助出版物為配套的多功能、多媒體、系列化的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源和教學(xué)實施方案。就內(nèi)容而言,立體化教學(xué)包一般包括主教材、教師參考書、學(xué)習(xí)指導(dǎo)書、實驗指導(dǎo)書、電子教案、CAI課件、網(wǎng)絡(luò)課程、電子圖書、試題庫、案例庫等。教學(xué)包的產(chǎn)品形態(tài)和表現(xiàn)形式主要有紙介質(zhì)圖書、音像制品、電子和網(wǎng)絡(luò)出版物等。教學(xué)包將教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段有機地結(jié)合,進行一體化教學(xué)設(shè)計,呈現(xiàn)包括紙質(zhì)圖書、音像、電子網(wǎng)絡(luò)出版物等多媒體、立體化產(chǎn)品形態(tài),在教學(xué)中充分發(fā)揮各自應(yīng)有的優(yōu)勢,滿足多種應(yīng)用需求,支持多種模式的教學(xué)環(huán)境。教學(xué)包中這些內(nèi)容相關(guān)、表現(xiàn)形式各異的教育資源,既有重復(fù)和強調(diào),又有交叉和補充,相互配合,形成一個教學(xué)資源的整體解決方案,為提高教學(xué)質(zhì)量服務(wù)。
2、教學(xué)資源庫。教學(xué)資源庫是管理教學(xué)資源的計算機應(yīng)用軟件系統(tǒng),它將教學(xué)資料以知識點為單位,按科學(xué)的存儲策略組織起來,以光盤或網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的方式,給使用者提供滿足現(xiàn)代教育技術(shù)條件下教學(xué)需要的知識單元素材和媒體素材。為了加快高校教學(xué)手段現(xiàn)代化進程,推動教學(xué)模式的改革,從2003年開始,教育部教學(xué)指導(dǎo)委員會和高等教育出版社正式啟動了大學(xué)教學(xué)資源庫建設(shè)項目。該項目目前已取得階段性成果,大部分骨干專業(yè)和基礎(chǔ)課程都已建成了自己的教學(xué)資源庫,豐富了教學(xué)內(nèi)容。教學(xué)資源庫的建設(shè)在重視教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)設(shè)計的前提下,充分利用計算機和網(wǎng)絡(luò)等先進的教學(xué)輔助手段,為廣大教師提供了高質(zhì)量、高水平、內(nèi)容豐富的教學(xué)基本素材與優(yōu)秀的教學(xué)示范課程,促進了優(yōu)秀教學(xué)資源的共享和整體教學(xué)水平的提高。
3、學(xué)科(專業(yè))網(wǎng)站。學(xué)科(專業(yè))網(wǎng)站是出版社根據(jù)相應(yīng)的教學(xué)層次、學(xué)科、專業(yè)和領(lǐng)域建設(shè)的服務(wù)型、綜合性的網(wǎng)站,內(nèi)容包括信息服務(wù)、資源服務(wù)和教學(xué)過程服務(wù)。網(wǎng)站為教師、學(xué)生、編輯、作者和專家提供在網(wǎng)絡(luò)上交流的平臺,為廣大教師信息交流、學(xué)術(shù)討論、專家咨詢提供服務(wù),教師也可以通過網(wǎng)絡(luò)授課。對學(xué)生來說,則通過教學(xué)支撐平臺所提供的自主學(xué)習(xí)空間來實現(xiàn)學(xué)習(xí)、答疑、作業(yè)、討論和測試。這樣,在編輯、作者、專家、教師、學(xué)生之間建立起一個以網(wǎng)絡(luò)為紐帶、以數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)、以網(wǎng)站為門戶的立體化教學(xué)資源建設(shè)與實踐的體系,用快捷的信息反饋機制和優(yōu)質(zhì)的教學(xué)服務(wù)促進教學(xué)改革。
二、課題背景
當(dāng)前,社會信息化進程把高等學(xué)校計算機基礎(chǔ)教學(xué)帶入了一個新的發(fā)展階段,對大學(xué)生進行“面向應(yīng)用,突出實踐”的信息素養(yǎng)的培養(yǎng)為高等學(xué)校計算機基礎(chǔ)教學(xué)指出了新的目標(biāo)。同時,“多元化、模塊化、融合化、網(wǎng)絡(luò)化”成為計算機基礎(chǔ)教學(xué)的發(fā)展趨勢。
為順應(yīng)這一發(fā)展趨勢,在全國高等學(xué)校教學(xué)研究中心、廣東省教育廳的共同推動下,由張景中院士牽頭,組織十余所高校共同開展了“高等學(xué)校大學(xué)計算機公共課程教學(xué)改革”項目的建設(shè)工作 。改革項目力圖體現(xiàn)現(xiàn)代教育思想,恰當(dāng)?shù)剡\用現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)、方法與手段,構(gòu)建適合不同層次、不同類型高校的計算機基礎(chǔ)課程的多元教學(xué)體系。我院以“面向高職高專的《C語言程序設(shè)計》課程立體化教學(xué)資源應(yīng)用效果”為項目主題,項目組開展了研究,旨在探究:(1) 面向高職高專的《C語言程序設(shè)計》課程立體化教學(xué)資源應(yīng)用效;(2)學(xué)生對面向高職高專的《C語言程序設(shè)計》課程立體化教學(xué)資源應(yīng)用的滿意程度及有待改進的地方。
三、研究設(shè)計
(一)研究問題。本研究試圖回答以下四個問題:1、高職高專學(xué)生是否喜歡并愿意使用立體化教學(xué)資源?2、高職高專學(xué)生是否認為使用立體化教學(xué)資源有利于對課程學(xué)習(xí)?3、學(xué)生對使用立體化教學(xué)的各種資源持有何態(tài)度?4、該使用立體化教學(xué)資源有何地方有待改進?
(二)調(diào)查對象和方法。本研究采用定量研究和定性研究相結(jié)合的方法,對使用該使用立體化教學(xué)資源的178 名學(xué)生進行調(diào)研,具體形式包括問卷調(diào)查和訪談。
1、問卷調(diào)查。本次調(diào)查共發(fā)放問卷178 份,回收有效問卷173 份。為了保證問卷的有效度,調(diào)查采用了匿名的方式,事先向?qū)W生講明問卷調(diào)查的目的是為了了解學(xué)生對使用立體化教學(xué)資源的態(tài)度及學(xué)生對使用立體化教學(xué)資源的真實需求,以便進一步改善現(xiàn)有的使用立體化教學(xué)資源。問卷由項目組老師發(fā)放并當(dāng)場收回。調(diào)查結(jié)果用計算機EXCEL 軟件進行統(tǒng)計并進行了人工核對。
2、訪談?wù){(diào)查。在問卷調(diào)查的基礎(chǔ)上,為了能夠交叉引證學(xué)生對問卷的回答,證明數(shù)據(jù)的有效性,項目組成員對15 名學(xué)生自愿者進行了采訪。訪談?wù)Z言為中文。具體訪談問題如下:①你是否喜歡使用《C語言實訓(xùn)教程》及其輔助光盤這本教材?為什么?②你覺得《C語言實訓(xùn)教程》及其輔助光盤對你學(xué)習(xí)C語言程序設(shè)計課程有幫助嗎?具體體現(xiàn)在哪里?③你覺得《C語言程序設(shè)計》課程網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)平臺的學(xué)習(xí)資料如何?有何方面需要改進的?④你覺得上《C語言程序設(shè)計》課程的老師如何?有何方面需要改進的?
(三)調(diào)查結(jié)果分析
1、高職高專學(xué)生是否喜歡并愿意使用立體化教學(xué)資源?
這一部分包含兩個問題,主要關(guān)注學(xué)生是否喜歡利用課程網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)平臺進行學(xué)習(xí)、使用《C語言實訓(xùn)教程》教程和學(xué)習(xí)輔助光盤的頻率。
其中, 圖1中的A選項為“喜歡”,B選項為“不太喜歡”,C 選項為“沒有興趣”,從圖表中可看到A選項高達94.68%,由此可知同學(xué)們喜歡利用網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)平臺進行學(xué)習(xí)。
圖2中A選項為“頻繁使用”,B選項為“每次課一次”,C選項為“每周一次”,D選項為“一次也沒用過”,從圖表中可以看出:學(xué)生選A的比率為14.45%,選B的比率為14.45%,選C的比率為64.74%,選D的比率為6.36%,從該項統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以看出學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中93.64%的同學(xué)會使用到光盤,28.9%的學(xué)生使用光盤頻率較高。在后續(xù)的訪談中,當(dāng)被問及對立體化教學(xué)資源(包括紙質(zhì)教材、輔助光盤、課程網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)平臺)的態(tài)度及理由時,有10名學(xué)生表示這種立體化教學(xué)資源能為每個學(xué)生提供適應(yīng)的學(xué)習(xí)材料;4 名學(xué)生表示立體化教學(xué)資源里的資源量比較豐富,而且希望資源的形式能多樣化,有得于學(xué)生進行自主學(xué)習(xí);另有1名學(xué)生表示對紙質(zhì)教材中的實例不滿意,認為太過于枯燥,建議設(shè)計一些能串聯(lián)整本教材又實用的實例。由此可見,總的來說根據(jù)高職高專學(xué)生的特點,學(xué)生對于立體化教學(xué)資源的態(tài)度是比較滿意的,并沒有因為陌生而排除或抵制這一種學(xué)習(xí)資料。同時,從另一個側(cè)面,也可以反映學(xué)生有比較強的自主學(xué)習(xí)愿望和能動性,愿意積極主動地去使用立體化教學(xué)資源進行學(xué)習(xí)。
2、高職高專學(xué)生是否認為使用立體化教學(xué)資源有利于對課程學(xué)習(xí)?
這一部分主要探究學(xué)生立體化教學(xué)資源使用效果如何,既對學(xué)習(xí)幫助大不大?主要從三個方面進行了調(diào)查。
(1)通過網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)平臺,對你學(xué)習(xí)C語言程序設(shè)計課程的幫助大不大?( )
[A]很大 [B]大[C]一般 [D]沒幫助
從圖3看,只有4.42%的學(xué)生認為網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)平臺對學(xué)習(xí)C語言程序設(shè)計課程的幫助不大,說明網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)平臺能較好的促進教師的教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí),可進一步加強對它的研究和使用。
(2)您認為該實訓(xùn)教材的對你學(xué)習(xí)C語言程序設(shè)計的作用大嗎?( )
A.非常大 B.較大 C.一般 D.不太大 E.一點也不大
從圖4可以看出:同學(xué)們選A的比率為38.15%,選B的比率為47.4%,兩者合計為:85.55%,從數(shù)據(jù)分析可以看出該立體化實訓(xùn)教材的對學(xué)生學(xué)習(xí)C語言程序設(shè)計起到很大的作用,使用效果較好。
(3)您認為該學(xué)習(xí)輔助光盤的對你學(xué)習(xí)C語言程序設(shè)計的作用大嗎?( )
A.非常大B.較大C.一般D.不太大E.一點也不大
從圖5可以看出:同學(xué)們選A的比率為34.10%,選B的比率為36.99%,兩者合計為:71.09%,從數(shù)據(jù)分析可以看出該立體化實訓(xùn)教材的學(xué)習(xí)輔助光盤對大多數(shù)學(xué)生學(xué)習(xí)C語言程序設(shè)計起到很大的作用,使用效果較好。
從圖3、圖4、圖5中可以充分看出立體化教學(xué)資源效果較好,對學(xué)生的學(xué)習(xí)起到非常大的作用。在后續(xù)的訪談中,當(dāng)被問及立體化教學(xué)資源對學(xué)習(xí)是否有幫助?為什么?有9名學(xué)生表示對學(xué)習(xí)幫助很大,主要是立體化的教學(xué)資源比較豐富,形式多樣,能適應(yīng)不同學(xué)生的個性和學(xué)習(xí)風(fēng)絡(luò)。其有5名學(xué)生特別提到了網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)平臺,認為這是一個很好的有利于學(xué)生隨時進行學(xué)習(xí)的有效資源;也有3 名學(xué)生提到網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)平臺提供了一個和同學(xué)討論及老師交流的平臺,這樣的互動交流使她獲益匪淺。當(dāng)然也有2名學(xué)生提到,由于網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)平臺相對而言比較自由,不像常規(guī)的課堂有老師監(jiān)督,因而有時學(xué)習(xí)的效率不是非常的高,還有1個學(xué)生提到,希望老師能更多的加強在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺上學(xué)習(xí)時的指導(dǎo)。
3、學(xué)生對使用立體化教學(xué)的各種資源持有何態(tài)度?
這一部分包括三個問題,主要針對學(xué)生對于立體化教學(xué)的各種資源的滿意程度。
(1)網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)平臺的設(shè)計很合理,你認為( )
[A] 很同意 [B] 同意[C] 不好說[D] 不同意
(2)您認為該實訓(xùn)教材的實驗設(shè)計如何?( )
A.非常好B.較好 C.一般 D.不太好 E.非常不好
(3)您認為該學(xué)習(xí)輔助光盤中內(nèi)容設(shè)計如何?( )
關(guān)鍵詞:程序設(shè)計;習(xí)題課;實驗內(nèi)容改革;課堂教學(xué)
社會競爭日益激烈,快速變化的社會環(huán)境對人才的綜合素質(zhì)提出更高要求,強調(diào)適應(yīng)能力和設(shè)計應(yīng)用能力的提高。為了提升我國高等教育的水平,盡快與國際高等教育接軌,近年來國家加大了對教育科研的投入,加強對高等教育的管理監(jiān)督,強調(diào)對學(xué)生動手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[1]。計算機作為現(xiàn)代工作生活必不可少的工具,人們的創(chuàng)新思想和設(shè)計理念都需要借助計算機來實現(xiàn),各個專業(yè)的學(xué)生都需要具備一定的程序設(shè)計能力,因此大多數(shù)理工科專業(yè)的學(xué)生在整個本科學(xué)習(xí)過程中會選修兩門以上程序設(shè)計方面的課程。如何合理地安排課程和實驗內(nèi)容,提高學(xué)生的程序設(shè)計能力,對培養(yǎng)高素質(zhì)的綜合人才具有重要意義。目前大學(xué)課程的改革偏重于課程內(nèi)容以及課程設(shè)置方面的改革,而對教學(xué)實施改革的力度還不夠[2]。
1程序設(shè)計能力的培養(yǎng)
程序設(shè)計能力的培養(yǎng),首先是培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計能力,如何分析問題,提出解決方案;如何表達自己的設(shè)計思想,進而完善設(shè)計思路。設(shè)計能力的培養(yǎng)與具體的程序?qū)崿F(xiàn)沒有太大關(guān)系,然而卻是程序設(shè)計的基礎(chǔ)。因此,程序設(shè)計能力應(yīng)該由兩大部分組成:
第一部分,也是基礎(chǔ)部分,分析問題,表達并細化解決思路的能力。這一部分與課程內(nèi)容的聯(lián)系較為松散,卻是能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)。
第二部分,是與課程密切相關(guān)的編程實現(xiàn)和調(diào)試程序的能力。學(xué)生用課程中所學(xué)的某種編程語言,例如匯編語言或C語言,實現(xiàn)自己的設(shè)計思想,并實際動手上機,調(diào)試運行程序,解決具體問題。
目前課程內(nèi)容設(shè)置以及教師的授課均偏重于第二部分,課堂上多講授具體指令的功能及應(yīng)用,大多數(shù)例題程序只有十多條,至多幾十條指令,并且教師在課堂授課時大多直接給出正確的程序,而不是向?qū)W生演示分析問題、設(shè)計流程、編寫程序、最后調(diào)試修改程序的整個程序設(shè)計過程。其結(jié)果就是,面對程序設(shè)計題目時,學(xué)生大多直接開始編寫程序,而不是整理設(shè)計思路。盲目編寫的程序往往邏輯混亂,缺乏調(diào)試經(jīng)驗的學(xué)生無法調(diào)試得到正確結(jié)果,打擊了學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心和積極性。因此在課堂教學(xué)活動中,應(yīng)該強化對學(xué)生分析設(shè)計能力的培養(yǎng),通過例題和課堂問答,詳細演示整個分析、修改,最后完成流程設(shè)計的過程,不要直接給出答案。大多情況下,引導(dǎo)學(xué)生完成的流程與例題的答案有所不同,分析兩者,改變學(xué)生始終希望有標(biāo)準(zhǔn)答案的習(xí)慣。有了流程后,引導(dǎo)學(xué)生用所學(xué)指令編寫程序,利用多媒體教學(xué)手段,向?qū)W生演示整個調(diào)試修改程序的過程,強調(diào)分析問題、整理設(shè)計流程的重要性,改變學(xué)生忽略流程設(shè)計,直接編寫程序的“惡習(xí)”。
基金項目:重慶市高等教育教學(xué)改革研究項目(0634170);重慶大學(xué)教學(xué)改革項目(教200617)。
作者簡介:胡青(1975-),女,重慶人,講師,碩士,研究方向為模式識別和智能系統(tǒng)。
實際應(yīng)用中,人們分析解決問題時,多采用從大到小,從上到下逐漸細化的方法。然而在教學(xué)過程中,學(xué)生很難接受這種方法,面對一個稍微復(fù)雜的具體問題時,學(xué)生大多無從下手,不知道如何開始分析。“匯編語言程序設(shè)計”課程在整個本科教育體系中屬于基礎(chǔ)教育,開設(shè)時間較早,大多開設(shè)于大學(xué)二年級,這也就意味著,本課程主要面向低年級的,獨立思考能力相對較差的學(xué)生。這類學(xué)生可以解決具體的小問題,對于稍微大一點的問題,就不知道如何進行分析。針對這種情況,培養(yǎng)學(xué)生思維分析能力時,適宜采取從小到大的方法,逐步引導(dǎo)學(xué)生適應(yīng)分析方法,示例最好選擇學(xué)生熟悉的事務(wù),如學(xué)生成績管理等。從一個具體的小功能出發(fā),如統(tǒng)計某高考學(xué)生的總分,配合課程進度,逐步添加功能。例如學(xué)習(xí)分支結(jié)構(gòu)及相應(yīng)指令后,就可以統(tǒng)計某個學(xué)生不及格的課程門數(shù),到課程結(jié)束時可以完成一個具有基本功能的學(xué)生成績管理系統(tǒng)。最后再引導(dǎo)學(xué)生用從大到小,從上到下的方法分析設(shè)計學(xué)生成績管理系統(tǒng)的功能,使學(xué)生了解熟悉這種分析方法。
第二部分程序設(shè)計能力的培養(yǎng),要使學(xué)生適應(yīng)計算機的“思維”方法。計算機中使用二進制,數(shù)據(jù)的儲存、運算、傳輸都采用二進制。這就需要教師耐心引導(dǎo),通過大量的例子和演示,使學(xué)生能夠切換到計算機的“思維”方法,而不是繼續(xù)停留在傳統(tǒng)的紙筆方式。貫穿整個程序設(shè)計的是數(shù)據(jù)流,從哪里得到原始數(shù)據(jù),對這個數(shù)據(jù)做何種處理,結(jié)果存放到哪里。調(diào)試驗證程序的過程就是修改待處理數(shù)據(jù),觀察數(shù)據(jù)處理的結(jié)果是否正確,修改指令直到結(jié)果正確的過程。與其他非計算機類的課程相比,“匯編語言程序設(shè)計”課程有其特殊性,程序設(shè)計是一個調(diào)試修改錯誤,最終得到“正確”程序的過程,而其他非計算機類的大多數(shù)課程都要求一次得到正確結(jié)果,不允許出現(xiàn)錯誤,這就導(dǎo)致學(xué)生下意識追求直接寫出“正確”程序,而不是調(diào)試程序。教材上的例題以及教師授課時都直接給出最終的程序,省略中間的調(diào)試修改過程,在一定程度上也加深了學(xué)生的這種傾向,剛接觸程序設(shè)計的學(xué)生往往有重指令、輕數(shù)據(jù)、忽略調(diào)試的傾向。因此充分利用多媒體手段,在課堂上引導(dǎo)學(xué)生動手編程,演示調(diào)試修改過程,通過實際的例題說明觀察數(shù)據(jù),調(diào)試修改程序的方法,對培養(yǎng)學(xué)生調(diào)試修改程序的意識和能力是及其必要和有效的。
2教學(xué)及實驗改革的實踐
2.1增設(shè)習(xí)題課
“匯編程序設(shè)計”課程是實踐性很強的課程,都配有一定的實驗課程,教師對實驗課的重要性已有了足夠的認識,然而強調(diào)實驗課程對學(xué)生動手能力的培養(yǎng)[3],在一定程度上忽略了課堂教學(xué)對學(xué)生“動腦”能力的鍛煉。課堂教學(xué)不能局限于程序指令或語法規(guī)則的講授,固定不變的“靜態(tài)”內(nèi)容更多需要學(xué)生記憶,而不是理解和應(yīng)用。理論教學(xué)活動以教師為主體,而習(xí)題課應(yīng)以學(xué)生為主,教師起輔助引導(dǎo)作用,習(xí)題課側(cè)重于“動態(tài)”思維能力的培養(yǎng)。
例如任何一本程序設(shè)計入門的教材都將程序設(shè)計分成了3種基本結(jié)構(gòu),即順序結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu),掌握這3種結(jié)構(gòu)的設(shè)計調(diào)試是整個程序設(shè)計的基礎(chǔ)。介紹相關(guān)指令和程序結(jié)構(gòu)后,在習(xí)題課上,通過具體的例子,引導(dǎo)學(xué)生分析問題,提出解決問題的流程,使用所學(xué)的指令和結(jié)構(gòu)編程實現(xiàn)。利用多媒體手段,演示程序的調(diào)試修改過程,設(shè)計調(diào)試數(shù)據(jù),調(diào)試學(xué)生編寫的程序,引導(dǎo)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)解決錯誤,整個過程中注意與學(xué)生的互動。多個簡單的例子組合起來就形成了一個稍微復(fù)雜的問題,通過前面分步的分析,學(xué)生對這個問題已經(jīng)熟悉了解,不會產(chǎn)生畏難情緒,之后再通過一個類似的問題,引導(dǎo)學(xué)生自行分析實現(xiàn)一個稍具規(guī)模的程序,可以有效地增強學(xué)生的自信心。習(xí)題課中要注意黑板與多媒體手段的結(jié)合,強調(diào)以學(xué)生為主體,教師引導(dǎo)提示。通過習(xí)題課使學(xué)生對如何分析設(shè)計調(diào)試程序有了直觀認識后,再經(jīng)過實驗環(huán)節(jié),加深學(xué)生的理解和應(yīng)用,最終達到培養(yǎng)學(xué)生能力的目的。
2.2實驗內(nèi)容的改革
實驗環(huán)節(jié)作為理論教學(xué)的補充,一直處于輔助地位,一般針對理論教學(xué)的章節(jié)安排設(shè)置實驗內(nèi)容,而理論教學(xué)中各個章節(jié)的知識點都是相對獨立的,這就直接導(dǎo)致實驗內(nèi)容相互間聯(lián)系松散,甚至各自獨立。根據(jù)各章節(jié)的知識點安排實驗內(nèi)容,每次實驗都只要求學(xué)生編寫一小段程序,鍛煉檢查學(xué)生對具體知識點的掌握,前后實驗之間聯(lián)系較為松散,到課程結(jié)束時,學(xué)生編寫過多個實驗程序,但每個程序都只有幾十行代碼,很難將各個知識點融會貫通,靈活運用,更加無法體會模塊化設(shè)計的必要性和設(shè)計思想。因此設(shè)置實驗內(nèi)容時,應(yīng)該加強實驗間的聯(lián)系,每次實驗都給出需要綜合應(yīng)用所學(xué)知識點的題目,隨著課程的進展,實驗內(nèi)容也從簡單到復(fù)雜,到課程結(jié)束時,學(xué)生應(yīng)該能夠進行一定規(guī)模的程序設(shè)計。表1列出了本課程的綜合應(yīng)用實驗題目,共分7次實驗,每次實驗4學(xué)時,每次實驗均布置1~2道針對該次實驗知識點的一般應(yīng)用題,外加綜合應(yīng)用前面所學(xué)知識的綜合應(yīng)用題。這樣的實驗設(shè)置可以幫助學(xué)生融會貫通所學(xué)知識,并能有效地改變學(xué)生忽略平時學(xué)習(xí),期末集中突擊的現(xiàn)象。
表1 “匯編語言程序設(shè)計”課程綜合實驗設(shè)置
實驗名稱綜合實驗題目
實驗1簡單程序?qū)嶒灳幊虒崿F(xiàn)下列無符號數(shù)運算,結(jié)果放在變量X中,X=(84÷6+5)*7-100
實驗2分支程序?qū)嶒灍o符號字節(jié)型變量X取值范圍為[0,200],編程實現(xiàn)如下函數(shù)f(X),結(jié)果存放在變量Y中。
f(X)= X/20≤X≤50
(X÷6+10)*7-1050
5*X 100
實驗3循環(huán)程序?qū)嶒灍o符號字節(jié)型變量X取值范圍為[0,200],編程實現(xiàn)如下函數(shù)f(X),結(jié)果存放在變量Y中。
f(X)= 0+1+2+…+X0≤X≤50
(X÷6+10)*7-1050
5*X 100
實驗4子程序?qū)嶒灳帉懸粋€子程序?qū)崿F(xiàn)實驗3中綜合題的函數(shù)功能
實驗5DOS功能調(diào)用實驗從鍵盤輸入X的值,并將f(X)結(jié)果顯示在屏幕上
實驗6圖形功能實驗在屏幕上畫出f(X)函數(shù)的圖形
實驗7文件輸入輸出實驗從鍵盤輸入X的值,共輸入10次,將f(X)的結(jié)果顯示在屏幕上,并且將X和f(X)的值寫入文本文件OUT.TXT
2.3實驗過程管理的改革
同理論課相比,實驗課的管理相對要松散一些。實驗課中學(xué)生遲到、早退、曠課、代人簽到等現(xiàn)象屢見不鮮。近年來我們加強了對實驗環(huán)節(jié)的管理和監(jiān)督,規(guī)范實驗報告的要求,要求教師批改每份報告,并給出評分等級。然而在實際執(zhí)行過程中發(fā)現(xiàn),學(xué)生抄襲報告現(xiàn)象較為嚴(yán)重,不少學(xué)生在實驗前并沒有完成預(yù)習(xí)工作。由于批改工作量較大,一個教師要批改幾十甚至上百學(xué)生的實驗報告,不少教師采取“粗放式”的批改辦法,實驗報告制度在當(dāng)前情況下形式大于實效。
計算機類課程的實驗有其特殊性,學(xué)生更容易復(fù)制抄襲,并且教師很難在短時間內(nèi)通過閱讀報告檢查出程序的錯誤,發(fā)現(xiàn)抄襲報告的學(xué)生,也就很難合理公平地評定出實驗成績,這在一定程度上打擊了學(xué)生獨立完成實驗的積極性。實驗成績的評定既要重視實驗結(jié)果,更要重視實驗過程[4],只有建立相應(yīng)的管理機制杜絕抄襲現(xiàn)象,才能促使學(xué)生踏踏實實地完成平時的實驗,進而達到鍛煉培養(yǎng)學(xué)生動手能力的目的。每次實驗都布置具體的實驗任務(wù),設(shè)定截止日期,要求學(xué)生在截止日期前將自己編寫的程序通過電子郵件發(fā)送給指導(dǎo)教師。教師直接運行程序,檢查學(xué)生實驗的完成情況,可以有效地提高批改速度和正確率,再利用計算機軟件比較學(xué)生提交的程序,相似度達到一定程度就可判定為抄襲,對于認定為相互抄襲的學(xué)生,該次實驗均判定為不合格,這樣既可以減輕教師批改報告的工作量,也可以較為客觀準(zhǔn)確地評定出學(xué)生的實驗情況,對改變當(dāng)前抄襲報告的現(xiàn)象能起到積極作用。
通過實際的教學(xué)活動發(fā)現(xiàn),習(xí)題課上學(xué)生注意力比較集中,大部分同學(xué)都能跟隨教師的指導(dǎo)積極參與。同以往相比,上過習(xí)題課后,實驗課中提問的學(xué)生人數(shù)明顯增加,不少學(xué)生詢問如何調(diào)試,而不是直接請求教師幫助解決問題。采用上述措施后,抄襲實驗報告的現(xiàn)象依然存在,但人數(shù)有所下降。說明上述改革措施,對培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用能力和調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性起到了積極作用。
3結(jié)束語
隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展,計算機已經(jīng)深入人們生產(chǎn)、工作、生活的各個方面,良好的計算機應(yīng)用和設(shè)計能力是高素質(zhì)人才應(yīng)該具備的基本能力。本文針對“匯編語言程序設(shè)計”課程的特點,對該課程的教學(xué)方法、內(nèi)容和管理模式進行了改革實踐,這些措施對提高學(xué)生程序設(shè)計能力起到了積極作用。希望課程建設(shè)經(jīng)驗?zāi)軌驅(qū)ζ渌嗨普n程的改革起到參考借鑒作用。
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Reform in Teaching and Experiments of Course “Assembly Language Program Desgin”
HU Qing, YOU Ji-yuan, SHI Xin
(Department of Information Engineering and Automation, College of Automation, Chongqing University, Chongqing400030, China)
關(guān)鍵詞:C++程序設(shè)計;課程建設(shè);負反饋教學(xué)法;實踐環(huán)節(jié);特色教材
中圖分類號:G64 文獻標(biāo)識碼:B
文章編號:1672-5913(2007)12-0018-03
C++不僅是一門程序設(shè)計課程,而且是這些專業(yè)后續(xù)專業(yè)課程(如數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、微機原理、單片機及應(yīng)用等)的重要基礎(chǔ),更是這些專業(yè)開展計算機研究和應(yīng)用的重要表達工具和開發(fā)工具。因此,Visual C++程序設(shè)計課程的教學(xué)改革與建設(shè)具有十分重要的意義。本文下面從教學(xué)方法改革、教學(xué)內(nèi)容研究、實踐環(huán)節(jié)建設(shè)、特色教材編寫等方面介紹我校VC++課程建設(shè)的一些做法。
1積極推進教學(xué)方法改革,形成頗具特色的負反饋教學(xué)法
負反饋教學(xué)法的原理是從教學(xué)過程中反饋(作業(yè)、實驗、答疑、單元測驗等)的問題入手,通過及時講評,解決學(xué)生學(xué)習(xí)中存在的問題,以達到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。由于反饋的是教學(xué)過程中存在的問題故稱此方法為負反饋教學(xué)法。負反饋教學(xué)法包括以下方面。
1.1用“范例”組織課堂教學(xué),貫徹“發(fā)現(xiàn)式”教學(xué)思想
范例教學(xué)法由教育學(xué)家瓦根舍因提出,教師通過范例輔助學(xué)生理解、掌握知識和原理,其目的是讓學(xué)生能夠獨立地獲得判斷能力、推理能力、認識能力和繼續(xù)學(xué)習(xí)的能力。以往,程序設(shè)計課程教學(xué)通常以一門具體語言為主線,圍繞語法知識展開。而實質(zhì)上,設(shè)計程序是為了解決實際問題,是一種縝密思維方式、創(chuàng)新素質(zhì)和綜合能力的培養(yǎng)。要使學(xué)生對程序設(shè)計有興趣,必須親自感受并體驗程序設(shè)計的無限魅力。為此,我們改用范例組織課堂教學(xué)。在多媒體教學(xué)設(shè)備和真實編程環(huán)境的支持下,課堂教學(xué)以程序(范例)為主線。所選范例程序具有典型性、綜合性和可擴展性,涉及基本語法、基本算法和基本調(diào)試技術(shù)。范例程序的講解首先符合“現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)問題分析問題解決問題驗證”的探索過程,使學(xué)生掌握基本語法、算法及應(yīng)用。其次,通過對范例程序的啟發(fā)式擴展,揭示程序由小到大、由簡單到復(fù)雜直到實用的過程,激發(fā)學(xué)生的探索熱情和興趣,使學(xué)生掌握知識間的聯(lián)系和編程的工程化思想,獲得實際編程能力。
1.2采集教學(xué)負反饋信息,做好分類、分析和講評
按負反饋教學(xué)法要求,任課教師做好作業(yè)和實驗報告的抽樣批改、單元測驗的全樣批改,重視實驗指導(dǎo)和答疑,從中了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。在獲取足夠的負反饋信息后,任課教師及時做好問題的分類、分析和講評,及時發(fā)現(xiàn)和解決學(xué)生學(xué)習(xí)中存在的問題,確保學(xué)生對所學(xué)知識的真正掌握。
1.3根據(jù)大班教學(xué)特點,推進強同步教學(xué)策略
大班教學(xué)成功的關(guān)鍵在于保持師生教與學(xué)的同步狀態(tài)。負反饋教學(xué)法的師生同步措施有授課、作業(yè)、實驗、講評和測驗等。其中,作業(yè)與實驗報告由于學(xué)生存在一定抄襲現(xiàn)象,同步效果欠佳,為弱同步措施。授課、講評和測驗同步效果較好,為強同步措施。為使大班教學(xué)取得較好效果,采用強同步措施是必要的。特別地,我們在每個單元安排一次測驗,以實現(xiàn)師生的強同步,及時取得真實的負反饋信息。
1.4編寫負反饋教學(xué)法配套教輔資料,培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)、探索和自我完善能力
配套教輔資料主要有:①學(xué)習(xí)指導(dǎo)。注重概念理解、知識鞏固,設(shè)單元測試,便于學(xué)生學(xué)習(xí)和自測自查;②實驗指導(dǎo)。共有17個實驗,每個實驗包含調(diào)試技術(shù)介紹、程序調(diào)試題、程序設(shè)計題和選做題,注重培養(yǎng)學(xué)生的編程能力和調(diào)試能力,激發(fā)學(xué)生編程興趣;③典型問題和綜合問題編程。共8個專題,便于學(xué)生突破難點,融會貫通,體驗綜合編程的樂趣,培養(yǎng)分析和解決問題的能力;④二級考試模擬試卷;⑤VC++ 6.0程序調(diào)試技術(shù),包括使用VC++ 6.0 IDE編寫和調(diào)試程序的方法和技巧。
2強化實踐教學(xué),注重培養(yǎng)學(xué)生的實際編程能力
VC++課程是一門難點多、綜合性較強的課程,實驗是該課程至關(guān)重要的環(huán)節(jié),只有通過實驗才能檢驗自己是否真正掌握和運用該語言。通過上機調(diào)試程序,會發(fā)現(xiàn)很多想不到的問題,通過解決這些問題,可以加深對語言和算法的理解,提高程序調(diào)試和實際編程能力。為此,本課程設(shè)有課內(nèi)實驗(32學(xué)時)和課程設(shè)計(兩周)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。
2.1課內(nèi)實驗注重培養(yǎng)學(xué)生基本編程和調(diào)試能力
基本編程和調(diào)試能力是深入學(xué)習(xí)本課程并取得實際編程能力的前提。課程實驗是至關(guān)重要的教學(xué)環(huán)節(jié),與課堂教學(xué)同步進行。我們根據(jù)教學(xué)內(nèi)容編寫了一套以調(diào)試技術(shù)、基本語法、基本算法、綜合編程為核心內(nèi)容的同步實驗指導(dǎo),共擬定了17個實驗,每個實驗通常包括調(diào)試題、編程題和選做題,可供不同層次的學(xué)生選用。
2.2課程設(shè)計注重培養(yǎng)學(xué)生綜合編程和實際應(yīng)用能力
課程設(shè)計安排在課程結(jié)束以后,以綜合性程序設(shè)計訓(xùn)練為主,選題具有典型性、綜合性和示范性,突出難點與實用價值,使學(xué)生體會到難點不難,難點在實際編程中非常有用。通過課程設(shè)計,學(xué)生進一步鞏固和掌握基本語法、基本算法和基本調(diào)試技術(shù),養(yǎng)成良好程序設(shè)計風(fēng)格(模塊化、結(jié)構(gòu)化)和嚴(yán)謹?shù)目茖W(xué)作風(fēng),初步形成軟件工程化思想,具有一定的程序組織能力。
課程設(shè)計的內(nèi)容涉及基本算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。基本算法包括窮舉、迭代、遞推、遞歸、排序和查找等。基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括數(shù)組、結(jié)構(gòu)、指針、動態(tài)內(nèi)存分配、單向鏈表、對象、文件等。課程設(shè)計的實施,對非計算機專業(yè)采用小綜合方案,計算機專業(yè)采用大綜合方案。所謂小綜合是指程序規(guī)模在幾十到幾百行的小題目,大綜合則是程序的規(guī)模在數(shù)百行以上有一定實用價值的題目。
2.3實踐教學(xué)認真實施,嚴(yán)格考核,確保效果
在課內(nèi)實驗和課程設(shè)計的實施過程中,配備富有經(jīng)驗的指導(dǎo)教師,現(xiàn)場實時進行輔導(dǎo)和答疑,指導(dǎo)學(xué)生解決編程中出現(xiàn)的問題。同時對學(xué)生嚴(yán)格要求,嚴(yán)格考核,確保實踐教學(xué)質(zhì)量。加強實踐環(huán)節(jié)的考核是提高實踐教學(xué)質(zhì)量的重要保證。預(yù)習(xí)和考勤占總成績的30%,上機檢查并回答提問占總成績的40%,課程實驗報告和課程設(shè)計報告占總成績的30%。
3積極開展教學(xué)內(nèi)容研究,不斷優(yōu)化和更新教學(xué)內(nèi)容
根據(jù)程序設(shè)計課程本身發(fā)展快、更新快、綜合性強、存在問題多的特點,針對同類教材中存在的一些問題和不足,積極開展教學(xué)內(nèi)容的研究,先后發(fā)表 “C++運算符重載教學(xué)和編程中易被忽視的問題”、“C++中二維數(shù)組與指針關(guān)系的深入剖析”、“C++語言引用型變量的實現(xiàn)機制淺析”、“C/C++語言可變參數(shù)函數(shù)的參數(shù)傳遞機制剖析” 等論文,并及時把這些教研成果和學(xué)科最新進展引入教學(xué)。
3.1課程內(nèi)容分為三個知識模塊
(1) 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計基礎(chǔ):包括C++概述、數(shù)據(jù)類型、運算符、表達式、簡單的輸入輸出、算法與流程控制語句等。
(2) 模塊化程序設(shè)計:包括函數(shù)、編譯預(yù)處理、程序的多文件組織、數(shù)組、結(jié)構(gòu)體、共用體、枚舉類型、指針和引用。
(3) 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計:包括類、對象、構(gòu)造函數(shù)、析構(gòu)函數(shù)、繼承、派生、友元、虛函數(shù)、靜態(tài)成員、運算符重載、I/O類庫、命名空間、模板和異常處理等。
3.2課程的重點、難點及解決辦法
(1) 算法表達、結(jié)構(gòu)化語句:結(jié)構(gòu)化編程的基礎(chǔ)。注重講授算法的結(jié)構(gòu)化表示法,結(jié)構(gòu)化語句,常用基本算法,斷點+單步調(diào)試技術(shù)。
(2) 函數(shù):模塊化編程基礎(chǔ)。注重講授程序的模塊化組織思想和方法,自頂向下逐步求精的程序設(shè)計思想,參數(shù)傳遞,變量作用域,程序的多文件組織。
(3) 數(shù)組、結(jié)構(gòu)體、指針:數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化和模塊化組織基礎(chǔ)。指針是重點和難點,應(yīng)正確區(qū)分指針與地址,強調(diào)指針類型的作用,講清各類指針的含義及作用。特別注重講授指針在動態(tài)生成基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),解決實際問題方面的綜合實例。
(4)類、對象、繼承、運算符重載、虛函數(shù):面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計基礎(chǔ)。運算符重載較易理解,但有些方面易忽視,應(yīng)提請學(xué)生注意。虛函數(shù)是重點和難點,應(yīng)注重講授虛函數(shù)的必要性、重要性、實現(xiàn)機制和綜合實例。
4改革考評方式,正確發(fā)揮考試的導(dǎo)向作用
根據(jù)VC++課程的特點,正確發(fā)揮考試的導(dǎo)向作用。改革考評方式,實行考教分離,并使其與江蘇省大學(xué)生計算機等級(二級)考試方式接軌,采取筆試(50%)+機試(50%)的方式,理論與實踐并重。
試卷的試題源自題庫和現(xiàn)任教師的征卷,試卷由選題算法和軟件系統(tǒng)產(chǎn)生,難度與二級考試相當(dāng),提高了考評的科學(xué)性。
5總結(jié)提煉教學(xué)經(jīng)驗和成果,積極開展特色教材建設(shè)
教材建設(shè)是課程建設(shè)的重要方面。幾年來,課程組對國內(nèi)外流行C++教材進行研究、分析和試用,總結(jié)、積累和提煉自己的教學(xué)經(jīng)驗和成果,從校內(nèi)講義開始,逐步開展具有自己特色的教材建設(shè)工作。2005年2月,自編教材《Visual C++程序設(shè)計習(xí)題、實驗與編程實踐》由華東理工大學(xué)出版社出版,同年12月又第二次印刷,得到了社會讀者的認可。2005年10月,本課程獲江蘇省高等學(xué)校精品教材立項建設(shè),課程組編著的體現(xiàn)“負反饋”教學(xué)特色的教材《C++程序設(shè)計實踐教程》一書目前已與清華大學(xué)出版社簽訂出版合同,書稿已經(jīng)交付,將于2007年上半年出版。
6運用現(xiàn)代化教學(xué)手段,加強網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源建設(shè)
經(jīng)過多年的教學(xué)、研究、建設(shè)和總結(jié),本課程已積累了豐富的網(wǎng)上教學(xué)資源,經(jīng)常更新,在教學(xué)中發(fā)揮重要作用。網(wǎng)上教學(xué)資源包括:課程教學(xué)大綱、課程設(shè)計大綱、教學(xué)日歷、課程設(shè)計任務(wù)書、實驗指導(dǎo)書、教學(xué)課件、習(xí)題集、典型問題及參考程序、相關(guān)教學(xué)論文、英文版課外輔導(dǎo)材料、模擬試卷等。課程組成員開發(fā)的“基于WEB的《C語言程序設(shè)計》教學(xué)系統(tǒng)”2006年11月獲得第二屆全國高等學(xué)校計算機課件評比二等獎。本課程網(wǎng)上教學(xué)資源的網(wǎng)址為:。
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投稿日期:2007-2-24
作者簡介:陳建平(1960-),男,江蘇南通人,碩士,教授,研究方向為快速算法設(shè)計與實現(xiàn)等。
劉維富(1961-),男,江蘇南通人,碩士,副教授。研究方向為計算機語言與程序設(shè)計等。
通信地址:江蘇省南通市嗇園路9號南通大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院陳建平郵編226019
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關(guān)鍵詞:面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計;教學(xué)改革;實踐教學(xué)
在現(xiàn)今的中國高等教育中,計算機課程和外語課程并稱為高等院校中的兩大基礎(chǔ)課程,也是目前唯一設(shè)有全國統(tǒng)一等級考試制度的兩門課程。在計算機課程中,“面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計C++”(簡稱C++程序設(shè)計)語言以其高效而又實用的特性――既可以進行過程化程序設(shè)計,又可進行面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計,因此逐步成為各高校程序設(shè)計課程中的主流。該課程作為計算機科學(xué)與技術(shù)及其相關(guān)專業(yè)的必修基礎(chǔ)課程,既是進行軟件開發(fā)的直接工具,又是后續(xù)課程如“Java程序設(shè)計”、“軟件工程”、“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”等課程的先修課程,因此,在整個教學(xué)體系中占據(jù)十分重要的地位。本文根據(jù)筆者多年的教學(xué)經(jīng)驗和教學(xué)中發(fā)現(xiàn)的問題,從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)實踐等幾個方面進行了探討,以期進一步提高本課程的教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量。
一、存在的主要問題
1.“面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計C++”課程是讓學(xué)生在掌握面向過程的程序設(shè)計基礎(chǔ)上以面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計方法為教學(xué)目標(biāo)。該課程目前在國內(nèi)大部分高校中采用的教學(xué)模式為:“C程序設(shè)計”+“C++程序設(shè)計”+“Java程序設(shè)計”。以江西財經(jīng)大學(xué)為例:一般是在大學(xué)第二學(xué)期學(xué)習(xí)“C程序設(shè)計”,然后在第三學(xué)期學(xué)習(xí)“C++程序設(shè)計”。由于C語言是前期剛剛開設(shè)的教學(xué)課程,再加上C++本身又是從面向過程的C語言上發(fā)展而來的,因此學(xué)生非常容易受C語言的面向過程的思想束縛,對于面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的概念理解總是不夠深入,停留在表面上,不能很好地理解面向?qū)ο蟮膬?nèi)涵。
2.多媒體教學(xué)存在的問題。目前,幾乎所有的高校中的C++程序設(shè)計課程都采用了PPT投影方式的多媒體教學(xué)方式,這種教學(xué)方式能促進學(xué)生的感性認識,同時也能加大教學(xué)信息量、保證教學(xué)進度。但是,采用這種多媒體的教學(xué)方式學(xué)生會隨著時間逐漸失去新鮮感。另外,由于取代了傳統(tǒng)的黑板板書方式進行教學(xué),使得教師的即興發(fā)揮以及與學(xué)生的交互受到限制。通常由于教學(xué)課件已經(jīng)準(zhǔn)備好,教師在課程教學(xué)中基本上采用常規(guī)的順序式、灌輸式的教學(xué)方法,在教學(xué)過程中與學(xué)生之間難以形成互動,因而大大降低了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。再加上C++程序設(shè)計語言本身又是一門比較抽象、難以理解的語言,采用這種傳統(tǒng)的教學(xué)方式還會使學(xué)生因為覺得難以理解而逐漸喪失學(xué)習(xí)的興趣。
3.C++程序設(shè)計是一門實踐很強的課程,要求課堂教學(xué)和實驗教學(xué)緊密結(jié)合。通過同步上機實驗,使學(xué)生深入領(lǐng)會C++語言的功能和作用,理解程序的編譯、運行機理,加深對C++語言面向?qū)ο蟊举|(zhì)的認識。通過實驗教學(xué),幫助學(xué)生理解和消化課堂教學(xué)內(nèi)容,培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)的能力,加強實踐能力,使學(xué)生具備較好的程序設(shè)計能力和解決問題的能力,并積累一定的實踐經(jīng)驗,為今后在專業(yè)領(lǐng)域中用計算機解決問題打下扎實基礎(chǔ)。但是,在實際中我們發(fā)現(xiàn)由于有先入為主的原因,雖然大多數(shù)學(xué)生通過教學(xué)已經(jīng)知道了面向?qū)ο缶幊痰膬?yōu)越性,但是在解答作業(yè)和解決實際問題時還是存在少數(shù)學(xué)生無從下手、部分學(xué)生習(xí)慣了應(yīng)用結(jié)構(gòu)化編程的思想,不會自覺地應(yīng)用面向?qū)ο蟮姆椒ǚ治龊徒鉀Q問題等。歸結(jié)到一點,就是學(xué)生缺少理論聯(lián)系實際的能力,實踐動手能力較差。
二、教學(xué)與實踐改革的具體措施
1.教學(xué)內(nèi)容改革。由于C++語言中的基礎(chǔ)知識大部分都來自其前導(dǎo)課程C語言,如數(shù)據(jù)類型、表達式和語句、數(shù)組和結(jié)構(gòu)等。為此,在C++程序設(shè)計課程中我們將不再重復(fù)與C程序設(shè)計課程中相同的知識,從而避免學(xué)生再次受到C語言結(jié)構(gòu)化編程模式的影響。因而在教學(xué)內(nèi)容上,我們一方面對教學(xué)內(nèi)容加以精選,突出面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的關(guān)鍵技術(shù),突出C++語言中的實用技術(shù),包括類、對象、封裝、繼承、多態(tài)和模版,突出算法而不是語法;另一方面借助一些參考書目積極引入本課程的最新技術(shù)和成果(新概念、新技術(shù)、新方法),將這些內(nèi)容重新組合成三個模塊:基礎(chǔ)要求模塊、選學(xué)模塊、選修模塊,從而形成新的課程體系深化面向?qū)ο蟮暮诵乃枷搿Mㄟ^這種教學(xué)內(nèi)容的改革,使學(xué)生真正掌握面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的本質(zhì),使學(xué)生的思維模式逐步從先前的面向過程的程序設(shè)計方式轉(zhuǎn)向面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計方式上來。
2.教學(xué)方法改革。針對上述C++程序設(shè)計課程中傳統(tǒng)的教學(xué)方法存在的問題和局限,結(jié)合C++語言的高度抽象性的特點,我們在采用多媒體教學(xué)的同時在課堂中重點加強了以下兩種方式的教學(xué)。
(1)啟發(fā)式教學(xué)。由于C++程序設(shè)計是一門邏輯性強、知識內(nèi)在聯(lián)系緊密的課程,通過該教學(xué)方法能改變傳統(tǒng)的一講到底的講授方法,講到一定程度教師便提出一些思考性和概念性都很強的問題,讓學(xué)生自己學(xué)會分析、研究和討論,引導(dǎo)學(xué)生得出正確的結(jié)論,充分發(fā)揮了教師和學(xué)生的雙主體地位。通過這種方式的教學(xué),學(xué)生在接受程序設(shè)計中的新知識時將會更加自然、主動。
(2)案例式教學(xué)。由于C++程序設(shè)計中牽涉到較多的語法和算法,如果過重地去講解這些知識點,學(xué)生反而會感到枯燥、乏味、不知所云。為此,在每一個比較重要或者難以理解的知識點處要選擇合適的案例輔以教學(xué)。案例的選擇不能僅局限于數(shù)學(xué)性質(zhì)的問題,還可以是游戲程序、圖形、圖像程序或者是自然界中的一些真實現(xiàn)象的模擬。這種教學(xué)方法有助于培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,能夠從本質(zhì)上掌握程序設(shè)計的思想和設(shè)計方法。而且,成功的案例演示既能激發(fā)學(xué)生的興趣,又能調(diào)動學(xué)習(xí)本課程的積極性和主動性。
3.實踐教學(xué)改革。由于C++程序設(shè)計課程中實踐環(huán)節(jié)的重要性和復(fù)雜性,在C++實驗教學(xué)環(huán)節(jié)的改革中,我們針對學(xué)生的實際情況構(gòu)建出了三種不同層次的實驗課程體系,以逐步加強學(xué)生的實際動手能力。
(1)驗證型實驗。該類實驗要求學(xué)生獨立完成,主要涉及課程的面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的相關(guān)知識點,使學(xué)生驗證、理解、鞏固并掌握課內(nèi)教學(xué)的基本教學(xué)內(nèi)容。這一層次的實驗通常在實驗課堂內(nèi)必須完成,而且要求每一個學(xué)生獨立完成且填寫實驗報告。該類實驗的目的在于進一步鞏固教學(xué)內(nèi)容,初步培養(yǎng)學(xué)生的實際動手能力,避免學(xué)生只聽不練。
(2)設(shè)計型實驗。該類實驗要求學(xué)生獨立完成,也可分組完成(限2人),實驗由教師以任務(wù)的形式提出實驗要求和具體實驗成果,要求學(xué)生能比較綜合地利用課程中的幾個相關(guān)知識點開發(fā)并完成實驗項目同時提交設(shè)計型實驗報告。該類實驗也要求在課堂內(nèi)完成,旨在培養(yǎng)學(xué)生帶著問題自主學(xué)習(xí)的能力,并培養(yǎng)學(xué)生利用面向?qū)ο蟮乃枷敕治龊徒鉀Q問題的能力。學(xué)生在整個實驗中學(xué)習(xí)目的非常明確,學(xué)習(xí)的積極性得到充分調(diào)動,動手能力進一步加強。
(5)大作業(yè)。該類實驗要求學(xué)生分組完成(3-4人/組),實驗以現(xiàn)實的問題或逼真現(xiàn)實的問題為實驗對象,只有具體實驗要求而沒有最終的結(jié)果,采用完全開放、自由選題的形式,要求學(xué)生系統(tǒng)地運用所學(xué)的全部面向?qū)ο蟮闹R來解決實際問題,最終要求學(xué)生現(xiàn)場演示答辯,教師當(dāng)場測試驗收每個作業(yè)包括大作業(yè)報告。該類實驗通常在課程結(jié)束前1-1.5個月布置,要求學(xué)生在課堂外完成所有過程,課堂內(nèi)可以根據(jù)問題和教師進行交流。該層次的實驗重在培養(yǎng)學(xué)生的研究能力和創(chuàng)新意識,鍛煉學(xué)生運用面向?qū)ο蟮闹R分析問題和解決問題的能力,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)研究興趣,使學(xué)生的分析能力、創(chuàng)造能力、思辨能力和團隊合作能力得到全面的鍛煉。
高校計算機基礎(chǔ)教育中,面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計早已成為高校學(xué)生掌握計算機技術(shù)的基礎(chǔ)內(nèi)容之一。在成千上百的程序設(shè)計語言中,VisualBasic(簡稱VB)已經(jīng)成為Windows程序設(shè)計的首選語言[1],也因為VB作為面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的入門語言,功能強大、簡單易學(xué)、圖形用戶界面等特點,普遍成為各高校非計算機專業(yè)類學(xué)生首選的程序設(shè)計語言課程。
1我校“VB程序設(shè)計”教學(xué)
學(xué)習(xí)“VB程序設(shè)計”這門課程,為的是弄清楚計算機究竟是如何“按照程序設(shè)定的步驟去處理問題”,因此理解問題并分解問題,使之能夠適應(yīng)計算機進行處理,是程序設(shè)計語言的任務(wù)。從這個意義上,通過理論學(xué)習(xí)和實驗教學(xué),使學(xué)生不僅了解計算機程序設(shè)計的思想與程序設(shè)計的方法,而且能夠培養(yǎng)學(xué)生在VB集成開發(fā)環(huán)境下上機編制、調(diào)試程序的能力,同時通過學(xué)習(xí)VB課程能夠運用所學(xué)知識,通過編寫程序解決一些實際問題,鍛煉學(xué)生的實踐能力。結(jié)合我校實際情況,“VB程序設(shè)計”課程面向不同對象、不同層次的學(xué)生,根據(jù)學(xué)生專業(yè)不同,程序設(shè)計學(xué)習(xí)的計劃和要求不同,設(shè)置了幾個不同的教學(xué)計劃[2],見表1。
2“VB程序設(shè)計”實驗教學(xué)存在的問題
由于“VB程序設(shè)計”課程動手操作性強、實踐應(yīng)用多等課程性質(zhì),實驗教學(xué)顯得尤為重要。在長期從事“VB程序設(shè)計”課程的教學(xué)工作中,發(fā)現(xiàn)目前的實驗教學(xué)存在著一些問題,主要有:(1)實驗教學(xué)組織形式死板。學(xué)生在機房編寫與調(diào)試程序,一般都是按教師要求的實驗內(nèi)容、教師講解的步驟和方法完成,學(xué)生沒有自己創(chuàng)造的空間,思維被固化在教師所講的模式里,很難發(fā)揮學(xué)生的主動性和創(chuàng)新能力。(2)實驗教學(xué)內(nèi)容落后。實驗教學(xué)依附于理論教學(xué),每堂實驗內(nèi)容都是針對理論教學(xué)設(shè)置,縱觀整個實驗教學(xué)過程,每個實驗都是孤立的、沒有貫穿性和系統(tǒng)性。實驗課堂常常是以演示、驗證性實驗為主,很多實驗內(nèi)容都是多年不變的“老皇歷”,學(xué)生照書敲敲程序敷衍了事地完成實驗,很難調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,學(xué)生沒有主動性和積極性。(3)實驗教學(xué)方法單一。實驗課堂往往是教師按實驗指導(dǎo)書提前講解注意事項或演示程序,學(xué)生按實驗指導(dǎo)書按部就班、照貓畫虎地完成了事,完全處于被動狀態(tài),很難提高學(xué)生的獨立思考能力和創(chuàng)新能力。(4)實驗教學(xué)時間有限。實驗教學(xué)每次2節(jié)課,前后除去教師講解、演示的時間,留給學(xué)生的自創(chuàng)時間并不算多,更何況學(xué)生缺乏主動學(xué)習(xí)能動性,拖拖拉拉,心思很難集中在編寫程序上。課堂上一個教師要輔導(dǎo)至少六七十人,很難滿足全部學(xué)生的問題解答和程序調(diào)試,造成不少學(xué)生帶著未成功運行的程序離開機房,課后又不主動去解決,而下節(jié)課又是新的實驗內(nèi)容,周而復(fù)始,很難再調(diào)動學(xué)生的積極性和學(xué)習(xí)興趣。(5)實驗教學(xué)課堂效率低。實驗方法單一、內(nèi)容單調(diào)、時間有限等諸多原因,都不利于學(xué)生思維能力的開發(fā)和創(chuàng)新能力的提高,同時還助長了學(xué)生的惰性,程序出現(xiàn)問題自己懶得動腦動手,總是依賴教師,其實有時錯誤就是一個標(biāo)點符號的問題。嚴(yán)重的依賴心理造成學(xué)生缺乏獨立思考能力,自覺性差。(6)實驗教學(xué)考核辦法單調(diào)。程序設(shè)計課程只按筆試形式考核,實驗部分幾乎不作為考核指標(biāo)。只是以平時實驗完成情況,如提交的程序是否正確、上機操作是否規(guī)范、實驗報告是否齊全等形式考核,致使學(xué)生抄襲實驗報告、復(fù)制程序的現(xiàn)象時有發(fā)生,這樣的考核辦法很難引起學(xué)生的重視,更不利于培養(yǎng)學(xué)生動手操作的嚴(yán)謹性和實驗結(jié)果的嚴(yán)肅性,甚至違背了教書育人的準(zhǔn)則。
3“VB程序設(shè)計”實驗教學(xué)的創(chuàng)新設(shè)計
發(fā)現(xiàn)和認識教學(xué)過程中的問題不是目的,積極尋求解決問題的辦法和改革教學(xué)方法才是教學(xué)之重。為提高“VB程序設(shè)計”課程的實驗教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)和提高學(xué)生的動手實踐能力、創(chuàng)新能力,針對不同的課程內(nèi)容,總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗,從以下幾方面進行創(chuàng)新性實驗教學(xué)改革[3-5]。
3.1明確學(xué)習(xí)意義,教書育人在授課過程中發(fā)現(xiàn),學(xué)生對“VB程序設(shè)計”課程認識不夠,學(xué)習(xí)動機不夠明確,認為學(xué)習(xí)程序設(shè)計對他們來說沒有用,今后到工作崗位不可能去編寫程序。教育學(xué)生認識到,學(xué)習(xí)程序設(shè)計能夠培養(yǎng)人發(fā)現(xiàn)問題和處理問題的能力,而且這種訓(xùn)練更符合信息時代的發(fā)展要求。今后未必一定要從事程序設(shè)計工作,就像在大學(xué)里人人都要學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué),但并沒有幾個人在以后的工作中使用它一樣,通過學(xué)習(xí)程序設(shè)計理解編程,掌握發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力有著更加深遠的意義。針對復(fù)制程序、抄襲作業(yè)的現(xiàn)象,從誠實做人、誠信做事的角度教育學(xué)生不要抄襲,鼓勵他們做一個誠實、勇敢、充滿才情的人。這種關(guān)懷和鼓舞總是能起到非常好的效果。做一個教師,首先應(yīng)該是育人,然后才是做好知識傳授。
3.2大膽創(chuàng)新實驗教學(xué)組織形式(1)因材施教。有些學(xué)生對程序設(shè)計特別感興趣,喜歡編程,接受能力也很強;而有些學(xué)生由于前面幾次課程聽不懂、聽不進去,就變得根本不愿意學(xué)習(xí)。針對這種情況,利用因材施教的方法進行實驗教學(xué),在整體教學(xué)中注意兼顧個別學(xué)生,并有針對性地調(diào)整教學(xué)進度,發(fā)掘和發(fā)揮不同學(xué)生的特長。給“吃不飽”的學(xué)生增加實驗內(nèi)容、提高難度;給“消化不了”的學(xué)生加強輔導(dǎo),達到基本要求。(2)學(xué)習(xí)互助小組。由于課堂時間有限,教師不能全部解答每個學(xué)生的問題,不僅課堂時間不允許,而且顧此失彼,還會影響課堂秩序。針對這個問題,以“學(xué)習(xí)互助小組”為單位,挑選優(yōu)秀的學(xué)生當(dāng)組長幫助其他學(xué)生。(3)分階段實驗。“VB程序設(shè)計”是一門實踐性很強的課程,針對不同層次的學(xué)生,設(shè)計“三步走”分階段逐步提高。第一階段,模仿階段,初步掌握基本的編程思路,如求1~100累加和的程序。第二階段,簡單編程階段。在模仿的基礎(chǔ)上,通過類似實例問題進行編程設(shè)計,使學(xué)生掌握編程設(shè)計能力,如求1~100間奇數(shù)和、偶數(shù)和,求N!等程序。第三階段,綜合編程階段。在模仿實例、類似實例的問題的解決過程中,使學(xué)生逐步具備自行編程設(shè)計的能力,培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力,真正掌握程序設(shè)計的方法和能力,如求∏的近似值。
3.3科學(xué)構(gòu)建創(chuàng)新性實驗教學(xué)內(nèi)容(1)減少驗證性實驗[6-9]。在實驗教學(xué)中,為了排除學(xué)生的依賴心理,解決缺乏獨立思考、自主性差的問題,經(jīng)過模仿階段的練習(xí)后,增加自由創(chuàng)新的實驗內(nèi)容。如講到option、check控件時,要求學(xué)生分別做一個單項選擇題和多項選擇題的界面,古代詩詞、歷史知識、風(fēng)景人物、地理知識等學(xué)生自創(chuàng)題目設(shè)計得多樣豐富;講到Timer控件時,要求學(xué)生結(jié)合條件結(jié)構(gòu)完成標(biāo)簽文字的閃爍,口號、搞笑、知識、問候語等學(xué)生設(shè)計的文字各種各樣,充分發(fā)揮了主觀性和學(xué)習(xí)興趣。(2)增加設(shè)計性實驗[10-11]。要求學(xué)生以小組形式完成功能較完整的課程設(shè)計。例如開發(fā)一個檔案管理系統(tǒng),既考核了學(xué)生完成一個項目的獨立思考能力、集體工作的協(xié)作能力、個人創(chuàng)新能力,也檢驗了學(xué)生把所學(xué)知識、技能進行條理化的能力,培養(yǎng)學(xué)生的綜合運用能力。(3)實驗內(nèi)容創(chuàng)新。如講到菜單設(shè)計時,將學(xué)生生活中在食堂遇到的菜單引入,按主食、小炒、小吃等不同菜單設(shè)計制作,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。
3.4原創(chuàng)設(shè)計創(chuàng)新性實驗教學(xué)方法(1)多形式的實驗教學(xué)方法[12]。除了傳統(tǒng)的機房實驗教學(xué)外,還充分利用現(xiàn)代化教育技術(shù)手段,通過多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺等現(xiàn)代化教學(xué)手段輔助實驗教學(xué),豐富實驗教學(xué)資源;利用教學(xué)博客、郵件、網(wǎng)上論壇等多種教學(xué)互動模式,進行學(xué)習(xí)經(jīng)驗、心得體會、應(yīng)用技巧的交流,豐富實驗教學(xué)方法。(2)獨辟蹊徑地開創(chuàng)實驗教學(xué)方法[13]。組織課外技能競賽,如組織學(xué)生打擂臺賽、教師“請聽題”和學(xué)生搶答比賽,設(shè)計“你來比劃我來猜”等多種形式的競賽內(nèi)容,以及辦理“實驗積分卡”,充分調(diào)動了學(xué)生的積極性和學(xué)習(xí)興趣。組織興趣小組、增加課外活動、實驗作業(yè)形式新穎,設(shè)計和完成綜合性、趣味性的實驗內(nèi)容,為學(xué)生提供優(yōu)質(zhì)的自主學(xué)習(xí)、獲取新知識、拓寬知識面的實驗和設(shè)計平臺,提高實驗教學(xué)的效果。
3.5改革創(chuàng)新實驗考核辦法一改往常的提交實驗報告及程序的方式,增加上機考試,建立上機試題庫,將實驗練習(xí)、綜合設(shè)計、小組作業(yè)等作為考核內(nèi)容,綜合評定學(xué)生技能成績,考查學(xué)生的觀察思考能力、分析問題能力、解決問題能力、口頭表達能力及應(yīng)變能力等。