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计算机程序 设计教学 抽象概念
从开始工作到现在,我已经承担了五年的中职计算机程序设计教学,这期间,教授过C语言程序设计,也教授过程序设计,在教学中,除了使用案例教学、项目教学等模式实施教学外,在课堂上,我尝试使用类比和举例的方法,将程序概念同现实生活建立联系,具体说,就是把程序中的概念和原理跟现实的生活逻辑建立关联,让学生通过生活逻辑的引导去理解程序概念及逻辑,帮助学生“消化”程序中的抽象概念,收到了不错的效果。
在讲解程序设计语言的时候,我拿自然语言跟计算机程序设计语言做类比。我这样对学生讲:自然语言,比如汉语、英语等,这是人与人之间交流使用的工具,而我们操作计算机,是利用计算机这个工具帮助我们做事情,如何让计算机知道我们需要它做什么事情,这就要跟“他”交流,程序设计语言就是我们与计算机交流的工具。自然语言有词汇和语法,同样,程序设计语言也有,这些词汇和语法就是所谓的“关键字”或“保留字”及语句格式,而这些东西我们不能穷究“为什么”,这就像交通规则,是以法律法规的形式规定好的,我们记住并遵守就可以了。通过这样的讲解,学生大都能理解比如“程序设计语言”、“关键字”、“语法格式”等在程序设计中出现的抽象概念。
在讲解变量的时候,我这样举例:对变量命名,就像小时候父母给我们起名字,有约定俗成的规定。姓在前,辈在中间,单姓不能多于三字,复姓不能多于四字,还不能与长辈重名,更不能包含一些含贬义的词汇(每逢讲到这里举例子时,学生都会哈哈大笑,很好地活跃了课堂气氛)。对于变量声明,我给学生举夏天在公路上晾晒麦子的例子。每到收麦季节,农民都会到公路边晒麦子,为了避免两家的麦子掺和在一块,每家都在公路边划出一块区域,有的还用红漆书写“占”字。这样讲,学生会立即联想到这样的场景。他们就会很容易领会,声明变量就像是“占地”,只不过,这里是在内存中“占地”。
在讲分支结构的时候,我会在课堂上“即兴发挥”,设置一个问题让学生站起来回答,然后我说:某某同学,如果(着重强调)你能回答这个问题,你就坐下;否则(着重强调),你得继续站着听课。讲多重if的时候,我会列举做饭或超市购物的例子;讲循环的时候,我给学生例举旷操罚绕操场跑步的例子和驴拉磨的例子,学生会笑逐颜开。
在讲授面向对象的程序设计时,学生最头疼的就是“对象”,“类”等概念的理解。上课时,我给学生们举某某人和人类的例子,讲“物以类聚,人以群分”,讲消息和事件的时候,我先举实际生活中放鞭炮(“点燃导线”是“消息”,“爆炸”是“事件”,“消息”导致了“事件”的发生)的例子,然后再给大家列举实际计算机操作(单击“确定”按钮关闭对话框等操作实例)的例子,进而引导学生理解教科书上的概念直至案例的编写。
在课堂教学中,我会列举很多这样的例子,帮助学生理解其中一些晦涩难懂的概念和逻辑。人们常说“艺术来源于生活”,我觉得,学问也是一门艺术,学问也是跟现实生活相通的,所以,我在备课中积极思索怎么样使用生活中的实例和思维来帮助学生理解书本的知识,以达到良好的教学效果。
总之,举例和类比作为一种教学手段,如果运用得当,可以充分调动学生的兴趣和积极性,引导他们积极思考,深入理解,启发他们领悟抽象知识和现实生活之间的联系,有效的促进学生的学习。由于程序设计具有很强的抽象性,非常适合在教学中运用举例和类比的教学手段,解决学生难于理解抽象概念的问题,使学生掌握程序设计这门基础课程。陶行知先生说过一句话:“教师之为教,不在全盘授予,而在相机诱导。”针对具体的学科教学,采用合适的教学方法去引导学生学习,这是教师的责任,更是我们积极探索的内容。
参考文献:
[1]魏书生.魏书生与民主教育.
[2]肖川.论浅谈新课改下的中职语言教学.资治文摘(管理版),2010,(7).
[3]詹自胜.浙江师范大学信息科学与工程学院.案例教学法在计算机程序设计教学中探索与实践.
[4]吴俊明.新课程理念下的创新教学设计.东北师范大学出版社,2003.
关键词:程序设计;教学方法;案例教学
作者简介:陈军(1975-),男,福建福州人,福建江夏学院电子信息科学系,讲师。(福建?福州?350108)
基金项目:本文系福建江夏学院2012年度教育教学改革非资助项目“《计算机程序设计》与《程序设计课程设计》实验教学整合研究”的研究成果。
中图分类号:G642.0?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)25-0067-02
全面推进素质教育,培养学生的创新能力、协作精神和实践能力是当前我国教育改革和发展的方向,也是高等学校办学的根本宗旨。有别于研究型本科教育的精英教育思想,应用型本科教育更加注重学术性教育与职业性教育之间的平衡,要求从未来的人才市场需求出发,培养学生良好的知识、能力和素质,满足就业市场需要。
“计算机程序设计”是目前国内大多数高等院校为本科生开设的计算机基础课程,是理论与实验同步开展教学的课程,具有较强的理论性和实践性。学生不仅要学习一定的语法知识,而且还要通过一系列的编程实践练习,才能熟练掌握程序设计的技巧。这是一个培养学生思维能力、分析能力、实践能力和创新能力的过程。
笔者从教学实践出发,对“计算机程序设计”课程的教学进行分析和探讨。
一、“计算机程序设计”教学实践
1.教学背景
福建江夏学院(以下简称“我校”)是一所新晋本科院校,“计算机程序设计”课程是我校在本科教学中第一次采用“16+2”的教学模式进行授课的课程。“计算机程序设计”安排在教学的第1到第16周;程序设计课程设计是计算机程序设计的补充和延伸,安排在教学的第17到第18周,集中进行设计实践。电子信息科学系组织教师,成立备课小组,准备各种教学素材;学校督导组全程监督和指导。这次实践可以为后续采用“16+2”的教学模式的课程及时提供实践材料和经验总结。
2.教学过程
“计算机程序设计”课程安排64学时,理论和实验课比例为3:1。理论课安排在多媒体教室,通过PPT授课,讲解语法知识,并结合课堂实例,分析程序运行结果;实验课安排在机房,安排章节的上机测试,给出具体题目,要求学生通过阅读教材及相关资料,编写程序并通过调试运行。每个章节都有相应的作业和课后辅助测试习题;重点章节还要提交上机实验报告。教师通过修改作业和实验报告,及时掌握学生的学习情况。
另外,教师通过互联网环境(学校的VPN网络、FTP、QQ等),各种学习资源,比如:课件、预习实验任务、作业和实验结果等,并且在线和离线为学生辅导答疑。
3.教学结果
在成绩考核中,期中考试成绩和平常成绩占30%,期末闭卷笔试成绩占70%。经过一个学期的学习,绝大多数学生通过课程考核。但是,学生实际编程能力和水平较低,并没有为后续课程的学习打下一个良好的基础。
二、“计算机程序设计”教学存在的问题分析
传统的教学模式是以教师为中心,常采用“填鸭式”教学方法,学生被动接受,很少主动思维,难以形成自己的知识体系。教师循规蹈矩,认真教学,履行职责,付出大量精力;学生用心听课,努力做练习,花费大量时间。但是,虽然教学过程不乏实例,却难以吸引学生;虽然教师在课后认真批改作业,却难以避免学生抄袭应付。结果是一代又一代的大学生,毕业之后还是不会编程。目前“计算机程序设计”课程教学的主要问题表现在五个方面。
第一,教学面面俱到,在有限的课堂授课时间内难以实现突出重点难点,学生感觉听流水账一样,逐渐失去学习兴趣。
第二,理论课教学,以教为主,侧重语法。虽然有利于系统传授与掌握编程知识,但是束缚了学生学习的积极性和主动性。
第三,实验课教学,实验内容多为验证型和章节某个知识点的简单设计型。学生通过验证书本程序,编写简单代码,但只是巩固所学章节的语法,不利于发挥学生的创造性,不利于快速、有效地提高应用能力。
第四,考核方式不合理,笔试成绩所占比重过大。学生可能采用背书、背题的方法通过考核,拿高分,不能真正地培养和提高学生的编程能力和水平。
第五,课后辅导费时、效果差。学生通过网络通信工具联系教师答疑,时间上有一定的滞后性,效果上有一定的个别性,教辅过程缺少一个良好的平台。
三、“计算机程序设计”课程教学改革措施
为了适应应用型本科“计算机程序设计”课程的教学改革需求,应该融合教师的“主导性”和学生的“主体性”,进行“双主”的教学设计。教师有效组织学习活动,实施教学目标控制,设置学习情境,提出问题;学生不再被动接受,而是开展自主学习,团队协作,提交学生的学习积极性和创造性。下面结合笔者在“计算机程序设计”课程方面的教学体会,探讨优化教学的具体方法。
1.开编点题,明确目标
关键词:计算机;程序设计;课堂教学
中图分类号:G718.3 文献标志码:A 文章编号:1008-3561(2015)32-0048-01
随着我国就业压力的不断增大,以就业作为导向的中职院校便得到了迅速的增多和发展,再加上当今我国已经步入了信息化时代,相应的中职院校的计算机教学也得到了越来越多的重视。文章结合中职院校就业导向性的特点,主要分析了计算机程序设计中的Visual Basic设计,探讨如何做好程序设计教学的优化工作。
一、中职Visual Basic程序设计语言课程的教学目标
第一,要培养出学生对Visual Basic语言设计的兴趣。俗话说兴趣是最好的老师,为了提高学生学习本门课程的积极性,就要培养他们对语言设计的兴趣,并且还要掌握一定的学习方法,为以后的课程学习提供动力。第二,具备相应的职业知识理论。首先,要能够保证学生掌握程序设计的最基本的思想,会绘制编程所需要的界面。其次,学生还要掌握一定的Visual Basic程序语言设计知识,提升学生对程序设计的理论知识水平,保证他们能够设计出良好的程序。第三,学生要能够对设计的程序进行调试和修改,保证所设计的程序最终能够符合要求。第四,具备相应的职业技能。通过开设本门课程,能够保证学生在程序设计以及应用软件的开发上面得到一定的锻炼,并且具备最基本的编程能力。
二、Visual Basic课程教学现状
(1)学生的整体基础比较薄弱。中职学生不像普通高中的学生,他们往往不具备很好的知识基础,学生的学习能力也是层次不齐,同时最重要的一点是对学习缺乏相应的兴趣和欲望。其实Visual Basic语言相比于其他的程序设计语言要好学得多,但是很多学生依然觉得在学习过程中充满困难。并且还有很多的学生比较贪玩,缺乏自制力,对Visual Basic学习没有积极性。
(2)教师的教学方法过于单一,课堂教学没有趣味,影响学生的学习热情。课堂是教师和学生交流的地方,教师在进行教学的时候不仅要考虑教学的内容,还需要考虑以何种方式进行教学,来增加学生学习的兴趣。但是在中职计算机课程教学中,有的教师没有充分认识到这一点,还是采用传统的灌输式教学模式。这种教学模式,对于那些自觉性好、学习理解能力强的学生是没有多大影响的,但对于那些基础薄弱,又缺少自制力的学生就会很容易失去学习的兴趣。
(3)教师的教学水平有待提高。计算机课程不像其他的课程那样,它的知识内容是一直处在变动之中的,所以这门课程的教师要紧跟时代的潮流,第一时间掌握最先进的编程技术。在实际的教学工作中,甚至有的教师不能够准确掌握课程的重点内容,在进行教学活动的时候不能够做到突出重点、条理不清楚,这些都会影响学生的学习效果。还有的教师缺少编程的实践经验,在进行教学的时候往往只局限于课本上的案例,不能将学生所学到的理论知识和实践有一个完美的结合,不利于学生以后的知识应用。
(4)学生对Visual Basic课程缺乏学习兴趣。由于中职学生一般来讲基础知识是比较薄弱的,同时又加上Visual Basic课程里面的英文单词比较多,学生在学习的时候是比较困难的,久而久之就会丧失学习的自信心,对这门课程也就会越来越反感。还有一部分的学生来中职学习仅仅是为了混一个高中文凭,所以根本就不会认真对待这门课程,缺少学习的积极性。
三、Visual Basic教学的优化措施
(1)教师的教学要由浅入深、逐步深入。教师在进行教学的时候,要充分认识到学生基础薄弱这一现状,结合学生的实际接受能力和理解能力安排课程教学。在教学内容的安排上要做到由简单到复杂,给学生一个学习和接受的过程。比如在进行Visual Basic程序设计语言教学的时候,教师可以先讲解它的基本语法,等到学生都理解之后再进行应用。如果碰到内容比较多的章节时,可以适当延长学时,并且对这些内容进行划分,一步一步地进行教学,保证学生能够对全部内容充分理解。
(2)教师要积极提升自身的知识水平。计算机知识更新的速度比较快,教师的知识水平高低会在很大程度上影响教学的质量。教师除了把课本上的内容能够有一个充分理解之外,还需要多参加学术交流活动,阅读编程方面的书籍,多进行编程的实践,争取为学生提供最先进的计算机知识教学。同时教师还可以学习先进的教学模式,让课堂教学更加生动和具有趣味性,增加学生的学习热情,这样教学效果才会更好。
(3)丰富课程的考核方式,督促学生积极学习。传统的考核方式很难真实反映学生的学习效果,鉴于此,教师可以通过丰富课堂考核的方式来督促学生进行学习。Visual Basic课程不是单纯的理论知识,它需要的是理论和实践的结合,所以,仅仅对学生进行知识理论的测试是很难真实衡量学生的实际学习成效的。可以形成一套集出勤、上机实验、项目设计以及期末考试于一体的考核形式,确保学生的学习质量。
综上所述,在我国经济快速发展、网络信息技术得到迅速提高的这一大背景下,中职院校要想得到良好的发展,就要适应当前信息化时代的需要,做好计算机课程的教学工作。
参考文献:
论文摘要:提高学生计算机知识水平和实践动手能力,让学生成为社会的准职业人才,是中职学校计算机教学的根本任务。将北大青鸟程序设计语言《JavaScript》课程应用于计算机理论教学与实践操作,其教材的设计引发我对中职计算机课改的深思。北大青鸟程序设计语言采用“以项目为导向”的课程设计方法,课程内容全部围绕完整的项目逐步进行,学生在学习过程中,同时也完成了实用性的项目开发,其设计不仅符合学生的认知规律,能够充分调动学生的学习兴趣,提高学生的自学能力和解决实际问题的能力,培养的学生也更能适应当前市场对技能型软件人才的需求。
目前中职计算机课程体系及课程内容设计存在着许多问题。在我国中职计算机教育中, 专业课程开设不大合理,教材内容设计不与实际应用相结合,程序设计课程教学内容要么过于简单和笼统,要么过于复杂和高深,导致许多中职学生对编程学习产生严重的抵抗情绪,出现厌学、弃学现象,所学的部分程序设计知识和操作技能,对学生毕业后进入社会后所从事的职业没有任何用处,而真正许多实用性强、专业性强的课程和计算机应用软件却又没有学到。因此,我们必须从以下几方面对中职计算机课程体系及课程内容进程大力改革。
1 明确学生的培养目标
原来中职学生的培养目标,主要以掌握教材统一指定的理论知识与基本技能为主,学生是否毕业以统考、会考成绩决定。毕业后,因培养目标、课程内容、操作技能不能与实际所需对口,导致很多学生难以找到适合自己的工作岗位。
从现在中职的培养目标及定位来说,中职学生应该是社会所需要的拥有一般化专业知识与中级或以上实践操作技能的准职业人,而不是像大学本科生一样,拥有很深厚的理论知识与专业技能。这就意味着中职计算机专业的学生,他们毕业后能在专业对口的普通岗位上找到适合自己的工作,而不是去搞科研或编写大型的计算机软件。如:机关、企事业中计算机网络的管理、信息处理的多媒体设计制作、广告影像行业的图形图像处理、设计行业的计算机辅助设计、办公自动化中的设备应用和公文处理等,都缺少有一定技术水平的准职业人才。因此,在改革中职计算机专业的课程体系与课程内容之前,不能盲目开展,应做好充分的调查分析工作,从计算机专业细化的开设方向到实际应用,必须紧贴现实生活,最大可能的保持与信息技术发展趋势、社会的用人需求同步。
北大青鸟在开设《JavaScript》课程之前,做了大量的企业调研与社会用人需求分析。调研结果显示,中国近几年互联网行业的高速发展,使越来越多的企业认识到网站运营以及网站推广的重要性,很多企业目前需要掌握一定的系统维护知识、网页设计制作知识和网站维护相关知识的复合型技术人才。进一步分析了解这些岗位应具备的IT技能,从而设计出适应于中职学生的计算机课程体系,使学生所学知识具有很强的实用性,保证学生能够在就业市场中具备竞争力,能够满足社会对人才的需求。结合目前中职学生的学习特点,将北大青鸟计算机专业学生的目标定位在培养网站运营人员,并对网站运营岗位从计算机技术层面划分为三部分:除互联网公司外的所有企业的网站维护员(涉及到JavaScript知识);网站制作公司的网页设计师(涉及到JavaScript知识);中小企业网络维护人员。
2 注重激发学生的学习积极性、培养学生的学习兴趣
兴趣是学习的内在动力,是学生自学最好的老师。原来的中职教程在内容设置方面,以理论居多,许多内容均滞后于时代的发展,涉及生活实际的知识、技能较少,涉及到实际项目的内容更少;理论作业偏多,实际操作较少;内容排版呆板,例图、效果图很少。
中职教育的对象多是学习上的后进生,学习主动意识和学习能力较低,接受新方法能力不强,在学习如果遇到较大困难或受到较大挫折,会打击其学习的自信心与积极性,很可能放弃对专业课程的学习。我们在设置课程内容时,先设计内容的趣味性与生活实用性,让学生快乐地学习专业理论知识与技能操作,通过设计来源于实际的案例或项目,让学生掌握实用的知识技能。
北大青鸟在设计课程内容时,非常注重理论与案例、项目的设计与联系。以《JavaScript》为例,教材内容围绕一个完整的现实项目进行合理设计。在该教材中,每一章节的标题名称,从学生第一感观上就能激发其学习兴趣。如:第1章 制作页面日期和排行榜的显示特效;第2章 制作随鼠标改变背景的特效;第3章 制作页面窗口特效 ……。在每章的各小节中均设计一个理论演示案例,同时针对每个演示案例,安排相应的理论知识点,对超出本演示案例的其他理论知识,不予考虑。如:1.1制作演示案例1-第一个嵌入JavaScript脚本的网页;1.2制作演示案例2-显示日期;1.3制作演示案例3-显示星期几……。在每章节的后面,设计了上机练部分,以巩固学生的理论,提高学生的实际操作技能。如第1章上机实练部分为:实练案例1-随机显示图片广告;实练案例2-评比星级商铺;实练案例3-北京奥运会倒计时……。在上机实练部分的后面,设计了作业。作业层次分明、由易到难,针对学生自身掌握的知识技能情况的不同,对完成作业的要求也不同。无论是理论案例,实练案例还是课后作业,均配有效果图与分步操作图文讲述,在兴趣的带动下,学生通过自学就能完成简单的学习任务。整个教材内容中的每个理论案例、上机实练案例、课后作业,设计安排合理,难易适度,更重要的是我们学生在现实生活中,可以很具体地看到它们应用于网站页面的制作设计,很大程度上激发了学生的求知欲与学习兴趣。本人将该教材应用于中职计算机软件班,计算机网络班的教学,两年来学生的学习兴趣浓,知识技能掌握好。
3 注重学生实践知识、技能的培养,将学生培养成社会所需的准职业人
中职学生的就业现状:许多的中职毕业生到单位工作,因原来所学知识与实际脱节,90%学生得从头开始学习相应的知识与技能,给用人单位带来时间、金钱上的极大浪费,甚至于失去就业的机会。
信息社会发展速度,社会对IT人才也不断提出新的要求。我们在开设课程前应该研究企业、 用人单位对IT人才的需求现状,分析对从业人员的技术要求,对计算机课程内容进行合理设计。在中职教学中我们提倡项目教学法,那么教材中所使用的项目一定要有很强的实用性,且与实际相结合。在课程设计中应以项目为导向,让学生在学习过程中边学习边做项目,在做项目的过程中掌握相关知识及项目的开发过程,从而培养学生的动手能力和积累实践经验,以适应实际工作的需要。
北大青鸟对IT用人需求进行了大量的调查研究,选择具有实用价值、与信息技术发展趋势相符的项目去开设相应课程。其课程体系采用“以项目为导向”的课程设计方法,课程内容全部围绕着完整的项目逐步进行,学生在学习过程中,也同时完成了实用性项目开发。在《JavaScript》课程中,每一章节所使用的理论演示案例、上机实练案例、课后作业,均是一个大项目中的某一组成部分。每一个案例是从整个项目分割出来的小项目,而且有一定的先后顺序与难易梯度,由浅入深、循序渐进,先通过案例介绍基础知识和基本操作,给学生打好基础,然后通过大量的项目演练提高学生的熟练度和项目能力,充分调动学生学习兴趣和学习积极性,直至学生掌握必备的专业知识和技能,达到培养目标,让学生成为社会所需的准职业人。实际应用中,因为每个案例的制作,均涉及到项目中的某项内容,通过章节内容的逐步学习,学生将掌握整个项目内容所涉及到的理论知识与操作技能,理所当然能完成整个项目的制作。另外,由于所开设的项目具有实用价值,学生毕业后可以拿自己做好的项目去企业、用人单位去应聘,减少很多的应聘环节,毫无疑问这样的学生具有很强的市场竞争力,很容易就找到与之专业对口的工作。本人将该教材应用到中职计算机软件班与计算机网络班,几乎所有学生均能掌握所学的知识与技能,制作完成相应的项目。
4 大力改进教学法
由于教材内容以项目为导向进行的课程设计,所以我们应对教学方法进行改进。在多年的北大青鸟《JavaScript》教学中,本人总结如下经验(以作借鉴):
1) 在每门课程的开始,由教师先讲解课程目标,然后介绍在课程中要完成的项目;2) 为了让学生能够了解项目的具体功能,让学生自己操作或是运行项目;3) 在后序的课程中,教师讲解项目所涉及的知识、技能点;4) 以小组为单位,让学生分阶段上机进行项目开发与作业的完成,期间老师辅导答疑;5) 在课程教、学、做完成之后,即可完成整个项目;6)小组互评与老师点评相结合,总结提高;7) 完成好的项目让学生保存好,做为实习、找工作、就业的宝贵材料之一。
培养学生自学能力与团结合协作的精神。IT行业及其应用技术发展迅猛,课堂上传授的知识不可能解决学生在工作中遇到的所有问题。因此,培养学生的自学能力就显得尤为重要。课程体系应始终贯穿这一思想,使学生意识到自学的重要性,并且教会学生如何去学习。在《JavaScript》实际教学中,指导学生进行项目开发时,每当遇到问题时,总是积极鼓励学生自行寻找解决方案,从而提高学生的学习自信心和成就感,培养自学能力,使学生终生受益。同时,通过对学生进行一些小的团队训练,强调沟通能力和团队合作精神在项目开发和实际工作中的重要性,提高学生的社交能力、沟通能力和团队合作精神。
信息技术的发展可以说是日新月异,教育也应顺应时代的变化,培养社会所需人才。所以,从中职教育的根本任务为出发点,为把中职学生培养成为社会所需的准职业人,我们急需对中职计算机程序设计课程的内容进行改革更新。
参考文献:
[1] 娄毓满.适应课程改革发展趋势 提高教师教学实践能力[J].安顺师范高等专科学校学报:综合版,2006(2).
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在我国,计算机程序设计课程是高等院校大多数专业的必修计算机基础课。根据各专业的实际需要不同,选择讲授的程序设计语言主要包括C、C++、Java语言等。目前,计算机程序设计语言课程仍以传统教学模式为主。这主要表现在以下两个方面[1-2]。其一,课堂教学中主要以教师讲授为主,学生被动、机械地接受教师灌输的理论知识。教学手段单一,缺乏新意;其二,教学内容方面,主要以讲授程序设计的语法、程序控制结构,偏重于细节的纠缠。缺乏对于课程本身实质与整体的把握。在这样的教学模式下,学生的学习兴趣普遍较低。而由于学生缺乏必要的编程训练和动手能力培养,学生对于待解决问题的整体把握不足,不利于行业内实际问题的解决。
二、工程化教育理念CDIO探索与研究
CDIO工程化教育理念主要包括构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate)。该理念代表了工程化教育改革在的国际范围内的最新成果[3-4]。该理念的提出是由瑞典皇家工学院、麻省理工学院等4所在世界享有盛誉的工科院校创立的国际组织。该理念的提出,不仅是欧美20余年教育改革的继承和延伸,更是针对学生的能力培养、实施过程指导和教学效果检验设置的体系标准,该标准的操作性很强。CDIO教育理念侧重于学生实践和动手能力的培养,因而能够很好的协调理论知识学习和实践教学环节之间的关系。不仅如此,CDIO理念还着眼于提升教育对象的综合素质,包括专业知识、职业素养和团队协作能力等。在这种理念的指导下,高校培养的学生会更加符合行业和发展和工作岗位的需要。对于当前高校计算机程序设计课程的教学实践而言,CDIO理念的采用将对改革现有教学模式产生积极的意义。
三、CDIO教学理念在教学模式改革中的应用探析
CDIO理念能够将“学中做”与“做中学”有机融合为一。“学中做”是CDIO理论基于经验学习的研究成果,而“做中学”则是CDIO理念中将主动学习与经验学习相结合的部分,以此提升学生的学习效果和实践技能。为获得更好的教学效果,这里借鉴了CDIO的教学理念,应用案例教学法完成程序设计教学过程。整个教学过程按照CDIO理念中构思、设计、实现、运作的环节完成。运用案例教学的好处在于,能够将比较抽象的原理和概念放固于具体的环境中。因而学生在整个教学过程中能够更好的认识到理论知识在实际生活和工作中的具体运用,提升学生对特定问题的理解和掌握,增加学生的学生兴趣和主动性。具体如下。
1.教学中实际案例的选取
CDIO教学理念强调以教师为主导,确立学生的学习主体地位,从而改革传统的教学模式。在授课过程中,采用案例驱动法完成教学环节,不但可以更好的理解和掌握基础理论知识,还能帮助学生树立工程化的思维方式。将CDIO与案例驱动方式融合可以让学生得到构思、设计、实现、运作的训练,从而有效提升教学效果。在选取教学案例时,应当着重就以下几个方面进行考虑。
(1)实用性。学习程设计序课程的目的在于运用程序设计的思想和方法解决实际问题。程序设计语言本质上只是一种针对于问题解决的表达方式。因此,教学实践不应当仅局限于语言的特定语法、控制结构等内容,更应当合理选取程序设计案例,让学生在案例学习中体会程序设计原则和技巧。
(2)综合性。综合性案例的选取能够让学生产生“身临其境”的感觉。在教师的引导下,学生通过案例的学习能够体现以点带面,由部分到整体,由局部到全面的求知与探索过程。以此培养学生针对问题的全局把握能力。
(3)挑战性。在对基础知识和基本教学内容有了一定的掌握后,可适当设置带有一定挑战性质的案例内容。以此进一步激发学生的求知欲和探索热情。
2.融入CDIO思想案例教学的实施
(1)教学案例的选取与学习小组的组建。精心选取教学案例,包括用于整体课程的综合案例,以及对应于各章节知识点的小案例。由于软件行业多数以团队的形式完成软件开发,因而这里采用学习小组的方式完成案例教学环节。根据案例的实施情况,以及学生的实际情况,由几名学生组成一个学习小组。小组内的学生分工合作,共同完成问题的解决。每个学习小组设组长一名,负责本小组具体学习与工作。
(2)课堂讲授过程中案例的运用。在程序设计教学过程中,主要以案例为单位完成授课过程。讲解过程中首先引入案例,并由案例引出相关的知识点和主要学习内容。这个过程体现了教师在教学中对学生的引导作用。在教师的指导下,学生对案例中存在的问题进行分析与研究。由此引入基础理论知识。基础知识是在讲解案例的过程中逐渐渗透,而后又回到案例当中。学生的学习也是以案例为单位,从而体现了学习、练习和实践的相互融合,提升学生的学习兴趣,以期收到良好的效学效果。
(3)课外案例分析内容布置与设计。在课外为学生布置适当的学习任务,以案例分析形式为主。教师首先针对案例本身进行涉及行业背景的描述与需求分析,以此帮助学生快速理清整个案例中涉及问题之间的相互关系与来龙去脉。在案例实施与解决过程中,小组成员应密切合作,由组长进行总体分工。该过程最终设置答辩环节,统一由组长依据CDIO理念完成案例设计任务的具体情况,针对案例的需求分析、设计与编码,以及团队协作情况进行阐述,由老师和学生统一给予评分。
(4)问题归纳与案例总结。这是实施过程中很重要也是最后一个环节。教师针对于计算机程序设计案例实施过程中碰到的问题,教师应积极总结与整理。具体如学生经常犯的错误、以及案例在解决过程中涉及的问题等。以此为今后的教学提供经验和借鉴,更好的完成后续的教学工作和教学任务。