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近幾年,隨著計算機(jī)改革的逐步貫徹,各個職業(yè)學(xué)校紛紛加入教學(xué)改革的大潮,教學(xué)形式發(fā)生改變,從傳統(tǒng)授課式慢慢轉(zhuǎn)型到案例教學(xué)模式,堅持逐步滲透的原則,消除了教學(xué)難點(diǎn),激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣,這在促進(jìn)學(xué)生系統(tǒng)掌握、有效運(yùn)用所學(xué)內(nèi)容中發(fā)揮著重要影響。
一、計算機(jī)專業(yè)教學(xué)活動中案例教學(xué)應(yīng)用現(xiàn)狀
(一)案例選擇不合理,背離教學(xué)內(nèi)容
案例教學(xué)情況取決于案例選擇,要求應(yīng)滿足教學(xué)目標(biāo),同時,具有現(xiàn)實意義。但事實并非如此,一些教師所選案例背離學(xué)生實際,以Excel財務(wù)公式運(yùn)用為例,直接將某公司的財務(wù)報表呈現(xiàn)給學(xué)生,進(jìn)行分析,學(xué)生們大多第一次接觸Excel以及財務(wù)報表,而這將變成一個難點(diǎn)問題。即便財務(wù)報表涉及Excel財務(wù)公式,然而,這也并非重點(diǎn),由于第一次接觸財務(wù)報表,大部分學(xué)生均不能有效理解,而公式運(yùn)用也將變成空談[1]。
(二)參與積極性不高
參與積極性關(guān)乎著專業(yè)教學(xué)開展情況,決定著教學(xué)效果,但現(xiàn)階段,教學(xué)現(xiàn)實并不理想,課堂參與性普遍不高,這成為案例教學(xué)的最大困擾。分析原因可知,傳統(tǒng)教育的束縛是引發(fā)該問題的主要原因,自律能力薄弱,非常容易受到外界的干擾,制約了案例教學(xué)的開展。
(三)實踐短缺
中職學(xué)校密切聯(lián)系社會生活,其辦學(xué)宗旨為培養(yǎng)大量高水平人才。當(dāng)學(xué)生畢業(yè)步入社會,可靈活應(yīng)對社會生活,滿足就業(yè)單位提出的標(biāo)準(zhǔn),中職學(xué)校一定要重視實踐操作積累,使其技高一籌,促進(jìn)自我發(fā)展。而計算機(jī)是一門實踐性較強(qiáng)的專業(yè),要求學(xué)生具備基本的實踐能力,但在具體的案例教學(xué)中,形同紙上談兵,實踐短缺,案例分析不深入,大多依照網(wǎng)頁瀏覽尋求解決對策[2]。
二、案例教學(xué)應(yīng)用策略
(一)巧妙引入知識點(diǎn)
對計算機(jī)專業(yè)教學(xué)而言,應(yīng)用案例教學(xué)時,能否獲得良好的教學(xué)效果,引入知識點(diǎn)重關(guān)重要。因課程的不同,通常會采用不同的引入方法,以計算機(jī)組裝為例,講解顯卡內(nèi)容時,因顯卡涉及較多的知識點(diǎn),若在課堂教學(xué)中直接講授顯卡內(nèi)容,會讓中職學(xué)生產(chǎn)生枯燥感,教學(xué)效果不理想。經(jīng)由反思與學(xué)生的溝通,進(jìn)行了下述改進(jìn),在課堂上,準(zhǔn)備兩臺計算機(jī),其顯卡各不相同,其中一臺優(yōu)良,另外一臺較差,除此之外,它們的配件近乎相同,隨后分別裝設(shè)CS以及勁舞團(tuán)游戲,組織男女生分別體驗游戲效果,最后教師讓學(xué)生指出效果較為優(yōu)良的計算機(jī),并思考原因。待學(xué)生沉思后,教師應(yīng)進(jìn)行總結(jié),挑明本節(jié)內(nèi)容,顯卡是影響計算機(jī)使用效果的主要因素,待吸引一定的注意力后,完整、清晰講述本節(jié)內(nèi)容。
(二)全面調(diào)動參與積極性,有效完成教學(xué)任務(wù)
因中職生大多為16、17歲,為激發(fā)興趣、調(diào)動參與積極性,教師應(yīng)選擇新穎別樣的教學(xué)方式,優(yōu)化傳統(tǒng)教學(xué),讓學(xué)生主動、完全參與課堂教學(xué),提升教學(xué)效果。明確學(xué)生的主體性,圍繞學(xué)生規(guī)范開展教學(xué)活動,巧妙穿插充滿趣味、生動的知識點(diǎn)。例如,講述PhotoShop應(yīng)用內(nèi)容時,應(yīng)為學(xué)生直觀展現(xiàn)PhotoShop的奇妙與獨(dú)特,可通過處理前后的直觀對比圖,吸引注意力,使其明確PhotoShop的獨(dú)特,調(diào)動參與積極性,將注意力集中到課堂上,以此來提升教學(xué)效率[3]。
(三)合理編制教學(xué)計劃,促進(jìn)有效性建構(gòu)
案例教學(xué)開展要求教師付出較多的精力,全面準(zhǔn)備,中職教師應(yīng)依據(jù)教學(xué)大綱,參照基本要求,依托實際情況,圍繞基礎(chǔ)教學(xué)合理滲透案例教學(xué)。合理編排教學(xué)計劃,開展案例教學(xué)活動前引導(dǎo)學(xué)生廣泛搜集文獻(xiàn)資料,為案例分析奠定基礎(chǔ)。最后,在教師的組織下,走進(jìn)廣告?zhèn)髅焦九c設(shè)計單位,開展實踐活動,通過實踐操作培養(yǎng)獨(dú)立思考能力,主動組織,統(tǒng)一管理,及時提出案例教學(xué)中遇到的問題,共同解決。一段時間以后,重新回歸至案例,實施評析與總結(jié)。另外,所選案例應(yīng)滿足教學(xué)大綱,處于學(xué)生正常承受范圍內(nèi)。應(yīng)用案例教學(xué)時,最為關(guān)鍵的是學(xué)生的參與,因此,教師應(yīng)鼓勵學(xué)生積極參與,經(jīng)由實踐活動檢驗知識吸收情況,評判技能掌握情況,體會學(xué)習(xí)的樂趣,主動學(xué)習(xí)。
(四)鞏固知識點(diǎn),靈活應(yīng)用
鞏固知識點(diǎn)指代借助反復(fù)講授,讓學(xué)生形成深刻記憶,全面掌握所講知識點(diǎn)。在以往的教學(xué)活動中,主要借助重復(fù)和死記硬背讓學(xué)生掌握知識點(diǎn),屬于下下策。現(xiàn)階段,為達(dá)成該目標(biāo),中職教師應(yīng)多多講授實例,且科學(xué)選擇教學(xué)案例,達(dá)到靈活應(yīng)用,這是鞏固知識點(diǎn)的有效方法。例如,講授計算機(jī)維護(hù)時,談及顯示器內(nèi)容時,CRT顯示器包含較多技術(shù)指標(biāo),其中場頻這一內(nèi)容尤為重要。為促進(jìn)學(xué)生的理解,則教師應(yīng)著重指出該指標(biāo)的重要性,其與人眼密切相關(guān)。當(dāng)顯示器刷新率位于72Hz時,超過90%的人機(jī)會不會體會到屏幕閃動,而小于60時,所有人均可體會屏幕閃動,學(xué)生聽后紛紛進(jìn)行實驗,經(jīng)由該調(diào)查方法,不僅鞏固了知識點(diǎn),還活躍了教學(xué)氛圍。
三、結(jié)語
(國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 計算機(jī)學(xué)院,湖南 長沙 410073)
摘要:本科教學(xué)方案是本科教學(xué)的重要組成部分,起到極其重要的作用,也可以說是本科教學(xué)的旗幟。為了制訂與時俱進(jìn)、適合時展的本科教學(xué)方案,筆者一直在跟蹤、分析和研究加州理工大學(xué)伯克利分校計算機(jī)專業(yè)本科教學(xué)的發(fā)展變化情況,就伯克利分校計算機(jī)專業(yè)本科教學(xué)方案進(jìn)行分析,供同行參考并且希望與同行廣泛交流、分享經(jīng)驗、相互促進(jìn)、共同提高。
關(guān)鍵詞 :伯克利分校;計算機(jī)專業(yè);教學(xué)方案;教學(xué)分析
第一作者簡介:王蘇峰,男,副教授,研究方向為嵌入式計算,wangsufeng@sina.com。
1 背景
每隔3~4年,國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)就會啟動一輪本科培養(yǎng)方案的修訂工作,筆者從教10幾年來已經(jīng)參與4輪本科培養(yǎng)方案的修訂工作。每次修訂本科培養(yǎng)方案都需要廣泛調(diào)研國內(nèi)外大學(xué)計算機(jī)類的本科教學(xué)情況,而加州理工大學(xué)伯克利分校計算機(jī)專業(yè)(electrical engineering and computer sciences,簡稱EECS,也就是電氣工程與計算機(jī)科學(xué)系)教育是很出色的,因此從2001年以來,我們就一直關(guān)注伯克利分校計算機(jī)專業(yè)的教學(xué)情況。
2 本科教學(xué)方案
伯克利分校計算機(jī)專業(yè)面向本科生開設(shè)的主要課程[1]見表1。
3 本科典型選課
3.1 典型選課計劃
伯克利分校計算機(jī)專業(yè)主要專業(yè)方向有計算機(jī)系統(tǒng)(computer systems),計算機(jī)科學(xué)(computer science),通信、網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)(communication, networks, and systems)。4年本科需要完成120學(xué)分以上,估計需要選修32門課程左右(每門課平均4學(xué)分)[2]。
表2—表5提供一個典型選課計劃 ,該選課計劃傾向于計算機(jī)系統(tǒng)方向,適合于對如下方面感興趣的學(xué)生:邏輯設(shè)計、體系結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、外設(shè)等。
3.2 典型選課的知識層次體系分析
對該典型選課計劃按照知識層次進(jìn)行劃分,然后進(jìn)行整理,如圖1所示。
從圖1可以看出,該方向需要的知識涉及數(shù)學(xué)、物理、電子學(xué)、計算機(jī)基礎(chǔ)、專業(yè)選修以及人文類課程,知識體系比較全面,但更側(cè)重于基礎(chǔ)課程。
4 教學(xué)方案分析
4.1 開設(shè)課程比較豐富
伯克利分校計算機(jī)專業(yè)開設(shè)的課程比較豐富,從基礎(chǔ)課到專業(yè)課基本上覆蓋了計算機(jī)學(xué)科及相關(guān)學(xué)科的各個領(lǐng)域,僅計算機(jī)專業(yè)類課程就有32門之多[1]。在這32門計算機(jī)類課程中,帶有實驗(上機(jī))的課程9門,純講授類課程9門,學(xué)術(shù)講座及研討課程3門,教學(xué)研究類課程5門,自學(xué)編程類課程有7門之多。其中,比較有特色的是程序設(shè)計語言類課程和學(xué)術(shù)講座及研討類課程。程序設(shè)計語言類課程一是學(xué)生可以機(jī)動靈活地安排時間,但也有明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)和計劃[3];二是課程開設(shè)數(shù)量有7門之多。學(xué)術(shù)講座及研討類課程的特點(diǎn)一是內(nèi)容豐富、五花八門、無所不包,如Foundations of the United States Air Force(由美軍閱歷豐富的現(xiàn)役軍官進(jìn)行講座)等;二是開設(shè)課程也很多,可以滿足各類人才的不同需要。
4.2 每學(xué)期選課門數(shù)少
伯克利分校實行的是學(xué)分制,要求學(xué)生所修課程總學(xué)分達(dá)到120學(xué)分以上(當(dāng)然還有其他要求,在此不再贅述),而每門課程的學(xué)分平均為4學(xué)分,因此4年下來一個學(xué)生只需學(xué)習(xí)32門課左右[2]。從表2—表5中可以看出,典型選課計劃(傾向于計算機(jī)系統(tǒng)方向)選課門數(shù)為31門,總學(xué)分為120學(xué)分,其中學(xué)分比重中數(shù)學(xué)類占16.7%,電子類占20.0%,計算機(jī)類占20.0%,人文類占17.5%(要求至少6門課以上)。
雖然選課門數(shù)少,每學(xué)期只有4門課,但是每周的學(xué)習(xí)任務(wù)還是很重,要得到一門課程的學(xué)分不容易?,F(xiàn)對典型選課計劃中大一第1學(xué)期的每周課時量(單位:小時)進(jìn)行分析,見表6。表格中的時間只是課表安排的時間,還有實驗需要有自我安排時間進(jìn)行配套,因此課時量相應(yīng)還要大幅度增加。
4.3 實驗(上機(jī))課時比重大
伯克利分校計算機(jī)專業(yè)很注意培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和獨(dú)立思考能力,擁有很多實驗室和大量的實驗設(shè)備,全都向?qū)W生開放,學(xué)生隨時可以上機(jī)或做實驗。很多課程要求上機(jī)或做實驗,如操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、符號演算程序設(shè)計課程安排講授課時與上機(jī)課時各占一半,甚至上機(jī)課時更多,而體系結(jié)構(gòu)課需要設(shè)計一個簡單的計算機(jī),自我安排時間就更多;不僅如此,還開設(shè)了單獨(dú)的設(shè)計課程和工程實踐課程,學(xué)生必須選修若干門。
從伯克利分校計算機(jī)專業(yè)教學(xué)方案可以看出,提供實驗的課程有12門(不包括編程類課程的自定實驗)[1]。12門課程講授、討論、實驗(上機(jī))課時統(tǒng)計見表7,分別占比30.6%、16.3%、53.1%。
從上述表格可以看出,實驗(上機(jī))課時比重超過一半,這說明伯克利分校計算機(jī)專業(yè)很重視實驗課程。教師從整體上分析12門課程實驗課時比重之后,再從局部說明實驗的重要性,以微電子電路導(dǎo)論(EE40-introduction to microelectronic circuits)[4]這門課為例。微電子電路導(dǎo)論這門課相當(dāng)于電子學(xué)課程,此課程開設(shè)13周,講授課39小時、討論課13小時、實驗課39小時,共做10個實驗,可見微電子電路導(dǎo)論課的實驗課時比重相當(dāng)大。
4.4 學(xué)生選課建議
(1)選課不要過于專業(yè)化,要選修一些數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、電子類課程;
(2)選修一些能鍛煉說和寫能力的課程,這對求職和工作很重要;
(3)選修課可以追求個人喜好,選一些自己感興趣的課;
(4)計算機(jī)學(xué)科發(fā)展很快,要想趕上潮流,必須定期更新自己的知識。
5 結(jié)語
筆者就伯克利分校計算機(jī)專業(yè)本科典型選課計劃的知識層次、課程類別所占比例以及實驗課時所占比重等進(jìn)行了詳細(xì)的分析。從分析情況看,伯克利分校計算機(jī)專業(yè)很重視本科教學(xué),首先開設(shè)的課程很豐富,滿足各類人才的不同需要,但是每個學(xué)生選課并不是很多,4年下來也就是32門課左右;其次是實驗(上機(jī))課時比重比較大,教師很重視實踐教學(xué)工作,還給學(xué)生選課提供了一些建議——選課不要過于專業(yè)化,要重視基礎(chǔ)課以及說、寫能力的鍛煉,計算機(jī)學(xué)科發(fā)展迅猛,學(xué)生要定期更新自己的知識等。
這些分析結(jié)果將有助于下一輪本科培養(yǎng)方案的制訂,尤其是實驗課時比重要加大,嘴動不如手動,實踐出真知。筆者就實驗課時比重調(diào)整教學(xué)組所授課程進(jìn)行了小范圍改革試點(diǎn),出現(xiàn)了一些新的問題:如何公正評定實驗成績、需要更多的實驗輔導(dǎo)教師以及更多的實驗設(shè)備投入等。針對這些問題,教學(xué)組將迎難而上。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:案例教學(xué)法 會計電算化 教學(xué) 應(yīng)用
當(dāng)前,隨著科技的飛速發(fā)展,信息技術(shù)在會計工作中的應(yīng)用越來越廣泛,尤其是會計電算化已在會計工作中得到了廣泛的應(yīng)用,目前我國大多數(shù)企、事業(yè)單位的財務(wù)部門使用會計電算化進(jìn)行日常會計業(yè)務(wù)的處理,另外各企、事業(yè)單位越來越重視成本的控制,這就要求我們職業(yè)教育培養(yǎng)出來的學(xué)生盡可能的不用企業(yè)進(jìn)行崗前培訓(xùn)或只進(jìn)行很短期的崗前培訓(xùn)就能投入到工作中,所以對于專業(yè)課教師來講,如何讓學(xué)生能夠在一個更加真實的環(huán)境中學(xué)習(xí)專業(yè)知識就是現(xiàn)在要研究的主要課題。經(jīng)過長時間的探索,筆者發(fā)現(xiàn)案例教學(xué)法就是一個很好的教學(xué)方法,既能夠讓學(xué)生比較系統(tǒng)地學(xué)習(xí)專業(yè)理論知識,又能讓學(xué)生從實際出發(fā),結(jié)合企業(yè)實際情況將學(xué)到的專業(yè)知識運(yùn)用到工作中,凸顯了職業(yè)教育的辦學(xué)特點(diǎn)。案例教學(xué)法起源于1920年,由美國哈佛商學(xué)院(Harvard Business School)倡導(dǎo),當(dāng)時是采取一種很獨(dú)特的案例教學(xué),這些案例都是來自商業(yè)管理的真實情境或事件,通過此種方式,有助于培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生主動參與課堂討論,實施之后,頗具績效。
案例教學(xué)法具有以下特點(diǎn):
1.鼓勵學(xué)生獨(dú)立思考。傳統(tǒng)的教學(xué)只告訴學(xué)生怎么去做,而且其內(nèi)容在實踐中可能不實用,且非常乏味無趣,在一定程度上損害了學(xué)生的積極性和學(xué)習(xí)效果。但案例教學(xué)沒人會告訴你應(yīng)該怎么辦,而是要自己去思考、去創(chuàng)造,使得枯燥乏味變得生動活潑,而且案例教學(xué)的稍后階段,每位學(xué)生都要就自己和他人的方案發(fā)表見解。通過這種經(jīng)驗的交流,一是可取長補(bǔ)短、促進(jìn)人際交流能力的提高,二是起到一種激勵的效果。一兩次技不如人還情有可原,長期落后者,必有奮發(fā)向上、超越他人的內(nèi)動力,從而積極進(jìn)取、刻苦學(xué)習(xí)。
2.引導(dǎo)學(xué)生變注重知識為注重能力?,F(xiàn)在的管理者都知道知識不等于能力,知識應(yīng)該轉(zhuǎn)化為能力。管理的本身是重實踐重效益的,學(xué)生一味的通過學(xué)習(xí)書本的死知識而忽視實際能力的培養(yǎng),不僅對自身的發(fā)展有著巨大的障礙,其所在的企業(yè)也不會直接受益。案例教學(xué)法正是為此而生,為此而發(fā)展的。
3.重視雙向交流。傳統(tǒng)的教學(xué)方法是老師講、學(xué)生聽,聽沒聽、聽懂多少,要到最后的考試時才知道,而且學(xué)到的都是死知識。在案例教學(xué)中,學(xué)員拿到案例后,先要進(jìn)行消化,然后查閱各種他認(rèn)為必要的理論知識,這無形中加深了對知識的理解,而且是主動進(jìn)行的。捕捉這些理論知識后,他還要經(jīng)過縝密思考,提出解決問題的方案,這一步應(yīng)視為能力上的升華。同時他的答案隨時由教師給以引導(dǎo),這也促使教師加深思考,根據(jù)不同學(xué)生的不同理解補(bǔ)充新的教學(xué)內(nèi)容。雙向的教學(xué)形式對教師提出了更高的要求。
將案例教學(xué)法引入會計電算化專業(yè)課教學(xué),應(yīng)從以下幾個方面入手:
一、苦練內(nèi)功,夯實基礎(chǔ)
會計電算化這門課的主要任務(wù)是讓學(xué)生能夠熟練運(yùn)用計算機(jī)信息技術(shù)處理會計日常工作,所以要求學(xué)生在上這門課之前已經(jīng)系統(tǒng)、全面地學(xué)習(xí)并掌握了會計工作的基本理論與業(yè)務(wù)處理方法,能夠熟練并正確地填制憑證、登記賬簿及編制會計報表,完成了手工賬的實習(xí)實訓(xùn),并且要求學(xué)生掌握一些計算機(jī)基礎(chǔ)知識,只有這樣才能保證電算化課程的教學(xué)效果。
二、建立教學(xué)案例庫
案例教學(xué)要用到大量的案例,這就要求教師應(yīng)從各種渠道收集案例,建立教學(xué)案例庫。如通過參加社會實踐活動、深入企業(yè)調(diào)查收集實際工作中的案例、根據(jù)教學(xué)需要自己設(shè)計案例或通過資源共享與其他學(xué)校共同建立教學(xué)案例庫等。但需注意的是,直接從企業(yè)得來的數(shù)據(jù)資料要經(jīng)過適當(dāng)?shù)恼砼c處理,以便適應(yīng)教學(xué)的要求。
三、改變傳統(tǒng)的教學(xué)方法
關(guān)鍵詞:計算思維;案例教學(xué)法;教學(xué)模式;VB程序設(shè)計;思維意識
中圖分類號:G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-3044(2013)36-8352-03
1 概述
隨著信息技術(shù)的發(fā)展,計算機(jī)的應(yīng)用遍及社會各行各業(yè),計算機(jī)應(yīng)用能力的培養(yǎng)不僅限于計算機(jī)專業(yè)的學(xué)生,運(yùn)用計算機(jī)技術(shù)解決專業(yè)問題是當(dāng)代大學(xué)生必須具備的基本素質(zhì)。對非計算機(jī)專業(yè)學(xué)生的計算思維能力的培養(yǎng)是大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)的首要任務(wù)。 “Visual Basic 程序設(shè)計語言”(以下簡稱 VB)作為一門面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計語言,具有簡單易學(xué)、功能強(qiáng)大、應(yīng)用廣泛的特點(diǎn)。因此,各高校把VB作為非計算機(jī)專業(yè)進(jìn)行計算機(jī)教育的基礎(chǔ)課程之一。由于非計算機(jī)專業(yè)學(xué)生基礎(chǔ)薄弱,導(dǎo)致學(xué)生認(rèn)為這門課難學(xué)、難懂,另外,有些學(xué)生認(rèn)為這門課跟所學(xué)專業(yè)無關(guān),缺乏學(xué)習(xí)的興趣和熱情,所以難以達(dá)到理想的教學(xué)效果。這就要求教師要不斷進(jìn)行教學(xué)改革,從教學(xué)模式、教學(xué)理念、教學(xué)方法等方面推陳出新,以激發(fā)學(xué)生的求知欲望,改善教學(xué)效果,最終提高學(xué)生的計算機(jī)應(yīng)用能力和研究創(chuàng)新能力。
案例教學(xué)法是指依據(jù)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容,采用案例組織教學(xué)的一種教學(xué)方法。把抽象的理論和概念融入具體的案例中,使學(xué)生清楚地認(rèn)識到這些原理、概念在實際場景中的應(yīng)用,有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和動力。案例教學(xué)法注重培養(yǎng)學(xué)生用計算機(jī)解決實際問題的能力,而不僅僅是學(xué)習(xí)一些原理和規(guī)則。
目前,計算思維的培養(yǎng)成為國際和國內(nèi)計算機(jī)教育界關(guān)注的熱點(diǎn),計算思維能力不僅是計算機(jī)專業(yè)學(xué)生應(yīng)該具備的能力,也是所有大學(xué)生應(yīng)該具備的能力。將計算思維融入到程序設(shè)計教學(xué)中有助于培養(yǎng)學(xué)生的思維方式和創(chuàng)新能力,從而有助于創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。
本文依據(jù)計算思維的方法和案例教學(xué)模式的特點(diǎn),結(jié)合VB程序設(shè)計教學(xué)的現(xiàn)狀,探索采用基于培養(yǎng)學(xué)生計算思維能力的案例教學(xué)法來改革教學(xué)模式,改進(jìn)教學(xué)理念,改善教學(xué)效果,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。
2 計算思維
2.1 計算思維概念的提出
2006年3月,美國卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)計算機(jī)科學(xué)系主任周以真(Jeannette M.Wing)教授首次提出并定義了計算思維(Computational Thinking)。她認(rèn)為,計算思維是運(yùn)用計算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念進(jìn)行問題求解、系統(tǒng)設(shè)計以及人類行為理解等涵蓋計算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動[2]。計算思維是一種本質(zhì)的、所有人都必須具備的思維方式,就像閱讀、寫字、做算術(shù)一樣,成為人們最基礎(chǔ)、最普遍、最適用和不可缺少的思維方式。計算思維的本質(zhì)是抽象(Abstraction)和自動化(Automation),即如何按照計算機(jī)求解問題的基本方法去考慮問題的求解,以便構(gòu)建出相應(yīng)的算法和基本程序。
2.2計算思維培養(yǎng)與程序設(shè)計教學(xué)
周以真教授認(rèn)為,計算思維不僅是計算機(jī)科學(xué)家才應(yīng)具有的思維,而是每個學(xué)習(xí)者都應(yīng)具有思維,終有一天計算思維會像讀、寫能力一樣,成為每個人的基本能力。學(xué)習(xí)程序設(shè)計課程的目的不應(yīng)僅局限于計算機(jī)編程,而是解決各領(lǐng)域各類型的問題。程序設(shè)計課程是訓(xùn)練學(xué)生思維能力的一個最直接最重要的平臺,計算思維則提供了重新審視程序設(shè)計教學(xué)的視角,將計算思維融入到程序設(shè)計教學(xué)中會大大提高學(xué)生的思維方式和解決實際問題的能力。教師重視和培養(yǎng)學(xué)生的計算思維能力,可使學(xué)生提高學(xué)習(xí)興趣,改善教學(xué)效果。因此,程序設(shè)計課程的教學(xué)核心內(nèi)容是計算思維的培養(yǎng),而不僅僅是學(xué)習(xí)編程技術(shù)。師生都應(yīng)轉(zhuǎn)變觀念,在整個教學(xué)環(huán)節(jié)中都應(yīng)重視和體現(xiàn)出計算思維這一核心思想。
3 基于計算思維的案例教學(xué)法
在VB 課程教學(xué)中,引入計算思維的思想和理念,以案例教學(xué)作為方法和手段,培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力,將以知識傳授為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐杂嬎闼季S能力的培養(yǎng)與應(yīng)用為主,為學(xué)生今后的學(xué)習(xí)、生活和工作打下一個堅實的基礎(chǔ)。
3.1案例教學(xué)法的理論基礎(chǔ)
案例教學(xué)法長期以來一直是MBA 教學(xué)的重要方法之一。經(jīng)過長期的教學(xué)實踐,案例教學(xué)法以其先進(jìn)的教學(xué)理念、鮮活生動的教學(xué)方式已經(jīng)被推廣到 MBA 以外的許多課程中,成為現(xiàn)代教學(xué)中一種不可替代的重要方法。所謂案例教學(xué)法是指在教學(xué)過程中,根據(jù)教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容的需要,采用案例組織教學(xué)的一種啟發(fā)式教學(xué)方法,通過對典型案例的分析設(shè)計,逐步培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。案例教學(xué)法把抽象的理論和概念融入具體的案例中,有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和動力,可充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用。與傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)法相比,案例教學(xué)法注重培養(yǎng)學(xué)生用計算機(jī)解決實際問題的能力以及創(chuàng)新能力[3]。
3.2 基于培養(yǎng)學(xué)生計算思維的教學(xué)案例設(shè)計原則
案例教學(xué)法以案例為核心展開教學(xué),因此,教學(xué)案例設(shè)計的質(zhì)量將直接影響到案例教學(xué)效果。教學(xué)案例設(shè)計應(yīng)以激發(fā)學(xué)生的求知欲,培養(yǎng)學(xué)生計算思維能力為基本原則[4-5]。
1)案例的針對性。教師要明確教學(xué)內(nèi)容所涉及計算思維的內(nèi)容,從培養(yǎng)計算思維的角度出發(fā),重組經(jīng)典案例,將問題求解提升到計算思維的高度。按照計算思維重組教學(xué)案例,讓學(xué)生更能體會計算思維的本質(zhì),即抽象和自動化。
2)案例的實用性。選取的教學(xué)案例要有一定的實際應(yīng)用價值。在選擇教學(xué)案例時,盡量以專業(yè)來區(qū)分,圍繞與學(xué)生自身專業(yè)相關(guān)的案例進(jìn)行授課,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用計算思維解決本專業(yè)領(lǐng)域問題的能力。這樣才能讓學(xué)生體會到程序設(shè)計的真正作用,才能調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
3)案例的趣味性。設(shè)計有趣的案例能夠大大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,從而以興趣帶動學(xué)生主動學(xué)習(xí),調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。例如: 在講授計時器控件時,采用了“隨機(jī)抽獎”案例;講授IF語句嵌套使用時,采用了“龜兔賽跑”案例;講授循環(huán)語句使用時,采用了“猜數(shù)游戲”案例等等。這些生動有趣的案例很容易吸引學(xué)生的注意力,使學(xué)生積極主動的參與教師的課堂教學(xué),探究問題的解決方法,教學(xué)效果可想而知。
4)案例的難度。選擇案例要考慮學(xué)生的知識背景,過于復(fù)雜或過于簡單的案例,都會導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的下降。所以,選取的案例難度要與學(xué)生的認(rèn)知水平相當(dāng),這樣才能激發(fā)他們的學(xué)習(xí)動力。
5)案例的循序漸進(jìn)性。是指設(shè)計一組案例,后一個案例是在前一個案例的基礎(chǔ)上進(jìn)行,難度逐步加大,功能逐步完善。這種由簡單到復(fù)雜的循序漸進(jìn)的案例設(shè)計方法,符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,有利于逐步培養(yǎng)學(xué)生的計算思維能力。例如,在講授順序結(jié)構(gòu)程序設(shè)計時采用了案例“計算三角形面積”,在選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計時可以繼續(xù)完善該案例,加入判斷輸入的三邊長度能否構(gòu)成三角形的條件判斷。通過不斷的對案例進(jìn)行修正、改進(jìn),拓寬案例所包含的知識點(diǎn),逐步提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。
6)案例的綜合性。設(shè)計的案例既要有知識點(diǎn)案例,又要綜合性案例。僅有知識點(diǎn)案例,會導(dǎo)致學(xué)生缺乏綜合運(yùn)用所學(xué)的 VB 知識解決問題的能力。綜合性案例貫穿于某章、某幾章或整門課程的教學(xué)內(nèi)容,可以將知識點(diǎn)有機(jī)結(jié)合在一起,便于學(xué)生對 VB 知識結(jié)構(gòu)的整體認(rèn)識,有利于提高學(xué)生綜合運(yùn)用知識的能力。
3.3基于培養(yǎng)學(xué)生計算思維的案例教學(xué)法實施過程
基于計算思維的案例教學(xué)法在VB程序設(shè)計教學(xué)中的實施流程如圖1所示。
1)案例演示。首先通過一個個典型案例的運(yùn)行效果,尤其在VB課程中還可以配有豐富多彩的可視界面和多媒體功能,可以有效地激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲。激發(fā)他們自主探究案例如何實現(xiàn)的奧秘。
2)案例分析。在案例分析過程中,首先要提出實現(xiàn)案例所需要解決的問題,使學(xué)生明確要完成的任務(wù)目標(biāo),問題的設(shè)置是體現(xiàn)教師如何正確引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生進(jìn)入案例情景的關(guān)鍵;然后是問題的表示,即如何建立模型,以便于用計算機(jī)進(jìn)行求解。
接下來與學(xué)生共同探討解決問題的計算思維方法,進(jìn)而引出相關(guān)的知識點(diǎn)。案例教學(xué)是以問題為導(dǎo)向,把枯燥單調(diào)的理論學(xué)習(xí),變成解決真實問題的公開討論,在不斷的提出問題、分析問題、解決問題的過程中,使學(xué)生掌握了抽象的理論知識,培養(yǎng)了計算思維能力。
3)案例設(shè)計。學(xué)生通過教師的講解、分析, 體會了實現(xiàn)案例的基本思路和方法。在案例設(shè)計實現(xiàn)階段,可以由師生合作完成界面的設(shè)計和代碼的編寫,使學(xué)生逐漸形成編寫VB程序的思維方式。在這一階段以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體,充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性,參與意識。學(xué)生看到自己完成的案例效果,也會有一種成就感,從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)VB程序設(shè)計的熱情。
4)歸納、總結(jié)、拓展。每個案例教學(xué)結(jié)束后,應(yīng)就案例教學(xué)中所涉及的計算思維方法和相關(guān)的知識點(diǎn)進(jìn)行歸納和總結(jié),鞏固加深知識體系。另外,啟發(fā)學(xué)生對案例進(jìn)一步思考、討論,在案例的基礎(chǔ)上是否有拓展和創(chuàng)新,以及案例設(shè)計中的不足。 引導(dǎo)學(xué)生自主探究解決問題,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力。
4 結(jié)論
基于計算思維的案例教學(xué)法在充分整合計算思維方法和知識點(diǎn)的前提下,注重學(xué)生計算思維和自主探索能力的培養(yǎng)。在 VB 程序設(shè)計中使用基于計算思維的案例教學(xué)法,避免了枯燥繁雜的理論說教,借助形象的案例來講解計算思維方法,符合認(rèn)知規(guī)律,切實能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和分析問題、解決問題的能力。因此,在 VB 程序設(shè)計教學(xué)中,合理有效地使用基于計算思維的案例教學(xué)法有助于解決傳統(tǒng)教學(xué)之不足,從而提高教學(xué)質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:高職教育;計算機(jī)教學(xué);方法;創(chuàng)新
中圖分類號:G712文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1007-9599 (2012) 06-0000-02
近年來我國高職教育發(fā)展迅猛。各大高職院校在形式喜人的大好環(huán)境下爭相開辦各種專業(yè)。作為人們生活中普遍應(yīng)用的一門學(xué)科,計算機(jī)專業(yè)在高職教育中倍受青睞。如何培養(yǎng)出適應(yīng)社會需求的實用型計算機(jī)專業(yè)人才已成為高職教育的一個熱點(diǎn)問題。傳統(tǒng)的教學(xué)方法已經(jīng)不能適應(yīng)當(dāng)今社會對人才的要求,如何創(chuàng)新,如何教育出走出校門就能為社會做貢獻(xiàn)的人已成為高職教育的基本目標(biāo)。
一、高職院校計算機(jī)專業(yè)介紹
高職院校的計算機(jī)專業(yè)是計算機(jī)硬件與軟件相結(jié)合、面向系統(tǒng)、側(cè)重應(yīng)用的寬口徑專業(yè)。通過基礎(chǔ)教學(xué)與專業(yè)訓(xùn)練,培養(yǎng)基礎(chǔ)知識扎實、知識面寬、工程實踐能力強(qiáng),具有開拓創(chuàng)新意識,在計算機(jī)相關(guān)領(lǐng)域從事、教育、開發(fā)和應(yīng)用的實用型人才。
二、高職院校計算機(jī)專業(yè)的課程
高職院校中的計算機(jī)專業(yè)課程可分以下幾個方向:計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、圖形圖像處理技術(shù)等。對應(yīng)的課程也基本包括:程序設(shè)計、計算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)、計算機(jī)組成原理、計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、軟件工程、數(shù)字圖像處理、多媒體信息處理技術(shù)、數(shù)字信號處理、信息安全、圖像處理、多媒體技術(shù)、動畫制作、后期合成等。
三、高職院校學(xué)生特點(diǎn)
(一)自身定位不明確,大多數(shù)同學(xué)有很高的個人目標(biāo),但眼高手低。他們沒有作為一名大學(xué)生的榮譽(yù)感,不敢正視自己的身份,經(jīng)常沉迷于游戲甚至逃避現(xiàn)實。
(二)文化基礎(chǔ)差,入學(xué)成績普遍偏低。這對于學(xué)生本身的自我控制能力以及對他們的課堂管理帶來了很大的問題。
(三)自身素質(zhì)與學(xué)校要求不適應(yīng)。反映在行為上就表現(xiàn)為沒有組織觀念、沒有時間觀念、上課經(jīng)常遲到,甚至無故曠課,對學(xué)習(xí)、集體活動缺少熱情,過分地強(qiáng)調(diào)自我性,過高的估計自己的判斷力,沒有時代緊迫感。他們當(dāng)中有很多人并沒有認(rèn)識到自己雖然有幸跨進(jìn)了大學(xué),但實際上更需要嚴(yán)格管理,反而極力反感學(xué)校對他們加強(qiáng)管理,經(jīng)常對學(xué)校的管理進(jìn)行指責(zé),甚至說:“我都是大學(xué)生了,應(yīng)該給我更多的自由空間,你們的管理就如同中學(xué)一樣”。他們想問題、提建議不是從自身特點(diǎn)出發(fā),而是把一切歸咎于學(xué)校管理方式的死板僵化。
四、傳統(tǒng)的計算機(jī)教學(xué)方法
多數(shù)計算機(jī)專業(yè)教師采用的都是單一的講授,即教師按章節(jié)去講,學(xué)生被動去聽,所謂的“灌鴨”式的教學(xué)方法,把知識一味灌輸給學(xué)生,讓你去死記硬背,完全靠記憶,在學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生是被動的,完全忽視了“學(xué)”的作用,那么教學(xué)效果也就可想而知。在講授過程中也會結(jié)合一些多媒體技術(shù)手段。比如應(yīng)用課件。學(xué)生通過接受在根據(jù)教師的指導(dǎo)按部就班的進(jìn)行操作。通常情況下跟其他學(xué)科的學(xué)習(xí)方法沒有本質(zhì)的區(qū)別。而大多數(shù)學(xué)生也都是邊學(xué)邊忘,導(dǎo)致走上工作崗位之后依舊得重新開始學(xué)起。根本不能實現(xiàn)職業(yè)教育的培養(yǎng)目標(biāo)。
五、計算機(jī)教學(xué)方法的創(chuàng)新
(一)強(qiáng)化實踐教學(xué)。美國華盛頓兒童博物館的墻上寫有一名格言:“我聽到的會忘記,我看到的能記住,我做過的才真正明白?!碧貏e是計算機(jī)專業(yè)的學(xué)生,更要注重動手能力的培養(yǎng)。比如《計算機(jī)組裝與維修》這門課實踐性很強(qiáng),如果不是讓學(xué)生親眼看到、親自動手操作,他們是不會明白、不會記住的。大部分學(xué)生對電腦很熟悉,有的學(xué)生甚至天天接觸電腦。但是電腦的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是什么樣,它都是由哪些配件組成的,它們各自都有哪些功能?對于這些學(xué)生知道的可能就甚少了。所以教師應(yīng)該將課堂移到實驗室去,將學(xué)生分成2~3人一組,每小組一臺電腦,每節(jié)課都讓學(xué)生有動手的機(jī)會。學(xué)生能組裝電腦、且能迅速找出故障,再回頭講理論,學(xué)生容易融會貫通。
(二)設(shè)計典型案例,實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容再創(chuàng)造。首先,教學(xué)案例要能理論聯(lián)系實際。理論知識的學(xué)習(xí)是非常必要的,但是理論知識的學(xué)習(xí)往往又是枯燥乏味的。一個成功的教學(xué)案例往往能把一些基本的理論知識貫穿其中,而且又生動活潑,能吸引人。而結(jié)合計算機(jī)課程的特點(diǎn),一個成功的教學(xué)案例還必須具有一定的實用性,能夠解決一個實際問題。例如,在《圖像處理》這一課中,結(jié)合學(xué)生的實際情況,讓他們制作自己的“電子畫冊”,即能通過實例的制作掌握大量理論知識,也能學(xué)習(xí)到大量的實踐經(jīng)驗,而且還有很高的實用價值。
在教學(xué)過程中,培養(yǎng)學(xué)生產(chǎn)生大量疑問、不受固定模式約束的能力,還要鼓勵學(xué)生學(xué)會大膽猜想、判斷,幫助學(xué)生克服思維定式,讓學(xué)生能夠觸類旁通,舉一反三,開闊思路,提高自主學(xué)習(xí)能力。例如,《圖像處理》課中用PhotoShop制作手機(jī)廣告,可以采用多種方法。教師提出任務(wù),讓學(xué)生思考討論,自己拿出解決方案,最后再來比較綜合。這樣一來,一是讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)知識。二是明確方法的多樣化,防止學(xué)生思想僵化,做到會思考、會創(chuàng)新、會實踐,就會“條條道路通羅馬”。
最后,在教學(xué)案例設(shè)計時要結(jié)合教學(xué)任務(wù),拓寬思考空間。愛因斯坦曾說過:“提出一個問題往往比解決一個問題更重要,因為解決一個問題僅僅是技能而已,而提出新問題,從新的角度去看舊問題,卻需要創(chuàng)造性想象力,標(biāo)志著科學(xué)的真正進(jìn)步?!彼?,教學(xué)案例的設(shè)計要注意留給學(xué)生一定的獨(dú)立思考、探索和自我開拓的余地。計算機(jī)學(xué)科是開放性的、知識更新極快的學(xué)科,在課堂上不可能將一個軟件的所有功能都學(xué)到,也沒必要這樣做。
(三)任務(wù)驅(qū)動教學(xué)。所謂“任務(wù)驅(qū)動法”,就是在組織教學(xué)的過程中,把教學(xué)內(nèi)容分解成若干需要完成的任務(wù),然后以完成每一個具體的任務(wù)為目標(biāo)來組織教學(xué),是學(xué)生在完成任務(wù)的同時學(xué)到知識,掌握操作技能,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生自覺學(xué)習(xí)的習(xí)慣,引導(dǎo)他們?nèi)绾伟l(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題?!叭蝿?wù)驅(qū)動式”教學(xué)法,有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,有利于充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性,創(chuàng)造性,能發(fā)揮教師引導(dǎo)作用,突出學(xué)生的主體地位,體現(xiàn)職業(yè)教育“以能力為本位”的價值取向,掌握計算機(jī)實用知識和操作技能,適應(yīng)社會人才的需求。
“任務(wù)驅(qū)動”教學(xué)法的本質(zhì)就是通過設(shè)置一系列典型的的“任務(wù)”,來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,“驅(qū)動”學(xué)生完成學(xué)習(xí)任務(wù),在“驅(qū)動”學(xué)生完成學(xué)習(xí)任務(wù)時,可以遵循由簡到繁、由易到難、循序漸進(jìn)的原則。這樣便于學(xué)生的思路清晰、也便于知識的系統(tǒng)化。在“任務(wù)驅(qū)動”教學(xué)方法中,任務(wù)設(shè)計是關(guān)鍵環(huán)節(jié),設(shè)計任務(wù)時,要根據(jù)具體的教學(xué)內(nèi)容,認(rèn)真研究教材,列出出計算機(jī)培訓(xùn)操作教學(xué)中要完成的任務(wù),然后布置具體的任務(wù)給學(xué)生。讓他們大顯身手充分發(fā)揮自己的才能,這時學(xué)生總是躍躍欲試,積極性特別高。
在教學(xué)過程中,高職學(xué)校學(xué)生的個體差異較大,學(xué)生的兩極分化明顯,特別是后進(jìn)生在傳統(tǒng)模式下學(xué)習(xí)主動性差,采用“任務(wù)驅(qū)動法”進(jìn)行教學(xué)能使他們明晰學(xué)習(xí)任務(wù),消除惰性思想和依賴心理,從而使人人都能獲得不同程度的提高,“授之以魚,不如授之以漁”,在高職教學(xué)中,計算機(jī)教學(xué)的目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生解決問題,處理問題的能力,而不是學(xué)生能記住多少知識點(diǎn)。
在設(shè)計任務(wù)時,教師是起了關(guān)鍵性作用的,任務(wù)的“優(yōu)”“劣”直接影響教學(xué)的效果,因此要求教師設(shè)計“任務(wù)”時,要注重每一個細(xì)節(jié),每個知識點(diǎn)都要認(rèn)真琢磨,統(tǒng)籌兼顧,力爭使每一個教學(xué)任務(wù)都要具有趣味性、挑戰(zhàn)性,同時還要有可操作性,使學(xué)生在完成一系列“任務(wù)”的同時,掌握了知識和技能。在處理這些任務(wù)時,還能鍛煉學(xué)生解決問題、
【關(guān)鍵詞】非計算機(jī)專業(yè);數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ);課程改革
1 引言
目前民辦高校,在很多非計算機(jī)專業(yè)中,數(shù)據(jù)庫已經(jīng)作為一門重要的基礎(chǔ)課程被列入教學(xué)計劃。同時,非計算機(jī)專業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫時存在邏輯思維觀念薄弱、學(xué)習(xí)主動性差等問題。因此,為了獲得較好的教學(xué)效果,通過分析非計算機(jī)專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)所存在的問題,采取適當(dāng)?shù)恼n程改革來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生能夠熟練掌握數(shù)據(jù)庫的設(shè)計方法和應(yīng)用技術(shù)。
2非計算機(jī)專業(yè)數(shù)據(jù)庫課程教學(xué)中的現(xiàn)狀分析
2.1教學(xué)內(nèi)容與本專業(yè)知識相脫節(jié)
非計算機(jī)專業(yè)數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)課程使用統(tǒng)一的教學(xué)大綱,教師主要講解教學(xué)大綱的內(nèi)容,而理論知識過多且復(fù)雜,無法將學(xué)生所學(xué)專業(yè)與數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù)相結(jié)合,因此不能充分調(diào)動學(xué)生的興趣。多數(shù)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中易出現(xiàn)“停滯不前,無學(xué)習(xí)熱情”的狀況,導(dǎo)致很多學(xué)生認(rèn)為這門課程只是修學(xué)分,沒有實際專業(yè)用途,造成了本課程的“無用論”。
2.2 學(xué)生自學(xué)能力培養(yǎng)方面不足
隨著數(shù)據(jù)庫課程重要性日益突出,民辦院校非計算機(jī)專業(yè)學(xué)生普遍動手實踐能力較為薄弱,邏輯思維不強(qiáng),畏難思想較嚴(yán)重,在學(xué)習(xí)過程中缺乏主動參與實踐的意識。由于大都是非計算機(jī)專業(yè)學(xué)生加上課時較少,課程進(jìn)度較快,導(dǎo)致學(xué)生只停留在理論知識記憶的層面,缺乏實際操作能力,淪為應(yīng)試的工具,沒有達(dá)到預(yù)期學(xué)習(xí)的目的。
2.3 教學(xué)方法和手段單一性
目前,民辦普通高校非計算機(jī)專業(yè)數(shù)據(jù)庫課程的授課方式大多采用CAI課件教學(xué),增加了授課的信息量,但在授課中教師過分依賴課件對教學(xué)質(zhì)量造成影響,比如在涉及關(guān)系數(shù)據(jù)庫,學(xué)生需時間來消化和理解知識點(diǎn),但在授課時,難以做到與學(xué)生互動,學(xué)生思維難以同步,從而導(dǎo)致教學(xué)質(zhì)量下降,無法調(diào)動學(xué)生的積極性。
2.4 考核制度沿襲傳統(tǒng)的應(yīng)試模式
目前民辦普通高校的考核制度仍沿襲傳統(tǒng)的應(yīng)試教育模式,在這種體制下,民辦院校以期末考試成績作為對學(xué)生最終評分的主要依據(jù),造成學(xué)生為考試過關(guān)而學(xué),教師為完成教學(xué)任務(wù)而教。考試結(jié)果并不能體現(xiàn)出學(xué)生對實際的數(shù)據(jù)庫設(shè)計的掌握程度。
3 改革措施
3.1 改革教學(xué)方法,采用綜合式教學(xué)
在教學(xué)過程中,采用“案例教學(xué)+任務(wù)驅(qū)動+面向?qū)I(yè)應(yīng)用”的教學(xué)方法。根據(jù)各專業(yè)的特點(diǎn),面向?qū)I(yè)選擇不同的案例和任務(wù),采用“案例教學(xué)知識點(diǎn)講授項目驅(qū)動式作業(yè)”的教學(xué)模式,提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力,提高教學(xué)效果。
(1)案例教學(xué)。案例教學(xué)法是常見且有成效的教學(xué)方法,尤其在計算機(jī)類課程中應(yīng)用極其廣泛。數(shù)據(jù)庫的理論知識是比較枯燥的,在實例中講解其理論和設(shè)計思想才便于理解和接受[1]。案例教學(xué)的特點(diǎn)是表達(dá)知識直觀、形象、生動,能降低學(xué)生理解消化知識的難度??蓪⒏髡鹿?jié)的內(nèi)容有機(jī)組合,形成教學(xué)案例,一個案例可貫穿整個教學(xué)實踐。
(2)知識點(diǎn)講授。在案例教學(xué)和上機(jī)實踐過程中,給學(xué)生穿插數(shù)據(jù)庫知識,讓學(xué)生理解數(shù)據(jù)庫知識,為后續(xù)任務(wù)開發(fā)奠定基礎(chǔ)。
(3)項目驅(qū)動式作業(yè)。作為項目開發(fā)與教學(xué)案例并行的一個課下作業(yè),鼓勵學(xué)生在理解理論的前提下,將數(shù)據(jù)庫技術(shù)應(yīng)用到解決實際生活中的問題。整個過程始終保持“以任務(wù)為主線、教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體”的教學(xué)模式[2],可極大地調(diào)動學(xué)生的自主學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生分析解決問題的能力。此類作業(yè)可幫助學(xué)生更好掌握數(shù)據(jù)庫技術(shù),培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊精神,提供實踐機(jī)會。
3.2 調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,優(yōu)化教學(xué)手段
數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)是一門應(yīng)用性和實踐性較強(qiáng)的課程。在教學(xué)內(nèi)容的選擇上需根據(jù)學(xué)生的專業(yè)特點(diǎn)有所差異。比如,經(jīng)管系等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較好的學(xué)生,可適當(dāng)講解三級模式、范式等抽象性較強(qiáng)的數(shù)據(jù)庫知識。但藝術(shù)系等專業(yè)學(xué)生,可適當(dāng)刪減這些抽象知識,增加實踐環(huán)節(jié)。
目前民辦高校大多采用CAI課件進(jìn)行多媒體教學(xué),但要從根本上改善教學(xué)效果,可采用小班機(jī)房授課方式,教師在授課的同時可讓學(xué)生同步操作練習(xí),極大程度滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求,增加學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)會。
3.3 增加趣味性,調(diào)動積極性
數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)教學(xué)是相對嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?,增加一些趣味或時事,可一定程度調(diào)動課堂氛圍,提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情。趣味性可從多方面,比如語言風(fēng)趣,實用案例,尤其是在項目題目的自主選擇上。對于學(xué)生的這些選擇,在教學(xué)中應(yīng)該予以支持,并在開發(fā)中予以指導(dǎo),使學(xué)生在快樂輕松的氣氛中完成課程的實踐。
3.4 強(qiáng)化實踐環(huán)節(jié),改進(jìn)考核方法
數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)不僅要讓學(xué)生掌握數(shù)據(jù)庫技術(shù),更重要是培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力、分析解決問題能力;此外還需培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作精神。為此建立一套科學(xué)合理、公正的考核方式尤為重要[3]。目前我們采用機(jī)試60%+40%平時成績作為學(xué)生的課程成績。擬采用上課表現(xiàn)、上機(jī)表現(xiàn)、作業(yè)情況的成績比例為3:3:4來考核評價平時成績。
4 總結(jié)
民辦高校課程教學(xué)改革的目的是為培養(yǎng)應(yīng)用型人才,學(xué)生綜合素質(zhì)的提高是教學(xué)質(zhì)量提高的表現(xiàn)。本文針對該課程教學(xué)現(xiàn)狀分析,根據(jù)學(xué)生專業(yè)特點(diǎn)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,探討了非計算機(jī)專業(yè)學(xué)生數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)課程改革。本課程改革仍存在不足之處,比如學(xué)生分層次教學(xué)不細(xì)致,教學(xué)質(zhì)量評價體系建立不夠完善等。針對不足之處才能更好探索民辦高校課程改革的途徑。
參考文獻(xiàn):
[1]李榮,馮素琴,李朝霞. 非計算機(jī)專業(yè)ACCESS教學(xué)模式改革的研究與實踐[J]. 計算機(jī)時代,2013.6:62-66
【關(guān)鍵詞】案例教學(xué)法;高職教育;實踐性課程
一、什么是案例教學(xué)法
案例教學(xué)法(Case Method),又稱為基于榜樣的學(xué)習(xí)方法
(Model Centered Learning Architecture,MCLA方法),是一種在專家(教師)引導(dǎo)下的獨(dú)立解決實際問題的科學(xué)學(xué)習(xí)方法。在高職計算機(jī)專業(yè)實踐性課程的教學(xué)中開展案例式教學(xué),需要采用具有真實的企業(yè)項目背景的案例來開展教學(xué),并貫穿于整個課堂教學(xué)過程之中。學(xué)生通過這樣的案例實踐,可以掌握實施一個企業(yè)項目所必備的知識,并了解一個完整項目的開發(fā)流程,從而培養(yǎng)進(jìn)行企業(yè)項目開發(fā)的能力。在案例教學(xué)法中,一門課程的學(xué)習(xí)是由若干個按知識點(diǎn)劃分的小的教學(xué)循環(huán)(單元)組成。每個教學(xué)循環(huán)包含三個階段,每個階段為2學(xué)時。第一階段是提出問題。首先由教師提出一個IT行業(yè)或工業(yè)界項目開發(fā)中所需要解決的實際問題;然后由教師帶領(lǐng)學(xué)生分析這一問題,從而得到初步的解決方案,在解決方案中必定會包含新的知識點(diǎn);最后由老師教授該知識點(diǎn)的理論知識。第二階段是有指導(dǎo)的解決問題。教師首先給學(xué)生上機(jī)演示整個問題的實際解決過程,包含推理、計劃編制和程序編制等過程;學(xué)生在老師指導(dǎo)下完成示例問題的分析和求解。第三階段是無指導(dǎo)的解決問題。教師提出一個相類似的或者新的實際問題,由學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識和方法,獨(dú)立或小組合作進(jìn)行分析和解決問題。經(jīng)過若干個教學(xué)循環(huán),學(xué)生不僅學(xué)會了課程所要求掌握的知識,更培養(yǎng)了獨(dú)立分析問題、解決問題的能力以及團(tuán)隊合作精神,逐步養(yǎng)成良好的程序編制風(fēng)格和項目開發(fā)與管理規(guī)范。
二、開展案例式教學(xué)的必要性
(1)計算機(jī)專業(yè)課程的實踐性所決定的。計算機(jī)專業(yè)課程大多數(shù)實踐性很強(qiáng),在教學(xué)和學(xué)習(xí)的過程中,離不開理論聯(lián)系實際的實踐環(huán)節(jié)。高職計算機(jī)專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力,也只有通過實踐教學(xué),才能得到充分的鍛煉和培養(yǎng)。計算機(jī)專業(yè)課程的這種實踐性,決定了它非常適合也很有必要采用案例式教學(xué)方法。(2)深化教學(xué)改革、提高教學(xué)質(zhì)量的需要。教學(xué)改革的重點(diǎn)是教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方式和教學(xué)手段的改革。計算機(jī)科學(xué)發(fā)展迅速,技術(shù)更新也非常快,五年前很新的技術(shù),現(xiàn)在可能已經(jīng)陳舊過時了。高職計算機(jī)專業(yè)的教學(xué),要跟上計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,必須與工程實際相結(jié)合,采用IT行業(yè)或工業(yè)界項目中的實際案例開展教學(xué)。要廢除照本宣科的教學(xué)方法、摒棄死記硬背的考核方式,注重學(xué)生獨(dú)立地分析問題、解決問題能力的培養(yǎng),采用現(xiàn)代化的教學(xué)手段,不斷提高教學(xué)質(zhì)量。(3)轉(zhuǎn)變辦學(xué)模式的需要。目前不少高職院校正在嘗試“訂單式”辦學(xué)模式。學(xué)校根據(jù)企業(yè)的崗位需要與企業(yè)簽訂人才培養(yǎng)協(xié)議,由學(xué)校招收學(xué)生、擬定計劃,組織教學(xué)、實施管理,學(xué)校按企業(yè)的要求培養(yǎng)、考核、選拔學(xué)生?!坝唵问健鞭k學(xué)模式更要求我們大力開展案例式教學(xué)。雖然這些題目也能夠幫助學(xué)生掌握所學(xué)的知識,但由于這些題目往往與工程實際相脫節(jié),學(xué)生在實踐過程中,不能產(chǎn)生真正的實踐體驗,因而不能培養(yǎng)工程實際所需的分析問題、解決問題能力。案例教學(xué)法,根據(jù)企業(yè)的“訂單”,采用具有企業(yè)真實項目背景的案例來開展教學(xué),注重了學(xué)生解決工程實際問題能力的培養(yǎng),確保為企業(yè)輸送合格的“產(chǎn)品”,從而能夠?qū)崿F(xiàn)畢業(yè)生“零距離”上崗。
三、案例式教學(xué)示例
下面以《Visual c++程序設(shè)計》為例,介紹教學(xué)案例的編寫及案例式教學(xué)的過程?!禫isual c++程序設(shè)計》可分為基本語法、基本函數(shù)、常用控件、數(shù)組、過程與函數(shù)、界面設(shè)計、繪圖、數(shù)據(jù)庫、組件技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及文件操作等單元。對于一些知識點(diǎn)較多的單元可以再細(xì)分為子單元,并用相應(yīng)的教學(xué)案例來完成知識點(diǎn)的教學(xué)。例如,對于常用控件單元,可以設(shè)計教學(xué)案例:企業(yè)宣傳相冊。下面詳細(xì)介紹企業(yè)宣傳相冊教學(xué)案例的設(shè)計。案例描述:用Visual c++設(shè)計一個程序,對若干張企業(yè)宣傳圖片實現(xiàn)自動或手動翻閱。第一階段,教師提出問題,帶領(lǐng)學(xué)生分析問題,復(fù)習(xí)并學(xué)習(xí)相關(guān)知識點(diǎn)。教師首先幫助學(xué)生分析案例的要求,并得出問題的解決方案(包括程序界面及交互功能),然后帶領(lǐng)學(xué)生復(fù)習(xí)案例的相關(guān)知識點(diǎn):靜態(tài)變量、字符串函數(shù)、條件及循環(huán)語句,最后給學(xué)生講授本案例所需的知識:LoadPic
ture函數(shù)、圖形控件、命令按鈕控件、標(biāo)簽控件以及定時器控件等。第二階段,教師演示問題解決過程,并指導(dǎo)學(xué)生解決該問題。教師根據(jù)第一階段得出的解決方案,逐步給同學(xué)演示并講解程序設(shè)計的整個過程,包括界面設(shè)計、代碼編寫以及調(diào)試運(yùn)行等。對程序設(shè)計過程中的關(guān)鍵步驟、需要注意的事項以及容易出現(xiàn)的錯誤,教師要給予特別提示。接著學(xué)生模仿教師親自解決這一問題,教師要給予學(xué)生必要的個別指導(dǎo)。教師還要注意編程規(guī)范的講解,幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的編程習(xí)慣。第三階段,教師提出一個類似的實際問題,并明確設(shè)計要求,由學(xué)生運(yùn)用本單元以及以前所的學(xué)的知識和方法,獨(dú)立地進(jìn)行分析和解決問題。本單元可以設(shè)計一個電子時鐘的案例,要求學(xué)生編程實現(xiàn)時間的顯示,并實現(xiàn)定時執(zhí)行程序的功能。最后由教師對學(xué)生的設(shè)計進(jìn)行總結(jié)、講評,并介紹在企業(yè)項目中的實際應(yīng)用,以利于學(xué)生對知識的升華和提高。
四、開展好案例式教學(xué)的必備條件
(1)要求建立一支“雙師型”教師隊伍?!半p師型”教師是指具有扎實的理論知識和較強(qiáng)的實踐能力的教師?!半p師型”是我國職業(yè)教育界對師資提出的基本素質(zhì)要求。顯然,如果沒有一支數(shù)量充足、質(zhì)量較高、具有企業(yè)項目背景的“雙師型”師資隊伍,是不可能開展好案例式教學(xué)的。建立 “雙師型”教師隊伍,可以采取多種方式:一是積極開展產(chǎn)、學(xué)、研活動。有計劃地安排教師到軟件企業(yè)或科研機(jī)構(gòu)進(jìn)行一定時間(一般要半年以上)的實踐,參加企業(yè)或科研機(jī)構(gòu)實際項目的開發(fā)和管理工作,提高教師的實踐能力。鼓勵教師利用業(yè)余時間,參與校內(nèi)外的項目開發(fā)和課題研究工作。二是優(yōu)化改進(jìn)教師隊伍結(jié)構(gòu)。引進(jìn)、聘請本地區(qū)知名軟件企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)或“訂單”企業(yè)的技術(shù)、管理骨干擔(dān)任專業(yè)教師或兼職教師。這些人員往往實踐經(jīng)驗豐富,能夠給學(xué)生帶來大量的實踐知識,但對他們要加強(qiáng)教學(xué)方法的指導(dǎo)。三是鼓勵教師參與技能認(rèn)證。鼓勵教師通過多種途徑獲取一定級別的、與執(zhí)教課程相對應(yīng)的職業(yè)資格證書,特別是
Microsoft、Oracle、IBM、SUN等業(yè)界著名公司的認(rèn)證。要開展好案例式教學(xué),教師們還要轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念,改進(jìn)教學(xué)方法,以適應(yīng)案例式教學(xué)的要求。(2)要求引進(jìn)、編寫全新的教材。高職院校要采用建立學(xué)生實訓(xùn)基地、進(jìn)行合作辦學(xué)等形式,加強(qiáng)與國內(nèi)外以及本地區(qū)著名軟件企業(yè)的聯(lián)系,獲取最新技術(shù)資料。結(jié)合企業(yè)的實際開發(fā)項目,提取出典型的、適合教學(xué)的案例,組織富有實踐經(jīng)驗的軟件工程師與“雙師型”教師聯(lián)合編寫適合案例式教學(xué)的教材。還要注重經(jīng)常性地與國內(nèi)外著名高等院校和IT培訓(xùn)機(jī)構(gòu)的交流與溝通,引進(jìn)他們優(yōu)秀的教學(xué)資料。(3)要求建設(shè)良好的實驗環(huán)境。計算機(jī)專業(yè)課程的實踐性要求高職院校必須配備良好的實驗設(shè)備,案例式教學(xué)更要求學(xué)生要加強(qiáng)實踐。目前各高職院校大多購進(jìn)了一定數(shù)量的實驗設(shè)備,并配備了相應(yīng)的軟件,形成了良好的實驗環(huán)境。對這些設(shè)備要加強(qiáng)維護(hù)、逐步更新,確保實驗的正常開展。(4)要求學(xué)生的積極參與。要向?qū)W生講解案例式教學(xué)的過程和要求,宣傳案例式教學(xué)的優(yōu)越性。要逐步轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方法,變被動式學(xué)習(xí)為主動式學(xué)習(xí),真正成為學(xué)習(xí)的主體。教師在開展教學(xué)時,要由簡到難、由淺入深、循序漸進(jìn),采取引、帶、“逼”等多種方式,讓學(xué)生們在案例式教學(xué)中不斷體會到成功的喜悅,激發(fā)起學(xué)生更高的學(xué)習(xí)興趣。
參 考 文 獻(xiàn)
1.1與學(xué)生知識儲備出現(xiàn)偏差
從生源上講,中職學(xué)生文化基礎(chǔ)差,年齡偏小,對專業(yè)知識生疏,因此,學(xué)生整體分析能力、接受能力、思維能力偏低。進(jìn)入中職之后,課程種類不斷增多,教學(xué)方法較之初中有所不同,教學(xué)進(jìn)度加快,學(xué)生的厭學(xué)情緒漸濃,這導(dǎo)致學(xué)生綜合素質(zhì)普遍不高,學(xué)習(xí)能力差異較大,知識儲備嚴(yán)重不足。面對這樣的生源,在進(jìn)行計算機(jī)專業(yè)課程教學(xué)選擇案例時,如果不仔細(xì)考慮學(xué)生現(xiàn)有的知識儲備,脫離實際,僅為案例教學(xué)而案例教學(xué),結(jié)果往往適得其反。如對中職高一學(xué)生傳授“C語言程序設(shè)計”中的指針與堆棧等內(nèi)容,只會降低學(xué)生對程序設(shè)計類課程的興趣,增加學(xué)生專業(yè)課程學(xué)習(xí)的畏難情緒。
1.2與學(xué)生興趣熱點(diǎn)出現(xiàn)偏向
中職學(xué)生的年齡一般為15~18歲,屬于青年初期,是身心發(fā)展最迅速、最旺盛、最關(guān)鍵的時期,也是各年齡發(fā)展階段的最佳時期,又稱為人生的黃金時代。這個階段的學(xué)生興趣熱點(diǎn)非常年輕化,比如喜歡游戲,尤其是過關(guān)升級類游戲,渴望在虛擬世界里提前獲得成功的體驗;比如喜歡形象性、應(yīng)用型、生活型知識,因此我們的案例應(yīng)該符合貼近學(xué)生、貼近生活、貼近實際的“三貼近”原則。如對“C語言程序設(shè)計”的案例教學(xué),只是選一些數(shù)學(xué)內(nèi)容作為案例,會與學(xué)生的興趣點(diǎn)出現(xiàn)偏差,難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,他們只會被動地接受,而不能主動接納,這與教學(xué)的初衷背道而馳。
2從模仿到創(chuàng)新:案例教學(xué)三步曲
從模仿到創(chuàng)新是一個循序漸進(jìn)的認(rèn)知過程,也是案例教學(xué)法計算機(jī)專業(yè)課程中實施的三個主要層次:完全模仿案例、變通知識案例、思維創(chuàng)造案例。
2.1基本案例—從完全模仿中完成知識的積累
人的一生都在學(xué)習(xí)和模仿,這是人最基礎(chǔ)也是最重要的認(rèn)知規(guī)律。對熟練掌握一個陌生的知識或一項生疏的技能,第一步就是模仿,以完成必備知識的原始積累。通過觀察、選擇、模仿成熟案例,在模仿中吸取知識,培養(yǎng)提高自身的技能,即“看中學(xué)”積累階段。學(xué)習(xí)積累是模仿創(chuàng)新中的核心,也是創(chuàng)新得以實現(xiàn)的重要基礎(chǔ)。這樣可以達(dá)到時間短、效率高的教學(xué)效果。計算機(jī)專業(yè)課程在選擇完全模仿案例時,要選擇那些便于學(xué)生模仿的案例,這需要教師在案例的選編上,要遵循以下幾個原則。首先是“生活化”原則。這樣的案例有利于貼近學(xué)生生活,引起學(xué)生共鳴,提高關(guān)注度。比如學(xué)習(xí)“Photoshop圖像處理”時,選擇生活中常見的電影海報、熱點(diǎn)電視節(jié)目海報、飲料、食品廣告等案例,這些案例在現(xiàn)實生活中運(yùn)用廣泛、隨處可見,學(xué)生接觸后感到親切熟悉,認(rèn)同感十足,同時案例比較有實用性。
其次是“短而精”原則。中職學(xué)生普遍缺少足夠的耐心,對于一個知識點(diǎn),不愿花長時間去實踐,因此用于模仿的案例必須短小精悍,對于一節(jié)45分鐘的課程,學(xué)生模仿所花的時間不能超過25分鐘,一個案例中的知識點(diǎn)不能超過兩個,最好是一個。如“網(wǎng)絡(luò)技術(shù)”中“雙絞線制作”采用案例教學(xué)時,案例就是教師示范加視頻教學(xué),讓學(xué)生在15~25分鐘內(nèi)學(xué)會水晶頭的制作,并重復(fù)練習(xí),而水晶頭的兩種接法則不適宜一同教學(xué)。最后是“易展現(xiàn)”原則。中職學(xué)生大多數(shù)是經(jīng)過中考落選普高的學(xué)生,心理早已蒙上了一層失敗的陰影,他們需要認(rèn)同感,更需要獲得成功的體驗。因此,計算機(jī)專業(yè)課程在完全模仿的階段時選擇的案例一定要利于展示,每一節(jié)課都能讓學(xué)生看到自己的成果,都能體驗到成功的快樂。如對于“網(wǎng)頁設(shè)計與制作”中的SQL內(nèi)容,如果展現(xiàn)的是含有SQL語句或者ASP語句的網(wǎng)頁代碼,學(xué)生之間不容易相互交流與對比;如果展現(xiàn)的是語句執(zhí)行生成的頁面,展現(xiàn)的內(nèi)容更加形象,學(xué)生更容易獲得成就感。根據(jù)以上三個原則選擇和編創(chuàng)出來的案例更能滿足學(xué)生初步學(xué)習(xí)的要求,通過完全模仿快速完成知識的積累。
2.2復(fù)雜案例—從知識變通中完成技巧的領(lǐng)會
在完全模仿案例教學(xué)的過程中,學(xué)生掌握了一定的知識,但依然處于“知其然不知其所以然”的階段。為了讓學(xué)生領(lǐng)會、掌握知識應(yīng)用的技巧,需要通過多個新案例來組織教學(xué),但這類案例難度的跨度不宜過大,要盡可能通過已學(xué)知識的變通來形成新的案例。
(1)變通素材、參數(shù)。對于單一知識點(diǎn)、固定模式內(nèi)容的案例,可以通過改變案例中的素材和參數(shù)來形成新案例,這類案例應(yīng)用的方法不變,可以由一個案例派生出多個案例,但萬變不離其宗,主要是為了幫助學(xué)生完成掌握結(jié)構(gòu)、訓(xùn)練技巧,增加熟練程度。如在“Photoshop圖像處理”中關(guān)于配色的教學(xué),在初步教學(xué)的案例中學(xué)生已經(jīng)掌握圖片色彩三要素的調(diào)整方法,在新的案例中,讓學(xué)生對同一張風(fēng)景照片分別配色成紅、橙、黃、綠、藍(lán)、紫、白、黑、銀、金等不同的色調(diào),通過課堂展現(xiàn)后,學(xué)生會對比出冷暖色調(diào)、亮暗色調(diào),并能根據(jù)主題選擇不同的色調(diào)。這樣,通過改變案例中的一個參數(shù),學(xué)生既掌握了改變色調(diào)的方法,更學(xué)會了根據(jù)不同主題選擇色調(diào)。再如“Flas技術(shù)”課程中關(guān)于形狀變形的動畫案例,初步案例時將正方形變成圓形,在新的案例中,改變原有的素材,將圖形變通為“公雞”和“山羊”,兩種動物之間的變形既增加了案例的趣味性,同時也讓學(xué)生掌握了形狀變形“控制點(diǎn)”應(yīng)用的核心技巧。
(2)變通環(huán)境、結(jié)構(gòu)。對于有些技能實訓(xùn)型課程,技巧的掌握更加依賴于多種不同案例的訓(xùn)練,我們可以通過變通初步案例中設(shè)置的工作環(huán)境、硬件平臺結(jié)構(gòu)等方面來實現(xiàn)。這樣既可以節(jié)約實驗實訓(xùn)的準(zhǔn)備時間,又增加了新案例的應(yīng)用。BIOS設(shè)置是“計算機(jī)組裝與維修”的重要知識點(diǎn),在初步案例中,學(xué)生已經(jīng)學(xué)會了聯(lián)想電腦PhoenixBIOS的進(jìn)入與修改方式,為了擴(kuò)大學(xué)生知識面,我們需要準(zhǔn)備多種不同案例來幫助學(xué)生掌握BIOS設(shè)置修改的技巧,因此可以通過變通原有案例中的環(huán)境—不同品牌電腦、不同類型主板,形成多個案例供學(xué)生實訓(xùn)。“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)”中交換機(jī)的配置是重要實訓(xùn)內(nèi)容,如學(xué)生已經(jīng)通過初步案例掌握兩臺交換機(jī)的VLAN劃分、端口劃分、鏈路聚合等知識,通過變通案例的硬件結(jié)構(gòu),將兩臺交換機(jī)變成三臺,將24換機(jī)變成16換機(jī)形成新的教學(xué)案例,既沒有增加案例的難度,又通過不同案例的訓(xùn)練掌握了交換機(jī)配置的技巧。
(3)變通途徑、方法。對于一些計算機(jī)專業(yè)課程的教學(xué)案例,可以通過變通途徑和方法來形成新的案例,這些案例中實現(xiàn)的途徑、運(yùn)用的方法原理相同,目的一致,可以幫助學(xué)生掌握方法運(yùn)用的技巧,提高教學(xué)效率。如“計算機(jī)組裝與維修”中采用Ghost安裝操作系統(tǒng)是中職計算機(jī)專業(yè)的必備實訓(xùn)技能,在原有案例中學(xué)生已經(jīng)學(xué)會光盤版的系統(tǒng)安裝,通過變通安裝的途徑,分別采用硬盤Ghost、U盤Ghost等方法形成新的教學(xué)案例,這與原有案例的途徑不同,但原理相同,難度跨越不大,學(xué)生可以掌握更多的系統(tǒng)安裝方法。再如在“影視后期處理”中利用AE實現(xiàn)摳像技術(shù)是重要實訓(xùn)內(nèi)容,學(xué)生在先前案例中掌握了用ColorKey線性顏色鍵控工具進(jìn)行摳像的方法,在此基礎(chǔ)上,變通實現(xiàn)摳像的方法(如用Extract抽取鍵控、ColorRange顏色范圍鍵控、SpillSuppressor溢出控制等)生成新的案例來幫助學(xué)生掌握摳像的技能。
2.3創(chuàng)新案例—從技巧應(yīng)用中完成思維的創(chuàng)新
案例教學(xué)的最終目的是在通過知識累積、技巧掌握兩輪案例的模仿訓(xùn)練中實現(xiàn)超越,用新穎、實用、高效的思維來創(chuàng)造新的案例,甚至成為別人研究的經(jīng)典案例,這是案例教學(xué)實施的最高層級。在這個階段教師選擇案例時沒有定式,而是像客戶一樣提出要求和目標(biāo),讓學(xué)生根據(jù)已有的知識儲備和技巧,迸發(fā)出思想的火花,產(chǎn)生創(chuàng)新的思維,用新的方法、新的理念、新的內(nèi)容完成案例實踐。教師只需要提供案例實現(xiàn)過程中所需要的各項條件。如“Photoshop圖像處理”中關(guān)于海報設(shè)計的教學(xué)內(nèi)容,經(jīng)過前面兩次完整案例作品的學(xué)習(xí)與制作,學(xué)生已掌握了海報制作的基本技巧,在最后一個案例的教學(xué)中給學(xué)生布置創(chuàng)作自己個性作品的任務(wù)。教師給出“校園禁煙”的主題,讓學(xué)生獨(dú)立或小組合作完成從圖片的選擇、整理到海報制作的整個過程,教師給學(xué)生提供自主學(xué)習(xí)的各種條件,如Adobe官方網(wǎng)站、圖像處理論壇等資源型自主學(xué)習(xí)空間,學(xué)生自主創(chuàng)作的方法更多,空間更廣,水平隨之上升得更高。這一案例的采用大大提高了學(xué)生的各項操作技能、創(chuàng)作能力,同時培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、審美能力。這些案例整理后可以通過編輯成冊、專題展覽等方式來展示,提高學(xué)生成就感。再如,許多威客網(wǎng)站(如豬八戒網(wǎng))會有許多關(guān)于計算機(jī)作品制作的需求,從網(wǎng)站的設(shè)計制作到動畫的創(chuàng)作,從工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計到企業(yè)整套VI設(shè)計,學(xué)生可以利用這些案例的訓(xùn)練來提高計算機(jī)專業(yè)的實戰(zhàn)水平。還可以幾名學(xué)生小組合作,組成設(shè)計團(tuán)隊,積極參與威客的工作,增加成功的幾率,提高團(tuán)隊設(shè)計的美譽(yù)度。
3總結(jié)
作為計算機(jī)相關(guān)專業(yè)核心基礎(chǔ)課程,離散數(shù)學(xué)在國內(nèi)外大學(xué)計算機(jī)專業(yè)教學(xué)中均受到充分的重視。近年來,計算機(jī)專業(yè)離散數(shù)學(xué)課程的教學(xué)改革受到國內(nèi)各高校關(guān)注,更多地注重應(yīng)用信息技術(shù)輔助于教學(xué)過程,并結(jié)合計算機(jī)學(xué)科背景、計算機(jī)專業(yè)應(yīng)用開展教學(xué),如在教學(xué)中引入數(shù)學(xué)實驗或數(shù)學(xué)建模、網(wǎng)絡(luò)精品課程、雙語教學(xué),以及近年來的MOOC課程等。同時,眾多的學(xué)校也在教學(xué)思想、方法上進(jìn)行改革,包括在教學(xué)過程中融入程序設(shè)計、應(yīng)用案例、數(shù)學(xué)建模以及數(shù)學(xué)文化等。這些教學(xué)改革措施取得了一定的效果,但針對目前計算機(jī)專業(yè)教學(xué)面臨的就業(yè)問題、學(xué)科專業(yè)創(chuàng)新思維培養(yǎng)、課程教學(xué)學(xué)時限制等,離散數(shù)學(xué)課程教學(xué)還存在一系列需要探討的問題。注意到,這些教學(xué)改革能夠增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與學(xué)習(xí)信心,強(qiáng)化學(xué)習(xí)過程。但根據(jù)我們多年的教學(xué)實踐,從離散數(shù)學(xué)課程的理論性強(qiáng)、抽象程度高的特點(diǎn)以及學(xué)生學(xué)習(xí)該課程時的基礎(chǔ)等方面分析,這些教學(xué)改革措施實施并不容易,難以達(dá)到預(yù)期的效果,甚至可能出現(xiàn)本末倒置的情況。特別是網(wǎng)絡(luò)課程學(xué)習(xí)、動畫輔助教學(xué)等教學(xué)效果并不理想,這是有離散數(shù)學(xué)課程特點(diǎn)決定了的。我們認(rèn)為要從計算機(jī)專業(yè)學(xué)科體系高度出發(fā)思考如何進(jìn)行研究性教學(xué),要抓住計算機(jī)學(xué)科發(fā)展規(guī)律、離散數(shù)學(xué)課程特點(diǎn),以增強(qiáng)學(xué)生理論知識、抽象思維能力、邏輯思維能力、自主學(xué)習(xí)能力,以及理解計算機(jī)科學(xué)核心思想和方法為目標(biāo)進(jìn)行教學(xué)改革。本文在分析各類教學(xué)改革措施基礎(chǔ)上,探討新時期下離散數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)模式。
二、離散數(shù)學(xué)教學(xué)模式
基于現(xiàn)有的研究基礎(chǔ)與教學(xué)實踐經(jīng)驗,筆者認(rèn)為,要達(dá)到離散數(shù)學(xué)的主要教學(xué)目標(biāo),需要進(jìn)一步探討如下幾個方面的問題:如何通過應(yīng)用案例有效地增加學(xué)生學(xué)習(xí)興趣?如何有效訓(xùn)練學(xué)生計算思維?如何增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新能力?如何選擇教學(xué)實驗?針對目前國內(nèi)高校計算機(jī)專業(yè)體系安排以及教學(xué)學(xué)時壓縮和增強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力難度較大的現(xiàn)實,筆者認(rèn)為,離散數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該以數(shù)理邏輯、集合論以及代數(shù)結(jié)構(gòu)、圖論為主,同時注重如下幾方面的教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計:應(yīng)用案例、計算思維訓(xùn)練、“本原性學(xué)科問題”導(dǎo)學(xué)設(shè)計等。離散數(shù)學(xué)采取傳統(tǒng)教學(xué)方式與現(xiàn)代計算機(jī)輔助教學(xué)方式結(jié)合的教學(xué)模式是最佳選擇。前者強(qiáng)調(diào)有益于學(xué)生獨(dú)立自主的學(xué)習(xí)思考的教學(xué)過程,后者強(qiáng)調(diào)可以適當(dāng)使用多媒體方式展示有大量文字信息的內(nèi)容給學(xué)生,以節(jié)省時間,讓學(xué)生快速地了解教學(xué)內(nèi)容。特別地,基于歷史上學(xué)科發(fā)展過程的視角的“本原性學(xué)科問題驅(qū)動”教學(xué)模式是一種適宜于離散數(shù)學(xué)課程的教學(xué)模式,主要基于如下兩方面的思考:一方面,離散數(shù)學(xué)課程一般在低年級開設(shè),學(xué)生對計算機(jī)專業(yè)還沒有深入的理解,如果僅僅是提供離散數(shù)學(xué)課程中邏輯性、抽象性非常強(qiáng)的概念、性質(zhì)給學(xué)生,會使得學(xué)生在思維與方法上脫離計算機(jī)科學(xué)專業(yè)而導(dǎo)致其學(xué)習(xí)興趣不強(qiáng),從而影響后續(xù)理論與實踐課程的學(xué)習(xí)。在新的就業(yè)形勢下,有必要開展新的教學(xué)模式研究。另一方面,教學(xué)經(jīng)驗表明,學(xué)生對課程相關(guān)主題的研究歷史(相當(dāng)程度上也是計算機(jī)學(xué)科的發(fā)展歷史)和研究具體過程表現(xiàn)出濃厚的興趣,從而啟發(fā)我們,是否可以將學(xué)科本質(zhì)問題或?qū)W科相關(guān)主題的研究或發(fā)展歷史過程與離散數(shù)學(xué)課程的理論教學(xué)結(jié)合起來?希望學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中不僅僅能看到成熟的離散數(shù)學(xué)成果,也能夠看到原始問題,看到計算機(jī)學(xué)科本質(zhì)、計算機(jī)學(xué)科發(fā)展過程,能夠真正理解為什么要學(xué)、學(xué)什么以及怎么學(xué)的問題,能夠積極主動了解、理解或甚至參與學(xué)科相關(guān)問題的提出、發(fā)展的過程,這個過程類似于計算機(jī)科學(xué)家或數(shù)學(xué)家的研究活動過程。因此,研究與設(shè)計來源于歷史、可以反映研究過程并適合于課程教學(xué)的離散數(shù)學(xué)本原性學(xué)科問題是很必要和重要的。
三、離散數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容
目前,國內(nèi)大多數(shù)高校計算機(jī)專業(yè)離散數(shù)學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容主要包括四個部分:數(shù)理邏輯、集合論、代數(shù)結(jié)構(gòu)以及圖論,而國外大部分計算機(jī)專業(yè)離散數(shù)學(xué)課程主要包括數(shù)理邏輯(證明方法)、集合、圖論、離散概率以及組合數(shù)學(xué)部分基礎(chǔ)或算法分析等內(nèi)容,少數(shù)還討論數(shù)論。國內(nèi)有少部分高校采用國外教材從而在教學(xué)內(nèi)容上與后者一致,前者更合適國內(nèi)計算機(jī)專業(yè)教學(xué)體系,并能更好地銜接研究生考試。整體上,國內(nèi)高校離散數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時安排上是比較統(tǒng)一的,適合國內(nèi)絕大部分高校計算機(jī)專業(yè)的實際情況。
1.應(yīng)用案例設(shè)計
應(yīng)用案例教學(xué)在離散數(shù)學(xué)教學(xué)中已受到相當(dāng)程度的重視,但如何選擇案例仍然值得研究。教學(xué)案例應(yīng)該是能夠很好地融合到理論學(xué)習(xí)中,學(xué)生通過課堂教學(xué)、課外自學(xué)逐步了解、理解案例的理論背景以及學(xué)科思想與方法。但限于當(dāng)前學(xué)生學(xué)習(xí)任務(wù)重,自學(xué)時間少,具體分析討論的案例應(yīng)該精而少。例如,筆者近年教授的計算機(jī)專業(yè)學(xué)生的專業(yè)方向是信息安全,便設(shè)計了如下的教學(xué)案例:圖論應(yīng)用案例描述:軟件水印因為其種類繁多、檢測和分析困難而成為研究的熱點(diǎn)之一,尤其是抗攻擊能力較好的動態(tài)圖軟件水印特別受到關(guān)注。動態(tài)圖水印是由Collberg和Thomborson提出的一種基于圖論的軟件水印技術(shù),DGW的基本思想是用一個圖的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來表示水印數(shù)據(jù),當(dāng)輸入一個特定的序列后可以觸發(fā)后該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在程序運(yùn)行時動態(tài)創(chuàng)建,從而提取出圖的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)得到水印數(shù)據(jù)。實現(xiàn)動態(tài)圖軟件水印的基本步驟略。相關(guān)問題:①分析圖基礎(chǔ)概念與圖的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)定義;②定義圖結(jié)構(gòu)與水印映射關(guān)系;③圖的遍歷;④設(shè)計一種圖結(jié)構(gòu)與映射關(guān)系,使得動態(tài)圖軟件水印擁有更高的數(shù)據(jù)率,從而獲得更好的隱蔽性和魯棒性;⑤定義圖的Catalan數(shù)。該案例具有如下特點(diǎn):①是計算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域當(dāng)前研究前沿?zé)狳c(diǎn);②可以擴(kuò)展到遙感影像數(shù)字水印,這有著學(xué)校特色與交叉學(xué)科優(yōu)勢;③本案例主要涉及到圖論多個知識點(diǎn),并可以擴(kuò)展到代數(shù)結(jié)構(gòu)部分,是理論知識與應(yīng)用融合的典型案例。
2.計算思維訓(xùn)練
計算思維是運(yùn)用計算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念進(jìn)行問題求解、系統(tǒng)設(shè)計、以及人類行為理解等涵蓋計算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動。計算機(jī)專業(yè)學(xué)生對計算思維的學(xué)習(xí)要求更高,這更有利于理解與應(yīng)用計算機(jī)理論、方法與技術(shù),更有利于開展創(chuàng)造性工作。離散數(shù)學(xué)課程的特點(diǎn)決定其在培養(yǎng)學(xué)生計算思維過程中將起到重要作用。例如,傳統(tǒng)離散數(shù)學(xué)教學(xué)中,在介紹圖論起源即K?nigsberg七橋問題時,常常僅作為歷史故事以及從建模角度引入圖論,而從計算思維角度,考慮從解決問題的層次進(jìn)行分析,將清晰、抽象地描述該問題,并特別地該問題的解決方案表示為一個信息處理的流程。這樣,在保證相當(dāng)充分且必要的理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,展現(xiàn)給學(xué)生的是一個完整的計算機(jī)科學(xué)最為核心的思維方式,可以有效地訓(xùn)練學(xué)生計算思維,并增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣。
3.本原性學(xué)科問題示例
下面是一部分“本原性學(xué)科問題”示例。①從數(shù)學(xué)到命題邏輯:介紹亞里士多德、布爾、弗雷格以及羅素等對數(shù)理邏輯發(fā)展所做的工作;②符號邏輯代數(shù):學(xué)習(xí)了解布爾、維恩以及皮爾斯等在符號邏輯的提出、發(fā)展到成熟的過程;③哈夫曼編碼:介紹哈夫曼提出哈夫曼編碼的歷史背景與詳細(xì)過程,以及其應(yīng)用模式;④網(wǎng)絡(luò)與生成樹:主要基于凱萊的工作介紹樹的提出、分析模式,特別是凱萊定理的提出與證明;⑤代數(shù)學(xué)中的抽象:拉格朗日、柯西、凱萊為早期群理論所做的工作;⑥七橋問題與歐拉回路:基于早期歐拉的論文完整呈現(xiàn)歷史上七橋問題的提出到求解的完整過程;⑦Icosian游戲于哈密爾頓回路:呈現(xiàn)Icosian游戲中的離散數(shù)學(xué)思想。
四、結(jié)論