程序设计实践与分析课程建设的改革与探索

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摘要:本文针对程序设计实践与方法重点课程建设,分析原教学方式、实践教学中的不足,在课程内容设置、教学方法改革、实验内容安排、课程设计以及教学环境的改善等方面,提出改进方法,并着重介绍达到本课程教学目的采取的具体措施。

关键词:课程建设;教学内容;教学方法;实践教学;教学环境

1课程建设的任务与目标

对于应用型本科院校,培养合格的高级程序员是计算机科学与技术专业和软件工程专业的培养目标之一。程序设计实践与分析课程是继程序设计基础、数据结构和面向对象程序设计之后开设的一门课程,其目的是让学生在低年级时即学会使用当前流行的编程平台,初步掌握中型程序设计的基本方法和理念,提高学生编写程序的兴趣,为其早日进入软件公司实习打下基础。

由于本门课程开设时间不长,所以,在课程建设之前,教学内容和教学方法与程序设计语言区别不大,因此,不能体现开设该门课程的本意。

在该门课程的建设过程中,我们不断实践、探索,在课程内容设置、教学方法改革、实验内容安排、课程设计以及教学环境改善等方面做了一些探索性工作,下面介绍其相关内容[1]。

2理论教学

根据多年的教学实践并参考其他院校的培养计划,我们在第4学期开设该课程,3.5学分,64学时(48理论学时+16实践学时)另外,有1周的课程设计。课程采用VisualC#.NET2008和SQLServer2005为平台,在学生掌握了面向对象程序设计的思想后,掌握可视化编程平台的使用,重点是进行实例分析,这可以使学生掌握正确的开发手段,了解软件开发的主要过程,为学生尽早掌握软件开发方法打下基础。

2.1课程内容设置

程序设计实践与分析是一门承上启下的课程,学生已经初步具备了程序设计能力和面向对象程序设计的思想,因此,该课程的重点不再是程序设计能力及面向对象程序设计的培养,而是转向让学生尽快掌握可视化、网络化编程平台,初步掌握利用软件工程的方法进行软件项目的分析、设计、实现和维护的能力。

课程内容及学时分配如表1所示。

2.2教学方法改革

教学方法是提高教学质量的关键环节之一,是教育思想、教育观念在教学过程中的体现,是一种经验的积累。根据多年的实践,我们突破了传统教学方式的束缚,综合利用任务驱动教学法、案例教学法、问题式教学法和讨论式教学法,提高学生的学习兴趣,取得了明显的成效。

2.2.1任务驱动教学法

任务驱动教学法是一种建立在建构主义基础上的教学方法。它强调教学活动应该通过设计一项重大任务或问题以支撑学习者积极的学习活动,帮助学习者成为学习活动的主体。设计真实的、具有挑战性的、开放的任务环境和问题环境,诱发、驱动并支撑学习者探索,同时,对教学内容和教学过程进行反思与调控。

所谓“任务驱动”是学习者通过完成教师布置的任务,将自己所学的知识与技能真正内化。其中,任务蕴含了学习者应该掌握的知识与技能,也蕴含了学习者需要的能力训练要求。学习者完成任务的过程应该是一个不断提出问题、解决问题的过程,学习者的学习过程必须与任务的主题相结合。

在该门课程的教学过程中,教师要在不同的教学阶段给学生提出不同的任务,并由学生自己提出设计方案,在以后的实践教学和开放式实验环境中完成任务。学生在方案设计过程中,主动查阅大量参考书,很自然地掌握了相应的理论知识,学会了提出问题、解决问题的科学思考方法。教师在学生完成任务后,对学生的完成情况进行点评,帮助学生分析存在的问题,使学生得到进一步地提高[2]。

2.2.2问题式教学法

问题教学法是由教师提出问题,激发学生积极思考,引导学生根据已有知识和经验,通过推理来获得知识的教学方法。即教师提出问题―学生思考问题―学生回答问题―教师再提出问题,由此,构成教师引导学生独立思考、积极主动地获得探求问题的答案。问题教学法从其心理机制看属于探究性的,使用这种方法时,学生掌握的知识不是教师直接提供的,而是教师引导学生去发现的。因此,它有利于激发学生的思维活动,调动学习的积极性,这有利于培养学生独立思考能力和语言表达能力。

教学中,我们首先要明确发问的目的,要根据教学内容、教学过程的实际需要和学生的实际情况来选择问题。值得重视的是,选择问题时,应注意应用性、启发式、激励性的问题,以激发学生进行较高水平的思维。即在“是什么”和“为什么”之间,应更多地选择富有启发性的“为什么”类的问题,而避免简单化的“是什么”类的问题。

教学中的问题可作如下分类。

(1) 复习式问题:通过师生问答形式以帮助学生复习、深化、系统化已学的知识。

(2) 启发式问题:通过提出学生未思考过的问题,引导学生深入思考和积极探求新知识。

(3) 诊断性问题:通过提出问题估计学生对某项学习内容已达到的水平,了解教学效果。

(4) 激励性问题:通过提问激励学生参与学习活动,激发学生学习兴趣,控制学生的行为。

2.2.3案例教学法

案例教学法即围绕一定的教学目的,把现实中真实的情景加以典型化处理,形成供学生思考分析和决断的案例(通常为书面形式),通过独立研究和相互讨论的方式来提高学生分析问题和解决问题的能力的一种方法。

老师在课前要做好充分的准备,收集典型案例,并加以分类和整理,然后布置给学生。学生对已掌握的资料进行分析,归纳相似性、寻找差异性。教师将分析案例的 “”交给学生,让学生运用所掌握知识,甚至是课外知识去分析问题,讨论解决方法。教师此时所起的作用类似 “导演”,对学生的分析、讨论不作过多干预、不作过多评论,充分尊重学生的观点、想法,并对这些观点加以归纳和总结。

2.2.4讨论式教学法

讨论式教学法在教学法体系中占有重要地位。利用讨论式教学法组织教学,教师作为“导演”,对学生的思维加以引导和启发。学生在教师指导下进行有意识的思维探索活动,始终处于“问题―思考―探索―解答”的积极状态。由于看问题的方法不同,学生会从各个角度、各个侧面揭示基本概念的内涵和基本规律的实质,就不同观点和看法展开讨论时,学生会受到强烈的外部刺激,它可以引起学生的兴趣,吸引学生的注意力,从而产生自主性、探索性和协同性的学习。这样的教学方法无疑是体现“教师为主导,学生为主体”的教学思想。

3实践教学

实践教学是本门课程的重要环节,在实验项目的安排上,充分体现程序设计的分析过程,通过安排两个小型系统的实验,使学生了解程序设计语言实验与系统分析的区别,并使其在系统设计能力上有质的飞跃。在实践教学方式上,采用任务驱动教学法,充分调动了学生的学习积极性。

3.1实践教学内容

该课程是一门实践性强的课程,设置教学内容的指导思想就是加强实践性教学环节。因此,该课程安排课内16学时、课外32学时的实验,实验内容如表2所示。

3.2实践教学方法

在实践教学中,我们采用任务驱动式教学方法,即设计题目只有设计目标,而没有具体实现细节,其细节需要学生根据设计目标,充分发挥自己的想象力,设计一个具体的项目。如果不能在实验学时中完成任务,学生可以在开放式实验环境中利用业余时间进行。

两年的实践使学生的程序设计能力、系统分析能力上都得到了较大的提高。

3.3课程设计

课程设计属于综合性创新实验,在整个课程的课堂理论教学和课程实验完成后,根据课程的特点和内容,教师设计出综合整个课程的创新实验。学生利用业余时间在教师的指导下独立完成实验。课程设计可以培养学生运用课程专业知识分析、解决实际问题的能力以及对专业知识的综合应用能力,它在整个实践教学体系中占有非常重要的地位。