實驗課程設計范文
時間:2023-04-10 05:05:03
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篇1
用Authorware繪制數(shù)學圖像,制作教學演示課件,非常簡潔直觀,尤其用在抽象的數(shù)學教學中,能有效地提升教學效果和質量。Authorware只提供了簡單的繪圖工具,Math類函數(shù)也只能繪制出簡單的圖像,在數(shù)學教學中,繪制圖像通常采用描點法,即在坐標系中標出主要的點,再用曲線把這些點連接起來。本實驗要求:在Authorware7.02中文環(huán)境下,用幾何描點法演示正弦三角函數(shù)。
1實驗課程設計任務分析
本實驗主要是利用計算機演示出代表正弦值的線段平移過程,并演示正弦曲線的描繪過程。根據(jù)屏幕來確定坐標系,默認情況下可以?。?00,200)為坐標原點。在Y軸的左側繪制單位圓,圓心在X軸上,半徑為R,設圓上任意點與圓心的連線和水平方向的夾角為α,則該點的坐標為(Rcosα,Rsinα)。
2實驗課程設計實現(xiàn)
(1)畫單位圓新建一個文件,命名為“正弦曲線.a7p”;向流程線上添加一個計算圖標,命名為“坐標”,輸入如圖2所示代碼:再添加兩個計算圖標,分別命名為“畫圓”和“畫線”,輸入圖3和圖4所示代碼:此時,在(200,200)坐標處繪制了一個單位圓。
(2)描點在流程線上添加一個交互圖標,命名為“開始”,拖動兩個群組圖標作為它的交互分支,分別命名為“演示”和“退出”,選擇按鈕交互類型。雙擊“演示”群組圖標,按圖5所示添加相應的圖標并輸入代碼。運行程序,出現(xiàn)如圖6所示效果。
(3)連線雙擊打開圖5所示的“演示”群組圖標,在流程線上添加一個計算圖標,命名為“畫輪廓線”,輸入圖7所示代碼。關閉計算圖標,重新運行程序,便可直觀的顯示正弦曲線的繪制過程,效果圖如圖8所示。
3結語
篇2
開設經濟學實驗課程,可以改變經濟學課程主要以課堂講授為主的單一教學模式,使理論知識動態(tài)化、具體化、過程化,使學生真實感受到所學知識的真實性和實用性,增強對相關經濟理論的深刻理解和融會貫通,提高解決實際問題的能力,激發(fā)主動創(chuàng)新精神,有效提高學生參與競爭的實力。經濟學實驗課程的開設,是我國高等院校經濟學及相關學科教學觀念、教學手段、教學方式改革與創(chuàng)新的重要途徑之一。
經濟學教學中的經濟學實驗是一種專門用來幫助學生理解經濟學原理的互動、簡短的游戲(不僅僅是游戲)。由教師依據(jù)經濟學原理設計特定場景,通過對現(xiàn)實經濟社會的模擬使學生置身其中,讓學生在親身體驗中學習經濟學原理,并通過參與者和觀測者的雙重身份,激發(fā)學生對于經濟事件的好奇心,鼓勵學生利用經濟學原理思考解釋現(xiàn)實經濟。
經濟學實驗與物理、化學實驗一樣,主要包括實驗設計、選擇實驗設備和實驗步驟、分析數(shù)據(jù)和報告結果等環(huán)節(jié)。具體來講,經濟學實驗課程的設計,需要確定研究的經濟問題,依據(jù)問題創(chuàng)建實驗條件。這個過程需要確定實驗條件的一些基本要素,并且選擇和確定哪些因素應作為需要處理的因素,哪些因素會干擾實驗結果,如何對其進行控制等。根據(jù)實驗條件,準備實驗說明,使學生能夠充分理解實驗的目的、條件和操作的具體過程。為了對實驗設計的有效性進行檢驗,應先進行測試性實驗,并根據(jù)測試的結果改進實驗條件和實驗說明。
篇3
摘 要 本文在調研分析高校機械專業(yè)課程的基礎上,分析總結機械類專業(yè)課程的實驗與課程設計教學環(huán)節(jié)中存在的問題,從教學體系、內容、方法和手段等方面,對機械類專業(yè)課程的實驗與課程設計教學進行了綜合改革探索,表明這些教學改革措施對提高機械類學生的工程思維和工程能力效果顯著。
關鍵詞 綜合教學改革 課程實驗 課程設計 應用型本科人才
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2015.08.025
On Mechanical Course Experiment and Course
Design Comprehensive Reform
ZHANG Lingli, ZHAO Jian, WANG Wenjin, ZHANG Jing
(School of Control and Mechanical Engineering, Tianjin Chengjian University, Tianjin 300384)
Abstract: On the basis of surveying and analyzing mechanical courses in university. It is analyzed and summarized in the paper against to the existing problems of experimental and course design for mechanical courses in the teaching link. The comprehensive reform exploration has been carried on the teaching of mechanical course experimental and course design in the aspect of teaching system, methods, ways and means. It is illustrated that those teaching reform methods have remarkable effects in aspect of improving engineering thought and ability for mechanical undergraduates.
Keywords: comprehensive teaching reform; course experimental; course design; practical undergraduate
根據(jù)機械類本科人才培養(yǎng)要求及社會發(fā)展需要,學生在校期間應得到系統(tǒng)化工程實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),具體表現(xiàn)在識圖及工程語義的表達及其包括機械產品的加工、制造、裝配和調試等實踐能力。因此,對機械類本科生在校期間應注重這兩方面的培養(yǎng)。機械類本科生所學主干課程的實踐教學包括實驗和課程設計兩部分,它們是培養(yǎng)學生工程實踐能力和創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)。
目前,本科院校開設的機械基礎實驗所涉及的教學課程較多,但各門課程的實驗各自獨立開設,互不聯(lián)系,沒有從專業(yè)培養(yǎng)的目標和課程綜合學習的角度出發(fā),形成機械基礎綜合實驗教學體系。實驗室能開設的實驗多為常規(guī)驗證性的,內容較為陳舊,實驗手段較落后,設計性和創(chuàng)新性的綜合實驗很少;實驗僅僅作為理論課的輔助教學,學生也不重視,實驗的成績并不能反映出學生真實的實驗能力和水平;在實驗教學方式上,學生只能按照教師事先搭接好的實驗平臺和設計好的實驗步驟進行操作,讀取實驗數(shù)據(jù)及進行數(shù)據(jù)處理,這種實驗教學方法嚴重制約了學生實際動手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。①
在課程設計教學實踐中,很多院校在選擇設計題目時一直選用傳統(tǒng)、單一的二級減速器,雖然減速器的設計包含了齒輪、軸和軸承等典型軸系零件的設計,學生所學到的知識也能得到較全面的綜合應用,但是中國制造業(yè)的不斷發(fā)展,又對機械類專業(yè)設計者提出了新要求,在這種形勢下,以往的教學模式暴露出了諸多問題,具體表現(xiàn)為:設計題目相對單一,設計參數(shù)數(shù)量不足,導致部分同學的設計結果雷同,存在抄襲現(xiàn)象;②學生盲目模仿,甚至照搬照抄;在結構設計中,存在不能綜合考慮零件的強度、剛度、工藝、裝配、和密封等問題。③這些都致使學生的設計能力及創(chuàng)新能力得不到應有的鍛煉。
針對上述問題,結合機械專業(yè)特點,本文主要從機械類本科生所學主干課程的實驗教學和課程設計入手,提出一套面向機械類學生綜合創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教學改革方案。
1 改革實驗教學,建立全新的基礎實驗教學體系
遵循模仿、掌握、熟練和創(chuàng)新的認識規(guī)律,必要的基礎實驗應該保留,設計性、創(chuàng)新性、綜合性實驗的比例適當增加,通過綜合性實驗項目和開放性課外創(chuàng)新實踐教學活動,培養(yǎng)學生在機械設計方面的創(chuàng)新能力和密切配合的團隊精神。
(1)整合實驗內容,建立科學完整的實驗體系。突破實驗原有的課程界限,把一部分實驗內容采用單元形式進行教學,每一單元設計一組實驗,再把另一部分實驗內容組合在一起,設置成為機械基礎綜合實驗單元,形成分層次的實驗教學。各實驗單元既互相獨立又相互聯(lián)系。機械基礎綜合實驗教學內容分三個層次:基礎實驗、綜合設計性實驗、創(chuàng)新性實驗,通過綜合設計性實驗項目和科技創(chuàng)新活動,既提高了學生對機械產品的創(chuàng)新思維能力,又培養(yǎng)了相互協(xié)作的團隊精神。
(2)改革實驗教學方法,引入案例式實驗教學手段。在實驗教學中引入案例式教學手段,教師應根據(jù)教學目標,用典型的教學案例將機、電知識結合在一起,調動學生參與討論、分析及實踐的積極性,進一步提高學生認識、分析和解決工程實際問題以及理論聯(lián)系實際的能力,形成培養(yǎng)創(chuàng)新思維意識、自主學習方法、溝通能力和合作精神能力的一種教學方法。
(3)創(chuàng)設開放性實驗,培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識。在規(guī)定范圍內允許學生自選實驗題目,由學生自行設計實驗,整個實驗過程在教師的指導下獨立完成,無固定實驗模式,這種教學模式既能讓學生認識到機械方案設計的重要性,又強化了學生獨立設計的意識和動手能力。同時,增加成果展示和學生互評環(huán)節(jié),促進創(chuàng)新經驗交流和創(chuàng)新意識的激發(fā)。
(4)探索設計性、綜合性和創(chuàng)新性實驗的教學模式。嘗試在設計性、綜合性和創(chuàng)新性實驗過程采用自主形式,即允許學生自選實驗題目。例如,機電系統(tǒng)創(chuàng)意組合搭接實驗,這個實驗完全由學生自己設計傳動方案,整個裝配、調整、測試、數(shù)據(jù)采集及分析過程也由學生獨立完成。這樣就極大地調動了學生動手的興趣,這種實驗教學模式排除了由教師統(tǒng)一定傳動方案、實驗步驟,禁錮學生創(chuàng)新思維的現(xiàn)象。
(5)開放實驗室,開展課外實踐性教學活動。將實驗室作為學生的課外科技創(chuàng)新活動基地,教師引導學生自由組建項目小組,由學生自行尋找課題或根據(jù)競賽主題確定題目,進行方案設計論證,通過小組分析、研究和討論確定項目內容,最終根據(jù)設計思想和創(chuàng)意理念,在教師指導下形成設計作品,作品可參加校級或市級機械創(chuàng)新大賽,在實踐過程中促進學生間交流,拓寬知識面,開闊眼界。同時,可以將學生暴露出的問題進行總結并引入到實驗教學中,使實驗教學和課外科技創(chuàng)新活動形成良性循環(huán)。
2 改革課程設計教學,培養(yǎng)學生的工程應用能力
課程設計環(huán)節(jié)實踐性和實用性強,結合機械類專業(yè)特色,培養(yǎng)學生“學以致用”成為應用型創(chuàng)新人才,為后續(xù)面向卓越工程師培養(yǎng)的課程教學體制改革進行有益的初步探索。
(1)改革課程設計內容,引入“能力導向”原則。能力導向原則是以能力為中心設計課程體系,以能力為目標改進教學方法,以能力為標準考評教學效果。④⑤面向機械類學生,我們以學生為中心,以能力導向為原則,構建了完善的課程設計教學體系,目標是培養(yǎng)學生基本設計能力和創(chuàng)新性設計能力,專業(yè)設計能力和相關專業(yè)設計能力。根據(jù)學校自身特色和社會需要擬定課程設計題目,打破傳統(tǒng)設計兩級齒輪減速器局限,在部分有能力的同學中開設創(chuàng)新性設計內容,選定以工程實際為背景的設計題目,把構思、方案設計、功能設計、結構設計、優(yōu)化設計與CAD相結合,并進行系統(tǒng)訓練,形成一個面向工程實踐的教學體系。
(2)把學生的課外創(chuàng)新設計作品,納入到課程設計教學環(huán)節(jié)。在部分有能力的同學中開展課外創(chuàng)新性設計活動,設計過程嘗試采用項目式實踐模式,教師提出項目的目標,不規(guī)定題目,不指定方法,不提供參考資料;由學生自行探索,允許幾個人組成小組,共同完成項目,成果可以作為課程設計的教學環(huán)節(jié)進行考核。這種教學模式既培養(yǎng)了團隊合作的能力,又培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新能力,極大地挖掘了學生的潛力。
(3)將CAD(計算機輔助設計)運用到課程設計中,提高繪圖效率。把現(xiàn)代設計手段引入到課程設計中,如利用機械專業(yè)常用設計軟件AutoCAD、PRO/E、UG、SolidWorks等,鼓勵學生使用計算機輔助設計軟件構建三維模型,實現(xiàn)運動和裝配仿真等,最后可將零件的三維實體模型轉換為二維工程圖,并進一步完成尺寸和公差的標注,這樣,既激發(fā)了學生的學習熱情,又將學生從繁雜的繪圖中解放出來,提高繪圖效率,同時,學生對整個設計過程及結果具有更加直觀和形象的了解,使學生將注意力集中在設計方法上,有更多時間去思考產品的整體設計、細節(jié)設計及創(chuàng)新設計,真正體驗到機械設計的樂趣。
3 開辟第二課堂,調動學生的學習興趣
利用實驗和課程設計這兩個實踐教學環(huán)節(jié)組織學生進行課外科技創(chuàng)新活動,通過課外實踐性教學活動,鍛煉學生從方案確定、到結構設計、再到工藝實現(xiàn)等工程實踐能力,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新設計能力、綜合設計能力、動手能力、工程實踐能力和團隊協(xié)作精神,調動學生學習興趣,挖掘學生自身潛力,施展學生創(chuàng)造才能。一方面,實驗教學、課程設計等可以為課外實踐性教學活動打下良好的實踐基礎;另一方面,課外實踐性教學活動又使實驗教學、課程設計得到了延伸。例如我校機械專業(yè)的同學,6人自由組成一設計小組,進行機械創(chuàng)新設計,學生們從設計方案的確定、參數(shù)的選擇,零件的設計、校核及繪圖再到零件的加工等都是在教師的指導下獨立完成,其中一組同學設計的產品“思維空間”平面機構創(chuàng)意組合演示教具,參加全國第六屆機械創(chuàng)新大賽和天津市第五屆機械創(chuàng)新大賽,分別獲二等獎和一等獎榮譽。通過我校的教學實踐改革證明,學生主動學習、溝通能力、理論聯(lián)系實際和創(chuàng)新思維意識有了很大的提高。
4 結語
本文立足機械類本科生所學主干課程的課程實驗和課程設計,通過具體實踐教學和學生第二課堂,就教學體系、教學內容、教學方法和教學手段等方面進行全面改革,提出了以學生為中心,教師為主導,注重動手能力的培養(yǎng),發(fā)揮學生的想象力,使學生在獲取知識(自學)、共享知識(團隊工作)、應用知識(解決問題)、總結知識(創(chuàng)新)和傳播知識(溝通)過程中得到能力提升的改革思路,教學改革已初見成效。實踐證明,這種改革更能充分地調動學生的學習和創(chuàng)新的積極性,提高學生實際動手能力、協(xié)作能力及創(chuàng)新能力,教學效果顯著,為把學生培養(yǎng)成應用型本科人才打下了良好的基礎。
參考文獻
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篇4
【關鍵詞】 網(wǎng)絡信息編輯 理論教學 實踐教學 高職學校
在網(wǎng)絡信息編輯教學體系的建設中,如何幫助學生在較短的時間內掌握網(wǎng)絡信息編輯的基本理論和基本方法,加強學生的網(wǎng)絡信息編輯實踐技能,提高學生創(chuàng)造性地應用網(wǎng)絡信息進行編輯,這已經成為現(xiàn)階段網(wǎng)絡信息編輯教學需要深入思考的一個主要問題。
一、職業(yè)學校現(xiàn)階段網(wǎng)絡信息編輯實踐教學中存在的問題
1、網(wǎng)絡信息編輯基本知識理論與實踐無法結合。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因一方面在于校內網(wǎng)絡信息編輯教學實驗內容較為單調,一般主要是圍繞基本業(yè)務網(wǎng)絡信息編輯核算等網(wǎng)絡信息編輯的基本工作方面的設計,而對于現(xiàn)階段企業(yè)或其他機構經營管理所需要的網(wǎng)絡信息收集、網(wǎng)絡信息處理、網(wǎng)絡信息編輯和網(wǎng)絡信息檢查等網(wǎng)絡信息編輯管理內容方面的實驗內容卻很少涉及,造成學生在實踐過程中對工作內容不熟悉,對學生的綜合專業(yè)能力造成有失全面的嚴重影響。
2、現(xiàn)階段校外網(wǎng)絡信息編輯實習收效不佳。在網(wǎng)絡信息編輯學習中,學校大多采用組織學生到校外的企業(yè)或機構進行實習的方式,以促進學生的實踐能力,這在一定程度上促進了學生的發(fā)展,但是,由于學校普遍對實習教學環(huán)節(jié)疏于管理,造成學生校外實習流于形式。
3、學生對網(wǎng)絡信息編輯的學習積極性不高。網(wǎng)絡信息編輯學生實習點多面廣,學校沒有辦法對學生進行統(tǒng)一或集中管理,在這種情況下,學生的工作也無法得到學校老師的有效指導,影響其工作得到有效的開展與提高,實習效果差強人意。再次,學校的網(wǎng)絡信息編輯教學偏重于理論傳授,在實習的時間安排上較為有限,不能進行全面的實習指導,學生不能及時消化書本上的東西,也不能及時進行實踐演練,長期下去對學生的專業(yè)發(fā)展不利。
1、網(wǎng)絡信息編輯理論與實踐教學。隨著市場經濟的發(fā)展,學校應該在加強學生德、智、體、美等方面發(fā)展的基礎上逐步加強學生基礎理論知識和基本網(wǎng)絡信息編輯理論知識的學習,培養(yǎng)學生對于各個方面有一個較為全面的掌握。例如在教學中,對于網(wǎng)絡稿件和網(wǎng)絡多媒體資源進行采集、篩選、整合、改寫的過程中,教師應該掌握其重難點,做好信息資源文案策劃和編寫等工作,以提高網(wǎng)絡信息編輯處理的效率。
2、網(wǎng)絡信息編輯基本素質的培養(yǎng)。首先,學校應該完善課程設計,針對網(wǎng)絡信息編輯學年級和學生水平的不同設計符合學生需求的課程,例如在低年級的學生應該更有針對性地進行基礎網(wǎng)絡信息編輯課程的設計和教學,幫助學生更多地掌握網(wǎng)絡信息編輯基礎知識。其次,還要適當增加其他學科教學,幫助學生掌握網(wǎng)絡信息編輯應用相關的計算機網(wǎng)絡知識、編輯處理知識,為學生的網(wǎng)絡信息編輯知識的學習打下堅實基礎。
3、網(wǎng)絡信息編輯實踐能力的培養(yǎng)。職業(yè)學校應根據(jù)網(wǎng)絡信息編輯的特點,積極整合現(xiàn)有的實驗室資源,構建校級基礎實驗平臺、學科基礎平臺和專業(yè)實驗平臺,以保證的網(wǎng)絡信息編輯實踐教學體系的有效實施。同時,采用“請進來,走出去”的辦法,多與企業(yè)和其他機構合作,走校企合作,工學交替,聯(lián)合辦學等新路,開拓創(chuàng)新,解決職業(yè)學校自身難以解決的瓶頸問題,以滿足專業(yè)教學的實踐要求,為網(wǎng)絡信息編輯學生的實踐提供更好的保障。
1、網(wǎng)絡信息編輯教學設計要有針對性。教師在課前需要做好準備工作。針對不同的教學內容,教學設計也需要有所不同。教師在課前將課上的知識進行梳理,一些比較簡單的知識需要學生自己去學習體會,只有一些比較復雜、難以理解的知識才需要教師耐心講解。同時,因為不同學校的教學內容也會有所不同,所以教師設計的多媒體課件要有針對性和特殊性,不能僅僅從網(wǎng)上下載公共課件來作為教學手段使用。根據(jù)不同學生的理解能力和學習能力的不同,設計相應的教學方案,結合多媒體教學手段,將復雜的知識簡單化,方便學生知識的吸收和理解。同時,教師也不能完全依賴于多媒體教學,將一些機械、公式推導的知識例如數(shù)學中的定理推導解釋用多媒體方式展現(xiàn)出來,限制學生的思維空間。
2、網(wǎng)絡信息編輯教學要有互動性。雖然先進的教學手段給教學帶來了極大的方便性,讓教師在課堂不用向以往那么辛苦。但是教師仍然不能忽略和學生的交流,要注意學生課上的動態(tài),而不是點擊PPT放映就可以了。教學過程并不是一個單方面?zhèn)魇谥R的過程,而是雙向的知識獲取和理解的過程。即便是使用了多媒體教學手段,教師還是需要對學生進行提問,讓學生有機會可以提出自己的疑惑,表達自己的看法。例如,在進行網(wǎng)絡信息編輯教學的時候,教師針對教學內容放了一段相關的視頻,視頻播放完畢之后要詢問學生的想法和見解,讓他們談談自己的感受,這樣便于加深學生對知識的理解,提高學生的自主思考能力和學習能力。
四、小結
綜上所述,在網(wǎng)絡信息編輯的教學中,職業(yè)學校應該正視存在問題,積極面對不足,加大網(wǎng)絡信息編輯資源整合力度,樹立明確的目標定位,加強學生網(wǎng)絡信息編輯理論知識和實踐能力的培養(yǎng),構建職業(yè)學校網(wǎng)絡信息編輯實踐教學體系,促進學生網(wǎng)絡信息編輯綜合能力的培養(yǎng)和提高。
參 考 文 獻
[1]吳傳淑.網(wǎng)絡信息編輯課程教學方法和教學手段改革與實踐[J].企業(yè)文化(中旬刊),2014,(5).
篇5
【關鍵詞】單片機 理論與實驗 課程設計 協(xié)同教學
【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2016)31-0243-01
引言
單片機理論、實驗和課程設計相關課程體系是各高等院校電子電氣信息類工科專業(yè)基礎專業(yè)課程設置的重要組成部分,為大學生深入學習掌握單片機的基本原理,設計方法,實踐應用等打下基礎。大多數(shù)理工科高校開設這些課程,對學生進行綜合培養(yǎng)。對于單片機的理論與實踐教學,既可以選擇匯編語言,也可以選擇C語言進行。在高校的實際教學工作中,大多數(shù)老師是選擇匯編語言進行教學的,因為從匯編語言入手能更好的掌握單片機的硬件資源使用原理等,也有部分老師是直接使用C語言進行教學,認為匯編語言編程過于繁瑣,而C語言編程能夠在將來的實踐工作中得到更好的應用。本文通過總結作者多年來在單片機相關課程教學積累的經驗和教學研究心得,以51單片機理論、實驗和課程設計教學為例,對如何在使用不同編程語言進行繁瑣和復雜的教學中使學生更好地掌握單片機知識體系進行了探討。
1.單片機理論教學
1.1 匯編語言理論教學
單片機是一個把中央處理器CPU、數(shù)據(jù)存儲器RAM、程序存儲器ROM、并行IO接口、串行IO接口、定時器計數(shù)器、時鐘振蕩電路等集成在一起的控制芯片,硬件資源簡單且豐富,也易于擴展電路,所以單片機的學習側重點首先在于掌握硬件資源使用方法。因為匯編語言實際上是CPU能夠識別的機器碼的助記符,從匯編語言入手開始教學,能夠使學生更好地掌握單片機的硬件資源使用原理。使用匯編語言編程可以很方便地對單片機存儲器地址直接進行存取操作,也能很方便地對存儲器地址進行整體安排分配,前提是對單片機硬件資源非常熟悉,能夠靈活調用。比如指令MOV、MOVC和MOVX可以分別訪問單片機內部的數(shù)據(jù)存儲器、程序存儲器和外部擴展的數(shù)據(jù)存儲器。匯編編程的缺點在于進行算術運算和邏輯判斷跳轉等比較繁瑣。
1.2 C語言理論教學
國內的單片機C語言程序設計教程多數(shù)的編排都會在前面開始的章節(jié)介紹單片機硬件資源以及匯編語言指令系統(tǒng),然后以更大篇幅講述C語言程序設計語法和針對硬件資源的編程。針對單片機的C語言程序設計語法與計算機C語言高級程序設計編程語法基本一致,而針對硬件資源的指令又類似于匯編語言指令系統(tǒng),所以應該可以說單片機C語言程序設計是計算機C語言高級程序設計和匯編語言指令結合體。要掌握好C語言編程依然要對于單片機的硬件資源理解透徹并能靈活調用。但是C語言針對硬件資源的指令與匯編語言指令比較起來卻不如匯編那么直觀,也不如匯編指令那樣更加有助于單片機硬件體系結構的理解。
為了使初學者能夠更好地理解單片機硬件體系結構,掌握硬件資源的調用,選擇匯編語言進行教學顯然是更加合適的。
2.單片機實驗教學
單片機作為電子電氣信息類專業(yè)的一門專業(yè)基礎核心課程,比某些專業(yè)基礎課程如電路原理、數(shù)字電子技術、模擬電子技術等更加注重編程實踐的練習。單片機實驗課程一般都是配套安排在單片機理論課程的下半學期,這樣能夠更加有助于理論的理解和掌握。作為理論課程的配套課程,單片機實驗課程在教學上必須與理論課程保持一致性,選擇匯編語言進行實驗教學就是必然和最好的選擇。
在實驗設備的選擇上,學院實驗室早期購置過星研單片機Star ES51實驗箱,后來又購置了大批光佑STC開發(fā)板,可以兩者選其一。
早期的單片機實驗都是集中在實驗室進行,兩人共用一臺實驗箱,通過連線和讀寫配套程序仿真運行來進行實驗。這樣的實驗有一些明顯的不足,比如配套程序調用了很多鍵盤顯示的子程序,而這些子程序沒有直接給出來,實驗箱的很多硬件電路連接也沒有給出詳細原理圖,所以造成了實驗結束后多數(shù)學生也是對實驗原理和編程似懂非懂的結果。
有了STC開發(fā)板后,每個學生可以分配一塊開發(fā)板,各自進行單片機的編程仿真實驗,還可以將開發(fā)板帶回宿舍課后繼續(xù)練習,實驗可以更方便地進行。實驗開發(fā)板的原理圖清晰,例子程序豐富,通過讀寫配套例程可以較好的掌握單片機的基本原理。
顯然使用匯編語言選擇STC開發(fā)板進行單片機實驗是實驗教學的最好安排。實驗課程的要求注重于單片機基礎知識的掌握和硬件資源的調用。
3.單片機課程設計教學
單片機課程設計的安排是為了進一步提高學生的實踐能力,所以課程設計的教學就不再局限于基本原理的掌握,而是必須達到更高程度的實踐效果。匯編語言編程有利于對基礎知識的理解和單片機硬件資源的掌握,卻不利于復雜邏輯的處理。所以在學生已經基本掌握了基礎理論的情況下,課程設計選擇C語言編程,可以讓學生更加方便的進行復雜程序的編寫。
單片機課程設計實踐項目內容的安排上,必須注重單片機內部和外部硬件資源的綜合調用,以便完成具有實際意義的綜合程序的編寫。課程設計實踐項目安排了可以綜合調用單片機I/O口資源進行鍵盤掃描數(shù)碼管顯示以及中斷處理的實現(xiàn)計算器功能的程序編寫,和能夠使用I2C總線進行通訊的AD/DA處理的程序編寫。這兩種程序的綜合度和復雜度都遠遠大于單片機實驗題目的要求。從實踐結果來看,通過這種綜合性復雜程序的編寫練習,能夠大大提高學生的開發(fā)設計實際項目的動手實踐能力。
結束語
在我國大力實行人才戰(zhàn)略強調人才培養(yǎng)的大環(huán)境下,本文作者所在高校也響應國家號召加強本科生培養(yǎng),實施卓越工程教育,取得了積極可喜的成績。本文積極探索和提高單片機理論實驗課程設計協(xié)同教學的方法,取得了長足的進步和發(fā)展,也得到了學生的高度認同。以此方法培養(yǎng)出來的本科生在參加全國大學生電子設計競賽的過程中也取得了驕人的成績。本文作者經驗和方法也可以為兄弟院校相關專業(yè)的教學提供參考和借鑒。
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篇6
[論文摘要]文章分析了電子信息工程專業(yè)單片機原理與接口技術課程教學的現(xiàn)狀,認為提高設計性實驗開設的質量是教學改革的重點,指出設計性實驗開設中要注意理論與實驗的銜接、驗證性實驗與設計性實驗的銜接、課堂與課外的銜接,并不斷完善適合設計性實驗的評價體系,提高人才培養(yǎng)的質量。
電子信息工程專業(yè)作為實踐性、應用性非常強的理工科專業(yè),學生必須具備扎實的基礎理論知識,具有較強的實驗技能,今后才能順利地從事電子設備和信息系統(tǒng)的維護和研發(fā)。要實現(xiàn)這個目標,必須十分重視相關課程的建設,搞好實驗教學改革。而單片機原理與接口技術課程作為電子信息專業(yè)的一門專業(yè)主干課程,其應用性非常強,設計性實驗開設質量對于學生今后就業(yè)、工作至關重要。
一、教學現(xiàn)狀
單片機原理與接口技術課程是電子信息工程專業(yè)核心課程之一,理論的重要性不言而喻,但在實驗教學方面大都還是停留在傳統(tǒng)的實驗模式上,離培養(yǎng)學生實踐動手能力和創(chuàng)新精神還有差距。很多學生反映,課程學習下來理論基本掌握了,驗證性實驗也能順利完成,但要真正完成一個實際項目時,卻無從入手。出現(xiàn)這種現(xiàn)象原因是多方面的,筆者認為主要有:
1.教學模式方面的原因。傳統(tǒng)教學方式中,教師主要注重于理論的完整性和知識結構的完備性。理論上從單片機的結構講起,然后講匯編指令和c語言編程,再講硬件接口及相關的程序編寫,最后講一兩個實例,課時也就差不多用完了,再想講其他東西就沒有時間了。WWW.133229.cOm實驗也注重基本原理和基本方法的訓練,為了讓學生認識單片機的基本組成和基本指令,所開出的實驗就占了大部分實驗課時,最后只能做幾個綜合性實驗或做一個簡單的設計,這樣就結束了整個課程的學習。
2.教師方面的原因。自從高校擴招以后,學生的數(shù)量劇增,而教師并沒有同比例增長,教師承擔的課時量太大,教學壓力過重。具體到單片機原理與接口技術這類專業(yè)性和實驗性都非常強的課程,存在著精力投入不夠的問題。如果要改革實驗教學的模式,以設計性實驗為主的話,教師就要投入非常多的精力。
3.評價體系方面的原因。就評價體系而言,目前通行的仍然是以分數(shù)的高低來評價學生學習成績的好壞。一般采用平時成績、實驗成績、考試成績各占總成績的一定比例來得到學生課程的最后得分。對有些課程來說這種方法是比較科學的,但對單片機原理與接口技術課程,就會存在這些問題:學生成績不低,但一旦面臨實際問題時,無從入手,沒有達到本課程的教學目標。
二、解決對策
為提高單片機原理與接口技術課程教學質量,培養(yǎng)學生解決實際問題的能力,筆者認為,提高設計性實驗開設的質量是教學改革的重點,應該從以下幾點來改革:
1.教學模式。提出和采用新的教學模式,實驗開設要特別注重開出的設計性實驗質量。新的教學模式主要包含理論教學和實驗教學兩個方面。在理論教學中,單片機的結構和基本指令講解要精,應通過實例來將相關的知識串起來,力求通過具體實例的講解達到以較少的理論課時就讓學生真正掌握單片機的結構和指令的目的。在實驗方面,則采用以開設設計性實驗為主、驗證性實驗為輔的方法,并提高實驗課的課時數(shù)。適量開設驗證性實驗,在課堂內只做1~2個,而將大部分實驗內容放在課堂外,由學生通過開放實驗室單獨完成。增加較多的設計性實驗,供學生選做,在教師精心指導下,讓學生在課外準備,課內完成,切實提高學生的實戰(zhàn)技能。
2.教師自身的定位。教師應自覺提高自身做項目的能力,并保證足夠的精力投入到教學中去。教師要注重平時積累,一方面,要自己動手,精心制作好幾個作品。另一方面,也可以通過提出選題,指導學生去做,將完成后的作品及文檔全部存檔。只要通過2~3年的積累,就可以形成難度、層次區(qū)分較為合理的項目選題庫和作品庫,既為后續(xù)班級的教學創(chuàng)建了良好的條件,對后續(xù)學生的實驗起到示范和引領作用,又為今后的教學工作減輕了負擔。要做好這些,就要求教師充分明確自身職責,牢固樹立以教學為中心的觀念,保證有足夠的精力投入教學中。
3.評價體系。作為評價體系,要改變傳統(tǒng)的基本是以分數(shù)論英雄的模式。單片機原理與接口技術課程如果只是掌握了一些理論知識而沒有實戰(zhàn)能力,分數(shù)再高都不能算是學好。作為對學生的評價,筆者認為一定確立以實踐能力為主體的評價體系,通過對學生做的項目難易程度、項目完成的效果等驗收情況來給出合適的評價。
三、設計性實驗開設與評價體系建立中要注意的幾個問題
想搞好單片機原理與接口技術課程建設,提高學生的實戰(zhàn)能力,就要以設計性實驗的開設為重點來進行整體設計。筆者認為需要特別注意抓好以下四個銜接:
1.理論與實驗的銜接。理論教學是單片機原理與接口技術課程教學中必不可少的組成部分,但其開設方式不能采用傳統(tǒng)的教學方法,而應設計出一種項目教學或稱為專題講授的形式來進行。首先,要講透基礎部分,筆者認為可以分成單片機的內部結構、單片機的指令系統(tǒng)、程序編寫的基本思想、硬件接口構建等四個專題進行。其次,要針對課程特點,做好五個簡單項目,如外部中斷的使用、定時器中斷的使用、并口的擴展、串口通信、ad和da轉換。最后,要對相關知識點全面整合,綜合演練,實戰(zhàn)2~3個較為復雜的綜合性項目,進行原理圖分析、算法設計和程序分析,并制作出作品進行演示。按這種思路設計,理論教學大致課時數(shù)為36~48個課時,實驗課時數(shù)為24~36個課時。
據(jù)此分析,實驗教學則應充分重視設計性實驗的開設。與理論教學相對應,每講完一個項目,就要依托該項目開設一個設計性實驗,每個實驗3~5個課時。通過簡單的5個項目和較復雜的2~3個項目的訓練后,學生能掌握單片機開發(fā)和設計與實物制作的基本方法和技能。當積累了2~3年后,有了很多已成功的項目可參照時,不同的學生就可以選做不同的設計性項目。在進行單片機原理與接口技術的課程設計時,則應要求學生在設計性實驗的基礎上進一步深化,將多個部分綜合在一起設計制作一個更復雜、具有較完備功能的實際系統(tǒng)。這是一個由理論出發(fā),通過基礎實驗、簡單的設計性實驗、復雜的設計性實驗,最后完成復雜的課程設計過程,符合循序漸進的教學規(guī)律,實現(xiàn)了該課程理論與實踐的完美結合。在此過程中,設計性實驗的開設基本覆蓋了單片機原理與接口技術課程的所有知識點,使學生牢固掌握基本理論,熟練掌握基本設計思路,綜合應用基本設計方法,從而達到學以致用的根本目的。
2.驗證性實驗與設計性實驗的銜接。驗證性實驗是指為驗證已經學習過的理論知識所設置的實驗;設計性實驗是指給定實驗目的要求和實驗條件,由學生自行設計實驗方案并加以實現(xiàn)的實驗。驗證性實驗作為一種傳統(tǒng)的教學方法,在現(xiàn)在的實驗教學中也還有一定的作用,可為設計性實驗的開設提供一些必要的基礎。現(xiàn)在的驗證性實驗一般是在相應的實驗箱上完成,通過開設1~2個驗證性實驗可讓學生了解單片機的基本構成和基本工作原理,所以在開設設計性實驗前開設驗證性實驗是非常必要的。同時,一些設計性實驗的開設可在實驗箱上對驗證性實驗進行改造而成,特別是對于開始的簡單的設計性實驗更是如此。比如一些驗證性實驗,所有的電路硬件在實驗箱中是現(xiàn)成的,同時給出相應的實驗程序范例,學生就可以在實驗箱上進行驗證,對所做實驗的功能進行分析。教師只需要在理論教學時將程序流程圖和涉及的算法講述清楚,最后要求學生去編寫程序,然后再進行功能驗證即可。采用這么一種由驗證性實驗作為基礎并進行改造的方法對于以基本原理的掌握為目標的簡單的設計性實驗具有很強的可操作性,有利于驗證性實驗到設計性實驗的自然銜接。
3.課堂與課外的銜接。設計性實驗開設要做好課堂與課外的銜接。因為設計性實驗是要學生自行設計實驗方案并加以實現(xiàn)的實驗,所有的實驗方案不可能僅在幾個課時的實驗課上完成,主要工作要在課外完成。一方面,實驗方案的制訂、原理圖的設計、實物的制作等主要在課外完成,實驗課中主要是在教師的指導下進行調試和測試。另一方面,設計性實驗很難一次性成功,往往需要多次嘗試、反復修正才行,這些必須在課外完成。要使設計性實驗真正達到較好的效果,除了在理論教學中要注重和實驗教學銜接外,課外的銜接尤其重要,要做好實驗室開放,讓學生在課外能夠較方便地利用實驗室的資源,也應鼓勵學生采購一些比較簡單的單片機開發(fā)工具,如簡易開發(fā)版、燒錄器等。
4.評價標準的再定位與評價體系建立的思路。驗證性實驗往往只涉及一門課程的一個章節(jié)或一個知識點的內容,學生通過驗證性實驗,可以使所學理論知識具體化和形象化,加深對所學知識的理解與掌握,培養(yǎng)基本動手能力。設計性實驗突出它的自主設計性,可以是單一知識的運用,也可以是多知識點的綜合運用,給出實驗目的、要求和實驗條件,由學生自行設計實驗方案并加以實現(xiàn),所以設計性實驗帶有試探性、研究性,在時間上也需要課內與課外相結合。
由于驗證性實驗與設計性開設的目標不同,所以最終的考核方式也不同。對于驗證性實驗,教師可以直接根據(jù)學生所做的實驗報告評判其實驗成績。傳統(tǒng)的做法是百分制。一般每個實驗成績包括三個部分:實驗預習(20分)、實驗操作(40分)、實驗報告(40分)。使用傳統(tǒng)的百分制,可以評價學生是否掌握了基本理論和設計方法。但設計性實驗所涉及的知識點數(shù)量不同,綜合運用的效果不同,設計方案是否得當,步驟是否簡易可行,實驗的成本、效率是否令人滿意等等,都不能一概而論,因此需要結合各方面進行綜合的評定。設計性實驗的考核要貫穿這樣一個原則:淡化結果,注重過程。對于設計性實驗我們更重視學生在整個設計過程中的表現(xiàn),而測定結果只作為考核的次要因素。學生在設計方案中是否有獨到新穎的想法,整個實驗思路邏輯是否清楚,實驗過程是細節(jié)嚴密還是顧此失彼,結果是否可信等都是評定設計實驗成績的重要因素??己酥幸浞止膭詈涂隙▽W生在設計過程中所表現(xiàn)出的敢于挑戰(zhàn)、主動學習、大膽創(chuàng)新的精神,以及由此帶來的思維水平和實踐水平的全面提高。
因此,設計性實驗不宜采用傳統(tǒng)的百分制,筆者認為,宜采用優(yōu)、良、中、及格、不及格5個檔次來進行評定。首先明確“優(yōu)”和“及格”的標準,在“優(yōu)”的標準下,適當下降一點作為“良”的標準,“及格”標準高一點作為“中”,達不到“及格”標準的就判定為“不及格”。比如,每一個項目都設定多個指標,完全達到指標并有所創(chuàng)新的評為“優(yōu)”;完全達到指標而無創(chuàng)新的可評為“良”;實現(xiàn)主要指標可評為“中”;實現(xiàn)部分指標,能體現(xiàn)設計者掌握了基本相關基礎知識則可評為“及格”;沒有實現(xiàn)任何指標,或沒有做的評定為“不及格”。這樣就應在設定實驗指標上著手,針對具體的實驗進行不同的設定,才能比較準確地定性評價學生的實驗能力,這一點仍需在實踐中不斷探索和改進。
四、結語
單片機原理與接口技術課程是電子信息工程專業(yè)至關重要的專業(yè)核心課程之一,必須更加重視設計性實驗教學的改革,提高設計性實驗開設的質量,做好理論與實驗的銜接,驗證性實驗與設計性實驗的銜接,課堂與課外的銜接,完善設計性實驗的評價體系,才能培養(yǎng)出符合社會發(fā)展需要的高素質人才。
篇7
關鍵詞:C++程序設計;課程建設;負反饋教學法;實踐環(huán)節(jié);特色教材
中圖分類號:G64 文獻標識碼:B
文章編號:1672-5913(2007)12-0018-03
C++不僅是一門程序設計課程,而且是這些專業(yè)后續(xù)專業(yè)課程(如數(shù)據(jù)結構、操作系統(tǒng)、微機原理、單片機及應用等)的重要基礎,更是這些專業(yè)開展計算機研究和應用的重要表達工具和開發(fā)工具。因此,Visual C++程序設計課程的教學改革與建設具有十分重要的意義。本文下面從教學方法改革、教學內容研究、實踐環(huán)節(jié)建設、特色教材編寫等方面介紹我校VC++課程建設的一些做法。
1積極推進教學方法改革,形成頗具特色的負反饋教學法
負反饋教學法的原理是從教學過程中反饋(作業(yè)、實驗、答疑、單元測驗等)的問題入手,通過及時講評,解決學生學習中存在的問題,以達到預期的教學目標。由于反饋的是教學過程中存在的問題故稱此方法為負反饋教學法。負反饋教學法包括以下方面。
1.1用“范例”組織課堂教學,貫徹“發(fā)現(xiàn)式”教學思想
范例教學法由教育學家瓦根舍因提出,教師通過范例輔助學生理解、掌握知識和原理,其目的是讓學生能夠獨立地獲得判斷能力、推理能力、認識能力和繼續(xù)學習的能力。以往,程序設計課程教學通常以一門具體語言為主線,圍繞語法知識展開。而實質上,設計程序是為了解決實際問題,是一種縝密思維方式、創(chuàng)新素質和綜合能力的培養(yǎng)。要使學生對程序設計有興趣,必須親自感受并體驗程序設計的無限魅力。為此,我們改用范例組織課堂教學。在多媒體教學設備和真實編程環(huán)境的支持下,課堂教學以程序(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、基本算法和基本調試技術。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,使學生掌握基本語法、算法及應用。其次,通過對范例程序的啟發(fā)式擴展,揭示程序由小到大、由簡單到復雜直到實用的過程,激發(fā)學生的探索熱情和興趣,使學生掌握知識間的聯(lián)系和編程的工程化思想,獲得實際編程能力。
1.2采集教學負反饋信息,做好分類、分析和講評
按負反饋教學法要求,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,重視實驗指導和答疑,從中了解學生的學習情況。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)和解決學生學習中存在的問題,確保學生對所學知識的真正掌握。
1.3根據(jù)大班教學特點,推進強同步教學策略
大班教學成功的關鍵在于保持師生教與學的同步狀態(tài)。負反饋教學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編寫負反饋教學法配套教輔資料,培養(yǎng)學生自學、探索和自我完善能力
配套教輔資料主要有:①學習指導。注重概念理解、知識鞏固,設單元測試,便于學生學習和自測自查;②實驗指導。共有17個實驗,每個實驗包含調試技術介紹、程序調試題、程序設計題和選做題,注重培養(yǎng)學生的編程能力和調試能力,激發(fā)學生編程興趣;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程序調試技術,包括使用VC++ 6.0 IDE編寫和調試程序的方法和技巧。
2強化實踐教學,注重培養(yǎng)學生的實際編程能力
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,提高程序調試和實際編程能力。為此,本課程設有課內實驗(32學時)和課程設計(兩周)實踐教學環(huán)節(jié)。
2.1課內實驗注重培養(yǎng)學生基本編程和調試能力
基本編程和調試能力是深入學習本課程并取得實際編程能力的前提。課程實驗是至關重要的教學環(huán)節(jié),與課堂教學同步進行。我們根據(jù)教學內容編寫了一套以調試技術、基本語法、基本算法、綜合編程為核心內容的同步實驗指導,共擬定了17個實驗,每個實驗通常包括調試題、編程題和選做題,可供不同層次的學生選用。
2.2課程設計注重培養(yǎng)學生綜合編程和實際應用能力
課程設計安排在課程結束以后,以綜合性程序設計訓練為主,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。通過課程設計,學生進一步鞏固和掌握基本語法、基本算法和基本調試技術,養(yǎng)成良好程序設計風格(模塊化、結構化)和嚴謹?shù)目茖W作風,初步形成軟件工程化思想,具有一定的程序組織能力。
課程設計的內容涉及基本算法和數(shù)據(jù)結構?;舅惴òǜF舉、迭代、遞推、遞歸、排序和查找等。基本數(shù)據(jù)結構包括數(shù)組、結構、指針、動態(tài)內存分配、單向鏈表、對象、文件等。課程設計的實施,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實踐教學認真實施,嚴格考核,確保效果
在課內實驗和課程設計的實施過程中,配備富有經驗的指導教師,現(xiàn)場實時進行輔導和答疑,指導學生解決編程中出現(xiàn)的問題。同時對學生嚴格要求,嚴格考核,確保實踐教學質量。加強實踐環(huán)節(jié)的考核是提高實踐教學質量的重要保證。預習和考勤占總成績的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計報告占總成績的30%。
3積極開展教學內容研究,不斷優(yōu)化和更新教學內容
根據(jù)程序設計課程本身發(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,積極開展教學內容的研究,先后發(fā)表 “C++運算符重載教學和編程中易被忽視的問題”、“C++中二維數(shù)組與指針關系的深入剖析”、“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科最新進展引入教學。
3.1課程內容分為三個知識模塊
(1) 結構化程序設計基礎: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) 模塊化程序設計:包括函數(shù)、編譯預處理、程序的多文件組織、數(shù)組、結構體、共用體、枚舉類型、指針和引用。
(3) 面向對象程序設計:包括類、對象、構造函數(shù)、析構函數(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、結構化語句:結構化編程的基礎。注重講授算法的結構化表示法,結構化語句,常用基本算法,斷點+單步調試技術。
(2) 函數(shù):模塊化編程基礎。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、結構體、指針:數(shù)據(jù)的結構化和模塊化組織基礎。指針是重點和難點,應正確區(qū)分指針與地址,強調指針類型的作用,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)結構,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):面向對象程序設計基礎。運算符重載較易理解,但有些方面易忽視,應提請學生注意。虛函數(shù)是重點和難點,應注重講授虛函數(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)揮考試的導向作用
根據(jù)VC++課程的特點,正確發(fā)揮考試的導向作用。改革考評方式,實行考教分離,并使其與江蘇省大學生計算機等級(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)產生,難度與二級考試相當,提高了考評的科學性。
5總結提煉教學經驗和成果,積極開展特色教材建設
教材建設是課程建設的重要方面。幾年來,課程組對國內外流行C++教材進行研究、分析和試用,總結、積累和提煉自己的教學經驗和成果,從校內講義開始,逐步開展具有自己特色的教材建設工作。2005年2月,自編教材《Visual C++程序設計習題、實驗與編程實踐》由華東理工大學出版社出版,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校精品教材立項建設,課程組編著的體現(xiàn)“負反饋”教學特色的教材《C++程序設計實踐教程》一書目前已與清華大學出版社簽訂出版合同,書稿已經交付,將于2007年上半年出版。
6運用現(xiàn)代化教學手段,加強網(wǎng)絡教學資源建設
經過多年的教學、研究、建設和總結,本課程已積累了豐富的網(wǎng)上教學資源,經常更新,在教學中發(fā)揮重要作用。網(wǎng)上教學資源包括:課程教學大綱、課程設計大綱、教學日歷、課程設計任務書、實驗指導書、教學課件、習題集、典型問題及參考程序、相關教學論文、英文版課外輔導材料、模擬試卷等。課程組成員開發(fā)的“基于WEB的《C語言程序設計》教學系統(tǒng)”2006年11月獲得第二屆全國高等學校計算機課件評比二等獎。本課程網(wǎng)上教學資源的網(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計等。
通信地址:江蘇省南通市嗇園路9號南通大學計算機科學與技術學院陳建平郵編226019
E-mail:
電話:0513-85975405,13962955020
篇8
近年來,我國創(chuàng)客教育迅速發(fā)展,其核心理念與實踐方式對教師培養(yǎng)提供了新視角。借鑒創(chuàng)客教育培養(yǎng)創(chuàng)造力和技術能力的理念,高等師范院??蓮慕虒W目標、教學策略以及教學評價三方面優(yōu)化職前物理教師教育課程設計。教學目標主要體現(xiàn)在培養(yǎng)職前教師的創(chuàng)新能力、合作意識以及技術水平三方面。相關教學策略包括鼓勵師范生進行中學物理課程創(chuàng)新教學設計,組織多學科、多院系合作設計綜合課程,鼓勵利用互聯(lián)網(wǎng)平臺進行分享交流。評價方式提倡多元化評價,不拘泥于成績評價。
關鍵詞
創(chuàng)客教育;職前教師;課程設計
創(chuàng)客行動倡導將身邊材料與各類技術相結合進行創(chuàng)造,如3D打印機等。在創(chuàng)客行動的影響下,教育工作者也逐漸認識到創(chuàng)客理念的價值,并將其與教育相結合,創(chuàng)客教育應運而生。2012年,美國《Make》雜志創(chuàng)始人多爾蒂(D.Dougherty)發(fā)起創(chuàng)客教育運動,其目的是讓全美所有青少年在科學、技術、工程、藝術、數(shù)字等領域發(fā)展自信、創(chuàng)造力和興趣,讓每一個青少年成為創(chuàng)客。[1]創(chuàng)客教育強調理論聯(lián)系實際,注重讓學生在動手動腦體驗中發(fā)展自主探究能力和創(chuàng)造力。同時,在創(chuàng)造過程中,技術知識的支持是不可缺少的。因此,創(chuàng)客教育注重“學”與“用”的結合,強調創(chuàng)造能力和技術能力的培養(yǎng),這為學校教育教學改革帶來一定的啟發(fā)。當前,職前教師教育仍以傳統(tǒng)方式授課教學,教學效果不容樂觀。以高校師范生為例,他們在高校學習的目的是為了掌握一定的學科知識與教學技能,為進入教師崗位做準備。但是,部分高校師范生的教學素養(yǎng)并沒有得到很好的培養(yǎng),經過多年的學習后他們仍不能將“學”與“用”很好地結合起來。而創(chuàng)客教育的興起為我們變革職前教師教育課程提供了新的思路?;诖?,筆者基于創(chuàng)客教育理念分析職前教師教育現(xiàn)狀,并對如何優(yōu)化職前教師教育課程提出一些建議。
一、職前物理教師知識現(xiàn)狀調查
高等師范院校是以培養(yǎng)優(yōu)秀教師為目的,為大學生提供教師專業(yè)發(fā)展培訓的院校。高等院校與中小學在創(chuàng)客教育上的重要區(qū)別在于:中小學的創(chuàng)客教育更偏重讓學生體驗創(chuàng)造過程,高校的創(chuàng)客教育還常常與學生未來的就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力發(fā)展相關。[2]高等師范院校的畢業(yè)生就業(yè)方向多為中小學教師。師范生作為未來教學一線的主力軍,其教師專業(yè)素質的培養(yǎng)不容忽視。為了進一步了解職前教師專業(yè)水平現(xiàn)狀,本文進行了相關問卷調查。
(一)選取調查對象
本文以高等師范院校中的本科師范生為職前教師研究對象。為深入了解職前教師的專業(yè)知識水平現(xiàn)狀,本次調研以首都師范大學物理系2013級師范生為調查對象,以職前教師專業(yè)知識水平為切入點,設計了職前教師專業(yè)知識水平現(xiàn)狀調查問卷。
(二)設計調查問卷
為了解職前教師對從事教育活動所需知識的掌握現(xiàn)狀,筆者依據(jù)舒爾曼(L.S.Shulman)教師知識觀和教師技術素養(yǎng)組成為基礎,設計了職前教師專業(yè)知識水平現(xiàn)狀調查問卷。1986年,舒爾曼指出,教師的知識應該包括“學科內容的知識、一般教學方法知識、課程的知識、學科教學法知識、學生的知識、教育情景的知識和教育目的、價值、哲學與歷史淵源的知識。[3]結合本科師范生的現(xiàn)狀,筆者將教師知識分為學科教學知識、教育情景知識和教育技術知識三類。學科教學知識分為五個維度,分別是教學定位知識、課程知識、教學策略知識、評價方法知識以及有關學生學習的知識。[4]教育情景知識分為四個維度,分別是學生背景知識、教師背景知識、教學環(huán)境知識和師生關系知識。技術素養(yǎng)主要是指理解技術、選擇技術、管理技術和使用技術的能力,各類技術素養(yǎng)都應該包含這四個方面。[5]從技術素養(yǎng)的構成來看,理解技術是指對教育技術的理解程度,即對其價值的認識;選擇技術主要是指對不同技術的學習和創(chuàng)新;管理技術是指對技術融合的能力;使用技術是指技術的應用情況。教育技術知識也分為四個維度,分別是技術認識、技術學習、技術應用以及技術整合。每一維度下分別設有三級指標。
(三)調查結果分析
本次調查問卷發(fā)放數(shù)量為92份,回收問卷90份,有效問卷87份,有效率達到94.6%。借助SPSS20.0統(tǒng)計軟件分析問卷,量表信度為0.953,表明此次問卷調查具有較高信度。筆者根據(jù)問卷調查結果,對各維度的三級指標進行分析。學科教學知識在教師教育中占有重要地位,也是教師專業(yè)知識的重要組成部分。被調查者認為,在學科教學知識中,對學生學習興趣以及前后知識聯(lián)系的掌握比較重要,而思維方式得分最低,表明職前教師對思維方式的價值認識不足。教育情景知識是指教師在教學過程中對涉及教學的人與物的了解程度。被調查者認為,學生個人情況、教師教學水平以及班級文化是將來入職后要重點關注的方面。被調查者對“家庭情況”“教室環(huán)境”“生生關系”的關注度不高。由此可見,職前教師教育應該進一步提升師范生對學生家庭情況、教室環(huán)境以及生生關系的關注度。隨著互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展,技術對教育的影響越來越大,教學也越來越需要技術支持。這就對教師的技術水平提出要求。為深入了解職前教師的技術水平,本問卷的一級指標中設有教育技術知識,對本科師范生的技術水平進行了相關調查。絕大多數(shù)被調查者認為,教育技術對他們將來的教學十分有幫助。由此看出,職前教師十分重視教育技術,認為教育技術培訓是必不可少的。調查表明,目前職前教師對教學軟件掌握情況比較好,而對網(wǎng)絡技術以及網(wǎng)絡云資源掌握不足,且技術整合能力偏弱,需要進一步提升。綜上所述,職前教師教育需要對師范生加強以下三方面的培養(yǎng);第一,加強對師范生思維方式的訓練;第二,增強師范生對學生家庭情況、教室環(huán)境以及生生關系的關注;第三,提升師范生技術素養(yǎng)以及技術水平。據(jù)此,本文擬依據(jù)創(chuàng)客教育理念來闡釋如何優(yōu)化職前物理教師教育課程。
二、職前物理教師教育課程設計創(chuàng)新
創(chuàng)客教育注重培養(yǎng)創(chuàng)造能力和技術能力,這為職前教師教育提供了新思路。首先,培養(yǎng)創(chuàng)造力是轉換思維方式的有效途徑。培養(yǎng)師范生創(chuàng)造力可以使其更靈活地開展教學和應對教學問題。其次,創(chuàng)客教育提倡多方合作,包括家校合作、教師合作、師生合作、校校合作、校企合作等。多方合作理念同樣是教學所必需的。優(yōu)質的教學不是教師單獨教學的過程,而是以學生為中心,家庭、同學、學校共同協(xié)作的過程。最后,創(chuàng)客教育倡導培養(yǎng)技術能力、提高技術素養(yǎng),這與培養(yǎng)職前教師的技術能力不謀而合。由此可見,依托創(chuàng)客教育理念,可進一步優(yōu)化職前教師教育課程。下文將從職前教師教育課程的教學目標、教學策略以及教學評價三方面,探討如何創(chuàng)新職前教師教育課程。
(一)教學目標創(chuàng)新
創(chuàng)客教育的總體目標是利用物理計算平臺和3D打印技術等前沿數(shù)字技術,綜合運用跨學科知識動手創(chuàng)造人工制品,在探究所生活的世界相互聯(lián)系的不同側面的過程中學習和掌握面向真實需求的問題解決過程和方法,培養(yǎng)和提升創(chuàng)意設計能力、團隊合作能力、問題分析與解決能力和實踐創(chuàng)新能力以及STEM素養(yǎng)。[6]據(jù)此,職前教師教育課程的教學目標應該包括以下三個方面:第一,借助多種教學資源,培養(yǎng)和提升職前教師的教學創(chuàng)新能力;第二,強調跨學科綜合理念,培養(yǎng)職前教師的合作意識;第三,以各種教學平臺為中介,訓練職前教師的綜合技術水平。
(二)教學策略創(chuàng)新
根據(jù)上述三方面的職前教師教育教學目標,教師在具體教學環(huán)節(jié)中可采取不同的創(chuàng)新策略。物理師范生學習教育教學知識課程的載體主要是“物理課程與教學論”課程。因此,筆者以“物理課程與教學論”課程為例,來分析教學策略的創(chuàng)新。
1.鼓勵師范生進行中學物理課程的創(chuàng)新教學設計
培養(yǎng)創(chuàng)造力是創(chuàng)客教育的價值所在。傳統(tǒng)的課本教學方式在職前教師教學思想中根深蒂固,轉變這種思想是當前教師教育的首要任務之一。“物理課程與教學論”課程設置的目的是為了提升師范生的教師專業(yè)素養(yǎng)以及教育教學水平。拋開知識點教學,鼓勵師范生自主設計教學方式,能更好地培養(yǎng)師范生的動手動腦能力,拓寬其教學思路,進而產生更多創(chuàng)新教學想法。
2.組織多學科、多院系師范生合作設計綜合課程
創(chuàng)客教育、STEAM教育等都著力推進學科綜合化,以消除學科間的壁壘。創(chuàng)客教育注重培養(yǎng)學生的協(xié)作意識、創(chuàng)新精神和問題解決能力?,F(xiàn)階段,高等師范院校對師范生的培養(yǎng)仍然是基于學科單獨培養(yǎng)。這種分科培養(yǎng)方式使得教師進入工作崗位后學科綜合化意識更加淡漠。因此,培養(yǎng)師范生學科綜合意識以及多方合作觀念十分重要。在“物理課程與教學論”教學過程中,教師可以與多個學科院系開展合作教學,讓多個學科的師范生共同合作設計綜合課程。在此過程中,師范生可逐漸提高自身的合作創(chuàng)新意識及對多方合作的重視。為了更好地合作,師范生會逐漸意識到了解學生家庭情況、教室環(huán)境以及生生關系等知識的重要性。
3.鼓勵師范生借助云平臺錄制、分享優(yōu)秀微課
在高校中,師范生每個人都有手機設備。因此,在“物理課程與教學論”教學中,教師可借助手機設備,利用微信平臺、H5微場景、手機APP等方式進行相關課程的輔助教學。師范生可以將設計的課程錄制、上傳到云平臺,與大家分享;可以通過微信公眾平臺開展交流互動,讓更多人對微課提出評價或意見。
(三)教學評價創(chuàng)新
創(chuàng)客教育強調采用聚焦創(chuàng)客成果和創(chuàng)客學習過程的多元評價方法。[6]教師教育評價也要適應時代潮流,走向多元化。以“物理課程與教學論”課程為例,可以依托微信公眾平臺,搭建課程公共分享互動平臺,鼓勵職前教師創(chuàng)新設計課程教學多媒體作品,借助公眾平臺與教師和同學進行作品設計理念的交流分享;還可以借助微信朋友圈將優(yōu)秀作品推廣給更多的人,建立一個多維交流平臺。
作者:彭聰 王晶瑩 公麗云 單位:首都師范大學物理系
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關鍵詞:熱工基礎;課程設計;教學研究與改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)37-0209-02
前言
課程設計是理論課程的實踐化,在一定目標要求下,將理論課程知識應用在具體的工業(yè)設計中,是實踐教學的一個重要課程形式[1]。《熱工基礎》課程設計是基于熱工基礎課程開展的,根據(jù)不同專業(yè),有很多的具體設計目標,比如在材料學科中,具體涉及到“三傳一反”設計要求等。在《熱工基礎》課程設計教學中發(fā)現(xiàn),很多方面存在問題,并且專業(yè)性質不同,《熱工基礎》課程設計的側重點也不同。為此,針對存在的問題,進行《熱工基礎》課程設計的教學分析研究,改變教學觀念,著重于學生思考能力和工程能力的培養(yǎng),剖析《熱工基礎》課程設計教學模式,優(yōu)化教學內容和方法,在此基礎上,形成《熱工基礎》課程設計教學新模式。從教學大綱、教學內容、教學方法和手段、實驗環(huán)節(jié)以及課程設計等方面探討熱工課程設計在教學模式的研究和改革,在實踐中取得了良好的教學效果。
一、當前課程設計存在的問題及教學改革的必要性
傳統(tǒng)的課程設計中,學生的設計主要還停留在理論設計和繪圖上,僅僅完成了教學內容的實踐。此模式下學生的心態(tài)還停留在完成作業(yè),不能很好體現(xiàn)出對學生設計創(chuàng)新和獨立思考工作的培養(yǎng)[2]。因此,可以看出,傳統(tǒng)教學模式還存在一些不足,主要體現(xiàn)在:
(一)課程設計時間安排不夠合理
傳統(tǒng)的《熱工基礎》課程設計是在學生學完《熱工基礎》理論知識后進行的,在老師的指導下,集中學期末的一周,讓學生獨立地完成一項無機材料生產過程中涉及的熱工設備設計任務。一周時間內學生要完成設計,書寫報告、繪制設備圖,應該說任務很重,導致大部分學生抄襲。輔導時間集中,老師無法及時有效指導,效率低,影響學生的積極性。
(二)課程設計任務書的設置不夠合理
課程設計的題目較少,同學在設計期間,做相同題目下的不同參數(shù)的設計,使得大部分題目相似,致使學生不積極主動思考。同時題目相似也使學生容易出現(xiàn)抄襲,抑制學生的創(chuàng)新和獨立工作能力。除此之外,一些課程設計任務書內容老舊,不能體現(xiàn)現(xiàn)代化生產過程中熱工設備的發(fā)展趨勢,不利于學生理論聯(lián)系實際。
(三)課程設計成績考核方式不夠合理
設計過程中,教師會全程指導,因此學生不會出現(xiàn)太大的錯誤。所以教師如果僅以設計說明書來判定課程設計的成績,就會產生偏頗。因為學生對課程設計過程知識的理解運用和領悟從最后的設計說明書很難看出來,可以通過答辯來深入考察學生的設計效果[3]。所以根據(jù)實際情況,探索合適的課程設計答辯模式非常有必要。
(四)教師指導作用沒有充分發(fā)揮
課程設計教學對于指導教師來說,需要全程主動引導,涉及的過程比較繁瑣,時間也比較緊,因此指導教師的主動性不足,使得指導教師在課程設計中的作用降低。
基于以上原因,改革《熱工基礎》課程設計的傳統(tǒng)教學模式,構建新的課程設計教學體系、教學內容、教學方法,切實提高課程設計教學水平,勢在必行。
二、《熱工基礎》課程設計教學模式研究與改革
傳統(tǒng)的課程設計教學限制了學生創(chuàng)新和自主學習能力的發(fā)展,所以需要對傳統(tǒng)教學模式進行改革,引導學生發(fā)揮主體作用,培養(yǎng)學生個性和自主性。根據(jù)《熱工基礎》課程設計的特點,主要在以下幾方面對《熱工基礎》課程設計教學模式進行改革。
(一)課程設計任務書選題模式改革
如果課程設計的題目較少,學生的設計作業(yè)就會有重復,使得學生不能獨立完成設計,學生會失去積極性和興趣,并且導致抄襲現(xiàn)象。因此,課程設計任務書應該多樣化,使得設計由模仿型變?yōu)樗伎夹??!稛峁せA》課程設計教學時間短,可以選取一些小型的生產車間系統(tǒng)作為設計項目,讓學生參與一個較為完整的設計。同時,設計題目的難度應適當,使得學生能按規(guī)定按時獨立完成。為此,精選生產現(xiàn)場實際案例、歷年材料工程專業(yè)的優(yōu)秀畢業(yè)設計,經過加工和提煉形成《熱工基礎》課程設計任務書題庫(已經完成40份),供學生選擇,任務書數(shù)量基本滿足2-3人一題的需要。
(二)課程設計組織模式要突破傳統(tǒng)形式
通過課程設計來培養(yǎng)學生團隊合作意識,提升學生分析思考和解決問題的能力。傳統(tǒng)的課程設計教學還只留在學生單打獨斗的階段,為了在規(guī)定時間內按時完成設計任務,每個學生都只局限于自己的事情,遇到問題時就會有很強的挫折感,造成學生沒有相互之間的談論、學習,不會形成團隊合作精神。大膽突破傳統(tǒng)形式,讓學生組成2-3人的小組完成課程設計任務,采取差異化管理,考慮到學生差異,將不同性格和基礎的學生合理分組,每個小組實行組長負責制,明確其他組員的職責,營造競爭團結的學習氛圍,增強學生的學習自主和自信心。
(三)課程設計時間的合理安排
為了讓學生更有準備地去做課程設計,在時間上對其做了調整,結合《熱工基礎》理論課,在學期初對學生布置相應的設計任務書,讓學生帶著設計中的問題進行理論課的學習,對設計中遇到的參數(shù)選擇、公式運用等有更深的理解,這其實是增加了課程設計的準備時間。同時,指導教師對學生遇到的設計問題也有充足的時間進行解答,鍛煉學生的分析思考問題能力。并且,適當?shù)匕言瓉淼募姓n程設計時間由1周調整為10天。
(四)積極采用現(xiàn)代通訊工具、增加課程設計的交流機會,改革互動模式
及時有效的溝通是教師指導學生完成課程設計的保證?,F(xiàn)代化的信息交流手段可以更加快捷促進教師和學生的交流,可以建立有效的師生交流平臺。通過微信、QQ、電子信箱、短信等現(xiàn)代化通訊手段傳輸信息,能夠克服時間和空間的限制,為教師和學生進行交流提供了有效的平臺。筆者曾創(chuàng)建班級QQ群、微信班級組,針對學生課程設計中碰到的問題,通過QQ、微信和學生進行及時交流與溝通,由于這些信息手段的及時性,可以有效快速的達到解決問題的目的。
(五)充分發(fā)揮指導老師的作用
課程設計需要學生能獨立分析,自主完成,但教師的指導對設計完成也起到很好作用。教師在指導過程中要因材施教,根據(jù)學生的具體基礎水平來指導,并通過具體措施來激勵學生創(chuàng)新的能力。指導教師應全程跟蹤學生的設計進度,對學生的疑問耐心解答。但要防止學生過度依賴老師,引導學生自主查閱資料的力度,增加學生相互之間交流學習機會,堅持以學生為主,以教師為輔的指導方針,增強學生獨立性,培養(yǎng)學生自主解決問題能力。
(六)構建合理的課程設計考核評價模式
僅僅依據(jù)設計說明書來確定課程設計的成績,在一定程度上忽略了過程中學生的學習效果,會打擊學生的積極性。并且課程設計的全程都有指導教師參與其中,學生一般不會犯原則性錯誤,這造成很難區(qū)分學生的實際學習效果。為了解決這個問題,我們在確定成績時,除了考慮設計說明書,還加入答辯環(huán)節(jié)(答辯委員由指導教師和學生代表組成),兩個部分在成績中的比例為70%和30%。這樣的改變使得考核既考慮了結果也考慮了過程,有助于學生獨立完成任務,并加強學生的實踐能力。
三、結論
(一)課程設計任務書的多樣化
促使學生能獨立自主完成設計任務,有利于培養(yǎng)學生分析解決問題能力;運用多種交流工具,加強過程中的交流,使學生更好完成設計任務。
(二)合理調整課程設計時間
合理調整課程設計時間能讓學生更好準備,帶著問題進行學習新知識,提高學生思考問題能力;通過分組形式,培養(yǎng)學生團隊合作精神;改變考核方式,同時注重結果和過程,提高學生的積極性。
參考文獻:
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篇10
然而目前高職學校程序設計教學的現(xiàn)狀卻不容樂觀。調查結果表明,高職學生對程序設計充滿了畏懼,“難學”、“難教”成為師生的共識。如何有效地開展程序設計教學,特別是實踐教學,探討程序設計教學的新思想、新方法和新理論,已成為教學改革中必須解決的問題。
1、程序設計教學現(xiàn)狀
計算機程序設計既是一門概念復雜,知識面廣的理論課,也是一門面向實戰(zhàn)、需要動手的實踐課。為了深入了解程序設計課程“教”與“學”的現(xiàn)狀,了解學生的學習心理,尋找“難學”、“難教”的真正原因,以便有針對性地提出教與學的策略,筆者首先對部分高職學生進行了調查了解。
從學生方面看,高職院校學生,入學基礎不高,學習程序設計的起點太低。(1)學生沒有形成良好的學習習慣,對程序設計的態(tài)度比較消極,同時因缺乏正確的學習方法和編程策略,創(chuàng)新不足,這些相關因素直接影響了程序設計的教學效果。(2)學生對程序設計缺乏足夠的學習興趣,學習中缺乏自主性、探究性,以被動接受為主,不能靈活掌握和應用知識,進而間接地影響到學習效果。
從教師方面看,大部分程序設計教師沒有實際程序設計工作經驗,在程序設計的教學中,不適當?shù)慕虒W內容或教學方式對學生有直接的影響,這種影響不僅表現(xiàn)在學生對知識的接受上,而且表現(xiàn)在學生對學習的態(tài)度上。這就要求教師在教學中根據(jù)學生的特點采取更為積極有效的教學對策改進教學。
2、程序設計教學的實踐研究
實踐是程序設計教學的基礎,貫穿于課程教學的始終,學生只聽不練根本達不到學習的目的。但從實際調查來看,實驗的狀況并不理想。學生對待上機實驗不外乎以下幾種情況:一是模仿書上的例題寫出一個源程序,如果程序得到了預期的結果,他們就認為這個問題做完了,不會再認真閱讀程序,去領會程序是如何實現(xiàn)以及通過什么方式和知識實現(xiàn)的,是否還有其他的實現(xiàn)方法;二是模仿寫出的程序運行時可以執(zhí)行但得不到預期結果,不會通過閱讀程序跟蹤程序的執(zhí)行走向去發(fā)現(xiàn)問題出在什么地方,而認為題目有問題,三是編寫的程序無法運行,有很多錯誤,不會根據(jù)編譯系統(tǒng)的提示信息找出問題,而是放棄這個程序進入下一個程序。
因此要發(fā)揮實驗在程序設計教學中的作用,有必要對實驗課的選題、分組合作等進行必要的設計。一是要進行不同梯度內容的安排。學生的基礎不一樣,接受程度不一樣,導致編程水平參差不齊,因此教師在布置實驗時,應考慮學生的學習能力和可能達到的水平,設置不同梯度的題目,為不同層次的學生提供充分發(fā)展的空間。實驗中包含了學生必須掌握的知識點和編程技能,因此實際操作時教師可將這一部分劃分為兩大塊:即基礎題和選做題?;A題是與所講知識密切相關的題目,與教學內容相對應,所有學生必須完成。選做題設置不同的難度層次,學生量力而行,選擇其中一個或多個,通過查閱資料,獨立完成。這一部分內容可以實驗指導的形式出現(xiàn)。二是要選題盡量貼近學生的實際生活,滿足學生的興趣學生學習程序設計,不僅僅是為了通過考試,更重要的是能夠利用所學的知識進行實際的應用。教師可以結合實際,提出一批具有實用性且與專業(yè)結合密切的課外設計題目,或一些有趣的應用問題,讓學生用程序來完成,學生的積極性會很高。例如八皇后問題、農夫過河、背包問題、帽子問題、放蘋果問題等等。以這種形式進行實踐,不僅學生的編程能力得到了鍛煉,還能讓學生深刻地體會到程序設計的思想和方法。
實驗的過程。確定實驗的內容與相關事項后,學生可進入實驗。實驗一般都要經過準備階段、上機實驗階段、實驗后分析總結階段。
(1)實驗前的準備
要發(fā)揮上機實驗的作用,一定要讓學生弄清楚實驗的目的,明確實驗任務、要求及完成的時間。但是實驗的準備決不能滿足于將實驗指導上的內容看一遍了事,這種淺嘗輒止的準備方式對實驗過程沒有實質性的作用。為了讓實驗發(fā)揮應有的作用,實驗準備要做得認真、全面、具體才行。①積極的態(tài)度。實驗本身是一個嚴格的科學探索或驗證過程,實驗過程中需要學生的注意力高度集中,思維也要求比較活躍。因此要求學生從態(tài)度上給予足夠的重視,嚴肅認真、實事求是地對待,不能有半點虛假和馬虎。②程序編寫。要求學生在規(guī)定的時間內根據(jù)給定的題目或實驗指導,按照程序寫作的策略事先設計算法、編寫程序,設計好測試用例,避免在程序調試的過程中造成長時間的“卡殼”。
(2)上機實驗
上機是整個實驗過程中的關鍵環(huán)節(jié),學生要在明確實驗目的、理清實驗思路,做好準備的基礎上上機調試程序。教師則負責對整個實驗進行監(jiān)督與輔導,并對實驗中的錯誤進行歸類與總結。①監(jiān)督與輔導。同步實驗多為個別實驗,這對學生的要求很高。這里的監(jiān)督主要是為了控制學生個人的注意力,以便有效地進行程序調試。對于學生在實驗中遇到的問題,要給予啟發(fā)性和提示性的幫助,以這些問題為導向,引導學生通過認真觀察、思考去解決這些問題,避免直接把答案告訴學生,讓學生形成對教師的依賴心理。②錯誤的歸類與總結。實驗中存在的問題是千奇百怪的,教師應適當?shù)貙W生在編程中存在的共性問題進行記錄,必要時進行集中的分析講解,以提高學生的程序調試水平。同時也應指導學生記錄程序調試中出現(xiàn)的問題和解決的對策,并鼓勵學生積極地對待錯誤,在錯誤中學習,在錯誤中提高,不斷的修正,養(yǎng)成嚴謹?shù)木幊套黠L。
(3)實驗的驗收與總結
完成實驗后,教師應檢查學生實驗的成果,進行驗收和評價,并指導學生進行總結和反思。①實驗的驗收。由于時間和人手的限制,教師不可能對所有人的作業(yè)進行檢查,因此可以在每次實驗后進行適當?shù)爻椴?,并進行等級評定。在驗收程序時可增加一個口試環(huán)節(jié),教師根據(jù)實驗內容進行抽查式的提問,并要求學生進行現(xiàn)場調試。這樣也為師生提供了交流、探討編程思想與技巧的機會。②實驗的總結與反思。實驗后應指導學生認真填寫實驗報告,同時進行自我反思。重新審視實驗中有無問題,此實驗有沒有可創(chuàng)新、改進的地方,并且對自己設計的實驗寫出心得體會,思考此實驗帶給自己的啟示是什么,算法或程序結構能否進一步優(yōu)化等,盡可能從實驗中得到更多的收獲。
3、“同沉同浮”型實驗模式
“同沉同浮”型教學模式是針對程序設計的實驗部分所提出的,該模式的提出主要是針對實驗中學生之間的彼此無關性,強調實驗中的資源共享與學生間的合作,使師生、生生之間有更多的相互作用,特別適用于實驗課中的課程設計。在NIIT的教學中,ISAS與項目制作過程中,也是分組合作學習模式,也就是與“同沉同浮”模式相類似的一種模式。