案例教學(xué)計算機(jī)軟件技術(shù)論文
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13種教學(xué)法的應(yīng)用
針對教學(xué)中出現(xiàn)的一些問題，為了更好地實現(xiàn)該課程的教學(xué)目標(biāo)，在教學(xué)實踐中逐漸摸索和總結(jié)出適合計算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)課程的3種教學(xué)方法．
1.1歸納教學(xué)法
歸納教學(xué)法是在教學(xué)過程中經(jīng)常用到的教學(xué)法，一般用于對同類教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行橫向或縱向的歸納．它是立足于對內(nèi)容的掌握．課程中有很多知識點不是孤立的，而是相互關(guān)聯(lián)的，在講授過程中需要?dú)w納和對比．譬如，循環(huán)結(jié)構(gòu)的語句，需要對3種循環(huán)語句進(jìn)行總結(jié)歸納，找出其中的區(qū)別和聯(lián)系，進(jìn)而了解它們對哪一類問題是適用的．如數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)部分，在講順序和鏈?zhǔn)酱鎯Y(jié)構(gòu)時，要分析二者的區(qū)別和各自的優(yōu)缺點．再如排序算法講授中，對各種排序算法進(jìn)行歸納總結(jié)，明確它們的算法思想和時間復(fù)雜度的不同．這樣既對所學(xué)的知識進(jìn)行了回顧，加深了學(xué)員的記憶，又使同類知識更具有系統(tǒng)性，有利于學(xué)員從整體上把握．該類教學(xué)法適用于對同類知識的講授上，通過在實際教學(xué)中的運(yùn)用，證明該教學(xué)法在提高學(xué)員對知識的掌握方面效果良好．
1.2啟發(fā)式教學(xué)法
啟發(fā)式教學(xué)法主要是通過啟發(fā)誘導(dǎo)的方式促進(jìn)知識的傳授并激發(fā)學(xué)員思考問題的潛能，不斷促進(jìn)其思維能力和解決問題能力的提高．啟發(fā)式教學(xué)強(qiáng)調(diào)以學(xué)員為主體，摒棄了傳統(tǒng)教學(xué)中以教員為主體的模式，教員更多的是引導(dǎo)學(xué)員逐步掌握知識．提到啟發(fā)式教學(xué)，往往讓人聯(lián)想到課堂中的提問環(huán)節(jié)．的確，在啟發(fā)式教學(xué)中提問是一種常用的方式，但是啟發(fā)式的提問不是簡單的提問，而是精心設(shè)計的提問，它引導(dǎo)學(xué)員對問題有更深理解，從而激發(fā)學(xué)員的學(xué)習(xí)積極性和好奇心．這些提問具有以下3個特點．
1)深刻性——問題基于從形象思維向抽象邏輯思維邁進(jìn)的基礎(chǔ)上．例如在冒泡排序算法的講授中，啟發(fā)式問題可以通過以下步驟和方法進(jìn)行設(shè)置．首先，給出N個具體的數(shù)據(jù)，要求學(xué)員進(jìn)行排序，拋出問題，激起學(xué)員興趣，啟發(fā)學(xué)員積極思考采用何種方法對這組數(shù)據(jù)排序．學(xué)員回答一種排序的方法是，從N個要排序的數(shù)據(jù)中先找到最大的一個，那么這個最大的就不用再考慮了，再從剩下來的N－1個數(shù)據(jù)中按照同樣的方式找出最大的一個，依此類推，可以完成對一組數(shù)據(jù)的排序．教員對回答進(jìn)行肯定和確認(rèn)，并指出剛才的方法就是冒泡排序的基本思路，這樣就引出冒泡排序．接著講授冒泡排序的過程，共6個數(shù)，需要經(jīng)過5趟排序過程，在第1趟排序中需要5次兩兩比較，在第2趟中需要4次，在第3趟中需要3次，第4趟和第5趟則分別是2次和1次．從這一個具體、形象的問題出發(fā)，提出一個問題：如果有n個數(shù)，排序過程有什么樣的規(guī)律．而這個問題正是建立在由形象思維到邏輯思維的抽象概括的基礎(chǔ)上，具有深刻性，啟發(fā)了學(xué)員的思維，使學(xué)員對冒泡排序過程的認(rèn)識從具體到一般，從形象到抽象．
2)邏輯性——在知識之間內(nèi)在的邏輯關(guān)系上設(shè)計問題．例如在講授“結(jié)構(gòu)”這部分內(nèi)容的時候，首先講授結(jié)構(gòu)和前面經(jīng)常用到的整型（int）等基本數(shù)據(jù)類型一樣是一種數(shù)據(jù)類型，只不過是需要自己去定義的數(shù)據(jù)類型．學(xué)員掌握了結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)類型的定義后，可以提出問題：可不可以用結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)類型定義變量？如何定義？進(jìn)而提問，可不可以定義數(shù)組、指針變量呢，如果可以，又如何定義？通過這種提問的形式，一方面把具體知識之間內(nèi)在的邏輯關(guān)系揭示出來，使得學(xué)員更容易理解和記憶這些知識，另一方面調(diào)動了學(xué)員的學(xué)習(xí)積極性．
3)輻射性——巧妙地設(shè)計問題，引導(dǎo)學(xué)員從一個問題中舉一反三．例如在講授求解n×n矩陣中所有元素之和的時候，利用循環(huán)嵌套和二維數(shù)組的知識可以解決這個問題，但是問題的解決不應(yīng)僅僅止于此，可設(shè)計更多的問題發(fā)問：如何描述右下角元素區(qū)域從而求解該區(qū)域中所有元素的和，進(jìn)而如何描述矩陣中其它區(qū)域(左下角、右上角、左上角)，從而可以求出這些區(qū)域內(nèi)元素的和．一個問題可以引發(fā)很多問題的延伸提問．問題層次遞進(jìn)地提出，使得問題具有較強(qiáng)的輻射性，學(xué)員在教員不斷設(shè)問的引導(dǎo)下，逐步解決一系列相關(guān)卻層次不同的問題．
在傳統(tǒng)的教學(xué)方法中，教員利用板書和幻燈片講解知識點，然后把涉及到所講知識點的程序展示出來，最后對程序進(jìn)行逐一解讀．在教學(xué)過程中編程思想退居其后，甚至沒有涉及，學(xué)員不清楚為什么程序這樣編寫．一旦讓學(xué)員獨(dú)立編程，學(xué)員就束手無措，不知如何下手．案例教學(xué)法打破了傳統(tǒng)教學(xué)法中的常規(guī)教法，最初在哈佛大學(xué)發(fā)起實施．案例教學(xué)法以案例為素材依托，在精選的案例基礎(chǔ)上，開展一系列教學(xué)活動，達(dá)到理論知識和實際應(yīng)用相結(jié)合、調(diào)動學(xué)員學(xué)習(xí)的積極性、拓展學(xué)員思維能力水平和提高學(xué)員解決實際問題能力之目的，是一種師生共同參與，教員處于引導(dǎo)地位，而學(xué)員處于主體地位的教學(xué)方法．案例教學(xué)法通常選擇在具有一定的知識積累后進(jìn)行，一般選擇在教學(xué)的中間或最后進(jìn)行．運(yùn)用所學(xué)的知識和一部分需要學(xué)員自主學(xué)習(xí)的知識來解決一個案例，從而系統(tǒng)運(yùn)用所學(xué)的知識解決具體的問題．實施案例教學(xué)一般經(jīng)歷精選案例、分發(fā)案例、熟悉案例、分析討論案例、實施案例和總結(jié)案例等步驟．
1)精選案例．案例教學(xué)法成功與否，與選擇的案例有非常密切的關(guān)系，是案例教學(xué)法中關(guān)鍵的第一步，精選案例由教員完成．案例教學(xué)法首先要求選擇合適的案例，案例選擇的原則是能夠覆蓋較多具有邏輯關(guān)系的知識點，體現(xiàn)經(jīng)典算法的基本思想，貼近實際應(yīng)用，難易適中，要考慮到學(xué)員的特點和層次水平、現(xiàn)有的知識積累和知識結(jié)構(gòu)．選擇的案例也要有一定的延展性，能夠提供給學(xué)員更多的思考和能力提升的空間．文獻(xiàn)[5]建議建立合適的案例庫，方便教學(xué)和提高案例質(zhì)量．
2)分發(fā)案例．分發(fā)案例由教員完成．在實施案例教學(xué)法的課堂教學(xué)之前，需要提前給學(xué)員分發(fā)所要解決的案例資料，并給學(xué)員布置需要預(yù)習(xí)的知識．
3)熟悉案例．熟悉案例過程由學(xué)員完成，學(xué)員接收到教員分發(fā)的案例資料后，熟悉案例內(nèi)容，自主學(xué)習(xí)或預(yù)習(xí)案例中相關(guān)的知識點，嘗試為實現(xiàn)案例提供算法．這一階段也是非常重要的，由于案例的綜合性，需要學(xué)員提前熟悉案例，并為案例的討論和實施等步驟儲蓄足夠的知識．這樣，知識的學(xué)習(xí)并不是枯燥、刻板的，而是生動地體現(xiàn)在案例中，切實地和實際問題的解決緊密地聯(lián)系在了一起．與案例相關(guān)的知識可能是已經(jīng)學(xué)習(xí)過的，也可能是沒有學(xué)習(xí)過的，對于已經(jīng)學(xué)習(xí)過的知識，可進(jìn)一步得到鞏固．對于沒有學(xué)習(xí)過的，在完成案例的強(qiáng)大壓力驅(qū)動下，學(xué)員需要自主進(jìn)行學(xué)習(xí)，徹底改變了傳統(tǒng)教學(xué)方法中教員單方面灌輸而忽視學(xué)員的主動性的狀況．
4)分析討論案例．分析討論案例是由教員和學(xué)員共同完成的．教員處于引導(dǎo)地位，學(xué)員處于主體地位，教員引導(dǎo)學(xué)員對案例的具體實現(xiàn)進(jìn)行分析討論．在具體實施中，分成不同小組討論，教員注意引導(dǎo)和釋疑解惑，鼓勵學(xué)員思維創(chuàng)新，最后形成實施方案．在分析討論案例的過程中，教員首先引導(dǎo)學(xué)員根據(jù)實際案例，進(jìn)行需求分析；根據(jù)需求分析進(jìn)行總體設(shè)計，確定系統(tǒng)各個功能模塊，探索各個模塊之間的聯(lián)系(包括各個模塊的接口關(guān)系和調(diào)用關(guān)系)．然后鼓勵和引導(dǎo)學(xué)員設(shè)計各個模塊功能的實現(xiàn)和所采用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步設(shè)計各個模塊中所使用的算法．在此過程中，各個小組的成員積極討論、獻(xiàn)智獻(xiàn)策．在整個討論的過程中，教員處于引導(dǎo)地位，是學(xué)員完成案例過程中的引領(lǐng)者，是在適當(dāng)?shù)臅r候幫助學(xué)員解除疑惑的釋疑者，是督促學(xué)員更好更快完成任務(wù)的督促者．教員不會一個步驟一個步驟地手把手教學(xué)員怎么做，一切知識的學(xué)習(xí)和案例的完成最終取決于學(xué)員自身，學(xué)員起著主導(dǎo)作用，是學(xué)習(xí)的主體．對案例的討論,把學(xué)員置身于真實的情境中，縮短了理論和實際問題的距離，提高了學(xué)員的表達(dá)能力、邏輯分析能力和合作協(xié)同能力．這個階段不僅包括課堂上的討論，還包括課下小組的討論和資料的收集，最終要求學(xué)員形成討論結(jié)果的文檔．在這個過程中，學(xué)員提高了自主學(xué)習(xí)的能力、查閱資料的能力和獨(dú)立解決問題的能力．分析討論案例使所涉及到的知識點系統(tǒng)而有機(jī)地結(jié)合起來，在學(xué)員頭腦中形成了更加清晰深刻的印象，為以后案例實施打下了堅實的基礎(chǔ)．分析討論形成的方案和扎實穩(wěn)固的知識將貫穿整個案例實施過程．
5)實施案例．實施案例也是由教員和學(xué)員共同完成的．學(xué)員按照討論形成的實施方案，形成詳細(xì)代碼，以小組為單位上機(jī)調(diào)試，直至整個案例完成．教員提供必要的指導(dǎo)．學(xué)員按照討論形成的實施方案，以小組為單位編制代碼進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計，上機(jī)反復(fù)調(diào)試并修改程序．在這個階段教員時刻觀察學(xué)員出現(xiàn)的各種問題，引導(dǎo)學(xué)員查找并修正錯誤．各個小組成員之間相互協(xié)同合作共同完成案例的實施，甚至和其他小組進(jìn)行協(xié)同合作共同完成案例．這個階段，學(xué)員將經(jīng)歷不斷的挫折和失敗，從中找出原因，不斷修改程序直至調(diào)試成功，經(jīng)歷失敗的痛楚也經(jīng)歷成功的喜悅，形成不怕挫折失敗，百折不撓、敢于成功的情感態(tài)度．在實施案例階段，知識切實轉(zhuǎn)換成了能力，學(xué)員的動手實踐能力得到極大的增強(qiáng)，通過小組成員之間的協(xié)同合作以及小組之間的協(xié)同合作，進(jìn)一步促進(jìn)了學(xué)員的協(xié)同合作能力，而這一能力在軟件開發(fā)中是非常重要的．
6)總結(jié)案例．總結(jié)案例也是由教員和學(xué)員共同完成的．學(xué)員以小組為單位上交總結(jié)實習(xí)報告，教員予以點評和總結(jié)．通過總結(jié)案例，學(xué)員對完成案例的整個過程有了更為系統(tǒng)的認(rèn)識，獲得了成功的經(jīng)驗和失敗的教訓(xùn)，進(jìn)一步夯實了解決實際問題的實踐能力．教員對案例教學(xué)實施中的各個環(huán)節(jié)加以觀察研究，一方面，對教學(xué)過程進(jìn)行反思，思考總結(jié)案例教學(xué)中存在的不足，下一次實施時應(yīng)該注意改進(jìn)的地方；另一方面，從學(xué)員在實施過程中不斷閃現(xiàn)的創(chuàng)新思維的火花中汲取營養(yǎng)，也進(jìn)一步促進(jìn)和完善自己．案例教學(xué)中，不再是單方面的教員向?qū)W員的知識傳授，而是以學(xué)員為主體的自主學(xué)習(xí)和自我成長，甚至是師生相互學(xué)習(xí)、相互成長的過程．
2結(jié)束語
結(jié)合計算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)課程的特點，在實際教學(xué)過程中，總結(jié)了3種切實有效的教學(xué)方法．歸納教學(xué)法適用于對同類知識的講授，使所學(xué)的知識能前后銜接、融會貫通．啟發(fā)式教學(xué)法利用啟發(fā)誘導(dǎo)的方式促進(jìn)知識的傳授，激發(fā)學(xué)員思考問題并最終獲得解決實際問題的能力．案例教學(xué)法則是通過一系列以案例為中心的步驟來實現(xiàn)的，在案例教學(xué)中知識的獲取最終和解決實際問題的能力緊密結(jié)合在一起．3種教學(xué)法各有其特點，但又不是孤立的，而是相互促進(jìn)的．多種教學(xué)法的混合運(yùn)用對提高教學(xué)效果有很好的作用，對于不同的教學(xué)內(nèi)容，教員選擇合適的教學(xué)方法可以達(dá)到提高教學(xué)效果的目的．經(jīng)過教學(xué)實踐，證明這3種教學(xué)方法的確起到了很好的效果，學(xué)員期末考試的合格率為92%，課程結(jié)束后的問卷調(diào)查顯示學(xué)員對授課的滿意率為96%．
作者：陳莉 王衛(wèi)疆 林靜 單位：空軍預(yù)警學(xué)院
