中职计算机教学设计范文

时间:2023-12-01 17:30:36

导语:如何才能写好一篇中职计算机教学设计,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

中职计算机教学设计

篇1

关键词:行动导向;中职教育;计算机教学

通过调查可以发现,目前大部分中职院校在教学模式方面,依然将课程结构体系作为重点,实践课要远远少于理论课;长此以往,就会导致职业学校学生的逻辑思维能力得不到锻炼,这样就不能发展学生的职业能力,无法有效地发挥学生的主观能动性以及

创造性,影响学生的长远发展。

一、行动导向教学介绍

在德国“双元制”职业教育模式下,逐渐产生了行动导向教学模式,它是为了满足现代工业的需求,作为一种全新的职业培训教学体系,目标就是提高劳动者的专业能力。通常情况下,可以将行动导向教学模式分为五个步骤,分别是资讯、计划、实施、检查、评价等等,在教学中,不能是教师的独自表演,需要让学生积极地参与到教学活动中来,不管是信息的获取,还是计划的制订、实施以及评估,都需要学生独立进行。

在行动导向教学的主要教学方法方面,行动导向教学是一种笼统的理念,它并不是具体的教学方法,具体指的是在学生活动中加入职业课程教学的内容,利用行为来将学生的学习兴趣充分地

激发出来,培养学生自主学习的能力,提高学生的职业能力。

行动导向教学模式在课堂中的应用:中等职业学校教育和其他的学校教育有着很大的不同,因为前者将学生综合职业能力的

培养作为教学的主要目标,培养出来的学生通常具有较强的动手能力,在思维方面比较形象。因此,在职业教育过程中,需要将情境的创设作为课堂的重点。

在中职计算机组装与维护课程方面,人才培养的目标就是技能型和应用型的人才;学生既需要掌握相关的理论知识,又需要有较强的实践能力。对课程进行仔细的研究,同时将学生的特点充分纳入考虑范围,对理论进行精细化讲解,将操作能力的培养作为课堂的重点,同时其他的一些实践教学环节也需要适当的增加,比如维修等等。学生在对计算机各个部件概念以及原理进行熟练掌握的基础上,还要有一定的动手实践能力。

二、中职计算机课程的行动导向教学设计

在进行教学设计时,要牢记它的指导思想,也就是通过行动来学习;本文将计算机硬件作为项目模块,对组织教学的起始点选择了学生比较感兴趣的硬件筛选,进行问题情境的创设,在这个过程中,将一些新的题目和问题不断地引入进来,这样可以实现对原有兴趣进行强化的目的,具体来讲,包括这些内容:

1.项目方案的制订

教师首先将本章节的学习目标给列出来,这样学生在教学开始之前就可以明确自己的任务;在教师的引导之下,学生进行学习项目的制订,保证制订的项目是科学合理的。

2.对项目信息以及问题进行收集

通常在这个教学阶段内,采用的是讨论学习的方法,学生认真对教材的理论知识进行自学,如果在自学的过程中发现了问题以

及不懂的知识点,需要及时地向教师反馈,也可以和同学之间进行交流。

3.寻找可以解决问题的办法,对项目行动计划进行制订

在课堂中对项目实践过程进行模拟,如果有问题存在于项目实践当中,学生可以对这些问题进行自由讨论,寻找解决问题的办法,也可以在教师的指导下,寻找解决问题的办法。学生可以对相关的资料进行查阅,然后以小组的形式,将自己的看法给表达出来;不同的小组,想出来的行动方案一定也不相同,那么教师就需要分析各个行动方案,对学生进行必要的引导,选择出最适合的行动方案。

4.项目的实施

在项目的具体实施过程中,需要将学生作为核心,教师只是充当一个引导者的角色,学生上机进行具体的操作。教师可以对教学内容进行重新整合,以此来对实践教学环节进行强化,这样既可以保证学生拥有一定的理论知识,又可以培养学生的动手实践能力。

5.项目总结

一个章节结束了之后,需要对项目实施的效果进行总结;为了强化学生的记忆,还可以采取一些练习方式,常见的就是出一些填空题、选择题等让学生解答,从而有效地评估学生对本章节的掌握情况。

6.项目评价

学生在日常的职业行动中,综合运用自己学到的理论知识以

及技能等等,教师对其知识的具体应用能力进行考查。

行动导向教学模式具有一系列的优点,但是在我国中职院校的应用中,还存在着诸多的问题,需要教师不断地总结经验,提高教学的质量。

参考文献:

[1]姜德根,魏国生.中职计算机应用行动导向教学设计的探讨与案例[J].电子世界,2013,2(7):123-125.

篇2

关键词:中职 计算机教学 word自选图形 任务驱动法 教学设计 实施

一、任务驱动法教学的定义及意义

任务驱动教学法的概念:任务驱动教学法是以任务为主线、教师为主导、学生为主体的一种教学模式,是由师生共同在电脑实训室边做、边探索、边总结来完成某一教学任务。

任务驱动教学法的意义:充分利用现代教育技术,将基本知识与操作技能等教学内容设置成任务。教师设计任务,让学生思考、分析任务,运用原有的知识经验,查阅资料,经学生讨论、合作和综合,通过完成任务的实施,促使掌握知识、操作技能与素质教育的一一实现,促进教学观念和教学思想的转变,彻底改变旧的教学观念――“必须先学了,先知道了,才能去做,去解决有关的问题”,提出了新的教学观念――“在问题解决中学习”。

二、任务驱动法课程的教学设计

任务驱动法教学设计,以“word自选图形”知识教学为例,教学对象为计算机专业一年级学生,教学时间为2节课。

1.设计理念。中技学生的培养目标是“职业实用技能型”人才,努力贯彻“学以致用”的指导思想,专业理论为操作技能服务。建构主义学习理论强调以学生为中心,要求学生由知识的灌输对象转变为信息加工的主体。教学大纲明确指出:教学应以完成典型“任务”为主。故此本课教学过程中,以任务驱动,激发求知欲望,采用建构主义理论指导下的“教师――指导、学生――主体式”教学模式,通过教师的演示、讲授,让学生带着任务通过实际操作,小组成员中的探究发现、讨论合作等方式,使学生在完成任务的过程中不知不觉实现知识的传递、迁移和融合。从而创设一个自由、民主、开放的活动情境,激发学生的“内驱力”,使学生的能力得到互补,学习效率得到提高。

2.教学对象分析。此阶段的学生对所学课程好奇心较重,他们急于表现自己,能够认真对待教师布置的任务,但综合运用能力尚有欠缺。前阶段他们学习了Word的基础知识及基本文字编辑、艺术字的应用,但他们的能力参差不齐。

3.任务目标。

4.教学媒体。本课是在计算机实训教室中完成,要求如下:一台教师机,并安装有电子教室系统,有利于控制学生机,实现教师演示、指导、作品提交及作品展示;足够数量的学生机,能满足每位学生单独操作一台电脑,并安装有电子教学系统,用于听讲教师授课和收看操作演示并上交作品;接通网络,有利于学生上网查阅资料,完成上机任务;用于授课的课件,课件主界面有“图形绘制”、“图形添加颜色”、“图形叠放层次”、“图形组合”、“本课任务”、“作品欣赏”六部分,其中“图形绘制”包括“图形绘制”、“图形调整大小”、“图形调整外观”、“图形移动与旋转”、“图形添加文字”, “本课任务”分为子任务和综合任务。

5.教法分析和学法指导。“word自选图形”授课采用的教学方法主要有“讲授法”、“提问法”、“任务驱动法”、“小组讨论法”、“探究法”等多种教学方法。教师利用课件引导学生分析任务,激发学生思考问题,并诱发学生探索解决问题。本次课主要分为子任务和综合任务。学生在分组的前提下,每位小组成员操作任务,可小组讨论,通过探索、查阅资料等多种方法解决问题。在任务的完成过程中,体现老师的指导、组织作用和学生的主体、探究地位。学生在完成任务的过程中建构起与此相应的知识经验和操作技能。在此基础上,教师可以再进行提炼和概括,使得学生所建构的知识技能更明确、更系统。

三、任务驱动法在“word自选图形”中的教学设计与实施

具体步骤如下:

总之,经过本人多年的教学经验,任务驱动法将理论知识与操作技能设计为任务,学生在完成任务的过程中掌握了知识与技能,提高了学生分析问题、解决问题的能力,任务驱动法在教学中取得良好的教学效果。但这种教学法还有待每一位教育工作者探索研究,例如如何控制任务实施的时间,以提高我们的教学质量。

参考文献

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关键词:中职学校;计算机;网站建设;教学改革

课程和传统的其他计算机课程有些许不同。首先它不是一门孤立的课程,它要靠多门学科的知识予以支持,形成一个完整的课程体系。作为老师,在日常的教学中,要引导学生掌握《网站建设》的学习技巧。下面,笔者就从教学内容和教学方法两方面就如何进行改革进行介绍。

一、 《网站建设》课程教学内容改革

从目前来看,《网站建设》的教学内容改革侧重于以下几个方面:

第一,页面设计与布局

作为计算机专业的学生来说,Dreamweaver软件是必须要掌握的一个软件之一。从理论上来说,它是一个集网页制作和管理网站于一身的所见即所得的网页编辑器。教师在课堂上要引导学生合理设计和布局页面。就笔者的教学经验来看,Dreamweaver软件的教学内容包括Html语言基础、表格、层、框架、超链接、Css样式表、模板、库、表单。只有让学生真正掌握好教学设计,才能做出效果较好的网站。

在网站建设中,动画的制作与编辑是十分重要的工作。一般来说,动画的制作与编辑都是采用FLASH课程来实现的。教师在课堂上,需要告知学生如何通过FLASH制作出容音乐、动画及界面为一体的动态效果。目前来看,FLASH授课内容包括绘图和编辑图形、补间动画、元件、遮罩、基本的AS代码等。

第三,语言程序的编写

语言程序的编写是影响网站是否正常运行的关键。因此,做好语言程序的教学工作很重要。一般来说,网站建设包括如用户注册、用户登录、用户管理、订单管理、投票系统等方面的内容。要想让学生真正很好地利用,实现网站功能,就需要掌握语言程序的编写功能。就对于中职学生来说,一般是采用ASP进行教学,其内容包括:VBScript、JavaScript、ASP内置对象、ASP组件、ADO技术、ASP的调试及效率、web应用程序案例等。

二、 《网站建设》课程教学方法改革

传统填鸭式的教学方法已经无法满足当前的《网站建设》的教学,下面,笔者结合自身的工作经验,就《网站建设》课程教学方法进行阐述。

第一,发挥学生的主体性,提高学生参与兴趣

《网站建设》课程教学的目的是为了让学生掌握网站建设的内容,因此,在教学的过程中,教师要充分发挥学生的主体性,让学生投入到教学中,主动观察、主动思考、主动总结。教师要改变传统的“填鸭式”教学方式,在课堂上提出建设性的问题让学生思考。举一个简单的例子来说,在网页设计的教学中,就让学生思考,同样的页面,如何设计更有新意。需要注意的是,个别学生可能会特立独行,在我们看来不是很合理,但是依然要鼓励学生的设计意识,不要打击学生的积极性。

第二,提高学生合作意识,强化课堂项目教学

随着现代社会的发展,在企业中,具有团队精神越来越重要。让学生具有合作意识逐步成为教师在教学中实现的重要教学目标。在中职《网站建设》课堂上,让学生通过团队合作的形式完成项目在很大程度上能够让学生更积极。举一个简单的例子来说,就是单纯分析某一网站的构建情况,如果让学生自己去分析,学生往往在找到两个点就感觉满足了。而让学生以小组的方式进行分析网站的建设情况,学生们就会结合网站建设的要素一一分析,对于别的学生提出来的意见也会提出自己的看法,在交流沟通中,学生的自我意识能逐步淡化,更会明白一个集体和团队的力量。这样,学生在合作意识提升的同时,其视野也会更充实。

第三,充分利用课外资源,开拓中职学生视野

《网站建设》这一课程的学习需要多加练习,教师要突破之前理论教学及课堂教学,充分利用课外资源强化学生的参与性。比如生活资源、社会资源及网络资源。课外资源的应用能够开拓学生的视野,引导学生了解更多其他方面的知识。举一个简单的例子来说,在练习中,我布置了一个以“就业”为主题的网站,很多学生就搜集就业技巧、就业礼仪,并寻找不同的照片。在学生练习这一过程中,学生也在潜移默化中了解就业的知识,对于学生未来就业都有很好的指导作用。

第四,完善动态评价体系,定期了解学生进展

在《网站建设》课程开展中,要不断完善动态评价体系,动态评价是对课堂整体及学生的长期学习情况的一个评估。传统的评价方式往往是学期中间或者学期末开展一次考试,通过考试成绩给学生进行定位。实际上,这样的考试成绩评估并不科学。通过完善动态评价体系,能够了解学生短时间内的变化,一旦学生有明显退步,教师都可以主动与之交流沟通,打开学生的心结,促进学生发展。

三、 总结

上文中,笔者就从教学内容和教学方法两方面具体介绍了中职学校计算机专业《网站建设》课程教学改革问题。在今后的教学工作中,作为计算机专业的教师,要尊重学生的意愿,充分发挥学生的主体性,做好《网络建设》的教学工作。

参考文献

[1]韩慧.关于《网页设计》课教学改革的思考[J].山西财政税务专科学校学报,2007(10).

[2]耿岩. 中职学校计算机专业建设探索[J]. 科技创新导报. 2010(07)

[3]严叶楠. 浅谈中职计算机基础课程的教学[J]. 信息与电脑(理论版). 2010(03)

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关键词:中职 计算机平面设计 教学 “快乐” 融入 分析

中图分类号:G718 文献标识码: C 文章编号:1672-1578(2014)4-0255-01

平面设计思维是一个发现问题、解决问题的创新过程,精神性与文化性是其根本品质,其价值主要在于将思维视觉化。平面设计的过程既充满枯燥又充满想象,尤其中职计算机平面教学面临着巨大挑战。平面设计是一个充满灵性的专业,其教学过程中应充满快乐,只有如此,才能更有利于教学效果的提升。

1 “快乐设计”教育是时代的需要

在传统的平面设计教学中,受行为主义教育方法影响较大。该教学行为心理将教师放于主动的地位,学生位于被动地位,最终导致我国教育界出现普遍的填鸭式教学。在这种教学方式影响下,学习成为学生的死记硬背,记忆过程变成一种机械性的反复印刻,学生在这一过程中逐渐丧失独立思考的能力,普遍缺乏创造力。

在中职计算机平面设计教学中,我们面对的是刚从中学课堂逃脱出来的学生,他们对新的学习和生活充满想象,而传统的僵硬教学体系无疑会谋杀他们的快乐和激情。且计算机平面设计是信息时代高速发展下产生一门新兴学科,具有鲜明的时代特征,其核心在于创新,即对传统思维和视觉的颠覆与创造性。计算机平面设计这种操作性很强的学科,容易引起学生兴趣,而教师需要做的是如何引导学生的学习兴趣,只有始终处于快乐的状态,才能保证学生的创造力。从这点来说,“快乐设计”不仅是时代的需要也是教学的需要。

2 在中职计算机平面设计教学中融入“快乐设计”的建议

2.2明确教学目的,对学生设计兴趣进行提升

中职学生学习基础较差,学生大多比较调皮。从教师的角度说,在教学过程中很多教师对知识的传授过分重视导致忽略了中职学生的实际接收能力,且没有考虑到对学生兴趣的引导。因此,教师在教学中必须顾及这些实际情况,随着时代变更和发展不断拓宽自己的知识面,对平面设计教学中的一些问题进行总结,针对问题和学生的学习需求,对自己的教学目标有所明确。只有明确了学生需求和教学目标,才能调动学生的积极性。但仅仅明确教学目的远远不够,要使学生在学习中感受到快乐最主要的是提升学生对计算机平面设计的学习兴趣,而教师的任务就在于使学生的兴趣一直维持下去。与以往的平面设计教学相比,计算机平面设计教学更具有操作性,很容易引起学生的学习兴趣,但训练过程比较辛苦和枯燥,所以学生保持的持续性学习兴趣十分难得。教师在教学中应与当代平面设计教学特点和学生关注点结合起来,敏锐把握学生的兴趣所在引出话题,吸引学生的学习热情,与此同时应对教学目标科学定位,保证教学的方向性,以免课堂被学生带偏。比如,在教学中,教师可以在教室公放一系列优秀广告,将广告的创意和表现手法分析穿自己的教学目标中,吸引学生注意力的同时让学生更直观地理解设计要点。

2.2教师应与学生增强互动性,确立学生在教学中的主体地位

计算机平面设计教学的关键所在在于从实际出发,根据中职学生当前特点,教师应摒弃简单的演示教学方式,在对经典案例设计讲解的同时必须加强引导学生自己动手操作,以培养学生的实践能力。中职学生的顽皮、生事,有时与他们的不自信有关,教师在教学中应深入学生内心,了解学生学习需求和症结所在,做好与学生之间的沟通和交流,培养学生的自信心。在计算机平面设计教学中,教师应与学生增强互动性,尽量避免学生听不懂但又不主动提问的情况发生。现在的课堂已经不是传统的课堂,教师必须更正以往的学生观,确立学生在教学中的主体地位,在与学生沟通交流的基础上重视学生在教学过程中提出的一些问题,耐心为学生讲解,并鼓励学生课堂积极发表自己的平面设计见解。学生作为教学的主体,具有对最先进设计进行掌握的优先权利,教师需要做的是将理论教学和现实中的平面设计项目结合起来,在与学生互动的轻松氛围中提高学生的实践能力。以绿箭口香糖广告设计案例讲解为例,教师可以设置广告为什么这么设计的原因,让学生互相讨论自行解决,最后再由自己纠正和总结。

2.3对学生学习自主性进行培养,启发学生思考问题的积极性

从某方面说,中职学生是传统教育淘汰的部分,但这并不代表这部分学生不优秀。相反,中职学生大部分都比较聪明,由于受到的传统束缚较少,思维也比较活跃,且敢于叛逆,具有计算机平面设计具备的自由和创新素质。但我们不得不承认的是,中职学生中大部分学习习惯很不好,在学习中比较懒惰,缺乏学习主动性,而强迫学习只会让学生反感,且过程并不快乐。计算机平面设计课程主要是为学生进入社会打好技能基础,教学过程除了要依靠教师外,更多的是学生自己。因此,教师应注意培养学生学习的自主性,让学生了解到自身努力的重要性,鼓励学生课后能够根据自己的需要对各种资料自行摸索和查阅,启发学生思考问题的积极性,使学生在自主学习中对计算机平面设计课程有更全面和深入的了解。在自主学习的过程中,不仅能快速增强学生的独立动手能力,且能让学生在探索过程中体会到自己获得成果的喜悦和满足感,对计算机平面设计教学效率的提升有重要作用,也正是“快乐设计”教学理念的体现。如教师可以适当布置一些平面设计方面的作业,让学生通过自主查阅资料来完成,并评选出优秀作品给予一定奖励。

参考文献:

[1]武建福.浅析计算机平面设计教学[J].美术教育研究,2010,4(04):72-73.

[2]吕方正.计算机在平面设计教学中的运用与反思[J].重庆科技学院学报(社会科学版),2011,9(09):16-17.

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关键词:行动导向;中职;计算机;程序设计;探索

1概述

基于行动导向的教育理论起源于20世纪70年代的德国。什么是行动导向教学呢?它是指根据某一个职业工作活动所需要的行动及产生和维持行动所需要的环境条件以及从业者的内在调节机制来完成教学设计、教学实施和教学评价的职业教育活动。基于行动导向的教学通常使用案例教学法、项目教学法、模拟角色扮演法、头脑风暴等教学方法来实现这个教学思路。这些方式方法,对于学生的培养和综合素质的提高起着十分重要的作用,不仅能加强职业实践能力的培养,还能在教学中将理论与实践相融合。

1.1基于行动导向教学的基本特征

基于行动导向的教学,主要是以工作体系为依据,以工作任务为载体,以职业标准为基础,它是符合学生的认知规律和成长要求,具备如下特点:1)职业能力的本位化基于行动导向的教学,着重于让学生通过自己动手,在实际的操作中,熟练职业技能,掌握专业知识,从而打造属于自己的理论知识和实践经验。这一特点决定了,基于行动导向的教学自始至终都围绕如何培养学生,提高学生的的职业能力这一根本,通过将课程内容与工作系统有机地融合,将工作系统转化为课程内容,将工作重点转化为课程重点,它不单单是将学科重点知识理论化、系统化,而是致力于系统化工作过程。2)工作实践的过程化基于行动导向的教学,其教学目标、课程结构、教学内容和教学模式与传统课程的教学体系完全不同。基于行动导向的教学,主要致力于培养学生的职业能力与职业素养,通过过程化的学习,来建构新的知识体系,培养相对应的职业能力;通过将理论知识和实践技能想融合,优化整合学生的知识结构,来实现教学课程的职业化、过程化、综合化。基于行动导向的教学,它的主要模式是着重培养学生成为学习过程的中心环节,教师则淡化出来,成为教学过程组织中的协调者,让学生在实践中学习,在学习中实践;将课程教学与职场氛围想融合,实现工作实践的过程化,加强师生之间的相互交流。3)知识迁移的职业化现在职业教育,主要是培养人才,致力于打造以就业为导向的专业型人才,而面对复杂多变的就业市场中用人单位的供需变化,我们在职业教育的开展中,要关注教学内容的包容性和开放性,培养学生的知识迁移能力,让学生在瞬息多变的就业市场中能找到属于自己的一片天地,适应用人单位的需求和就业市场的变化。

1.2基于行动导向教学的设计理念

基于行动导向的教学,其主要理念可以概括如下:“你告诉我的,我过会就会忘记;你给我做示范的,我能记住;让我自己动手做的,我就会明白,并记住一辈子”、“老师上课讲授的知识,过了不久,就会被遗忘,但是,经过自己实际动手,具体练习后所掌握的技能与能力,是抹不掉的”。职业教育必须时刻关注学生的具体行动(包括动脑、动手、动口和实践操作),并且需要是主动地学习,主动地去动脑、动手、动口,主动地进行实践操作,通过实践,来达到理论学习的补缺补漏,通过工作过程和工作任务的实施,来模拟真正的具体实践项目,提高自己的职业能力。

2基于行动导向的教学设计

2.1创设学习情境、架构教学载体

什么是学习情境呢?它其实是将我们学习的知识通过具体任务的形式来实现,通过具体案例的形式模拟,将我们平时需要学习的理论知识、实践训练及职业素养等综合融合在一起。它不仅是老师所进行的教学设计安排,还是对学生学习主动性的反思,引导学生进行主动学习,反思学习,情境学习,让学生能更有针对性的进行课程学习。创设学习情境,主要是依据学习的工作任务的模拟,它是一个具体任务化的训练和学习,可以再现并还原工作的具体情境,建立明确的学习目标(包含知识目标和能力目标)、教学方法、教学内容、评价与考核方式、学时数安排、学生的基本情况等内容。老师通过创设学习情境,通过架构教学载体,达到训练学生掌握各个知识点的目的,还可以训练学生的综合运用能力和自主独立能力,做到能完成简单设计、动手操作、分析处理、创新能力等。

2.2丰富教学资源、行动教学媒介

基于行动导向的教学,必须建立在丰富的教学资源的基础上,只有满足学生学习的软、硬件条件,学生才能够实现自主学习、自我学习。我们必须建立“行动”的教学媒介,为课堂教学实施奠定基础。通过选择合理的“行动”教学媒介,让学生在学习中能再现工作情景,更好地完成工作过程和行动导向的教学设计和实施,有助于培养学生的职业能力和职业素养。

3基于行动导向的教学设计的具体实施

3.1整体教学设计

1)基于工作过程的教学:我们可以将程序设计课程教学通过项目实例化,来模拟公司的真实项目开发过程,还原项目开发的具体工作情境,基于工作过程、工作任务来具体开展、组织教学。班级图书管理系统项目,主要由两个方面组成:前端应用程序(VisualBasic)的开发和后台数据库(Access/SQLServer)的建立及维护。2)以学生为中心的教学模式:让学生成为课程的主任,以学生为主题,选取适当的教学内容,采用合适的教学方法,将教师在课堂教学中的核心地位慢慢弱化,主要起引导、辅助作用,帮助学生学习,帮助学生在项目中成长。将班级图书管理系统项目的系统设计分模块实现,以小组协作来实现项目开发过程。系统开发的设计流程如下:①系统概要设计③界面及模块设计为了便于系统的整合统一,对于VB开发的窗体及菜单的命名由老师事先统一给定。根据菜单项,把图书管理系统分成相应的模块,并统一命名,然后分小组开发。附:小组开发名单1)图书管理类别管理:瑞英、慧琳、莉玲、小云、小丽、翠锦、鹭雯信息管理:晓星、圣毅、伟强、国强、王静、斌斌、鲁闽2)读者管理:类别管理:嘉琪、亚英、张琪、方林、丽娟、丽燕、少婷信息管理:杨劲、金龙、金艺、津聿、志伟、启光、玲玲3)图书借阅管理:借书:钰恒、智宏、聪健、辉祥、杨超、耀辉还书:松家、宇帆、泳锋、鹭斌、鸿平、明进、黄毅4)系统管理+模块+整合:詹健、陈健、震华、威威、朱庆龙、浩楠。

3.2创新考核方式

通过建立一个全面的、多维度的、全过程的考核评价体系,可以通过项目设计、项目开发、项目演示、成果验收等多种方式来综合考量学生的学习能力,通过对学生学习过程的考评(如课堂表现等),能综合反映学生的具体素质,培养学生的职业素养,引导学生向企业所需人才靠拢。我们这个班级图书管理系统的考核方式主要是通过小组合作,然后组长通过总结汇总,用ppt总结小组的主要工作及系统开发过程中的得失,然后各个小组互评,相互测试,找出系统运行中的不足。从实践效果来看,基于行动导向的教学与传统的课堂教学相比,更适合中职的教学要求,能激发了学生的学习主动性、积极性和创造性,培养学生的个性,通过不断地发现-分析-解决问题,让学生能真正学会知识,学习技能,达到原本设定的能力要求。当然,基于行动导向的教学,对老师的教学能力、专业能力、实践能力及课堂的综合驾驭能力,提出了更高的要求,也是“教学相长”必然的要求。基于行动导向的教学,不仅充分体现了以能力本位培养为重点,以学生实际能力为主体的教学理念,而且还推动计算机专业的教学改革及计算机创新人才的培养,能进一步完善了中职计算机创新人才的培养体系。

作者:刘斌茂 单位:厦门信息学校

参考文献:

[1]段秀丽.基于行动导向的课程设计[J].科技创新导报,2011(14).

[2]李勤道.基于工作过程和行动导向课程教学设计的认识与实践[J].山东电力高等专科学校学报,2009,12(3).

[3]高慧云.行动导向课程的教学设计[J].北京信息技术职业教育,

篇6

关键词:算法设计;智能优化算法;教学方法

0 引言

培养高素质和创新型人才是各高等学校教育改革的重点。专科学校在人才培养上以学生就业为重点,着重培养学生的一技之长,学生对与专业相关的其他知识涉及不多。毕业生反馈虽然这种培养方式可以让学生很快找到工作并投入到实际工作中,但是在校所学知识的单一化导致工作的层次较低,工作面比较窄。适当增加和本专业相关的知识,拓宽学生的知识面,增强学生的就业能力,培养高素质人才是学校进行教学改革的目的。算法设计课程是计算机专业本科学生的必修课程,对于这门课程,专科学生理解起来比较困难,因此学校将其作为选修课程。这门课程的重点内容是什么,讲解的深度如何把握,都需要教师在实际教学过程中进行探讨。

1 选择重点教学内容

算法设计这门课程涉及的领域非常宽泛,通常包括的内容有基本和经典的算法,算法设计策略、问题复杂性等方面的理论研究,以及近年来在并行算法、随机算法、近似算法、加密算法、智能优化算法、模式识别算法等算法领域方面的最新研究成果。

智能优化算法是当今算法领域比较热门和应用比较广泛的算法之一。它又称为现代启发式算法,是一种具有全局优化性能、通用性强且适合并行处理的算法。这种算法一般具有严密的理论依据,从理论上讲可以在一定的时间内找到最优解或近似最优解。智能优化算法在实际中应用广泛,因此教师在算法设计课程中有必要将这部分内容介绍给学生。

1.1 常见的智能优化算法

1.1.1 遗传算法

遗传算法(Genetic Algorithm,GA)是一类借鉴生物界的进化规律(适者生存,优胜劣汰遗传机制)演化而来的随机化搜索方法,由美国J·Holland教授于1975年首先提出。遗传算法已被人们广泛地应用于组合优化、机器学习、信号处理、自适应控制和人工生命等领域。它是现代有关智能计算中的关键技术。

1.1.2 蚁群算法

蚁群算法(Ant Colony Optimization,ACO),又称蚂蚁算法,是一种用来在图中寻找优化路径的机率型算法。它由Marco Dorigo于1992年在博士论文中提出,其灵感来源于蚂蚁在寻找食物过程中发现路径的行为。蚁群算法是一种模拟进化算法,初步的研究表明该算法具有许多优良的性质。

1.1.3 模拟退火算法

模拟退火算法(Simulated Annealing,SA)最早由Kirkpatrick等应用于组合优化领域,是基于Mente-Carlo迭代求解策略的一种随机寻优算法,出发点是基于物理中固体物质的退火过程与一般组合优化问题之间的相似性。模拟退火算法从某一较高初温出发,伴随温度参数的不断下降,结合概率突跳特性在解空间中随机寻找目标函数的全局最优解,即能从局部最优解概率性地跳出并最终趋于全局最优。模拟退火算法是一种通用的优化算法,从理论上讲具有概率的全局优化性能,目前已在工程中得到广泛应用,诸如VLSI、生产调度、控制工程、机器学习、神经网絡、信号处理等领域。

1.2 智能优化算法特点与优势

遗传算法的主要特点是直接对结构对象进行操作,不存在求导和函数连续性的限定,具有内在的隐并行性和更好的全局寻优能力。它采用概率化的寻优方法,能自动获取和指导优化的搜索空间,自适应地调整搜索方向,而不需要确定的规则。

蚁群算法有别于传统编程模式,优势在于避免编写冗长的程序,程序本身是基于一定规则的随机运行来寻找最佳配置。也就是说,当程序最开始找到目标的时候,路径几乎不可能是最优的,甚至可能包含无数错误的选择。但是,程序可以通过蚂蚁寻找食物时候的信息素原理,不断地修正原来的路线,使整个路线越来越短,即程序执行的时间越长,所获得的路径就越可能接近最优路径。

模拟退火算法是通过赋予搜索过程一种时变且最终趋于零的概率突跳性,从而有效避免陷入局部极小并最终趋于全局最优的串行结构优化算法。

这3种算法的共同特点是从任一解出发,按照某种机制,以一定的概率在整个求解空间中探索最优解。由于它们可以把搜索空间扩展到整个问题空间,因而具有全局优化性能。

2 采用多种教学方法

从培养高素质计算机人才的需求出发,以拓宽学生知识面及提高学生实践能力为目标,针对智能优化算法这部分知识内容,授课教师可以采用多种教学方法和手段,充分发挥学生学习的潜能和积极性,改善课堂教学气氛,提高教学效果。

2.1 案例教学

案例教学是一种通过模拟或者重现现实生活中的一些场景,让学生把自己纳入案例场景,通过讨论或者研讨进行学习的一种教学方法。教学中既可以通过分析和比较,研究各种各样的成功和失败的案例,从中抽象出一般性的结论或原理,又可以让学生通过自己的思考或者他人的思考拓宽自己的视野,从而丰富自己的知识。

在教学过程中,教师可以通过实际生活中的一个案例帮助学生提升对算法的学习兴趣。如旅行商问题,假设有一个旅行商人要拜访n个城市,他必须选择要走的路径,限制条件是每个城市只能拜访一次,而且最后要回到原来出发的城市。路径的选择目标是要求所得的路径长度为所有路径之中的最小值。

学生通过自己思考,再经过小组讨论,通常都会得出这样一个最容易想到的方法:利用排列组合的方法把所有路径都计算出来并逐一比较,选出最小路径。教师可以根据这个结论,引导学生明确虽然该方法在理论上是可行的,但路径的个数等于n!。当城市个数较大时,该方法的求解时间是难以忍受的,甚至是不可能完成的。例如,当包含20个城市时,20!=2432902 008 176 640 000,以每秒1亿次的计算速度来估算,求解时间长达700多年。因此,学生认为旅行商问题的全局最优解是无法确定的,只可能得到近似最优解。这样,这类问题追求的目标就变成以尽可能短的时间求得质量尽可能好的近似解,自然地引导出模拟退火算法,从而为介绍该算法作了有序的铺垫。

2.2 多媒体演示教学

多媒体教学是指在教学过程中,根据教学目标和教学对象的特点,通过教学设计合理选择和运用现代教学媒体,并与传统教学手段有机组合,共同参与教学全过程,以多种媒体信息作用于学生,形成合理的教学过程结构,达到最优化的教学效果。

例如,教师在讲解蚁群优化算法时,学生对该算法理论知识的理解还不是很深刻,不能在头脑里形成对该算法的形象认知。教师可以利用多媒体课件向学生演示自然蚁群的生态行动,加强学生对这种算法的理解。

2.3 网絡远程教学

网絡远程教学是一种相对于面授教育的师生分离和非面对面组织的教学活动,它的特点是学生与教师分离,学习的场所和形式灵活多变。与面授教育相比,它的优势在于能够提供更多的学习机会,提高教学质量,降低教学成本。

针对学生在课堂上对知识点理解不深刻的现状,教师可以通过建立网站或个人网页设立教学园地,提供教学辅助软件下载,设计一些有关算法的动态演示,展示最新成果,与学生交流讨论并解答学生的问题。

3 教学实践应用及效果

在教学实践中,教师可以采用一些实例说明问题,如在讲解蚁群算法时介绍经典的TSP源程序,在课堂上改变相应的参数并进行调试,同时绘制出最优路径上信息素的变化曲线。教师在讲解过程中可以由简入深,还可以采用学校现有考试系统中的自动组卷功能,对比介绍遗传算法和模拟退火算法的特点。遗传算法的局部搜索能力差,但对搜索过程的总体把握能力强;模拟退火算法具有较强的局部搜索能力,但对整个搜索空间的状况掌控能力不强。因此,学校考试系统自动组卷功能的开发实现应结合2种算法的长处。教师采用对比方法进行讲解,可以使学生更容易理解2种算法的特点。

以上多种教学方法和实例的应用讲解,大大提高了学生对这部分知识的学习兴趣,增强学生主动参与课堂教学的积极性,使本来枯燥和复杂的算法问题也变得更加直观,有效地提高了教学效率。

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关键词:计算机;求知欲;激发;教学设计

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2012)09-0096-02

现在很多高职课堂都成了教师一个人的“表演”,教师兴致勃勃地讲,可学生却提不起精神学。其原因为学生缺乏求知欲。学生只有对所学知识有求知的欲望,才能集中注意力,积极思考,主动学习。笔者拟以计算机课程为例,探讨通过设计开学第一课,设计课堂环节教学形式和方法激发学生的求知欲,提高教学效果的途径。

设计开学第一课,激发起学生求知欲

在课堂教学中,第一节课起着至关重要的作用。第一节课的好坏,影响着也可以说决定了学生对该课程的学习态度和求知程度。然而在现实的教学中,很多教师对第一节课的利用程度大打了折扣,有的简单介绍介绍绪论,有的甚至直接放弃绪论部分,绕过知识产生的背景和发展过程,直接进入知识点的学习,可能有的教师认为这是节省时间,可是这却导致学生对该课程的地位及学习意义毫不了解,从而毫无学习兴趣,不愿意学或者机械地跟着教师学习,浪费了整个学期的时间。

设计好第一节课,可以激发起学生的求知欲,让学生愿意学,主动学,积极学。教学设计包括“三个问号”。

(一)为什么开这门课?

首先告诉学生为什么开设这门课,要介绍此课程的地位及现实意义。以VB课程为例,VB主要是用来开发系统的。例如一个学校有很多学生,每年都有新生入学,需要添加学生信息,同时每年又都有很多学生毕业,这就要求把这些学生的信息删掉,当输入一个学生的学号后,会显示该生的姓名、年龄、性别,以及大学期间的各科成绩、有无挂科情况、有无违纪情况等等,这些工作如果人工实现工程是很浩大的,学完VB就可以开发数据库解决此类问题。其他学科也一样,例如CAD是当下绘制各种工程及建筑图纸的流行软件,3D可以设计室内外装修效果图等等,告知了所学课程的现实意义,必定会激发学生想要学习和掌握的欲望,后期的教与学都会收到很好的效果。

(二)学了这门课,我们能做什么?

学完之后,能达到什么样的效果,能做什么,这点一定要告诉学生,给学生一个目标和学习的动力。例如软件编程类学科,可以演示几个数据库系统实例,并且要求学生学完后创建一个本班级的小型数据库系统;CAD教学可以展示几张绘制好的工程图纸或者售楼处的售楼图纸,并且要求学生学后完成学校办公楼的平面和立体图纸的绘制;3D教学可以展示自己家或者办公室的装修效果图,要求学生学后给自己家设计一下装修效果图等等。这样可以让学生在感官上对该学科有一个认识,并且由于看到了成品,会激发起学生的学习欲望,也想自己设计出这样的作品来。有了求学的欲望,以后的学习事半功倍。

(三)怎么学这门课?

不同的学科有不同的学习方法,在正式授课前,应该教授学生如何学习此门课程。这样会有利于学生更快更好地掌握所学知识。例如语言编程类课程,应强调学生重点在听、想、试:“听”,听教师如何分析问题,听教师在设计程序时的思路和想法;“想”,非常关键,光听,模仿教师,没有自己的想法,那么永远也学不会自己走路。“试”要勇于把自己编的程序上机去试,在调试中发现问题,解决问题,从而提高自己。而操作类的计算机课程,应该强调重点在看和练:“看”教师如何使用工具,如何处理和完成图形;“练”三遍不如自己画一遍,工具就那么多,都能掌握,关键看谁画得快,画得美,画得准确,这些都要通过多多练习来实现。

设计课堂环节,环环相扣,抓牢学生求知欲

通过第一节课的设计,激发起学生的求知欲,让学生树立好好学习这门课的想法,可是理想与现实是有差距的,往往坚持一段时间后,爱玩的天性会抹杀这份兴趣和热情,加之一些基础知识的枯燥和繁杂,会让很多学生选择了放弃,放弃了最初的理想。这就需要设计一下课堂教学环节,使之环环相扣,抓住学生求知欲。

首先,实例演示。把本节的知识点汇总到一个小实例中,语言类课程可以作个小程序或者小游戏,上课时,先给学生演示此实例,吸引住学生的兴趣。例如要学习标签,文本框控件,按钮控件,可以课前设计一个QQ登录界面,一上课就演示给学生看,然后卖个关子,学完本节课就能完成这个,这样就抓住了学生的求知欲。操作类课程可以先给学生展示一张图纸或者广告宣传单等,先在视觉上占领学生的心理,吸引学生的学习兴趣,迫切地想要学习,然后完成这样的图纸。

其次,引入知识点、剖析知识点。经过实例演示环节,学生肯定会很想学,有了求知的欲望,再抛出本节课的知识点,介绍相关工具和使用方法,并剖析此实例如何应用相关知识点及注意事项就事半功倍了。如果一上课开篇就是什么定义、概念,枯燥会让学生没有了学习的欲望,这样的环节设计可以避重就轻,先让学生看到成果,再引入理论知识点会容易接受得多。

再次,动手实践。掌握了基本的理论和工具,再运用所学的知识,让学生一起动手制作完成此实例,用理论指导实践,从实践中加深对理论的理解。

最后,归纳总结一下此节课所学的知识点,并指正学生制作实例时的问题和解决方法。如此前后照应,“先抛问题,然后引知识点,再制作完成,最后归纳总结”,有节奏地控制课堂环节,环环相扣,套牢学生的学习欲望,从而完美地完成教学。

设计教学形式和方法,吸引学生保持求知欲

(一)设计教学形式

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关键词:中职学校 计算机 程序设计 教学方法

    程序设计课程作为计算机专业的一门基础课程,它有利于提高学生的思维能力,对学生深人学习计算机专业知识有很大的帮助。其目的就是通过学习程序设计语言的基本思想、语法知识和编程方法,提高学生的程序设计能力、分析解决实际问题的能力,并培养形成严密的逻辑思维能力。那么如何根据社会经济发展变化,对程序设计语言课程的教学内容、教学方法、考核方式进行相应的改革,实现培养高等技术应用型和高技能型计算机人才目标,已经成为广大中职教师普遍关注和重点研究的课题。

    1程序设计语言教学中存在的问题

    1.1教学课时少

    目前我校计算机专业的学制2+1的模式,学校开设的程序设计语言课程的课时(包括理论课时和实践课时)较少,这就导致实际教学中存在理论课时和实践课时不够的情况,学生只能掌握最基础的程序设计知识,理解书本上现有的一些设计实例,而不能用该程序设计语言进行实际问题的处理。

    1.2学生基础参差不齐,学习程序设计的信心、兴趣不足

    因为学习程序设计需要较强的逻辑思维能力和较扎实的数学功底,而中职学校的学生普遍数学基础较薄弱,导致在学习程序设计时显得力不从心。由于缺乏对计算机本身解题的认识和了解,有些基础较差的学生还对计算机程序产生一种莫名其妙的神秘感和畏惧感,人为的给自己学习程序设计语言设置了一道门槛。学生对程序设计课程的学习兴趣不高,课堂教学中反常行为较多,如卜课睡觉、讲话、玩手机、不配合老师、不交作业等。学生普遍反映难学,提不起学习兴趣,感觉学不到知识或学的知识没用。

    1.3学校对程序课程的重视程度不高

    计算机程序设计课程注重对学生的思维能力的训练,这与图像处理,动画设计等培养学生动手能力的课程不同,不能立竿见影的看到学生的学习成果。这就导致一些领导对这门课程不够重视,从而使部分教师对这类课程的教学参与兴趣不浓厚,甚至有些学校以取消了程序设计语言的课程设置。

    1.4教学方法落后

    中职程序设计语言课程一般采用的教学方法是教师课上讲授加学生实验的形式,学生在上机实验时仅仅是对书本上现有的一些实例进行编辑调试,一旦调试成功就完成任务。这种教学方法实际上只是让学生掌握了一些程序设计的语法知识和调试技巧,而达不到培养学生利用该程序设计语言从一个实际问题人手分析问题、解决问题的能力。

    1.5考核方式较简单不能全面检验学生的学习效果

    目前的考试方式以试卷为主,无法全面检验学生的学习效果,对学生的实践能力考查无法体现学生的真正学习效果。

    2间题分析

    是什么原因造成了以上这些问题那?随着高中教育不断普及,中职生源及综合素质急剧下降。普遍特点是他们基础薄弱,尤其数学和英语,这是学好程序设计的最大障碍。教材不能适应中职教学的要求。现今中职程序设计语言教材存在的普遍问题是实践性教学和实训内容不足,没有体现教材的实用性和职业性,不能保证对学生实践能力的培养,不能体现技术应用型人才的培养要求,缺少中职教育特色。面对这些问题,我们不能望而却步,一味地去埋怨是起不到效果的,要真正想解决问题,最好就要去不断地摸索,寻找解决问题的突破点,探索适合学生发展的教学方法和教学内容,以充分调动他们的学生积极性和主观能动性。

    3解决间题的关键在于教育方法的创新

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关键词:激发兴趣;教学方法;培养创意

平面设计作为一门实践性很强的课程,是中职计算机专业课程的一个重要组成部分。那么,如何在平面设计专业教学中调动学生的学习兴趣、提高学习效率呢?这是教学中的重点所在。

一、培养学生的学习信心,激发学生的学习兴趣

教师在平面设计专业教学中可统一讲授内容,但是不要统一作业标准,布置作业时也要遵循因材施教原则,有难有易,分层布置是很有必要的。例如,在教学“素描和色彩”内容时,就可以布置不同难度的两三组写生对象,分层教学,照顾各个层次的学生。在此期间,教师不要强迫学生分组,要让其自由选择,让他们在“试一试”的过程中解决问题,一旦遇到解决不了的问题时可以咨询老师,教师可以在帮助解决问题时顺势引导学生进入到自己的教学计划之中,在解决问题的过程中再提出问题,引导探究,学习的主动性也会得到大幅度提升。例如,在一次平面构成课堂中,可以先让学生利用两节课中的一节课时间根据上节课所学的内容做一个构成练习,另一节课将作业收集起来,抽出“代表性”的作业鼓励学生将自己的构思讲述出来,再让其他同伴点评。最后,教师再将学生的思维与平面构成法则结合在一起展开讨论,学生也会欣然接受平面构成的相关知识,在讨论中也解决了问题,学习兴趣得到提升的同时学习效率也随之得以提升。

二、灵活多样的教学方法使学生增强专业学习的信心

一节平面设计课是否成功主要取决于方法,实践教学证明,“听觉+视觉+说+做”的学习方法能够让大部分学生对这节课感兴趣,而且学习效果非常理想。比方说项目法、小组练习法以及头脑风暴法等等,都可以在平面设计专业中找到自己的实用价值。为此,在课堂教学中,教师可以结合实际教学内容,采用全班讨论、同桌活动或者小组互动等方法展开实践教学,让学生在学习知识的过程中时时感到有新意,这样利于学生都能参与到实践活动中来,突出学生的学习主体性。例如,在平面设计软件课程(比如,photoshop,coreldraw等)的实训中,就可以借助项目教学法展开新知识的探究。教师可以指导学生去设计一些包装袋(比方说日常生活中的零食包装),以小组形式展开比赛,加强学生之间的合作、交流,在合作中完成项目设计,以此来培养他们的专业能力以及合作能力等。学生在完成项目的同时,可以增强学习专业知识的信心,提升团队协作的职场能力。

三、通过案例教学,加强师生间的互动,活跃课堂氛围

中职计算机平面设计专业是一门实践性很强的学科,使用案例教学,通过案例分析来培养学生将理论知识与实际相联系的能力。作为平面设计专业的教师应该将每堂课的教学设计分成具体的几个单元。例如,图形创意是作品设计的重点所在,也是作品成败的关键所在。图形可以说是内容的直接体现,主要起到的是传达信息的作用,能让学生在最短的时间内明白作品想要表达的内容。在实际教学中,教师就可以列举一系列优秀广告,结合具体案例讲解这些广告中的图形作用,再鼓励学生也找一些实例,师生一起分析广告设计中图形创意的重要性。比如,让学生设计一幅公益广告招贴《切勿酒后驾驶》。首先,让学生上网搜索一些关于酒后驾驶危害的宣传画,分析其中包含的各种图形要素,比如说图案、色彩、文字等在广告中的设计特点。另外,要及时告知学生各种要素在本广告中所发挥着的不同作用。再者,设计作品中的图形要素,必须能够明显体现出主题,达到一目了然的目的。在本例中,图形要素可以这样进行设计:可以把交通信号的红、绿、黄三个灯当作“酒”字的“三点水”,将酒和交通规则密切联系在一起,既能起到警示行人的作用,而且还寓意深刻,此外,也能较好地体现出广告的主题,受众理解起来也非常容易。这一过程有利于将理论知识与实际问题充分联系在一起,调动学生的主动参与意识,同时还能加强师生间的互动效果,提高课堂教学效率。

四、强化学生的创意意识及审美意识教育

平面设计专业知识的学习需要学生充分利用造型元素与设计元素,而且还要对二维空间积极进行研究。在实际教学过程中,教师要有意识地培养学生对物象之间内在关系的联系能力,要鼓励学生主动打破固有的思维模式限制,培养学生的平面感。提高他们的审美意识,引导他们在生活中发现美,在协调的构图、比例中感知美,在实践中掌握规律。因此,在实际教学中,教师要注重培养学生的创造能力,多创设一些有挑战性的训练,以此来加强学生的创新意识,真正提高学生的设计能力,为平面设计专业的发展培养出更多优秀的人才。

总之,中职计算机教师要想提高平面设计专业课的教学效果,首先就要先调动学生对课程的学习兴趣,讲究教学策略,提高平面设计教学效益。在教学过程中,教师要科学、合理地创新教学手段和方法,调整教学模式,积极寻找出新的有效的方式方法并能灵活运用,拓宽平面设计课堂教学资源,使得课堂教学真正达到“精讲”“精练”“精用”,充分调动学生积极参与其中的主观能动性,为全面提升平面设计人才的专业素养做好铺垫。

参考文献:

[1]林初阳.高校平面设计教学探析[J].哈尔滨职业技术学院学报,2013(6).

[2]王静.浅谈计算机平面设计教学的改革与实践[J].美术教育研究,2012(12).

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关键词:认知教学;组织;粒化;因果;计算机程序设计

作者简介:彭珍(1981-),女,山东东明人,华北科技学院计算机学院,讲师。(北京 101601)吴立锋(1978-),男,河北隆尧人,首都师范大学信息工程学院,讲师。(北京100048)

基金项目:本文系华北科技学院教育科学研究2011年指导类课题“计算机程序设计课程教学方法的研究”、华北科技学院试题库项目“《C++与面向对象程序设计》试题库建设”、首都师范大学青年教师教学研究项目“以培养能力为核心的《ACCESS 数据库》课程教学方法的研究与探索”的研究成果。

中图分类号:G642     文献标识码:A     文章编号:1007-0079(2012)11-0059-02

目前已有的问题教学、[1]任务驱动教学、[2]案例教学、[3]引导教学等都侧重于教学形式与手段的变新与改革,[4]很少从教授内容的本质出发,研究教学内容的认知规律。为此,本文基于教学赖以存在和发展的认知机理,提出一种新的认知教学方法,条理地、逻辑地、系统地组织教学内容,符合学生学习思维的逻辑认知过程。

“程序设计”是计算机领域中一门重要的软件技术,是其他软件技术的基础。“程序设计”课程是伴随着计算机应用和程序设计语言的发展而发展起来的一门重要学科,已发展成为计算机专业中重要的专业必修课程,在高等教育中确立了不可缺少的公共基础课的地位。作为使用和开发计算机的重要工具,程序设计课程具备统一的抽象与规律。

本文将这种认知教学应用于“计算机程序设计”课程的教学过程中,有组织、有规律地将该课程的教学内容贯穿始终,为学生掌握程序设计方法、提高学生程序设计能力与逻辑思维能力打下坚实基础。

一、认知教学的概述

本文提出的认知教学是基于Zadeh的认知原理,Zadeh将人类的认知概括为:[5]组织(organization)、粒化(granulation)和因果(causation)。“组织”指从部分合并为整体,“粒化”指将整体分解为部分,“因果”指原因和结果的关联。前两者可看作互拟的过程,因果结构是一切知识的共性,它是对知识的一种本质抽象,因果有直接因果关系和间接因果关系,也有潜在因果关系和真实因果关系。所谓潜在因果关系是指一个具有普遍适应范围的概括性的因果规律,表示给定一定的条件,原因X的满足将引起结果Y的满足;而真实的因果关系则是在一个特定情形下实际发生的事实,即X和Y事实上发生了,而且是因果相关的。在知识表示的层次上,教师所研究的是潜在因果关系,真实因果关系可以看作是潜在因果关系在某一特定情形下的一个实例。人类认知事物是从事物的不同侧面、不同层次上认知事物的本质,将复杂的信息结构化(粒化),然后研究在不同结构层次上新事物具有的特性和不同侧面或层次上新事物特征之间的关系,进而从本质上全面认知事物。

认知教学,就是按照人类认知事物的规律进行教授知识,即将教学知识组织、粒化、因果化,从而使得学生抓住知识的本质、全面地掌握知识。这里,组织可以理解为对知识宏观的掌控,粒化是对知识微观的演化,因果则是知识之间的关联。因此,认知教学能够条理地、逻辑地、系统地组织教学内容,是一种符合学生学习逻辑认知过程的科学方法。

二、计算机程序设计课程

几乎所有高等学校的每个专业的学生都要学习诸如C、VB或VF语言这样的程序设计课程(必修课程),而且随着各具特色的高级程序设计语言(C++、Java等)及网页程序设计语言(JSP、等)的不断涌现,程序设计课程是高等教育中不可缺少的公共基础课,而且已成为计算机专业的一门独立必修专业课程。程序设计是大学生必备的一种计算机技能,更重要的是对其思维的特殊训练和对其智慧的重大挑战。

“计算机程序设计”课程主要是学习如何用某种计算机语言编写程序来解决问题。程序=数据结构+算法,所以程序设计的本质就是设计出合理的数据结构与算法。

根据软件工程理论,[6]程序设计大致可以分为结构化程序设计(Structured Programming,SP)、面向对象程序设计(Object-Oriented Programming,OOP)、面向数据结构的程序设计(Jackson System Development,JSP),国内主要用的是前两种程序设计方法。

同一类型的计算机程序设计有若干不同程序设计语言,同一类型的语言采用的数据结构大致相同,比如结构化程序设计语言采用的数据结构绝大多数是基本数据类型,还有其他构造类型如结构体等;面向对象程序设计语言主要采用的数据结构则是类,其中还涉及继承机制等。因此,程序设计课程首先介绍的都是数据结构,在程序中体现在数据的定义上。

算法的设计与具体问题有着密切的关系,但无外乎是对数据结构的操作,比如输入、计算与输出。其中计算最为复杂,可能是函数,或标准的表达式语句,或带有顺序、选择、循环结构的混合。因此,程序设计课程中的重点和难点都在算法部分。

三、认知教学在计算机程序设计课程中的应用

根据计算机程序设计课程的抽象特征,拟从以下几个方面将认知教学应用于计算机程序设计课程中。

按照数据结构+算法的思路将计算机程序设计教学知识合理组织在一起,形成程序设计知识的宏观体系结构;对宏观架构中的每一个知识点进行细化,即构建出每一知识点的微观结构;搭建宏观知识点之间、微观知识点之间以及相互的关联。

以“C程序设计”课程为例,[7]图1概括了C程序设计的所有知识点,形成了一个多层次、逐层深入的组织结构。每一层次可以看作其上层的粒化,每一层次与其上层和下层都有直接或间接的因果关系,同层次知识点之间也存在因果关系。比如定义数据、输入数据、计算数据和输出数据构成了程序的基本步骤,前一步是后一步的基础和条件;比如定义数据中的基本数组类型是所有定义的基础,为了存储多个有序数据(同一类型)形成了构造性数据即数组;为了存储不同类型的数据才有了构造型数据即结构体和共用体;为了便于表达更为复杂的数据结构及方便有效地使用数据提出了指针,所以在定义数据中各部分之间存在着关联。

最底层中的知识点还可以进一步深入细化。“C程序设计”课程中,有关数组的认知体系以包含10个整型数据的一维(10*10二维)数组、字符数组为例,如图2所示。数组认知按照数组的组成和编程的思路分别从纵向和横向展开。纵向坐标:一维数组、二维数组和字符数组,一维数组是二维与字符数组的基础,二维数组又是二维字符数组的基础;横向坐标:定义、输入、计算和输出数组。特别地,(一维)字符数组的输入/输出的因果关系来看,它采用类似于一维数组的输入/输出方法,将输入/输出格式中的%d改为%c,进一步可以简单地采用%s格式输入/输出(去除了循环结构),更进一步采用函数gets/puts调用来完成。

四、结束语

科学的教学方法应该遵循教学赖以存在和发展的认知机理和学生学习思维的逻辑认知过程,认知教学即从牢牢抓住教学本质出发,深化知识的组织、粒化与因果关系,将所有知识融为一体,尤其对于程序设计,这类逻辑性强的课程,该方法更适合。本文以“C程序设计”课程为例,阐述了认知的应用,并通过实际教学,验证了该方法的有效性。

参考文献:

[1]罗祖兵.教育学问题教学:涵义、价值与操作[J].高等教育研究,2010,31(3):71-75.

[2]王春婷.浅谈任务驱动教学法在计算机教学中的应用[J].太原大学教育学院学报,2011,(2):103-105.

[3]赵月坤,高常.案例教学法在数学教学实践中的应用[J].中国成人教育,2011,(15):162-163.

[4]陈越,何钦铭.计算机专业研究型课程教学模式与创新能力培养的探索[J].计算机教育,2009,(24):99-101.

[5]Zadeh L.Some reflections on soft computing,granular computing and their roles in the conception,design and utilization of information/intelligent systems[J].Soft Computing,1998,(2):23-25.