實(shí)施開放式教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

文章編號(hào)：1672-5913(2008)10-0067-02

摘要：本文就如何在本科程序設(shè)計(jì)類課程教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力進(jìn)行了初步的探討，提出了實(shí)施開放式教學(xué)的思路和實(shí)施方案。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新型人才培養(yǎng)；開放式教學(xué)；程序設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：G642

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

1引言

大學(xué)的課程教學(xué)在創(chuàng)新型人才培養(yǎng)中起著無(wú)可替代的關(guān)鍵作用。我們?cè)陂L(zhǎng)期教學(xué)實(shí)踐中，對(duì)培養(yǎng)創(chuàng)新型人才思想如何具體地在程序設(shè)計(jì)類課程教學(xué)中實(shí)施進(jìn)行了一些有益的探討和嘗試。針對(duì)程序設(shè)計(jì)類課程的特點(diǎn)，在教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容組織、教學(xué)過(guò)程各環(huán)節(jié)的實(shí)施中都滲透了培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的新思想。本文總結(jié)了我們的思路和做法，提出實(shí)施開放式教學(xué)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

程序設(shè)計(jì)類課程是計(jì)算機(jī)專業(yè)的基礎(chǔ)課程，在計(jì)算機(jī)及其相關(guān)專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃中占有重要的地位，它們既重視培養(yǎng)程序設(shè)計(jì)的基本理論、基本概念，又重視培養(yǎng)程序設(shè)計(jì)與開發(fā)的技能技巧，最終體現(xiàn)為培養(yǎng)學(xué)生用程序解決實(shí)際問(wèn)題的能力。學(xué)生解決問(wèn)題的能力可以總結(jié)為能否清晰的提煉問(wèn)題，進(jìn)行形式化的表達(dá)，再用規(guī)范的計(jì)算機(jī)程序?qū)懗鼋鉀Q方案。在北京工業(yè)大學(xué)，我們將開放式的教學(xué)理念和教學(xué)方法應(yīng)用于程序設(shè)計(jì)類課程，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力進(jìn)行了嘗試。本文總結(jié)了我們的一些思路和做法，涉及的程序設(shè)計(jì)類課程有：高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)(或稱C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì))、C++程序設(shè)計(jì)、Windows編程基礎(chǔ)等。

2傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)程中的問(wèn)題與不足

要進(jìn)行教學(xué)改革與創(chuàng)新，首先要研究以前的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科雖然年輕，但也有約50年的歷史，對(duì)程序設(shè)計(jì)類課程教學(xué)法的研究一刻也沒(méi)有停止過(guò)，已經(jīng)積累了非常多的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，有了成熟的課程和教學(xué)體系，這是我們必須繼承和發(fā)揚(yáng)的。但是，我們?cè)趯W(xué)習(xí)繼承這些經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)也體會(huì)到諸多傳統(tǒng)教學(xué)系統(tǒng)中的問(wèn)題與不足，我們總結(jié)歸納為以下幾點(diǎn)：

⑴ 教學(xué)內(nèi)容安排和教材側(cè)重語(yǔ)言規(guī)范，輕視程序設(shè)計(jì)規(guī)律。目前絕大多數(shù)教材根據(jù)語(yǔ)言規(guī)范的內(nèi)在邏輯層次分為若干章節(jié)，每章節(jié)對(duì)語(yǔ)言規(guī)范力求面面俱到，求全責(zé)備。這種方式確有其優(yōu)點(diǎn)，層次分明，條理清晰，內(nèi)容詳盡，對(duì)于已經(jīng)有程序語(yǔ)言基礎(chǔ)的讀者看來(lái)確實(shí)合理清晰，但對(duì)于完全沒(méi)有程序設(shè)計(jì)概念的初學(xué)者卻有很多弊端。例如有些C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)教材中，講解數(shù)據(jù)類型語(yǔ)法知識(shí)，僅整數(shù)類型就列出了六種之多；講解各種運(yùn)算符和表達(dá)式，占用相當(dāng)?shù)钠?，而這些章節(jié)的學(xué)習(xí)者對(duì)編程幾乎還沒(méi)有什么體驗(yàn)。反之，對(duì)程序設(shè)計(jì)方法的學(xué)習(xí)，對(duì)程序設(shè)計(jì)整體的把握和對(duì)編程思維習(xí)慣的培養(yǎng)卻明顯不足。過(guò)分糾纏語(yǔ)言細(xì)節(jié)的布局，使得學(xué)習(xí)難度增加，需要盲目記憶的內(nèi)容過(guò)多。由于沒(méi)有編程的成功體驗(yàn)，死記硬背的東西越多，學(xué)生越易產(chǎn)生厭學(xué)情緒。這種面面俱到的方法貌似基礎(chǔ)扎實(shí)，實(shí)則浪費(fèi)時(shí)間，并且越是強(qiáng)調(diào)細(xì)節(jié)，越是難以把握程序設(shè)計(jì)技巧，僵化學(xué)習(xí)頭腦，不利于學(xué)生提升學(xué)習(xí)的廣度和深度，不利于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

⑵ 例題和習(xí)題注重解釋和練習(xí)語(yǔ)法問(wèn)題，忽視程序設(shè)計(jì)方法。由于死記硬背語(yǔ)法帶來(lái)的學(xué)習(xí)難度，使得教師需要相當(dāng)數(shù)量的例題和習(xí)題幫助學(xué)生理解語(yǔ)法，大量的實(shí)踐時(shí)間糾纏在語(yǔ)法上，不利于培養(yǎng)學(xué)生掌握程序設(shè)計(jì)方法，從全局角度把握程序；不利于提高分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力；也沒(méi)有時(shí)間、精力和興趣自己查閱資料，擴(kuò)展知識(shí)面。這對(duì)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)顯然是不利的。

⑶ 考試試題側(cè)重語(yǔ)言細(xì)節(jié)?？荚噷?dǎo)向是不可忽視的學(xué)習(xí)指揮棒，特別是對(duì)于剛剛經(jīng)過(guò)高考的低年級(jí)學(xué)生。目前我們看到很多C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程的考試題太多的關(guān)注了語(yǔ)法細(xì)節(jié)，而非程序設(shè)計(jì)。我們認(rèn)為在學(xué)習(xí)用語(yǔ)言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)的過(guò)程中，忽視一些語(yǔ)法細(xì)節(jié)問(wèn)題，能夠使學(xué)生從更高的層次、更全面的把握知識(shí)，學(xué)生可以在編程過(guò)程中自行學(xué)習(xí)講課中忽略的語(yǔ)法細(xì)節(jié)。這樣可以更好的培養(yǎng)學(xué)生的探索意識(shí)、自學(xué)能力，使學(xué)生勤于思考、勤于鍛煉創(chuàng)新能力。

為了克服這些弊端，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，結(jié)合程序設(shè)計(jì)類課程的特點(diǎn)，我們提出“開放”式的教學(xué)思路和方法，并在我們的課程教學(xué)中實(shí)踐，初步取得較好的成果。本文在下面幾個(gè)方面介紹我們的想法和做法，供大家參考。

3開放式教學(xué)的思路與實(shí)踐

⑴ 安排開放式課堂教學(xué)內(nèi)容，提高課堂效率

在高等學(xué)校，每門課程的課時(shí)是有限的，以C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程為例，許多教師抱怨課時(shí)少，難度大。我們?cè)谧鹬氐痪心嘤诮滩牡幕A(chǔ)上，采用了開放式的思路安排教學(xué)內(nèi)容。教學(xué)內(nèi)容安排的指導(dǎo)思想是根據(jù)程序設(shè)計(jì)的需要來(lái)學(xué)習(xí)，以作業(yè)和課程設(shè)計(jì)為驅(qū)動(dòng)，減少單純枯燥的語(yǔ)法學(xué)習(xí)?！伴_放式”教學(xué)內(nèi)容安排主要體現(xiàn)在下面兩個(gè)方面：

① 教材之內(nèi)的內(nèi)容開放。

不墨守成規(guī)，大膽對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行取舍，恰當(dāng)選擇，以前必講的語(yǔ)法細(xì)節(jié)少講，甚至不講，有利于提高程序設(shè)計(jì)能力的內(nèi)容多講、細(xì)講。課上不講的細(xì)節(jié)留待學(xué)生在完成作業(yè)和程序設(shè)計(jì)題目時(shí)自行學(xué)習(xí)和補(bǔ)充。例如C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程，數(shù)據(jù)類型講解，重用途輕語(yǔ)法細(xì)節(jié)；順序、選擇、循環(huán)三種基本結(jié)構(gòu)的講解，以案例推動(dòng)，注重程序設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，以循環(huán)為例，for、while、do-while三種基本語(yǔ)句用一個(gè)案例，一起講解，節(jié)省課時(shí)，并且對(duì)程序循環(huán)也有更深的理解，學(xué)生能夠當(dāng)堂編寫循環(huán)程序片段。再如，盡早講解函數(shù)，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)即以函數(shù)為基礎(chǔ)，這樣可以更好的滲透結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的概念。函數(shù)參數(shù)是C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容，在編程解決實(shí)際問(wèn)題中也十分重要，需要占用更多的課時(shí)，要按教材安排細(xì)致講解，并且還要在課程的后期再進(jìn)行總結(jié)提高，歸納值參數(shù)、地址參數(shù)等用法的不同特點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)應(yīng)用的情況，比如地址做參數(shù)常用于返回函數(shù)的結(jié)果等。

② 教材之外的內(nèi)容開放。

在課程設(shè)計(jì)和大型作業(yè)的驅(qū)動(dòng)下，大力鼓勵(lì)學(xué)生提高學(xué)習(xí)深度和廣度，突破課堂教學(xué)的局限。引導(dǎo)學(xué)生提出自己感興趣的編程需求，再自己查閱資料，補(bǔ)充知識(shí)，形成自己的解決方案，最后成功完成編程實(shí)踐。例如，課程設(shè)計(jì)題目要求學(xué)生完成一個(gè)小游戲的設(shè)計(jì)，學(xué)生為了將游戲設(shè)計(jì)的更逼真漂亮，自行學(xué)習(xí)C語(yǔ)言的圖形顯示方式的相關(guān)知識(shí)。再如，學(xué)生開始編程時(shí)沒(méi)有結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，使得程序越寫越龐大混亂，這時(shí)教師適時(shí)引導(dǎo)，可使學(xué)生對(duì)結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)有親身的體驗(yàn)和認(rèn)識(shí)。學(xué)生在這樣有意安排的教學(xué)過(guò)程中有了成功的體驗(yàn)，極大增加了學(xué)習(xí)的興趣，挖掘了學(xué)生的學(xué)習(xí)潛力，激活了發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的創(chuàng)新意識(shí)。

⑵ 選擇經(jīng)典案例，熏陶學(xué)生良好的編程習(xí)慣

對(duì)于初學(xué)者，模仿是最好的老師。在課程教學(xué)中我們突破課程的局限，選擇了有一定實(shí)用價(jià)值，有一定難度的經(jīng)典案例供學(xué)生研讀模仿。這樣使學(xué)生在學(xué)習(xí)之初就看到程序的威力與精妙，養(yǎng)成良好的編程思維和編程習(xí)慣，也使學(xué)生對(duì)程序設(shè)計(jì)有更準(zhǔn)確的理解。例如Windows程序設(shè)計(jì)課程，這門課程的大部分內(nèi)容要學(xué)習(xí)MFC類庫(kù)。大家知道，MFC的經(jīng)典而龐大的應(yīng)用程序架構(gòu)在短短的課程教學(xué)時(shí)間內(nèi)是很難讓學(xué)生理解清楚的，因此這門課程采用開放式教學(xué)就尤為重要。教材的案例多趨于簡(jiǎn)單，盡管有些教師認(rèn)為已經(jīng)比較難了，但我們認(rèn)為這種局限于局部細(xì)節(jié)的難度不利于提高學(xué)生的程序設(shè)計(jì)能力。我們的想法是越是陷于局部越是難以看清框架，學(xué)習(xí)越枯燥，不利于激發(fā)創(chuàng)造力，不利于程序設(shè)計(jì)能力提高。我們的做法是課上介紹框架和學(xué)習(xí)的方法，課后精選了MSDN中的經(jīng)典案例，布置類似作業(yè)供學(xué)生模仿。這一過(guò)程使學(xué)生有了很大的成就感，興趣大增，自信心大增，對(duì)于在課上不易弄懂的程序架構(gòu)問(wèn)題也開始有了深的思考。

⑶ 設(shè)計(jì)開放式的課程設(shè)計(jì)題目，激活學(xué)生的創(chuàng)作激情

課程設(shè)計(jì)是開放式教學(xué)體系中激活學(xué)生參與激情的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。我們選擇的課程設(shè)計(jì)題目通常有實(shí)際的應(yīng)用背景，有一定趣味性，運(yùn)用知識(shí)點(diǎn)的難度略高于課上內(nèi)容。課程設(shè)計(jì)題目是開放的，給出的課程設(shè)計(jì)題目要求只是課程設(shè)計(jì)的基本要求，明確告知學(xué)生，完成基本要求只能獲得70分的成績(jī)，基本內(nèi)容之外的功能可由學(xué)生任意的想像發(fā)揮。這樣的安排激活了學(xué)生的潛能和競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)，促使學(xué)生大量閱讀參考資料，學(xué)習(xí)課內(nèi)、特別是課外的知識(shí)。當(dāng)他們最終完成課程設(shè)計(jì)時(shí)，就獲得了很好的“頂峰體驗(yàn)”。而這種“頂峰體驗(yàn)”正是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才不可缺少的。

⑷ 利用好網(wǎng)絡(luò)媒體，建立活躍的網(wǎng)絡(luò)論壇

網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展給教學(xué)活動(dòng)帶來(lái)了新的空間，很多學(xué)校也已開始大量借助網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)。除了通常方法使用網(wǎng)路媒體輔助教學(xué)，我們?cè)陂_放式教學(xué)中充分利用答疑和論壇的環(huán)節(jié)，教師和學(xué)生均可以在網(wǎng)上提出問(wèn)題和回答問(wèn)題。特別提倡學(xué)生之間的相互答疑，從政策上配合以“積分”等形式，對(duì)提問(wèn)多回答問(wèn)題多的同學(xué)給予獎(jiǎng)勵(lì)。

⑸ 控制考試的導(dǎo)向作用，提高學(xué)生的程序設(shè)計(jì)能力

考試在學(xué)習(xí)中的導(dǎo)向作用是毋庸置疑的，針對(duì)開放式教學(xué)的實(shí)施過(guò)程，結(jié)合程序設(shè)計(jì)類課程的特點(diǎn)，我們?cè)诳荚嚸}時(shí)側(cè)重考查程序設(shè)計(jì)能力，盡量避免死記硬背的知識(shí)環(huán)節(jié)?？荚囶}型多為程序閱讀題，程序填空題和綜合的設(shè)計(jì)題，避免更適于考查單個(gè)語(yǔ)法點(diǎn)的選擇題和簡(jiǎn)單填空題等。

⑹ 建立開放的師生關(guān)系，做學(xué)生的良師益友

開放的師生關(guān)系是實(shí)施開放式教學(xué)的保證。建立開放式的師生關(guān)系首先要求教師的心靈應(yīng)該是開放的，教師要用自己的真心平等地對(duì)待和熱愛(ài)自己的學(xué)生。既要愛(ài)護(hù)基礎(chǔ)好、學(xué)習(xí)上進(jìn)的學(xué)生，指導(dǎo)他們帶領(lǐng)其他同學(xué)使課程學(xué)習(xí)更上一層樓；還要不歧視基礎(chǔ)差、學(xué)習(xí)等各方面有問(wèn)題的學(xué)生。另一方面，指導(dǎo)學(xué)生開放自己的心靈，克服畏難情緒，增強(qiáng)自信心，樹立正確的、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)研究的態(tài)度，充分與老師和同學(xué)交流，培養(yǎng)良好的團(tuán)隊(duì)合作精神。學(xué)生的心態(tài)開放了，他們才能大膽地與教師同學(xué)進(jìn)行互動(dòng)，才能更好地培養(yǎng)創(chuàng)新能力。

4結(jié)語(yǔ)

培養(yǎng)創(chuàng)新型人才是一個(gè)重大的、緊迫的、長(zhǎng)期的、困難的任務(wù)，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才就要從今天做起，從我們教師每個(gè)日常工作做起。實(shí)施開放式的教學(xué)就是要開放師生的教學(xué)思想，開放教學(xué)的內(nèi)容和組織形式，在開放的思維和環(huán)境下，學(xué)生的創(chuàng)造力和潛能得到更好的發(fā)揮，使學(xué)生在成功體驗(yàn)中培養(yǎng)創(chuàng)新的意識(shí)和能力。

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