基于任務(wù)驅(qū)動的程序設(shè)計課程教學(xué)方法的研究

　　摘要：程序設(shè)計是一門實踐性強的計算機基礎(chǔ)課程，傳統(tǒng)的教學(xué)模式已無法適應(yīng)教學(xué)要求，該文給出了基于任務(wù)驅(qū)動的教學(xué)模式，采用軟件的演示剖析和實驗教學(xué)軟件系統(tǒng)等手段，完成課程的教學(xué)，教學(xué)效果顯著。
　　關(guān)鍵詞：程序設(shè)計；任務(wù)驅(qū)動；軟件剖析；實驗教學(xué)系統(tǒng)；教學(xué)改革
　　中圖分類號：G642 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2012）28-6750-02
　　程序設(shè)計課程是我校非計算機專業(yè)基礎(chǔ)課程之一。課程的任務(wù)是介紹計算機程序設(shè)計的基本知識，使學(xué)生掌握程序設(shè)計的基本方法與編程技巧，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用計算機解決和處理實際問題的能力，課程分為課堂教學(xué)和實驗教學(xué)二個環(huán)節(jié)。在課堂教學(xué)中，傳統(tǒng)的教學(xué)模式是：教師授課時只是單向地向?qū)W生灌輸這門課程的知識點，這些知識點往往彼此獨立、沒有聯(lián)系；學(xué)生只能被動地接受這些零散的知識，缺乏對課程的整體把握，在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生反映老師講課聽得懂，代碼也看得懂，就是不會自己寫代碼，時間一長，失去了學(xué)習(xí)興趣；實驗教學(xué)中，授課老師把實驗任務(wù)布置給學(xué)生上機完成，并把運行結(jié)果和相關(guān)程序?qū)懙綄嶒瀳蟾嬷?，由教師批改實驗報告給出學(xué)生本次實驗成績，這種實驗?zāi)Ｊ胶茈y真實反映學(xué)生基本知識的掌握情況和實際動手能力，且教師的工作量大，教學(xué)效果差。針對上述問題，我們通過對教學(xué)過程 、教學(xué)內(nèi)容 、實踐環(huán)節(jié)等進行深入的分析研究，給出了基于任務(wù)驅(qū)動的教學(xué)方法，教學(xué)中采用軟件的演示剖析和實驗教學(xué)軟件系統(tǒng)等手段，完成課程的教學(xué)。該方法用于教學(xué)實踐，可提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和解決實際問題的能力，減輕教師的工作量，教學(xué)效果顯著。
　　1 課堂教學(xué)改革
　　課堂教學(xué)中采用任務(wù)驅(qū)動結(jié)合軟件的演示剖析教學(xué)模式，即教師先提出任務(wù)，通過演示剖析事先設(shè)計好的與當(dāng)前學(xué)習(xí)主題密切相關(guān)的應(yīng)用軟件，提出實現(xiàn)該軟件的設(shè)計思想和主要算法，讓學(xué)生了解需要掌握哪些知識即可實現(xiàn)該軟件，引導(dǎo)學(xué)生通過上機自主完成本任務(wù)模快的學(xué)習(xí)，課堂教學(xué)過程如圖1所示。
　　1.1 任務(wù)的設(shè)計
　　在任務(wù)驅(qū)動教學(xué)中，任務(wù)的設(shè)計要科學(xué)合理，提出的任務(wù)應(yīng)具備以下特性：
　?、啪C合性：應(yīng)該把學(xué)過的知識和即將要學(xué)的知識綜合進去；
　?、茖嵺`性：任務(wù)必須能夠通過實踐來完成，應(yīng)盡量避免抽象和完全理論化任務(wù)出現(xiàn)；
　?、侨の缎裕涸O(shè)計的任務(wù)要有吸引力，使學(xué)生感興趣，有了興趣學(xué)生才會積極主動的去學(xué)習(xí)；
　?、葎?chuàng)新性：在設(shè)計任務(wù)的時候還需要考慮到留給學(xué)生一定的創(chuàng)新空間，這樣才會有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。
　　以C語言為例，根據(jù)課堂教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)重點和難點，仔細(xì)推敲每個知識點，同時考慮到學(xué)生現(xiàn)有的知識結(jié)構(gòu)和能力水平，課程教學(xué)可設(shè)計為以下任務(wù)?？欤喉樞蚪Y(jié)構(gòu)程序設(shè)計、選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計、循環(huán)控制、數(shù)組、函數(shù)、預(yù)處理命令、指針、結(jié)構(gòu)體與共用體、位運算、文件。
　　1.2 演示軟件的設(shè)計
　　針對每一個任務(wù)?？?，事先設(shè)計好與當(dāng)前學(xué)習(xí)主題密切相關(guān)的應(yīng)用軟件，該軟件所解決的問題力求做到是學(xué)生熟悉和感興趣的。例如，在C語言循環(huán)控制內(nèi)容的教學(xué)中，可提出如下問題：有一對兔子，從出生后第3個月起每個月都生一對兔子。小兔子長到第3個月后每個月又生一對兔子。假設(shè)所有兔子都不死，問每個月的兔子總數(shù)為多少？主要程序代碼如下：
　　算法設(shè)計：
　　1.3 軟件的演示和剖析
　　課堂上教師先提出問題，然后通過演示解決該問題的軟件，讓學(xué)生了解軟件并對軟件的功能產(chǎn)生興趣，同時將整個功能的實現(xiàn)過程和代碼展示給學(xué)生，使學(xué)生了解軟件的設(shè)計思想和主要算法，了解所學(xué)知識的使用，強化學(xué)生對軟件開發(fā)過程的記憶。通過軟件的演示剖析，有效地啟發(fā)學(xué)生對新知識積極探求，并讓學(xué)生通過上機實驗自主完成任務(wù)的學(xué)習(xí)。
　　2 實驗教學(xué)改革
　　實踐教學(xué)是程序設(shè)計課程的重要環(huán)節(jié)，通過實驗，使學(xué)生進一步掌握課堂所學(xué)的知識，提高學(xué)生編程水平和解決問題的能力。為此，我們專門開發(fā)了用于實驗教學(xué)的軟件系統(tǒng)，本系統(tǒng)采用客戶端和服務(wù)器端結(jié)合的兩層C/S與B/S結(jié)構(gòu)，包含系統(tǒng)維護模塊、系統(tǒng)管理模塊、學(xué)生管理模塊、題庫管理模塊、實驗過程管理模塊、實驗成績管理模塊、作業(yè)生成等功能模塊，實驗教學(xué)過程如圖2所示。
　　2.1 實驗任務(wù)的設(shè)定及實驗作業(yè)生成
　　按照課堂任務(wù)模快的教學(xué)要求，由教師先對本次實驗應(yīng)該完成的任務(wù)進行設(shè)定，包括應(yīng)掌握的算法及其實現(xiàn)的語句，根據(jù)實驗的難易程度同時設(shè)定實驗所需時間等，然后由系統(tǒng)自動抽題組合，生成本次實驗作業(yè)，直接顯示在界面上。
　　2.2 學(xué)生上機實驗并提交作業(yè)
　　通過學(xué)生管理模塊事先將學(xué)生的信息導(dǎo)入學(xué)生數(shù)據(jù)庫，上機時先進行登錄、驗證，進入系統(tǒng)后即可下載實驗作業(yè)，在規(guī)定的時間內(nèi)完成并提交本次實驗作業(yè)。
　　2.3 實驗成績的評定
　　學(xué)生提交的作業(yè)由系統(tǒng)自動評判，給出學(xué)生的本次實驗成績，并寫入學(xué)生信息數(shù)據(jù)庫，同時生成本次實驗的班級成績表。
　　3 結(jié)束語
　　本文對課堂教學(xué)中采用任務(wù)驅(qū)動結(jié)合軟件的演示剖析教學(xué)模式以及通過軟件系統(tǒng)完成實驗教學(xué)的模式進行了深入的研究和探索，在教學(xué)中采用該方法，克服了傳統(tǒng)教學(xué)模式的弊端，取得了良好的效果，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
　?、沤虒W(xué)中使用任務(wù)驅(qū)動教學(xué)模式，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和積極性。
　　⑵通過趣味性軟件的演示剖析，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，強化了學(xué)生對軟件的設(shè)計思想和軟件開發(fā)過程的理解。
　?、峭ㄟ^軟件系統(tǒng)完成上機實驗任務(wù)，培養(yǎng)了學(xué)生應(yīng)用計算機解決和處理實際問題的能力，減輕了教師的工作量，教學(xué)效果顯著。
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