基于立體教學(xué)模式的程序設(shè)計基礎(chǔ)課程建設(shè)探索與實踐

陳青 邵玉祥

摘要：傳統(tǒng)課堂講授及演示的教學(xué)方法已無法滿足當(dāng)代大學(xué)生的學(xué)習(xí)需要。根據(jù)程序設(shè)計基礎(chǔ)課程建設(shè)要求，提出立體教學(xué)理念，并對該模式的具體實施及教學(xué)效果進行了闡述。

關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：立體教學(xué)模式；程序設(shè)計基礎(chǔ)；課程建設(shè)；網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺；多媒體教學(xué)

DOIDOI：10.11907/rjdk.143795

中圖分類號：G433

文獻標識碼：A文章編號文章編號：16727800（2015）002018602

基金項目基金項目：2013年武漢工程大學(xué)教學(xué)研究項目（X2013040）；2013年武漢工程大學(xué)教育科研課題（201310）

作者簡介作者簡介：陳青（1971-），女，廣西鹿寨人，碩士，武漢工程大學(xué)計算機學(xué)院副教授，研究方向為大數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)挖掘、智能計算；邵玉祥（1971-），男，內(nèi)蒙古赤峰人，博士，中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）計算機學(xué)院副教授，研究方向為高性能計算、大數(shù)據(jù)處理。

0引言

立體教學(xué)模式是指打破傳統(tǒng)的單一課堂教學(xué)，在教學(xué)中利用多種教學(xué)資源，如網(wǎng)絡(luò)資源、多媒體數(shù)據(jù)資源、實踐教學(xué)等，從多個角度覆蓋教學(xué)過程和內(nèi)容，構(gòu)建適應(yīng)新時代要求的教學(xué)模式＼[1＼]。

程序設(shè)計基礎(chǔ)課程主要講授C語言程序設(shè)計。通過學(xué)習(xí)C語言程序設(shè)計方法，培養(yǎng)學(xué)生的程序調(diào)試技能及簡單算法分析能力，并為后續(xù)相關(guān)課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)＼[2＼]。但在教學(xué)過程中，相當(dāng)數(shù)量的學(xué)生反映該課程語法知識太多，不容易理解和記憶，即使記住了語法知識也不知道如何靈活應(yīng)用。為了提高程序設(shè)計基礎(chǔ)課程的教學(xué)質(zhì)量，增強學(xué)生的實際編程能力，提出基于立體教學(xué)模式進行課程建設(shè)。

1立體教學(xué)模式設(shè)計

程序設(shè)計基礎(chǔ)課程是全校大一學(xué)生的一門重要基礎(chǔ)課，目的在于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力與分析解決問題的能力。教學(xué)內(nèi)容包括數(shù)據(jù)類型、表達式、順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)、函數(shù)、數(shù)組、指針、結(jié)構(gòu)體、鏈表、共用體、文件等，內(nèi)容繁多，理論和實踐之間關(guān)系復(fù)雜，而且網(wǎng)絡(luò)的普及也沖擊著傳統(tǒng)教學(xué)模式。因此，必須在程序設(shè)計基礎(chǔ)課程中實施立體教學(xué)模式。立體教學(xué)模式包括以下方法和手段：

（1） 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺是將教學(xué)過程在網(wǎng)絡(luò)新媒體上進行拓展，其重要性與課堂教學(xué)相當(dāng)。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺能最大限度地拓寬教學(xué)時間和空間，是立體教學(xué)模式中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。學(xué)生可以在任何有網(wǎng)絡(luò)的地方（如圖書館、機房、宿舍等），在任何時間到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上獲取教學(xué)資源，完成實驗或作業(yè)，并通過新聞討論區(qū)和答疑區(qū)與老師、同學(xué)交流。

（2） 多媒體教學(xué)課件。多媒體技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使程序設(shè)計基礎(chǔ)課程的課堂教學(xué)方式也發(fā)生了重大改變。多媒體教學(xué)課件的播放，使課堂變得更加生動、活潑，而且為教師節(jié)省了不少板書時間。這是傳統(tǒng)的粉筆加黑板模式所無法實現(xiàn)的。

（3）實驗教學(xué)。程序設(shè)計基礎(chǔ)是一門實踐性很強的課程，實驗教學(xué)是課程教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)。學(xué)生只有通過實驗，才能真正理解理論知識，鍛煉分析、解決問題的能力。實驗內(nèi)容與實際緊密聯(lián)系，也能有效調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

2立體教學(xué)模式實施

2.1網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺建設(shè)

網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺主要實現(xiàn)了教學(xué)資源的快速傳遞，學(xué)生可以隨時隨地點播視頻課件，查閱電子教案等教學(xué)內(nèi)容，完成實驗和作業(yè)等，為教師提供教學(xué)助手和工具，給學(xué)生提供了探究平臺。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺功能結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1計算機程序設(shè)計基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)支撐平臺功能結(jié)構(gòu)

實驗區(qū)可對學(xué)生每次實驗提供指導(dǎo)，包括實驗?zāi)康呐c要求、實驗內(nèi)容以及實驗心得，內(nèi)容詳盡，指導(dǎo)性強。每道實驗題目要求調(diào)試、運行并且結(jié)果正確；作業(yè)區(qū)存放的是課程題庫，題目隨機生成，不同學(xué)生題目數(shù)量相同，難度相當(dāng)，但題目不同，可最大限度地防范學(xué)生互相抄襲。作業(yè)提交后能立即看到作業(yè)成績，做錯的題目可顯示正確答案；期中考試區(qū)在學(xué)生考試結(jié)束后自動批改，并顯示正確答案。

在成績匯總分析區(qū)，學(xué)生可以查看自己每次的作業(yè)成績、實驗成績、期中考試成績及綜合設(shè)計成績，對自己的學(xué)習(xí)情況做到心中有數(shù)。教師可以查看全班同學(xué)的所有成績和成績匯總分析，包括每次作業(yè)的全班平均成績。由平均成績生成的折線圖和柱狀圖，可清晰地反映出學(xué)生對不同學(xué)習(xí)內(nèi)容的掌握情況。教師從而做到有的放矢，加強薄弱環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練。在成績匯總分析區(qū)，還能看到該課程所有班級每次作業(yè)、實驗報告、期中考試的平均成績，使任課老師了解自己所教的學(xué)生在全校學(xué)生中的水平。

2.2多媒體教學(xué)課件資源建設(shè)

多媒體教學(xué)課件將文本、圖片、音頻、視頻等多種媒體信息，以精煉和完整的形式結(jié)合，為學(xué)生的學(xué)習(xí)過程提供清晰、持續(xù)的指導(dǎo)。多媒體教學(xué)課件的范圍比較廣泛，包括PPT、Flash、音頻、視頻課件等。在學(xué)校的教學(xué)資源庫建設(shè)中，主要選擇的是PPT與視頻課件建設(shè)。這兩種課件各有長處，且最適合于程序設(shè)計基礎(chǔ)課程教學(xué)。

對于PPT課件，要求所有課件使用統(tǒng)一的主題和樣式，目錄簡潔、文字大小適中、排版合理，并且圖片布局合理、圖文混排重點突出、動畫自然。對于理解起來有一定難度的內(nèi)容，如查找、排序、鏈表、遞歸等，利用學(xué)生感興趣的Flash進行動態(tài)演示，可很好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，同時幫助學(xué)生理解和記憶算法。

多媒體視頻課件是將教師的教學(xué)和操作過程錄制成視頻文件，通過適當(dāng)?shù)募糨嬛谱?，供教師在課堂上重復(fù)演示，學(xué)生也可以在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上隨時進行學(xué)習(xí)。在建設(shè)多媒體視頻課件過程中，注重理論和實際操作相結(jié)合，每個視頻課件圍繞一個明確的主題，突出課程教學(xué)重點和難點。與課程內(nèi)容無關(guān)的信息，如主講人信息，則不在視頻中出現(xiàn)。

無論是PPT課件，還是多媒體視頻課件，都需要對教學(xué)內(nèi)容精挑細選。將知識體系劃分成若干單元，再對每個單元進一步分解，分為核心知識和外圍知識。核心知識要求學(xué)生理解并熟練掌握，因此會進行詳細透徹的講解，外圍知識則只用簡單介紹或讓學(xué)生根據(jù)已學(xué)過的核心知識自學(xué)解決。例如，數(shù)據(jù)類型和表達式將3種基本類型視為核心知識，數(shù)據(jù)的運算和復(fù)雜數(shù)據(jù)類型視為外圍知識。將3種基本類型的表示和用法講解透徹，數(shù)據(jù)的運算讓學(xué)生自學(xué)完成，而復(fù)雜數(shù)據(jù)類型則留到結(jié)構(gòu)體等概念講解后再介紹。而對于“算法”這一章的內(nèi)容，則在學(xué)習(xí)程序編寫過程中逐步滲透。

2.3實踐教學(xué)建設(shè)

實踐教學(xué)是課堂教學(xué)的延伸。實踐教學(xué)建設(shè)主要是對實驗內(nèi)容進行修訂，盡量選取與實際緊密聯(lián)系，且學(xué)生感興趣的問題。這樣既能鞏固理論知識，鍛煉程序設(shè)計思維，又提高了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生有成就感＼[3＼]。

程序設(shè)計基礎(chǔ)的實驗設(shè)置為驗證性、設(shè)計性和綜合性3類：

（1）驗證性實驗立足于語言規(guī)則的練習(xí)，學(xué)生按教師規(guī)定的步驟或方法做實驗，通過實驗操作學(xué)習(xí)相關(guān)理論及其應(yīng)用，屬于被動實驗。此類實驗主要用于掌握語言的數(shù)據(jù)類型、表達式和語法結(jié)構(gòu)等基本知識。

（2）設(shè)計性實驗是在被動實驗基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生對自己感興趣或想解決的問題進行思考和實驗。此類實驗屬于主動實驗，內(nèi)容包括對于程序結(jié)構(gòu)類和簡單算法分析的學(xué)習(xí)。

（3）綜合性實驗是在前兩類實驗基礎(chǔ)上的升華，涉及的知識面廣泛，一般在階段性學(xué)習(xí)結(jié)束后進行。此類實驗是在教師引導(dǎo)下，在總結(jié)所學(xué)知識點的基礎(chǔ)上，獨立進行程序開發(fā)，如學(xué)籍管理系統(tǒng)、動畫設(shè)計等。此類實驗不僅培養(yǎng)了學(xué)生分析、解決問題的能力，而且通過分組，培養(yǎng)了學(xué)生組織、合作的能力，有利于提升學(xué)生綜合素質(zhì)。

3立體教學(xué)模式教學(xué)效果

立體教學(xué)模式在一定程度上改變了教師“計算機+投影+黑板”的教學(xué)方式，使教師有更多途徑幫助學(xué)生掌握課程內(nèi)容，而且讓學(xué)生在學(xué)習(xí)該課程時不是感覺枯燥乏味，而是樂在其中。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的作業(yè)模塊讓教師擺脫了以往紙質(zhì)作業(yè)批改的繁瑣；實驗報告模塊可以讓學(xué)生按照實驗報告要求進行實驗，提交后系統(tǒng)自動評閱，執(zhí)行結(jié)果正確才能得分；網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的討論區(qū)/答疑模塊使師生與學(xué)生之間在課堂以外有了更多的交流空間，能及時回答同學(xué)們提出的問題，并對常見、有共性的問題進行歸類，形成常見問題列表，促進學(xué)生自主學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)效率；教學(xué)錄像、教學(xué)資源和相應(yīng)軟件讓同學(xué)們能夠在課堂外更深入、自主、自由地學(xué)習(xí)課程內(nèi)容。因此，立體教學(xué)模式在實際教學(xué)中受到學(xué)生的廣泛歡迎。

4結(jié)語

學(xué)校在全校理工科（包括計算機專業(yè)和非計算機專業(yè)）學(xué)生中開設(shè)了程序設(shè)計基礎(chǔ)課程，并采用了立體教學(xué)模式。經(jīng)過幾年的計劃、籌備、實施和不斷完善，已經(jīng)取得了一定成效。今后要將立體教學(xué)模式進一步完善，如將IMS—QTI標準引入網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺等，使該課程取得更好的教學(xué)效果。

參考文獻參考文獻：

＼[1＼]李宇耀， 張新猛， 陳仕鴻， 等. 基于“多元教學(xué)"框架立體教學(xué)模式的大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)改革＼[J＼]. 計算機教育， 2011（18）： 4145.

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責(zé)任編輯（責(zé)任編輯：黃?。?