摘 要: 計算機(jī)基礎(chǔ)及程序設(shè)計早已成為高校非計算機(jī)專業(yè)教學(xué)的必設(shè)內(nèi)容。為了提高計算機(jī)基礎(chǔ)與程序設(shè)計課程的教學(xué)質(zhì)量和等級考試的通過率,同時減輕教師忙負(fù)擔(dān),課題組以C語言的教學(xué)為突破口,進(jìn)行了教學(xué)改革實驗,發(fā)揮集體優(yōu)勢,實現(xiàn)成果共享,提高了教學(xué)質(zhì)量和等級考試的通過率。
關(guān)鍵詞: C語言 任務(wù)分割與共享 教學(xué)模式 問題 實踐
一、前言
隨著高等院校改革的深入,不同院校之間、院校內(nèi)部的不同部門之間的競爭越來越激烈?;A(chǔ)課具有覆蓋面廣、涉及的院系多、參與的教師人數(shù)眾的特點,因而從事基礎(chǔ)教學(xué)的教師教學(xué)任務(wù)比較繁重,從事科研和業(yè)務(wù)提高的時間較少。計算機(jī)基礎(chǔ)和程序設(shè)計教學(xué)作為基礎(chǔ)教學(xué)當(dāng)然也不例外。它又具有自身的特點:知識點眾多,題目靈活多變,基本理論比較抽象,不少知識點具有相當(dāng)?shù)纳疃?,學(xué)生接受比較困難。所以,計算機(jī)基礎(chǔ)和程序設(shè)計教學(xué)中,教師往往投入的精力和成效不成正比,或者收效不明顯[1]。C語言是一門典型的結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計語言,是一種通用的計算機(jī)程序設(shè)計語言,學(xué)好C語言對提高人才素質(zhì),培養(yǎng)創(chuàng)新能力,提高專業(yè)能力具有重大意義。很多高校,特別是工科類院校都將其定為編程入門語言[2]。時常聽到有學(xué)生抱怨C語言難學(xué)、難懂、難用,在解決實際問題、編制應(yīng)用軟件時往往無從下手,缺乏編程和調(diào)試的能力。不少教師在教學(xué)中付出了很多,學(xué)生等級考試的通過率卻不是很高。如何更好地開展C語言課程的教學(xué)呢?針對上述現(xiàn)實,我們提出了基于任務(wù)分割與共享的教學(xué)模式,通過三年的實踐,取得了較良好的效果。
二、傳統(tǒng)C語言教學(xué)模式特點及存在的問題
1.各自為戰(zhàn),教學(xué)經(jīng)驗不能很好共享。
教師的教學(xué)效果也符合統(tǒng)計學(xué)規(guī)律,其中有很多上課效果很好的教師,而由于個人經(jīng)驗、習(xí)慣、性格等原因,一些教師教學(xué)效果相對差一些。在日常的教學(xué)中,由于各個教師互相之間交流較少,造成好的經(jīng)驗很難共享,教師隊伍整體進(jìn)步較慢。
2.教師之間缺少分工協(xié)調(diào),缺少各自的“絕活”。
每個教師對所有的知識點都去熟悉,對等級考試都去作分析,這樣似乎大家都有廣度了,但是,客觀現(xiàn)實是,每個人時間有限,特別中青年教師,職稱、科研、進(jìn)修等重任壓身,沒有太多時間進(jìn)行教學(xué)研究,結(jié)果是有深度、特色的教學(xué)較少。
3.大家忙,但效果不明顯。
上面存在的問題必然造成這個結(jié)果。一方面,教師確實都很忙,但總體教學(xué)效果欠佳。如等級考試的總體通過率不夠理想。另一方面,學(xué)校管理部門著急,因為不同學(xué)校之間要按照通過率對比,排名靠后者當(dāng)然著急。
曾經(jīng)一段時間,學(xué)校各方似乎找不到一個有效的解決方法。我們的教學(xué)改革和探討正是在這樣一個背景下開展的。
三、基于任務(wù)分割與共享的教學(xué)模式介紹
首先對現(xiàn)有教學(xué)資源進(jìn)行梳理和分類。把教學(xué)資源分為C語言認(rèn)課教師資源和C語言知識資源[3]。用T代表教師資源集合,t表示教師,t∈T,(i=1,2,…M),即共有M個教師進(jìn)行C語言教學(xué)。K代表知識資源集合,k表示知識點,k∈K,(i=1,2,...,N),即C語言教學(xué)大綱共有N個知識點。S代表上C語言課程的班級集合,k表示班級,k∈S,(l=1,2,…J),即共有J個班級選修C語言課程。
教師對知識點的掌握情況可以用以下關(guān)于集合T和K的關(guān)系矩陣,即教師—知識點關(guān)系矩陣TK表示,其元素為tk(1≤i<M,1<j<N),0≤tk<10,表示教師t對知識點k的掌握程度,值越大,表示掌握的程度越好。
tt t …t
TK=KK...K897…5769…109108…8......5610…9
圖1 教師—知識點關(guān)系矩陣
從圖1可以看出,對于每個列向量T,(1≤i≤M),K∈T,max(K)表示教師最精通的知識點,顯然,每個教師都有自己的相對強(qiáng)項。對于每個行向量K,(1≤j≤M),T∈K,max(T)表示每個知識點對應(yīng)的最精通的教師,也很顯然,每個知識點都能找到權(quán)值最高的教師。
教師的班級安排情況可以用以下教師—班級關(guān)系矩TS陣表示(見圖2):
其元素為tS,(1≤i<M,1<j<J),tk只能取1或0,其中0表示教師t上班級s的課,1表示教師t不上班級s的課。
ttt… t
TS=SS...S001…1110…0010…1......111…0
圖2 教師—班級關(guān)系矩陣
現(xiàn)在對上述關(guān)系進(jìn)行分析。由于每個班級對于所有的知識點都要求掌握,理論上講,對于教師資源的配置可以有多種方案。方案一:給班級隨機(jī)配備教師,因為班級固定教師,對于其他教師的優(yōu)質(zhì)資源就享受不到。方案二:把圖1中列向量中元素之和最大的教師全部分給指定班級,由于這些教師綜合分較高,對應(yīng)的班級受益最大,但大多數(shù)班級卻不能受益。
方案三:對于任務(wù)進(jìn)行分解,每個教師只從事最擅長的教學(xué)部分,對多個班級授課,這樣造成一個班級多個教師上同一門課的情況,該方案可操作性被實踐證明不太可行。
顯然,上述方案都有存在不同程度的弊端,不能充分發(fā)揮優(yōu)勢教學(xué)資源,對有些班級也略顯不公,教學(xué)實施起來也比較困難。為了解決這些問題,我們進(jìn)行了如下教改探討。
四、基于任務(wù)分割與共享的教學(xué)模式的實踐
首先組織教師進(jìn)行內(nèi)部交流,實現(xiàn)優(yōu)勢資源互相學(xué)習(xí)、借鑒,然后按照方案二進(jìn)行安排上課。在內(nèi)部學(xué)習(xí)過程中,優(yōu)勢資源大家共享。在課程結(jié)束以后,或者等級考試前,再按照方案三進(jìn)行復(fù)習(xí)和強(qiáng)化。這時,上課內(nèi)容大家分擔(dān),把任務(wù)按照知識點分配給不同的教師,充分發(fā)揮優(yōu)勢。表1是按照大綱對知識點的一種分類。
表1 C語言知識點
在第一年,參與教改的一共有6個教師,涉及15個教學(xué)單位47個自然班級,近1500名學(xué)生。按照上述模式,本次教改實驗的基本數(shù)據(jù)為:集合T共有6元素,即6個教師;集合S共有15個元素,即6個教師共負(fù)責(zé)15個教學(xué)單位的教學(xué);集合共有7個元素,即根據(jù)教學(xué)大綱的要求,把C語言分解為7個大的知識單元。然后,根據(jù)每個人的情況,重點分配一個知識點,其中一個教師負(fù)責(zé)2個知識點。每個教師根據(jù)自己負(fù)責(zé)的內(nèi)容,重點準(zhǔn)備,對教學(xué)大綱研究透徹,然后把成果給大家共享。最后,每個知識點的相關(guān)材料更加完整了,對歷年的等級考試的試題分析更加透徹了。
在課程教學(xué)開始前,首先發(fā)揮各個教師的優(yōu)勢,進(jìn)行教學(xué)組的集體備課,優(yōu)勢資源共享,然后開始上課。在課堂教學(xué)結(jié)束后,江蘇省計算機(jī)等級考試和全國計算機(jī)等級考試前,每個教師負(fù)責(zé)1到2個知識點,對學(xué)生進(jìn)行復(fù)習(xí)和強(qiáng)化訓(xùn)練。
總結(jié)第一年的經(jīng)驗后,又進(jìn)行了一年的實驗,并在第三年擴(kuò)大了實驗范圍。從圖3的考試通過率可以看出,成果比較明顯。
圖3 教改前后C語言等級考試通過率對比
五、結(jié)論
C語言教改試點結(jié)果證明:學(xué)生普遍反映較好。江蘇省計算機(jī)二級(C語言)考試的通過率由原來的平均30%左右提高到50%左右,效果比較明顯。我們在2007級中進(jìn)行了推廣,2008年秋季等級考試部分班級的通過率提高到了80%以上(省和全國綜合)。同時,參與的教師工作量沒有增加,而且有更多的時間和精力投入到科研和其它活動中,初步實現(xiàn)了良性循環(huán)。
由于基礎(chǔ)教學(xué)的特點具有一定的共性,所以我們認(rèn)為該教改成果可以超越C語言課程本身,適用于其它基礎(chǔ)課的教學(xué)。
參考文獻(xiàn):
[1]劉建友.《C語言程序設(shè)計》教學(xué)方法探索[J].電腦知識與技術(shù),2008,(21).
[2]鄒玉波.對C語言教學(xué)改革探討[J].遼寧行政學(xué)院學(xué)報,2007.7.
[3]譚浩強(qiáng).C語言程序設(shè)計(第三版)[M].清華大學(xué)出版社,2005.12.