摘要：本文針對(duì)計(jì)算機(jī)軟件系列課程傳統(tǒng)教學(xué)方式中以教師講解為中心的“注入式知識(shí)教育”存在的弊端，提出了基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)、基于案例驅(qū)動(dòng)以及基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的教學(xué)模式，該模式采用以學(xué)生主動(dòng)思考為中心，引導(dǎo)學(xué)生探索新知識(shí)為主，理論與實(shí)際相結(jié)合的“研究式素質(zhì)教育”方式，在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生信息素養(yǎng)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)潛能，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)。
　　關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)軟件；任務(wù)驅(qū)動(dòng)；案例驅(qū)動(dòng)；項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)
　　文章編號(hào)：1672-5913(2010)08-0104-04
　　中圖分類號(hào)：G642
　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
　　
　　計(jì)算機(jī)軟件系列課程的傳統(tǒng)教學(xué)方式一般是學(xué)生在學(xué)習(xí)某個(gè)知識(shí)點(diǎn)之前，首先需要熟記一些基本概念，然后在教師的講解下學(xué)習(xí)相關(guān)的應(yīng)用，從而由淺入深地理解課程的知識(shí)，這種方法對(duì)于學(xué)生奠定理論基礎(chǔ)具有較大的作用。但對(duì)于強(qiáng)調(diào)學(xué)科間聯(lián)系、實(shí)踐性強(qiáng)、技術(shù)更新快的計(jì)算機(jī)軟件課程來(lái)說(shuō)，除通過(guò)理論基礎(chǔ)培養(yǎng)學(xué)生技術(shù)素質(zhì)外，更需注重?cái)?shù)學(xué)思維、邏輯分析能力的培養(yǎng)，并強(qiáng)調(diào)工作態(tài)度、表達(dá)能力、團(tuán)隊(duì)精神等非技術(shù)性的綜合素質(zhì)培養(yǎng)。因此本課題的研究?jī)?nèi)容主要是通過(guò)“任務(wù)”、“案例”和“項(xiàng)目”的提出，將學(xué)生帶入思考的環(huán)境中，使學(xué)生在主動(dòng)思考中自覺地接受知識(shí)這樣一種教學(xué)模式，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
　　
　　1　基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)法
　　
　　任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法是一種建立在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論基礎(chǔ)上的教學(xué)方法，是實(shí)施探究性教學(xué)模式的一種教學(xué)方法。任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)的出發(fā)點(diǎn)是師生互動(dòng)；切入點(diǎn)是邊學(xué)邊做；落腳點(diǎn)是調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、創(chuàng)造性，強(qiáng)調(diào)個(gè)性發(fā)揮與協(xié)調(diào)工作相結(jié)合。它是將所學(xué)知識(shí)隱含在一個(gè)或幾個(gè)任務(wù)當(dāng)中，學(xué)生通過(guò)提出問(wèn)題、分析問(wèn)題來(lái)明確問(wèn)題所涉及的知識(shí)，并在教師的指導(dǎo)下來(lái)解決問(wèn)題的教學(xué)方法。在學(xué)科學(xué)習(xí)中，任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法以問(wèn)題作為載體，創(chuàng)設(shè)一種類似科學(xué)探究的情景或途徑，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)新的知識(shí)，并讓學(xué)生自主地通過(guò)已學(xué)的知識(shí)，分析問(wèn)題、完成任務(wù)，從中培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和鞏固已學(xué)的知識(shí)。具體到課程教學(xué)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法是指任課教師根據(jù)當(dāng)前教學(xué)主題(目標(biāo))設(shè)計(jì)并提出任務(wù)；針對(duì)所提出的任務(wù)，采取演示或講解方式，分析該任務(wù)所涉及的教學(xué)知識(shí)點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)；然后分析任務(wù)并給出完成該任務(wù)的思路、方法、步驟和結(jié)果；在此基礎(chǔ)上老師引導(dǎo)學(xué)生邊學(xué)邊做，并獨(dú)立或協(xié)作完成相應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù)，實(shí)現(xiàn)“學(xué)中做”、“做中學(xué)”，以達(dá)到學(xué)生真正掌握知識(shí)與技能之目的。在我們的課題中，針對(duì)計(jì)算機(jī)軟件系列課程中的C程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、編譯原理及Java語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)等課程，采用了基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)模式的設(shè)計(jì)方法，并付諸實(shí)踐。
　　
　　1，1基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)模式設(shè)計(jì)
　　基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)模式設(shè)計(jì)是以興趣引導(dǎo)出發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)能力為宗旨的教學(xué)模式改革研究，在教學(xué)模式的設(shè)計(jì)中，首先對(duì)本門課程的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行歸納分析；然后設(shè)計(jì)出一個(gè)趣味性設(shè)計(jì)任務(wù)，每個(gè)任務(wù)以問(wèn)題的展示、知識(shí)點(diǎn)分析引入知識(shí)點(diǎn)的傳授方式，在對(duì)任務(wù)中所使用的知識(shí)點(diǎn)功能基礎(chǔ)上，擴(kuò)展本知識(shí)點(diǎn)的功能及相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的傳授；最后根據(jù)本任務(wù)，提出訓(xùn)練任務(wù)，學(xué)生利用己學(xué)的知識(shí)，自己去分析問(wèn)題，并思索解決問(wèn)題的方法和步驟。
　　
　　1，2基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)任務(wù)設(shè)計(jì)
　　基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)任務(wù)設(shè)計(jì)中每個(gè)任務(wù)由任務(wù)、任務(wù)所含蓋的知識(shí)點(diǎn)和實(shí)訓(xùn)任務(wù)三個(gè)小部分組成。
　　在任務(wù)設(shè)置這部分中，教師給出一個(gè)趣味性題目后，將解決該問(wèn)題的結(jié)果在課堂進(jìn)行演示，這個(gè)任務(wù)中，包括了當(dāng)天課程要講的新知識(shí)、新方法，也大量地使用前面課程中已學(xué)過(guò)的知識(shí)和方法。
　　在任務(wù)所含蓋的知識(shí)點(diǎn)這部分中，教師根據(jù)任務(wù)完成的需求，首先對(duì)任務(wù)中所使用的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行引導(dǎo)性講解后，通過(guò)程序一步步地引出本任務(wù)中完整的知識(shí)點(diǎn)，完成教學(xué)內(nèi)容的講授。
　　在實(shí)訓(xùn)這部分中，分三種訓(xùn)練方法：一是給出相類似的題目在課堂上指導(dǎo)學(xué)生完成；二是給出若干個(gè)使用任務(wù)中含蓋的知識(shí)點(diǎn)完成的存在一些小問(wèn)題的設(shè)計(jì)任務(wù)，由學(xué)生閱讀并挑錯(cuò)進(jìn)行設(shè)計(jì)能力的訓(xùn)練：三是課后通過(guò)實(shí)踐完成相近任務(wù)來(lái)進(jìn)行鞏固與提高。
　　下面以C程序設(shè)計(jì)這門課程為例簡(jiǎn)要介紹該教學(xué)模式以及任務(wù)的設(shè)計(jì)。
　　
　　1，3基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)的C程序設(shè)計(jì)教學(xué)設(shè)計(jì)
　　首先對(duì)c程序設(shè)計(jì)課程的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行歸納和分析，包括：表達(dá)式、語(yǔ)句及程序設(shè)計(jì)方法、分支程序設(shè)計(jì)、循環(huán)程序設(shè)計(jì)、數(shù)組、指針、構(gòu)造類型數(shù)據(jù)、位操作、文件等，再根據(jù)本堂授課所要講授的知識(shí)點(diǎn)選出相應(yīng)的任務(wù)，然后按照任務(wù)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)與講授。下面給出了一個(gè)包含部分知識(shí)點(diǎn)的設(shè)計(jì)實(shí)例。
　　任務(wù)：愛因斯坦的一道數(shù)學(xué)題
　　在你的面前有一條長(zhǎng)長(zhǎng)的階梯：如果你每步跨2階，那么最后剩下1階：如果你每步跨3階，那么最后剩下2階：如果你每步跨5階，最后剩4階；如果你每步跨6階，最后剩5階；只有當(dāng)你每步跨7階時(shí)，最后才正好走完，一階也不?！，F(xiàn)在，問(wèn)你這條階梯最少共有多少階?
　　對(duì)于此問(wèn)題我們按照如下的步驟進(jìn)行教學(xué)講解。
　　·筆算步驟和結(jié)果分析
　　·程序設(shè)計(jì)思路
　　·算法描述
　　·完成該任務(wù)的程序
　　·任務(wù)含蓋的知識(shí)點(diǎn)
　　·知識(shí)點(diǎn)的詳細(xì)講解
　　講授完成后，給出課堂實(shí)訓(xùn)任務(wù)，由教師指導(dǎo)完成。
　　(1)程序設(shè)計(jì)題，題目：牛數(shù)遞增。
　　有一位數(shù)學(xué)家曾提出這樣一道算題：“有一頭牛，它每年年初生一頭小母牛。每頭小母牛從第四個(gè)年頭起，每年年初也生一頭小母牛。問(wèn)在第二十年時(shí)，牛的頭數(shù)共有多小?”
　　此過(guò)程主要由學(xué)生在教師指導(dǎo)下運(yùn)用上面講過(guò)的知識(shí)點(diǎn)來(lái)完成程序設(shè)計(jì)任務(wù)。
　　(2)挑出程序中的錯(cuò)誤，題目：該數(shù)有多少?
　　個(gè)位數(shù)為6，且能被3整除的五位數(shù)共有多少個(gè)?
　　此過(guò)程給出解決此問(wèn)題的筆算步驟和結(jié)果、程序設(shè)計(jì)思路以及算法描述、帶有典型錯(cuò)誤的程序，讓學(xué)生根據(jù)剛剛學(xué)過(guò)的知識(shí)點(diǎn)改正程序中的錯(cuò)誤。
　　最后根據(jù)講授過(guò)的知識(shí)點(diǎn)選擇若干趣味性較強(qiáng)的訓(xùn)練題供學(xué)生課后實(shí)踐訓(xùn)練。
　　
　　2　基于案例驅(qū)動(dòng)的教學(xué)法
　　
　　案例教學(xué)法起源于哈佛大學(xué)商學(xué)院，它是一種與傳統(tǒng)教學(xué)的“概念一理論一應(yīng)用”模式完全相反，采用“案例一理論和概念”模式的教學(xué)方法。通俗地講，案例教學(xué)是通過(guò)對(duì)具體實(shí)例的演示、講解，讓學(xué)生對(duì)案例進(jìn)行分析、討論、交流，充分表達(dá)自己的見解，以達(dá)到高層次認(rèn)知學(xué)習(xí)目標(biāo)的一種啟發(fā)式教學(xué)方法。在教學(xué)實(shí)施過(guò)程中由許多小的教學(xué)循環(huán)組成，每個(gè)教學(xué)循環(huán)中首先提出一個(gè)來(lái)自IT行業(yè)或工業(yè)界的實(shí)際問(wèn)題，接著由老師用規(guī)范的分析、計(jì)劃、實(shí)施和驗(yàn)證的步驟來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題；然后再對(duì)學(xué)生提出相類似的另一個(gè)實(shí)際問(wèn)題，學(xué)生可參照專家的方法和步驟來(lái)解決該問(wèn)題，即在老師指導(dǎo)下的實(shí)踐；最后學(xué)生必須獨(dú)立綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決一個(gè)新的實(shí)際問(wèn)題。在我們的課題中，針對(duì)計(jì)算機(jī)軟件系列課程中的數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用、軟件工程、面向?qū)ο蠹夹g(shù)等課程，采用了“基于案例教學(xué)”的教學(xué)模式的設(shè)計(jì)方法，并付諸實(shí)踐。
　　
　　2，1基于案例驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的過(guò)程
　　案例驅(qū)動(dòng)教學(xué)法包括以下幾個(gè)過(guò)程。
　　·教學(xué)案例的選擇與設(shè)計(jì)
　　·案例分析與講解
　　·課堂討論
　　·綜合討論結(jié)果，得出結(jié)論
　　由于其教學(xué)方式獨(dú)特，使得案例教學(xué)在高等教育中得到了廣泛地應(yīng)用。案例教學(xué)最早應(yīng)用于法學(xué)和管理學(xué)，不同的應(yīng)用領(lǐng)域，其表現(xiàn)出來(lái)的特點(diǎn)也不同。
　　下面以數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用這門課程為例簡(jiǎn)要介紹該教學(xué)模式的設(shè)計(jì)。
　　
　　2，2基于案例驅(qū)動(dòng)的數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用教學(xué)設(shè)計(jì)
　　在數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用課程中，案例教學(xué)具有明確目的性、突出實(shí)踐性、體現(xiàn)真實(shí)性、增強(qiáng)啟發(fā)性特點(diǎn)。
　　案例教學(xué)可以把抽象的原理、概念具體化，
　　把知識(shí)點(diǎn)置于一定的典型案例之中，應(yīng)用啟發(fā)式，將教師講與學(xué)生課堂討論相結(jié)合，習(xí)題與實(shí)習(xí)相結(jié)合。
　　授課過(guò)程中我們以《葫蘆島自來(lái)水公司用水管理信息系統(tǒng)》設(shè)計(jì)過(guò)程為例，深入淺出的說(shuō)明了數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的基本過(guò)程。
　　(1)需求分析。歸納出用戶對(duì)新系統(tǒng)在功能和性能上的要求。
　　(2)概念模型設(shè)計(jì)。畫出系統(tǒng)的E-R圖。
　　(3)關(guān)系模式設(shè)計(jì)(邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì))。由系統(tǒng)的概念模型得出關(guān)系模式。
　　(4)數(shù)據(jù)字典(物理設(shè)計(jì))。
　　數(shù)據(jù)字典是物理數(shù)據(jù)庫(kù)的具體體現(xiàn)，主要規(guī)定各關(guān)系的名稱、各列的數(shù)據(jù)類型、長(zhǎng)度、小數(shù)位、完整性約束等。
　　通過(guò)對(duì)《葫蘆島自來(lái)水公司用水管理信息系統(tǒng)》設(shè)計(jì)開發(fā)過(guò)程的論述，學(xué)生學(xué)會(huì)了數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的基本步驟，同時(shí)，對(duì)于需求分析的方法、經(jīng)驗(yàn)，E-R圖的要素及畫法，概念結(jié)構(gòu)向邏輯結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化，關(guān)系模式優(yōu)化(范式)，數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)等基本理論方法有了一個(gè)宏觀的認(rèn)識(shí)，并以此完成了相關(guān)案例的設(shè)計(jì)。
　　
　　3　基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的教學(xué)法
　　
　　基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的教學(xué)方法是指在教學(xué)中引入若干個(gè)項(xiàng)目案例，按照實(shí)際軟件開發(fā)中的方法與步驟展開教學(xué)。在項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生在教師的帶領(lǐng)下，一邊進(jìn)行專業(yè)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，一邊進(jìn)行實(shí)際的應(yīng)用項(xiàng)目開發(fā)，使學(xué)生處在主動(dòng)學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)、相互學(xué)習(xí)、積極溝通、不斷實(shí)踐的學(xué)習(xí)環(huán)境當(dāng)中。在這種教學(xué)方式下，教師不再是知識(shí)和理論的簡(jiǎn)單灌輸者，而是發(fā)揮著導(dǎo)師的作用，循序漸進(jìn)地引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)習(xí)理論，在實(shí)踐中消化理論、應(yīng)用理論，在實(shí)踐中掌握知識(shí)。在我們的課題中，針對(duì)計(jì)算機(jī)軟件系列課程中的計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、操作系統(tǒng)、數(shù)字圖像處理等課程，采用了基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的教學(xué)模式的設(shè)計(jì)方法，并付諸實(shí)踐。
　　下面以計(jì)算機(jī)圖形學(xué)這門課程為例簡(jiǎn)要介紹該教學(xué)模式的設(shè)計(jì)。
　　
　　3，1基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的教學(xué)方案
　　計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程主要面向計(jì)算機(jī)軟件、計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)專業(yè)高年級(jí)本科生，其教學(xué)目標(biāo)包括三個(gè)層次：首先，通過(guò)本門課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生可使用當(dāng)代圖形API編寫圖形應(yīng)用程序，并將這類程序與其他應(yīng)用相結(jié)合：其次，通過(guò)課程學(xué)習(xí)，學(xué)生不僅對(duì)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)有一個(gè)全面、感性的認(rèn)識(shí)，了解學(xué)科前沿，同時(shí)能夠理解和實(shí)現(xiàn)部分經(jīng)典算法；再次，尋找一個(gè)可行解決方法對(duì)模型進(jìn)行求解，利用解決方法對(duì)問(wèn)題進(jìn)行測(cè)試，驗(yàn)證模型及其解決方案的正確性訓(xùn)練學(xué)生以圖形作為工具，對(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行可視分析、建模和求解技能。
　　在教學(xué)方面，我們借鑒優(yōu)秀大學(xué)的先進(jìn)教育方法，主講教師上課主要側(cè)重課程的要點(diǎn)、難點(diǎn)和方法以及理念，具體細(xì)節(jié)要求學(xué)生課后學(xué)習(xí)和實(shí)踐。這種授課方法要求學(xué)生在課后自學(xué)來(lái)強(qiáng)化對(duì)基本概念、基礎(chǔ)理論和算法的理解和掌握，有效地彌補(bǔ)了學(xué)時(shí)的不足。
　　
　　3，2基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的實(shí)施
　　在授課過(guò)程中根據(jù)教學(xué)大綱要求的知識(shí)點(diǎn)，我們?cè)O(shè)計(jì)了三個(gè)綜合性較強(qiáng)的實(shí)踐項(xiàng)目，學(xué)生可在全天候開放的專用機(jī)房完成。學(xué)生通過(guò)這些課后的實(shí)踐項(xiàng)目來(lái)鍛煉和提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。通過(guò)該門課程學(xué)習(xí)，若學(xué)生能夠完成三個(gè)實(shí)踐項(xiàng)目，便基本達(dá)到教學(xué)目標(biāo)的要求：能夠利用圖形編程接口進(jìn)行圖形程序開發(fā)，并將它們結(jié)合到其他應(yīng)用中；對(duì)圖形學(xué)基礎(chǔ)理論、基本概念有直觀感性的理解，能了解學(xué)科前沿，理解和實(shí)現(xiàn)部分典型的算法；在以圖形作為工具來(lái)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題方面可以得到很好的訓(xùn)練。
　　在項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)方案的實(shí)施過(guò)程中，我們?yōu)樵撜n程的每1個(gè)教學(xué)班配備3名碩士研究生作為教學(xué)助理，達(dá)到了平均10名學(xué)生配備一名教學(xué)助理。教學(xué)助理和主講教師一起，根據(jù)項(xiàng)目?jī)?nèi)容和學(xué)生反饋意見通過(guò)多種方式給予學(xué)生指導(dǎo)和幫助，同時(shí)學(xué)生按項(xiàng)目被分成若干小組，各小組的活動(dòng)在指導(dǎo)教師和教學(xué)助理的指導(dǎo)和監(jiān)控下進(jìn)行，項(xiàng)目考核中學(xué)生根據(jù)項(xiàng)目不同部分各司其職地進(jìn)行相關(guān)問(wèn)題的答辯；教師評(píng)定項(xiàng)目小組總分，小組組長(zhǎng)根據(jù)不同成員所起作用分配具體分?jǐn)?shù)。通過(guò)訓(xùn)練，使學(xué)生真正具備軟件應(yīng)用開發(fā)的各種基本能力、系統(tǒng)維護(hù)和配置能力、尤其是團(tuán)隊(duì)合作精神，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到與社會(huì)進(jìn)行無(wú)縫連接應(yīng)繼續(xù)努力的方向。
　　
　　4　結(jié)語(yǔ)
　　
　　目前，IT業(yè)對(duì)人才的需求大量增長(zhǎng)，然而擴(kuò)招后卻出現(xiàn)了供過(guò)于求的現(xiàn)狀，其主要原因是用人單位對(duì)求職者崗前的專業(yè)素質(zhì)、應(yīng)變能力、自學(xué)能力、敏銳的洞察能力等綜合能力提出了較高的要求。我們開展的基于問(wèn)題體系結(jié)構(gòu)的教計(jì)算機(jī)軟件系列課程教學(xué)改革與研究，在教學(xué)中從培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)、激發(fā)潛能，提高學(xué)習(xí)興趣、激發(fā)創(chuàng)新意識(shí)、培養(yǎng)創(chuàng)新精神，促進(jìn)自主學(xué)習(xí)等方面入手，對(duì)縮小畢業(yè)生與社會(huì)需求的差距具有較大的現(xiàn)實(shí)意