□劉東明
計算機類基礎(chǔ)課程教法探討
□劉東明
計算機類基礎(chǔ)課程是大學(xué)普遍開設(shè)的課程,開課對象通常為各專業(yè)低年級學(xué)生,主要內(nèi)容包括計算機基礎(chǔ)知識和常用的編程語言。該類課程與計算機專業(yè)課程相比,理論內(nèi)容較少,強調(diào)操作性與實用性。因此,在實際教學(xué)過程中,應(yīng)該把激發(fā)學(xué)生的興趣放在首位,采取靈活多樣的教學(xué)方法,在掌握課程內(nèi)容的基礎(chǔ)上,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,為更好地使用計算機打下良好的心理基礎(chǔ)。本文從教學(xué)安排、課堂教學(xué)、實驗教學(xué)等幾個方面,對計算機基礎(chǔ)類課程的教法進行探討,為從事相關(guān)工作的教師提供參考。
計算機;基礎(chǔ)課程;教法
二十年前,在大學(xué)中講授計算機課程,最大的難題在于內(nèi)容的展示,比如具體軟件的操作過程、程序清單的講解等。近年來,在高校范圍內(nèi)普遍采用了現(xiàn)代化的多媒體教學(xué)手段,較好地解決了內(nèi)容展示的問題。但是,在計算機基礎(chǔ)類課程的教學(xué)中,仍然存在著一定的問題,主要表現(xiàn)在過分依賴多媒體課件、課堂氣氛不活躍、講解不直觀、教學(xué)效率低下等。
因此,計算機基礎(chǔ)類課程的教學(xué),應(yīng)該從教法上不斷創(chuàng)新,重點培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,引發(fā)學(xué)生對計算機的興趣愛好。課堂教學(xué)以關(guān)鍵內(nèi)容演示為主,實驗教學(xué)以現(xiàn)場測試為主,結(jié)合其他的配套措施,充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,從而有效提高課程的教學(xué)效率。
教學(xué)安排的內(nèi)容包括:教學(xué)內(nèi)容、教材與課件的使用、課程的考核方法、課代表的職責(zé)與產(chǎn)生方法等方面。
1.教學(xué)內(nèi)容
在確定教學(xué)內(nèi)容時,應(yīng)該盡量避免大而全,抓住核心環(huán)節(jié),關(guān)注該領(lǐng)域的最新進展,注重知識的時效性與實用性。例如在編程語言方面,應(yīng)該牢牢把握住C/C++這條主線,介紹面向過程編程和面向?qū)ο缶幊虄煞N思想,讓學(xué)生了解程序設(shè)計的基本過程和開發(fā)使用的主流工具,為將來的實際工作打好基礎(chǔ)。
2.教材與課件的使用
在教材的選擇上要同時考慮兩種情況:一是計算機領(lǐng)域發(fā)展較快,知識體系更新迅速;二是相關(guān)的基礎(chǔ)類書籍種類繁多,內(nèi)容大同小異。因此,可以不限定具體的教材,只向?qū)W生推薦幾本較好的參考書,給學(xué)生廣泛的選擇余地,同時可以減輕學(xué)生的經(jīng)濟負擔(dān)。
上課使用的課件,一定要由教師親自制作,體現(xiàn)個人的教學(xué)風(fēng)格。每輪教學(xué)都要進行更新補充,加入該領(lǐng)域的最新進展,增加知識的實用性。課件的基本內(nèi)容要有一定的系統(tǒng)性,新的內(nèi)容要有機地與舊的內(nèi)容結(jié)合在一起,構(gòu)成完整的知識體系。制作完成的課件,除了教師上課時使用外,還可以提供給學(xué)生,作為預(yù)習(xí)與復(fù)習(xí)的主要參考資料。
3.課程考核方法
由于計算機基礎(chǔ)類課程實踐性比較強,應(yīng)該適當(dāng)安排對于實踐環(huán)節(jié)的考核,課程的總成績可以采取實驗考核與試卷考核相結(jié)合的形式,兩方面的成績各占總成績的50%。
4.課代表的職責(zé)與產(chǎn)生方法
課代表的職責(zé),除了代表學(xué)生與教師進行及時溝通外,在實踐環(huán)節(jié)中還擔(dān)負著輔助教師完成考核任務(wù)的作用,這點在后面再進行詳述。
課代表的產(chǎn)生方法也很重要,最好不要由教師指定,讓學(xué)生毛遂自薦,評判標準是是否對計算機知識感興趣和具有良好的個人素質(zhì)。每個小班可以推薦一名課代表,并且選舉其中一名學(xué)生擔(dān)任總代表,具體負責(zé)課代表之間的聯(lián)絡(luò)、實驗課的安排、建立網(wǎng)絡(luò)群組等項工作。
課堂教學(xué)的主旨是提高教師的教學(xué)效率和學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。教師應(yīng)該在課前將課件上傳到網(wǎng)絡(luò)平臺,讓學(xué)生共享使用,便于預(yù)習(xí)與復(fù)習(xí)。
在課堂上,教師不必追求內(nèi)容的大而全,應(yīng)該以實例講解為主,每節(jié)課圍繞一個主題,選擇精辟的實例,由淺入深,通過實際操作讓學(xué)生理解課程的內(nèi)容,掌握主要的知識點。教師對于課堂演示的內(nèi)容,應(yīng)該在課前反復(fù)演練,力求熟練、準確、高效。在上課的過程中,教師要把握好兩個方面:講解的過程要完整流暢、表達的思想要簡練清晰。在這兩方面的關(guān)系上,前者是基礎(chǔ),后者是核心。由于在實際操作中可能出現(xiàn)一些意外情況,因此教師的經(jīng)驗在其中也起到十分重要的作用。作為一名負責(zé)任的教師,要在教學(xué)實踐中不斷積累自己的教學(xué)經(jīng)驗,同時關(guān)注學(xué)生的反饋情況,不斷豐富自己的教學(xué)內(nèi)容。為了防止設(shè)備故障及操作失誤等情況,在上課之前還應(yīng)該準備好一些應(yīng)急方案,一旦出現(xiàn)問題能夠及時處置,保證課堂教學(xué)的順利進行。
為了活躍課堂氣氛,可以采用隨機提問、有獎提問(課前準備些小禮品)、答題加分等方式,充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,活躍課堂的氣氛。每個知識點講解完成以后,可以進行短暫的休整,與學(xué)生交流一下,加深學(xué)習(xí)的效果,讓課堂教學(xué)具有良好的節(jié)奏感。
講解的具體內(nèi)容,每個教師可以根據(jù)各自的特點和課前的準備,進行有針對性的教學(xué)設(shè)計,內(nèi)容由淺入深,例子不必太多,但每個都要講透。在講解的過程中,教師可以適時提出問題,引導(dǎo)學(xué)生進行思考,從而逐步展開難點,突出重點,讓學(xué)生順利掌握相關(guān)的內(nèi)容。下面通過一個實例,展示課堂講解的具體過程。
實例:編一個程序,實現(xiàn)兩個整數(shù)的加法運算。
該實例通過一道簡單的題目,講解程序設(shè)計的大致過程,包括:算法、容錯、界面、趣味性等。
1.算法
先簡單給出算法的基本概念:解決問題的方法。然后進入具體的編程環(huán)境(如VC++、CodeBlocks等),一邊分析一邊從無到有地編寫程序,這個過程可以讓學(xué)生參與進來,共同完成程序的設(shè)計過程。在具體演示時,不要盲目追求編程的速度,要密切關(guān)注學(xué)生的理解程度,對于重點的語句一定要講解清楚。算法實現(xiàn)后,由教師對編好的程序進行完善,如算法的優(yōu)化、格式的縮進、內(nèi)容的注釋等,培養(yǎng)學(xué)生良好的編程習(xí)慣。
2.容錯
程序完成后,調(diào)試運行通過,教師可以提出問題:“程序設(shè)計結(jié)束了嗎?”通過學(xué)生的回答,講解程序容錯的必要性,引出“容錯”的概念。然后可以在課堂上展開討論,如何讓剛才編完的程序具有容錯的功能?讓學(xué)生提出方案,并且比較不同方案的優(yōu)劣,得出最優(yōu)化的方案,最后給出“算法”的準確概念:一個必然能夠結(jié)束的計算過程,是一個從需求(輸入)到結(jié)果(輸出)的閉環(huán)結(jié)構(gòu),并且強調(diào)算法對程序設(shè)計的重要性。
等到學(xué)生對容錯的原理充分理解后,再著手進行程序的完善,增加具體的容錯語句,可以先考慮下列幾種情況:未輸入內(nèi)容、未輸入數(shù)字(如輸入字母)、未輸入整數(shù)(如小數(shù))等,分別增加相應(yīng)的容錯功能。
3.界面
對屏幕的布局、信息的格式(字體、字號、顏色、位置)等項內(nèi)容進行調(diào)整,使顯示的內(nèi)容更清晰、更直觀、更簡潔,更方便于用戶操作。
4.趣味性
可以在上面的基礎(chǔ)上,對程序功能進行擴展,將程序改編成游戲的形式。例如,可以增加隨機出題、現(xiàn)場打分的功能,在題型上可以設(shè)置選擇題和填空題等幾種形式,答對后及時表揚,答錯后及時鼓勵。于是,這個程序就變成了一個益智類的小游戲,給小學(xué)低年級學(xué)生制作的、在學(xué)習(xí)中使用的一個實用的軟件。
此時,教師可以進一步給出“市場”與“用戶需求”概念,告訴學(xué)生學(xué)習(xí)的過程不再是單純的學(xué)習(xí),還可以進行實際的應(yīng)用,將程序轉(zhuǎn)化為市場上的商品,創(chuàng)造一定的經(jīng)濟效益。這種理論聯(lián)系實際的講解思路,可以有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和創(chuàng)造欲望。
若時間有限,不一定在課堂上將這個游戲程序編完,但教師應(yīng)在課前把完整的程序編寫完畢,在課堂上演示給學(xué)生看,讓學(xué)生理解實際的編程過程,感受編程的魅力所在。
在實踐環(huán)節(jié)中,最重要的是選擇合適的方式。
通常的做法是,教師給出實驗題目,學(xué)生上機完成。但這種方式由于缺少具體的考核環(huán)節(jié),往往使實驗過程流于形式,達不到鍛煉學(xué)生編程能力的作用。
針對這種情況,筆者在教學(xué)過程中對實踐環(huán)節(jié)進行了一定的改革,從以下幾個方面將形式具體化:
首先,實驗課采用競賽的方式,教師當(dāng)場公布題目,學(xué)生分別獨立完成,完成后由學(xué)生本人在成績表上簽名,按名次獲得相應(yīng)的分數(shù)。這是一種看得見的激勵形式,目標明確,學(xué)生參與度較高,想要得高分,就要在課前充分準備,達到一定的實戰(zhàn)水平。
其次,以小班為單位上實驗課。比如一個大班有四個小班,每次實驗4學(xué)時,可以讓學(xué)生自己準備3學(xué)時,然后集中競賽1學(xué)時,四個班按順序分別進行實驗,每個班只占用1學(xué)時。這樣,并不會增加總的實驗學(xué)時數(shù),也不會增加教師的負擔(dān)和機房的負荷。學(xué)生可以根據(jù)自己的情況,在競賽前使用自己的機器進行練習(xí),有效提高了實驗的效率。
每次實驗前,可以將實驗內(nèi)容(知識點)明確告訴學(xué)生,還可以提供相應(yīng)的參照程序,讓學(xué)生有針對性地進行準備?,F(xiàn)場給每個小班出的題目,在難度上要保持一致,內(nèi)容不要過于復(fù)雜,達到考核的目的即可。實驗時,教師應(yīng)該事先打印好實驗成績登記表,每個學(xué)生完成后自己簽名(姓名、完成時間),作為平時成績的依據(jù)。
現(xiàn)場組織方面,教師負責(zé)維持總體秩序、監(jiān)督學(xué)生簽名、現(xiàn)場答疑等??偞砼c各班課代表負責(zé)解決具體問題和現(xiàn)場答疑。
在成績評定上,應(yīng)該遵循以鼓勵為主的原則,對于出席的學(xué)生可以給一個基礎(chǔ)分(5分制的2分或3分),這樣,在實驗成績匯總時,學(xué)生之間差距不會過大,以此來保持學(xué)生的自信心,避免在學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生放棄的想法,主要由最后的試卷考核來決定總成績。
課代表不參加現(xiàn)場的競賽,單獨出題進行考核,題目可以由教師出,也可以由其他學(xué)生在上課時現(xiàn)場出,難度要稍大一些,課代表在實驗之前完成題目并傳給教師審閱。
每次實驗結(jié)束后,下節(jié)課可以安排實驗總結(jié)課(1課時),講解具體的實驗題目和課代表題目,分析其中出現(xiàn)的問題,公布優(yōu)秀的學(xué)生名單,激勵學(xué)生做好后面的實驗。
其他措施,主要包括免修、答疑、與學(xué)生溝通等事項。
一般情況下,基礎(chǔ)課學(xué)生的計算機水平差別較大,對于已經(jīng)掌握了課程內(nèi)容的學(xué)生,適當(dāng)給予“免修”的政策。想免修的學(xué)生自己提出申請,教師進行一定的考核,通過考核就可以免修。免修學(xué)生不計實驗成績,總分就是試卷考核的分數(shù)。
答疑可以利用上課前后的時間,在教室中直接與學(xué)生溝通,效率較高。此外,還可以利用網(wǎng)上的群組和電子郵件等方式,隨時與課代表和學(xué)生進行溝通。
此外,還可以大力開展MOOC教學(xué),將視頻課件上傳到公共平臺,作為課堂教學(xué)的有效補充,給學(xué)生的提供更多的學(xué)習(xí)途徑。教師應(yīng)提前錄制MOOC教程,課堂教學(xué)與MOOC教學(xué)盡量不要重復(fù),MOOC教程注重系統(tǒng)性,課堂教學(xué)突出知識點,將二者有機地結(jié)束起來,以期得到良好的效果。
對于計算機類基礎(chǔ)課程來說,最理想的教學(xué)方式是實踐化的教學(xué),在機房中上課,學(xué)生人手一機,邊講解邊操作。但這樣的教學(xué)方式,對機房設(shè)備與場地都有一定的要求,而且只適合于小班上課,目前在很多院校還難以開展。
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(編輯:郝 嬋)
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1671-0568(2016)20-0068-03
劉東明,哈爾濱工業(yè)大學(xué)(威海)副教授。研究方向:數(shù)據(jù)庫應(yīng)用、數(shù)字媒體技術(shù)。