以編程能力培養(yǎng)為核心的教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐

王春鳳　劉世峰

文章編號(hào)：1672-5913(2009)10-0133-03

摘要：編程能力的培養(yǎng)不僅在于對(duì)程序設(shè)計(jì)語言的精通，更在于是否真正掌握了程序設(shè)計(jì)的思想和方法。本文以Visual Basic程序設(shè)計(jì)課程為例，在分析傳統(tǒng)教學(xué)模式存在問題的基礎(chǔ)上，針對(duì)課程特點(diǎn)和培養(yǎng)學(xué)生編程能力為核心的教學(xué)目標(biāo)定位，從教學(xué)方法、多種媒體教材一體化設(shè)計(jì)、考核方式改革等方面進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：編程能力；任務(wù)驅(qū)動(dòng)；教學(xué)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：G642

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

1引言

傳統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)教學(xué)方法注重于語言本身，按照“講解語法、控件→功能介紹→舉例解釋→上機(jī)練習(xí)”的順序進(jìn)行教學(xué)。盡管這種方式也會(huì)用大量的課時(shí)安排實(shí)驗(yàn)，但這類應(yīng)用往往只限于對(duì)具體語法、命令或控件的小實(shí)驗(yàn)，其結(jié)果通常是：學(xué)生雖然能夠熟練地掌握程序語言本身，但卻不明運(yùn)用之法，貫通和應(yīng)用能力較差，學(xué)習(xí)興趣難以激發(fā)。

Visual Basic(以下簡稱VB)程序設(shè)計(jì)是一門操作性、實(shí)踐性和應(yīng)用性很強(qiáng)的課程，其教學(xué)目標(biāo)是以培養(yǎng)學(xué)生的編程能力為核心，使他們從應(yīng)用的角度出發(fā)思考問題，掌握程序設(shè)計(jì)的思想和方法，適合采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)方法，引領(lǐng)學(xué)生在“做中學(xué)”。本文就中央廣播電視大學(xué)VB程序設(shè)計(jì)課程的建設(shè)，從教學(xué)方法、多種媒體教材一體化設(shè)計(jì)、考核方式改革等方面探討如何培養(yǎng)和提高學(xué)生的編程能力。

2采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣

2.1任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的內(nèi)涵

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論提倡教師指導(dǎo)下的，以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)。任務(wù)驅(qū)動(dòng)是在建構(gòu)主義理論的基礎(chǔ)上形成的一種教學(xué)方法。它是一種能夠很好應(yīng)用于以實(shí)驗(yàn)性、實(shí)踐性與操作性較強(qiáng)的教學(xué)內(nèi)容的教學(xué)方法，其含義是以富有趣味性、源于企業(yè)實(shí)際、能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)與好奇心的情景為基礎(chǔ)，與教學(xué)內(nèi)容緊密結(jié)合的任務(wù)為載體，使學(xué)習(xí)者在完成特定任務(wù)的過程中獲得知識(shí)與技能的一種教學(xué)方法。任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)方法體現(xiàn)了以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的基本特征。

2.2任務(wù)設(shè)計(jì)

根據(jù)課程特點(diǎn)和教學(xué)目標(biāo)，我們采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法設(shè)計(jì)課程內(nèi)容，每一章均以一個(gè)典型的程序開發(fā)實(shí)例為前導(dǎo)(提出任務(wù)，明確目標(biāo))，然后以該實(shí)例的程序開發(fā)為主線展開教學(xué)內(nèi)容(分析、解決問題)，將語法、命令、控件等知識(shí)點(diǎn)融于應(yīng)用程序開發(fā)的過程之中，最后再對(duì)其中的核心知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行分析，使學(xué)生的學(xué)習(xí)知其然，也知其所以然，大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)課程的興趣。

按照任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法搭建的課程體系，案例的設(shè)計(jì)非常重要，是教學(xué)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。在進(jìn)行任務(wù)設(shè)計(jì)時(shí)，我們注重了以下幾個(gè)原則：

(1) 教學(xué)內(nèi)容選取原則

在教學(xué)內(nèi)容的選取與設(shè)計(jì)上，以完整應(yīng)用程序開發(fā)過程所需要的知識(shí)和技能為出發(fā)點(diǎn)，提高編程能力為核心，放棄傳統(tǒng)教學(xué)模式追求的VB語言知識(shí)點(diǎn)本身的系統(tǒng)化和細(xì)節(jié)化，而是“以夠用為度，寓學(xué)于用”進(jìn)行案例教學(xué)，對(duì)在程序設(shè)計(jì)中經(jīng)常用到的核心知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)地講解，對(duì)于與程序設(shè)計(jì)方法聯(lián)系不太緊密，但還比較常用的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行簡單介紹，重點(diǎn)教會(huì)學(xué)生使用VB幫助的方法，突出重點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。

(2) 目標(biāo)性原則

任務(wù)設(shè)計(jì)要緊緊圍繞教學(xué)目標(biāo)，既含有學(xué)生已有的知識(shí)和技能，又涵蓋將要學(xué)習(xí)的新知識(shí)和技能，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和協(xié)作能力。例如：教材的第二章，要求學(xué)生掌握VB應(yīng)用程序開發(fā)的一般步驟；掌握命令按鈕、文本框和標(biāo)簽的使用以及MsgBox函數(shù)的用法；理解事件驅(qū)動(dòng)的原理。在設(shè)計(jì)任務(wù)時(shí)，我們選擇了時(shí)鐘程序作為任務(wù)驅(qū)動(dòng)，該任務(wù)中包含了命令按鈕、文本框和標(biāo)簽控件，在代碼編寫中使用了MsgBox函數(shù)。學(xué)生在完成時(shí)鐘程序任務(wù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步學(xué)習(xí)任務(wù)中所涉及到的知識(shí)點(diǎn)。

(3) 趣味性原則

興趣可以創(chuàng)造出人間奇跡。設(shè)計(jì)的任務(wù)如果能引起學(xué)生的興趣，將會(huì)大大激起學(xué)生的求知欲望。使學(xué)生在極大的興趣和迫切需要下，產(chǎn)生積極探究的動(dòng)力，例如：在學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)方法時(shí)，我們選擇網(wǎng)絡(luò)聊天程序作為任務(wù)，學(xué)生在完成這個(gè)任務(wù)時(shí)，通過同學(xué)間的互相配合，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的聊天功能，使他們帶著濃厚的興趣學(xué)完本章內(nèi)容。

(4) 開放性原則

設(shè)計(jì)的任務(wù)要給學(xué)生留有充分創(chuàng)造和發(fā)展的空間，并使學(xué)生能舉一反三、觸類旁通，思維得到發(fā)展。例如：在學(xué)習(xí)圖形圖像多媒體應(yīng)用程序設(shè)計(jì)方法時(shí)，我們以指針式時(shí)鐘為任務(wù)，該時(shí)鐘表盤上有4個(gè)數(shù)字，以能夠貫穿本章知識(shí)點(diǎn)為原則，學(xué)生在完成這個(gè)程序后，根據(jù)本章所學(xué)知識(shí)，對(duì)程序稍加修改，完全能夠設(shè)計(jì)出功能更多、更美觀的時(shí)鐘，比如在表盤上加上一個(gè)電子表，或者采用其它方法完善本程序。

(5) 循序漸進(jìn)原則

設(shè)計(jì)的任務(wù)要便于學(xué)生由淺入深、循序漸進(jìn)地學(xué)好有關(guān)的知識(shí)和技能。例如在第一章中我們選擇了非常簡單的加法運(yùn)算應(yīng)用程序?yàn)槿蝿?wù)，第三章的計(jì)算器應(yīng)用程序和第四章的多功能計(jì)算器程序是第一章程序任務(wù)的逐步拓展。采用這種方法，伴隨著學(xué)生的是一個(gè)跟著一個(gè)的成就感，鼓勵(lì)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

(6) 任務(wù)適當(dāng)原則

任務(wù)必須是可操作的，而且其難易程度要適當(dāng)，使學(xué)生能根據(jù)已有的知識(shí)，在當(dāng)前的教學(xué)條件下能夠完成。

(7) 實(shí)際問題導(dǎo)向原則

所選擇的任務(wù)要具有一定的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，應(yīng)盡可能把教師的科研成果、學(xué)生在生活和工作中遇到的實(shí)際問題引入教學(xué)過程，為學(xué)生提供一個(gè)較為真實(shí)的情境?！罢鎸?shí)”是趣味性的基礎(chǔ)，是激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識(shí)、培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題能力的重要途徑。

3多種媒體教材一體化設(shè)計(jì)，多角度培養(yǎng)學(xué)生的編程能力

本課程的多種媒體教材有文字教材、錄像教材和CAI課件。其目標(biāo)是將VB程序設(shè)計(jì)的教學(xué)內(nèi)容與現(xiàn)代教育技術(shù)手段相結(jié)合，使教學(xué)更具應(yīng)用性、示范性、形象性、趣味性、交互性和吸引力，多角度培養(yǎng)和提高學(xué)生的編程能力。多種媒體教材應(yīng)根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)需求和不同教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)以及不同媒體表現(xiàn)優(yōu)勢的特點(diǎn)進(jìn)行精心設(shè)計(jì)，做到合理分工，相互呼應(yīng)，相得益彰。我們對(duì)三種媒體的地位、任務(wù)和功能設(shè)計(jì)如下。

3.1文字教材

文字教材是學(xué)生學(xué)習(xí)的主要教學(xué)媒體。它以教學(xué)大綱為依據(jù)，凡要求學(xué)生掌握和屬于考試的內(nèi)容均列入在主教材中，對(duì)于用文字難以表達(dá)的操作性細(xì)節(jié)或要向?qū)W生展示的內(nèi)容放在錄像教材和CAI課件中。教材按入門篇、提高篇和應(yīng)用篇模塊化設(shè)計(jì)，以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心和成就感。每章均由導(dǎo)讀、正文、小結(jié)和習(xí)題四部分組成。學(xué)生通過閱讀“導(dǎo)讀”，可以了解到本章的學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)目標(biāo)，從而增加了學(xué)習(xí)的針對(duì)性。每章正文部分均以一個(gè)典型實(shí)例的開發(fā)為前導(dǎo)，將本章需要掌握的知識(shí)點(diǎn)與技能設(shè)計(jì)成有趣的任務(wù)，按照任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方式展開，引導(dǎo)學(xué)生在“做中學(xué)”。然后再對(duì)實(shí)例開發(fā)過程中的知識(shí)點(diǎn)和技能進(jìn)行分析講解，同時(shí)在容易出錯(cuò)的地方和編程技巧上加入標(biāo)注或提示，啟發(fā)學(xué)生思考，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性。正文之后的小結(jié)是對(duì)本章重難點(diǎn)內(nèi)容的系統(tǒng)梳理，幫助學(xué)生從總體上把握本章內(nèi)容。最后的習(xí)題涵蓋本章重要知識(shí)點(diǎn)，方便學(xué)生檢測自己的學(xué)習(xí)效果。實(shí)驗(yàn)教材《Visual Basic程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)》與主教材《Visual Basic程序設(shè)計(jì)》配套使用，每章實(shí)驗(yàn)都配有2-3個(gè)子實(shí)驗(yàn)，從不同角度加深學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解，培養(yǎng)和提高學(xué)生的動(dòng)手能力和編程能力。

3.2錄像教材

錄像教材是對(duì)文字教材的強(qiáng)化和補(bǔ)充，起輔助性教學(xué)作用。其任務(wù)之一是突出示范式教學(xué)法在錄像教材中的優(yōu)勢，通過采用全景與特寫切換、動(dòng)畫、加入標(biāo)注、非線性處理、同步跟蹤主講教師講解區(qū)域并進(jìn)行局部放大等技術(shù)手段，生動(dòng)、直觀地展示主講教師在程序開發(fā)過程中是如何去分析和采用相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，最終使問題得以解決的歷程，使學(xué)生在其中學(xué)到專業(yè)人員程序設(shè)計(jì)的思想、方法和規(guī)范的操作技巧；之二是對(duì)文字教材不易講清和難以表達(dá)的操作性細(xì)節(jié)和難點(diǎn)用圖示、動(dòng)畫等手段進(jìn)行展示和講解。課程的錄像教材以流媒體的形式掛在電大在線課程平臺(tái)，學(xué)生可隨時(shí)在線收看，通過模仿教師的演示，邊做邊學(xué)，親自動(dòng)手完成每章開始的程序設(shè)計(jì)實(shí)例開發(fā)。在“做中學(xué)”的過程中，如有問題，可以通過在線論壇和老師、同學(xué)討論、交流。然后再通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行拓展訓(xùn)練，鞏固和提高編程能力。

3.3CAI課件

CAI課件突出交互性，彌補(bǔ)文字教材和錄像教材的不足，起輔助性教學(xué)作用。CAI課件立足于幫助學(xué)生自主學(xué)習(xí)，通過聲、圖、動(dòng)畫、視頻、自測練習(xí)等多種形式，為學(xué)生營造一個(gè)互動(dòng)的，能不斷激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的學(xué)習(xí)環(huán)境。有指導(dǎo)的交互練習(xí)，可使學(xué)生盡快地提高動(dòng)手能力和編程能力。在CAI課件中，我們本著以培養(yǎng)學(xué)生編程能力為核心的指導(dǎo)思想，突出交互設(shè)計(jì)。例如在課件的“案例演示”部分，根據(jù)課程的教學(xué)目標(biāo)和核心知識(shí)點(diǎn)，設(shè)計(jì)了5個(gè)典型案例，每個(gè)案例都包括“任務(wù)要求、“案例目的”、“演示操作”和“互動(dòng)練習(xí)”。在“演示操作”部分設(shè)計(jì)了“演示”和“操作”兩條主線，以任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方式展開。在“操作”主線中，學(xué)生跟著教師的講解自己動(dòng)手操作，當(dāng)出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，程序不能執(zhí)行，同時(shí)給出幫助信息，直至操作正確為止。通過這種互動(dòng)式地反復(fù)練習(xí)，使學(xué)生親自體驗(yàn)可視化程序設(shè)計(jì)的思路和方法，使他們的編程能力逐步得到提高。在“模擬測試”模塊設(shè)有編程題的練習(xí)，在進(jìn)行測試時(shí)，系統(tǒng)可自動(dòng)鏈接到VB集成開發(fā)環(huán)境中，使學(xué)生在真實(shí)的環(huán)境中進(jìn)行編程訓(xùn)練，提交后，系統(tǒng)自動(dòng)評(píng)判成績，指出錯(cuò)誤所在和應(yīng)復(fù)習(xí)的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，使學(xué)生在“做中學(xué)”，學(xué)、做一體化，提高編程技巧和能力。

4改革考核方式，注重編程能力的檢驗(yàn)

考核方式的設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的重要因素。中央廣播電視大學(xué)VB程序設(shè)計(jì)課程的考核多年來采用形成性考核和期末考試相結(jié)合的形式，形成性考核占課程總成績的20%，期末考試占課程總成績的80%。形成性考核主要考核學(xué)生完成課程實(shí)驗(yàn)和形考作業(yè)的情況，但由于所占比例較小，對(duì)學(xué)生平時(shí)上機(jī)訓(xùn)練的積極性不能起到很好地牽引和促進(jìn)作用；期末考試為閉卷、筆試、全國統(tǒng)考。這種考試方式的考試目標(biāo)與課程教學(xué)目標(biāo)相背離，很難考出學(xué)生編程的實(shí)際水平，導(dǎo)致學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)動(dòng)力不足，甚至放棄提高編程能力的努力。目前，筆者正在進(jìn)行課程考試改革的實(shí)踐探索，其方案為將形成性考核的比例增加到50%，以考核學(xué)生的編程能力為主，并注重對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過程的評(píng)價(jià)，可以組成3-5人的小組，采用自評(píng)，小組內(nèi)成員評(píng)價(jià)，教師評(píng)價(jià)相結(jié)合的評(píng)價(jià)方式；期末考試逐步從筆試過渡到機(jī)考形式，一方面考核學(xué)生對(duì)基本知識(shí)、核心知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，另一方面考核學(xué)生的動(dòng)手操作能力，這樣可促使學(xué)生平時(shí)多上機(jī)，訓(xùn)練和提高編程能力。

5結(jié)束語

課程特點(diǎn)和教學(xué)目標(biāo)的定位決定教學(xué)方法的選擇和對(duì)教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)，任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法是實(shí)施計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)類課程教學(xué)的有效方法。我們通過對(duì)部分電大學(xué)生的問卷調(diào)查、一線教師的訪談和錄像教材在教育一臺(tái)播出后的反饋信息了解到，有82%的學(xué)生認(rèn)為課程的教學(xué)資源大大提高了他們的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生的動(dòng)手能力和編程能力有了明顯提高；CAI課件對(duì)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)幫助很大(該課件獲得“清華紫光杯”2006年廣播電視大學(xué)多媒體課件大賽一等獎(jiǎng))。實(shí)踐證明，在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，必須抓住課程特點(diǎn)和教學(xué)目標(biāo)定位這兩個(gè)要素，在不同媒體中合理地使用與之相適應(yīng)的教學(xué)方法，并精心進(jìn)行多種媒體教材一體化設(shè)計(jì)，才能達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。

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