“三位一體”教學(xué)法在“面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)”教學(xué)中的應(yīng)用

王云艷等

摘 要：傳統(tǒng)的“面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)”課程的教學(xué)模式是以教師為主體，先進(jìn)行理論教學(xué)，然后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生學(xué)習(xí)過程較被動(dòng)，且不利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。針對上述問題，本文探索了一種“三位一體”的教學(xué)方法：以項(xiàng)目為引導(dǎo)，用任務(wù)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，理論實(shí)踐教學(xué)一體化進(jìn)行。這種教學(xué)方法是以學(xué)生為主體，以實(shí)踐為主線，重在培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維，能充分發(fā)掘?qū)W生內(nèi)在的潛能。實(shí)踐證明，這種教學(xué)方法極大地激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)軟件的興趣，學(xué)生的實(shí)踐能力顯著提高。

關(guān)鍵詞：面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)；三位一體；教學(xué)方法

“面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)”是一門通識類軟件課程，比傳統(tǒng)的面向過程的編程語言具有更大的靈活性和可維護(hù)性，在一些大型項(xiàng)目軟件設(shè)計(jì)中被廣泛采用，在軟件行業(yè)占有舉足輕重的地位。本文選用的面向?qū)ο缶幊陶Z言是C++，它是在C語言的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，占有的市場份額非常之大。眾所周知，“面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)”是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，需要學(xué)生不斷地上機(jī)實(shí)驗(yàn)、調(diào)試，才能把課堂知識融會貫通。但是，傳統(tǒng)的教學(xué)模式存在著諸多弊端，比如，理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)分開進(jìn)行；學(xué)生被動(dòng)接受知識，學(xué)習(xí)積極性不高；學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力培養(yǎng)不充分等。針對以上問題，本文提出將“三位一體”教學(xué)法應(yīng)用于“面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)”的教學(xué)中，并對該教學(xué)方法的成果與傳統(tǒng)教學(xué)法進(jìn)行了比較。結(jié)果證實(shí)，“三位一體”教學(xué)法的運(yùn)用讓學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣被極大地激發(fā)出來，實(shí)踐動(dòng)手能力也顯著提高，在教學(xué)中能取得顯著的效果。

一、對“面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)”課程的傳統(tǒng)教學(xué)模式的剖析

1.理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)分開進(jìn)行不利于學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力的及時(shí)培養(yǎng)

對于“面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)”這門課程，傳統(tǒng)的教學(xué)模式是先進(jìn)行理論教學(xué)，然后再進(jìn)行上機(jī)實(shí)驗(yàn)。由于理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)分開進(jìn)行，這樣學(xué)生在上機(jī)實(shí)驗(yàn)時(shí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要滯后于相應(yīng)的課堂教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生可能已經(jīng)記不清教師教學(xué)的具體內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)的脫節(jié)，導(dǎo)致了學(xué)生對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的生疏和陌生感，不利于學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力的及時(shí)培養(yǎng)。

2.傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)不合理，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)較被動(dòng)

傳統(tǒng)的“面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)”實(shí)驗(yàn)內(nèi)容一般是這樣設(shè)計(jì)的：教師根據(jù)教材和實(shí)際的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)若干個(gè)實(shí)驗(yàn)，每個(gè)實(shí)驗(yàn)都會給出詳細(xì)的軟件代碼和調(diào)試步驟，學(xué)生只需要將這些程序調(diào)試通過就可以完成實(shí)驗(yàn)。這些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容可以讓學(xué)生對“面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)”有一定的了解和認(rèn)識，但因?yàn)閷?shí)驗(yàn)要求和操作步驟都是固定的，束縛了學(xué)生的思維，不利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，使學(xué)生被動(dòng)完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，禁錮了學(xué)生的思想。

3.缺乏對學(xué)生實(shí)踐成績的考核制度

傳統(tǒng)教學(xué)模式對學(xué)生理論成績的考核一般僅限于考試，對學(xué)生實(shí)踐成績的考核僅限于有沒有到課或者有沒有上交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，導(dǎo)致學(xué)生普遍對實(shí)驗(yàn)教學(xué)不夠重視。然而，“面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)”是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，僅用考試成績來衡量學(xué)生對這門課程的掌握顯然是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，而且會導(dǎo)致學(xué)生舍本逐末，盲目追求考試成績而忽視了對這門課的實(shí)踐應(yīng)用。

二、“三位一體”教學(xué)法在“面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)”課程中的實(shí)踐與應(yīng)用

新學(xué)期筆者在“面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)”這門課程上開始實(shí)施“三位一體”教學(xué)法。

1.以項(xiàng)目為引導(dǎo)，增強(qiáng)學(xué)生興趣，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性

眾所周知，“面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)”這門課程是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的課程，在信息管理、工業(yè)控制、狀態(tài)監(jiān)控等領(lǐng)域有著很廣泛的應(yīng)用，比如學(xué)生信息管理系統(tǒng)、電池狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)等，都可以采用面向?qū)ο蟮恼Z言進(jìn)行開發(fā)。如果教師在上課之前，給學(xué)生布置簡單的項(xiàng)目，例如，通過C++編寫一個(gè)附件中使用的計(jì)算器，并給予學(xué)生學(xué)習(xí)信心，學(xué)生只要認(rèn)真學(xué)習(xí)，都可以自己設(shè)計(jì)出個(gè)性化的科學(xué)計(jì)算器，學(xué)生會對“面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)”這門課程將產(chǎn)生足夠大的興趣，通過對這門課程的學(xué)習(xí)馬上就可以學(xué)以致用。同時(shí)，學(xué)生還會去主動(dòng)想象“面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)”在其他領(lǐng)域的應(yīng)用，甚至自己獨(dú)立設(shè)計(jì)一些其他應(yīng)用軟件。

2.用任務(wù)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，學(xué)生自行探究解決方案，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力

所謂“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”，就是學(xué)生在學(xué)習(xí)知識的過程中，在教師的引導(dǎo)和任務(wù)的驅(qū)動(dòng)下，通過對學(xué)習(xí)資源的積極主動(dòng)應(yīng)用，進(jìn)行自主探索和互動(dòng)協(xié)作的學(xué)習(xí)過程，并在完成既定任務(wù)的同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)實(shí)踐活動(dòng)。

在“面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)”這門課程中，對各個(gè)章節(jié)的教學(xué)都是采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方法，例如，針對第4章“類與對象”，筆者在講解了設(shè)計(jì)并應(yīng)用“Clock類”的例子后，就給學(xué)生設(shè)計(jì)了一個(gè)大任務(wù)——設(shè)計(jì)并應(yīng)用一個(gè)“Point類”，并將這個(gè)大任務(wù)劃分為若干個(gè)小任務(wù)：①“Point類”的數(shù)據(jù)成員的聲明；②“Point類”的函數(shù)成員的聲明；③編寫一個(gè)main函數(shù)，聲明一個(gè)“Point類”對象，然后顯示出該對象的位置。在小任務(wù)設(shè)置好后，學(xué)生三個(gè)人一組合作完成這個(gè)大任務(wù)。這樣，學(xué)生們從傳統(tǒng)的被動(dòng)接受知識，轉(zhuǎn)變?yōu)榉e極主動(dòng)地學(xué)習(xí)，每一個(gè)學(xué)生都能根據(jù)自己對當(dāng)前問題的理解，利用小組共有的知識和自己特有的經(jīng)驗(yàn)提出方案，協(xié)作解決問題。筆者也并不直接告訴學(xué)生應(yīng)當(dāng)如何去解決面臨的問題，只給學(xué)生提供解決該問題的有關(guān)線索。學(xué)生自行選擇從何處獲取有關(guān)的信息資料，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。同時(shí)，任務(wù)驅(qū)動(dòng)能使學(xué)生帶著真實(shí)的問題在探索中學(xué)習(xí)，而任務(wù)是由小組來完成的，提倡小組成員之間進(jìn)行討論和交流，這樣，通過不同觀點(diǎn)的交流，可以加深學(xué)生對當(dāng)前任務(wù)的認(rèn)識，加快問題的解決速度。

3.理論實(shí)踐教學(xué)一體化進(jìn)行，學(xué)以致用及時(shí)化

“面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)”這門課程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，只有通過不斷地上機(jī)實(shí)踐，才能將課本知識靈活掌握，并實(shí)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)生活中的一些軟件需求。因此，要想把這門課程學(xué)好，學(xué)生必須要有足夠的鉆研精神?！袄碚搶?shí)踐一體化”教學(xué)模式的一個(gè)重大改變就是理論和實(shí)踐同時(shí)在機(jī)房進(jìn)行，教師可以在講授知識點(diǎn)的同時(shí)，讓學(xué)生在自己的電腦上及時(shí)地編程、調(diào)試、運(yùn)行程序，這樣學(xué)生在上機(jī)操作中遇到的問題可以隨時(shí)反饋到教師那里，教師也可以及時(shí)地幫助學(xué)生解決問題，問題的解決消除了學(xué)生對軟件類課程的畏懼感和思想包袱；學(xué)生還可以把教師的程序稍加改進(jìn)，產(chǎn)生自己也能編程序的興奮感和滿足感。

理論知識若不轉(zhuǎn)化為實(shí)踐，就不會有現(xiàn)實(shí)意義，而實(shí)踐不在理論知識的指導(dǎo)下也會失去方向，因此，理論與實(shí)踐是相輔相成、相互促進(jìn)的。在“面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)”這門課程上，筆者采取了“教學(xué)實(shí)踐一體化”教學(xué)模式，具體的實(shí)踐過程是這樣的：比如針對第6章“對象數(shù)組”內(nèi)容，第一步給學(xué)生講授一般數(shù)組的定義與應(yīng)用，以及講授數(shù)組的概念和定義；第二步給學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)“定義和使用對象數(shù)組”的任務(wù)；第三步學(xué)生三人一組當(dāng)堂探索解決任務(wù)的方法；第四步學(xué)生完成自己的任務(wù)后馬上上交自己的作品；第五步教師對學(xué)生的作品進(jìn)行點(diǎn)評；第六步學(xué)生完善自己的作品?！袄碚搶?shí)踐一體化”教學(xué)模式解決了傳統(tǒng)教學(xué)模式理論實(shí)踐教學(xué)脫節(jié)的問題，任務(wù)的及時(shí)解決卸下了學(xué)生的思想包袱，增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

三、“三位一體”教學(xué)法與傳統(tǒng)教學(xué)方法教學(xué)效果的比較

一般課程的評價(jià)體系都是采用的“平時(shí)+筆試”的考核方式：即平時(shí)的課堂表現(xiàn)、作業(yè)上交情況和期末考試的綜合考核，但是這種考核比較片面，往往只能考查學(xué)生對知識的記憶情況，并不能考查學(xué)生對知識的靈活應(yīng)用和動(dòng)手操作能力，因此不太適合軟件類課程。筆者在傳統(tǒng)評價(jià)體系的基礎(chǔ)上又增加了上機(jī)考試這一項(xiàng)，上機(jī)考試主要考核5項(xiàng)：①是否能在編譯系統(tǒng)里編寫一個(gè)軟件；②軟件是否能調(diào)試通過；③軟件是否能完成特定的功能；④源程序可讀性是否好；⑤軟件編寫是否符合規(guī)范。

筆者采用傳統(tǒng)教學(xué)法對一班35名學(xué)生進(jìn)行了“面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)”這門課程的教學(xué)，采用“三位一體”教學(xué)法對二班33名學(xué)生進(jìn)行了同一門課程的教學(xué)，同時(shí)，對這兩個(gè)班的學(xué)生的筆試成績和上機(jī)成績進(jìn)行了比較，得到的結(jié)果如上表所示。

通過上表可知，在筆試情況下，“三位一體”教學(xué)法的優(yōu)秀和良好人數(shù)較傳統(tǒng)教學(xué)法要高，不及格人數(shù)也比傳統(tǒng)教學(xué)法下降了兩人；在上機(jī)考試情況下， 傳統(tǒng)教學(xué)法優(yōu)秀人數(shù)僅1人，而不及格人數(shù)達(dá)到9人，“三位一體”教學(xué)法的優(yōu)秀人數(shù)為4人，不及格人數(shù)下降為1人。顯而易見，“三位一體”教學(xué)法不論是在筆試還是在上機(jī)考試上，都能大幅提高學(xué)生的成績，極大地提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力。

四、結(jié)束語

筆者在“面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)”這門課程中開展了“三位一體”教學(xué)法，受到了廣大學(xué)生的歡迎，所有學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性都被調(diào)動(dòng)起來，學(xué)習(xí)興趣大大提高。以項(xiàng)目為向?qū)?，用任?wù)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，理論實(shí)踐一體化教學(xué)實(shí)現(xiàn)了“無縫式”的理論實(shí)踐轉(zhuǎn)化。實(shí)踐證明，“三位一體”教學(xué)法能激發(fā)學(xué)生的主體能動(dòng)性，促進(jìn)學(xué)生的思想碰撞，能取得較好的教學(xué)效果。

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（作者單位：湖北工業(yè)大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院）