創(chuàng)設(shè)情境，案例教學(xué)

朱鴻鵬 袁赟

摘 要 互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來，出現(xiàn)了龐大的計(jì)算機(jī)優(yōu)質(zhì)人才的缺口。各個(gè)學(xué)校也紛紛開設(shè)程序設(shè)計(jì)類的相關(guān)課程，以此來培養(yǎng)計(jì)算機(jī)專業(yè)的優(yōu)質(zhì)人才。但由于該專業(yè)的發(fā)展時(shí)間尚短，還處于初期的探索階段，需要依托教學(xué)改革來達(dá)成目標(biāo)。本文擬從這一角度出發(fā)，分析情境創(chuàng)設(shè)與案例教學(xué)對(duì)程序設(shè)計(jì)類課程教學(xué)的意義和重要性，提出可行性的實(shí)踐方案，旨在為程序設(shè)計(jì)類課程教改提供新思路。

關(guān)鍵詞 創(chuàng)設(shè)情境 案例教學(xué) 程序設(shè)計(jì)類課程 教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G424? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2019.10.053

Abstract With the advent of the Internet era， there is a huge shortage of high-quality computer talents. Schools have also offered related courses of programming in order to train high-quality computer professionals. However， due to the short development time of this major and the initial exploration stage， it needs to rely on the teaching reform to achieve the goal. From this point of view， this paper intends to analyze the significance and importance of situational creation and case teaching in the teaching of programming courses， and put forward feasible practical plans， aiming at providing new ideas for the teaching reform of programming courses.

Keywords create situation; case teaching; programming courses; teaching reform

0 引言

程序設(shè)計(jì)類課程是我國高等教育發(fā)展規(guī)劃當(dāng)中的核心課程之一，該課程的開展情況，直接關(guān)系到我國計(jì)算機(jī)發(fā)展水平和高度。但該課程在現(xiàn)階段的實(shí)踐中，還并未摸索到一種穩(wěn)定的教學(xué)模式，導(dǎo)致教學(xué)的有效性不足，迫切需要通過教學(xué)改革的方式，打破這一尷尬的局面，使得程序設(shè)計(jì)類課程得以發(fā)揮效用，培養(yǎng)更多專業(yè)的計(jì)算機(jī)優(yōu)質(zhì)人才。

1 程序設(shè)計(jì)類課程教改創(chuàng)設(shè)情境以及案例教學(xué)的價(jià)值

現(xiàn)階段程序設(shè)計(jì)類課程面臨發(fā)展窘境，教學(xué)效果不理想，學(xué)生的參與積極性不高，都是造成問題出現(xiàn)的根本原因之一。[1]為此，教學(xué)改革是關(guān)鍵所在。從其帶來的價(jià)值和作用來看，教學(xué)改革的實(shí)踐，能夠強(qiáng)化學(xué)生對(duì)程序設(shè)計(jì)類課程的感知、加深學(xué)生對(duì)程序設(shè)計(jì)類課程的理解并最終為學(xué)生的理論和實(shí)操能力的提升提供新思路。

1.1 強(qiáng)化學(xué)生對(duì)程序設(shè)計(jì)類課程的感知

創(chuàng)設(shè)情境和案例教學(xué)的方法，將抽象的內(nèi)容具體化，學(xué)生在一個(gè)特性的情境中對(duì)知識(shí)的感知能力更強(qiáng)，遠(yuǎn)比在單純課堂環(huán)境中的效果更好。[2]情境創(chuàng)設(shè)的方法較多，案例教學(xué)的可選擇案例也十分豐富，兩種方法的融合，為程序設(shè)計(jì)類課程打開了新的思路。傳統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)類課程，教師多是按照教材內(nèi)容來進(jìn)行理論授課和教學(xué)實(shí)踐，逐步的滲透這一內(nèi)容，使得學(xué)生打好基礎(chǔ)。但由于程序設(shè)計(jì)類內(nèi)容的枯燥和嚴(yán)謹(jǐn)性，很多學(xué)生都處于一種模棱兩可的狀態(tài)，對(duì)知識(shí)的接受度不足，感知不強(qiáng)烈，影響程序設(shè)計(jì)類課程的教學(xué)效果。[3]這種情況下，創(chuàng)設(shè)情境和案例教學(xué)能夠發(fā)揮出應(yīng)有的作用，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)理論知識(shí)和實(shí)踐內(nèi)容的深刻感知。

1.2 加深學(xué)生對(duì)程序設(shè)計(jì)類課程的理解

情境創(chuàng)設(shè)本身就是為教學(xué)服務(wù)，在程序設(shè)計(jì)類課程中的應(yīng)用，情境創(chuàng)設(shè)所能夠發(fā)揮出的作用顯著。具體表現(xiàn)為，情景創(chuàng)設(shè)還原了真實(shí)的交互場(chǎng)景，通過情境創(chuàng)設(shè)的可拓展性，教師可以開發(fā)出應(yīng)用性情境、問題情境、趣味探究情境以及游戲再現(xiàn)情境等等，多元的情境創(chuàng)設(shè)方法打破了傳統(tǒng)的固化教學(xué)模式。[4]特別是在情境創(chuàng)設(shè)的基礎(chǔ)之上，也可以借助案例教學(xué)來強(qiáng)化支撐，以這樣的方式來使得學(xué)生加深對(duì)該課程的理解，為其創(chuàng)設(shè)一個(gè)有效性的學(xué)習(xí)空間，在理論和實(shí)踐層面加深學(xué)生對(duì)該課程內(nèi)容的理解。

1.3 強(qiáng)化學(xué)生程序設(shè)計(jì)類課程的理論與實(shí)操能力

程序設(shè)計(jì)類課程，目的是培養(yǎng)出更多的計(jì)算機(jī)專業(yè)綜合人才，促進(jìn)人才的健康成長。這就需要保持循序漸進(jìn)的基本原則，從理論和實(shí)操兩個(gè)角度開展教學(xué)。作為程序設(shè)計(jì)類課程的兩個(gè)基礎(chǔ)性模塊，理論知識(shí)目的是讓學(xué)生初步了解程序設(shè)計(jì)是什么，程序設(shè)計(jì)有什么作用，如何進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，這些理論基礎(chǔ)的掌握指導(dǎo)著學(xué)生的實(shí)操過程。實(shí)操教學(xué)，則是借助計(jì)算機(jī)來鼓勵(lì)和引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)操練習(xí)，初步了解計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)的流程和如何操作。情境創(chuàng)設(shè)和案例教學(xué)，對(duì)學(xué)生的理論和實(shí)操能力將產(chǎn)生積極影響。[5]

2 程序設(shè)計(jì)類課程教改思路研究

程序設(shè)計(jì)類課程教改思路，要從理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)兩個(gè)層面著手，提出可行性的教學(xué)方案。對(duì)于學(xué)生而言，理論知識(shí)是根基，但大多數(shù)學(xué)生對(duì)于該內(nèi)容的學(xué)習(xí)積極性不高，認(rèn)為理論教學(xué)過程較為枯燥，晦澀難懂。在實(shí)操教學(xué)方面，更是因?yàn)閷?duì)理論的掌握不足，導(dǎo)致實(shí)踐過程流于形式。對(duì)程序設(shè)計(jì)類課程教學(xué)改革的創(chuàng)新思路，要發(fā)揮出情境創(chuàng)設(shè)和案例教學(xué)的雙重作用。

2.1 理論教學(xué)中的情境與案例創(chuàng)設(shè)

（1）以多媒體創(chuàng)設(shè)情境。信息技術(shù)背景下，多媒體成為現(xiàn)代化的教學(xué)工具之一，為教學(xué)改革帶來了全新的發(fā)展機(jī)遇。在課堂教學(xué)中，相比于傳統(tǒng)教學(xué)模式不同，多媒體教學(xué)集合了聲音、圖像、音頻和影像等多元化的資源，使得在紙質(zhì)教材中的知識(shí)點(diǎn)呈現(xiàn)出立體化的狀態(tài)，在多媒體設(shè)備上得以展示。這樣的方式，學(xué)生的積極性得到調(diào)動(dòng)，知識(shí)的傳授過程也更生動(dòng)。如講解累加算法時(shí)，對(duì)于一個(gè)變量來存儲(chǔ)每次相加的結(jié)果時(shí)，教師則可以通過多媒體來設(shè)計(jì)情境，將變量使用flash制作成一個(gè)大的容器，累加的自然數(shù)分別展示在對(duì)應(yīng)的容器之上，而后根據(jù)每一次累加的過程，將對(duì)應(yīng)的數(shù)值的容器倒入到大容器之中，從而加深學(xué)生的認(rèn)知和理解。通常在演示完成之后，結(jié)合教師的講解，學(xué)生對(duì)于知識(shí)的掌握更全面。

（2）以問題設(shè)計(jì)情境。無論是哪一個(gè)專業(yè)的教學(xué)，都需要關(guān)注學(xué)生的思維能力的培養(yǎng)。特別是程序設(shè)計(jì)類課程，對(duì)于學(xué)生的思維嚴(yán)謹(jǐn)性有著嚴(yán)格的要求。為此，理論教學(xué)的過程可以設(shè)置問題情境，以此來調(diào)動(dòng)和激活學(xué)生的思維現(xiàn)象能力，問出“為什么”，讓學(xué)生去帶著問題學(xué)習(xí)，勢(shì)必起到積極的效果。[6]問題情境的創(chuàng)設(shè)，要結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況，提出學(xué)生感興趣的問題，讓學(xué)生學(xué)會(huì)舉一反三，在好奇心、好問心理的驅(qū)動(dòng)，掌握理論知識(shí)內(nèi)容。

（3）以案例輔助情境創(chuàng)設(shè)。理論教學(xué)階段，情景化的創(chuàng)設(shè)主要目的是加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，在該過程則可以借助案例資源來達(dá)到輔助教學(xué)的目標(biāo)。例如，對(duì)于一些相對(duì)晦澀難懂的專業(yè)知識(shí)點(diǎn)，教師則可以借助現(xiàn)代化的教學(xué)工具，獲得與之相關(guān)的教學(xué)案例內(nèi)容，讓學(xué)生了解與程序設(shè)計(jì)相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，理解起來也更直接。案例教學(xué)的應(yīng)用，勢(shì)必產(chǎn)生良好的理論教學(xué)效果。

2.2 實(shí)踐教學(xué)中的情境與案例創(chuàng)設(shè)

（1）不同程序開發(fā)階段的情境創(chuàng)設(shè)。程序設(shè)計(jì)課程本身就是一個(gè)系統(tǒng)的階段，對(duì)于不同階段的實(shí)操內(nèi)容以及難度也有所不同。為此，在不同階段要使用不同的情境，以此來達(dá)到教學(xué)目標(biāo)和要求。其一，程序驗(yàn)證階段的教學(xué)情境。驗(yàn)證階段實(shí)際上是課程學(xué)習(xí)的初期階段，這個(gè)時(shí)候?qū)W生才剛剛開始接觸程序設(shè)計(jì)，對(duì)于這一知識(shí)點(diǎn)的理解起來還相對(duì)困難，該階段的情境創(chuàng)設(shè)，教師可以安排一些驗(yàn)證性的小程序，供學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐操作，在操作中去逐步的感受到程序設(shè)計(jì)課程的相關(guān)內(nèi)容，加深理解，強(qiáng)化感知。學(xué)生在逐步的接觸和理解方面，能夠形成對(duì)語法結(jié)構(gòu)的記憶，激起學(xué)生程序設(shè)計(jì)的積極性和欲望。例如，在一節(jié)“Hello world”的程序設(shè)計(jì)課，讓學(xué)生在初次接觸和完成練習(xí)之后，對(duì)程序的字母進(jìn)行修改，激活這一群體的好奇心理，在情境中掌握輸出語句的使用方法;其二，程序設(shè)計(jì)階段的教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)。經(jīng)過初期階段的程序設(shè)計(jì)內(nèi)容的了解，學(xué)生對(duì)基本的語法和結(jié)構(gòu)有所掌握，可以試圖模仿一些程序的設(shè)計(jì)過程，動(dòng)手能力得以提升。但進(jìn)入到程序設(shè)計(jì)階段，要加深學(xué)生對(duì)課程本身的深度理解。例如，教師安排學(xué)生設(shè)計(jì)自動(dòng)柜員機(jī)的操作界面程序，實(shí)踐課堂上可以隨機(jī)選擇學(xué)生對(duì)其設(shè)計(jì)的程序進(jìn)行講評(píng)，整個(gè)過程教師可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生的實(shí)操能力，也能夠在交流和溝通中讓更多學(xué)生意識(shí)到自己在程序設(shè)計(jì)上的欠缺點(diǎn)，提高自己的糾錯(cuò)能力;其三，項(xiàng)目開發(fā)階段的情境創(chuàng)設(shè)。教師在該階段可以將學(xué)生分為不同的小組，每個(gè)小組都獨(dú)立完成開發(fā)任務(wù)。模擬訓(xùn)練情境的創(chuàng)設(shè)，使得學(xué)生可以在更真實(shí)的環(huán)境中去實(shí)踐操作，檢驗(yàn)自己的綜合性能力。不同階段的程序設(shè)計(jì)側(cè)重點(diǎn)不同，要堅(jiān)持循序漸進(jìn)的基本原則，巧設(shè)情境，為學(xué)生的實(shí)操能力提升打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。[7]

（2）案例教學(xué)輔助程序設(shè)計(jì)類實(shí)操課程。案例教學(xué)是以案例為支撐，為程序設(shè)計(jì)類實(shí)操課程提供新思路。在信息快速流通的今天，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下案例的獲取也較為快捷，但如何在諸多的網(wǎng)絡(luò)資源中做好對(duì)內(nèi)容的篩選，則需要結(jié)合教學(xué)實(shí)際和學(xué)生的情況進(jìn)行選擇。在案例選擇上，既要堅(jiān)持實(shí)用性的目標(biāo)，也要堅(jiān)持趣味性的原則，確保案例更貼近教學(xué)要求，也更能夠反映出教學(xué)的情況。計(jì)算機(jī)教學(xué)領(lǐng)域，八數(shù)碼問題是其中耳熟能詳?shù)膬?nèi)容，選擇該內(nèi)容作為教學(xué)案例，勢(shì)必發(fā)揮出顯著地效果。通過Java語言設(shè)計(jì)，讓學(xué)生去設(shè)計(jì)一個(gè)帶有界面的八數(shù)碼游戲程序，從而依托案例的指導(dǎo)作用，鼓勵(lì)學(xué)生去自主實(shí)踐，掌握設(shè)計(jì)的要點(diǎn)與核心內(nèi)容。案例教學(xué)的輔助價(jià)值，使得程序設(shè)計(jì)類課程的實(shí)操教學(xué)開展更便捷、更有效。

綜上所述，在計(jì)算機(jī)技術(shù)快速發(fā)展的今天，這一領(lǐng)域的人才缺口不斷擴(kuò)大。程序設(shè)計(jì)類課程作為計(jì)算機(jī)專業(yè)的主要課程內(nèi)容，對(duì)計(jì)算機(jī)優(yōu)質(zhì)人才的培養(yǎng)具有積極意義。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)，無論是理論教學(xué)還是實(shí)操教學(xué)，都存在不足之處。將情境教學(xué)和案例教學(xué)運(yùn)用到程序設(shè)計(jì)類課程當(dāng)中來，勢(shì)必為程序設(shè)計(jì)類課程改革提供新思路。

基金項(xiàng)目：湖南省普通高等學(xué)校教學(xué)改革研究立項(xiàng)項(xiàng)目“地方高校程序設(shè)計(jì)類課程MOOCs建設(shè)與混合教學(xué)模式的探索與實(shí)踐”

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