公务员期刊网 精选范文 课程设计的方法范文

课程设计的方法精选(九篇)

课程设计的方法

第1篇:课程设计的方法范文

关键词:C语言;程序设计;教学方法

中图分类号:G434 文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2011) 01-0000-02

Teaching Methods Exploration on C-Language Programming

Jiang Yaxue

(Huashang College,Guangdong University of Business Studies,Guangzhou511300,China)

Abstract:For student majoring in computer,C-Language Programming is a core basic courses.The writer research the teaching activities and analysis the teaching process and outcomes,including textbook selection, teaching methods and tools,analysis of final examination results and so on.

Keywords:C-language;Programming;Teaching methods

《C语言程序设计》是计算机专业的核心课程,是程序设计类课程的基础,是《数据结构》、《软件工程》等后续专业课的基础课。本课程一般开设在学生进校后的第一学年,这个阶段的学生一般都尚未形成程序设计的概念,这就要求教师除了传授《C语言程序设计》课程内的知识之外,还需要引导学生理解程序设计语言和自然语言的区别,从而培养学生的程序设计语言思维模式。而针对入校时处于不同层次的学生,教师在教学时则应该因材施教,在教学过程中根据不同学生的认知水平、学习能力及自身素质,选择适合每类学生特点的教学方法,发挥学生的长处,弥补学生的不足,激发学生学习的兴趣,帮助学生树立学习的信心,从而促进学生的全面发展。

本文的教学活动对象为笔者所在校系的选修《C语言程序设计》课程的09级学生,共计93名本科生和100名专科生,研究历时一个学期,分析了教学过程及教学结果,内容包括教材的选择、教学方法及工具的使用和期末考核结果及分析等。

一、教材的选择

本次教学研究活动的主教材选择的是由谭浩强教授主编、清华大学出版社出版的《C语言程序设计(第2版)》一书,该教材是国内公认的C语言学习的权威。教材结构设计合理、逻辑性强、内容详细、解释清晰易懂,在对C语言语法的阐述上无可挑剔。然而,在教学过程中,笔者发现该教材多处存在着明显的印刷错误,部分会造成初学者的理解障碍;此外,该教材各语法点的实例设计过于孤立和理论化,一是前后知识点的实例缺乏连贯性,二是学生无法将所学内容与现实世界联系起来,对于如何用C语言编程解决实际问题学生无法获得感性的认识,造成学生认为学习C语言对解决实际问题基本没有帮助。

二、教学方法及工具的使用

由于本课程的教学过程中涉及到大量的程序实例,程序的运行存在有学生不易理解的推导过程,因此在本次教学研究活动中笔者使用了Powpoint软件作为课程的讲解工具。笔者将学生不易理解的概念、算法等制作出动态演示过程,不仅可以提高学生的学习兴趣,还可以有效的帮助初学者理解和巩固新的知识点,而且对于暂时没有理解的部分,学生在课后还可自行演示课件中的相关内容,以达到最佳的复习效果。例如,在讲解到“复合的赋值运算符”这一知识点时,诸如“+=”、“%=”此类学生从未接触过的符号,笔者通过相关工具演示出表达式的变换过程,加强了学生针对新知识点的正确记忆。再如,讲解到“冒泡排序”算法时,笔者通过对一组数字每次排序的交换过程和结果以及最终排序结果的详细演示及每次关键数字的突出显示,让学生对冒泡排序的核心算法有了更一目了然的理解,相比传统的黑板粉笔式教学方法,有效的提高了教学的效率。

此外,争对学生的特点和所使用教材对知识点的缺漏,在教学过程中笔者适当的补充了需要学生掌握的知识点和实例,不但可以巩固已学的只是,而且还可以积极有效的调动学生学习的积极性。例如,由于笔者所教学生为大一新生,在讲解“数据的存储与运算”时,学生对计算机如何存储数据以及二进制、十六进制和十进制的关系尚未有基本的了解,因此笔者用了一个课时的时间详细讲解了数据的存储及不同进制间数值的转换,并重点讲解了较常用的二进制和十六进制间的相互转换,这对学生学习后续章节时理解不同的数据类型在计算机中存在不同存储方式具有很大的帮助。再如,讲解了书中的例题“九九乘法表”之后,笔者组织了一次平时测验,给学生一节实验课的时间,让学生自行完成“杨辉三角”的打印,以便让学生充分体会并熟悉格式字符串的使用方法以及二维数组的含义。

三、期末考核结果及分析

一个学期的教学过程中,笔者同等同步对两个本科、两个专科共计四个教学班进行教学,为了更好的进行教学效果的测试和分析,期末测试时,笔者安排四个教学班在同一时间采用同一套试题进行作答,共计93名本科生和100名专科生参加考试,考试时间为2个小时,考试题型为“填空题、程序填空题、程序阅读题、问答题和编程题”五种题型,考核结果通过Excel软件建库并进行分析,卷面各题得分及整体得分情况请见表1:

由表1可见,同一张试卷,本科生的答题质量要高于同年级的专科生,从平均分看,本科生高出专科生近10分。详细分析整张试卷,本、专科生得分率相差最大的为问答题,最小的为填空题。填空题考查的是学生对C语言基本概念的掌握情况,考查内容相对简单,因此,此题学生的出错率不高,得分率较其余四题也相对比较高。而问答题属于理解应用题型,侧重于考查学生是否可以灵活运用所学知识,从表1可以看出本科生较专科生更好的掌握并运用了所学内容,这是需要教师在今后的教学过程中重点研究的地方。

但是从表1可见,无论是本科生还是专科生,程序填空和程序阅读题的得分率普遍偏低,但编程题的得分率却很高,虽然同为对程序的考查,但得分率的不同反映出了学生在学习时存在的问题:对于一个待解决问题,学生习惯于按照日常或已有的逻辑去思考、解决问题,尚未形成用专业的科学的算法去解决常见的问题,对于新的思维方式的接受能力仍有待提高。例如全卷得分率最低的程序填空题,本题是编程题的一种变形,对于某一个算法,学生无需写出全部的代码,而是教师将一段代码的若干个关键字或是语句去掉,让学生填空,针对此种题型,学生普遍反映比较难以下手,原因在于,往往此类题目会涉及到一个新的学生没有接触过的算法,而学生又无法在短时间内找到算法的核心思想,学生便会觉得题目无从下手了。这里需要指明的是:由于本次教学活动的对象是第一次接触计算机语言的大一新生,因此如何培养学生的良好的专业思维能力也是教师在教学活动中需要思考和解决的问题。

图1给出了各班的成绩分布情况,由图可以清楚的看到本科生的及格率为100%,而专科生的及格率约为85%;除此之外,在及格的成绩中,本科生和专科生的成绩分布也不同,本科生的成绩分布峰值出现在70-80这个分数区间段,而专科生的成绩分布峰值出现在60-70这个分数区间段,可见本科生和专科生对知识的掌握情况还是有一定的差别的。如此看来,教师在以后的教学活动中面对本科生和专科生需要使用不同的教学方法,针对学生的优势和劣势进行科学的教学活动,以帮助学生更好的掌握专业知识技能。

参考文献:

[1]谭浩强.《C语言程序设计-(第2版)》.北京:清华大学出版社.2008

第2篇:课程设计的方法范文

摘 要:针对目前大部分课程各自为阵、互不往来,且部分课程内容陈旧的情况,本文提出了一种目标驱动的核心课程和实践体系设计的系统化方法,从具体的核心培养目标(对学生而言,应该是可操作可考核的综合能力指标)推出学生应该掌握的知识和能力,对其进行系统的分析,分解层次,形成系统的知识和能力体系;从而细化设计每年的培养目标,进而落实到课程的设计。该方法内容具体,系统性强,可操作性、可跟踪性好。

关键词:目标驱动;核心;课程;设计

中图分类号:G642

文献标识码:B

1 问题的提出

随着计算机技术的快速发展,课程内容更新的需求越来越强烈,事实上,这种需求一直没有间断。社会需要什么样的人才?随着计算机应用技术的普及,各个非计算机专业学生编程能力的提高,到底具备哪些知识、何种能力的计算机专业人才更具有竞争力,也是多年来困扰大家的问题。

我们不断地更新我们的教学计划、课程体系、课程内容,但是我们的更新合理吗?系统吗?满足目标吗?更多的时候,我们在头疼医头,我们在打补丁,结果让我们的课程体系补丁不少、漏洞也不少。更重要的是各门课程各自为阵,部分知识重复讲,而又因存在“知识缝隙(gap)”不能很好地衔接。面对这样的问题,我们提出了目标驱动的核心课程和实验体系设计方法,并在北航计算机学院新一轮核心课程与实验课程体系设计中进行了初步实践,有一些体会,和大家共享切磋。

2 目标驱动的核心课程和实验体系设计模型

总体思路:目标驱动的设计方法,从具体的核心培养目标(落实到可实现的指标),推出学生应该掌握的知识和能力,对其进行系统的分析,分解层次,形成系统的知识和能力体系;细化设计每年的培养目标,进而落实到课程的设计。

设计原则:

1) 和目标紧密结合,目标动,课程动。保持良好的可跟踪性,从而使该方法有很好的适应性,能适应计算机技术的快速发展;

2) 先考虑知识和能力体系,不考虑课程,有利于知识和能力设计的系统性,避免目前各门课程之间缺乏衔接、或者互相重复等问题。

3) 课程间衔接好,互相补充,完成同一个目标;

4) 强调能力的培养,重视实践环节。

5) 强调集成,重视综合能力的培养。

内容:本方法分解为几个阶段:

1) 具体核心培养目标的选择及其选择方法;

2) 面向培养目标的计算机专业核心知识和能力体系的设计;

3) 基于计算机专业核心知识和能力体系的核心课程体系、实践体系的设计和设计方法;

4) 分层次的综合能力实践环节的设计。

我们将结合我们的实践对该方法的应用做一个详细的阐述。

3 方法的使用:在北航计算机学院的实践

(1) 核心培养目标的选择和设计

核心培养目标的选择

根据北航本科生的培养要求和计算机学院的培养定位,我们考虑应满足如下原则:

1) 体现计算机专业学生的核心能力需求;对计算机的工作原理(软硬件)有深刻理解,并理解现有计算原理的局限;

2) 体现当前最新的、成熟的技术(目前产品的主流技术);

3) 具备综合能力:系统的观点、工程的观点。

结果:基于MIPS指令系统,使学生有能力设计一台功能型计算机、一套操作系统和研发一套编译器,最终形成一个相对完整的功能型计算机系统。

细化核心培养目标

如何细化培养目标?最好的办法是实践。我们组织骨干教师设计了一台满足以上目标的功能型计算机,命名为MiniComputer。基本思路是:以数理逻辑为理论基础,设计和开发数字逻辑部件;以MIPS指令系统为基础,设计和开发计算机核心系统;以MIPS指令系统为目标语言,设计和开发编译系统;以自己研发计算机为环境,设计和开发操作系统。

之后,我们组织2-3年级的本科生在教师的指导下,分组进行培训和实验,在这个过程中发现学生已掌握知识是否充分,还有哪些欠缺,还需要补充哪些知识点,学生在这个过程中接收知识的难易程度(发现有时和老师的预期有差异)。教师的任务是要关注整个过程,记录整个过程,并给予学生适当的辅导和协调。实际实施过程对教师也是一个很大的挑战,尤其是硬件部分的调试、整个系统的集成。

几个关键问题:

1) 首先定义MiniComputer需要支持的高级程序设计语言,从而决定了该机器需要提供的支持能力,也在相当程度上决定了本项目的难易程度;

2) 根据语言的要求,考虑对操作系统的要求;根据语言的要求设计该机器应能支持的指令集合;

3) 得到指令系统的定义和硬件系统的需求定义;

4) 实验过程的记录和分析,了解学生在整个过程的学习和实验进展情况;

5) 开发相应的仿真软件,支持硬件、操作系统等的调试。

(2) 面向培养目标的计算机专业核心知识和能力体系设计方法

1) 通过对以上实验结果的分析,抽取计算机专业核心知识点及其关系、核心实验能力及其关系。

分析结果(粗略):

(a) 计算机工作原理的充分理解:掌握系统的观念、协作的原理和方法。

(b) 较强的软件实现能力(实现编译器、操作系统、硬件仿真器-调试器等),包括对高级程序设计语言的理解、高级语言程序设计能力、数据结构和算法(算法的分析能力)、基础的工程训练(软件工程基础知识);

(c) 硬件系统的理解和设计、实践能力:对数字逻辑、计算机部件的设计、计算机系统的设计、汇编语言的理解等。对系统的调试和集成、工程实践能力;

(d) 对数理逻辑的要求。

2) 对知识点和能力进行分析,分解能力的阶段和层次,获得计算机专业学生应具备的核心知识和能力体系(系统的知识和能力体系)。

注:这一阶段不涉及课程,不考虑课程。避免内容分散、缺乏系统性。

这部分的成果:整理出系统的知识点和路线图(前后关系图)(略)。

分解为各年级的培养目标

一年级的培养目标:计算机思维模式的培养,逻辑思维的培养,基本程序设计能力的培养。

二年级的培养目标:提高的程序设计能力、复杂数据结构的运用能力、算法分析能力。数字逻辑、计算机部件的设计,完成硬件设计的需求。

三年级要达到的目标:编译系统、操作系统的设计和实现。软件工程等知识和实践。

综合集成目标:软硬件的集成、应用程序的运行―系统测试,团队训练。

(3) 基于核心知识和能力体系的课程体系设计

根据知识体系和能力体系设计课程体系,并将知识点分解到理论课程。将能力培养落实到实验课程。从而得到课程体系和实验课程体系的蓝图,包括课程定位和衔接关系。

如《数理逻辑》:侧重布尔代数课堂教学,通过实验环节使得学生掌握根据需求建立逻辑描述的方法和能力,包括布尔逻辑及其变换、真值表的逻辑表示以及逻辑范式表示。

《数字逻辑与数字部件设计》:使得学生基于《数理逻辑》所建立逻辑描述,借助于硬件描述语言和EDA软件工具,完成包括寄存器、加法器、状态机等在内的一系列计算机基础硬件组件的设计和开发,为构造更加复杂的计算机硬件功能部件打下良好的基础。

《计算机组成原理》:在《数字逻辑与数字部件设计》实验环境所完成的各类硬件基础组件的基础上,同时利用软件模拟器和HDL作为主要的实验手段,使得学生深入理解处理器内部工作机理,掌握汇编级程序设计技术及技巧,并以此为基础利用HDL实现指令系统的子集及部分相应的计算机功能部件,完成一个功能型计算机硬件的核心部分,并能在其上运行简单的汇编程序。

《操作系统》:通过实验环节,一方面进一步丰富和完善该功能型计算机的硬件功能,另一方面学习系统软件开发方法和工具链,开发和移植一个简化的操作系统,最终构造出一个相对完整的计算机系统。

《编译技术》:通过实验环节,一方面丰富《计算机组成原理》中所完成功能型计算机硬件的指令系统,进一步完善该计算机硬件功能,另一方面为让学生了解编译器的构造技术,以及如何在一个裸机上实现对高级语言的支持,最终能在自己的机器上运行一个高级语言的程序。

(4) 进一步设计完善各门核心理论课程的培养大纲

(5) 进一步设计完善各门核心实验课程的实验大纲和手册

由于涉及到众多课程和知识点,将不在本文列出。回过来对照教学计划,我们发现几个大的变化:1)课程之间更加系统化,任课教师之间能更好的理解,尤其通过共同参与实验、共同的讨论,较好地解决了以前各门核心课程各自为阵、相互独立、知识不连贯同时有互相重复的现象; 2)课程之间的贯穿性得以体现,并获得深刻理解,如逻辑在后续课程的应用等;3)硬件类课程成体系,内容得到很好的更新,采用了MIPS指令集,硬件描述语言贯穿整个课程和实验体系;4)软硬件得到较好的集成,问题变得更加真实,不再是抽象的理论,如操作系统和硬件系统的接口、编译技术中面向特定体系结构的优化等,打通了软硬件之间的一个“Gap”;5)学生真正理解计算机系统,而不再是一个个的片段,从而深刻理解计算机的工作原理和局限。同时培养了学生较强的工程实践能力。满足北航计算机学院关于科学型和工程型相结合的人才培养定位。

4 一点体会和进一步的工作

通过这个项目,我们有一些体会。对目标系统的分析,必须做实验,而且需要学生的参与,即在教师的指导下由学生自己来完成,这样我们才能:1)深入细节;2)了解学生掌握知识的难易程度。通过实验,我们发现了很多预先没有考虑到的细节,而且发现一些我们认为简单的问题,学生理解起来可能很困难;而一些我们以为困难的地方,学生却很容易的掌握了。真正的深入实践可以让我们发现问题,从而调整课程内容的设置、课程讲解的方式以及深入的程度。当然,本方法还有很多地方需要进一步细化和总结,尤其在可跟踪性方面,希望有工具可以支持。

致谢:感谢北京市教学改革项目、北京航空航天大学教学改革项目的资助。感谢参与该项目的所有教师,他们是刘旭东、龙翔、高小鹏、王雷、史晓华、艾明晶等。

参考文献

[1] 高等学校计算机科学与技术专业发展战略研究报告暨专业规范(试行)[R]. 教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会编制. 高等教育出版社, 2006, 9.

[2] 马殿富等. 计算机专业本科生核心综合实验设计与实践[R]. 北京市高等学校教育教学改革立项项目申请书, 2007.

[3] JOHN R.HAUSER, DON CLAUSING. “The House of Quality”, Harvard Business Review, vol. May-June, pp.63-73, 1988.

[4] R.Darimont, E.Delor, P.Massonet, and A. v. Lamsweerde. "GRAIL/KAOS: An Environment for Goal-Driven Requirements Analysis, Integration and Layout", presented at Requirements Engineering, Jan.1997.

[5] 马殿富. 如何培养社会需要的人才[R]. 长沙全国计算机学会YOCSEF年会上的特邀报告, 2004.

第3篇:课程设计的方法范文

关键词:高校教育;房屋建筑学;课程设计;教学方法

中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)09-0186-2

一、引言

我们知道房屋建筑学可以说是土木工程专业的核心课程,也是该专业的基础课程,所以对于学生而言这门课程是十分重要的,其学习掌握的好坏将会直接影响以后课程的学习,也会直接影响学生的专业技能的水平,所以该门课程是十分重要的,不仅仅学生要引起重视,老师也要引起重视。在实际的学习过程中,我们可以了解到大多数的学生都认为这门课程是十分具有难度的,很多学生都会遇到这样的情况,就是明明花了大量的时间来学这门课程,而往往效果不是太好。其实这是一个相对正常的反映,因为该门课程的内容十分多而且十分的复杂,对学生的综合能力和实践能力的要求都比较高。如果在学习的过程中不采取较好的学习方法则很容易事倍功半。正是因为如此,所以一般在正常的课程结束之后学校都会安排一定的时间进行课程设计,这样可以加深学生对所学知识的应用于掌握,能够提高学生的实际工作能力,其效果比较的明显。

二、我国高校房屋建筑学课程设计教学的现状

在建筑类高等职业教育中,《房屋建筑学》是研究房屋各组成部分的组合原理、构造方法及其建筑环境设计原理的一门综合性技术课程,是建筑工程类专业必修的技术基础课,是在学习《建筑制图》、《建筑材料》等相关课程的基础上开设的,同时也是后继开设的《建筑结构》等专业课程学习的基础。房屋建筑学课程设计的目的是使学生了解一般民用建筑各组成部分的组合原理、构造方法及建筑空间环境的设计原理和技能,掌握从事建筑设计或建筑舡等工作所必备的基本知识,提高学生绘制建筑施工图的质量和速度,培养学生综合应用设计原理进行分析问题和解决问题的能力。

三、房屋建筑学课程设计教学方法中需要注意的问题

1.讲解采用直观启发

讲解是整个教学中重要的环节,对课程内容讲解是否直观,是否具有启发性,是提升教学效果的关键。首先要通过一定的方式来了解学生的整体知识结构,和基本的专业素养,比如可以采用提问或者是引导的方式进行。其次,要使用合理有效的方式激发学生的学习欲望,加强学生探究式学习的兴趣。最后,也是最为关键的环节,在进行知识讲解时候,可以一边讲解理论知识。在整个课程讲解中,既要简明扼要,又要生动直观,同时,要注意讲课场地的选择,要避开一些比较嘈杂,空旷的场地,选择合适的地点进行演示和讲解,方便提高授课的质量。

2.示范注重工艺规范

在房屋建筑学教学中,课堂示范有助于简化知识体系,使得学生可以在一种很具体,很形象直观的氛围中学习,便于学生对复杂理论知识的理解和接受。在让学生观察老师相关的示范过程的同时,在脑海中留下深刻的印象,便于后续的练习。老师在进行示范过程中,要严格遵守相关的示范标准,并在示范过程中做好相应的讲解,如此可以让学生清晰的认识到将要掌握的知识和技能,对整个教学的目的会有更加清晰的把握。在讲解过程中,要加强和学生的互动,调动他们的求知欲望,利用他们的学习的主动性和创造性思维,使得学生更加深入的思考教学过程“做什么”“怎样做”“为什么这样做”的问题,从而加深对知识的理解程度。

3.发挥教师的主导作用

在授课训练时,指导教师应注意学生的学习方法是否正确,学习效果如何,帮助学生在实际学习中不断提高和进步,实现对技能技巧的逐步领会和掌握。同时,教师在指导中,要及时肯定学生的成绩和指出不足,使学生对实习充满信心。

4.练习以学生为主体,

练习要注重培养学生自主分析和解决问题的能力。教师应该注重引导学生认真总结操作经验,分析操作中存在的问题和不足,启发学生自主探究,找出解决问题的方法,帮助学生把实践经验和感性认识提升到理论的高度,形成自己的知识和技能,培养学生自主分析和解决问题的能力。

四、几种具体的教学方法

1.由学生自己收集一些户型图材料,上课时进行讨论

对于土木工程专业以及工程管理的专业而言,其课程设计都是比较少的,所以对他们而言相对的陌生。因此在课程设计之前,可以要求同学自己收集一些资料,上课时让同学讨论,这样以来同学通过自己的了解和探讨,会对设计课程有比较好的推动作用。

2.平时加强对世界著名建筑的讲解与欣赏

我们知道当今建筑业正在以高速发展,世界上各种各样的高楼出现。建筑材料以及建筑方法也是不断的发展,为了适应时展的趋势,必须对世界上一些著名的建筑物进行讲解学习,从中可以许多先进的理念。

3.增加题目类型,将实际的环境与课程设计相结合

学生选题范围可灵活多变,比如老师可以自己先设计一个总平面图,学生可以选取图中的建筑进行设计,当然总平面图最好能与学生的实际生活贴近,比如学校内部各类建筑。将课程设计与学校各种功能建筑结合,便于学生参观,学生做课程设计时也能考虑到平时接触频繁的这些建筑不合理的地方。课程设计还可以与实际的工程结合起来。

4.课程设计之前带领学生到毛坯建筑参观并讲解

在房屋建筑学课程设计中往往体现学生对建筑结构类型的不太了解,详图的绘制也存在不少问题,甚至建筑构配件的三投影不太清楚和表达不清楚。往往理论课程学习完以后,学生对工程实际并不了解,建筑空间关系不明确,所以在课程设计之前老师最好集中一段时间带学生到工地进行实地参观,增加空间直观认识,并邀请设计师或者施工技术人员进行讲解,认识课本上面的所有知识点并和专业名词一一对应,把理论和实践紧密联系起来。参观的建筑最好能选择不同功能、不同结构类型的建筑,以大量性建筑为主,砖混结构,框架结构等,以现在常用的结构形式为重点,在参观的过程中,老师要把握参观的建筑要与课程设计有紧密的联系,着重认识。

5.努力做到课程设计和建筑模型的制作紧密结合

我们知道房屋建筑学课程是一门综合性很强的课程,一般而言在大学本科阶段同学对建筑的认识了解相对缺乏。大学期间学生对建筑的认识并不深刻,但是通过模型的制作可以使图纸上的建筑物立体的展现在学生的眼前,这样不仅可以加强学生对建筑的了解,还能提升学生的建筑意识,同时也可以激发学生的学习兴趣。

6.要求学生写设计说明

本处所指设计说明是学生对自己所做成果的一个综述。说明中学生不仅仅要介绍所设计建筑的特点,还要阐述自己的整个设计过程以及最后的感受。

五、结束语

良好的课程设计是教学科学化的前提,其重要性不言而喻。房屋建筑学课程设计具有复杂性,教学过程具有一定的难度,因此,要采取科学合理的教学方式,加强教学方式的创新,在大力采用先进的教学理论和教学设备的同时,要加强老师和学生之间的互动,充分调动学生的自主能动性,创造性,做到理论讲解为基础,老师的示范和演示为媒介,学生的模仿和学生的练习为巩固知识的途径,如此,形成系统有序的教学体系,有助于优化传统的教学弊病,提高教学效率和质量,为企业和社会培养出高素质的人才。通过无数次的实践教学证明,我们只有做好各个环节的教学工作,才能将整体的教学水平提升上去。也只有不断的做好房屋建筑学课程设计,做好教学工作,才能不断的提高学生的实际工作能力,才能培养出适合市场需求的人才。

参考文献:

[1]国静GUO Jing.房屋建筑学课程设计教学方法改革探索[期刊论文]《高等建筑教育》-2009年1期

[2]兵董素,芹高.房屋建筑学课程设计教学方法的探究[期刊论文]《内蒙古农业大学学报(社会科学版)》-2010年1期

[3]柏芳燕.房屋建筑学课程设计的教学方法浅析[期刊论文]《群文天地》-2010年10期

[4]陈姗.对房屋建筑学课程设计教学方法改革的思考[期刊论文]《城市建设理论研究(电子版)》-2012年11期

[5]冯萍.如何上好“房屋建筑学”概论部分——关于教学思想和教学方法的探讨[会议论文],2007-2007年建筑教育改革理论与实践研讨会

[6]王旭东Wang Xudong.《房屋建筑学》教学中调动学生学习主动性的探索[期刊论文]《辽宁省交通高等专科学校学报》-2006年4期

[7]袁敏,高磊磊.余兴华房屋建筑学实训教学中的几点体会[期刊论文]《高校招生(理论研究)》-2010年3期

[8]查平寒.开发动态VOCSCUM设计教学——改进"房屋建筑学"设计教学[期刊论文]《科技咨询导报》-2007年2期

作者简介:邢燕(1972一),女,河南驻马店人,从事建筑工程教学和设计。

第4篇:课程设计的方法范文

关键词: 工程专业; 数值计算; 课程建设; 计算思维

中图分类号:G642.3 文献标志码:A 文章编号:1006-8228(2015)01-42-03

Exploration and thinking of course construction on numerical computation method

Yan Shiyu, Rao Jie, Jiang Hui, Li Meng, Yang Xiaohua

(School of Computer Science and Technology, University of South China, Hengyang, Hunan 421001, China)

Abstract: The mathematics are combined with the computer programming capacity in the course of numerical computation method. Since the engineering students have found it difficult to learn this course, the necessity of course setting on numerical computation method in engineering is expounded in this paper. According to the characteristics of engineering practical teaching, the teaching mode and method are optimized to promote computational thinking of engineering majors to achieve a better teaching result.

Key words: engineering; numerical computation; course construction; computational thinking

0 引言

随着电子计算机的迅速发展、普及以及新型数值计算软件不断开发出来,数值计算方法对自然科学和工程技术科学的影响越来越大。现在,无论是在高科技领域还是在一些传统学科领域,数值计算均是不可缺少的方法,它已成为科学工作者和工程技术人员应当掌握的知识和工具[1]。工程专业学生在处理实际工程模型时,会遇到各种数值计算问题。学好“数值计算方法”这门课程,有助于提升工程专业学生计算思维的能力。

关于计算思维的科学定位,自然科学领域公认的三大科学方法:理论方法、实验方法与计算方法[2]。国防科技大学人文学院朱亚宗教授从科技史与科技哲学的视野出发,并结合人类的科技创新实践活动来考虑,提出了将理论思维、实验思维和计算思维并列为三大科学思维[3]。数值计算方法与其他基础数学课程又有着本质上的区别,它不仅研究自身的理论,而且更多地与实际问题相结合,是数值计算方法与工程技术实践紧密结合的一门课程。计算方法的目的是对数学问题建立计算机能够执行的解题方案,并从理论上加以验证其科学性和有效性。在解决工程实际问题时,常常依据传统数学理论,将其中的数学问题求解归结为利用数值方法来解决,并借助于计算机得以充分地实现。其中科学计算软件已经在许多工程领域得到应用。

掌握计算方法的基本理论及其应用,对工科大学生从事专业研究和提升计算思维能力具有重要意义。

1 工科数值计算方法课程教学缺陷

目前全国高校在软件工程专业本科学生中开设数值计算方法课并不多,即使有的学校开设了这门课程,其教学也是像数学专业一样,强调理论,没有结合软件工程思想有针对性和选择性地教授这门课程。工科学生往往并不具备很扎实的数学理论基础,在学习和理解数值计算方法中泛函、插值等相关知识时会缺乏兴趣。而且,数值计算方法这门课程在工科教学环节中得不到应有的重视,很多人认为这是数学专业的课程,软件工程学生重视工程实践就可以了,往往忽视了科学计算中非常重要的计算思维的能力的培养。该课程教学中普遍存在以下问题。第一,教学目标不明确;第二,教学内容不加甄别,教材的选择与学生的基础和接受能力脱节;第三,教师采用的教学方法缺乏灵活性,传统重理论的教学方式不能适合当代大学生课程教学,实践教学环节缺乏,最终达不到教学目标,还导致了工科学生对这门课程学习兴趣不浓。

2 数值计算方法课程建设的对策

针对以上问题,我们在这门课程的实际教学中,首先改变对课程的认识。数值计算方法是以各类数学问题的数值解法为研究对象,是理论与实践相结合的一门学科。它不同于纯数学只研究数学理论本身。通过方法的推导和描述,以及整个求解过程的分析,为数学问题依靠计算机提供实际可行的,理论可靠的,计算复杂性小的各种数值算法。为了使学生能够更好地掌握计算方法课程的基本思想、基本原理和方法,除了必须具备数学学科的基本知识外,还要摆脱这些数学学科思维模式的束缚,转而过渡到数值计算思维[4]。

另外,理论与算法实现两者相辅相成。软件工程学生编程能力强,但是数学理论偏弱,结合具体算法的具体应用和实例分析,通过上机实验来具体应用其所建立的算法,并验证理论结果,反过来理解数学理论,并且举一反三。

2.1 设置合理的教学目标

设置教学目标应跟上软件学科的发展,根据实际的教学效果做适当的调整,最终设置合理的教学目标。我学院软件工程系教研室针对卓越软件工程师班的本科学生,实行“3+0.5+0.5”的培养模式,学生在完成大学三年的基础和专业学习后,在大四学期开设了四个模块:群体软件工程、信息系统、核电软件、软件测试。学生可以根据自己喜好选择方向。在核电软件模块中开设了数值计算方法课程。近年来核电国产化的需求日益强烈,而核电软件的开发涉及科学计算问题,数值计算方法这门课程是这个方向的核心课程。结合行业特点和工科学生的数学背景知识,这门课程主要是培养学生对数值计算方法在实际工程背景中应用的理解,以具体的工程实践模型为背景,在解决实际问题中涉及的数值计算方法,从算法到编程、实现结果。从工程角度提升对数学理论知识的理解。

2.2 甄选教学内容

在工科专业课程课时分配上,计算方法课程学时很有限。在这有限的学时里,如何让学生系统地掌握基本方法和基本原理值得深入探讨。根据工科学生的数学基础,结合数值计算知识单元,以软件工程卓越班数值计算课程为例,采用Bloom分类法说明学生对知识点应掌握的程度,具体如下:

了解 能记住学习过的内容;

理解 能领会课程内容的含义,掌握知识的内涵;

应用 能在新的具体情况下应用所学知识解决问题。

同时,还应说明各个知识点的重要程度,具体如下:

核心 该知识点是核心知识单元的一部分;

推荐 该知识点不是核心知识单元的一部分,但应包含在必修课程中;

可选 该知识点属于选修知识单元。

有关教学大纲和各个知识点的重要程度见表1、表2。

2.3 创新教学方法和手段

这门课程数值方法的理论推导建立在很强的数值基础上,工科学生一方面对书本知识很难吃透,另一方面由于工科学生缺乏严密的数学逻辑思维的训练,心理上有种“谈数学而色变”的恐惧心理,因此也影响了课堂教学的效果。如果采用传统的数学理论讲解教学方式,很难调动学生的学习兴趣。因此,创新教学方法和手段很有必要。

表1 数值计算方法课程教学大纲

[主题\&主要内容\&数值计算中的误差分析\&1、误差的来源与分类

2、误差与有效数字

3、数值计算中的误差估计

4、数值方法的稳定性与算法设计原则\&线性方程组的数值解法\&1、直接法与三角形方程组的求解

2、Guass列主元消去法

3、Guass全主元消去法

4、Guass选列主元消去法

5、平方根法\&插值法与最小二乘法\&1、拉格朗日(Lagrange)插值

2、插值多项式中的误差(插值余项,高次插值多项式的问题)

3、数据拟合的最小二乘法\&数值积分和微分\&1、Newton-Cotes公式

1.1 插值型求积公式及Cotes系数

1.2 低阶Newton-Cotes公式的余项目

1.3 Newton-Cotes公式的稳定性

2、复合求积法

2.1 复合求积公式

2.2 复合求积公式的余项及收敛阶

2.3 步长的自动选择

2.4 复合Simpson求积的算法设计\&常微分方法的数值解法\&1、欧拉(Euler)方法

2、龙格-库塔(Runge-Kutta)方法\&]

表2 数值计算方法领域中的知识点表

[知识点\&掌握程度\&重要程度\&数值计算中的误差分析\&应用\&核心\&直接法与三角形方程组的求解\&理解\&核心\&Guass消去法\&应用\&核心\&平方根法\&应用\&可选\&插值法与最小二乘法\&应用\&核心\&Newton-Cotes公式-插值型求积公式及Cotes系数\&应用\&核心\&低阶Newton-Cotes公式的余项目\&应用\&核心\&Newton-Cotes公式的稳定性\&应用\&核心\&复合求积法--复合求积公式\&应用\&核心\&复合求积公式的余项及收敛阶\&应用\&核心\&步长的自动选择-复合Simpson求积的算法设计\&应用\&核心\&欧拉(Euler)方法\&应用\&核心\&龙格-库塔(Runge-Kutta)方法\&应用\&可选\&]

2.3.1 借助实际工程数学模型引入数值计算方法

从实际问题中抽象出来的数学模型,数值计算方法为这些数学模型的解决提供一些基本的算法。比如核电软件中,中子通量的计算最后可以抽象出一个扩散方程,那么通过对实际应用背景的描述,不仅可以激发学生的学习欲望,提供建立数值方法的实际应用源泉,也体现出数值方法的价值和意义,使我们的数学教学不再是无源之水,无本之木,不再显得那么空洞。有了扩散方程这个模型后,进一步就是离散方程。为什么要离散方程,以实例启示学生为什么建立数值方法,应该如何引进数值方法。建立一种数值方法后,哪些问题是值得我们研究的。例如在学习数值积分方法的时候,可以看到基于复化梯形公式的求积方法比牛顿求积公式精度更高,学生从计算实际结果中可以感觉到数学计算方法的神奇魅力。这样的启发式加互动式教学,对学生深入掌握样条理论起到了非常好的作用。

2.3.2 理论与算法实现相结合

从计算方法数学理论角度来理解什么是数值收敛,什么是数值稳定,以及什么情况下可以用高斯消元法来求解线性方程组,这些对于工程出身的学生来说是困难的。但数值计算方法数值稳定、数值收敛的概念是相当重要的。如何让学生轻松理解这些生涩难懂的概念,那么最简单的一个办法就是找一个数值算例,用计算机语言来实现。比如求解一个四阶的代数方程,用不同的求解方法来验证数值解的精确性,从结果反推出为什么有的方法数值解是收敛的,而有的方法则是不收敛的。从理论上去找原因。这样就加深了对理论的理解,进而提升学生的理论功底。

2.3.3 设计一个完整案例,让学生体验数值计算方法的美

数值计算方法的知识点很多,每个知识点都可以通过设计算法来实现。但是这些零散的知识点还不足以让学生体味到数值计算方法的力量和美,为此我们设计一个难度适中的案例,让学生从工程实践背景开始,提出模型,离散模型,分析方程特点,提出数值求解方法,设计算法,编程实现,分析数值结果,得出理论收敛结果。这个过程能让学生体会到数值计算方法的应用,在工程实践中的力量是很强大的,同时也会感叹数值结果的美。这个过程使得学生有了不同于传统的软件工程思维,提升了其计算思维能力。

<E:\方正创艺5.1\Fit201501\图\ysy图1.tif><E:\方正创艺5.1\Fit201501\图\ysy图2.tif>

用软件工程卓越班学生完成的一个简单的数值计算为例,编程分别通过一次插值和二次插值求f(sin500)的近似值及其误差。本次实验所用工具为Visual Studio 2012,使用的语言为C#,学生利用软件工程思想面向对象设计来做数值计算程序设计,采用界面直观展示不同结果,使学生更进一步体验了数值计算方法的美。

一次插值与二次插值比较,同时与已知电脑中的计算器计算结果进行比较,学生会自然发现二次插值的计算结果更接近真实值,误差比一次插值小。从而加深对误差的理解。

3 总结经验,创精品课程

经过教学效果和社会需求分析判断,达到教学目标。在这个过程中需要总结经验,为创精品课程做准备。在实践教学中,做到“跟上时代”与“注重基础”相辅相成,才能使这门课程兼具了纵向与横向的深度。学生能够在这门课程受益,学到知识的同时,也学会了一种新的思维方法,跳出狭窄的视野,在更广阔的范围内思考问题,扩展思维并提高解决问题的能力,同时也为自己树立起信心。

实践经验还告诉我们,创“数值计算方法”在软件工程领域的精品课程呼唤双师型教育。也就是说,作为教师个体,既需要有工程背景和工程经历,又需要有学术水平;作为师资队伍,既要有科学型教师,又要有工程型教师。这样才能培养出既有理论功底和专业基础,又有工程实践能力的软件工程人才。可以通过校企联合办学,引进兼职教师,加强教师培训,完善评价体系等措施,逐步建立起这样一支双师型的师资队伍。

参考文献:

[1] 傅凯新,黄云清,舒适.数值计算方法[M].湖南科学技术出版社,2002.

[2] 石钟慈.第三种科学方法-计算机时代的科学计算[M].清华大学出版

社,2000.

[3] 朱亚宗.论计算思维―计算思维的科学定位、基本原理及创新路径[J].

计算机科学,2009.36(4).

第5篇:课程设计的方法范文

关键词:计算机辅助工业设计 进程教学模式 教学方法

1 计算机辅助工业设计课程在工业设计学科中的地位

从某种意义上说,设计师的具体工作便是将市场的语言(商业企划)转换成可视觉化的具体形象。构想视觉化是设计师核心的任务之一。[1]随着计算机辅助工业设计(Computer Aided Industrial Design)技术日趋成熟,设计师在进行这种视觉化的工作上有了重大的转变。计算机作为一种设计工具可以帮助设计师做出与最终产品类似质感与色泽的产品表现图,并且可以自由地与环境做情境的组合,让人们从不同的视角去观测与评价虚拟的数字产品,使其更直观地了解工业设计师的设计提案。不仅如此,参数化的CAID系统还可以帮助设计师进行零件干涉检查、有限元分析、机构动态仿真等具体工作,大大缩短了产品的设计周期。强大的CAID系统改变了设计师传统的工作模式,计算机已经成为当今设计师必不可少的设计工具。计算机辅助工业设计的技能自然也成为了设计师的必备技能之一。设计教育界充分认识到这一点,纷纷将计算机辅助工业设计的教学列入到设计专业学生的培养计划中。我们相信,随着社会对数字化设计的需求日趋迫切,计算机辅助工业设计课程在学科中的地位也会不断提高。总之,计算机辅助工业设计课程在工业设计学科中占有十分重要的地位。

2 引入课程的时机

虽然我们深知计算机辅助工业设计课程在学科中的重要地位,但是也要充分认识到计算机作为一种设计工具的局限性。截至目前,计算机辅助工业设计仍然无法取代“创意”、“美感”与“概念”的产生与判断,尚不能在设计中淋漓尽致地表现设计师的思维过程。众所周知,设计是一项创造性的工作,在一定程度上需要“感性”因素。但是计算机技术却是理性科技的重要代表,不可避免地缺少“感性”的创造能力。可惜一部分学生并没有意识到这一点,他们过早地接触了计算机并有意无意地依赖计算机完成设计,进而忽视了具有创造性的手绘能力的培养。这种现象在那些手绘能力较差的理工类学生中尤为突出。学过设计的人都知道,设计师在进行设计时,应该是先在大脑里有一个创意,再通过手绘画图将思考的东西记录下来。而不是在画图时用笔、手去探索一些东西。后者对艺术家是好的,但是对于一个设计师是没有价值的。手绘画图在设计中的作用就是不断地确定、抛弃、提炼和修改。设计师对图的改进和修整实际上是他们对脑海中的产品进行调整。赫茨伯格已令人信服地说明:手绘能用眼――脑来过滤,记住信息。不用大脑“看”,对将来是没有价值的。只有看到这些所画的,才会唤起我们的记忆。[2]所以,在设计教学中必须加强学生的手绘表现能力,让学生学会用手绘进行设计以及观察和记录交流。建议学生在设计尚未成熟的早期不要过早地依赖计算机,否则会导致对手绘技巧的忽视,而这一技巧对设计思维的养成是至关重要的。

3 课程的进程教学方法

在某种程度上,熟练地操作计算机进行设计和熟练地骑自行车没有什么不同,只是前者需要有丰富的设计知识罢了。计算机辅助工业设计既然是一种技能行为,我们可以引入安德森提出的获取认知技能的3个阶段理论来探讨计算机辅助工业设计的教学方法。安德森认为技能学习的过程要经历认知阶段学习、联想阶段学习、自主阶段学习三个阶段。[3]按照这个理论框架,我们可以将教学的过程划分为认知阶段教学、联想阶段教学和自主阶段教学三个教学进程,并根据每个教学进程的特点采用适当的教学方法。

3.1 认知阶段教学

刚刚进入课程学习的学生除少部分曾经自学过一些相关设计软件外,绝大多数学生都未接触过。他们一般都不清楚设计软件状态和自己操作设计软件时的角色,这时的学生大多对设计软件的认知还是一张白纸。在此教学进程中,有些教师为了节省教学课时,花了大量的时间去系统地讲述各种命令的操作,迫使学生在不了解软件操作方式的情况下机械地记忆大量的操作命令,写很多的课堂笔记。在这样的教学方式下,学生只是理论上学习了命令的操作方法及用途,他们并没有及时消化吸收,尤其学到的命令一多,各种不同的命令都交织在一起,影响了学生的学习效果和兴趣,反而达不到预期的教学效果。

根据学习的认知规律,在学生刚接触设计软件的时候,还是应以教授简单的操作任务为基本内容。尽量在教学初期教授最简单的操作命令,让学生在初学阶段只要记住每个命令中最常用的一种操作和尽量少的设置参数就可以了,并且还要及时让学生通过操作巩固记忆。这样可以促进他们的学习兴趣,达到好的效果。例如,在教授放样命令时,可以只讲解最简单的放样命令,参数设置采用默认值,那些高级的放样命令和复杂的参数设置可以在后期的教学中根据建模需要慢慢地介绍给学生。技能教学应该是一种循序渐进的过程,教师不应在基础教学中拔苗助长。需要指出的是,在此教学阶段,只让学生学会操作是远远不够的。重要的还是要在其初学阶段帮助他们养成规范的计算机辅助设计习惯,杜绝不良设计习惯。例如,在用计算机做设计前,首先要建立工作目录,并在工作目录下有条不紊地及时存储和备份。在教学的初期,这种养成教育是很重要的,应该受到足够的重视。

3.2 联想阶段教学

当学生基本能够完成各种基本的操作过程后,教学进程就可以进想教学阶段。在此阶段,学生在进行软件操作时已经不需要去寻找操作命令,并且能够比较熟练地运用基本的命令进行设计。此时,在教学中可以按照学科特点给学生定制一些典型的练习作业,有意图地让学生将许多独立的操作命令合成一个任务。例如,让工业设计的学生建立一个机械零件,让环境艺术设计的学生建立一个简易家具,该练习实体的建构过程应包含一系列建模命令,并且鼓励学生尽量用最简洁的方法去建构模型。教学过程要力图将学生大脑里各种有关的知识点联系在一起,并且着重培养学生建模的思维过程,也就是教会学生怎样把一个设计概念转换成计算机操作的过程。因为软件的更新速度很快并且种类繁多,很有可能学生学会了这套软件,工作后发现所在公司使用的却是另一套软件。但是只要学生掌握了建模和运用软件设计的思路,将来碰到相关的新软件,一般都不会花费太多的时间去学习或培训。此时软件作为设计工具的特性就充分地体现出来了。

3.3 自主阶段教学

学生的操作会随着教学进程的推进越来越熟练,操作速度也会越来越快。此时我们的教学随即也要进入自主阶段。此阶段学生的操作技能已经达到了一定的水平,教学的重点已经不能停留在简单的教学模式上了,哪怕此时学生还有许多高级技巧没有学会。此阶段应该给学生尽量大的空间去用计算机实现自己的设计意图。也许此时的计算机辅助工业设计课程的老师应该变成一名教授设计的老师。不同的是,学生应该占据课堂的主要位置。他们可以自由地成立小组,自由地去做设计,去用计算机完成自己的设计意图。学生完成设计的过程也是自己不断自学的过程。因为只有在应用中,才能发现很多在课堂上学不到的知识在等着他们去学习。例如,设计最终效果图的生成,诸如PRO/E、UG等参数化软件的渲染功能很难达到学生预期渲染场景的效果。此时学生为了达到预期的渲染效果就会去尝试自己学习3DMax和LightScape等渲染效果较好的设计软件。这种学习的促进作用是不可估量的。教师的角色随即又可以转换为辅导员,作用就是及时把握学习方向,帮助学生解决技术上的各种问题。当然,这对于教师自身的知识面要求很高。教学的过程也应是教师向学生学习的过程,此时的互动教学便有了新的含义。

以上的进程教学模式在应用中可以根据不同学生的自身特点分别进行串行和并行教学。针对未有过学习软件经验的学生进行串行教学,对于以前自学过该课程相关软件的学生当然不能将其机械地带入串行教学模式中来。这样不仅浪费了学生的时间,更会影响学生学习的积极性。在教学中可以采用并行教学模式。这部分学生可以根据自己的爱好,允许他们在教学的前两个阶段选学一种其他设计软件。到了自主阶段教学进程,这些学生可以回到整体教学模式上来,此时我们会发现他们已给整个班带来了新的创造力,并在其所在的小组中发挥着重要的作用。

结论

根据认知科学获取认知技能的理论进行教学过程的划分是科学的。教师在每个进程进行适当的教学探索,符合学生的认知技能学习的规律。并且进程教学模式的提出有利于补充传统的单一的串行教学模式,在3个教学进程中,可根据每个学生的自身特点采用串行与并行相结合的进程教学模式,对学生因材施教,重点培养,使教授的知识更加有效地融入到学生的知识结构中去,起到良好的教学效果。

参考文献:

[1]浩汉设计,李雪如.搞设计[M].北京:中国建筑工业出版社,2002:33.

第6篇:课程设计的方法范文

关键词:小学数学;新课程;教学设计;课堂教学

中图分类号:G632 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2013)13-133-01

教学设计是课堂教学的“剧本”,编写得好,生动“剧情”引人入胜,能让学生专注于课堂学习;教学设计是课堂教学的“乐谱”,谱写得妙,优美“旋律”能使课堂教学活动升华为艺术,让学生尽情徜徉其中。那么,在当前新课程改革理念之下,应该如何设计一节数学课的教学呢?

一、深入了解学生,找准教学起点

要想学生通过40分钟的学习有所提高,首先就要了解学生的认知发展水平和已有的知识经验基础,也就是确定教学起点。教学起点就是学生在学习新的知识之前已具有的相关知识和技能以及有关学习的认知水平与态度。它是影响学生学习新知识的重要因素。教师要想从学生的实际出发来设计教学过程,首先就要了解教学的真正起点。

二、客观分析教材,优化教学内容

教材是实现教学计划的重要载体,也是教师进行课堂教学的主要依据。要真正地用好教材,教师可以从以下几方面来思考:

(1)为实现教学目标,教材提供的内容是否都有用,哪些需要补充,哪些可以删除或改变。

(2)教材提供的教学顺序是否需要重新组合。

(3)本节课的教学重点、难点是什么。只有解决了以上几个问题,才能使教学内容更易于教师教学,学生更易于自主探索。

三、制定明确目标,贯穿各个细节

教学目标足教学的出发点,也是教学的归宿,它是教学设计中必须考虑的要素。数学教学的目标一定要着眼于学生可持续发展能力的培养,要在认真分析学生的起点,全面了解课程标准对学段的目标, 以及客观分析教材的基础上,制定具体、可行的教学目标。规定学生在一节课结束后掌握哪些知识与技能,使哪些情感与态度得到发展。

在设计《秒的认识》时,要求学生:①能认识时间单位‘秒”,知道1分种=60秒,体会1秒,了解1秒的价值;②能在开放的活动中发挥自己的观察力和想像力,通过看一看、说 一说、算一算等,逐步培养初步的数学思维能力;③初步建立1分1秒的时间观念,体验数学与生活的联系,渗透爱惜时问的教育,教育学生珍惜分分秒秒。

四、活跃教学活动,增浓学习氛围

当教学目标确立后,教师就需要考虑如何来达到目标,有效的学习活动理所当然成了达到目标的最好途径。课程标准指出,有效的数学学习活动不能单纯地依赖模仿与记忆,动手实践、自主探索、合作交流是学生学习数学的重要方式。小组合作学习更是作为教师组织学生学习的首选形式。

五、研究教学过程,探索教学顺序

教师的教学按照什么样的步骤进行,这是教学设计时必须要完成的任务。合理地安排教学顺序,有助于学生系统地进行学习,从一个知识层向另一个知识层提升。在设计教学过程时,通过听秒针走动的声音和观察钟面,先了解学生对学习新知识的准备,再观看神舟九号的发射来感受秒、交流秒的知识,这样的安排,使学生知道自己对旧知识的掌握和对新知识的了解,可以帮助学生有序地接受新知识,进一步探索自己的未知空间。

六、精心设计练习,拓宽探究空间

练习是数学教学的一个重要环节,是巩同新知。形成技能技巧,培养良好的思维品质,发展学生智力的重要途径。数学练习必须精心设计与安排,因为学牛在做经过精心安排的练习时,不仅在积极地掌握数学知以,而且能获得进行创造性思维的能力。要充分发挥数学练习的功能,设计练习时除了应由浅入深、难易适当、逐步提高、突出重点与关键、注意题型搭配外,还应强化习题的趣味性和开放性。因为灵活多样、新颖、有趣的练习,能使学生克服厌倦心理,保持强烈的学爿兴趣,促进学生的有效思维。而开放性的练习能给不同层次的学生提供更多参与的机会、成功的机会,能促进学生创新意识及创新能力的发展。

七、估计教学过程,预计意外事件

课堂教学是一个师生之间、生生之间的动态过程,而每个学生都有自己的知识、情感、态度,因此,课堂上随时有可能发牛“意外事件”。作为教师不能简单地把上课看作是执行教案的过程,而应该在把握教学目标的前提下,对每个环节设计多个具体方案,以便应付教学过程中的各种各样的意外事件。在设计从“1秒”、“几秒”到“1分钟:60秒”这一环节时,学生出题的可能性有:

①从整点到整点的情况(例:秒针从3走到5)。

②从整点到不是整点的情况(例:秒针从3到7多2小格,从2多l小格到5)。

③从不足整点到另外一个不是整点的情况(例:2多l小格到8多2小格)。

④跨过l2点的的情况(例:从8到2)。

⑤秒针走一圈的的情况(1N:12到l2,2到2)。

第7篇:课程设计的方法范文

关键词:资源共享课程 JSP

本论文是黑龙江省高等教育学会“十二五”高等教育科研课题《JSP程序设计课程教学资源共享建设研究与实践》的研究成果。课题编号:14G272

一、资源共享课建设要求

资源共享课是以高校教师和大学生为服务主体,同时面向社会学习者的基础课和专业课等各类网络共享课程。资源共享课旨在推动高等学校优质课程教学资源共建共享,着力促进教育教学观念转变、教学内容更新和教学方法改革,提高人才培养质量,服务学习型社会建设。

2012年国家对资源共享课程资源建设提出了明确的技术要求:

基本资源指能反映课程教学思想、教学内容、教学方法、教学过程的核心资源,包括课程介绍、教学大纲、教学日历、教案或演示文稿、重点难点指导、作业、参考资料目录和课程全程教学录像等反映教学活动必需的资源。

基本资源结构如下:

二、 JSP程序设计课程资源的组织

1. 课程资源组织原则

JSP程序设计课程资源的组织,应遵守以下原则:

1.以《2012部级精品资源共享课建设技术要求》为基础。

2.教学内容以技能为核心,接近实际工作应用。

3.符合高职学生的学习特点,满足学生网络学习、移动学习的要求。

4.满足在校学生课堂教学的需求。

5.兼顾社会学习者自学的需求。

2. 课程资源的类型

JSP程序设计课程资源的类型包括:

网页资源:以JSP、html形式显示课程概要、单元介绍。

课件资源:pdf文档、ppt幻灯片文档、word文档、Excel文档。

媒体资源:课程教学视频,mpeg4格式。

题库资源:在线考试系统题目,存储在MS SQL数据库。

案例资源:课程相关的案例源码,rar压缩文件。

软件资源:开发工具、插件、驱动JAR等,rar压缩文件。

文献资料:文献资料指文章、书籍、网络资源等,CHM文件、PDF文件、word文档、超链接

问题解答资源:常见问题解答是针对当前教学单元最常出现的问题给出解答,word文档。

3.课程资源的组织方法

由于采用统一的资源共享平台,每个教学单元的资源结构都类似,本文以JSP访问数据库教学单元为例,说明课程资源的组织方法。

本单元需要的课程资源如下:

网页资源(单元知识整体介绍、教学目的、重点)、课件资源(JDBC教学ppt、单元作业)、媒体资源(课程教学视频)、案例资源(MyEclipse项目案例)、软件资源(sqljdbc.jar、MyEclipse、SQL Server脚本)、文献资料(JSP、数据库相关书籍PDF、网络文章)、问题解答资源(常见错误提示)、题库资源(本单元知识选择题)。

教学资源上传到资源共享平台时采用分级管理形式,课程下设教学单元,教学单元下设不同类型的教学资源。为区分不同的资源类型,数据库中设置“课程资源类型表”和“课程资源表”(如表一)。“课程资源表”中sourceTypeID字段与“课程资源类型表”中sourceTypeID实现外键关联关系。

4.不同类型资源在资源共享平台中的显示方案

为便于网络学习,有些课程资源需要在资源共享平台浏览显示,有些课程需要下载后查看。需要在平台浏览的资源文件类型有mpeg4视频、ppt幻灯片文档、word文档、Excel文档、JSP文档、HTML文档。其中mpeg4视频采用视频播放器播放,JSP文档、HTML文档可通过浏览器直接查看。pdf文档、ppt幻灯片文档、word文档、Excel文档类型不同,为统一查看方式,参考百度文库、豆丁网将文档转换为swf的显示方式,采用上传时自动转换为swf文档格式显示,同时保留原文件用于下载学习,转换后的文档地址记录在“课程资源表”sourceURL字段中,原文件地址记录在“课程资源表”fileURL字段中。

实现pdf文档、ppt幻灯片文档、word文档、Excel文档自动转换为swf文档有很多种解决方案,考虑到系统开发平台采用JSP+Hibernate3+Strues2模式设计,决定采用Sun公司的开放源码项目OpenOffice实现转换。OpenOffice支持Windows、Linux/x86等多种平台. OpenOffice. org现在已经成为全球领先的跨平台、全功能、多语言、公开对象接口、可扩展文件格式的开源办公软件。OpenOffice服务提供了多种文档的转换功能,首先在平台服务器安装并启动OpenOffice服务,在java Bean中调用OpenOffice的DocumentConverter对象就可实现文档的转换。

三、资源共享课程教学资源的维护

资源共享课程不是一朝一夕能够完成的项目,在完成基本课程资源建设后,课程共享阶段需要持续的更新和维护,同时要保持与学员的交互。共享理念作为资源共享课程所应奉行的主旨,在实际操作中却被忽视。为保证共享资源的实用性,平台要成为课堂行动导向教学的工具,通过不断的应用与更新实现共享的功能。

参考文献

[1] 赵凯. 共享型高职院校教学资源库平台的设计与实现[D].2013

[2] 孟令杰.高职教育课程资源开发研究[D].2014

作者简介:

第8篇:课程设计的方法范文

关键词:程序设计;考核评价;在线评测;抄袭检测

1问题的提出

程序设计类课程与基础理论类课程不同,其实践性很强,注重学生实际编程能力的培养。因此,将笔试作为该类课程的考核评价方法,显然是不可取的。目前,许多院校将机试纳入程序设计类课程的考试当中,比如学生在指定的时间内现场提交程序,任课教师事后检查。这种做法不但十分耗费人力,而且由于人为因素较多,也无法保证成绩评定的公平性。因而这种人工评判的上机考试较难推行。

此外,在程序设计类课程的教学中还存在一个不能回避的事实,互相抄袭程序代码的现象也较为普遍。国外很多教育机构针对程序设计课程的源代码抄袭现象进行的调查显示:高达85.4%的学生承认抄袭过别人的编程作业[1]。此类抄袭行为在国内也十分普遍,近年来这一现象愈演愈烈,严重影响了学生个人素质的提高,破坏了正常的教学秩序,同时使得众多老师不得不在常规教学和考试中对雷同程序反复审核,既极大地消耗了任课教师的时间和精力,无形中增加了更为繁重的工作量,也无法确保考核的准确性与客观性。

鉴于上述情况,在程序设计类课程中,采用何种考核评价方法才能较为准确地考查学生的真实学习

水平是一个值得研究的问题。

2程序设计类课程考核评价方法的改革思路

笔者多年来一直从事程序设计类课程的教学工作,并与教学团队成员一起对该类课程进行了深入地研究和实践[2-5],总结出一套行之有效的考核评价方法,我们将在线评测与抄袭检测相结合,不仅考查了学生的实际编程水平,而且对考试抄袭的学生起到了震慑的作用,从而有效地督促学生学习。下面以“程序设计基础”为例,与大家共同探讨其考核评价方法。

2.1在线评测

在线评测(Online Judge,简称OJ)是个基于WWW的服务器端软件系统,其主要功能包括:用户注册和管理、题库管理、在线提交和实时评测、网上考试、讨论、邮件服务等。该服务器上有一个丰富的题库,题目包括ACM国际大学生程序设计竞赛所公布的试题和我院师生自创的与教学内容紧密结合的问题,每道题目包含文字描述、输入数据文件和作为标准答案的输出数据文件三个部分,只有文字描述部分对做题者是可见的。正确的程序应该根据输入数据,在限定时间范围内计算出标准输出数据。做题者

基金项目:内蒙古自治区高等教育教学成果重点资助项目“以系统平台为主线构建计算机专业课程体系的研究”(内教高函[2006]27号);内蒙古自治区高等学校科学研究项目“程序代码相似度度量研究”(NJ06109)。

作者简介:张丽萍(1974-),女,内蒙古呼和浩特市人,副教授,硕士,研究方向为计算机应用。

根据题目文字描述编写程序,编程语言可以选用C/C++、Java、Pascal等,编写完成后在网页中将源程序提交到服务器,服务器启动编译器编译该源程序并生成可执行程序,然后再以输入数据文件作为输入启动该可执行程序,并将程序的输出结果和标准输出数据文件(就是答案)进行对比,完全一致则判为正确,否则判为错误。在OJ上做题,能够立即看到结果,对错分明,错了还可以修改后再次提交。用OJ进行现场集中上机考试,十分方便,能够比较准确地反映学生的水平[6]。

实际上,在平时的上机实验环节中,我们就要求学生完成OJ提供的相关练习,由于学生人数比较多,采用了Online Judge在线评测系统对学生提交的作业进行评判。一方面可以减轻教师的工作量,另一方面又可以减少因教师的主观因素使评测尺度不统一。而学生在做题过程中,看到评测通过非常激动,能让学生有成功的喜悦和成就感,但又会刺激他们主动去做更多的题,也给了他们新的挑战。

2.2抄袭检测

抄袭通常采用将一个程序进行少量常规修改的手段。常规的修改主要包括下以几个方面:逐字逐句的拷贝,更改注释;增加空行或者改变书写格式;标识符重命名;代码段重新排序;改变表达式中的操作数或者操作符的顺序;改变数据类型;增加无关语句或者变量;用等价的结构进行替代。

检测抄袭就是检测一个程序是否通过对另一个程序的上述修改而来的。程序代码相似性检测技术能对程序集合中的每两个程序进行比对,找出一个程序对另一个程序经过上述修改而来的相似代码部分,得到描述程序相似程度的量化值,即相似度(similarity),并且能够对两个程序的相似代码部分进行标注,帮助用户找出并判定抄袭的作业对象[7]。

目前已开发了多种用于抄袭检测的系统,如Jplag、MOSS、YAP系列以及SIM等,检测结果的错误率比较低,速度比较快,能够满足程序抄袭检测的需要。

判定一个学生抄袭了他人的作业是件比较严肃的事情,不能简单的通过检测系统得出的相似度大小就判定抄袭与否,还要经过一系列的验证以确保判定结果正确。这个判定过程经过下面四个阶段 :收集(collection)、分析(analysis)、确认(confirmation)、调查(investigation)。

(1) 收集阶段。即收集要进行抄袭检测的作业,一般为同一题目的学生作业。可将学生提交的作业放在一个文件夹中等待检测系统的检测。

(2) 分析阶段。用一种代码相似性检测系统(以下称为检测系统)实现自动检测,此时教师将收集好的学生作业提交给检测系统,经过检测系统的检测可以得出每对程序的相似度,并对每对程序的相似区域进行标注,以帮助教师做进一步的判断。

(3) 确认阶段。对检测系统得到的结果进行核查,看是否某对程序中所有的相似代码都被检测出来,以及被检测出相似的代码段是否属实。

(4) 调查阶段。在确定抄袭之前教师还要对初步判定抄袭的学生作业对象进行调查。调查可以分别向被怀疑同学询问关于程序设计作业的解题思路及过程,也可以询问其他同学或辅导老师关于被怀疑同学平时练习情况,尽量做到判定结果真实。

3程序设计类课程考核评价方法的实施过程

3.1在线评测

OJ系统是一个在线的判题系统,用户可以在线提交程序多种程序源代码,系统对源代码进行编译和执行,并通过预先设计的测试数据来检验程序源代码的正确性。一个用户提交的程序在OJ系统下执行时将受到比较严格的限制,包括运行时间限制,内存使用限制和安全限制等。用户程序执行的结果将被OJ捕捉并保存,然后再转交给一个裁判程序。该裁判程序比较用户程序的输出数据和标准输出样例的是否存在差别,最后系统返回给用户一个状态:通过(Accepted)、答案错误(Wrong Answer)、超时(Time Limit Exceed)、超内存(Memory Limit Exceed)、运行时错误(Runtime Error)或是无法编译(Compile Error),并返回程序使用的内存、运行时间等信息。

在研究中,我们选取了2007级选修“程序设计基础”课的学生作为样本,共346人同时使用在线评测系统参加期末考试,要求5小时内完成10个编程题。从收集的数据来看,这种考试具有极高的区分度。有的同学3小时内可以完成10个题,有的同学1道题也不能通过,有的同学完成某个简单题只要5分钟,有的同学则要5小时。

我们提供的在线评测系统的网址为acm.cs. ,现有340多道训练、竞赛题,所有评测工作全部由系统来完成,现有注册用户2276人,供广大学生学习程序设计类课程和参加竞赛训练使用。在线评测系统所使用的技术先进,可靠性好,健壮性强。经过3年使用,完全适应无纸化考试的要求,从收集的数据来看,这种考试具有极高的信度和区分度,能考查出学生真实的编程水平,并在全校的程序设计语言公共课中推广使用。

3.2抄袭检测

相似度是反映两对程序相似情况的量化值,这个值越大说明越相似。对于程序代码比较短的情况,得到的相似度普遍要大一些。这是因为对于比较简单的作业,解决问题的方法大多比较集中,所以不考虑互相抄袭的情况,两个程序也由于解决问题的方法相似造成有较大的相似度结果值。但对于相似度是100%的程序对,判定为抄袭的可能性还是很大的,因为就算是再简单的程序,也不可能两个人编写的完全一致。对于作业代码长一些的程序,解决问题的方法相应会更多一些,不存在抄袭而达到较高的相似度的情况可能性会更小一些。所以对于相似度是100%的程序对,判定为抄袭的可能性就更大了。具体实施过程如下。

3.2.1收集

对于通过在线测试的学生程序,将它们放在一个

文件夹中,完成程序收集阶段的工作,等待检测系统的检测,以找出存在抄袭嫌疑的作业对象。

3.2.2分析

将收集好的学生作业提交给检测系统,检测系统对指定文件夹的程序进行自动检测,得出检测结果。检测结果一般以网页的形式反馈给用户,其中包含相似度在某一阈值以上的每对程序的相似度信息。不同的检测系统根据实际情况设定了不同的阈值,这是因为对于相似度小的程序对只有部分代码相似,判定为两者之间是互相抄袭的可能性比较小,因此系统不提供小于这个阈值的程序对的具体相似信息,以提高速度与效率。

我们从期末考试题目中选择了“求圆面积”问题作为抄袭检测的对象。题目要求如下:

有一个形状类CShapes,从此类派生出圆形类(包括圆心坐标及圆的半径),在派生类中计算圆的面积,并用基类成员函数displayarea()输出圆形面积area。

如图1为使用德国卡尔斯鲁厄(Karlsuhe)大学的Jplag检测系统对上述题目考试结果检测后得到的检测结果的首页信息。在图中可以查看相似度为100%的每对程序相似度的情况。使用该检测系统可以访问网站ipd.uni-karlsruhe.de/jplag。

教师可将相似度大的作业对作为重点抄袭嫌疑对象,对它们进行人工核查。经过分析阶段的工作可以缩小核查范围,提高检测效率。

图1Jplag检测系统的检测结果

3.2.3确认

由于被检测的每个作业的代码长度在50行左右,对于学生作业来说代码较短,所以本次人工检测

的相似度阈值可以设定为100%。点击图1中的相似度值部分就可查看两个程序的相似代码区域,每部分相似的代码区域都会用同一种颜色进行标注,帮助教师进一步核查抄袭与否。可参见图2。

图2程序的相似代码区域

3.2.4调查

调查阶段对经过分析与确认初步判定抄袭的作业对象进行调查。可将被怀疑同学单独叫过来询问关于解题过程与思路等具体细节,以确定被怀疑同学的作业是否经过抄袭而来。经过上面的检测过程基本上能够找出存在抄袭行为的学生,然后采取一定的措施对其进行处罚,最终实现减少抄袭再次发生的目的。

4结语

随着计算机科学在人工智能、程序理解等领域的发展,使用计算机进行考核评价已成为传统的笔试考核方式的有益补充。在程序设计类课程的考核中存在

程序代码自动评测和抄袭检测的难题,而自动评测与抄袭检测同时也是计算机应用技术中的两个重要的科学问题。如何将教学研究与科学研究相结合,运用技术手段解决教学实际当中的问题已刻不容缓。本文提出利用在线评测和抄袭检测相结合的方法,对程序设计类课程进行考核评价,这样做既能考查出学生真实的编程水平,又能从一定程度上减少抄袭现象的发生,从而促进学生学习,同时大大减轻了教师进行人工评测机试程序和人工判别抄袭学生的工作负担。事实上,最好的办法还是应该让学生树立正确的道德观念,培养学生对程序设计类课程的兴趣,使他们自觉自愿地学习,并从中获得成就感,这样才能从根本上解决问题。

参考文献:

[1]Georgina C, Mike J. Source2code plagiarism: A UK academic perspective[R]. Research Report RR-422, Department of Computer Science, University of Warwick, 2006.

[2] 张丽萍,刘东升. 程序设计精品课程建设的研究与实践[J]. 内蒙古师范大学学报:教育科学版,2007(1):109-111.

[3] 张丽萍,刘东升. 关于精品课程“程序设计”的建设方案[C]. //大学计算机基础课程报告论坛论文集(2006). 北京:高等教育出版社,2006.

[4] 刘东升,孟繁军,张丽萍,等. 程序设计基础创新型教学模式的构建与实践[J]. 计算机科学,2007(8):400-402.

[5] 刘东升,孟繁军,张丽萍,等. 程序设计类课程实验环境的研究[C]. //大学计算机基础课程报告论坛论文集(2005). 北京:高等教育出版社,2006.

[6] 郭玮,李文新. 程序设计类实习课程如何准确考查学生学习情况[J]. 吉林大学学报,2005(8):99-103.

[7] 王春晖,程金宏,孟繁军,等. 程序代码相似性检测技术在教学中的应用[J]. 计算机教育,2007(12):137-139.

Reform and Practice of Evaluation Method for Programming Courses

ZHANG Li-ping, LIU Dong-sheng, WANG Chun-hui

(Computer & Information Engineering College, Inner Mongolia Normal University, Inner Mongolia Huhhot 010022, China)

第9篇:课程设计的方法范文

关键词:建构主义;抛锚式教学方法;支架式教学方法

一、程序设计课程的特点及建构主义理论

程序设计课程是高校计算机相关专业学生的专业基础课程,同时也是非计算机专业学生的公共必修课程,在对学生的整体教学计划和课程设计中占据着非常重要的地位。程序设计课程是对数学知识的延伸和应用,具有相当的逻辑性,学好程序设计课程对于提高学生的抽象思维能力和逻辑分析能力有极大的帮助。但由于各类程序语言均存在着概念抽象、语法繁多、数据结构复杂等特点,对于初学者来说学习起来有一定难度,尤其是在传统的“以教为中心”的教学模式下,学生的学习兴趣不高,知识再生能力较差。为了提高学生的学习效率、帮助学生牢固地掌握知识和技能、提升学生的信息素养,就需要转变教学观念,探索出有助于学生长久发展的教学方法。

建构主义学习理论认为学习是学习者在原有经验的基础上,在一定的社会文化情境中,主动对信息进行加工处理、建构知识意义的过程。其核心是:学生是知识意义的主动建构者,而不是外部信息刺激的被动接受者;教师是学生在学习过程中主动建构知识意义的帮助者,而不是知识意义的灌输者。wwW.133229.cOM在建构主义学习环境下,学生的知识不是通过教师传授而获得,而是自己在一定的情境下,借助于他人的帮助,利用必要的学习资料,通过意义建构的方式获得。建构主义学习理论有利于学生发散性思维、批判性思维和创造性思维的培养,有利于学生创新精神和实践能力的提升。

二、建构主义教学方法的应用

在建构主义学习理论指导下,在“以学为中心”的教学模式中,包含着两种较为成熟的教学方法:抛锚式教学方法和支架式教学方法。

(一)抛锚式教学方法及其应用。这种教学方法要求建立在有感染力的真实事件或真实问题的基础上,确定这类真实事件或问题被比喻为“抛锚”。建构主义认为,学习者要想完成对所学知识的意义建构,即达到对该知识所反映事物的性质、规律以及该事物与其他事物之间联系的深刻理解,最好的办法是让学习者到真实情境中去感受(即通过获取直接经验来学习)。抛锚式教学方法由创设情境、确定问题、自主学习、合作学习和效果评价等环节组成。

示例:冒泡排序法的教学设计。排序是处理数据时常用到的一种计算方法,在很多实际应用中都会涉及到排序。冒泡排序是一种经典的排序,其基本思路为:依次比较相邻的两个数,将小数放在前面,大数放在后面。即首先比较第1个和第2个数,将小数放前,大数放后。然后比较第2个数和第3个数,将小数放前,大数放后,如此继续,直至比较最后两个数,将小数放前,大数放后,并重复以上过程。由于在排序过程中总是小数往前放,大数往后放,相当于气泡往上升,所以称作冒泡排序。

1、创设情境。用多媒体演示实际社会中某项比赛所采用循环赛的过程。模拟5个人参赛代表5个数,先从第5个人与第4个人开始第一场比赛,比赛后的胜者(即是二个数比较后较小的数)交换到前面,再与第3个人比赛,依此类推,直到最后胜者(第一名即最小数)交换到第一个位置为止;再对剩下的4个人重复上述比赛过程,直至所有人的名次排好为止。

2、确定问题。对上述实例进行讲解,详细阐述冒泡排序的含义和规则,提出问题:写出5个数的冒泡排序程序代码。在给出问题的基础上,要对解决问题所用到的知识技能点加以讲解,本例中需用用到数组、循环结构、分支结构等知识点。

3、自主学习。教师提供给学生某些线索,如每轮指定一个位置的数,依次和后方的数进行比较,如果比较中发现指定的数字较大,则交换位置,并且每轮比较的次数递减一。

4、协作学习。在自主学习的基础上,对学生进行分组,以小组为单位讨论并写出算法流程图,并确定如何用循环和分支程序结构实现算法,最后编写代码。

5、效果评价。可以用同样的教学方法解决另外一种排序方法,以此来检验学生对知识的掌握和迁移能力,来评定教学效果。

(二)支架式教学方法及其应用。这种教学方法是为学生建构对知识的理解提供一种概念框架。这种概念框架是为发展学生对问题的深刻理解所必需的,为此,事先把复杂的学习任务加以分解,以便于把学习者的理解逐步引向深入。支架式教学方法由确定主题、创设情境、独立探索、合作学习、效果评价等环节组成。

示例:方法调用的教学设计。方法是面向对象程序设计中重要的知识点,其概念抽象,理解起来有一定难度,方法是函数和过程的统称,近似于数学中函数的含义。通过支架式教学方法,帮助学生充分理解方法的含义与调用过程。

1、确定主题。首先对数学中函数的含义进行讲解,尤其是自变量和因变量的理解。从而引申出方法中实参、形参、传值、传址等概念。

2、创设情境。利用多媒体演示数学函数的一般求解过程,例如假设x等于5,则f(5)=5+1;另外,演示程序实现方法的功能,其过程如下:

子过程:

sub f(byval x,byref y)

x=x+1

y=y+1

end sub

主函数:

sub main()

dim a=0

dim b=0

console.writeline(”a=”& a & ”b=”& b)

f(a,b)

console.writeline(”a=”& a & ”b=”& b)

end sub

3、独立探索。让学生观察上述两种求解过程,独立探索数学函数中自变量、因变量与程序方法中实参、形参的关系,独立描述出方法调用的过程,并分析传值和传地址之间会产生的结果差异,拓展思考方法。

4、合作学习。在独立思考和探索的基础上,对学生分组,进行集体讨论,并用图文等手段描述出方法调用的过程,最终完成实参、形参、值或址的传递等概念的意义建构。

5、效果评价。通过对题目的理解,画出流程图,解释出方法调用的相关概念和调用过程,评价自主学习能力、对小组协作学习所做出的贡献以及是否完成对所学知识的意义建构等。

三、教学过程的控制设计

教学效果的优劣取决于教学过程的控制,影响教学过程的因素有很多,并且教学评价要针对教学过程中的每个环节进行,因此有必要对每个教学环节进行职责划分。表1为各个教学环节中职责的具体划分。(表1)

四、总结

程序设计课程中,知识的内在联系紧密,在教学过程中既要对教学内容进行筛选,还要精选教学方法。建构主义教学方法以情境项目为载体、以学生为中心、以培养能力为导向,强调学生的学,整个学习过程中充分调动学生学习的积极性和主动性;学生在教师的辅导和帮助下通过自主学习、协作学习来完成对知识的意义建构。对于以上方法笔者进行了一定的实践应用,教学效果明显优于传统的教学方法。教学方法的改革是一个漫长的过程,教学过程中的每个环节都还有待改进,每个教育者都任重道远。

主要参考文献:

[1]周玲玲,尹观海.基于建构主义的“复杂学习”课堂教学设计[j].教育与职业,2010.12.

[2]李咚.建构主义在高职计算机应用基础课程中的应用[j].教育与职业,2010.8.