认知案例教学法在“计算机软件技术基础”课程中的探讨与应用

摘要：针对目前“计算机软件技术基础”课程教学中存在的共性问题，结合专业特色，着重探讨了将基于Zadeh认知原理的认知教学法与案例教学法相结合形成的认知案例教学法及其在该课程中的应用。通过三年的教学实践，收到了良好的效果。

关键词：软件技术基础；教学法；认知；案例

中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）51-0180-02

一、引言

“计算机软件技术基础”课程是非计算机专业的计算机基础教学内容之一，有着广泛的应用。课程的教学目标是使学生能够全面系统地了解并掌握计算机软件技术的基本概念、思想、原理和方法，并且具有一定的软件系统设计能力，更好地利用计算机软件技术解决本专业领域中的实际问题和日常事务性问题[1-2]。目前，很多高校都开设了“计算机软件技术基础”课程并取得了一定的成效，但该课程的综合性较强，在教学过程中出现了一些不尽如人意之处。本文针对目前该课程在教学中存在的共性问题，结合作者的教学实践，从教学方法的角度出发，对该课程的教学改革进行探讨。

二、课堂教学存在的共性问题

“计算机软件技术基础”课程教学目前面临的共性问题主要体现在以下几个方面[3]：（1）学生对该课程的学习目的不明确，认识不到课程内容的重要性；缺乏学习动力、主动性和自觉性；（2）学生的程序设计、调试能力薄弱，缺乏解决实际问题的经验，对课程内容的实用性体会不深；（3）教学学时较少，一般为32或者48学时。课堂教学大部分时间集中在基本概念、原理的讲授上，而程序设计、调试等实践性较强部分通常只能点到为止，无法进行深入讲解和布置练习。

对于第一个问题，普遍采用的对策是引导学生重视课程；后面的两个问题，目前的解决方式主要集中在教学方法和教学手段的改革上，不同的授课者在具体实施的时候，会因情况而各异。本文作者承担着内蒙古大学通信工程、电子信息科学与技术两个专业的“计算机软件技术基础”课程的授课任务，面对目前该课程教学中的共性问题，进行了深入的思考、分析和研究，除了对学生进行科学研究层面的适当引导外，尝试采用合理有效的教学方法展开教学工作。

目前，一门课程大多采用一种教学方法，主要有任务驱动教学[4]、案例教学[5]、问题教学[6]、引导教学[7]、认知教学[8]等。前四种方法侧重于教学形式与手段的变新与改革，认知教学从讲授内容的本质出发，研究教学内容的认知过程。“计算机软件技术基础”课程以高级程序设计（C或C++）为基础，内容涵盖“算法与数据结构”、“操作系统技术”、“数据库技术”和“软件工程”等，各内容之间既互相联系又比较独立，每一部分内容都是计算机专业的一门专业课程。对于这样具有繁杂的内容并且注重理论联系实践的课程，仅采用单一的教学方法组织教学肯定满足不了授课的要求，同时学生也不容易掌握其内容。基于Zadeh认知原理的认知教学能够从牢牢抓住教学本质出发，深化知识的组织、粒化与因果关系，将所有知识融为一体。案例教学能够使理论和实践有机地结合起来，利于学生的思维能力、知识应用能力、团队合作精神的培养。本文将基于Zadeh认知原理的认知教学与案例教学两种教学方法紧密地结合起来（以下称认知案例教学法）并应用到该课程的教学实践中，借此加强学生的程序设计、调试能力，缓解因教学学时较少与加强实践能力间的矛盾。

三、认知案例教学法及在“计算机软件技术基础”中的应用

基于Zadeh认知原理的认知教学是按照人类认知事物的规律进行教授知识，将教学知识组织、粒化、因果化，使学生抓住知识的本质，全面地掌握知识。其中，组织是对知识宏观的掌控，粒化是对知识微观的演化，因果则是知识之间的关联。因此，认知教学能够条理地、逻辑地、系统地组织教学内容，是一种符合学生学习逻辑认知过程的科学方法[8]。案例教学是一种以教学案例为基础的教学方法，以学生在课堂内外对案例的分析、思辨为重点，目的是提升学生应用理论创新性地解决实际问题的能力。具体形式是在教师的精心策划和指导下，根据教学目的和教学内容要求，运用典型案例将学生带入特定事件的现场进行案例分析，通过学生独立思考或集体协作，进一步提高其识别、分析和解决某一具体问题的能力[5，9，10]。对于认知案例教学法，首先综合考虑认知教学法和案例教学法的内涵，认真分析课程的特点和内容，提取宏观知识点（教学内容）并把它们合理地组织在一起；然后对每个宏观知识点进行细化，得到微观知识点；接下来搭建宏观知识点之间、微观知识点之间的相互关联，从而得到一个课程的认知系统；最后在这个认知系统的基础上，对微观知识点或宏观知识点选择合适的案例开展课程教学。

根据“计算机软件技术基础”课程的内容，把“算法与数据结构”、“操作系统技术”、“数据库技术”和“软件工程”四部分作为宏观知识点，并用系统工程作为基点把它们关联起来；依靠采用的教材和使用的参考资料对这四个宏观知识点进行细化，并建立微观知识点的彼此关联，这样就得到了“计算机软件技术基础”课程的认知系统，如图1所示。图1中的宏观知识点和微观知识点形成了一个多层次、逐层深入的组织结构。每一层是其上层的粒化，每层的微观知识点之间、上层和下层之间都有直接或间接的因果关系。依据图1所示的认知系统，在实际教学中采用了对底层一个或多个关联紧密的微观知识点精选有真实场景的应用案例展开课堂授课。为了能够成功地进行认知案例教学，需要对学生进行科学研究层面的引导，较好地激发学生对课程的强烈求知欲和学习积极性，使其在课堂之外能够主动地投入更多的时间和精力认真完成课堂教学的准备工作，同时自主地学习和发现问题。对于教师，需要在图1的认知系统框架下，根据微观知识点有针对性地选择案例。仔细研究案例的内容，做好案例分析。明确给出本次案例教学重点讨论的问题、有关的背景知识、参考资料和预习要求，把这些内容文档化提供给学生，要求学生提前预习，找出具体问题，同时准备分组讨论提纲。注重程序设计和调试，布置相应的练习，要求学生提前熟悉程序，并准备调试结果。课堂教学中，引导学生就一个问题进行讨论，根据学生的发言进行相应的点评和讲解；并引导学生从一个问题的讨论过渡到另一个问题的讨论；最后进行小结和归纳。

认知案例教学注重培养学生的程序设计和调试能力，教学中布置的练习都有相应的应用背景，学生通过调试和设计程序对课程内容的实用性有了进一步的体会。一般一个案例包含多个知识点，学生的预习和准备工作缩短了授课教师讲授基本概念、原理所需的时间，这让授课教师能够在有限的课堂教学中集中更多的精力去讲解实践性较强部分。经过三年的认知案例教学实践，发现学生的学习积极性和学习效率都有了明显的提高，学习效果良好。

四、结束语

本文把认知案例教学法应用到“计算机软件技术基础”课程的教学实践中，对于该课程的教学有一定的独到性之处。较好地处理了理论与实践相结合的关系，进一步激发了学生的学习兴趣，使学生能够更加牢固地掌握课程的知识点，同时培养了学生的自学能力和创造能力，提高了教学质量。

参考文献：

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