一种新的教学模式――解析教学法

时间:2022-06-16 10:41:53

一种新的教学模式――解析教学法

摘要: 本文提出了解析教学法的思想,基于计算机程序设计课程教学全面介绍解析教学法的教学原则和方式,对改革传统教学模式提出了具体的教学方案。解析教学法的实施,对培养学生创新意识、创新能力、创新精神具有重要的意义。

关键词:解析教学法;课堂教学组织;教学效果评价;创新能力培养

中图分类号:G64文献标识码:B

文章编号:1672-5913(2007)04-0039-04

1 引言

创新人才是信息社会的推动力。教学的不断改革是社会的不断发展和科学技术不断进步对高等学校的必然要求。在传统的教学模式中,课堂教学是老师讲授理论为主,比较注重理论资料和学术观点的介绍,而往往忽视分析研究计算机解决问题的实际过程,造成理论与实际的脱节;目前,大多数课堂依然是老师主导,学生被迫接受;灌输式教学法形式呆板、僵化、内容陈旧、枯燥;为了应付考试,学生更重视考前的死记硬背,忽视正常教学期间的分析和思考,课堂上缺乏老师与学生之间的交流、抑制了学生主动学习的积极性,当学生面对实际问题时,依然手足无措,到实际工作岗位后很难迅速进入角色。这种教学模式有悖于人才培养的目标。据此提出了一种新的教学模式――解析教学法,希望能够推动计算机基础教学的改革,提高教学质量,实现人才培养的目标。

2 解析教学法的定义

本文所提出的解析教学法,并非数学意义上的解析法。数学中的解析法是指将一个问题用数字定量地表示为一个数学表达式。而本文提出的解析教学法是指在教学过程中,从实际问题入手,剖析求解该问题涉及的各种要素,并根据各要素之间的关系建立问题的求解模型。解析教学法简称解析法。

解析教学法的含义是:从实际问题出发,引导学生分析问题、找寻问题的求解思路,引出问题所涉及的知识点,然后围绕问题讲解知识点,最后解决问题,同时建立起求解同类问题的模型,能够举一反三,达到知识迁移的目的。解析教学法是集问题式教学、启发式教学、理论式教学、讨论式教学、案例式教学等融为一体的综合性教学方法。

解析教学法容易与案例教学法混淆,实际上是有一定的区别。案例教学开始用于法学教学上,将案例引入了课堂,它是一种通过引导学生对实际案例进行讨论分析的一种教学方法,现在逐渐地引入到其他教学之中。而解析教学法借鉴了案例教学法的实用性、交互性,是从问题的提出开始,展开对理论知识的讲解,是一种将理论教学与问题分析相结合的教学方法,根据解决问题的需要讲解知识点,避免了知识点互为前置的矛盾。比如C语言中的数组与指针,到底先介绍哪个呢?运用解析教学法,则是需要什么就介绍什么,更尊重客观实际的需要。

解析教学法对于基础知识点多、教学难度较大、学生感觉抽象的计算机语言教学非常适用。

3 解析教学法的目标

解析教学法的主要教学目标就是通过解析的方法让学生对问题的来龙去脉理解透彻,运用所学知识举一反三,能够独立解决问题。除了讲授知识本身外,更注重培养学生独立发现问题、分析问题、解决问题的能力和进行知识迁移的能力。

计算机是一门实践性极强的学科,学习计算机程序设计就是要让学生掌握利用计算机解决实际问题的方法。所以,在教学中加强教学的目标性、增加学生的参与性才有利于课程目标的实现,只有将实际问题、语法知识、程序设计技巧有机结合,才能使学生在分析问题的基础上,明确需要的知识点,这样有的放矢,学习才有动力。

4 解析教学法的组织

课堂教学是教学环节中最为重要的一个环节。采用解析法进行教学时,与传统教学方法的课堂组织方式有着很大不同。

传统教学方法最大的优点是非常注重知识点有效合理的组织,因此课堂的安排往往是按照知识点由浅入深、由易到难的方式进行,一般的教材也是按照这种方式来组织知识点。按照传统教学方法组织起来的课堂,学生一般能够掌握各知识点,明确各部分知识之间的联系,但很难将这些知识点有机的结合起来解决实际问题。

传统教学方法往往忽略了知识发现的过程,缺少对问题来龙去脉的讲解,导致学生应用知识解决实际问题的能力较低,不能完成知识的迁移。而这恰恰是教师应该给学生传授和指导的地方,也是最能体现教学精髓的地方。

采用解析法教学时,课堂教学是以问题的方式展开的。在开始讲授每部分知识前,由老师先提出问题,然后要求学生独立思考问题的求解办法,再由老师引导学生分析该问题中出现的各种要素以及各要素之间的关系,在把问题的来龙去脉弄清楚的基础上,引出知识点,得到求解此类问题的模型,最后由老师总结问题求解过程中值得借鉴的思想方法,设置相关课堂练习,举一反三,提高学生知识迁移的能力。

从上述不难看出,利用解析法组织课堂教学,一般分为5个环节:

(1)提出问题;

(2)找出问题中的各要素,建立各要素的关系;

(3)设置思考题,引出相关知识点,层层推进,建立问题求解模型;

(4)总结核心思想;

(5)进行课堂练习,实现知识迁移。

5 解析教学法的方式

解析教学法的教学方式具体体现在以下几个方面:

5.1 问题引入,层层推进

在课堂上,我们通过设置问题、激发课堂氛围,让学生在实践活动中发现问题、解决问题,使学生成为学习的主人,教师成为学生的“协作者”。例如,在讲解C语言的数组时,就预先设置了对一组整数进行排序的问题。学生刚接触到此问题时,运用所学知识来独自解决感到困难重重,这时再由教师指点,鼓励学生去发现新问题、新知识,并提供针对该问题可行的处理办法,使学生在不断的学习中,总结出有规律性的解决问题的方法。为提高学习气氛,应让学生在课堂上互相交流,在交流和解决问题的过程中,不断接收新知识,培养解决问题的能力,这样不但能掌握要求的重点内容,而且学会了如何应用所学知识解决实际问题。

再如,在讲授C++的多态性时,就以一个简化了的“人员信息管理系统”的案例入手,先建立员工的类层次,再阐明静态联编的概念,以静态联编方式来实现该程序功能,结果并未达到预定功能,然后总结静态联编的特点,启发同学思考,最后又引入虚函数和动态联编的概念,在已有程序的基础上进行修改,并最终实现程序预定功能。最后,再对该实例进行总结,进一步强化多态性的概念及其在面向对象程序设计中所带来的好处,简化了教学中的难点,使学生对概念有了较深的认识。

5.2 把握主线,讲解重点

计算机基础课程涉及内容多、知识杂,基础性和普及性决定了不能深讲,只能把握主线、重点精解。

课程授课的原则是要学生理清思路、重点理解,决不能面面俱到。例如,在程序设计课程中,重点放在解题思路、算法设计、编程构思上。编程语言的语句只是表达工具,课堂上只讲一些最主要的,细微末节的东西不讲。要求学生在堂上积极思考,尽量做到当堂学懂。突出上机训练,在编写程序的过程中,培养学生分析问题和解决问题的能力。

5.3 师生互动,活跃课堂

在课堂上,老师确定讨论的主题,并引导学生提出问题、思考问题、分析问题,找出解决问题的办法以及还需要的知识点,最终解决问题。通过师生互动,讨论学习新的知识点,并得到问题的结果,使学生很有成就感,提高学习兴趣。由于老师的正确引导,学生不会陷于问题的漩涡,也不会产生抵触情绪,反而对解决问题产生强烈的兴趣,鼓励学生去发现新问题,大胆地引导学生实践。

利用现代教学方式和手段,活跃课堂气氛,讲透知识结构。学校经过这几年的信息化建设,已成功的在多个教学楼均建立了多媒体教室,为使用电子教案进行多媒体授课提供了物质基础和保证。

多媒体教学较传统的粉笔加黑板的教学方式具有许多优势,多媒体的图文声并茂更有利于激发学生的学习兴趣,发挥认知主体的主观能动性;同时,多媒体系统的超文本特性可实现对教学信息最有效的组织与管理;而且,在教学时,通过直接操作各种软件,学生可以实际感受软件的运行过程,不用等课后再去上机操作才能了解软件的实际运行情况,使教学有了更好的直观性、互动性和实时性。

为了增强课堂的互动性,还可以由老师提出问题,然后找几个同学临时充当老师的角色,上讲台来给其他同学讲解,这样一来,既锻炼了学生的语言表达能力,同时也强化了所学的内容。因为每一个学生都有机会参与,都有机会表现,因此,课堂气氛会变得非常活跃,老师不用一堂课从头讲到尾,教学效果往往还能达到事半功倍的效果。

5.4 加强基础,注重应用

在有限的学时内,不能面面俱到、深入细讲,只能强调基础、注重概念。计算机基础课程一般都在低年级开设,由于学生基础差、教学内容理论性强,不能只讲抽象概念,可以通过图示法、问题法或实例法等讲述清楚。对教学中的一些基本概念的讲解,讲授的层次一般分为两个层次来处理。首先是从直观的角度出发,不涉及内层的机理,结合简单的实例来解释说明,使学生容易理解,能迅速上手。然后再从理论的角度,在引导学生理解概念的基础上,用严格的语言把比喻改成形式化的描述,即把想得正确的说得明白、写得清楚。例如,在上“C++面向对象程序设计”课程所涉及到的面向对象技术的四个基本特征:抽象性、封装性、继承性、多态性的概念讲解上,笔者在课堂上举了很多日常生活中的例子来阐述这些概念。如以大学物理中质点的例子来说明抽象性,以电视机遥控板和电视机为例来说明封装性,说明类与对象间的关系时,将类举例为做饼干的模子,而对象就是由模子压出来的饼干。在举例的基础上,再总结出类描述了一组有相同特性(数据元素)和相同行为(函数)的对象这一基本概念。使得学生对基础概念的理解能够达到举一反三的目的。

5.5 任务驱动,自主学习

解析教学法主要切入点是问题和任务,强调学生是教学的主体、“以学为主”,任务驱动可以充分发挥学生的主观能动性,使学习效果达到最佳。

在实际教学过程中,通过课后有趣的习题,训练教学中需要掌握的内容;通过思考题,预设和引出下次课要讲的内容,甚至可以预先布置下次要讲内容的习题来驱动学生预习。

计算机课程都是实践性很强的课程,只有多上机、多实践才能真正掌握课堂讲授的知识。我们在平时的教学中,给学生充分的实践机会。对于计算机语言课,如果有兴趣,则学习的积极性很高,否则枯燥无味。单凭上课认真听讲,而不重视上机实践,是不可能培养学习兴趣的;只有通过上课听讲,多上机实践,通过编程实现才能培养学习兴趣,达到自主学习的目的。

当然授课模式有许多种,如讲解接受模式、自学辅导模式、引导发现模式、实验模式等等。在诸多授课模式中,没有哪一种模式完美无缺,在教学改革过程中灵活运用,并且不断地去探索总结。

6 考核和评价方式

采用解析教学法的根本目标是实现启发式教学,提高学生独立思考、独立解决问题的能力、知识迁移的能力。因此考核和评价学生成绩的方式可以多种多样,但重点应放在学生的平时表现上,不应在期末中一考定论。这样才能保证程序设计教学的改革朝着提高学生素质的方向进行。

根据解析法具体情况,考核方式包括以下几种:平时作业、期中课程设计、综合程序设计、期末笔试成绩。实际中,可以包括这几种方式,或者只包括部分方式,但是考核重心应放在整个教学过程中,期末笔试以全代码方式命题,所占比重以40%以内为宜。

灵活的考核方式,激励学生钻研,培养创新意识。我们主要对考试内容和方式进行改革。题型根据不同课程的需要进行不同的选择。考核方式包括笔试、机试、答辩、创新课题研究等,强调课程与专业结合,引导学生选择与本专业有关的创新课题,使他们学习兴趣更浓。如程序设计课程笔试采用全代码方式,突出能力培养,避免学生死记硬背;辅以必要的机试,检验学生调试程序的能力。除常规考试形式外,学生在上课第三周开始,即可以申请创新课题研究,由任课教师推荐,期末再组织学生集中答辩,其成绩可以占到总评成绩的20%到80%。由于考试的改革,学生们学习积极性增强,成绩显著,达到了激励学生钻研、增强创新意识、培养创新能力的目的。

7 学生创新能力的培养

大学学习与中学相比,从“以教为主”转变为“以学为主”,强化学生自主意识,变被动学习为主动学习。要淡化老师的“表演欲”,强化学生的“表现欲”。我们认为,作为低年级学生学习的计算机基础课程的教学,除了传授知识和培养能力外,还肩负着指导学生学习方法的责任。要强化学生自主学习的意识,注意培养学生的自学能力,促进创造性思维的培养。

创造性思维最显著的特点是能够提供新颖独创而又有价值的思维成果。在以往的教学中往往大量灌输知识性的内容,而忽略了对学生创造性思维的培养,实施解析教学方法,在程序设计中摒弃了以往教学中所形成的常规思维模式,极具新鲜感,鼓励学生大胆提出自己的思路,能极大地激发学生的创造欲望。

计算机课程是实践性极强的课程,书上看不懂的内容在计算机上试试,往往就懂了。英国的C语言只开16学时,分几个课题完成,老师在课堂上只讲要求和指导方法,所有的学习任务都是学生自学,往往是在实验室完成;瑞典的VC++程序设计是在项目开发过程中完成学习。此外,指导学生充分利用网络平台,提高获取信息、处理信息和交流信息的能力。

在这种学习环境下,学生的创造性得到了很大程度的发挥。例如,有些学生在程序设计课程(C、C++、Java)中设计出了功能较完善的学生成绩管理系统;有些学生编写了一些游戏软件放在学校的局域网中供学生欣赏;有些学生在相关的课程设计和毕业设计中应用程序设计知识来很好的完成任务,开发出了实用软件:重邮搜索引擎、资源共享管理系统、分布式进销存系统、连锁超市物流管理系统等;有些学生直接参与信科公司的OA系统、门禁系统等项目的开发……学生的实践能力和创新能力得到提高,说明改革是有效的。

8 结束语

我们将采用解析教学法教学的教学班与采用传统教学方法的教学班比较,效果显著;同时,我们还对学生进行问

卷调查,90%以上的学生都认为这是一种好的教学方法。为了推广使用解析教学法,我们与清华大学出版社合作出版了一套“高等学校计算机基础课程解析法系列教材”,包括《解析C程序设计》、《解析Java程序设计》、《解析C++面向对象程序设计》、《解析Visual C++程序设计》、《解析Visual Basic程序设计》等,根据需要还可以不断地充实。

目前,使用解析教学法才刚刚起步,我们将通过课程设置、教学准备、课堂组织、教材建设、网站建设、教学评价等形成一套完整的、有效的教学方法,并将教学改革推向深入,进而取得实效。

投稿日期:2006-11-16

作者简介:甘玲(1964-),四川人,教授,硕士,研究方向:计算机语言及编译系统、计算机图像处理。

基金项目:重庆市科委自然科学基金项目(CSTC2005BB2012,基于光学图像技术的高精度菌落检测系统)。

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