基于计算思维的程序设计类课程教学实践.

第一篇：基于计算思维的程序设计类课程教学实践.

月65 计算机教育 Computer Education 第 15 期2012 年 10 日 中图分类号:G642 文章编号:1672-5913(201215-0065-04基于计算思维的程序设计类课程教学实践 丁金凤1,李英梅1,徐建山2,盛琳阳1(1.哈尔滨师范大学 计算机科学与信息工程学院,黑龙江 哈尔滨 150025;2.哈尔滨商业大学 计算机与信息工程学院, 黑龙江 哈尔滨150028 摘 要:介绍计算思维的概念和特征,提出在程序设计类课程中强化计算思维的两种方法,即上机操作和算法多样化。以哈尔滨师范大学计算机科学与信息工程学院C 语言程序设计课程为例,介绍强化计算思维训练的教学实践手段。

关键词:上机实验;算法多样化;教学实践

计算思维不同于传统的数学思维,它不关注逻辑关系、推理演算的严谨程度,而是强调问题解决的操作过程和应用实践。《中国高等院校计算机基础教育课程体系2008》提出了计算教学培养应用能力的三大要求:操作演示能力、应用开发能力和创新实践能力。程序设计课程作为计算机应用技术的基础课程,掌握问题求解的算法和实现算法的具体过程是重要的培养目标,这些都需要强化计算思维训练实现。基于计算思维的程序设计课程就是要在教会学生计算机编程的同时培养他们的计算思维能力。计算思维

计算思维最早是由美国的周以真(Jeannette M.Wing教授在美国权威计算机杂志《Communications of the ACM 》上定义的,她指出,计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动[1]。计算机的计算思维建立在计算过程的具体实现和约束之上,利

用程序语言控制机器解决实际问题。计算思维的本质是抽象和自动化,计算思维的抽象是使用符号代替实际问题中的各种变量,每个程序包括各种标识符、常量、变量、数组、函数和结构体等符号语言,这些组合在一起就构成了程序设计语言。计算思维的自动化则体现在程序的机械式执行,这也是冯•诺伊曼计算机体系的本质特征。要实现自动化,就必须要设计精确的算法和严格的程序语言体系。计算思维的主要特征如下。

1计算思维是严谨规整的。完备的算法是计算机程序解决问题的基本要求,它的实现必然要使用严格的数学符号描述。数学符号本身就是一种有限确定性的描述问题手段,所以算法必须要保证每一步的操作都是确定无二义的,所以计算

思维体现的正是严谨而又规整的逻辑思维。

不同于人们用自然语言描述现实生活的各种现象,计算思维使用形式化语言科学地描述问题以及求解过程,这样可以避免由于文化习惯的差异造成的二义性现象。比如自然语言“丁老师在上课”可以理解为“丁老师在教课,她在教别人”,但也可以理解为“丁老师在听课,别人在教”。计

基金项目:2010年黑龙江省高等教育教学改革工程项目(2010-45;黑龙江省教育学会“十二五”科研规划课题(XHY125-016;哈尔滨师范大学科技发展省预研项目(10XKYY12,10XYS-03。

作者简介:丁金凤,女,讲师,研究方向为数据库与知识库、网络应用;李英梅,女,副教授,研究方向为数据库、软件工程;徐建山,男,讲师,研究方向为网络计算与网络应用。

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Computer Education 算思维要求用确定、形式化并且无二义性的语言描述问题,这就要求在程序设计课程教学过程中强化计算思维训练。比如学生在编写程序时使用了错误的符号或者语法,都会在编译或者运行时提示错误,我们需要引导学生纠正自己的错误,培养他们严谨的科学实证精神和编程的良好习惯,这些都属于强化计算思维严谨性的范畴[2]。

2计算思维是目标明确的。计算思维是用来解答问题的,它将实际生活中的问题以抽象化和程序化的形式表示出来。通常解答问题的过程如下:发现问题、分析问题、思考问题、解决问题和反思。在程序设计课程的教学过程中,要注意培养学生依据已有的知识体系,提出问题、解决问题的能力,着重强化利用计算思维的方式描述问题和使用机器语言解决问题的训练。例如,火车分段计费问题就是我们在日常生活中感受到的问题,学生可根据自己对火车收费的理解写出数学式,然后用多分支结构算法进行描述,最后上机实现。

3计算思维是机械化的。用来描述问题解决问题的算法有3种形式:①生活算法:完成某项任务的计划,例如一个学期的学习计划;②数学算法:对一类计算问题确定统一的求解方法,例如一元二次方程组的求解公式;③计算思维算法:精确描述问题和求解问题的自动化形式语言,比如高级程序设计语言。计算思维算法强调利用计算机的速度和存储优势,通过严格机械化的操作时序解决实际问题。比如“鸡兔同笼”问题可以使用两个二元方程组进行数学求解,但是计算机算法则可以使用穷举法进行简单重复的操作求解,充分利用了计算机的计算速度优势。在程序设计课程中强化计算思维训练,可以让学生掌握使用机械化思维进行信息处理的能力[3]。计算思维强化训练策略 2.1 以上机实验为重点

笔者在讲授程序设计类课程教学过程中,摒

弃传统的理论灌输和课后练习的教学模式,采用以上机实践为重点的计算思维教学模式,让学生在亲手操作中学习知识、消化知识,以战代练,强化计算思维。具体的策略包括如下几个方面。

1提高上机实验的地位。程序设计类课程本身就是一门实践型学科,在进行教学活动之前,需要跟学生沟通,让他们明白上机实验的重要性,同时认识到上机不是仅仅为了强化实践能力,而主要是为了培养他们积极思维,自己发现问题、解决问题的计算思维能力。授课教师也应该认识到上机实验应是程序设计课程教学的核心。

2保证实验内容,体现计算思维。要强化计算思维,首先要在实验内容上下功夫。教师要不断学习和创作适合学生知识和心理特点的实验内容。实验内容不应是课堂内容的简单复习,要给学生提供计算思维的创新空间。课堂内容也要符合实验内容,要给学生留问题,让他们自己分析总结,在实验上机时解决,提高自主思维能力。在实验过程中遇到困难和错误,不要轻易否定和批评学生,要指导他们分析难点和错误,让他们自己解决。实验课程要给学生提出新的解决方案或排除未知问题的满足感,激发他们的学习积极性,大胆创新。

3增强实验的趣味性和综合性。实验内容不能太枯燥,也不能是课上例题的验证和重复,这样会使学生失去学习兴趣。应该多选取学生感兴趣的实际问题作为实验内容,利用学生的兴趣增强实验内容的综合型,从而提高学生的计算思维能力。比如在分支程序结构中,安排火车计费程序进行计算思维训练。

2.2 以思维多样化为核心点

由于学生思维能力和心理特征存在个体差异,在程序设计课程的教学活动中,应倡导多样化的算法思维,培养学生的探索精神和创新意识。强调多样化的算法思维,可以有效地强化计算思维,让学生明白“条条大路通罗马”的道理。具体策略如下。

学科建设与教学改革 第 15 期67

1尊重不同的认知方式。计算思维多样化的本质就是尊重学生不同的认知方式。由于认知方式存在差异,在程序设计课程的教学过程中必然会出现思维多样化的现象。教师要尊重这种认知方式的差异,鼓励学生根据自己的兴趣,从不同角度发现问题和分析问题,用不同的算法解决问题,用不同的程序实现算法。

2增强计算思维的重构性。所谓重构,就是在已有的程序基础上衍生出的新的解决问题算法实现。这种通过分析已有程序的优缺点,修改并把自己的思维融入新程序的过程,就是最好的锻炼计算思维的训练手段。好的算法不一定适用于每个问题和每个学生,并且几乎所有的算法都有局限性。在设计上机实验内容时,教师要考虑给出一些可供学生重构的程序片段,培养他们的思维创新能力。

3充分利用算法的简化和优化过程。除了要尊重认知差异和思维重构性,教师还要引导学生进行反思和创新联系,到达简化和优化算法的目的。这个简化和优化算法的过程可以很好地强化计算思维训练,帮助学生举一反三地学好程序设计课程。C语言计算思维能力培养实践

课堂教学采用任务驱动的方式。例如,可以选用涵盖所有知识点的“猜数游戏”程序,让学生围绕这个程序循序渐进地学习,便于思维训练的连贯性。猜数游戏程序知识点分布如表1所示。

序号逐步改进的猜数游戏涉及知识点

1运行结果只给出信息“猜对了”单分支的if语句

2运行结果给出信息“猜对了”、“猜错了”双分支的if-else语句

3运行结果给出信息“猜对了”、“猜大了”、“猜小了”多分支if-else语句以及switch语句

4让猜数者不断地猜数,直到数猜对循环结构

5让猜数者不断地猜数,直到数猜对,但程序中限制猜数的次数循环结构以及break语句、continue语句6通过多次,猜对4个数值组成一个序列数组

7将猜数游戏中“判断数值大小程序”使用函数调到的方式函数 8利用指针实现猜对4个数值的猜数游戏中的相关函数指针 9在程序中保存猜数游戏,猜对学生的班级、姓名结构体 10在程序中保存猜数游戏的排行榜文件 表1 猜数游戏程序知识点分布

C语言程序设计课程中的思维能力训练主要培养学生分析问题、决策和解决问题的能力。我院除了课堂教学中采用项目驱动的方式授课,更加注重个体思维和操作能力的培养,上机环节采用“验证-调试-设计”的形式设计实验内容,力求在课上和课下都有强化计算思维的专项训练。具体做法如下。

1规范化上机。实验采用流程化管理的方式,对于任何实验内容,都要求学生按照“阅读题目-分析总结-设计算法-编写实现代码-上机调试-优化程序”的顺序进行,引导他们养成良好的思维能力和编程习惯,逐步训练、提高他们分析解决问题和开拓创新的能力。

2兴趣化培养。一成不变的枯燥内容很难调动起学生学习的积极性,教师在编写教案时,要多选取贴近生活和趣味性的内容。比如出租车的计费方式和if结构结合、个人所得税的计算和switch结构结合等,这些日常生活中的问题都可以让他们感兴趣解决。

3简优化训练。在鼓励学生发散思维,提倡算法多样化的同时,C语言教学还要引导学生思考和分析已有算法的优缺点,进而进行简化和优化。比如“百鸡百钱”问题,大多数学生都采用三重循环的算法实现。我们就可以提出改进方

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Computer Education 案,鼓励学生积极思考如何采用二重循环的方式实现,然后再比较两种算法的性能,三重循环的次数达到了100万次,而二次循环是1万次,性能提升了99%。一个简单的循环就可以让学生认识到算法优化的魅力,这就可以让他们继续思考如何简化问题,公鸡数量不可超过32,就可以在循环中把公鸡数量由100降到32,同理,母鸡也降到98,这样循环又降低了10 000-32×98=6 864次,比之前的二重循环又减少了70%左右,这一系列的简优化处理,对于增强计算思维能力有极大的促进作用。结语

程序设计课程中的计算思维训练对于计算机学科培养高素质技术人才的培养目标是十分重要的,因为计算思维可以帮助学生理解计算的实现机制,还有利于他们进行实践和创新。计算思维的本质就是信息思维,也就是用计算机的方式思考问题和表达行为,这也是计算机人才必备的能力。我们不仅要在程序设计课程中强化计算思维,还要努力把它推广到更多的课程中去,真正把强化计算思维做到实处。

参考文献: [1] 王荣良.信息技术课程中算法学习的价值探索[J].中国电化教育, 2008(8: 78-81.[2] 董荣胜.计算机科学导论: 思想与方法[M].北京: 高等教育出版社, 2007: 101-102.[3] 陈杰华.程序设计课程中强化计算思维训练的实践探索[J].电化教育研究, 2009(10: 84-85.(编辑:张玥 参考文献:

[1] 王刚.CDIO 工程教育模式的解读与思考[J].中国高教研究, 2009(5: 86-87.[2] 郝智秀, 季林红, 冯涓.基于CDIO 的低年级学生工程能力培养探索: 机械基础实践教学案例[J].高等工程教育研究, 2009(5: 36-40.[3] 陈春林, 朱张青.基于CDIO 教育理念的工程学科教育改革与实践[J].教育与现代化, 2010(1: 30-33.[4] 代钰, 张斌, 杨雷, 朱志良.多元化软件人才培养模式的探索与实践[J].计算机教育, 2009(22: 20-23.[5] 孙菁, 傅德胜.“密码学”课程教学方法的探索与实践[J].信息网络安全, 2009(7: 65-67.[6] 郑淑丽, 胡东辉, 侯整风, 等.信息安全专业“信息隐藏”课程的教学研究[J].系统仿真学报, 2010(2: 105-108.(编辑:郭小明

任务驱动的探究教学模式”相融合的方法,对课堂教学模式进行改革,将大大提升课堂教学效果,提高学生对理论知识的掌握水平;采用“协同学习,合作研究”的实验教学模式”将改变,学生对演示性、验证性实验缺乏学习兴趣的情况,让学生在互动、协作、讨论、探究的过程中掌握实验方法和实验手段,并巩固理论知识;采用“基于任务驱动的DIM 实践教学模式”,将课

堂角色进行必要的转换,主讲教师是指导者、提供建议者,而学生是实践任务的主题,通过分组DIY 的方式完成实验任务,这样可以极大地培养学生的学习兴趣、协作精神和创新能力。基于CDIO 的网络安全类课程教学模式的研究与探索将为信息安全专业课程体系的建设提供有力的支持和保证,并为CDIO 在信息安全专业建设的深入应用奠定理论与实践基础。

(上接第64页

第二篇：基于计算思维能力培养的程序设计课程教学模式

基于计算思维能力培养的程序设计课程教学模式

摘 要 在对计算思维、非计算机专业学生的学习特点以及程序设计课程教学特点研究的基础上，提出了“三位一体两重点”的程序设计课程教学模式，旨在帮助学生建立计算机问题求解意识、提高综合应用能力，培养学生的计算思维。

关键词 计算思维 程序设计 计算机基础教育

中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2015.06.050

Teaching Mode of Computer Programming Course Based on

Ability Training of Computational Thinking

LI Ruifang，WANG Lili，LIU Jinyue，WANG Yueping，SHI Guiying

（School of Computer & Information Technology，Northeast Petroleum University，Daqing，Heilongjiang 163318）

Abstract Based on the research of computational thinking，learning characteristics of non-computer professional students，and teaching characteristics of computer programing course，the teaching mode of “three aspects-one center-two key” is put forward，which aims to help students to establish the sense of solving problem by computer，improve the comprehensive application ability，and cultivating computational thinking of students.Key words computational thinking;programming;computer basic education

自2006年3月，卡内基?梅隆大学的周以真教授系统地阐述了计算思维的概念;2010年7月“九校联盟（C9）计算机基础课程研讨会”发表联合声明把“计算思维能力的培养”作为计算机基础教学的核心任务以后，计算思维得到了国内计算机基础教育界的广泛重视。①程序设计课程是我校非计算机专业学生普遍开设的一门必修课和基础课，蒋宗礼教授、龚沛曾教授、何钦铭教授和冯博琴教授一致认为程序设计课程是计算思维能力培养的重要内容，对计算思维能力的培养具有重要作用，是典型的计算思维课程。②③④⑤因此，如何在程序设计课程中培养学生的计算思维能力，帮助学生建立计算机问题求解意识，使程序设计课成为名副其实的传授基本知识、提高应用能力、培养计算思维的大学通识教育课程成为新形势下亟需解决的问题。因此，笔者在对计算思维、非计算机专业学生的学习特点以及程序设计课程教学特点研究的基础上，提出了“三位一体两重点”的程序设计课程教学模式，全面培养学生的计算思维能力。计算思维

计算思维最早是由麻省理工学院的Seymour Papert教授于1996年提出的，而把它提到前台，引起人们广泛关注的是美国卡内基?梅隆大学的周以真教授。⑥2006年3月，周以真教授在ACM会刊《Communications of the ACM》上提出了计算思维的概念。周教授认为，计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。⑦计算思维能力是指人们运用计算思维方法进行思考的能力，通常是通过引导人们学习、掌握这种思维方法，有效地将其用于问题的求解，以达到培养他们的计算思维能力的目的。⑧“三位一体两重点”的教学模式

在对非计算机专业学生的学习特点和需求特点、程序设计课程的教学特点研究的基础上，笔者提出“三位一体两重点”的计算思维能力培养模式，即以学生为主体，着眼于算法思维和系统思维两个重点，从“理论―实践―考核”三个方面，选择正确的教学内容，运用恰当的教学模式与考核方法，将理论与实践紧密结合培养非计算机专业学生的计算思维能力。

2.1 改进课堂教学，推进计算思维能力的培养

针对以往程序设计课程中重语法、轻算法;重基础、轻应用;重统一要求，轻个性发展;学生机械模仿、独立思考和灵活应用能力差等问题，在教学过程中以计算思维中的算法思维和系统思维的培养为契机，对现有教学目标和教学内容进行了重新组织和梳理。算法思维和系统思维是两种重要的计算思维，是利用计算求解具体问题的两大关键点。算法思维的教学重点是设计算法，设计可实现的算法，设计可在有限时间与空间内执行的算法，设计尽可能快速的算法;系统思维的教学重点是设计和实现系统，即系统的构造。⑨在程序设计课堂教学中，强化这两种计算思维，主要包括：

（1）在大一上学期开设的大学计算机基础课程中，对算法的基本概念以及经典的算法策略、算法的评价与分析进行简单讲解，为程序设计课程中讲算法奠定一定的基础。

（2）在程序设计课程的初级阶段，讲课的重点放在分析问题和对问题进行抽象方面。选择一些趣味性强的贴近实际的案例，引导学生体会利用计算机解决问题的思路和方法，着眼于算法，采用案例法、探究法等多种授课模式，培养学生的计算思维和编程兴趣。

（3）在程序设计课程的后期，讲解一些综合性的应用程序。经过前期的学习，学生已经学到了一些零散的基础知识，但对于程序缺乏综合性的感受，“只见树木，不见森林”，因此，课堂上会讲解一些综合性的程序，例如VB程序设计课程可以讲解记事本程序，将菜单、状态栏、通用对话框、文件的读写等知识融合到一体，编写成为一个实用的小程序;同时还可以编写一个画图程序，将图片框、Toolbar、ImageList、画图方法、命令按钮、菜单等融为一体，实现直线、曲线、圆、矩形的动态绘制。逐步培养学生编写综合性应用程序的能力，提高学生的系统思维能力。

2.2 加强实践环节，强化计算思维能力的培养

充分考虑非计算机专业学生的认知能力和习惯，规划上机实践环节的实验流程、实验形式和实验内容。题目先易后难，教师课堂导学和学生自主探索相结合;注重基础同时培养兴趣，必做和选做相结合，使学生通过科学的上机实践环节，体会和理解计算机求解问题的方法和思维模式。

（1）加强学生对上机实验重要性的认识。程序设计课程是一门理论与实践并重，既注重基础知识又需要反复实践的课程。在第一节理论课上，就要和学生讲清楚，程序设计不是听会的，也不是看会的，而是练会的，从而使他们认识到上机实践的重要性，在实践的同时，提高学生发现问题、解决问题的计算思维能力。

（2）精心组织实验内容，强化计算思维。实验内容不仅仅是理论课堂所授知识的简单复习，还要给学生留出创新的空间。所以每节实验课安排7道实验题目，前4道为基础知识，是每个学生必须掌握的内容，旨在使学生通过实验，加强对课堂讲授内容的巩固与理解;后3道为具有一定难度和综合性的题目，旨在让基础较好、能力较强的学生在掌握基础知识的基础上，学会自己分析问题，能灵活地利用所学知识解决相关问题。而且所有的题目都安排了相应的思考题，使学生在解决既有问题的情况下，能举一反三，解决类似的问题，达到知识的活学活用。同时，鼓励学生探索用多种方法解决实验题目，比较优劣，激发学生大胆创新，变被动接受为主动学习，培养学生的计算思维能力。为了提高学生的学习兴趣，还增加了一些学生感兴趣的实际问题，比如在分支程序结构中，安排电话费用计算问题;在循环部分，安排了信息加密、解密的实验内容等。

2.3 完善考核制度，促进计算思维能力的培养

学习考核是检查和评价学生学习效果的重要手段，考核的方式在很大程度上决定了学生的学习态度和学习方法。为了培养学生的计算思维能力的培养，采取了以下措施：

（1）在期末的无纸化考试中，尽量减少对基本概念、语法细节的考核，增加对使用计算机求解问题的思维模式与方法的考核。

（2）增加对学生学习过程中的考核，例如增加现场编程求解问题、课堂问答等考核方式，在潜移默化中培养和提高学生的计算思维能力。

（3）增加小组作业，学生自愿分组、自主选题完成综合性的程序。充分调动学生的主体能动性，培养学生的团队合作能力和综合应用能力。结语

“三位一体两重点”的教学模式，依托学生这一主体，着眼于算法思维和系统思维能力的培养，从“理论―实践―考核”三个方面进行改革，有利于挖掘学生学习的主体能动性，提高学生的学习兴趣，有助于学生体会、理解和领悟计算机求解问题的方法和思维模式，培养学生的计算思维能力。当然，学生计算思维能力的培养不是一门课就能彻底解决的问题，因此，要不断地总结经验，将有效的方法推广到其他的计算机基础课程中，真正地全面提高学生的计算思维能力。

基金项目：黑龙江省高等教育学会“十二五”高等教育科研课题（14Q066）

注释

①②龚沛曾，杨志强.大学计算机基础教学中的计算思维培养[J].中国大学教学，2012（5）：51-54.③⑧蒋宗礼.计算思维之我见[J].中国大学教学，2013（9）：5-10.④ 何钦铭，陆汉权，冯博琴.计算机基础教学的核心任务是计算思维能力的培养――《九校联盟（C9）计算机基础教学发展战略联合声明》解读[J].中国大学教学，2010（9）：5-9.⑤ 冯博琴.对于计算思维能力培养“落地”问题的探讨[J].中国大学教学，2012（9）：6-9.⑥ 李廉.计算思维――概念与挑战[J].中国大学教学，2012（1）：7-12.⑦ 陈?h.基于计算思维的中学信息技术教育的研究[D].扬州大学，2012.⑨ 聂兰顺，战德臣，宋巧红.计算思维的教学内容与方法研究――以“算法”和“系统”两种问题求解的计算思维为例[J].工业和信息化教育，2013（6）：21-27.

第三篇：程序设计类课程网络教学平台建设与研究

程序设计类课程网络教学平台建设与研究

网络教学是现代教育的重要部分,是传统课堂教学的一种补充,它的开放性和互动性是无法传统教学相比的。基于网络课程教学观的教学改革,目前已经得到国内外学者的关注和重视。该文在分析研究国内网络教学平台的基础上,针对程序设计类课程的教学特点,研究当前网络教学平台的优势和不足,探讨如何改进网络教学平台,充分利用各种软硬件资源,提高该类课程授课质量和学生程序设计的能力。

Programming Courses Network teaching platform Construction and Research

XIE Di

(Hebei Professional College of Political Science and Law, Shijiazhuang 050000, China)

Abstract The network teaching is the modern education important part, it is a supplement to traditional classroom teaching, its openness and interaction can not be compared to traditional teaching.Based on network curriculum teaching view educational reform, at present already obtained the domestic and foreign scholar's attention and takes seriously.My

第 1 页 thesis is based on a study of the domestic network teaching platform, in view of programming class curriculum teaching characteristic,researching current network teaching platform superiority and insufficiency, explore how to improve online teaching platform, Uses each kind of software and hardware resources fully, Improves this kind of curriculum teaching quality and student programming ability.Key words network teaching platform;programming Courses

随着现代信息技术的迅速发展,网络教学和网络学习已经成为现代教育改革和发展的方向。基于网络课程教学观的教学改革,目前已经得到国内外学者的关注和重视。网络教学是传统课堂教学的有益补充,它突破了传统教学中时间和空间的限制。程序设计类课程适当合理的利用网络教学平台将会极大提高教学质量和学习效果。

程序设计类课程的特点

高校计算机相关专业程序设计类课程是专业基础课,这些课程普遍具有以下特点

1)实践性、创新性强。程序设计类课程的核心是将现

第 2 页 实中的数学问题转化为具体的源程序,并调试实现,因此实训授课最为理想。教师在实践中教,学生在实践中学。离开实践教学效果无法保障。要完成一个程序项目,需要经过分析→编程→调试→发布的流程,锻炼学生应变能力、创新能力和合作能力。

2)学科体系的完整性。从具体一门程序设计语言的语法规则、结构到开发工具的运用,有着系统、完整的知识要点和操作规程。编写程序时,需要用到相关学科的知识,例如数据库知识,网路知识等。

3)程序设计技术发展与教材内容相对滞后的矛盾。人们对于计算机应用要求的提高催促着程序设计语言的发展进化和开发工具的更新,程序设计技术发展相当迅速。课堂教学使用的教材普遍滞后于新技术、新应用的发展。因此,授课中需要利用丰富网络资源将最新的前沿知识和技术介绍和传授给学生。并且教会学生如何利用网络教学平台和网络资源。网络教学是教学的重要组成部分。

网络教学平台的建设

网络教学平台,又称网络教学支持平台,它是相对课件平台而言的。基于web网络教学平台通常由教学管理模块、教师教学模块、学生学习模块三大子模块组成。主要提供完

第 3 页 备系统的课程工具软件、全面的学生管理工具、强大的交流工具、完善的测验功能以及学生成绩统计的功能等。

2.1 针对程序设计类课程,网络教学平台的优势与不足之处

2.1.1 主要优势

1)教学活动的灵活性。网络教学突破传统教学时间和空间的限制,教学可以异步进行。教师与学生在不同的时间和地点进行授课和学习。2)丰富的网络资源,多样的学习形式,充分体现了以学生为中心的自主学习的学习形式。对于传统教学中单一的学习形式的巨大改进。3)虚拟学习社区为师生提供同步或异步交流场所,充分利用各种交流方式增进了师生的沟通和信息反馈。使教学的服务性和针对性更强,更好的做到因材施教。4)是教师的高效、得力的助手。大大降低教师传统教学中因重复劳动导致的工作量。5)针对学生的个性化服务,记忆学生自己的兴趣点和难点,为学生提供更有针对性的辅导和测验。

2.1.2 不足之处

我国的网络教学虽然起步较晚,但发展速度还是比较快的,积累了不少宝贵的经验和成果。同时当前的网络教学也存在一些不足之处。

第 4 页

一方面,教学模式比较单一,教学效果很难实现突破。网络教学普遍采用单一的讲授方式,缺乏预期的互动与交流。一类形式是教材的电子版;另一类形式是将老师课堂讲授的教学录像。这种教学方式没有充分利用网络技术信息量大、交互性强的特点,无法实现程序设计类课程教学中与学生的实时互动,教学效果并不理想。另一方面,目前国内网络教学平台的网络学习监控机制并不是很完美。网络学习监控是指针对学生的具体学习活动进行的监督和检查,是帮助自觉和自律性不强的学生的有了措施。像真正的教师就在身边一样,关心和帮助学生,投入感情,将学习激情感染学生,帮助学生乐观轻松的学习。另外程序设计类课程需要教师的实时辅导,但目前的网络学习的平台的在线教学功能方面较弱,如在线作业及批改/测验、实时在线答疑/授课、知识汇聚等。

2.2 网络教学平台的教学模式

网络教学平台教学模式是指以网络为依托,应用多媒体和网络技术,通过多种媒体教学信息的收集、处理和共享来实现教育教学目标的新型教学形式。网络教学平台教学模式力图体现教学模式的多样性,实现教学以学生为中心,实现开放式教育。

2.2.1 讲授型模式

第 5 页

该教学模式突破了传统教学中教学规模、时间和地点的局限,但缺乏在传统教学教师与学生面对面授课的感染力和氛围,无法实现教师对学生的主控性。1)同步式讲授。授课中,教师以多媒体信息呈现本堂课程的讲授资料,学生同步浏览。并将反馈信息呈现给教师,教师作进一步解答。2)异步式讲授。学生与教师通过电子邮件询问和解答问题。全天24小时进行。学生通过BBS向教师或同学交流。但授课缺乏实时的交互性,要求学生有很强的自律性和主动性。2.2.2 个别辅导模式

对学生的个别辅导通过电子邮件异步实现或类聊天工具的交谈工具同步实现。既可以实现24小时的学习交流,也可以实现紧急问题的时时沟通。但对于复杂问题,一方面受到语言描述的限制,另一方面,打字速度远远落后与说话的速度,使交流的效率大大下降。有的面对面两三分钟就能解决的问题,远程沟通需要大量的时间和精力。

2.2.3 讨论学习模式

讨论是学习的重要部分。网络教学平台提供师生之间、学生之间的讨论工具。通过表单输入讨论题目和具体信息,由浏览器后台对这些信息进行处理。目前的网络教学平台可以实现① 多用户共同讨论。② 用户选择讨论对象,公开或

第 6 页 秘密讨论。③ 讨论话题的共享,提供多用户通过共享白板探讨共同感兴趣的问题和内容。④ 提供向导功能,讨论中某用户输入地址,可以引导处于同一讨论区的其他用户同时跳转至该页面,进行深层的交流与讨论。

2.2.4 协作学习模式

协作学习促进学生高级认知能力的发展和学生健康情感的形成。利用信息技术和网络技术,对于同一学习内容,多位学习者共同进行的探讨交流与合作。该模式有利于锻炼学生的自主学习和协作能力。

2.3 网络教学平台的功能模块

2.3.1 管理员模块

平台的主要功能是为管理者提供必要的管理功能。主要包括用户管理、资源管理、课程管理以及公告管理。注册的管理员可以添加、删除用户,查询用户信息,设置用户功能。管理员具有添加、删除课程,审核、发布课程的权力。管理员统一管理资源库包括课程资料库、试题库、课件库、素材库、电子邮件等。管理员负责对教师发布开课通知,调停课通知、报表等,提交、审核和发布通知公告。

2.3.2 教师模块

平台为教师提供授课全过程的辅助工具。主要包括课程

第 7 页 制作、学生管理、考试系统、作业工具和答疑辅导。教师具有查询、添加和删除选课学生基本信息的权力,查寻和登统学生考勤、作业、平时成绩、考试成绩的权力。学生网络选课,审查批准后,可以通过平台查看相关资料和信息,自主学习。教师在线布置作业,批阅作业和处理反馈等。该平台提供题库管理、试卷批改、登统、提交、审批、汇总等功能。教师与学生通过留言、E mail等形式进行交流。

2.3.3 学生模块

平台为学生提供自主学习的多方工具。主要包括注册信息、选课、学习、讨论、作业、考试等功能。学生在传统授课中获得的信息全部可以通过平台远程获得。学生通过平台自主选课,查询下载课程表等相关信息。学生注册登录,可以在线学习、下载教学资源,进行视频点播、提交作业、在线考试。

2.3.4 交流互动模块

平台为管理者、教师和学生提供良好的沟通交流空间。为信息的上传下达、沟通反馈、教师互评、师生互评、互相学习提供便利。主要包括聊天工具、邮件服务和论坛。

2.4 关键技术

Agent 是在一定环境下自主运行的软件实体,Agent 之

第 8 页 间可以相互通信、学习并感知。在多agent 系统中,Agent 可自主地在异构的网络按照一定的规程移动,寻找合适的计算资源、信息资源、或软件资源,利用与这些资源处于同一主机或网络的优势,就近处理或使用这些资源,代表用户完成特定任务。网络教学平台利用了Agent 的智能性、协作性、反应性等特征,把智能Agent 嵌入到网络学习中,实现了个性化教学,充分把握了学习者个性特征的差异,从而能有效地调动学习者的主动性。随着Agent 技术的不断发展,Agent 在网络教学和网络学习中的应用必将使网络教育呈现一个崭新的局面,网络教育的智能化水平将得到一个质的提高。

结束语

目前我国的网络教学平台正在蓬勃发展,它对于教学资源的整合和充分合理的利用有着重要意义。程序设计类课程网络教学平台要在应用中不断发展。依托网络教学平台开展教学、研究性学习及应用研究,是程序设计类课程教学的发展方向。我院的网络教学平台尚处于试运行和探索阶段。相关教学资源的积累需要逐步完善。在平台实施使用时,要打破传统“以教为主”的教学模式,建立良好的激励机制让学生真正的参与到教辅活动中来。网络教学平台也将在使用过程中不断得到修正和补充。

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第四篇：高职高专计算机程序设计类课程实验实训教学的改革与实践

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高职高专计算机程序设计类课程实验实训教学的改革与实践

作者：张亚荣

来源：《科技创新导报》2013年第03期

摘要：该文针对通辽职业学院计算机程序设计类课程实验实训教学中存在的问题，从实验实训内容、教学方法、过程管理等方面，对课程的实验实训教学进行探索和改革，从中找出了一些有效的策略和方法，并应用于实际教学中，教学效果较好。

关键词：高职高专 计算机程序设计类深程 实验实训教学 改革 实践

第五篇：《C语言程序设计(实践)》课程教学大纲.

《C语言程序设计（实践）》课程教学大纲

一、课程的性质和任务

课程性质：《C语言程序设计（实践）》是多媒体技术专业《C后续课程设计课程。

本课程的任务是：通过课程设计，为学生提供一个既动手又动脑，独立实践的机会，将课本上的理论知识和实际有机的结合起来，锻炼学生的分析解决实际问题的能力。提高学生实际编程的能力。

本课程教学应达到的基本要求是：利用学到的编程知识和编程技巧，通过布置具有一定难度的程序设计题目，帮助学生熟悉程序的设计、编写与调试过程。

语言程序设计》课程的二、时间安排

本课程设计时间为一周（28学时），题目提前两周布置，使学生作好准备。具体时间安排如下：

1．分析设计准备阶段（周一）

2．编程调试阶段（周二至周四）

3．总结报告和书写说明书阶段（周三至周四）4．考核阶段（周五）

三、课题内容：

提供以下备选课题： 1．图书管理信息系统 2．民航订票系统 3．标准化考试系统 4．时钟

四、组织管理： 对学生分组，每组3～6人，每组选一课题。

五、考核评估：

成绩分优、良、中、及格和不及格五等，从以下几方面考核： 1．程序设计的可用性，实用性，通用性，可扩充性（40%）2．学生的动手能力，创新精神（30%）3．总结报告（10%）4．答辩水平（20%）

主编：姚培华

主审：王富荣