時間：2022-11-08 09:05:09
導(dǎo)語：在c語言課程設(shè)計(jì)小結(jié)的撰寫旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
關(guān)鍵詞：成果導(dǎo)向；編程算法；多元評量；課程設(shè)計(jì)
1課程基本情況
高職軟件技術(shù)專業(yè)，《編程算法》課程類型為軟件技術(shù)專業(yè)核心課程，修讀方式為必修課，學(xué)分/學(xué)時為4學(xué)分/72學(xué)時，上課場所為一體化實(shí)訓(xùn)教室。課程的總體設(shè)計(jì)思想為以“成果導(dǎo)向+行動學(xué)習(xí)”教學(xué)理念為指導(dǎo)，遵循學(xué)生認(rèn)知規(guī)律、技能形成規(guī)律及技術(shù)發(fā)展規(guī)律，采用成果導(dǎo)向教學(xué)模式，并運(yùn)用五步技能訓(xùn)練法（必備理論、操作準(zhǔn)備、引導(dǎo)訓(xùn)練、同步訓(xùn)練、拓展訓(xùn)練）進(jìn)行學(xué)訓(xùn)一體、多元實(shí)時評量的課上課下教學(xué)活動。在課程設(shè)計(jì)和實(shí)施過程中完成：轉(zhuǎn)———轉(zhuǎn)為現(xiàn)代職業(yè)教育教學(xué)理念；建———課程體系建設(shè)、教師專業(yè)建設(shè)；改———課程改革、方法改變、課堂改造的成果導(dǎo)向教育教學(xué)改革。
2課程描述設(shè)計(jì)
本課程旨在引領(lǐng)學(xué)生運(yùn)用經(jīng)典算法處理程序設(shè)計(jì)問題，掌握C++程序設(shè)計(jì)技巧，選取合適數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、編寫有效算法和對算法進(jìn)行分析和評價（目的）。
3教學(xué)活動歷程設(shè)計(jì)
在教學(xué)活動歷程中按照準(zhǔn)備活動、發(fā)展活動、整合活動開展教學(xué)活動，完成12個教學(xué)環(huán)節(jié)。3.1準(zhǔn)備活動：提高溝通整合等能力。教學(xué)導(dǎo)航：明確編程算法的教學(xué)目標(biāo)、重點(diǎn)和難點(diǎn)、熟悉教學(xué)方法、了解教學(xué)環(huán)節(jié)必備知識：教師根據(jù)單元學(xué)習(xí)成果，對確保改學(xué)習(xí)成果能夠順利達(dá)成的相關(guān)理論知識進(jìn)行講解。操作準(zhǔn)備：提示本單元操作所需的學(xué)習(xí)資源，分發(fā)學(xué)習(xí)素材、信息單。3.2發(fā)展活動：提高問題解決、溝通整合、專業(yè)技能、職業(yè)素養(yǎng)等能力。引導(dǎo)訓(xùn)練：教師給出操作任務(wù)單、算法對應(yīng)程序的執(zhí)行結(jié)果-即學(xué)習(xí)成果，學(xué)生在教師的引導(dǎo)下進(jìn)行操作，完成案例，形成操作技能單。引導(dǎo)訓(xùn)練考核評價：對學(xué)生操作態(tài)度及完成情況進(jìn)行評價。同步訓(xùn)練：教師給出操作任務(wù)單、算法對應(yīng)程序的執(zhí)行結(jié)果-即學(xué)習(xí)成果，由學(xué)生按照引導(dǎo)訓(xùn)練中所學(xué)知識完成算法設(shè)計(jì)及程序編寫，組內(nèi)成員互相幫助，鞏固所學(xué)技能。引導(dǎo)訓(xùn)練考核評價：對學(xué)生操作態(tài)度、小組合作情況及完成情況進(jìn)行評價。拓展訓(xùn)練：根據(jù)本單元學(xué)習(xí)的內(nèi)容，學(xué)生在網(wǎng)上搜索可用該算法實(shí)現(xiàn)的相關(guān)案例，并互相研討，講解，合作實(shí)現(xiàn)。拓展訓(xùn)練考核評價：對學(xué)生的任務(wù)完成情況、設(shè)計(jì)創(chuàng)新情況進(jìn)行評價。代碼解讀：對單元中所涉及的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或程序代碼進(jìn)行深入解析。問題探究：對編程算法的相關(guān)常見問題進(jìn)行探究。3.3整合活動：提高學(xué)習(xí)創(chuàng)新能力。單元小結(jié)及游戲：對本單元學(xué)習(xí)內(nèi)容，學(xué)生表現(xiàn)，存在問題等進(jìn)行總結(jié)，完成評量單，并公示單元評量結(jié)果。通過游戲進(jìn)行算法創(chuàng)新思維設(shè)計(jì)，并放松。單元作業(yè)：布置習(xí)題，學(xué)生課下完成作業(yè)單，鞏固所學(xué)內(nèi)容。
4教學(xué)評量設(shè)計(jì)
編程算法課程》實(shí)施達(dá)成性評量體系。采用“五相十維”的的多元化評量方式。在出勤評量、單元評量、期中考核、期末考試、檔案評量五個相度開展達(dá)成性評量，從學(xué)生自評、學(xué)生互評、教師點(diǎn)評、出勤表現(xiàn)、課堂表現(xiàn)、互動參與、技能達(dá)標(biāo)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、語言表達(dá)、作業(yè)評價十個維度細(xì)化評量規(guī)準(zhǔn)，以紙質(zhì)評量單為媒介，以電子表格形式在課堂展現(xiàn)，形成評量單結(jié)合電子表格的達(dá)成性評量。單元學(xué)習(xí)評量采用多元評量原則，即內(nèi)容多元、人員多元、形式多元。單元教學(xué)設(shè)計(jì)中的學(xué)習(xí)評量既可以考察學(xué)生知識、能力及素質(zhì)的變化是否達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)，又可以間接檢核教師教學(xué)資源和教學(xué)手段是否達(dá)標(biāo)，也可以作為今后課程設(shè)計(jì)改進(jìn)的參考。
關(guān)鍵詞：程序設(shè)計(jì)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；協(xié)作式教學(xué)
中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B
程序設(shè)計(jì)是計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生必須掌握的專業(yè)技能，我校對該類課程的教學(xué)十分重視，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣也都很高，但教學(xué)效果普遍不太理想。我們結(jié)合近年來從事實(shí)踐教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)，就計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)類課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的改革做了以下探討。
1注重教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)性與科學(xué)性
程序設(shè)計(jì)類課程之間的內(nèi)容具有一定的連貫性，如目前大多數(shù)的院校先在一年級開設(shè)C或C++，接下來就是基于C或C++的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)，因此我們一定要合理、科學(xué)地安排這些課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。如在C語言課程中除了講授基本的程序設(shè)計(jì)的語法使用、程序設(shè)計(jì)的思想之外，還必須花一定的時間講解結(jié)構(gòu)和鏈表，以及逐步灌輸面向?qū)ο笠恍┧枷?，為后繼C++和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等課程打好基礎(chǔ)，注意內(nèi)容的系統(tǒng)性，避免重復(fù)[1,2]。
注意教學(xué)內(nèi)容的不斷更新。計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展非常迅速，我們應(yīng)該根據(jù)學(xué)科發(fā)展、經(jīng)濟(jì)發(fā)展及市場人才的需求來及時地更新教學(xué)內(nèi)容。我院從最初的“Pascal語言程序設(shè)計(jì)”、“C語言程序設(shè)計(jì)”到后來采用以C++語言為主要編程語言。如在程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程中以C++作為基礎(chǔ)語言，在“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程中以C++語言代替C語言，在數(shù)據(jù)庫課程中以Visual C++作為前臺開發(fā)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。近年來根據(jù)社會對計(jì)算機(jī)專業(yè)人才的需求以及程序設(shè)計(jì)發(fā)展的趨勢，目前我院計(jì)劃計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生以Java作為基礎(chǔ)語言課程(軟件專業(yè)繼續(xù)開設(shè)C++語言課程)，并增開基于.net的相關(guān)課程。
2實(shí)驗(yàn)教學(xué)和理論教學(xué)有機(jī)結(jié)合
將實(shí)驗(yàn)教學(xué)與課堂講授有機(jī)結(jié)合起來，進(jìn)行恰當(dāng)銜接，可以提高學(xué)習(xí)效率。首先，教師必須充分準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，及時解決學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中遇到的問題，同時采納學(xué)生提出的合理化意見并及時改進(jìn)。其次，在每周一次的教研活動時，同門課程的教師可集體備課，研究教材與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法，討論學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，交流心得，研究考
試及評分方法。
理論課教師需兼上實(shí)驗(yàn)課，這樣可以了解學(xué)生的實(shí)驗(yàn)課情況，并經(jīng)常把學(xué)生出錯的問題和難理解的問題通過課堂再次講解，同時應(yīng)與本課程的其他實(shí)驗(yàn)課教師溝通交流，便于課堂教學(xué)的改進(jìn)，把理論課與實(shí)驗(yàn)課統(tǒng)一組織、計(jì)劃，避免理論課與實(shí)驗(yàn)課脫節(jié)。
3注重基本技能的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生分析解決問題的能力
(1) 基本技能的訓(xùn)練
程序設(shè)計(jì)類課程是實(shí)踐性非常強(qiáng)的課程，通過基本語法知識、基本算法的學(xué)習(xí)，最后形成一系列的基本技能，包括語法知識的靈活運(yùn)用、上機(jī)調(diào)試技巧、編寫代碼等。因此在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)有意識地進(jìn)行這些方面的訓(xùn)練，比如帶領(lǐng)學(xué)生讀一些經(jīng)典的程序，分析經(jīng)典的算法并進(jìn)行模仿，上機(jī)調(diào)試程序并對運(yùn)行結(jié)果進(jìn)行評析，對已有程序進(jìn)行修改實(shí)現(xiàn)新的功能。通過以上訓(xùn)練，學(xué)生既復(fù)習(xí)了基本的語法知識，又獲得了一定的技巧。
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是教師和學(xué)生的共同活動。但是目前一些學(xué)生基礎(chǔ)比較薄，動手能力和獨(dú)立工作能力相對也較差，加上或多或少的惰性，因此依賴教師的情況比較嚴(yán)重。為此我們在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中開展了協(xié)作式教學(xué)方法，增加了學(xué)生與教師的互動，培養(yǎng)學(xué)生分析解決問題的能力，收到了良好的教學(xué)效果。
(2) 開展協(xié)作式教學(xué)法
學(xué)生成立學(xué)習(xí)小組，每組4~5人，在每次實(shí)驗(yàn)課和課余時間，每個小組對教師事先布置的內(nèi)容進(jìn)行討論，并且將討論內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)。下次實(shí)驗(yàn)課上教師要留出一點(diǎn)時間讓每組總結(jié)討論結(jié)果，必要時教師做簡單的總結(jié)。教師發(fā)現(xiàn)好的設(shè)計(jì)思路和想法時，應(yīng)鼓勵各小組之間相互學(xué)習(xí)、相互討論、集思廣益，發(fā)揮大家的創(chuàng)造力去將這些好的想法加以實(shí)現(xiàn)。充分利用開放的交互網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)資源共享，如網(wǎng)上答疑、網(wǎng)上聊天、BBS、討論區(qū)，同學(xué)們可就學(xué)習(xí)中遇到的問題展開討論，任課教師可定期為同學(xué)們解答。同時在有限的設(shè)備條件下，學(xué)校應(yīng)盡量提供更好的實(shí)踐環(huán)境和實(shí)踐機(jī)會，盡可能地開放實(shí)驗(yàn)室，鼓勵學(xué)生獨(dú)立工作，培養(yǎng)獨(dú)立思考的能力和創(chuàng)新精神[3]。
4考試和評分方法的改革
根據(jù)計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，我們在考核中提高了平時實(shí)踐和討論的成績比例，占到50%甚至更高。平時實(shí)踐中增加單元考核的內(nèi)容，并將每次考核的分?jǐn)?shù)按相應(yīng)比例記入總評分。另外由于開展了討論教學(xué)，因此教師根據(jù)學(xué)生的情況和小組的考評情況將每次討論成績按比例記入總評。在期末的實(shí)驗(yàn)考試中，利用開發(fā)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺進(jìn)行上機(jī)考試，學(xué)生隨機(jī)從試題庫中抽取試題(與平時訓(xùn)練的題目類似)，然后由系統(tǒng)自動評判。這樣即節(jié)省了老師批改試題的時間，而且可以減少相互抄襲現(xiàn)象。由于考試題目與平時訓(xùn)練的題目類似，可以促使學(xué)生在平時實(shí)驗(yàn)中獨(dú)立分析問題，解答問題。
在每學(xué)期末，我們用2周的時間開設(shè)課程設(shè)計(jì)，讓學(xué)生結(jié)合自己的專業(yè)或興趣進(jìn)行選題，然后自編程序上機(jī)調(diào)試，完成一個大作業(yè)或一個相對完整的系統(tǒng)。通過這一過程可讓學(xué)生了解并熟悉整個系統(tǒng)的開發(fā)過程與操作的步驟。我們認(rèn)為，通過考試和評分方法的改革能更好地考查學(xué)生應(yīng)用計(jì)算機(jī)的水平，更好地培養(yǎng)學(xué)生把學(xué)到的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識和基本能力應(yīng)用到專業(yè)實(shí)際問題的處理上。
5小結(jié)
這幾年的教學(xué)實(shí)踐表明，上面介紹的一些整合思路是行之有效的，激發(fā)了學(xué)生程序設(shè)計(jì)的興趣，開發(fā)了學(xué)生的潛能，提高了學(xué)生的編程能力和解決實(shí)際問題的能力。這幾年我們在大學(xué)生ACM競賽、省市級的程序設(shè)計(jì)大賽中取得了優(yōu)異的成績，有大批的學(xué)生通過了國家級程序員、高級程序員資格證書。計(jì)算機(jī)知識和技術(shù)更新非?？欤瑢τ谂囵B(yǎng)這類人才的專業(yè)課程，特別是程序設(shè)計(jì)類課程，必須及時更新教學(xué)理念，科學(xué)進(jìn)行課程設(shè)置，合理安排教學(xué)計(jì)劃，運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)手段，在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式上進(jìn)行一系列的更新與整合，以適應(yīng)新形勢下人才培養(yǎng)的需要。
參考文獻(xiàn)：
[1] 張敏霞. 程序設(shè)計(jì)語言課程教學(xué)方法改革的探索與實(shí)踐[J]. 中國高教研究,2004,(2):90.
當(dāng)前，職業(yè)教育越來越受到企業(yè)、社會和國家的重視。高職院校亦欲憑借此次機(jī)遇加快改革與發(fā)展。課程改革是高職院校改革的關(guān)鍵。筆者擬以浙江育英職業(yè)技術(shù)學(xué)院的《C語言程序設(shè)計(jì)》課程為研究對象，對高職C程序課程在清華大學(xué)提供的Tsinsen網(wǎng)絡(luò)平臺上的“示范―模擬”教學(xué)改革進(jìn)行研究。
“示范―模擬”教學(xué)策略是教學(xué)中常用的一種策略。它主要用于動作技能類的教學(xué)以及操作技能的學(xué)習(xí)。《C語言程序設(shè)計(jì)》課程是高職院校計(jì)算機(jī)及相關(guān)專業(yè)的必修基礎(chǔ)理論課。旨在培養(yǎng)學(xué)生具有程序設(shè)計(jì)的基本思想，鍛煉學(xué)生的邏輯思維能力，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的C程序課程教學(xué)都是采用“示范―模擬”的教學(xué)策略，實(shí)施“定向―參與性練習(xí)―自主練習(xí)―遷移”的過程，教學(xué)過程的具體內(nèi)容如下：（1）定向：通過多媒體教學(xué)等多種方式教師在課堂向?qū)W生闡述語法、原理、規(guī)則等理論，并給出一定量的例題，指導(dǎo)學(xué)生如何使用這些理論知識。（2）參與性練習(xí)：學(xué)生上機(jī)練習(xí)。教師參與整個學(xué)生上機(jī)練習(xí)過程，邊練習(xí)，邊指導(dǎo)。（3）自主練習(xí)：課后給學(xué)生一定量的練習(xí)作業(yè)，要求他們獨(dú)立完成。（4）遷移：做一個課程設(shè)計(jì)，目的是使學(xué)生掌握C語言程序設(shè)計(jì)教學(xué)中的知識點(diǎn)，了解程序模塊化開發(fā)等內(nèi)容。
從以往的教學(xué)情況來看，C語言涉及的概念、原理和規(guī)則繁多，語句使用靈活，語法限制不太嚴(yán)格。高職高專學(xué)生的學(xué)習(xí)情緒化色彩較強(qiáng)，對感興趣的東西學(xué)習(xí)積極性較高，而對于枯燥的學(xué)習(xí)內(nèi)容則吸收效率較低。學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、自覺性不足，學(xué)習(xí)習(xí)慣不好。許多學(xué)生的學(xué)習(xí)沒有計(jì)劃性，不考慮各學(xué)科之間的關(guān)聯(lián)性，基本是被動上課，課后也以完成作業(yè)為主，完成作業(yè)大部分也是通過抄襲等方式完成的。對于一年級新生特別是基礎(chǔ)相對較弱而又沒有學(xué)過計(jì)算機(jī)語言的高職生來說，剛接觸C程序設(shè)計(jì)課程會感到一些茫然，不知如何學(xué)習(xí)，加之以往高年級學(xué)生給他們帶來的是“C語言如何難學(xué)”的信息，使他們出現(xiàn)一些學(xué)習(xí)心理障礙。因此，高職學(xué)生普遍對這門課程感到難學(xué)、枯燥、興趣不大，畏學(xué)、厭學(xué)情緒較嚴(yán)重，使得教師的教學(xué)比較困難。
在認(rèn)真分析“示范―模擬”教學(xué)模式的四個基本程序的基礎(chǔ)上，根據(jù)高職C程序設(shè)計(jì)課程的學(xué)科特點(diǎn)，依據(jù)高職學(xué)生實(shí)際情況以及教師多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合清華大學(xué)提供的Tsinsen網(wǎng)絡(luò)平臺，我們把原有的“示范―模擬”教學(xué)模式擴(kuò)展為：定向參與性練習(xí)小結(jié)被動學(xué)習(xí)自主練習(xí)遷移考核等七個基本程序。擴(kuò)展之后的新模式如圖1所示。
Tsinsen網(wǎng)絡(luò)自動評測系統(tǒng)是一個用于程序設(shè)計(jì)類課程管理和自動評測的軟件，旨在為程序設(shè)計(jì)類的課程教師提供免費(fèi)的課程管理服務(wù)，共享不同課程的教學(xué)資源，促進(jìn)程序設(shè)計(jì)類課程教學(xué)的發(fā)展，為培養(yǎng)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)人才提供幫助。Tsinsen網(wǎng)絡(luò)自動評測系統(tǒng)能夠動態(tài)實(shí)現(xiàn)學(xué)生的管理和題庫的修改（如圖2所示），對學(xué)生作業(yè)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上布置、提交和評閱（如圖3所示）。
Tsinsen網(wǎng)絡(luò)自動評測系統(tǒng)是為高職高專程序設(shè)計(jì)課程的改革研究提供的一個平臺。Tsinsen網(wǎng)絡(luò)自動評測系統(tǒng)面向的是全部學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)的學(xué)生。高職高專學(xué)生在使用本系統(tǒng)時，該系統(tǒng)題庫的難度已經(jīng)超過了學(xué)生必須掌握的技能范圍。因此，必須針對高職高專學(xué)生自身學(xué)習(xí)特點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)，構(gòu)建一套適合高職高專學(xué)生學(xué)習(xí)和使用的題庫。有了優(yōu)質(zhì)的題庫支持，擴(kuò)展“示范―模擬”教學(xué)模式才可能取得預(yù)想的效果。在“擴(kuò)展示范―模擬”教學(xué)模式指導(dǎo)下，利用Tsinsen網(wǎng)絡(luò)自動評測系統(tǒng)我們研究出了一套適合高職高專C程序教學(xué)的教學(xué)方式。擴(kuò)展模式的主要操作過程如下。
定向：用問題驅(qū)動彌補(bǔ)學(xué)習(xí)興趣不足 定向過程實(shí)現(xiàn)面向個體的定向，教師向?qū)W生闡明必須掌握的技能，并說明該項(xiàng)技能的原理和程序，演示所創(chuàng)設(shè)的問題情境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。高職院校學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不足，一直以來都是影響高職院校教學(xué)質(zhì)量的一個難題。但高職高專學(xué)生的學(xué)習(xí)情緒化色彩較強(qiáng)，對感興趣的東西學(xué)習(xí)積極性較高。因此，如果能設(shè)計(jì)一些學(xué)生感興趣的情境問題，就能激發(fā)學(xué)生思考，也就能彌補(bǔ)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不足而帶來的厭學(xué)等問題。所以，針對不同的知識點(diǎn)必須設(shè)計(jì)出一個個學(xué)生感興趣的問題，引起學(xué)生興趣，學(xué)生就有了學(xué)習(xí)動力。
參與性練習(xí)：用貼近生活的案例提高理解能力 在學(xué)生的參與性練習(xí)過程中教師要全程參加。高職學(xué)生是來自中專、職高、技校等學(xué)校的學(xué)生。他們的文化基礎(chǔ)相對較差，邏輯思維能力不足。C語言這門課程主要的教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的程序分析、設(shè)計(jì)和調(diào)試能力，這要求學(xué)生具有較強(qiáng)的邏輯思維能力。所以，教師在課程案例設(shè)計(jì)時應(yīng)選擇貼近學(xué)生生活的案例，讓學(xué)生從實(shí)際生活知識中提升理解能力。在案例講解時，要注重解題思路，重點(diǎn)講解算法分析與設(shè)計(jì)，避免糾纏語法細(xì)節(jié)，降低學(xué)生一次性學(xué)習(xí)的難度，把語法學(xué)習(xí)和解題能力訓(xùn)練分別解決。讓學(xué)生在實(shí)踐中體驗(yàn)程序設(shè)計(jì)的方法和步驟，完成相關(guān)知識的認(rèn)識。
小結(jié)：用重講編譯錯誤代替漫灌語法 傳統(tǒng)的“示范―模擬”教學(xué)模式是在參與性練習(xí)之后就自主練習(xí)。但是，針對高職院校學(xué)生的實(shí)際情況，我們把語法學(xué)習(xí)和解題能力訓(xùn)練分成兩個階段，在提高學(xué)生解題能力之后，再來實(shí)施語法學(xué)習(xí)。C程序設(shè)計(jì)這門課程一般開設(shè)在第一學(xué)年，學(xué)生計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識積累不夠，如果此時給學(xué)生“滿貫”語法，學(xué)生很難理解。所以，可以設(shè)計(jì)各種例題，例題中包含學(xué)生比較典型的、普遍容易出錯、尚未完全理解掌握的知識點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生積極糾錯，讓學(xué)生在修改錯誤的過程中觀察、分析、歸納語法。通過小結(jié)的方式，向全體學(xué)生補(bǔ)充新的語法，演示分析錯誤原因，從結(jié)果反推程序語法學(xué)習(xí)。用重講編譯錯誤代替漫灌語法，讓學(xué)生在編譯中自己學(xué)習(xí)、總結(jié)語法規(guī)則，形成學(xué)生程序設(shè)計(jì)的自我意識。
被動學(xué)習(xí)：用示范模擬加強(qiáng)解題思路引導(dǎo) 高職院校學(xué)生對數(shù)學(xué)概念、原理理解不夠透徹，不清楚數(shù)學(xué)符號的含義，對數(shù)學(xué)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用缺乏必要的了解，導(dǎo)致在編寫程序時思路不清，寫不出程序。應(yīng)通過一系列作業(yè)指導(dǎo)學(xué)生參與性練習(xí)，激發(fā)學(xué)生參與性練習(xí)的興趣，讓學(xué)生循序漸進(jìn)地掌握知識。作業(yè)要盡量與示范內(nèi)容相似，加強(qiáng)指導(dǎo)解題思路學(xué)習(xí)，同時，作業(yè)中要涵蓋一些重要且在一般性示范中尚未涉及的常用知識點(diǎn)，滿足較高層次學(xué)生提高水平的需求。院校學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力不強(qiáng)，因此，不能完全依靠學(xué)生自己學(xué)習(xí)，可以通過課堂練習(xí)、上機(jī)實(shí)踐等方式讓他們被動學(xué)習(xí)。
自主學(xué)習(xí)：用引導(dǎo)教學(xué)促進(jìn)自主學(xué)習(xí) 在學(xué)生掌握了語法規(guī)則之后，就要改變教學(xué)中學(xué)生被動接受的單向灌輸為主的教學(xué)方法，將學(xué)習(xí)主動權(quán)交給學(xué)生，激發(fā)學(xué)生內(nèi)在動力。但高職院校學(xué)生的自我約束性不強(qiáng)，自學(xué)能力差，學(xué)習(xí)毅力不夠，容易淺嘗輒止，因此，如果把學(xué)習(xí)主動權(quán)全部交給學(xué)生，他們自己又會“放羊”。因此，可借助Tsinsen網(wǎng)絡(luò)平臺，在該平臺上給不同層次的學(xué)生布置不同難度的作業(yè)，要求學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)完成。這種帶有引導(dǎo)性的學(xué)生自主學(xué)習(xí)，一方面，能滿足不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需要，另一方面，又能強(qiáng)制性地引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，對自我控制能力差的學(xué)生還能起到一定的監(jiān)督作用。
遷移：用模式化編程彌補(bǔ)抽象能力不足 在教學(xué)過程中，很多教師發(fā)現(xiàn)高職學(xué)生模仿能力很強(qiáng)，但是抽象能力不足。這可以在遷移知識的時候，通過“編程模式化”的方法彌補(bǔ)學(xué)生抽象能力不足，讓學(xué)生能夠通過算法、思路實(shí)現(xiàn)編程，讓語法與算法結(jié)合。我們將實(shí)踐作為培養(yǎng)學(xué)生編程能力的突破口，將編程方式模式化，讓學(xué)生分析題目，依據(jù)模式開發(fā)，從算法實(shí)現(xiàn)編程，在模式中完善程序設(shè)計(jì)，彌補(bǔ)自身抽象能力不足的問題。所謂編程方式模式化，就是把一些程序編程的方式固定成模板，讓學(xué)生向這個模塊中添加修改語句就能夠?qū)崿F(xiàn)程序。這樣，一方面，便于學(xué)生記憶，另一方面，也能降低學(xué)生學(xué)習(xí)的難度。
關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu);編程能力;抄寫;設(shè)計(jì)模式;集合框架
中圖分類號:G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程自1968年成為計(jì)算機(jī)學(xué)科的專業(yè)基礎(chǔ)課程以來,其講述的理論知識至今發(fā)展不多,但是教材卻在不斷更新,主要變化在于算法所用描述語言不斷追新。一定要追新?追新對編程能力培養(yǎng)有意義嗎?如何提高學(xué)生編程能力?值得教師深思,因?yàn)橹挥刑幚砗眠@一問題,才可能在課堂上把教學(xué)內(nèi)容講得清楚,說得明白,才可能讓學(xué)生學(xué)習(xí)時不糊涂,讓他們真地愛上“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程,在學(xué)習(xí)中提升編程能力,掌握快速編程的技巧。
1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程難點(diǎn)
通?！皵?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”教材給出課程的教學(xué)目標(biāo)是“研究非數(shù)值計(jì)算的程序設(shè)計(jì)問題中計(jì)算機(jī)的操作對象以及它們之間的關(guān)系和操作的學(xué)科”,與編程關(guān)系不明確。只有參考文獻(xiàn)[1]中開門見山地指出“這是一本關(guān)于編程方面的書籍”。查閱各類”數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程教材發(fā)現(xiàn),數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)涉及的理論知識主要有:(1)關(guān)于非數(shù)值計(jì)算要解決的3大基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)――線性、樹型和圖形――的邏輯關(guān)系和兩種物理關(guān)系(順序存儲和鏈?zhǔn)酱鎯?,(2)關(guān)于兩大常見應(yīng)用――查找與排序――的幾種基本算法理論。教材上對3類數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的主要操作和查找與排序算法進(jìn)行了代碼實(shí)現(xiàn),并討論實(shí)現(xiàn)代碼的時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。這些內(nèi)容始終變化不太多。但是,教材卻在不斷更新,主要是算法描述語言在追新,從Pascal到C(C++)和Java。國內(nèi)教材即使是用C++描述的基本算法,其實(shí)現(xiàn)上也不一定是采取面向?qū)ο蟮木幊趟枷搿ｋm然Java語言提供了集合框架LinkedList、TreeSet類等,可以大大降低基本算法的實(shí)現(xiàn),提高代碼的復(fù)用,但是目前在學(xué)校教學(xué)中真正使用集合框架的不多,因?yàn)榭蚣艿氖褂米屗惴ň幊虒?shí)現(xiàn)發(fā)生很大的改變,會轉(zhuǎn)移教學(xué)難點(diǎn)。所以,從算法思想描述上追新的必要性可以商榷。
“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”是“高級語言程序設(shè)計(jì)”的延伸,是從高級語言課程的學(xué)語句、語法,走向求解實(shí)際問題的過程。對學(xué)生來說,學(xué)習(xí)第一門編程語言時,常?；ê芏嗟木ρ芯空Z言使用的符號、語法、語言環(huán)境,忽略實(shí)際問題的分析與求解。在不斷壓縮的理論課時面前,面向過程的模塊化思想訓(xùn)練有限。而在“面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)”課程中又很難涉及到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的集成框架介紹。如此之基礎(chǔ)上,學(xué)生學(xué)習(xí)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”時,鑒于非數(shù)值計(jì)算問題解決過程復(fù)雜,算法代碼量提升快,由十幾行突然猛增到幾十行,甚至好幾百行。尤其,當(dāng)強(qiáng)調(diào)模塊劃分時,子程序數(shù)量會達(dá)到十幾至二十幾個。這種“大規(guī)?！钡某绦蜷_發(fā),往往使學(xué)生陷入一堆語法錯誤的處理中,忽略知識本身的學(xué)習(xí)。教學(xué)中,放棄實(shí)踐環(huán)節(jié),則肯定不可能。畢竟探究“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程的本質(zhì),還是在培養(yǎng)學(xué)生編程,以解決非數(shù)值計(jì)算的能力。
由于教材上給出的只是基本算法模塊,代碼量只有幾行,一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的知識連貫性不明顯,學(xué)生通讀課本時不容易理解這些基本算法的實(shí)際作用。教材上列舉的實(shí)際應(yīng)用例子解決的都是小問題。而實(shí)際需要中,無論是游戲軟件,還是編譯、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫等大型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件都與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)知識緊密相關(guān)。教材與實(shí)際的脫節(jié),難于提起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也是教學(xué)的一大難點(diǎn)。
2拉近理論與實(shí)踐距離的探索
實(shí)踐環(huán)節(jié)可以幫助學(xué)生理解和消化理論知識點(diǎn),并且使學(xué)生自己動手編程解決實(shí)際問題。為了不同層次的學(xué)生都能自己動手做實(shí)驗(yàn),實(shí)踐內(nèi)容分層設(shè)立教學(xué)目標(biāo)。
初級:驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)。本著自己動手練習(xí)一遍,以幫助理解理論知識點(diǎn)的目的,依據(jù)理論學(xué)習(xí),設(shè)置驗(yàn)證型題目。如線性結(jié)構(gòu)應(yīng)用題目有:教材43頁的多項(xiàng)式相加的實(shí)現(xiàn);53頁的10以內(nèi)數(shù)據(jù)的表達(dá)式求值等。這類題目的主要算法已經(jīng)在課堂上詳細(xì)講述,所以學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的任務(wù)就是把教學(xué)內(nèi)容驗(yàn)證一遍。
這類實(shí)驗(yàn)題目比較合適前導(dǎo)課程“高級語言程序設(shè)計(jì)”學(xué)得不好的學(xué)生,他們不會因?yàn)檎Z言基礎(chǔ)差,又需要理解很多“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”的內(nèi)容,而難于自己動手。但是對于成績好的學(xué)生,顯然,訓(xùn)練力度太小。
中級:擴(kuò)展型實(shí)驗(yàn)。這是為有一定能力進(jìn)行程序設(shè)計(jì)的學(xué)生設(shè)置。實(shí)驗(yàn)題目主體內(nèi)容與初級要求相同,結(jié)果卻要求更多。如整型數(shù)或?qū)嵭蛿?shù)表達(dá)式計(jì)算、多項(xiàng)式相乘等。學(xué)生在完成初級題目的基礎(chǔ)上,做適當(dāng)?shù)臄U(kuò)充能達(dá)到中級要求。
高級:設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)。這類題目主要是針對程序設(shè)計(jì)能力強(qiáng)、有自我發(fā)揮愿望的學(xué)生設(shè)置。題目本身的內(nèi)容與生活貼切,如“超市大贏家”電視節(jié)目中的猜商品價格、計(jì)算機(jī)與人對弈五子棋等。學(xué)生必須獨(dú)立分析問題和設(shè)計(jì)問題。
分層設(shè)立教學(xué)目標(biāo)的優(yōu)點(diǎn)是:不同學(xué)習(xí)能力的學(xué)生都有機(jī)會實(shí)際動手,每個人都有可以獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)的空間。
3 “抄”的由來、作用與方法
具體教學(xué)實(shí)施中發(fā)現(xiàn),實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置的良好愿望未必能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,跨不過自己能編碼的這道“鴻溝”,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣依然不高。究其原因是教材上的理論與實(shí)踐題目,尤其是高級目標(biāo)題目離得太遠(yuǎn)。新問題是如何跨越“鴻溝”?
抄作業(yè)、抄實(shí)驗(yàn)是時下校園里很常見的現(xiàn)象,教師如何引導(dǎo)學(xué)生以杜絕抄襲?懲罰!沒見本質(zhì)上的改變;放任!肯定不可取。鑒于“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”教材上的知識是基本操作的實(shí)現(xiàn),在實(shí)際問題求解中引用這些知識點(diǎn)可獲得較好的結(jié)果,因此在教學(xué)中,提出可以“抄”。課堂上注重分析不同代碼之間的異同點(diǎn),如教材24頁線性表結(jié)點(diǎn)插入和刪除算法中,移動元素代碼是相同的,不同是前一算法插入一個元素,后一算法刪除一個元素。再如,“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”中每種結(jié)構(gòu)定義一個抽象數(shù)據(jù)類型,分析它們的相同和不同,再進(jìn)一步對比它們的實(shí)現(xiàn)代碼的異同點(diǎn),學(xué)生會發(fā)現(xiàn):基本操作相同的不同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之間,其基本算法實(shí)現(xiàn)有很多相同點(diǎn),從而理解教師說的:“抄襲不是copy,而是理解了之后的copy and rewrite”,是根據(jù)情況找到一段功能相似的代碼,按需要修改,而不是亂抄、瞎抄。教師平時在作業(yè)批改中,注意區(qū)分兩類不同性質(zhì)的“抄”,對亂抄提出批評,介紹如何判斷亂抄。在實(shí)驗(yàn)中,給出數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基本操作算法的可調(diào)用代碼,讓學(xué)生直接引用,以便他們有精力關(guān)注待求解問題的核心內(nèi)容。
“抄”的點(diǎn)子源于學(xué)習(xí)與工作的體會――大量實(shí)例的閱讀與積累,可以提高工作效率。也源于“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程本身的特點(diǎn),樹型結(jié)構(gòu)和圖形結(jié)構(gòu)中,核心算法思想只有“遍歷”,其他關(guān)于這兩大類結(jié)構(gòu)的基本算法都是遍歷算法的變形和應(yīng)用。實(shí)際教學(xué)中,對比遍歷算法和實(shí)際應(yīng)用問題求解的核心思想,分析“抄”的作用。
“抄”的作用非常強(qiáng)大。現(xiàn)在市場上有很多“百例”書籍,給出各種典型應(yīng)用問題的設(shè)計(jì)思想與實(shí)現(xiàn)代碼。學(xué)生在實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)以及畢業(yè)設(shè)計(jì)中需要完成的任務(wù),雖然與這些典型實(shí)例不相同,但是若干典型實(shí)例具體求解的局部思想完全可以借鑒和參考。因此,在指導(dǎo)實(shí)習(xí)與實(shí)驗(yàn)中,建議學(xué)生找到與求解問題的最接近解,以之為核心,逐步修改或擴(kuò)展,完成任務(wù)。這種方法比完全從空白開始設(shè)計(jì)到代碼編寫更快,結(jié)果常常也相對更好。
“抄”是否會阻礙學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)揮呢?回答是:不會!因?yàn)樘岢氖菫槲宜玫摹俺?是理解之后依據(jù)需要合理的“抄”,是圍繞自己求解問題的主題思想來抄。這種學(xué)習(xí)方法,“抄”僅僅是一個用詞而已,實(shí)質(zhì)是“參考”和“復(fù)用”。但是對學(xué)生來說,教師提倡他們“參考”,他們會有畏難情緒,感覺學(xué)不會。改用“抄”一詞,從心理上給他們簡單容易、順手拈來的感覺,更利于引導(dǎo)他們自信地自己動手解決問題。例如,在“線性結(jié)構(gòu)應(yīng)用”實(shí)驗(yàn)中有題目“求解兩個多項(xiàng)式之間的相乘C(x)=A(x) *B(x)”,分析題目要求可知,復(fù)用教材第2章多項(xiàng)式相加算法,再在調(diào)用復(fù)用代碼前編程子算法得到first(x)(A(x)前一項(xiàng)與B(x)之積)和second(x)(A(x)后一項(xiàng)與B(x)之積),就可以實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)要求。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)中提示學(xué)生用連續(xù)加法完成乘法的思想,他們自己就能很好地復(fù)用教材代碼。再如,教材上“圖結(jié)構(gòu)”內(nèi)容雖然和“樹結(jié)構(gòu)”一樣主算法是“遍歷”,樹結(jié)構(gòu)中應(yīng)用主要是直接修改遍歷算法中的“訪問”語句,圖結(jié)構(gòu)的最小生成樹、拓?fù)渑判虻葐栴}卻不是直接調(diào)用遍歷算法,而是另外編寫代碼,然而分析代碼可以發(fā)現(xiàn),它們貫穿的是遍歷思想。所以在“圖結(jié)構(gòu)”授課之后的章節(jié)小結(jié)中圍繞“遍歷”算法,分析其他應(yīng)用算法實(shí)現(xiàn)中如何用遍歷思想,有利于學(xué)生在完成圖相關(guān)的“城市巡游”“星球大戰(zhàn)”等實(shí)驗(yàn)題目編碼時,參考“遍歷”算法實(shí)現(xiàn)的方法。
4高手“抄襲”之門道
“抄襲”可以說也是計(jì)算機(jī)業(yè)界的行規(guī)。面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)是現(xiàn)在軟件開發(fā)的重要方法,其目標(biāo)是提高代碼的復(fù)用率。而復(fù)用的更高境界是設(shè)計(jì)模式。C. Alexander說過:“每一個模式描述了一個在我們周圍不斷重復(fù)發(fā)生的問題,以及該問題的解決方案的核心思想。這樣,就能一次又一次地使用該方案而不必做重復(fù)勞動”。設(shè)計(jì)模式,實(shí)現(xiàn)了同類問題求解的思維方式的共享。用通俗的話來說,使用設(shè)計(jì)模式就是“抄襲”他人求解問題的思想。在面向模式的軟件體系結(jié)構(gòu)一書中,歸納了常見的軟件體系結(jié)構(gòu),并給出了這些軟件實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)模式思想。一個編程高手,必然會對設(shè)計(jì)模式有深入的了解,并在自己的編碼工作中使用各種設(shè)計(jì)模式實(shí)現(xiàn)框架來搭建自己任務(wù)的程序代碼架構(gòu),隨后按任務(wù)的要求編寫必要的模塊代碼。如Struts和Hibernate框架在數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)中被廣泛使用。如今作為計(jì)算機(jī)軟件工程方向的專業(yè)課程――《軟件工程》――就在軟件設(shè)計(jì)中包含了“復(fù)用設(shè)計(jì)”,全方位的介紹組件、應(yīng)用框架和設(shè)計(jì)模式的復(fù)用。
Java語言集合框架以幾個相關(guān)的組件:接口、抽象類和完全定義的類,對基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了實(shí)現(xiàn),如List、Set、Collection等接口,ArrayList、LinkedList、HashSet、HashMap等類,這些集合框架在具體用Java語言做數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)時可以直接導(dǎo)入(import)引用,大大縮小了編碼量。當(dāng)然,集合框架具有軟件特性:邏輯產(chǎn)品,不可見。因此,對新手來說,有一定的使用難度。不過,集合框架從旁證明了:如今不該再從零開始編寫問題求解代碼,而應(yīng)該首先“抄”一段來,再下手改,以達(dá)到問題的快速求解。
5小結(jié)
每個計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生必須具備編程能力,學(xué)校知識的學(xué)習(xí)只是進(jìn)入編程的起點(diǎn),掌握各類問題的程序設(shè)計(jì)方法,是教師和學(xué)生共同需要完成的任務(wù)。本文提出的“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程中編程能力培養(yǎng)的教學(xué)方法,意在探索如何快速提高學(xué)生編程能力、訓(xùn)練學(xué)生編程思維。
參考文獻(xiàn):
[1] [美]William J. Collins.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和Java集合框架[M]. 陳曙暉,譯.北京:清華大學(xué)出版社,2006.
[2] 嚴(yán)蔚敏,吳偉民.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(C語言版)[M].北京:清華大學(xué)出版社,1997.
[3] [美]Erich Gamma, Richard Helm.設(shè)計(jì)模式――可復(fù)用面向?qū)ο筌浖幕A(chǔ)[M]. 李英軍,等譯.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000.
[4] [英]Ian Sommerville.軟件工程[M]. 程一劍,等譯.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005.
[5] [德]Frank Buschmann, Regine Meunier.面向模式的軟件體系結(jié)構(gòu)(I):模式系統(tǒng)[M]. 賁可榮,等譯.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005.
Debating on “Copying and Rewriting rather than Plagiarizing ”
――Exploring A Way to Improve Students’ Ability for Program in Teaching of Data Structure
ZHANG Xiao-li; LI Xiao-dong; WANG Yan-hong
(Department of Computer Science and Technology, Beijing Electronic Science and Technology Institute, Beijing 100070, China)
《地球上生命的起源》是人教版初中生物八年級下冊第七單元第三章《生命起源和生物進(jìn)化》第3節(jié)的教學(xué)內(nèi)容。本節(jié)內(nèi)容中米勒實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)原理和分析是重點(diǎn)，也是學(xué)生理解的難點(diǎn)，所以在微課程設(shè)計(jì)選點(diǎn)時，我們最終選擇了以“米勒實(shí)驗(yàn)”展開微課程設(shè)計(jì)，通過對米勒模擬原始地球條件的實(shí)驗(yàn)分析和討論，讓學(xué)生理解生命起源過程的第一步（即如何由原始大氣到有機(jī)分子演變），進(jìn)而理解生命起源的全過程，樹立生命的物質(zhì)性觀點(diǎn)，培養(yǎng)科學(xué)的世界觀。
學(xué)情分析
本節(jié)課的教學(xué)對象是八年級的學(xué)生。地球上生命的起源問題，一直是科學(xué)家們關(guān)注和爭論的焦點(diǎn)之一，也是學(xué)生愿意學(xué)習(xí)、了解和樂于參與的話題，而且很多學(xué)生通過書刊、電視等媒體，對生命的起源已經(jīng)有了初步的了解。通過學(xué)習(xí)七年級下冊中三大營養(yǎng)物質(zhì)的消化相關(guān)知識，學(xué)生已初步具備一定的知識基礎(chǔ)。通過近兩年的初中生物專業(yè)學(xué)習(xí)，學(xué)生也初步具備分析米勒實(shí)驗(yàn)的能力，可以在微課及輔助材料的指導(dǎo)下自學(xué)理解本節(jié)課的重難點(diǎn)內(nèi)容。
教學(xué)目標(biāo)
知識與技能目標(biāo)：解釋米勒實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)原理及結(jié)論。
過程與方法目標(biāo)：通過對米勒實(shí)驗(yàn)的分析，鍛煉運(yùn)用證據(jù)和邏輯進(jìn)行分析和推測的能力。
情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)：通過對米勒實(shí)驗(yàn)的介紹，進(jìn)行珍愛生命的情感教育。
教學(xué)環(huán)境與準(zhǔn)備
聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)的計(jì)算機(jī)、教師提前制作好的相關(guān)微視頻、學(xué)習(xí)素材、微課程實(shí)施方案等。
教學(xué)過程
1.興趣先導(dǎo)，情境引入
圖片導(dǎo)入：出示現(xiàn)在生機(jī)勃勃的地球圖片和原始地球圖片。
師：這張照片美嗎？它展現(xiàn)了現(xiàn)在地球上生機(jī)勃勃的景象，那么46億年前的地球是什么樣子的呢？（設(shè)問）那時的地球天空中或赤日炎炎，或電閃雷鳴，地面上火山噴發(fā)，熔巖橫流。你認(rèn)為這樣的環(huán)境中會有生命存在嗎？答案是否定的。但科學(xué)家們已通過實(shí)驗(yàn)證明，正是這樣惡劣的環(huán)境為形成原始生命創(chuàng)造了條件。1953年，美國青年學(xué)者米勒模擬原始地球的條件和大氣成分，進(jìn)行了模擬實(shí)驗(yàn)。
設(shè)計(jì)意圖：“興趣是最好的老師”。由于學(xué)生對“地球上生命的起源”這個問題很感興趣，所以，對現(xiàn)在地球圖片和原始地球圖片的強(qiáng)烈對比，能刺激學(xué)生的感官，充分激發(fā)學(xué)生對“地球上生命的起源”這個問題的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)熱情。
2.穩(wěn)扎穩(wěn)打，夯實(shí)基礎(chǔ)
學(xué)生觀看教學(xué)視頻自學(xué)，完成下列學(xué)習(xí)任務(wù)：
任務(wù)一：資料分析。閱讀課本第47～48頁資料，思考問題：①原始地球大氣的成分有哪些？②原始大氣與現(xiàn)在的大氣成分有什么明顯的不同？
任務(wù)二：觀看視頻“米勒實(shí)驗(yàn)”。思考三個問題：①米勒實(shí)驗(yàn)裝置中通入的是什么氣體？②米勒實(shí)驗(yàn)中火花放電模擬了什么過程？③米勒實(shí)驗(yàn)最后收集到的是什么物質(zhì)？
分析米勒實(shí)：下面請觀察米勒實(shí)驗(yàn)裝置這幅圖片（如右上圖），探討幾個問題。米勒將甲烷、氨氣、氫氣、水蒸氣等氣體泵入一個密封的裝置內(nèi)，對水進(jìn)行加熱，沸騰后會產(chǎn)生水蒸氣，這些氣體混合在一起，模擬了什么呢？模擬的就是原始大氣。接下來，米勒在密封容器中通過電極放電產(chǎn)生火花，這模擬了什么呢？模擬的是原始地球上的閃電。通過冷凝器冷卻水，模擬降雨，最后在溶液中發(fā)現(xiàn)了有機(jī)化合物，這些有機(jī)化合物是制造蛋白質(zhì)的基本成分。
溫故而知新：請你回憶七年級食物消化相關(guān)知識，你能說出蛋白質(zhì)是由哪些成分組成的嗎？（稍停頓）
蛋白質(zhì)可以最終被消化成氨基酸，所以氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本成分。米勒實(shí)驗(yàn)最終收集的溶液中含有的有機(jī)物就是氨基酸，所以這說明在一定的條件下，原始地球的原始大氣中的各種成分能夠轉(zhuǎn)變?yōu)槎喾N氨基酸。
此外，還有一些學(xué)者模擬原始地球的大氣成分，在實(shí)驗(yàn)室里制成了另一些有機(jī)物。這些實(shí)驗(yàn)表明，盡管原始地球上不能形成生命，卻能產(chǎn)生構(gòu)成生物體的有機(jī)物，這些有機(jī)物匯集到原始海洋中不斷相互作用，經(jīng)過極其漫長的歲月，在地球形成后的10億年左右，才逐漸形成了原始生命。
設(shè)計(jì)意圖：先通過資料分析，了解原始大氣的基本成分，以及原始大氣和現(xiàn)在大氣成分的區(qū)別，為對米勒實(shí)驗(yàn)的分析理解打好知識基礎(chǔ)。然后學(xué)生通過觀看介紹米勒實(shí)驗(yàn)的視頻，形成對米勒實(shí)驗(yàn)過程的初步感性認(rèn)識。最后教師定格在米勒實(shí)驗(yàn)裝置圖片，重點(diǎn)介紹米勒實(shí)驗(yàn)的過程及原理，引導(dǎo)學(xué)生分析理解實(shí)驗(yàn)，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
3.知識鞏固，情感升華
小結(jié)：米勒實(shí)驗(yàn)最后收集到的是氨基酸等有機(jī)物，這說明在一定的條件下，原始地球的原始大氣中的各種成分能夠轉(zhuǎn)變?yōu)槎喾N氨基酸。
情感升華：生命的誕生如此不易，我們應(yīng)該如何對待現(xiàn)存的生命，尤其是那些瀕臨滅絕的生物呢？倘若地球上的一種生物滅絕了，那么它將會永遠(yuǎn)消失。因此，我們要珍惜現(xiàn)有的生物，并保護(hù)好它們，保護(hù)地球。
設(shè)計(jì)意圖：通過對米勒實(shí)驗(yàn)的分析理解，總結(jié)得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，鞏固本節(jié)課的重難點(diǎn)內(nèi)容。希望學(xué)生能明白“生命的誕生是曲折不易的，地球上的萬物皆有它存在的道理。珍愛生命，保護(hù)生物，保護(hù)地球”，這樣的情感升華教育是非常有必要的。
4.總結(jié)反思，自測評價
我們通過三道題來檢驗(yàn)一下學(xué)習(xí)效果，請你將答案填寫在微課程實(shí)施方案中。
①（單選）原始大氣成分中沒有下列哪種物質(zhì)？
A.水蒸氣 B.氨
C.氧氣 D.甲烷
②分析并填空：
米勒實(shí)驗(yàn)中的火花放電，模擬的是__________________。
通過米勒的模擬實(shí)驗(yàn)，得出的結(jié)論是__________________。
③你認(rèn)為在現(xiàn)在的地球環(huán)境條件下，地球上會不會再形成原始生命？為什么？
設(shè)計(jì)意圖：設(shè)計(jì)的形成性測驗(yàn)題和微視頻配合度高，針對性強(qiáng)，使學(xué)生的課前自主學(xué)習(xí)更加有效。多樣的題型也能調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，實(shí)現(xiàn)情感目標(biāo)的評價。
教學(xué)反思
1.微課程設(shè)計(jì)，選準(zhǔn)點(diǎn)很重要
教學(xué)目標(biāo)是教學(xué)的出發(fā)點(diǎn)和歸宿，微課程設(shè)計(jì)應(yīng)該選取一節(jié)內(nèi)容中最重要、最難理解的或者最需要通過提前學(xué)習(xí)來獲取知識的一個點(diǎn)。這樣能起到突破重難點(diǎn)的作用。
我們團(tuán)隊(duì)的微課程設(shè)計(jì)選擇了“米勒實(shí)驗(yàn)”這個知識點(diǎn)，這是我們積極討論研究后選中的重難點(diǎn)。我們設(shè)想，學(xué)生預(yù)習(xí)了本節(jié)課內(nèi)容后，最大的感觸應(yīng)該是太抽象、看不懂，而“米勒實(shí)驗(yàn)”應(yīng)該是其中最容易讓學(xué)生產(chǎn)生疑惑的一個內(nèi)容，可以用微課程的形式讓學(xué)生在課前學(xué)習(xí)，以便課上進(jìn)行深層次的學(xué)習(xí)，也可以在課內(nèi)讓學(xué)生先自主學(xué)習(xí)，再組織討論。這樣的教學(xué)方式可以較好地突破本節(jié)課的重難點(diǎn)。
2.信息技術(shù)與學(xué)科整合，推進(jìn)高效教學(xué)
信息技術(shù)和生物教學(xué)的整合，使教師的教和學(xué)生的學(xué)都更加有效。例如，我們選取了“米勒實(shí)驗(yàn)”的視頻，把原始地球的動態(tài)狀況和米勒實(shí)驗(yàn)的動態(tài)操作融為一體，直觀地把原本抽象的模擬實(shí)驗(yàn)“演活了”，讓學(xué)生對米勒實(shí)驗(yàn)中各種裝置的作用一目了然。將傳統(tǒng)的圖片教學(xué)立體化，也非常符合初中生的認(rèn)知規(guī)律，能比較輕松地突破教學(xué)難點(diǎn)，有效提高課堂教學(xué)效率。
3.取長補(bǔ)短，相信團(tuán)隊(duì)的力量
在這次NOC活動中，我們感受到了互相學(xué)習(xí)、取長補(bǔ)短的重要性。在進(jìn)行微課程設(shè)計(jì)和實(shí)施方案時，我們?nèi)讼纫黄鹄迩逭w思路，設(shè)計(jì)教學(xué)流程，再深入探討“如何導(dǎo)入”“如何過渡”等細(xì)節(jié)，制作PPT，一起完善修改。由一位教師負(fù)責(zé)錄制微視頻，另外兩位教師一起根據(jù)PPT的思路，完成微課程設(shè)計(jì)和實(shí)施方案，這樣的分工合作使我們制作的微視頻和設(shè)計(jì)實(shí)施方案更配套，學(xué)生在自主學(xué)習(xí)時使用起硪哺有效。此外，我們也學(xué)習(xí)了其他團(tuán)隊(duì)的微課程設(shè)計(jì)，聽取了不少建議，如調(diào)整技能性檢測的題目，采用圖文并茂的形式幫助學(xué)生解決問題等。
設(shè)計(jì)亮點(diǎn)
1.教學(xué)目標(biāo)精準(zhǔn)，教學(xué)流程完整
對米勒實(shí)驗(yàn)的分析和討論既是重點(diǎn)又是難點(diǎn)，且該實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)室無法進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，初中生理解起來比較困難，所以我們選用了這個知識點(diǎn)來進(jìn)行微課程設(shè)計(jì)。教學(xué)過程完整，依次包含了情境導(dǎo)入、資料分析、觀看視頻、實(shí)驗(yàn)分析、情感升華、自我檢測六個環(huán)節(jié)，它對重難點(diǎn)分析到位，能有效幫助學(xué)生突破這個重難點(diǎn)。
2.教學(xué)手段多樣化，提高教學(xué)有效性
我們對現(xiàn)在地球和原始地球的兩幅圖片進(jìn)行對比后拋出問題，直入主題，能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生愿學(xué)、樂學(xué)，使學(xué)習(xí)更加有效。另外，我們選取了一段“米勒實(shí)驗(yàn)”的視頻，將抽象的思維可視化，能幫助學(xué)生理解米勒實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)原理。我們通過讓學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)裝置的圖片，一邊講述實(shí)驗(yàn)過程，一邊拋出三個問題，也有助于他們理解米勒實(shí)驗(yàn)的過程，并分析實(shí)驗(yàn)結(jié)論及意義，有效提升學(xué)習(xí)效果。
3.關(guān)注學(xué)習(xí)過程，注重學(xué)習(xí)評價
【關(guān)鍵詞】軟件工程導(dǎo)論；CDIO；教學(xué)改革；工程化
1、引言
在就業(yè)環(huán)境日益嚴(yán)峻的現(xiàn)今，軟件人才仍然需求火熱。企業(yè)需要合格的軟件人才，而應(yīng)屆畢業(yè)生希望找尋到合適的企業(yè)接收。在供和求都有需求的情況下，仍然存在企業(yè)需求不被滿足的情況，這體現(xiàn)了目前的現(xiàn)狀：在計(jì)算機(jī)行業(yè)內(nèi)，既缺少行業(yè)特色型人才，也缺少應(yīng)用型人才。在這種情況下，以創(chuàng)建應(yīng)用型本科為目標(biāo)的獨(dú)立學(xué)院所面臨的改革壓力非常大，各個專業(yè)也開始尋求全新的發(fā)展方向[1]；與實(shí)踐相關(guān)的專業(yè)紛紛開始展開各項(xiàng)教學(xué)改革研究，特別是針對實(shí)踐類的課程教學(xué)改革[2]。作為獨(dú)立學(xué)院的計(jì)算機(jī)專業(yè)，在教學(xué)上必須結(jié)合行業(yè)的需求，緊跟行業(yè)內(nèi)的技術(shù)發(fā)展趨勢；同時立足自身定位，對專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。而在計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的培養(yǎng)計(jì)劃中，《軟件工程導(dǎo)論》作為一門承上啟下的重要專業(yè)課程，對于學(xué)生的影響十分重大，在教學(xué)中需給予正確的定位[3]。
2、課程現(xiàn)狀
福建師范大學(xué)協(xié)和學(xué)院建立了基于CDIO的教學(xué)培養(yǎng)模式。CDIO是工程領(lǐng)域一種較新的教學(xué)理念，于2000年由美國麻省理工學(xué)院、瑞典皇家理工學(xué)院等四所大學(xué)的工程教育改革團(tuán)隊(duì)聯(lián)合提出?！癈DIO這個縮寫包含了Conceive、Design、Im－plement和Operate，其代表的含義是構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用”[4]。這種教育理念所倡導(dǎo)的創(chuàng)新能力和與社會大環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展對于目前的獨(dú)立學(xué)院教育是非常吻合的。在目前的教學(xué)體系中，計(jì)算機(jī)專業(yè)的《軟件工程導(dǎo)論》課程安排在三年級的上學(xué)期進(jìn)行教學(xué)，主要安排為理論課程。由于課時的限制，也因?yàn)檎n程本身的導(dǎo)論性質(zhì)，教師在教學(xué)中理論講授的時間偏多，存在以講授為主的教學(xué)行為，導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性不夠；而學(xué)生所獲取的知識點(diǎn)相對零散，無法建立起統(tǒng)一完整的知識體系。這種情況若任其發(fā)展，將使學(xué)生喪失對課程的興趣，因此，課程改革勢在必行。
3、教學(xué)改革措施
本課程教學(xué)改革的核心在于基于CDIO的指引，將工程化理念引入《軟件工程導(dǎo)論》的教學(xué)當(dāng)中，對現(xiàn)有的教學(xué)理念進(jìn)行修正。CDIO倡導(dǎo)“基于項(xiàng)目的教育和學(xué)習(xí)”，將學(xué)生作為教學(xué)的主體，而不是以教師為主；CDIO提倡以工程項(xiàng)目從研發(fā)到運(yùn)行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)，以此來培養(yǎng)學(xué)生的工程能力、運(yùn)用知識分析和解決問題的能力、終生學(xué)習(xí)的能力以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力。這些能力的培養(yǎng)對于信息技術(shù)相關(guān)專業(yè)的學(xué)生來說尤其重要；這種以工程項(xiàng)目為驅(qū)動的教學(xué)方法非常適合于《軟件工程導(dǎo)論》課程的教學(xué)開展。課程教學(xué)的改革將圍繞獨(dú)立學(xué)院所設(shè)定的應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)為目標(biāo)[5]。首先，工程化理念的引入并不是在《軟件工程導(dǎo)論》課程中才首次提出。在大一新生入學(xué)后，在編程的入門課程中，教師可以為學(xué)生引入簡化后的工程化思想。在需要通過編程去解決問題時，首先要思考出完整的解題思路（在軟件工程中我們稱之為解決方案），而不是立刻開始代碼的編寫。通過長時間的訓(xùn)練讓學(xué)生習(xí)慣“謀定而后動”，并且將這種習(xí)慣延續(xù)下來。在目前的教學(xué)培養(yǎng)中，我們在大一學(xué)年安排了《高級語言程序設(shè)計(jì)（C語言）》和《面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)（C++）》課程作為專業(yè)的基礎(chǔ)入門課程，主要完成C語言和C++語言的學(xué)習(xí)。在教學(xué)過程中，我們注重了驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)、綜合性實(shí)驗(yàn)的合理搭配，避免讓學(xué)生陷入一味驗(yàn)證的套路中，通過實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)去啟發(fā)學(xué)生對同一問題的不同解決方案。在課程的正常教學(xué)結(jié)束之后，我們安排了一個綜合性實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生分組完成一個基于DOS平臺的簡易的MIS信息管理系統(tǒng)。這個系統(tǒng)允許學(xué)生分組（每組2-3人）完成，遵從需求分析———數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)———功能模塊劃分———模塊代碼實(shí)現(xiàn)———調(diào)試完成總體功能的大體順序開發(fā)完成。通過這樣的實(shí)驗(yàn)安排，既能滲透簡化的軟件工程思想，也能強(qiáng)化學(xué)生的編程能力，鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力；在項(xiàng)目的工程化實(shí)現(xiàn)過程中提升學(xué)生的總體能力。其次，在《軟件工程導(dǎo)論》之前的前導(dǎo)課程中，都可以不斷的滲透工程化的開發(fā)思想，為后續(xù)的課程打好基礎(chǔ)。工程化開發(fā)思想在后續(xù)的學(xué)習(xí)和之后的工作中都是不可缺少的。在在《軟件工程導(dǎo)論》之前，培養(yǎng)計(jì)劃中安排了《數(shù)據(jù)庫原理與技術(shù)》、《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》、《網(wǎng)絡(luò)編程》等專業(yè)課程，均設(shè)置了以項(xiàng)目形式主導(dǎo)的課程設(shè)計(jì)或綜合實(shí)驗(yàn)。在各門前導(dǎo)課程的綜合訓(xùn)練中，我們一次次的強(qiáng)化了項(xiàng)目管理的相關(guān)知識，不斷的向?qū)W生傳輸工程化的軟件開發(fā)思想。這種潛移默化的引導(dǎo)為后續(xù)《軟件工程導(dǎo)論》課程的開展奠定了良好的基礎(chǔ)。再次，在不增加現(xiàn)有課時的前提下，對學(xué)生進(jìn)行分組，提供相關(guān)的課程選題，由各組選擇完成并以課程大作業(yè)的形式完成提交；課程大作業(yè)將作業(yè)課程最終成績的重要組成部分。選題的設(shè)置要注意貼近實(shí)際，要能讓學(xué)生能夠展開實(shí)際的調(diào)研；同時要注意難度的合理設(shè)置，既能關(guān)注到尖子生的提升性要求，也能照顧到落后學(xué)生，避免部分學(xué)生對課程的學(xué)習(xí)失去信心。結(jié)合課程中的分析講解、分組討論和課后的文檔完成，我們希望學(xué)生在這個過程中能夠體驗(yàn)到完整的軟件開發(fā)的流程，將課堂講授的知識應(yīng)用到所選課題中，能夠更深入的體驗(yàn)分工合作的團(tuán)隊(duì)精神，從而對課程教學(xué)內(nèi)容有更加深入的理解。第四，在課程結(jié)束后的課程設(shè)計(jì)中，每個小組對所選的項(xiàng)目進(jìn)行優(yōu)化完善，提供一個可以運(yùn)行的版本，并完成項(xiàng)目答辯。通過現(xiàn)場答辯的形式讓小組成員更明確的了解自己的項(xiàng)目作品在哪些環(huán)節(jié)仍存在缺漏。當(dāng)然，在這個課程中，我們主要關(guān)注的每個小組對于所選課題的需求分析和設(shè)計(jì)的過程，對于實(shí)現(xiàn)環(huán)節(jié)，我們鼓勵學(xué)生盡可能的完成，在困難環(huán)節(jié)可以與教師進(jìn)行溝通，認(rèn)識到自身知識體系的薄弱環(huán)節(jié)并進(jìn)行提升，為后續(xù)的畢業(yè)設(shè)計(jì)打完基礎(chǔ)?？偠灾?，我們希望以這種分組團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目開發(fā)的形式，為學(xué)生提供軟件工程課程的實(shí)踐體驗(yàn)，加深對課程知識的印象，鍛煉文檔撰寫的能力；同時，在項(xiàng)目開發(fā)的過程中，讓每一個成員都能夠參與起來，能夠完整的體驗(yàn)整個項(xiàng)目開發(fā)的流程，并且熟悉流程中涉及到崗位角色，建立起一定的團(tuán)隊(duì)合作精神。另外，在對不同專業(yè)開設(shè)《軟件工程導(dǎo)論》課程時，要綜合考慮不同專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，對課程內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。
4、小結(jié)
通過上述相關(guān)措施的執(zhí)行，學(xué)生對于《軟件工程導(dǎo)論》課程的學(xué)習(xí)積極性和主動性有所提升，對于軟件開發(fā)的完整流程有了更加深刻的認(rèn)識；同時也深刻認(rèn)識到軟件開發(fā)并不是一個“單打獨(dú)斗”的過程，需要有團(tuán)隊(duì)成員的良好合作才能有很好的軟件作品產(chǎn)生。以上這些都將為本專業(yè)的學(xué)生進(jìn)入專業(yè)工作領(lǐng)域奠定良好的基礎(chǔ)。目前的行業(yè)發(fā)展趨勢表明，企業(yè)仍然是需要人才的，既缺少高級軟件工程人才，又缺少高技能的應(yīng)用型人才。根據(jù)獨(dú)立學(xué)院的特殊定位，我們在教學(xué)中應(yīng)該定位于培養(yǎng)高技能的應(yīng)用型人才，注重實(shí)踐動手能力的培養(yǎng)，注重提高團(tuán)隊(duì)溝通和協(xié)作能力的培養(yǎng)，提高畢業(yè)生質(zhì)量，為軟件企業(yè)輸送人才。在后續(xù)的教學(xué)開展中，我們將在堅(jiān)持現(xiàn)有良好措施的前提下，將相關(guān)課程更好的組合成為一個課程體系，打通課程之間的壁壘，降低學(xué)生的學(xué)習(xí)難度，增強(qiáng)學(xué)生的成就感，從而更好的提高總體的教學(xué)效果。
參考文獻(xiàn)：
［1］林昌意,張杰,林鴻.獨(dú)立學(xué)院電子信息工程專業(yè)建設(shè)的探索與實(shí)踐［J］.中國石油大學(xué)勝利學(xué)院學(xué)報(bào),2012,26(2):80-82.
［2］林昌意,蘭其斌,陳海霞,等.技術(shù)實(shí)踐與創(chuàng)新并舉的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系研究［J］.福建電腦,2017(3):87-88.
［3］韓智,張振虹,李興娟.基于CDIO理念的軟件工程課程教學(xué)改革［J］.計(jì)算機(jī)教育,2010(11):56-59.
[關(guān)鍵詞] 課程；課程設(shè)置；要素；模式
【中圖分類號】 G724 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】 A 【文章編號】 1007-4244（2013）07-118-2
一、curriculum與syllabus
在討論課程設(shè)置時，首先有必要弄清楚兩個重要概念，curriculum和syllabus。我國現(xiàn)有的一些有關(guān)學(xué)術(shù)論著，對這兩個詞的解釋含混不清。有人認(rèn)為，curriculum和syllabus是術(shù)語上不同，實(shí)際上，兩者都是對外語教學(xué)的目的、方法和過程的描述或規(guī)定。因此，在有些著作中，curriculum design和syllabus design是相通用的，兩個詞都翻譯成“大綱”。其實(shí)，美英兩國教育界對curriculum 和syllabus的理解和用法也不盡相同。在美國教育界，curriculum和syllabus的用法沒有區(qū)別， curriculum即syllabus，syllabus即curriculum。然而， 在英國教育界，curriculum和syllabus就有區(qū)別。在英國，syllabus一般是指具體某一科目所包含的具體的教學(xué)內(nèi)容，而curriculum指的是一所學(xué)?；蛞环N教育制度所要實(shí)現(xiàn)的教學(xué)內(nèi)容和目標(biāo)的總和。從兩者間的區(qū)別來看，英國人把syllabus看作是從屬于 curriculum的。但curriculum又不能簡單地看作是一種超級的syllabus，因?yàn)閮烧哂斜举|(zhì)的不同。一方面，curriculum可以被看作是學(xué)生受教育時的活動規(guī)劃，另一方面，curriculum也可被看作是學(xué)校所規(guī)劃的一切學(xué)習(xí)活動，不管這種學(xué)習(xí)活動是集體的還是個人的，校內(nèi)的還是校外的。顯然，Hirst和Kerr對curriculum持有兩種不同的看法。Hirst認(rèn)為curriculum是a plan，而Kerr則認(rèn)為curriculum是activities。Candlin對curriculum和syllabus的描述是：curriculum主要是對語言學(xué)習(xí)的性質(zhì)、目的、過程、評價、教師和學(xué)生的作用等問題作出一般性的闡述；而syllabus則是對教師和學(xué)生課堂實(shí)踐的描述和記錄。這種描述和記錄可以作為以后對curriculum進(jìn)行修改的依據(jù)。Nunan認(rèn)為，curriculum主要負(fù)責(zé)教育項(xiàng)目的計(jì)劃、實(shí)施、評價、管理和行政工作；而syllabus的任務(wù)則主要集中在教學(xué)內(nèi)容的選擇和分級上。按照Candlin和Nunan的觀點(diǎn)，syllabus實(shí)際上是curriculum的一個組成部分。也就是說，要進(jìn)行一個教育項(xiàng)目，總要先有一個curriculum，然后根據(jù)curriculum的要求再作syllabus的設(shè)計(jì)。因此，一個結(jié)論得出來：curriculum與教育項(xiàng)目中的課程有關(guān)；syllabus與課程中的科目有關(guān)，進(jìn)而，前者理解為“課程大綱”，后者理解為“課目大綱”。
二、curriculum設(shè)計(jì)的基本要素
Tyler 是20世紀(jì)最有影響的curriculum理論家之一，他的Basic Principles of curriculum and Instruction 是curriculum設(shè)計(jì)理論的經(jīng)典之作。他在書中提出了curriculum系統(tǒng)的發(fā)展模式，認(rèn)為任何課程的大綱設(shè)計(jì)和發(fā)展都要考慮到四個基本的方向性問題，并以此作為curriculum設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。這四個問題是：
1.學(xué)校應(yīng)該要達(dá)到的教育目標(biāo)是什么？
2.要有怎么樣的教育經(jīng)驗(yàn)最終才有可能達(dá)到這些目標(biāo)？
3.怎樣能夠把這些教育經(jīng)驗(yàn)有效地組織起來？
4.怎樣才能確定這些目標(biāo)正在被達(dá)到？
仔細(xì)分析這些問題，第一個問題是要使教育目標(biāo)和目的具體化。第二個問題與教學(xué)內(nèi)容有關(guān)，要求明確課程內(nèi)容。第三個問題與教育經(jīng)驗(yàn)的組織有關(guān)，要求curriculum設(shè)計(jì)者闡明大綱教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)排列先后的原則。最后一個問題是關(guān)于怎樣達(dá)到預(yù)訂的目標(biāo)和目的，直接與教學(xué)評價有關(guān)。Tayler創(chuàng)立的curriculum模式有相當(dāng)影響，但后來收到了不少批評。英國學(xué)者White在總結(jié)了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的理論和觀點(diǎn)后，歸納了三種主要觀點(diǎn)，它們都比喻為造房子。
第一種觀點(diǎn)認(rèn)為，curriculum猶如一個造房的計(jì)劃，目標(biāo)就是要用材料把房子造起來，因此curriculum主要體現(xiàn)為目標(biāo)和內(nèi)容：
第二種觀點(diǎn)認(rèn)為，不應(yīng)把curriculum簡單看作為一個造房計(jì)劃，而應(yīng)把此看作為一個怎樣造房的計(jì)劃。這種觀點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了要進(jìn)行成功的造房，不僅需要計(jì)劃和材料，而且更需要方法和手段。因此curriculum應(yīng)該是
第三種觀點(diǎn)認(rèn)為curriculum應(yīng)該是已經(jīng)造好的、供人居住的寓所。居住者對房子的看法和評價，要取決于其對寓所的使用，比如如何利用室內(nèi)的空間設(shè)備。這些對房屋的看法猶如對curriculum 的評價。
以上三觀點(diǎn)，從不同的角度強(qiáng)調(diào)了curriculum的三個不同方面，但他們不是互相排斥的。第一種觀點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的是目標(biāo)和內(nèi)容，是curriculum目標(biāo)模式的基礎(chǔ)。第二種觀點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的是方法，是過程模式的理論基礎(chǔ)。第三者觀點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的是評價，是情景模式的基礎(chǔ)。
三、課程發(fā)展模式
（一）手段目標(biāo)模式
Stern 說過，“手段――目標(biāo)的教學(xué)觀是語言教學(xué)法不可缺少的?！彼裕侄唯D―目標(biāo)模式（也稱為目標(biāo)模式）成了語言教學(xué)法中curriculum的一個相當(dāng)普遍的框架。這一模式的基礎(chǔ)原理是基于Tyler 和Taba的curriculum理論。Taba-Tyler 的curriculum的目標(biāo)模式為：判斷需求；建立目標(biāo)；選擇內(nèi)容；組織內(nèi)容；選擇學(xué)習(xí)方式；組織學(xué)習(xí)方式；決定評估內(nèi)容和評估手段。
在這一模式中，很有必要對“目標(biāo)”一詞做解釋和界定。一般情況下，用于表達(dá)“目標(biāo)”一詞的英語詞語有三個，即goal， aim和 objective。但這三者在課程設(shè)置中有明確的區(qū)別。Goals 指的是籠統(tǒng)而遠(yuǎn)大的目標(biāo)，通俗地說就是最終的大目標(biāo)。Aims相對而言指的是較為具體的目標(biāo)，可以理解為要達(dá)到的遠(yuǎn)期目標(biāo)。Objectives指的是中短期的目標(biāo)，比aims 更為直接和具體。
（二）過程模式
過程模式的心理學(xué)基礎(chǔ)是Piaget的《兒童對世界的認(rèn)識》和Brunner《教育的過程》兩部心理學(xué)論著。Piaget主張教師應(yīng)采取與兒童的智力發(fā)展相適應(yīng)的教學(xué)方法。Brunner認(rèn)為教師是通過給予刺激，把已知的東西轉(zhuǎn)變?yōu)閮和瘋兡軌蛘莆盏木唧w形象或形式。這兩位學(xué)者其實(shí)是強(qiáng)調(diào)的是通過漸進(jìn)主義來實(shí)施教學(xué)活動。
Curriculum過程模式以學(xué)校和教師為其堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，并且把教師的個人和專業(yè)知識的自考慮了進(jìn)去，考慮到教師課程設(shè)計(jì)的方法，遵循系統(tǒng)規(guī)律和難易程度來安排教學(xué)，它強(qiáng)調(diào)整個過程（這個過程也就是漸進(jìn)的），而不是內(nèi)容、也不是行為結(jié)果或可衡量的成果。過程模式與教學(xué)的過程有關(guān)而不是與教學(xué)的結(jié)果有關(guān)。
（三）情景模式
情景模式設(shè)計(jì)是以具體的實(shí)際情況為基點(diǎn)， 是curriculum研究的重要發(fā)展。
情景模式是Skilbeck提出的。情景模式的設(shè)計(jì)是以“文化分析”為基礎(chǔ)的，及curriculum設(shè)計(jì)一開始就要對學(xué)校本身的具體情況作出分析和評估。然后，很據(jù)分析評估的結(jié)果對課程進(jìn)行規(guī)劃。Skilbeck把curriculum 發(fā)展看作是對學(xué)生學(xué)習(xí)課程的計(jì)劃、設(shè)計(jì)、執(zhí)行和評價。他遵循著“分析情景明確目標(biāo)制定教學(xué)規(guī)劃解釋與執(zhí)行規(guī)劃評估與評價”具體模式。他在分析情景時涉及面相當(dāng)廣泛，校內(nèi)外具體情況都涉及到了，小到學(xué)生學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)方面，大到國家政策方針；他認(rèn)為目標(biāo)不是一成不變的，是動態(tài)變化的，目標(biāo)的種類也應(yīng)該多種多樣；學(xué)校應(yīng)該有在計(jì)劃實(shí)施方面的自主決定權(quán)；以學(xué)校為基礎(chǔ)發(fā)展curriculum更有效；應(yīng)該整體對curriculum的計(jì)劃、設(shè)計(jì)以及執(zhí)行情況作出評價。
四、小結(jié)
Curriculum和syllabus是兩個不同的概念。前者是學(xué)校或一種教育制度所要實(shí)現(xiàn)的教學(xué)內(nèi)容和目標(biāo)的總和，而后者是某一科目所包含的具體教學(xué)內(nèi)容。后者從屬于前者，是前者的一部分。Curriculum的發(fā)展和設(shè)計(jì)主要有：手段目標(biāo)模式，強(qiáng)調(diào)目標(biāo)的確定和教育目標(biāo)的具體化；過程模式，強(qiáng)調(diào)的是整個教學(xué)過程；情景模式，它的設(shè)計(jì)和發(fā)展是以實(shí)際的教學(xué)情景為基礎(chǔ)，圍繞情景主題來設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容。其實(shí)，情景模式在開始就要對學(xué)校本身的具體情況做出分析和評估。然后，再根據(jù)分析評估的結(jié)果對課程進(jìn)行規(guī)劃。
參考文獻(xiàn)：
[1]Brown， J. D. The Elements of Language Curriculum： A Systematic Approach to Program Development.[M].Beijing：Foreign Language Teaching and Research Press and Heinle & Heinle/Thomson Learning Asia ，2001.
[2]Bruner， J.S.The Process of Education[M].Cambridge， Mass. ： Harvard University Press ，1960.
[3]Candlin， C. （1984） ‘Syllabus design as a critical process’ in Brumfit， C. J.（ed.） （1984） Function and structure of a state school syllabus for learners of second or foreign languages with heterogeneous needs’ in British Council.
[4]Hirst， P. （1969） ‘ The logic of curriculum’ in Hooper， R. （ed.） （1971） The Curriculum： Context， Design and Development. Edinburgh （1971） Oliver and Boyd in association with the Open University.
[5]Kerr， J. F. Changing the Curriculum[M].London： University of London Press，1968.
[6]Nunan， D.Language Teaching Methodology. Prentice Hall，1991.
[7]Piaget， J.The child’s Conception of the World[M].Tutowa， N. J.： Littlefield Adams，1967.
[8]Skilbeck， M.School-based Curriculum Development[M].London： Harper and Row.
[9]Stern， H. H.Fundamental Concepts of Language Teaching.[M]. Oxford： Oxford University Press，1983.
[10]Tyler， R.W.Basic Principles of Curriculum and Instruction[M].Chicago and London： University of Chicago Press，1949.
[11]White， R.V.The ELT Curriculum― Design， Innovation and Management[M].Basic Blackwell Ltd，1988.
[12]束定芳，莊智象.現(xiàn)代外語教學(xué)――理論、實(shí)踐與方法[M].上海：上海外語教教育出版社，1996.
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程是計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，它所討論的知識和提倡的技術(shù)方法，無論是對后續(xù)課程的學(xué)習(xí)（比如：編譯原理、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等），還是對大型軟件的設(shè)計(jì)與開發(fā)，都有著不可替代的作用。它是介于數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)硬件和計(jì)算機(jī)軟件三者之間一門核心課程。
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)較系統(tǒng)地介紹了幾種常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及相應(yīng)的存儲結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)算法，同時介紹常用的查找和排序技術(shù)，并做了一些性能分析和比較，內(nèi)容非常豐富。另外數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程內(nèi)容抽象，理論性強(qiáng)，學(xué)習(xí)量大；所用到的技術(shù)多，而學(xué)生此時所掌握的專業(yè)性知識相對較少或程度較淺；課程本身隱含的技術(shù)和方法相對豐富，這些都加大了學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的難度。
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程學(xué)了要求掌握書上的內(nèi)容以外，還是一個復(fù)雜程序設(shè)計(jì)的訓(xùn)練過程，要求學(xué)生能編寫高質(zhì)量，易于交流以及符合軟件工程規(guī)范的程序。因此設(shè)置數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程實(shí)踐環(huán)節(jié)十分重要。通過實(shí)驗(yàn)實(shí)踐內(nèi)容的訓(xùn)練，突出學(xué)生程序思維訓(xùn)練和加強(qiáng)上機(jī)調(diào)試程序的能力,提高學(xué)生組織數(shù)據(jù)及編寫大型程序的能力。使學(xué)生能夠深刻理解教學(xué)內(nèi)容，提高數(shù)據(jù)抽象和算法設(shè)計(jì)的能力。并且可以在系統(tǒng)分析，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，上機(jī)操作及程序調(diào)試等基本技能方面得到綜合訓(xùn)練。合理的實(shí)驗(yàn)是原理與應(yīng)用的結(jié)合，可以使得學(xué)生懂得如何把理論知識應(yīng)用于解決實(shí)際問題，從而培養(yǎng)良好的動手能力。
目前，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)存在各種各樣的問題，大概可以歸納為以下幾點(diǎn)：一、先導(dǎo)課程先天不足，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的先導(dǎo)課程有程序設(shè)計(jì)語言，離散數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)導(dǎo)論等；其中以程序設(shè)計(jì)語言與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的聯(lián)系最為密切。二、教材內(nèi)容過于抽象，教學(xué)方法過于單一；學(xué)生普遍反映聽得懂，但是不會自己動手寫。在這種情況下開展數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)踐更有實(shí)際必要。
雖然實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容與教科書內(nèi)容密切相關(guān)，解題所需要的各種技術(shù)也可以從教科書中找到，由于其出現(xiàn)的形式多種多樣，需要仔細(xì)體會，反復(fù)實(shí)踐后才能掌握。因此不少學(xué)生在課程實(shí)踐時，會覺得無從入手。由于沒有學(xué)習(xí)過軟件工程，不懂軟件開發(fā)應(yīng)有的流程，往往邊寫邊設(shè)計(jì)，造成不良的程序設(shè)計(jì)習(xí)慣。因?yàn)樾枨蠓治龅牟粔蛎鞔_，系統(tǒng)設(shè)計(jì)通常存在問題，往往做到大半甚至快完成時才發(fā)現(xiàn)，需求理解有誤，浪費(fèi)大量時間的反復(fù)修改。系統(tǒng)一旦運(yùn)行能通過，個別測試數(shù)據(jù)得到正確的結(jié)果，絕大多數(shù)學(xué)生都會認(rèn)為這個程序已經(jīng)正確，編碼可以結(jié)束，不會再去考慮程序的時間和空間效率，也不會再去檢查代碼是否存在冗余，有沒有實(shí)施模塊化的思想等等。這些都不利于培養(yǎng)學(xué)生數(shù)據(jù)抽象能力和形成良好的編程習(xí)慣，編寫高質(zhì)量的程序。
為了解決學(xué)生在課程實(shí)踐過程中碰到的各類問題，老師可以在實(shí)踐開始前加強(qiáng)引導(dǎo)，舉例進(jìn)行分析設(shè)計(jì)。而一份設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書可以起到事半功倍的作用。
結(jié)合多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)及學(xué)生的實(shí)際情況，筆者設(shè)計(jì)了一份相對完整的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書。指導(dǎo)書的內(nèi)容共分為9個部分，分別是：該課程設(shè)計(jì)的目的，任務(wù)分析，結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)，調(diào)試分析，測試結(jié)果，小結(jié)，用戶手冊，附錄及參考文獻(xiàn)。
第一部分內(nèi)容及意義顯而易見，不再展開。任務(wù)分析主要是包括無歧義的任務(wù)說明；系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)的各項(xiàng)功能；系統(tǒng)的輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)；以及各種情況下的測試數(shù)據(jù)。通過這一部分的書寫，可以讓學(xué)生充分地分析和理解問題，明確題目要求做什么，限制條件是什么。也就是讓學(xué)生非常清楚的知道要做什么，而不涉及怎么做。 第三部分的結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)是在學(xué)生清楚要做什么之后，確定要怎么做。它包括分析確定需要處理的確定數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)，選擇合適的存儲結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)類型；以及設(shè)計(jì)與功能相對應(yīng)的模塊(給出定義，寫出函數(shù)頭)，確定模塊的調(diào)用關(guān)系。有了這一部分的內(nèi)容后，程序框架基本完成，學(xué)生可以在框架下進(jìn)行編碼，相對容易實(shí)現(xiàn)。
程序書寫完畢后，調(diào)試也是學(xué)生需要特別注意的一個環(huán)節(jié)。調(diào)試分析包括碰到的各種調(diào)試問題，及相應(yīng)的解決方案；算法的時間和空間復(fù)雜度的分析；老師提出的修改意見及修改結(jié)果（包括有沒有當(dāng)堂完成，測試結(jié)果正確與否等）等。這部分可以促使學(xué)生在編程結(jié)束時，對編程過程及結(jié)果有一個分析總結(jié)。老師有沒有提出修改意見，也可以從側(cè)面看出程序是否存在比較明顯問題，或明顯可以提高的地方。
第五部分的測試結(jié)果包括全部合法輸入、部分非法輸入及全部非法輸入情況下， 相應(yīng)的測試結(jié)果。由此判斷程序是否正確及穩(wěn)健。這可以促使學(xué)生去測試非正常情況下，程序有何反映，由此可以比較全面地驗(yàn)證程序是否正確及穩(wěn)健。
小結(jié)在編碼調(diào)試及測試之后進(jìn)行，主要包括設(shè)計(jì)是否合理？(從提高程序質(zhì)量的角度考慮，比如：有無冗余代碼等)；調(diào)試有何經(jīng)驗(yàn)體會；測試有無問題；程序有無可以改進(jìn)的設(shè)想（具體分析，包括改進(jìn)目標(biāo)和改進(jìn)手段等）。通過這一部分的書寫，學(xué)生會去回顧整個分析設(shè)計(jì)的過程，看是否存在問題或可以改進(jìn)的地方，為下一次的實(shí)踐積累經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，進(jìn)一步提高程序設(shè)計(jì)的綜合能力。
用戶手冊是要學(xué)生站在用戶的角度來考慮問題，教用戶如何正確使用自己編寫的程序。編寫的全部源代碼放入附錄。在設(shè)計(jì)和編寫代碼的過程中參考的各項(xiàng)資料全部出現(xiàn)在參考文獻(xiàn)部分，以此讓學(xué)生尊重他人的成果及增強(qiáng)版權(quán)意識。
學(xué)生采用這一分課程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書之后，不再感覺無從入手，明顯能較順暢地完成題目，編寫的程序質(zhì)量也比以前有很大程度的提高，更加注重代碼的質(zhì)量，會主動考慮算法的時空效率問題。
雖然這份實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的好處是顯而易見的，但是還不能夠解決所有問題。有些問題可以通過完善指導(dǎo)書來完成，有些則需要其它手段來輔助。比如，部分學(xué)生還是會撇開這份指導(dǎo)書，按照以前的習(xí)慣來完成。針對這一問題，下學(xué)期筆者準(zhǔn)備在學(xué)生到機(jī)房開始上機(jī)前，要求檢查指導(dǎo)書的前三部分的內(nèi)容，否則推遲上機(jī)和驗(yàn)收的時間。另外，不少學(xué)生由于理論知識不扎實(shí)，不能很好的分析，需要處理的數(shù)據(jù)是什么邏輯結(jié)構(gòu)，選擇什么樣的存儲結(jié)構(gòu)比較合理？會出現(xiàn)張冠李戴，把邏輯結(jié)構(gòu)寫在存儲結(jié)構(gòu)的位置，更甚至于編造出一種不存在的邏輯結(jié)構(gòu)。針對這種現(xiàn)象，只能加強(qiáng)檢查指導(dǎo)，及時指出問題，以此加強(qiáng)理論知識的掌握。 由于學(xué)生的編程水平相對比較弱，編寫的代碼會出現(xiàn)各種問題，一些在調(diào)試階段被查出，另一些則被學(xué)生忽略甚至認(rèn)為是正常的，比如：代碼重復(fù)，沒有模塊化設(shè)計(jì)，數(shù)組初始化時對每個數(shù)據(jù)按個進(jìn)行賦值等等。對于這個現(xiàn)象，雖然指導(dǎo)書中有所體現(xiàn)，但是不夠直接，容易被學(xué)生忽視。以后，可以在小結(jié)部分增加一些代碼常見問題，讓學(xué)生選擇是否存在，迫使學(xué)生去檢查和正確認(rèn)識不合理的代碼。
參考文獻(xiàn)
[1] 汪華登.《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革與實(shí)踐[J].中國水運(yùn),2007，7（2）：239－240.
[關(guān)鍵詞]可編程邏輯器件 課堂教學(xué) 實(shí)驗(yàn)教學(xué)教學(xué)改革
引言：“可編程邏輯器件”是電子信息類學(xué)生的一門重要專業(yè)課程。具有實(shí)踐性強(qiáng)、知識內(nèi)容更新快的特點(diǎn)。開設(shè)在數(shù)字電子技術(shù)課程之后，介紹現(xiàn)代大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷?PLD)設(shè)計(jì)方法，目的在于培養(yǎng)學(xué)生基于PLD的現(xiàn)代數(shù)字電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力。
該課程以往教學(xué)過程中，老師會注重學(xué)生知識接受能力和動手能力的培養(yǎng)。不斷更新教學(xué)內(nèi)容，完善教學(xué)方法，取得了一定的效果。但隨著PLD技術(shù)的不斷發(fā)展，課程教學(xué)還是出現(xiàn)了明顯不足之處。具體如下：
①教學(xué)內(nèi)容相對滯后，與當(dāng)前可編程邏輯器件前沿設(shè)計(jì)技術(shù)有一定的差距：
②實(shí)驗(yàn)設(shè)備相對落后，所開設(shè)實(shí)驗(yàn)種類少，實(shí)驗(yàn)難度不夠；
③教學(xué)形式單一，層次不夠，學(xué)生被動學(xué)習(xí)，主動性不強(qiáng)；
④考核形式單一，不能很好地反映學(xué)生真實(shí)學(xué)習(xí)情況。
基于以上的問題，必須重新修改課程培養(yǎng)方案。同時考慮到：第一，課程開設(shè)時學(xué)生已經(jīng)完成數(shù)字電子技術(shù)以及單片機(jī)課程的學(xué)習(xí)，后續(xù)還有嵌入式系統(tǒng)課程；第二，理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)并重的原則，對課程重新定位如下：
①掌握當(dāng)前主流PLD芯片使用選型，同時培養(yǎng)學(xué)生獲取PLD技術(shù)最新發(fā)展動向的能力；
②掌握PLD芯片的基本開發(fā)流程，同時培養(yǎng)學(xué)生對新技術(shù)、新設(shè)計(jì)方法的自學(xué)能力；
③針對于大規(guī)模數(shù)字邏輯電路、系統(tǒng)級設(shè)計(jì)，要培養(yǎng)學(xué)生多人協(xié)同工作能力，建立模塊化設(shè)計(jì)理念，熟悉團(tuán)隊(duì)工作方式。
針對以往教學(xué)中出現(xiàn)的問題以及對課程培養(yǎng)方案的重新定位，課程建設(shè)小組主要從三個方面展開工作：，一是課堂教學(xué)改革；二是實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革；三是課程配套內(nèi)容建設(shè)。
1.課堂教學(xué)改革。在教學(xué)實(shí)踐中，課程建設(shè)小組在課堂教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法以及考核方法上都做了進(jìn)一步的改進(jìn)與完善。
1.1 教學(xué)內(nèi)容：新編排的課堂教學(xué)內(nèi)容如表1所示。
新教學(xué)內(nèi)容編排加強(qiáng)了PLD芯片及編程配置電路介紹，以方便感興趣的學(xué)生課后完成PLD最小系統(tǒng)板設(shè)計(jì)。同時，引入了PLD片上資源應(yīng)用介紹。另外，8051單片機(jī)IP核應(yīng)用很好地將PLD技術(shù)和單片機(jī)聯(lián)系起來。通過Nios II軟核介紹，為學(xué)生今后SOPC嵌入式系統(tǒng)課程學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。新編排的教學(xué)內(nèi)容基本上反映了當(dāng)前PLD主流設(shè)計(jì)技術(shù)。
1.2 教學(xué)方法：該課程面向高年級學(xué)生開設(shè)。學(xué)習(xí)該課程時，學(xué)生都具備了其他編程語言(如c語言、匯編語言等)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)。因此，在PLD硬件描述語言――VHDL語言教學(xué)中并沒有采用逐條語句、逐個語法點(diǎn)講解的教學(xué)形式，而是從實(shí)例講解入手，通過基本電路單元、實(shí)用電路的實(shí)例分析引出基本語法知識及其使用方法的介紹。通過教學(xué)實(shí)踐，反映出該教學(xué)方法效果明顯，同學(xué)不僅很好地掌握了VHDL語言語法知識，更重要的是具備了扎實(shí)的實(shí)用編程能力。
教學(xué)過程中，十分注重學(xué)生系統(tǒng)級電路設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)，建立模塊化設(shè)計(jì)理念。為此，教學(xué)過程中采用了小組競爭學(xué)習(xí)方式。對于一個教學(xué)自然班，在開學(xué)初期，分成若干個設(shè)計(jì)小組(每小組3～5人左右)。在教學(xué)過程當(dāng)中，每個小組會分配一個設(shè)計(jì)課題，在學(xué)期結(jié)束之前，以課堂討論的形式，每個小組完成對設(shè)計(jì)課題的總結(jié)。最后，設(shè)計(jì)課題的評價是由老師和其他小組同學(xué)共同給出。這種具有競爭性質(zhì)的小組學(xué)習(xí)方式，極大地激活了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)主動性。在競爭學(xué)習(xí)過程當(dāng)中，很好地鍛煉了學(xué)生動手能力，更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生小組多人協(xié)同工作和大規(guī)模電路模塊化設(shè)計(jì)的能力。
1.3 考核方法：在新的培養(yǎng)方案中，該課程的課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)是分開獨(dú)立考核的。為了更加客觀公平地反映學(xué)生平時的學(xué)習(xí)情況，課堂教學(xué)總評成績考核由三部分組成的：一是學(xué)生平時的考勤情況，占10％；二是期末筆試成績，占50％；三是平時小組設(shè)計(jì)課題完成情況，占40％。設(shè)計(jì)課題考核由老師和同學(xué)共同完成，老師考核成績占60％，同學(xué)考核成績占40％，考核內(nèi)容主要包括：①設(shè)計(jì)方案是否正確合理；②小組成員工作分配是否合理；③設(shè)計(jì)方法有無獨(dú)特新穎之處：④設(shè)計(jì)報(bào)告是否規(guī)范、正確；⑤總結(jié)陳述和回答問題是否正確；⑥設(shè)計(jì)過程是否認(rèn)真，學(xué)習(xí)態(tài)度是否端正等。
2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革。實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上做了比較大的變動，增加了PLD片上資源應(yīng)用、8051IP核應(yīng)用及Nios II軟核嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)。為了很好地開展實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)室環(huán)境做了改進(jìn)，升級了實(shí)驗(yàn)平臺。另外，對實(shí)驗(yàn)考核方法也做了進(jìn)一步完善。
2.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：新編排的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容如表2所示。
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容根據(jù)需要分為了三個部分：第一部分是基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，內(nèi)容相對簡單，實(shí)驗(yàn)提示性內(nèi)容較多，目的是讓學(xué)生熟悉PLD設(shè)計(jì)流程，以及基本硬件輸入、顯示設(shè)備的驅(qū)動設(shè)計(jì)。第二部分是設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，與課堂教學(xué)內(nèi)容相關(guān)聯(lián)，同時加入了思考性內(nèi)容，目的是讓學(xué)生掌握常見數(shù)字邏輯單元的設(shè)計(jì)方法。其中8051單片機(jī)IP核實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生把本課程和單片機(jī)課程聯(lián)系起來，擴(kuò)大了課程交叉學(xué)習(xí)內(nèi)容。第三部分是綜合性實(shí)驗(yàn)，難度相對較大，需要學(xué)生在本課程基礎(chǔ)上，查閱其他相關(guān)資料思考完成，目的是提高學(xué)生綜合運(yùn)用知識的能力。
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容根據(jù)需要分為了三個部分：第一部分是基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，內(nèi)容相對簡單，實(shí)驗(yàn)提示性內(nèi)容較多，目的是讓學(xué)生熟悉PLD設(shè)計(jì)流程，以及基本硬件輸入、顯示設(shè)備的驅(qū)動設(shè)計(jì)。第二部分是設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，與課堂教學(xué)內(nèi)容相關(guān)聯(lián)，同時加入了思考性內(nèi)容，目的是讓學(xué)生掌握常見數(shù)字邏輯單元的設(shè)計(jì)方法。其中8051單片機(jī)IP核實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生把本課程和單片機(jī)課程聯(lián)系起來，擴(kuò)大了課程交叉學(xué)習(xí)內(nèi)容。第三部分是綜合性實(shí)驗(yàn)，難度相對較大，需要學(xué)生在本課程基礎(chǔ)上，查閱其他相關(guān)資料思考完成，目的是提高學(xué)生綜合運(yùn)用知識的能力。
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容根據(jù)需要分為了三個部分：第一部分是基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，內(nèi)容相對簡單，實(shí)驗(yàn)提示性內(nèi)容較多，目的是讓學(xué)生熟悉PLD設(shè)計(jì)流程，以及基本硬件輸入、顯示設(shè)備的驅(qū)動設(shè)計(jì)。第二部分是設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，與課堂教學(xué)內(nèi)容相關(guān)聯(lián)，同時加入了思考性內(nèi)容，目的是讓學(xué)生掌握常見數(shù)字邏輯單元的設(shè)計(jì)方法。其中8051單片機(jī)IP核實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生把本課程和單片機(jī)課程聯(lián)系起來，擴(kuò)大了課程交叉學(xué)習(xí)內(nèi)容。第三部分是綜合性實(shí)驗(yàn)，難度相對較大，需要學(xué)生在本課程基礎(chǔ)上，查閱其他相關(guān)資料思考完成，目的是提高學(xué)生綜合運(yùn)用知識的能力。
2.2 實(shí)驗(yàn)平臺：課程建設(shè)小組根據(jù)新編排的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容對實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)做了升級，引入了一套新的實(shí)驗(yàn)平臺。該實(shí)驗(yàn)平臺是以ALTERA公司Cyclone系列EPlCl2Q240C8為目標(biāo)下載芯片，等效規(guī)模在30萬邏輯門以上，能夠滿足較大規(guī)模系統(tǒng)設(shè)計(jì)。EPlCl2核心板上配備了常見的通信接口，如VGA口、RS232串口、USB口以及PS／2口等。此外，實(shí)驗(yàn)平臺上還提供了其他豐富的實(shí)驗(yàn)資源，如8字型和米字型數(shù)碼管模塊、LED顯示模塊、16~16點(diǎn)陣模塊、128~32液晶顯示模塊、按鍵及撥碼開關(guān)輸入模塊、話筒輸入及語音輸出模塊、電平調(diào)節(jié)模塊、A／D及D／A轉(zhuǎn)換模塊、EEPROM模塊、單片機(jī)及RS232接口模塊、可調(diào)數(shù)字信號源等。該實(shí)驗(yàn)平全能夠滿足新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的需要，同時也可以用作PLD課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)。
此外，課程建設(shè)小組還設(shè)計(jì)了一套基于CPLD器件MAX7128的最小系統(tǒng)板。該系統(tǒng)板結(jié)構(gòu)簡單，采用交直流雙電源供電方式，提供板上多路數(shù)字信號源，支持USB及ByteblasterlI下載，所有IO引腳對外開放?？捎米鲗W(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽和課后訓(xùn)練需要。
2.3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)與考核：實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容分為三個層次，由易到難?；A(chǔ)性實(shí)驗(yàn)必須全部完成，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生選做6個完成，綜合性實(shí)驗(yàn)選做1個完成。在選擇設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)時，是有相互關(guān)聯(lián)性的。如綜合性實(shí)驗(yàn)選擇“自動樂曲硬件演奏電路設(shè)計(jì)”，那么設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中最好選擇“數(shù)控分頻器設(shè)計(jì)”，因?yàn)闃非布葑嚯娐分械暮诵牟糠质且粋€數(shù)控分頻器。再比如綜合性實(shí)驗(yàn)選擇
“語音采集處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)”，則設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該選擇“ADC0809采樣控制電路及簡易數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)”和“比較器和D／A器件實(shí)現(xiàn)A／D轉(zhuǎn)換功能電路設(shè)計(jì)”，因?yàn)檎Z音采集與回放需要A／D和D／A轉(zhuǎn)換模塊。對于基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)和選做的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生在課內(nèi)時間完成，選做的綜合性實(shí)驗(yàn)在課后完成，但最后必須在實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證通過。對于實(shí)驗(yàn)室，除正常教學(xué)時間外，每周會安排3--4個晚上的開放時間，學(xué)生可以完成課堂外的一些實(shí)踐內(nèi)容。如沒有選做的設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，協(xié)助導(dǎo)師完成的一些科研實(shí)踐內(nèi)容。
為了客觀公正地反映學(xué)生實(shí)踐動手能力，實(shí)驗(yàn)考核由三部分成績組成：第一部分是平時實(shí)驗(yàn)成績，占50％，考查的是基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)和選做的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)完成情況；第二部分是綜合實(shí)踐成線，占30％，主要考查的是選做的綜合性實(shí)驗(yàn)完成情況，也包括課外非選做實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及參與導(dǎo)師科研實(shí)踐的完成情況；第三部分是期末上機(jī)考試成績，占20％，主要考查同學(xué)基礎(chǔ)編程能力。特別強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)，每個實(shí)驗(yàn)的考核還要特別注重實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫。每份實(shí)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)該包括：實(shí)驗(yàn)任務(wù)和要求，實(shí)驗(yàn)原理與方案，實(shí)驗(yàn)電路圖、程序流程圖，程序清單及必要的注釋，仿真測試波形，實(shí)驗(yàn)調(diào)試中出現(xiàn)的問題和解決措施，實(shí)驗(yàn)體會等。