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【關(guān)鍵詞】 C程序設(shè)計教學(xué)改革教學(xué)實(shí)踐
【基金項目】河西學(xué)院教學(xué)研究項目(HXXYJY-2012-020)資助。
【中圖分類號】TP311.52 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089(2014)05-0244-02
《C程序設(shè)計》課程是目前各高校計算機(jī)專業(yè)普遍開設(shè)的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課程,它具有功能強(qiáng)大、效率高、簡潔靈活和可移植性強(qiáng)的特點(diǎn),使其在軟件開發(fā)領(lǐng)域頗受開發(fā)人員的青睞[1]。從目前的教學(xué)情況來看,學(xué)生在學(xué)習(xí)C程序設(shè)計時往往存在著一定的問題,實(shí)際掌握的情況并不太理想。筆者在多年的 C程序設(shè)計教學(xué)的基礎(chǔ)上,總結(jié)經(jīng)驗(yàn),逐漸探索出一些行之有效的教學(xué)改革措施,并進(jìn)行了相關(guān)的實(shí)踐,取得了顯著的成效。
一、C程序設(shè)計教學(xué)存在的突出問題
第一,難入門,C程序設(shè)計前幾章介紹的是運(yùn)算符和表達(dá)式,如果按課本順序來講,這些內(nèi)容足使學(xué)生產(chǎn)生枯燥感,從而慢慢失去對本課程的學(xué)習(xí)興趣;第二,生源的計算機(jī)基礎(chǔ)參差不齊,導(dǎo)致部分學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度緩慢,每次的實(shí)踐任務(wù)在規(guī)定的上機(jī)課內(nèi)難以完成,越積累多,最終可能放棄;第三,教學(xué)案例的選擇和教學(xué)方法的選取不當(dāng),難以提起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;第四,課時不斷壓縮,教學(xué)任務(wù)難以完成,教學(xué)壓力越來越大,不得不減少教學(xué)內(nèi)容,有些學(xué)校甚至把可以稱作C語言精華部分的指針都已經(jīng)取消;第五,考核方式不合理,造成應(yīng)試教育效果,難以達(dá)到能力培養(yǎng)的效果。
二、C程序設(shè)計課程改革與實(shí)踐
(一)上好第一節(jié)課
上好C程序設(shè)計的第一堂課很重要:首先講明C程序設(shè)計的重要性;其次結(jié)合一些生動的C程序?qū)嵗故綜語言強(qiáng)大的功能,使學(xué)生對C語言的學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣并狠下決心;再次 提出該課程的學(xué)習(xí)要求與學(xué)習(xí)方法,給出平時作業(yè)、上機(jī)試驗(yàn)、考試方式等具體要求[2]。
(二)教學(xué)模式改革
C程序設(shè)計教學(xué)模式改革以程序設(shè)計為主線,編程案例為驅(qū)動,培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型專門人才為目標(biāo),注重分析問題、解決問題的能力的培養(yǎng)。該課程要求學(xué)生掌握結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計方的法和步驟,具有閱讀和編寫一定應(yīng)用程序的能力,具有上機(jī)調(diào)試、正確運(yùn)行程序的能力[3]。因此必須以學(xué)生為主體、教師為導(dǎo)向,利用現(xiàn)代化教學(xué)手段,改革《C程序設(shè)計》課程教學(xué)模式; 同時以應(yīng)用型能力培養(yǎng)為導(dǎo)向,制定合理的教學(xué)大綱和教學(xué)計劃,形成一套科學(xué)的課程教學(xué)體系。
(三)理論教學(xué)方法改革
課堂上采用案例教學(xué)和任務(wù)驅(qū)動教學(xué)等教學(xué)方法的有機(jī)結(jié)合,理論聯(lián)系實(shí)際,有針對性地提出恰當(dāng)?shù)纳顚?shí)例,讓學(xué)生在一個個有趣的典型實(shí)例的驅(qū)動下,進(jìn)行教學(xué)活動,引導(dǎo)學(xué)生逐步完成一系列任務(wù),從而掌握了清晰的思路、解決方法和知識的脈絡(luò),并且在完成任務(wù)的過程中,培養(yǎng)了分析問題、解決問題以及程序設(shè)計的能力,同時拓展學(xué)生知識面。
(四)實(shí)踐環(huán)節(jié)改革
1.C程序設(shè)計是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,需要大量的上機(jī)實(shí)踐。由于學(xué)校每周安排的上機(jī)時間僅僅為2小時左右,所以需要學(xué)生在上機(jī)前按照上機(jī)試驗(yàn)的要求,確定解決問題的思路并編寫程序。這樣既鍛煉了學(xué)生獨(dú)立調(diào)試程序的能力,又增強(qiáng)了學(xué)生編程解決較難問題的信心。
2.教師也要認(rèn)真對待每節(jié)上機(jī)課,要細(xì)心組織安排每一次試驗(yàn)內(nèi)容,讓學(xué)生在試驗(yàn)前都有明確的上機(jī)目的和必要的編程準(zhǔn)備。在實(shí)踐過程中,作為教師對于上機(jī)試驗(yàn)內(nèi)容應(yīng)盡量精心設(shè)計,與所學(xué)的課堂知識結(jié)合起來,便于學(xué)生對知識的理解和消化,注重內(nèi)容的實(shí)用性。 同時還要在實(shí)際操作中采用各種辦法克服困難達(dá)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。
3.試驗(yàn)結(jié)束時,學(xué)生按統(tǒng)一要求,提交實(shí)踐程序到FTP,個別試驗(yàn)按老師要求寫試驗(yàn)報告,教師把學(xué)生提交電子文件作為試驗(yàn)報告評分的參考依據(jù)。
(五)提高教師的效能感
教師效能是一種教師對自己的教學(xué)能力和專業(yè)知識能影響和幫助學(xué)生的信念。這種信念表明了教師對本身教學(xué)能力的自信程度。教師效能感通過對教師心理的作用影響教師的教學(xué)及其它行為,并以教師對待學(xué)生的外部行為為教師傳遞教育效能感的必由方式,并最終體現(xiàn)在對學(xué)生學(xué)業(yè)成就和人格等因素的影響上。教師效能感也會影響學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,影響學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)態(tài)度和情緒情感活動。本團(tuán)隊強(qiáng)調(diào)教師必須具有效能感,方能更好的提高教學(xué)質(zhì)量。
(六)教材修訂
當(dāng)前大部分C程序設(shè)計教材是傳統(tǒng)的編排模式,即先介紹入門知識,然后是基礎(chǔ)語法知識、數(shù)據(jù)類型、程序結(jié)構(gòu)、指針、結(jié)構(gòu)體、文件的讀寫。這種方法以知識點(diǎn)為主線,容易陷于語法細(xì)節(jié),使學(xué)生容易判別錯C程序設(shè)計課程的重點(diǎn)。本教學(xué)團(tuán)隊在以趣味性案例為目標(biāo)的前提下重新編寫了C程序設(shè)計教材,該教材以程序設(shè)計為主線,在闡述基本理論的基礎(chǔ)上,組織了大量有趣的生活實(shí)例,每個實(shí)例包含了即將教學(xué)的理論知識。這樣通過大量經(jīng)典實(shí)例講解和實(shí)訓(xùn),使學(xué)生帶著興趣積極努力,不斷培養(yǎng)和提高了學(xué)生的編程能力和創(chuàng)新精神。
(七)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的構(gòu)建
本團(tuán)隊努力構(gòu)建了C 程序設(shè)計教學(xué)網(wǎng)站,該網(wǎng)站充分利用網(wǎng)絡(luò)的開放性、共享性和協(xié)作性等特點(diǎn)和優(yōu)勢,對C程序設(shè)計教學(xué)內(nèi)容重新進(jìn)行規(guī)劃和組織,為學(xué)生創(chuàng)造了一個集知識和趣味于一體的、包括個性化學(xué)習(xí)環(huán)境和協(xié)作式學(xué)習(xí)環(huán)境的開放性網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺。將該課程的大綱、電子教案、教學(xué)進(jìn)度計劃、課件、經(jīng)典程序源代碼以及課外學(xué)習(xí)資料等教學(xué)資源上傳到網(wǎng)站,為學(xué)生營造了一個自主學(xué)習(xí)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,將教學(xué)延伸到課堂外。這樣學(xué)生既可以利用教學(xué)資源自主學(xué)習(xí),還可以使用Email、QQ或 論壇等方式與教師進(jìn)行交流,完全避免了時空限制,以達(dá)到更好的教學(xué)效果。
(八)改革單一的考核方式
本學(xué)院對C程序設(shè)計考核不再采用僅僅筆試的形式,而是筆試和機(jī)試相結(jié)合。與傳統(tǒng)的筆試相比,上機(jī)考試可以考核學(xué)生實(shí)際上機(jī)調(diào)試程序的能力,考核分析問題,編程解決問題的綜合能力,督促學(xué)生真正掌握程序設(shè)計課程的精髓。
三、近六年的期末平均成績分析
筆者將本院計算機(jī)專業(yè)近六年的C程序設(shè)計課程的期末考試成績進(jìn)行了整理(每年選本屆第一個班整理成績),C程序設(shè)計課程期末考試中各項考核的平均成績,按時間順序分析發(fā)現(xiàn)盡管每年參加C程序設(shè)計考試的學(xué)生不同,但總體成績大體呈現(xiàn)穩(wěn)步上升,尤其是上機(jī)考試成績在逐步提高,甚至出現(xiàn)超出筆試成績的情況,這說明本團(tuán)隊對C程序設(shè)計課程的教學(xué)改革與實(shí)踐取得初步成效,應(yīng)用能力培養(yǎng)的結(jié)果逐漸凸顯,諸多情況完全符合我校應(yīng)用性本科建設(shè)的要求;筆試成績盡管有所提高,但不太顯著,說明學(xué)生的理論知識點(diǎn)掌握基本穩(wěn)定。
本團(tuán)隊實(shí)施以上改革措施后,學(xué)生不僅對C程序設(shè)計課程有了極大的學(xué)習(xí)興趣,而且程序設(shè)計思想和編程能力有了明顯的提高。總之,教師應(yīng)精心選擇并鉆研教材,把教材和學(xué)生實(shí)際相結(jié)合,再運(yùn)用靈活多樣的教學(xué)方法和恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)手段,使教學(xué)過程最優(yōu)化。C程序設(shè)計教學(xué)改革應(yīng)該重視理論與實(shí)踐相結(jié)合,在今后的教學(xué)過程中將不斷地去完善。
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作者簡介:
祁昌平,男,(1976-),碩士,副教授,2013年國家青年骨干訪問學(xué)者,主要研究方向?yàn)槟J阶R別、人工智能、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等。
關(guān)鍵詞:C語言程序設(shè)計實(shí)踐教學(xué);課時統(tǒng)一化;小組競賽;網(wǎng)絡(luò)平臺
中圖分類號:G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)51-0224-02
在21世紀(jì)信息技術(shù)時代,大學(xué)生不能只滿足于會用辦公軟件。為了迎接新世紀(jì)的挑戰(zhàn),無論計算機(jī)專業(yè)還是非計算機(jī)專業(yè)的學(xué)生,都應(yīng)當(dāng)學(xué)習(xí)C程序設(shè)計課程,并且把它當(dāng)作進(jìn)一步學(xué)習(xí)與應(yīng)用計算機(jī)的基礎(chǔ)。C語言作為一種程序設(shè)計語言,它功能強(qiáng)大、使用靈活方便、應(yīng)用面廣、目標(biāo)程序效率高、可移植性好,既具有高低級語言的許多優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn),適用于編寫系統(tǒng)軟件,又能方便地用來編寫應(yīng)用軟件[1,2]。因此,C語言程序設(shè)計作為第一門計算機(jī)語言教學(xué)顯得尤為重要,且實(shí)際上它也日益受到各個高校的重視。然而,當(dāng)今大學(xué)生在學(xué)習(xí)這門課程的過程中卻出現(xiàn)了各種問題,如學(xué)不會、不想學(xué)、聽不懂,這些問題逐漸地惡性循環(huán),致使這門課程沒有完全發(fā)揮出價值,形同虛設(shè)。所以,我們亟需大家探討并發(fā)現(xiàn)問題,解決問題。
一、實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)狀
C語言程序設(shè)計作為一門計算機(jī)基礎(chǔ)教育課程,已經(jīng)在各高等院校開設(shè),現(xiàn)各高校普遍采用板書或多媒體講解概念、語法、教材,然后讓學(xué)生上機(jī)操作,這種方式存在弊端,致使大部分學(xué)生只能讀懂程序而不會編寫程序,甚至一部分學(xué)生變成程序代碼的“搬運(yùn)工”,與我們的教學(xué)目的背道而馳。根據(jù)目前的教學(xué)狀況,C語言程序設(shè)計的教學(xué)存在以下一些問題。
1.學(xué)生的參與度不夠。在傳統(tǒng)的教學(xué)中,教師采用的是全板書形式,如今,多媒體普及,教師又改為全多媒體教學(xué)[3]。實(shí)際上,多媒體就是節(jié)省板書時間,但依然是教師照本宣科地講,學(xué)生一頭霧水地聽這種陳舊的模式。一味地采取“填鴨式”教學(xué),從頭講到尾這樣被動的課堂,學(xué)生就是一名觀眾,沒有參與到學(xué)習(xí)與思考中來,正因如此,學(xué)生注意力不集中成為一件高頻率事件,等學(xué)生再集中注意力回歸課堂,會發(fā)現(xiàn)對教師的話已經(jīng)是不知所云,所以為了保證學(xué)生高效率聽課,一定要讓學(xué)生參與其中。
2.理論與實(shí)踐脫節(jié)。現(xiàn)在,大多數(shù)高校普遍存在的一個問題是課時總量不夠,時間安排也不適當(dāng),表現(xiàn)在師資力量匱乏,教學(xué)班級多,教學(xué)任務(wù)繁重。以筆者所在的學(xué)校為例,一個學(xué)期理論課共42個授課課時,26個上機(jī)實(shí)驗(yàn)課時,加上各種節(jié)假日,上課的時間少之更少。C語言程序設(shè)計是長期的、逐步深入的教學(xué)過程,依照現(xiàn)在的教學(xué)任務(wù)設(shè)置,教師要想按照考試大綱要求進(jìn)行講解,就只能加快教學(xué)進(jìn)度,顧不上對實(shí)踐內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)講解,結(jié)果導(dǎo)致學(xué)生的實(shí)際操作能力偏低,但若全部進(jìn)行機(jī)房實(shí)踐,又不利于學(xué)生掌握基本理論。而且,為了教學(xué)課程的安排,通常學(xué)生的上機(jī)實(shí)驗(yàn)課會比理論課晚兩天左右,甚至周一理論課,周五才安排上機(jī)操作,不能將實(shí)驗(yàn)與課堂教學(xué)環(huán)節(jié)很好地進(jìn)行連貫,導(dǎo)致理論與實(shí)踐的嚴(yán)重脫節(jié)[4]。
3.實(shí)踐與應(yīng)用太少。學(xué)以致用是學(xué)生學(xué)習(xí)的最終要求,我們的教學(xué)目的是讓學(xué)生可以運(yùn)用所學(xué)的知識讀懂程序、編寫程序,然后去解決實(shí)際問題,而現(xiàn)在高校的大部分學(xué)生做不到這一點(diǎn)。目前,多數(shù)高校的學(xué)生學(xué)習(xí)C語言程序設(shè)計這門課程的學(xué)習(xí)方法非常不到位,即在課堂上,學(xué)生僅僅翻開教材,盯著講臺聽課;在上機(jī)課上,學(xué)生也只是按照課本照搬程序。除此之外,在課余時間,學(xué)生們不鞏固復(fù)習(xí)教材,也不看程序,更不會自己編寫代碼。如此下去,他們的實(shí)踐能力不僅不會提高,反而極大地降低了他們對C語言程序設(shè)計的學(xué)習(xí)興趣。
4.實(shí)踐未得到及時反饋。由于課時緊張,教師不能將學(xué)生上交的實(shí)踐報告或上機(jī)操作的實(shí)驗(yàn)結(jié)果及時地反饋給學(xué)生本人,以致于學(xué)生不能在第一時間對自己的錯誤或疑惑有進(jìn)一步的了解與解決,造成學(xué)生盲目地學(xué)習(xí),甚至不學(xué)習(xí)。但等到課堂上,教師也不能占用大部分時間去點(diǎn)評學(xué)生的實(shí)踐結(jié)果而耽誤課程的進(jìn)展。另外,新的知識點(diǎn)講完就會有新的練習(xí)內(nèi)容,如此積累,工作量繁雜,學(xué)生對之前編程的細(xì)節(jié)也會慢慢忘記,更重要的是程度較落后的學(xué)生會出現(xiàn)知識的缺陷,長此下去,學(xué)習(xí)困難的打擊會使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣急劇下降。
二、教學(xué)方法
要解決上述問題,我們就要緊緊抓住學(xué)生的實(shí)踐鍛煉,重視實(shí)踐教學(xué),明確實(shí)踐教學(xué)方法,才能使我們的教學(xué)目標(biāo)達(dá)到事半功倍的效果。
1.課時統(tǒng)一化,采用多種方式考察。既然由于課時原因,全理論授課與全上機(jī)操作導(dǎo)致學(xué)生的參與度不夠,理論與實(shí)踐脫節(jié),我們可以統(tǒng)一課時,即我們的C語言程序設(shè)計課程全部在機(jī)房授課。如今,機(jī)房設(shè)施完備,軟硬件已足夠完善,我們可以選擇在機(jī)房授課,利用機(jī)房的多媒體與黑板,講解理論知識,遇到需要學(xué)生動手的地方,可以讓學(xué)生及時地動手操作。教師完全不用擔(dān)心在授課時,學(xué)生玩電腦游戲影響聽課,我們可以遠(yuǎn)程控制桌面,實(shí)時控制學(xué)生的電腦,進(jìn)行各種操作,提高學(xué)生的聽課效率。同時,系統(tǒng)還可以自動統(tǒng)計出勤率,比點(diǎn)名更加快捷,具有實(shí)時的監(jiān)督作用。另外,教師再也不用擔(dān)心學(xué)生由于近視問題而看不清多媒體屏幕。其次,這種機(jī)房授課以多種方式對學(xué)生學(xué)習(xí)狀況進(jìn)行考察,例如提出問題法、糾錯獎勵法、學(xué)生演示法、小測試法……提出問題法是指教師提出一些重點(diǎn)或難點(diǎn)問題,由學(xué)生來回答;糾錯獎勵法指教師給出某個算法或程序讓學(xué)生去發(fā)現(xiàn)其中的錯誤并糾正,最快找出的學(xué)生給予小小的獎勵,如一張精美的書簽、一句鼓勵的話語等;學(xué)生演示法指的是找一名學(xué)生到教師端編寫一個小程序或某個算法中的易錯點(diǎn),以此找出學(xué)生的通病,引起大家的注意;小測試法是在課堂最后十分鐘左右給學(xué)生發(fā)放一份提前寫好的試題,兩到三題即可,可以按照計算機(jī)二級等級考試模式編寫,學(xué)生提交,系統(tǒng)直接核對,省時省力。這樣多種方式進(jìn)行考察,真實(shí)地反映學(xué)生對該節(jié)課的掌握程度,也讓教師真正了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,以便進(jìn)一步開展教學(xué)工作。
2.小組競賽法,模擬各種編程競賽。為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)學(xué)生的動手實(shí)踐能力,可以采用小組競賽的方法來加強(qiáng)學(xué)生對C語言課程的學(xué)習(xí)。整個班級可以自由分組,兩到三個人一組,教師布置相應(yīng)的編程題目,要求學(xué)生在規(guī)定的時間內(nèi)上交,由教師來評分,選出程序最清晰、代碼更簡練的一組。在學(xué)期中后期,學(xué)生擁有一定的基礎(chǔ)和能力的情況下,可使其參與評選過程,通過評選人員相互交流討論,在提高被評學(xué)生編程能力的同時使參評學(xué)生也有所提高,即所謂的“教學(xué)相長”。除了進(jìn)行班級內(nèi)小組競賽,還可以進(jìn)行班級之間、專業(yè)之間集體賽。依然是先在班級中進(jìn)行初選,再經(jīng)過層層選拔與淘汰,指出各方的優(yōu)缺點(diǎn),最終評出優(yōu)秀、良好等。獎項不是重點(diǎn),關(guān)鍵在于讓學(xué)生都參與到實(shí)踐活動中來。通過以上各種形式的競賽,可以提升學(xué)生對C語言的學(xué)習(xí)興趣和編程能力。
3.網(wǎng)絡(luò)交流法,建立多種網(wǎng)絡(luò)平臺。伴隨網(wǎng)絡(luò)化時代的到來,教師可以通過多種網(wǎng)絡(luò)平臺與學(xué)生交流、互動,及時指出并解決問題。如教師可以給每個班建立一個QQ討論組、微信群,如果學(xué)生在課下時間有難題或者對課堂上的知識點(diǎn)有疑問,可以在第一時間通過網(wǎng)絡(luò)交流平臺和教師取得聯(lián)系,以此使得“教學(xué)課堂”在時間和地域上得到無限制的延續(xù)。另外,通過網(wǎng)絡(luò)平臺,教師還可以給每個年級建立公共郵箱、論壇,用來分配任務(wù)、布置作業(yè)、共享教學(xué)資源等。更重要的是,教師可以把一些實(shí)踐或?qū)嶒?yàn)發(fā)到網(wǎng)上,對學(xué)生的作品進(jìn)行網(wǎng)上點(diǎn)評,把優(yōu)秀的程序分享給大家,同時指出學(xué)生的不足之處,到網(wǎng)上,學(xué)生自行查收,及時地給學(xué)生反饋。另外,這些平臺還可以作為學(xué)生們的“討論網(wǎng)”,大家自由交流各自的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)與學(xué)習(xí)心得,成為學(xué)生在線學(xué)習(xí)交流、在線測試的途徑。通過各種網(wǎng)絡(luò)平臺,使教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生的交流不受時間的限制、地點(diǎn)的約束,由學(xué)生自主地選擇學(xué)習(xí),從而解決教學(xué)時間不充足的問題,消除教師與學(xué)生之間在時間和空間上的距離感,進(jìn)一步方便學(xué)生及時解決疑惑,及時得到反饋,取得更有效的學(xué)習(xí)效果。
本文探索的一些方法和改革創(chuàng)新是優(yōu)缺點(diǎn)共存的。研究發(fā)現(xiàn),采用以上多種方法相結(jié)合,一環(huán)扣一環(huán)的教學(xué)組織與管理,能保證學(xué)生學(xué)到一定的知識。沒有最棒的方法,只有最適合自己的方法,我們做的就是盡可能給予學(xué)生指導(dǎo),建立良好的學(xué)習(xí)氛圍。但是,如果學(xué)生對自己不負(fù)責(zé)任,學(xué)生之間存在相互包庇、幫忙完成實(shí)驗(yàn)上機(jī)報告等問題,將影響整個教學(xué)效果。所以,教師要特別關(guān)注這些學(xué)生,經(jīng)常鼓勵、輔導(dǎo)他們,督察學(xué)習(xí)情況,特殊情況特殊處理,引導(dǎo)和幫助他們找到自己的學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)習(xí)方法。C語言程序設(shè)計成為越來越多高校學(xué)生選擇的課程,也是全國計算機(jī)等級考試的選擇之一。我們要緊跟時代的步伐,不斷更新教學(xué)內(nèi)容,分析和探討C語言程序設(shè)計教學(xué)過程中存在的問題,進(jìn)行教學(xué)方法的改革,適應(yīng)時代需要,做好十足的準(zhǔn)備去迎接未來的挑戰(zhàn)。
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【關(guān)鍵字】高職 Java程序設(shè)計 雙證制
【中圖分類號】G【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A
【文章編號】0450-9889(2012)12C-
0166-02
目前,我國軟件工程師的人才需求不斷增多,2011年,我國軟件產(chǎn)業(yè)人才需求達(dá)120萬人,全國Java技術(shù)人才的缺口應(yīng)該在60萬人左右。未來5年內(nèi),隨著開源技術(shù)的迅速發(fā)展,Java人才供不應(yīng)求,國內(nèi)許多軟件開發(fā)企業(yè)不惜花費(fèi)大量的時間與資金培訓(xùn)Java軟件開發(fā)人員。在這種背景下,為了適應(yīng)企業(yè)的需要,提升畢業(yè)生的就業(yè)率,國內(nèi)的許多高職院校都競相開設(shè)了Java程序設(shè)計課程,為計算機(jī)專業(yè)的人才培養(yǎng)尋求新的突破口。由于Java語言的實(shí)踐性和開發(fā)環(huán)境的特殊性,如何在傳統(tǒng)軟件開發(fā)人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)上,采用先進(jìn)的教學(xué)方法與手段,提高教學(xué)效果,成為近幾年教育界普遍關(guān)注和研究的熱點(diǎn)。
一、高職Java軟件人才培養(yǎng)現(xiàn)狀
Java程序設(shè)計2005年獲教育部計算機(jī)基礎(chǔ)課程指導(dǎo)委員會指定為核心課程。高職院校軟件技術(shù)專業(yè)、計算機(jī)應(yīng)用專業(yè)、通信技術(shù)專業(yè)根據(jù)培養(yǎng)計劃紛紛開出與Java技術(shù)相關(guān)的課程。大部分院校以面向?qū)ο蠹夹g(shù)、Java程序設(shè)計、Web技術(shù)為核心課程構(gòu)建課程體系,根據(jù)不同專業(yè)的特點(diǎn)選擇數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫原理等課程作為擴(kuò)展課程,根據(jù)企業(yè)需求動態(tài)調(diào)整課程內(nèi)容,實(shí)施項目教學(xué)。但是,經(jīng)過幾年的實(shí)踐,仍然存在這樣的問題:教師在教學(xué)過程中過度重視理論知識的講授,忽視學(xué)生應(yīng)用能力和實(shí)際動手能力的培養(yǎng);課堂教學(xué)與企業(yè)的需求嚴(yán)重脫節(jié);教學(xué)中對關(guān)鍵知識點(diǎn)和應(yīng)用能力要求模糊,理論與實(shí)踐環(huán)節(jié)沒有做到環(huán)環(huán)相扣;在實(shí)訓(xùn)過程中,多數(shù)項目還停留在模擬實(shí)現(xiàn)階段,缺乏軟件項目實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié);對于教學(xué)與實(shí)訓(xùn)效果,評價體系不健全,學(xué)生質(zhì)量監(jiān)控體系和學(xué)習(xí)過程的支持體系不完善。出現(xiàn)這樣的問題,部分原因在于多數(shù)高職院校的課程實(shí)施仍然沒有完全脫離學(xué)科教學(xué)的影響,專業(yè)課程設(shè)置依然由基礎(chǔ)理論、專業(yè)理論、專業(yè)技術(shù)課程三部分組成。這樣的設(shè)置雖然在一定程度上體現(xiàn)出高職的人才培養(yǎng)目標(biāo),但在實(shí)施過程中沒有真正合理協(xié)調(diào)這三類知識的比重,沒有把握好知識“夠用”“必須”“實(shí)用”的標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致學(xué)生只是泛泛而學(xué),不能精通一項技能,影響專業(yè)人才的培養(yǎng)。
二、高職Java程序設(shè)計課程建設(shè)的總體思路和建設(shè)目標(biāo)
針對當(dāng)前高職院校Java程序設(shè)計課程教學(xué)中存在的問題,我們在市場調(diào)研與崗位需求的基礎(chǔ)上提出了課程建設(shè)的總體思路和建設(shè)目標(biāo)。
高職Java程序設(shè)計課程建設(shè)總體思路是:以課程內(nèi)容的建設(shè)為主線,關(guān)注Java語言的發(fā)展動態(tài),動態(tài)調(diào)整課程內(nèi)容;根據(jù)企業(yè)需求,不斷完善Java程序設(shè)計課程體系,加大實(shí)踐教學(xué)力度,采用先進(jìn)的教學(xué)手段和教學(xué)方法,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性;充分利用網(wǎng)絡(luò)平臺和教學(xué)資源庫,促進(jìn)學(xué)生鞏固知識。
在明確課程建設(shè)思路的基礎(chǔ)上,確定建設(shè)目標(biāo)是:通過理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生掌握J(rèn)ava基本知識,掌握程序設(shè)計的基本方法,適應(yīng)企業(yè)崗位技術(shù)需求。
三、Java程序設(shè)計課程教學(xué)改革措施
高等職業(yè)教育在服務(wù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時,人才需求呈現(xiàn)多元化、多層次發(fā)展趨勢。職業(yè)教育要適應(yīng)經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展需要,必須加快人才的創(chuàng)新能力培養(yǎng),在人才培養(yǎng)的過程中不斷優(yōu)化教學(xué)改革。課程改革是高等職業(yè)教育的重點(diǎn)和難點(diǎn)。高職課程體系改革以培養(yǎng)高技能應(yīng)用型人才為根本任務(wù),以培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用能力為主線,設(shè)計和構(gòu)建人才培養(yǎng)方案及課程、教學(xué)內(nèi)容體系。
(一)課程建設(shè)中內(nèi)容的合理收集與選擇
課程內(nèi)容建設(shè)是Java程序設(shè)計課程建設(shè)的核心,課程內(nèi)容的建設(shè)主要包括內(nèi)容的動態(tài)更新和內(nèi)容的局部調(diào)整。Java的開源特性要求課程內(nèi)容建設(shè)者不斷更新課程內(nèi)容,網(wǎng)絡(luò)為Java語言的最新材料搜集提供了便利。在SUN公司被收購前,通過登陸其主頁可以取得JDK(Java開發(fā)工具包)的最新版本,獲取最新研究成果的電子文檔,了解Java語言的最新發(fā)展動態(tài)。現(xiàn)在,可以通過搜索引擎搜索Java語言內(nèi)容的電子材料,以取得Java語言的最新內(nèi)容。對于Java語言內(nèi)容的選擇,要考慮到內(nèi)容的基礎(chǔ)性、前沿性、先進(jìn)性和完整性。高職教育以培養(yǎng)學(xué)生的動手能力為主,兼顧理論知識講授。在進(jìn)行Java語言內(nèi)容的選擇后,以市場為導(dǎo)向,圍繞已經(jīng)積累的內(nèi)容和所選擇的內(nèi)容,對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行局部調(diào)整,不斷完善相應(yīng)的教材、資源庫建設(shè)。
(二)Java程序設(shè)計教學(xué)模塊的劃分
高職院校的培養(yǎng)目標(biāo)是:面向生產(chǎn)、服務(wù)和管理一線,培養(yǎng)具有一定理論知識和較強(qiáng)實(shí)踐能力的的實(shí)用型、技術(shù)型、高級技能型專門人才。作為計算機(jī)類與電子類專業(yè)的核心課程,高職程序設(shè)計課程的教學(xué)目標(biāo)可以歸納為:一是理解和掌握J(rèn)ava語言的基本語法和語義,以及面向?qū)ο蟮幕靖拍睿莆諛?biāo)準(zhǔn)程序和小應(yīng)用程序的開發(fā)方法;二是熟練使用JCreator、Eclipse等平臺從事應(yīng)用程序開發(fā);三是培養(yǎng)學(xué)生良好的編程習(xí)慣;四是了解軟件開發(fā)的基本流程與格式規(guī)范。根據(jù)這些目標(biāo)我們可以把程序設(shè)計課程的教學(xué)內(nèi)容劃分為基礎(chǔ)模塊、技能訓(xùn)練模塊、綜合應(yīng)用模塊等三個大模塊。其中,基礎(chǔ)模塊包括Java開發(fā)環(huán)境、語言基礎(chǔ)等內(nèi)容;技能訓(xùn)練模塊包括數(shù)組、類、多線程等內(nèi)容;綜合應(yīng)用模塊包括面向?qū)ο蟮脑O(shè)計、繪圖程序設(shè)計、圖形界面設(shè)計等內(nèi)容。每個模塊下又再細(xì)分為具體相應(yīng)的子模塊,不同的子模塊設(shè)有相應(yīng)的課題,完成不同的教學(xué)目標(biāo)。教師在教學(xué)過程中可以根據(jù)專業(yè)技能要求取舍課題,并在教學(xué)中不斷更新。
(三)高職Java程序設(shè)計課程體系構(gòu)建
Java課程在高職院校電子信息類專業(yè)的教學(xué)中占有非常重要的地位,如何構(gòu)建Java課程體系,提高學(xué)生就業(yè)競爭力,是當(dāng)前高職院校計算機(jī)專業(yè)課程改革中的一個重要研究課題。目前國內(nèi)許多高職院校的Java課程體系主要包括:Java程序設(shè)計、JSP技術(shù)、J2EE架構(gòu)技術(shù)等。我們可以根據(jù)市場人才需求變化確定課程體系構(gòu)建,以Java技術(shù)為核心制訂課程體系,構(gòu)建課程設(shè)計、教學(xué)安排、師資配備、培訓(xùn)效果等四個模塊的標(biāo)準(zhǔn)。其中,課程設(shè)計是核心部分,由基礎(chǔ)與高級兩個模塊構(gòu)成。在Java SE、Java EE、JavaME、Java 類認(rèn)證課程體系中增加Java開源解決方案, 補(bǔ)充MySql數(shù)據(jù)庫、Struts、Hibernate、Spring等開源技術(shù),介紹Web與Ajax等熱點(diǎn)技術(shù)。采用P(Project 項目)+ E(Experience)+ T(Technology)的模式進(jìn)行教學(xué),學(xué)生在項目實(shí)踐中積累經(jīng)驗(yàn)。具體方法可以結(jié)合案例教學(xué)、項目驅(qū)動等教學(xué)方法,模擬企業(yè)工作的流程進(jìn)行軟件項目開發(fā),進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生掌握J(rèn)ava基本知識和基本技能,以及利用各種手段獨(dú)立解決問題的能力。
(四)構(gòu)建“雙證制”教學(xué)模式,突出技術(shù)應(yīng)用能力培養(yǎng)
近年來,計算機(jī)類專業(yè)畢業(yè)生遇到了前所未有的就業(yè)困難,學(xué)生對口就業(yè)率大約為54%左右。通過市場調(diào)研反饋回來的信息,隨著企業(yè)“藍(lán)領(lǐng)”人才規(guī)模的擴(kuò)大,具備一定的專業(yè)理論基礎(chǔ)知識,同時又具有職業(yè)技能資格證書的應(yīng)用型人才更受用人單位的青睞。因此,高職院校電子信息類專業(yè)構(gòu)建了完備的實(shí)踐教學(xué)保障體系,試行畢業(yè)證+職業(yè)技能資格證的“雙證制”教學(xué)模式,突出專業(yè)特色,提高畢業(yè)生的競爭能力。
“雙證制”教學(xué)模式促進(jìn)人才培養(yǎng)過程中各個要素充分發(fā)揮其功效,緊扣學(xué)生和用人單位的需要,把教學(xué)的各個環(huán)節(jié)緊密銜接,有利于技能型人才的成長。為了確保這種教學(xué)模式的順利實(shí)施,我們必須做好下面三個方面的工作。
1.制定好相配套的教學(xué)計劃。教學(xué)計劃是人才培養(yǎng)目標(biāo)和規(guī)格的具體保障,是辦學(xué)“定向”和“定位”的重要依據(jù)。要保證“雙證制”教學(xué)模式的順利實(shí)施,我們要聘請IT企業(yè)的工程技術(shù)人員參與教學(xué)計劃制定,按照以能力為中心的指導(dǎo)思想,以“必需”和“夠用”為度設(shè)置理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)時數(shù),將職業(yè)技能取證的理論內(nèi)容與專業(yè)課程的教學(xué)緊密結(jié)合。
2.構(gòu)建設(shè)施齊全、功能配套的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)基地。功能完善的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)基地是實(shí)施雙證制教學(xué)的重要保障,高職院校針對Java程序員職業(yè)崗位構(gòu)建一套完整的實(shí)踐教學(xué)體系。在自身構(gòu)建好實(shí)驗(yàn)基地的基礎(chǔ)上,與社會上的知名企業(yè)合作,尋找合理的合作方式,構(gòu)建校外實(shí)訓(xùn)基地,使實(shí)踐教學(xué)和理論教學(xué)得到有機(jī)結(jié)合,為學(xué)生職業(yè)技能的提高提供有力的保障。
3.構(gòu)建完善的實(shí)踐教學(xué)保障體系。為了保證“雙證制”教學(xué)的順利實(shí)施,可以構(gòu)建系主任、教研室主任、實(shí)訓(xùn)教師三級實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)管理責(zé)任制的實(shí)踐教學(xué)保障體系。在實(shí)踐教學(xué)的過程中,制定項目任務(wù)書,按要求進(jìn)行考核,不斷強(qiáng)化理論和技能訓(xùn)練,確保實(shí)踐教學(xué)的順利開展。
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【基金項目】廣西新世紀(jì)高教教改工程2011年立項項目(2011JGB296)。
摘 要: 教師要提高《C語言程序設(shè)計》教學(xué)質(zhì)量,必須依據(jù)教學(xué)目標(biāo),對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重新組織梳理;用案例教學(xué)、項目驅(qū)動教學(xué)等手段豐富教學(xué)方法;構(gòu)建多元考核評價體系。從而在實(shí)踐中取得良好效果。
關(guān)鍵詞: 教學(xué)改革 《C語言程序設(shè)計》 組織結(jié)構(gòu) 教學(xué)方法
1.引言
《C語言程序設(shè)計》是高校計算機(jī)專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程,在計算機(jī)專業(yè)的課程體系中占有極其重要的地位。一方面C語言是學(xué)生接觸的第一門專業(yè)類課程,是培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)興趣的起點(diǎn)。另一方面,C語言是其他很多核心專業(yè)課的先修課程,如數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計算機(jī)圖形學(xué)等。所以C語言的掌握水平在很大程度上決定了學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)知識的掌握,直接影響后續(xù)課程的學(xué)習(xí)效果和專業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)。所以如何提升教學(xué)質(zhì)量,讓學(xué)生確確實(shí)實(shí)地學(xué)好這門課程,是教學(xué)改革的目的和指導(dǎo)方向。
2.改革教學(xué)內(nèi)容組織結(jié)構(gòu)
《C語言程序設(shè)計》的主要內(nèi)容包括語法基礎(chǔ)、控制結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)類型、數(shù)組、函數(shù)、指針、結(jié)構(gòu)體與共用體、文件等。近年來因?yàn)閷W(xué)校培養(yǎng)方案的改革,很多專業(yè)課程課時都被壓縮。C語言現(xiàn)有學(xué)時滿足不了把所有知識點(diǎn)都教授給學(xué)生的教學(xué)要求。改革內(nèi)容組織結(jié)構(gòu)就很有必要,首先要明確課程教學(xué)目標(biāo)。《C語言程序設(shè)計》的課程教學(xué)目標(biāo)要求學(xué)生掌握C語言的基本概念、語法和程序設(shè)計的常用方法;領(lǐng)會結(jié)構(gòu)化、模塊化程序設(shè)計的基本思想;通過編程訓(xùn)練,熟練使用編程工具編寫和調(diào)試程序;在課程學(xué)習(xí)的過程中,形成良好的編程風(fēng)格和程序設(shè)計思維方式,提高分析問題及通過設(shè)計程序解決實(shí)際問題的能力,為專業(yè)課程體系中后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。依據(jù)教學(xué)目標(biāo),把教學(xué)內(nèi)容分為三個層次。
3.改革教學(xué)方法
3.1教學(xué)手段的改革
C語言的課堂內(nèi)容多是抽象的理論,對大多數(shù)學(xué)生來說枯燥無味。首先,教師可以通過研討和網(wǎng)絡(luò)資源,向優(yōu)秀教師學(xué)習(xí),不斷提高自身能力。其次,整合資源制作優(yōu)秀的教學(xué)課件,既要體現(xiàn)新的教學(xué)方法,又要現(xiàn)實(shí)教學(xué)內(nèi)容的層次性。再次,充分利用現(xiàn)代教育技術(shù),把教學(xué)資源放在網(wǎng)絡(luò)上,供學(xué)生自行調(diào)用,也可在網(wǎng)上給學(xué)生答疑。最后,以案例教學(xué)、分組討論等方式豐富課堂教學(xué)方法,不單純依賴多媒體教學(xué)。
3.2實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,可采用“項目驅(qū)動,分層教學(xué)”的方法。
項目驅(qū)動教學(xué)是整個實(shí)驗(yàn)教學(xué)圍繞一個工程項目進(jìn)行,逐步拓展實(shí)訓(xùn)項目和設(shè)計,將每一個階段的學(xué)習(xí)作為項目的一部分完成,最后課程結(jié)束時,完成一個小型系統(tǒng)程序的建立。
通過實(shí)驗(yàn)?zāi)軌驅(qū)崟r了解學(xué)生的內(nèi)容掌握及編程能力。在教學(xué)過程中,由于個體差異的存在,學(xué)生在內(nèi)容掌握和編程應(yīng)用方面會有較大差異。針對這種現(xiàn)狀,就需要應(yīng)用“分層教學(xué)”。對基礎(chǔ)好的學(xué)生,可以多給一些深入的實(shí)驗(yàn)題目,而對基礎(chǔ)不好的學(xué)生,就要幫助其弄懂、掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容。
3.3多元的考核評價體系
課程考核評價分為兩部分:過程考核和期終考核。過程考核就是平時成績,依據(jù)學(xué)生的出勤、日常表現(xiàn)、課后作業(yè)、實(shí)驗(yàn)報告、測驗(yàn)和項目完成情況和完成質(zhì)量對學(xué)生進(jìn)行考核,占總成績的60%,期終考核是以卷面考試方式檢測學(xué)生對于所有知識點(diǎn)的綜合掌握情況,占總成績的40%。
4.結(jié)語
通過本學(xué)期的教學(xué)實(shí)踐,課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果都得到很好的改善,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。學(xué)生的編程能力和課程內(nèi)容掌握水平都有明顯提高,取得長足發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
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一、“以賽代練”學(xué)習(xí)模式概述
“以賽代練”的模式包括選定項目、參考規(guī)則、程序設(shè)計、成果交流、活動反思等過程,是以分組競技的形式完成學(xué)習(xí)任務(wù)。“賽”顧名思義就是機(jī)器人競賽,把機(jī)器人競賽作為學(xué)生的學(xué)習(xí)目的,把比賽規(guī)則作為學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo),學(xué)生根據(jù)自身的學(xué)習(xí)能力來細(xì)化規(guī)則,制定教學(xué)的重難點(diǎn),循序漸進(jìn)地完成任務(wù)。例如,光感傳感器對機(jī)器人循跡來說是核心的元件,所以在教學(xué)光感元件時,針對基礎(chǔ)知識比較薄弱的學(xué)生制定的初始目標(biāo)為運(yùn)用一個光感走黑線,針對基礎(chǔ)相對較好的學(xué)生制定的目標(biāo)為運(yùn)用兩個、三個、四個、五個光感來循跡,并對比、總結(jié)不同光感數(shù)量對循線技能的影響。“練”是指練習(xí)、操作,學(xué)生按照既定的學(xué)習(xí)目標(biāo)設(shè)計算法編譯程序,整個過程中學(xué)生不斷地發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,反復(fù)操作。例如,在機(jī)器人足球比賽中,機(jī)器人是通過光感傳感器來判斷進(jìn)攻與防守區(qū)的,由于傳感器在機(jī)器人底部離地面有一定的距離,空隙的大小直接影響了測量回值,針對這一問題,學(xué)生們經(jīng)過反復(fù)地實(shí)驗(yàn)操作,設(shè)計出用“裙子”進(jìn)行遮光,降低了不同環(huán)境下光的強(qiáng)度對光感的影響。“以賽代練”即賽中做,賽中學(xué)。學(xué)生在解決問題時能夠?qū)W會整體構(gòu)思、設(shè)計開發(fā),并能夠針對項目主題主動研究、動手實(shí)踐,享受主動學(xué)習(xí)的樂趣,同時學(xué)會合作,共同體會成功與失敗,進(jìn)而成長為一個能適應(yīng)社會需要的人才。
二、“以賽代練”學(xué)習(xí)模式建構(gòu)
1.選定項目,分組競技首先組成學(xué)習(xí)小組(兩人為一組),學(xué)生們要相互了解,為合作學(xué)習(xí)創(chuàng)設(shè)一個良好的氛圍,分組采用異質(zhì)分組的原則。例如,機(jī)器人循跡比賽主要考查機(jī)器人循跡線路以及走完全程需要的時間,兼顧穩(wěn)定的外觀與性能。分組時教師可以將建模能力強(qiáng)的學(xué)生與編程能力強(qiáng)的學(xué)生進(jìn)行搭配,優(yōu)勢互補(bǔ)。
2.解讀規(guī)則,制定目標(biāo)同一項目不同組別的學(xué)生進(jìn)行規(guī)則解讀時,各組根據(jù)自身原有的知識基礎(chǔ)以及學(xué)習(xí)能力的不同制定不同的學(xué)習(xí)目標(biāo)。機(jī)器人學(xué)習(xí)目標(biāo)的確定不外乎兩個方向:一是機(jī)器人硬件的使用,包括馬達(dá)控制模塊、超聲波傳感器、光電傳感器以及聲控等;二是程序語句的運(yùn)用,如循環(huán)語句、條件判斷語句等。在此過程中,教師扮演“旁觀者”的角色,充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位,但針對學(xué)生的共性問題要及時作出提示與引導(dǎo)。例如,當(dāng)學(xué)生開始使用RoboEXP機(jī)器人快車軟件設(shè)置馬達(dá)“前進(jìn)”與“后退”的時候,特別容易混淆馬達(dá)模塊的“正轉(zhuǎn)”與“反轉(zhuǎn)”的概念,機(jī)器人的結(jié)構(gòu)是任意搭建的,相同設(shè)置的馬達(dá)模塊安裝在機(jī)器人左側(cè)或右側(cè)會產(chǎn)生不同的效果。學(xué)生經(jīng)過多次嘗試,教師進(jìn)行適當(dāng)提示,學(xué)生形成一個默認(rèn)的習(xí)慣,就是用馬達(dá)模塊圖標(biāo)來確定“馬達(dá)模塊轉(zhuǎn)動的方向”與“機(jī)器人的方向”之間的關(guān)系,馬達(dá)模塊“正轉(zhuǎn)”能使機(jī)器人“前進(jìn)”;馬達(dá)模塊“反轉(zhuǎn)”能使機(jī)器人“后退”。
3.設(shè)計算法,編譯程序確定學(xué)習(xí)目標(biāo)后,小組成員將分頭查找資料,擊破各難點(diǎn)。學(xué)生自主學(xué)習(xí)嘗試機(jī)器人控制程序的算法設(shè)計與編譯,遇到問題時小組內(nèi)部交流,教師也可以幫助學(xué)生解決在機(jī)器人編程中遇到的難題。教師由知識傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)的引導(dǎo)者,學(xué)生的角色由被動的接受者變?yōu)橹鲃拥奶骄空摺T谧闱蝽椖恐校瑢W(xué)生們發(fā)現(xiàn)了一個技術(shù)難題。在賽場上,用綠色和淺綠色區(qū)分場地左右兩邊,但是兩種綠色非常接近,使用灰度傳感器檢測的時候,檢測值只有2到3的差距,這意味著在激烈的比賽中,機(jī)器人很容易出現(xiàn)誤判,學(xué)生很難寫出有針對性的策略。場地檢測問題成為比賽的一個瓶頸,那么如何解決這個問題呢?一開始,學(xué)生總在程序方面去想辦法,遲遲不能突破,后來,有的組想到了用統(tǒng)計的方法來解決問題,既然兩種顏色的差值不夠明顯,那么我們可以增加樣本的數(shù)量,14或者24個樣本一起檢測,這樣區(qū)分度就明顯了。問題終于得到了解決,但仍舊不夠理想,當(dāng)機(jī)器人從一個色塊運(yùn)動到另一個色塊的時候,明明是在不同區(qū)域,但平均值卻是兩種顏色的中間值,仍會有誤差、誤判等情況發(fā)生,最終我們升級了這一段程序的設(shè)計,仍采用統(tǒng)計學(xué)的方法,但改為在程序中統(tǒng)計出現(xiàn)不同顏色的頻率,每采樣十次,做一次判斷。后來,學(xué)生在程序中使用統(tǒng)計學(xué)的次數(shù)越來越多,也越來越嫻熟,他們開始有目的地統(tǒng)計攻門次數(shù)、控球時間、射門概率等,一些概率學(xué)和統(tǒng)計學(xué)的知識教師都不知道,但學(xué)生們卻能通過查找資料自主學(xué)習(xí),筆者感受到了他們無窮的潛力。2對2機(jī)器人足球比賽,機(jī)器人的排兵布陣尤為重要,或一攻一防或同時進(jìn)攻,根據(jù)不同的策略編譯不同的程序。在實(shí)踐過程中學(xué)生發(fā)現(xiàn)了很多問題,尤其是兩種策略的對決,一攻一防隊在進(jìn)攻方面明顯比較薄弱;兩攻隊的進(jìn)攻能力很強(qiáng),但球在自己區(qū)域的時候防守缺陷卻很嚴(yán)重。有沒有一種策略能夠解決這些問題呢?學(xué)生們經(jīng)過多次嘗試后,最終將兩種策略優(yōu)化整合,即先將場地分成一定的區(qū)域,每個機(jī)器人各自負(fù)責(zé)一片區(qū)域,只要球位于自己的區(qū)域內(nèi),就享有踢球的優(yōu)先權(quán),反之則協(xié)助進(jìn)攻或者防守。這種方法并沒有明確的分工,也互不侵犯,大大提高了機(jī)器人活動的效率。
4.以賽代練,成果交流學(xué)生通過組與組之間的比賽,發(fā)現(xiàn)對手的優(yōu)點(diǎn),反思自己作品存在的問題。以賽代練強(qiáng)調(diào)的不僅是學(xué)生以比賽的形式完成任務(wù),更是要讓他們通過比賽更清楚地認(rèn)識到自己的不足。比賽只是查漏補(bǔ)缺的過程,整個過程中學(xué)生必須認(rèn)識到自己是任務(wù)的主體,從而調(diào)動學(xué)習(xí)積極性。