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摘要:針對(duì)工科研究生課程教學(xué)的特點(diǎn)及教學(xué)要求，為解決傳統(tǒng)教學(xué)模式中存在的不足，將項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)和案例教學(xué)的思想引入工科研究生程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)，是取得良好教學(xué)效果的有效途徑之一。通過以案例教學(xué)為中心的項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)的實(shí)施，將書本的理論知識(shí)與工程實(shí)際密切聯(lián)系起來，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，改善了教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞:程序設(shè)計(jì);案例教學(xué)法;教學(xué)內(nèi)容;教學(xué)方法

1引言

在我國(guó)目前高等教育的模式中，工科研究生計(jì)算機(jī)專業(yè)知識(shí)的培養(yǎng)主要在本科階段，一般認(rèn)為研究生的計(jì)算機(jī)專業(yè)知識(shí)已經(jīng)能夠支撐其專業(yè)學(xué)習(xí)與應(yīng)用的需要[1-2]。但從研究生教學(xué)實(shí)踐看，研究生的計(jì)算機(jī)專業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備是參差不齊的。在鄭州大學(xué)工科研究生教育環(huán)節(jié)當(dāng)中，“C++、Java程序設(shè)計(jì)”是非常重要的學(xué)位課。研究生通過學(xué)習(xí)和掌握這門課程，可以與專業(yè)知識(shí)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、開發(fā)和應(yīng)用。在傳統(tǒng)程序設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)中，以教師講為主線的教學(xué)沖淡了以學(xué)生學(xué)為主體的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)[3]。一名優(yōu)秀的教師是辛勤的灌溉者，優(yōu)秀的教學(xué)方法則是科學(xué)的培育方式，二者缺一不可。案例教學(xué)法便是這個(gè)科學(xué)的“培育方式”，它是由美國(guó)哈佛商學(xué)院所倡導(dǎo)的一種以案例為基礎(chǔ)的教學(xué)法[4]。通過讓學(xué)生對(duì)問題解決過程的研究與發(fā)現(xiàn)來進(jìn)行學(xué)習(xí)，使學(xué)生能在必要的時(shí)候回憶出并應(yīng)用這些知識(shí)與技能[5]。所以案例教學(xué)法非常適合于培養(yǎng)分析、綜合及評(píng)估能力等高級(jí)智力技能。在一些西方國(guó)家中案例教學(xué)法廣泛地應(yīng)用于高等教育中，很多學(xué)校通過舉辦案例教學(xué)知識(shí)講座、優(yōu)秀案例推選、新媒體互動(dòng)版式設(shè)計(jì)案例以及案例教學(xué)成果展示等來促進(jìn)案例教學(xué)的發(fā)展[6]。根據(jù)近年針對(duì)工科研究生在計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)教學(xué)中的實(shí)踐探索，本文提出一種以案例教學(xué)為中心的項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)模式，在每一個(gè)教學(xué)模塊都運(yùn)用一個(gè)實(shí)用系統(tǒng)的開發(fā)案例作為學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)技術(shù)的實(shí)戰(zhàn)項(xiàng)目。案例選擇不片面追求大規(guī)模和高復(fù)雜性，而是力求典型，使案例和知識(shí)相輔相成，有機(jī)聯(lián)系，形成整體，使知識(shí)講解更直接具體，有針對(duì)性和目的性，有利于學(xué)生的接受和掌握。

2案例教學(xué)法內(nèi)涵

案例教學(xué)是國(guó)內(nèi)外目前比較流行的一種教學(xué)方法，被普遍應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、管理學(xué)和法學(xué)等學(xué)科的教學(xué)。案例教學(xué)模式是一種互動(dòng)式的教學(xué)方法，以對(duì)案例的分析和解決問題為主線，圍繞案例的問題進(jìn)行思考、分析、討論和交流，激發(fā)學(xué)生的求知欲，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，使學(xué)生主動(dòng)地思考，掌握其原理和方法，教師適時(shí)引導(dǎo)和評(píng)判，讓學(xué)生充分討論并發(fā)表各自的見解，最后推導(dǎo)出結(jié)論。通過案例教學(xué)法在Java程序設(shè)計(jì)教學(xué)中的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)啟發(fā)式教學(xué)，更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與的積極性，同時(shí)，有利于學(xué)生掌握理論知識(shí)，并運(yùn)用知識(shí)解決軟件開發(fā)中的實(shí)際問題，提高學(xué)生綜合解決問題的能力。

3基于案例教學(xué)的課程內(nèi)容建設(shè)

案例教學(xué)法不僅是一種教學(xué)方法，更是一種課堂教學(xué)改革的新嘗試，還是一種教育理念與方法的更新。運(yùn)用案例教學(xué)法的目的是建立一種全新的課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)，創(chuàng)造一種全新的學(xué)習(xí)方式，以提高學(xué)生的綜合素質(zhì)與能力為目的，切實(shí)提高教學(xué)質(zhì)量，改善教學(xué)效果。

3.1課程特點(diǎn)

Java程序設(shè)計(jì)課程是鄭州大學(xué)工科研究生必修的計(jì)算機(jī)技術(shù)課程。課程教學(xué)呈現(xiàn)出如下特點(diǎn)：

3.1.1知識(shí)點(diǎn)繁多

傳統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)教學(xué)過程中也通過使用各種例題來講解和說明語法和知識(shí)點(diǎn)，但教學(xué)方法還存在諸多不足，例如“老師講、學(xué)生學(xué)”的單向式教學(xué)模式，重語法、輕思維能力培養(yǎng)，或者把案例教學(xué)等同于教學(xué)案例，沒有掌握案例教學(xué)的本質(zhì)，學(xué)生學(xué)完該課程以后知識(shí)點(diǎn)零散，缺乏系統(tǒng)性，不具備良好的軟件開發(fā)能力。因此我們必須轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，進(jìn)一步研究面向研討型課程的案例教學(xué)模式。

3.1.2實(shí)踐性強(qiáng)

作為計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程，很大程度上決定學(xué)生從事軟件開發(fā)的水準(zhǔn)以及學(xué)習(xí)新知識(shí)適應(yīng)科技不斷發(fā)展的社會(huì)能力，學(xué)生要達(dá)到“具有一定的技術(shù)基礎(chǔ)、設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一定功能的程序及計(jì)算機(jī)設(shè)備（軟硬件）操作能力”的能力要求，課程教學(xué)需具備較強(qiáng)的實(shí)踐性。

3.1.3較高地位

學(xué)生計(jì)算機(jī)知識(shí)儲(chǔ)備量的大小、程序設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的多寡很大程度上取決于程序設(shè)計(jì)課程的質(zhì)量和收效。作為工科研究生的學(xué)位課程，程序設(shè)計(jì)課程具有重要的地位，后期要和專業(yè)知識(shí)相結(jié)合協(xié)助導(dǎo)師完成縱向和橫向課題，教學(xué)內(nèi)容的定位與實(shí)施十分重要。

3.2案例教學(xué)法的運(yùn)用

案例教學(xué)的結(jié)構(gòu)與實(shí)施目的，通過對(duì)案例教學(xué)法的研究，以及對(duì)程序設(shè)計(jì)課程特點(diǎn)的分析，結(jié)合案例教學(xué)法的思想來實(shí)現(xiàn)程序設(shè)計(jì)課程的改進(jìn)。體現(xiàn)在如下方面：

3.2.1以學(xué)生為中心

在教學(xué)中使用案例，要選擇適合的案例。所有的案例都是以學(xué)生為中心編寫的，教學(xué)是以學(xué)生掌握知識(shí)為目的。有的案例著眼于算法設(shè)計(jì)，有的案例著眼于過程推理，有的案例著眼于界面設(shè)計(jì)，有的案例著眼于系統(tǒng)測(cè)試，不同的著眼點(diǎn)反映了編寫者不同的意圖，服務(wù)于不同的教學(xué)目的，自然也會(huì)帶來不同的教學(xué)效果。案例教學(xué)的目標(biāo)是啟發(fā)學(xué)生對(duì)項(xiàng)目問題的思考、爭(zhēng)論和進(jìn)一步探索，基于問題和探索問題是這種教學(xué)方法的核心特點(diǎn)，問題既是教學(xué)的起點(diǎn)，又是學(xué)生進(jìn)入程序設(shè)計(jì)體系的切入點(diǎn)。問題使學(xué)生產(chǎn)生疑惑、對(duì)合適的目標(biāo)和方向產(chǎn)生解決問題的強(qiáng)烈愿望；使學(xué)生積極主動(dòng)思考，尋求適合自己解決問題的思路和方式，并在老師和同學(xué)的幫助下最終優(yōu)質(zhì)地解決問題，獲得滿足感和成就感。

3.2.2多樣性為條件

多樣性為條件是指教學(xué)目標(biāo)為根本目的，開拓學(xué)生的思維、激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性為最終目的，內(nèi)容和方式視情況被賦予多樣性。結(jié)合案例教學(xué)思想的程序設(shè)計(jì)課程不像傳統(tǒng)教學(xué)對(duì)案例分析的片面教條，避免對(duì)程序設(shè)計(jì)思路和解決問題方法的單一，充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)合力和創(chuàng)新力。

3.2.3以思考和討論為手段

孔子曰：“三人行，必有我?guī)熝?rdquo;“吾常三省吾身”“溫故而知新，可以為師也”。程序設(shè)計(jì)課程的特點(diǎn)決定計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生需要不斷地思考和討論來學(xué)習(xí)和鞏固所學(xué)知識(shí)和技能。思考和討論將貫穿于計(jì)算機(jī)學(xué)生的整個(gè)大學(xué)生活和未來從事的工作。基于案例教學(xué)的程序設(shè)計(jì)課程對(duì)思考和討論的要求更高，只有勤思考，多討論，實(shí)現(xiàn)與老師同學(xué)的互動(dòng)，將傳統(tǒng)教學(xué)中的師生單線聯(lián)系轉(zhuǎn)變?yōu)殡p向和多向聯(lián)系才能取得優(yōu)質(zhì)的教學(xué)成果，培養(yǎng)出優(yōu)秀的學(xué)生。在結(jié)合案例教學(xué)思想的程序設(shè)計(jì)課程中，存在多次互動(dòng)的過程，每次互動(dòng)都能幫助學(xué)生理解問題，掌握知識(shí)，不斷擴(kuò)大信息面，并調(diào)節(jié)自我認(rèn)識(shí)，發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，逐步深入思考。

4案例教學(xué)運(yùn)用到程序設(shè)計(jì)課程的預(yù)期

通過案例介紹程序設(shè)計(jì)的基本概念、發(fā)展歷程、計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，讓學(xué)生在歷史長(zhǎng)河的漫游中體會(huì)和感受計(jì)算機(jī)技術(shù)的意義與偉大，了解程序設(shè)計(jì)能力的重要；通過案例分析了解Java語言概述、Java數(shù)據(jù)類型與運(yùn)算符、Java流程控制語句、Java面向?qū)ο缶幊碳夹g(shù)等。通過具體需求案例介紹程序設(shè)計(jì)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，使學(xué)生理解程序設(shè)計(jì)是指設(shè)計(jì)、編制、調(diào)試程序的方法和過程，程序設(shè)計(jì)是目標(biāo)明確的智力活動(dòng)。程序是軟件的本體，在軟件研究中，程序設(shè)計(jì)的工作非常重要。通過我要去買飯，買到飯是我想要的結(jié)果，而解決這個(gè)問題的過程我們需要幾個(gè)步驟。就簡(jiǎn)單的步驟來說：第一步找到想要的飯館，第二步挑選自己想要的飯菜，第三步付費(fèi)結(jié)賬。簡(jiǎn)單來說，如果具體到每個(gè)人的生活環(huán)境，解決這個(gè)問題的步驟還要多一些。剛才那三個(gè)步驟是用文字表述的程序，也就是自然語言，這也是程序。程序是解決問題的方法步驟，解決買飯問題的步驟就是買飯的程序。如果用計(jì)算機(jī)能理解的語言表述出來，那個(gè)程序變身為計(jì)算機(jī)語言程序。程序就是解決問題的方法步驟或者既定方式。編程就是將解決問題的方法步驟寫出來。而計(jì)算機(jī)編程便是用計(jì)算機(jī)能理解的語言將其方法步驟寫出來。通過編程實(shí)例學(xué)習(xí)編程技術(shù)解決實(shí)際問題，使學(xué)生掌握一門實(shí)用的編程語言并運(yùn)用該技術(shù)設(shè)計(jì)和開發(fā)一個(gè)具備一定功能的程序來實(shí)現(xiàn)特定的需求，在教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)選擇開發(fā)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)該程序功能。例如：C、C++、Java，這三種編程語言因?yàn)椴煌男枨蠖邪l(fā)。通過編程實(shí)例讓學(xué)生討論和思考三種語言的不同，運(yùn)用不同語言解決相同的問題所需要的開銷，從而發(fā)現(xiàn)Java與前兩者相比的優(yōu)勢(shì)在于可移植性強(qiáng)，對(duì)于系統(tǒng)和硬件要求不高。只要有Java虛擬機(jī)，它幾乎可以在任何機(jī)器上運(yùn)行，而C和C++是沒有這種特性的。

5總結(jié)

案例教學(xué)不是灌輸知識(shí)，而是訓(xùn)練大腦，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)造能力和綜合解決問題能力；教師在案例設(shè)計(jì)時(shí)需要把學(xué)生學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)作為教學(xué)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，案例設(shè)計(jì)要指向高階學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)（綜合、應(yīng)用、評(píng)估、創(chuàng)造），需要考慮如何幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)和思維，如何通過教師自己的認(rèn)知結(jié)構(gòu)幫助學(xué)生在頭腦中構(gòu)建認(rèn)知模型；案例教學(xué)改革是范式變革，是傳統(tǒng)教學(xué)模式從以教師為中心轉(zhuǎn)向以學(xué)生為中心的教學(xué)模式，從以教師教為主轉(zhuǎn)向以學(xué)生學(xué)為主，與之相應(yīng)的學(xué)校的教學(xué)組織和教學(xué)制度也應(yīng)改革，以支持案例教學(xué)改革的順利進(jìn)行；案例教學(xué)改革需要教師以所教課程為對(duì)象進(jìn)行教學(xué)學(xué)術(shù)研究，即用學(xué)術(shù)的方式做教學(xué)研究，使研究成果達(dá)到必要的學(xué)術(shù)水平。

參考文獻(xiàn)

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作者:王振飛 單位:鄭州大學(xué)信息工程學(xué)院