应用技术型院校计算机导论课程教学方法改革,本文是教学方法有关论文范文数据库跟计算机导论和应用技术和教学方法方面论文范文数据库.
教学方法论文参考文献：
摘 要：针对计算机导论课程教学过程中存在的教学方法单一、教学过程设计不合理等问题,结合应用技术型院校学情实际,提出根据教学内容设计教学过程、选取教学方法的观点,并通过典型案例说明了这种观点.课程教学实践表明该种思想是正确的和合理的,适合应用技术型院校的教学实际.
关键词：计算机导论；教学方法；教学过程设计
中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）16-0152-03
一、引言
计算机导论课教学内容几乎涉及到计算机学科的各个知识领域,每一部分内容对于毫无专业基础的学生来讲都是全新的,而应用技术型院校的学生普遍来讲学习热情不高、学习基础较差,因此,如何针对该类院校学情实际,搞好计算机导论课程的教学,以促进学生进行专业学习的积极性,是应用技术型院校计算机导论课教学亟待解决的问题.
目前计算机导论课程教学而言,存在以下一些问题：从教学内容上看,有的院校将计算机操作知识作为主要教学内容,有的将计算机主要专业课的综合作为主要教学内容[1].显然,第一种内容组织模式与计算思维的教育理念是相悖的,但是第二种内容组织模式也普遍存在知识覆盖面不合理,知识层次把握不准确,知识融合不够等问题.从教学方法上看,任课教师对教学过程的研究和思考较少,对教学方法缺乏创新,基本采用单一的课堂教学方式[2-3],没有根据具体的教学内容设计相应的教学过程,教学方法缺乏针对性,导致学生很难理解所讲授的内容,使学生对专业学习产生为难情绪.因此,无论是教学内容还是教学方法均不符合应用技术型院校学情,文献[4]就课程教学内容构建做了系统和全面的阐述,本文着重从“如何教”的方面提出了相应的改进措施和方法,以调动学生进行专业学习的积极性.
二、相应的改进措施和方法
(一)优化教学内容
周以真教授提出的计算思维[5]的教育理念统一了教育界对计算导论课的作用的认识,本文结合应用技术型院校的学情,将计算机导论课的教学目标确定为：使学生认知计算机系统,培养学生应用计算机解决问题的思维方法,揭示计算机学科所蕴含的计算思维思想.
从该种教学目标出发,以“程序”为主线,将课程教学内容划分为4个模块,10个教学单元.这4个模块是程序执行、程序运行、程序设计与软件开发、计算机网络；10个教学单元是信息的机器表示、信息的机器存储与运算、计算机结构及其工作原理、操作系统的基本功能、高级语言与编译程序、算法与数据结构、软件工程方法、数据库与数据库系统、计算机网络系统.为使核心教学内容得到更好地贯彻,在上述教学内容基础上,增设了“计算机与计算机系统”教学单元,其教学目的是使学生获得对计算机、计算机系统以及计算机学科宏观认识和总体了解.
(二)改进教学方法
贯穿整个教学过程最为重要的就是教学方法,教学方法的选择应具有多样性和灵活性.针对教学过程中暴露出的教学方式单一的问题,本文在分析和研究学生的心理特点后,提出了以学生为中心,以教学内容为导向,在教学过程中运用与之相适应的教学方法.根据该门课程教学内容的特点,采用了讲授式教学法、问题引领式教学法、案例驱动式教学法、引导启发式教学法、类比教学法、专题讨论式教学法等.对于计算机和计算机系统这部分内容,通过引导启发方式逐步使学生了解计算机的作用和基本组成；对于信息的机器表示这部分内容,利用编码类比阐述计算机中数的编码,使学生更加容易理解信息的编码；对于计算机结构及其工作原理这部分内容,采用“质疑———解答”的方式使学生始终带着问题在听课,从而揭示出计算机各主要部件的作用和构成,以及计算机的工作原理.算法和数据结构这部分内容,采用案例驱动式教学方法,通过案例将算法以及算法与数据结构之间的关系揭示出来；对于操作系统这部分内容,采用问题引领式教学法,通过不断地质疑———解答方式揭示出操作系统的主要基本功能,这种方法可以引发学生思考,激发学生求知；对于数据库与数据库系统这部分内容,采用生活中的实例来说明数据库在人类生活中的应用需求,从而引起学生对数据库的关注.
(三)强化教学设计
为了激发学生的学习兴趣,不仅需要对教学方法进行精心选择,而且需要对教学过程进行精心设计.本文以教师为主导,学生为主体的教学模式,将教学方法有效地融入教学过程中,使教学过程设计更贴近该类院校的学情,从而调动学生学习兴趣.下面以计算机网络及其硬件组成为例说明对教学内容是如何组织的.如果开始就讲授什么是计算机网络,对于毫无专业基础的新生来讲会感到晦涩难懂.通过利用学生能够感受到生活中的例子,如高速公路网来类比讲授这部分内容,学生接受起来要容易得多.针对这部分教学内容,教学过程设计如下：（1 ）通过“引导”方式,询问学生是否见过高速公路网络.（2）由任课教师讲述高速公路网络是由城市以及连接两个城市之间的高速公路组成的.（3）通过“启发”方式,询问学生高速公路网络中的城市相当于计算机网络中的什么？连接两个城市的高速公路相当于网络中的什么？从而给出计算机网络的初步概念.（4）通过质疑-解答方式,询问“为什么要将分布在不同地点的计算机连接起来呢？”,从而揭示出计算机联网的目的是什么,使学生获得对这个概念完整的理解.（5）澄清了计算机网络这个概念之后,进一步讲解计算机网络的硬件组成.到目前为止,学生显然理解了计算机网络是由计算机（在网络中称之为主机）和传输介质组成的,除此之外还包括网络接口设备和网络互连设备.这部分内容的讲解也采取理论联系生活的方式,比如网络接口设备中的Modem,学生也不感到陌生,当然对于毫无生活基础可以借鉴的内容如Hub,它既作为网络连接点,又起到信号放大作用,Hub这两个作用讲解起来也不是难事.由上述过程可知,每一个教学环节是紧密结合的,将类比、引导和启发等教学方法有效地融合在教学过程中,形成了环环相扣的教学过程.
三、典型案例讨论与效果分析
(一)数据结构与算法
教学目标：了解算法的描述工具,完整地理解算法的概念、掌握简单问题的算法描述,训练学生运用计算机解决计算问题的思维方法.
教学过程设计：
第一环节：提出问题,计算1+2+3+4…10
学生1回答：逐项累加求和
学生2回答：1+2+3+4…10等于（1+10）×5等于55
由教师带领学生分别给出这两种解决方案的算法,然后引导启发方式给出算法的初步概念.
算法1：
S1：计算1+2得到3；
S2：将第一步得到的结果（即1+2）与3相加得到6；……
S9：将第8步得到的结果（即1+2+…+9）与10相加得到55.
算法2：
S1：将原式变形为（1+10）+（2+9）+（3+8）+（2+9）+（3+8）等于5×11；
S2：计算5×11；
S3：输出运算结果.
通过这两个算法,帮助学生理解什么是算法,并简单说明这两种算法的优劣.但是,第二种方法只适合有规律的数据序列,如果对于没有规律可循的数据序列,如何求和呢？从而引出第三种解决方案.
算法3：
S1：S←0,i←1；
S2：S←S+i；
S3：i←i+1；
S4：i≤n,转S2；否则,输出S.
利用流程图来描述该算法,在描述过程中直接讲解了这种描述工具.以该种解决方案再次重申算法的概念,并着重讲解算法的特性.
第二环节：阐述算法与数据结构之间的关系前边所给出算法概念是不完整的,还需要揭示出算法与数据结构之间的关系,从而使学生更完整地理解算法.
以{23,9,45,12,65,73}这样一个随机数据序列为例,其顺序存储结构和链式存储结构如图2、图3所示.
顺序存储如下：
由图可见顺序存储结构和链式存储结构是不一样的,那么在执行某一操作时,有什么区别吗？比如删除45这项操作,对于顺序表来说是使用下标访问方式,在删除了45这个元素后需要将后面的所有元素全部向前移动；而对于链表,没有顺序的概念,要想删除45这个元素,只需要将前一个结点9的指针指向被删除点的下一个结点12的头指针即可.由此可见,两种算法是不同的.尽管是同一组数据,其存储结构不同,算法也不同.
教学反思：这样组织教学由浅入深、循序渐进、逐步给出算法的初步概念,算法的完整概念,不仅容易使学生理解算法的概念,而且还使学生了解到了数据还存在多种存储表示.通过这种教学内容设计,使教学目的变得非常明确,并且利用这个教学目的将不同知识领域的内容融合为一体,有利于学生计算机学科知识框架的形成.通过不断设计算法来揭示算法概念的过程,同时也达到了训练学生运用计算机解决问题的思维方法.
(二)操作系统基本功能
教学目标：使学生理解操作系统的基本功能,从而达到对操作系统的概念理解.
教学过程设计：
1.师生互动：
同学们使用过Windows操作系统吗？
双击程序图标意味着什么？
双击程序图标之后程序被调入到哪了？
双击程序图标之前程序存放在哪？以什么形式存放？
程序被调入到内存之后又是如何被管理和控制执行的？
这样组织教学内容将学生熟悉的生活实践有效地融入到教学当中,使抽象问题变得简单化了,容易被学生理解和接受.
2.学习新知：通过质疑方式,导入这部分教学内容,然后再通过解答方式,逐个阐述操作系统的存储管理、CPU管理、文件管理等功能.学生理解了操作系统的基本功能后,就容易理解操作系统这个概念了.
下面以文件管理为例,说明这部分教学内容是如何设计的.
提出问题：图书馆有上百万册图书,如果将这些图书杂乱地堆放在一起,会是什么情形呢？让你去找一本书会变得十分艰难.如果将数以万计的文件随便地堆放在一起,和图书一样,查找一个文件也会变得十分困难.因此,必须要按照某种机制将文件管理起来.
教学反思：操作系统这部分内容是专业教育的核心基础课,也是难点课程之一,大多学生会操作但对其原理理解不甚了解.就双击程序图标这个操作而言,几乎人人都会操作,但是如果专业教育仅仅是使学生学会这种操作,教学就失去了意义.因此采用以上教学设计,环环相扣不断提出问题,启发引导学生思考,从而更好地让学生理解什么是操作系统,操作系统能实现哪些功能,如何对计算机进行管理.
四、结束语
在计算机导论课程教学实施过程中,根据不同教学内容的特点,有针对性地设计其教学过程,采用恰当的教学方法及教学手段,解决了其教学方法单一以及教学过程设计不合理的问题.通过部分教学过程设计给出了如何针对教学内容设计教学过程的思路,并通过教学实践对文中提出的观点进行了验证.通过教学实践表明：学生上课积极性变高,旷课率明显下降,教学效果也有了较大提升.
参考文献：
[1]毛嘉莉,李明东,赖晓风,董文.基于计算思维的《计算机导论》课程改革实践[J]. 西华师范大学学报(自然科学版),2012,35(1).
[2]赵玉艳,赵生慧.应用型本科院校计算机导论课程教学方法研究[J].蚌埠学院学报,2012,1(3).
[3]刘云翔,周兰凤,石艳娇,马智娴,柏海芸,李晓丹.基于应用型人才培养“计算机导论”教学方法探讨[J].福建电脑,2016,(1).
[4]付燕宁.计算机导论课程教学内容的优化与整合[J].计算机教育,2016,(6).
[5]Jeannette M.Wing.Computational Thinking [J].Communicationsof ACM,2006,(3).
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