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關鍵詞:OWL;相似度;本體
中圖分類號:TP301.6文獻標識碼:A文章編號:1007-9599 (2012) 05-0000-02
一、引言
本體可以提供強大的知識表示方法,是信息檢索領域中的重要內容。傳統的本體概念相似度計算方法大多采用特定于描述語言的通用推理服務來進行匹配,這些方法忽略了概念的語義信息。在概念檢索或語義查詢系統的實驗過程中,利用本體對領域知識進行建模,使查詢結果滿足語義方面的匹配,避免了基于關鍵字進行簡單查詢的局限性,在構建基于本體的語義信息檢索系統的過程中,提高了查詢結果的準確率和召回率。
二、本體描述語言OWL
OWL(Web Ontology Language)是語義Web中本體描述語言的標準。OWL在資源描述框架RDF(Resource Description Framework)的基礎上,添加了更多的語義結構的聲明,從而對RDF進行了擴展。OWL語言建立在描述邏輯DL(Description Logic)的基礎上,因此OWL具備良好的知識表示能力和機器推理能力。領域知識本體可以做如下定義:
Onto=(V,C,P,H,R) (1)
其中:V表示概念詞匯集,C表示本體概念,P表示屬性,H表示層次,R表示概念之間的關系。
分析OWL語言中描述元素,對于基于語義特征的概念相似度計算方法非常重要。OWL語言中有四類不同的語義描述元素:
第一類描述元素用于定義本體中實體集合,主要包括類Class和實例Instance。
第二類描述元素用于生成一個本體的特征集合,包括描述本體實體的類層次描述元素和屬性特征描述元素以及其他各種約束的描述元素。
第三類是用于描述實體之間,以及特征之間的異同關系的描述元素。
第四類是本體中的補充性的描述元素,以及現有算法尚不能有效支持的特征。
三、基于本體的概念相似度計算
(一)屬性相似度
在現實世界中,事物可以由各種屬性來進行描述和分類,屬性的相似度可以通過兩個概念屬性集合的相似程度來進行計算。
其中,Ci∩Cj表示概念Ci與概念Cj的相同屬性集合;Ci-Cj表示在概念Ci中存在而概念Cj不存在的屬性集合;Cj-Ci表示在概念Cj中存在而在概念Ci中不存在的屬性集合,α,β,γ為調節權重參數,且α>β=γ。
(二)語義層次距離
本體作為一種知識表示模型,其所包含的概念、屬性和關系可以通過有向圖的形式進行表示,節點表示概念,邊表示關系,概念之間的語義距離可以表示為概念節點之間最短路徑邊的數目,用 表示。語義相似度和語義距離之間存在如下對應關系:
1.兩個概念間的語義距離為0時,其相似度為1;
2.兩個概念間的語義距離為無窮大時,其相似度為0;
3.兩個概念間的語義距離越大,其相似度越小。
在本體中,如果兩個概念的語義距離相同,那么概念的語義相似度由它們所處的層次決定,所處的層次越深,其所對應的語義相似度越高,反之則相反。
其中,h為本體有向圖的最大深度,L為概念Ci和Cj之間有向邊的數量。考慮到層次深度對語義相似性的影響,同時,層次深度也能判斷出兩個概念的上下位關系。綜合考慮語義距離和層次深度,可以使用樹形結構來對本體進行表示.
其中,hi和hj分別表示概念Ci和Cj在本體樹中的深度; 表示本體樹的最大深度; 為調節參數,對系統所需的相似度進行動態調節,表示本體樹中深度和廣度對概念相似度的影響。
(三)基于屬性和語義距離的柔性相似度
本體概念的相似度要綜合考慮概念的屬性以及概念之間的關系,它們對概念的相似度具有重要的影響。綜合考慮概念的屬性和層次關系對概念相似度的影響,對公式進行權重調整,得到領域本體中兩個概念的相似度計算模型.
其中, 是權重系數。由于概念相似度的主觀性較強,因此對于不同的服務請求,可以通過權重系數的調節來決定本體概念的屬性和層次關系對相似度的影響,從而確定系統所需要的相似度閾值。概念相似度的變化趨勢是一種線形關系,參數的取值會影響相似度的大小,但是對概念的相似順序沒有影響。
(四)算法描述
給定相似度算法sim(Ci,Cj),該算法最主要的工作是計算兩個概念的相似度。相似度算法描述如下:
第一步:預處理。構建相似度矩陣A,提供任意兩個概念之間的相似度度量,其中Aij=sim(Ci,Cj)。顯式定義所有的等價概念和反義概念的概念元素集合,賦值為1和0,在相似度矩陣A中,除了能被初始化的元素,其它每個概念的取值都與中參數取值有關的,因此,對同一個概念,可能得出不同的相似度,設定相似度的取值區間為(0,1)。
第二步,解析本體文件,并抽取出本體中的類、實例和屬性,并根據其在本體樹中所處位置設置參數構建特征向量,向量的相似性反映了本體中的類、實例和屬性的相似程度。
第三步,計算概念之間的特征向量的公共屬性和差異屬性,并根據實際需要,設定概念差異的參數。
四、實驗
本體概念相似度,即依賴于概念屬性的相似程度,又依賴于本體概念的層次關系。概念的相似屬性越多,說明兩個概念越相似。而概念的層次關系反映了領域專家對概念的層次關系的定義,如果調整了概念的層次,相似度也會發生很大的變化。
實驗所用本體數據采用Protégé 2000自帶的pizza本體,pizza本體包含97個類命名,采用了OWL語言描述。該本體描述了領域內的概念、屬性以及它們之間的關系,很好的體現了本體的語義特征。根據上述公式的計算方法得到的概念相似度結果。其中各參數取值為:ρ=5,α=0.6,β=γ=0.2,θ=0.2。
對于概念相似性的判斷,通常以領域專家的判定作為標準。對于一般的概念,領域專家給定的概念匹配順序為:同義概念>父子節點>相近屬性的節點>兄弟節點>其它節點。雖然使用了不同的計算方法,但是得到的概念匹配順序基本相同。實驗結果客觀地反映了本文所采用的概念相似度計算方法的有效性。
PizzaTopping與PepperTopping作為較近的屬性結點,相似度要大于作為兄弟結點的PizzaTopping與PizzaBase,同時小于作為父子結點的PizzaTopping和VegetableTopping,同一個父節點VegetableTopping和CheessTopping與VegetableTopping和PepperTopping相比,屬性相似度大的概念綜合相似度大。
TF-IDF(Term Frequency Inverse Document Frequency)方法是文本相似度的計算方法中最為典型的一種方法[12],傳統的TF-IDF方法是一種將文本轉化為向量形式,用于計算文本相似度。該方法沒有考慮到概念的屬性相似性,本文利用領域本體改進傳統的TF-IDF的空間向量模型:
其中, 是傳統TF-IDF方法的計算權重; 是概念在領域本體中計算得到的權重; 是根據TF-IDF值對本體相似度進行加權處理得到的計算結果。
評價信息檢索性能優劣的最通用和最重要的兩個指標是查準率(Precision)和查全率(Recall),因此本文采用查準率P和差全率C對實驗結果進行評估。
相似度的結果不同,會對查準率和查全率產生比較大的影響,一般情況下,查準率和查全率會呈現出相反的趨勢。由于查全率對于大規模海量數據不容易進行統計,因此通常只有在數據規模較小的情況下才能統計出來,因此,查準率比查全率更容易進行統計,在實際應用中也更有意義。
實驗所用測試數據來自Yahoo!網站收集的關于pizza的數據。本文采用支持向量機SVMs(Support Vector Machines)[14]分類方法,使用空間向量模型對測試文本集合進行分類測試。本文對兩種權重表示的測試文本進行分類,對于不同的懲罰系數c進行實驗比較,
利用本體改進的概念相似度計算方法,在不同的懲罰系數下,本文方法比傳統的TF-IDF權重在分類準確率方面有一定的提高。實驗表明本文方法能充分利用OWL的語義特征來計算相關概念之間的相似度,因而可以為基于本體的文本分類和聚類方法提供參考。
五、結論
本文提出了一種基于OWL語言描述的本體概念相似度計算方法,通過結合OWL屬性特征與概念層次關系來計算概念相似度,并通過與傳統的TF-IDF方法進行比較實驗。實驗結果表明,本文的相似度計算方法能夠有效的反映出概念之間的語義相似度,對文本分類的準確率方面有明顯提高。本文的后續研究將在現有探討語義相似度的基礎上,進一步分析本體描述語言所包含的語義特征與概念屬性的權重問題等,這對于基于本體的文本分類和聚類問題研究有著積極的作用。
《計算機應用基礎》作為高職院校的一門公共必修課,是非計算機專業學生獲得計算機方面知識的最重要途徑,尤其是在培養應用型、技能型人才的高等職業技術院校更為重要。然而傳統的計算機應用基礎教育模式是以教材知識點為核心,缺乏創新,學生學習的積極性主動性不高,實踐能力較差。
為了不斷提高技能水平,增強就業競爭力,高職院校的學生在取得大專學歷的同時,努力獲得各種職業資格和崗位資格證書,而全國計算機等級考試一級MS Office就是其中之一,它用以測試學生的計算機應用知識的掌握和實際操作能力。從歷年我校學生參加的國家一級MS Office考試的成績(滿分100分,60分及格)來看, 過關率排名在全區范圍來講即使相對比較靠前,但絕對成績還是較低,這充分證明了傳統教育模式的弊端。
因此,筆者嘗試將CDIO理念應用于高職院校計算機基礎課程的教學中,分析CDIO指導下教學的特點和實施教學的思路,以包頭輕工職業技術學院為例,結合本校計算機基礎課程的目標和學生的特點,探索一種新的教學模式。
2 CDIO簡介
CDIO代表構思(ConcEive)、設計(Design)、實現(Implement)和運作(Operate) ,它以產品研發到產品運行的生命周期為載體 ,讓學生以主動的、 實踐的、課程之間有機聯系的方式學習工程。
CDIO理念是做中學和基于項目教育和學習的集中概括和抽象表達。它提出系統的能力培養方案與實施辦法,與我國高職院校所倡導的項目教學及校企合作辦學在理念上具有一致性,這就決定了CDIO引入高職教育具有十分重要的作用。
從2000年起,麻省理工學院和瑞典皇家工學院等四所大學經過四年的探索研究,創立了 CDIO 工程教育理念。國內最早引入CDIO工程教育理念的是汕頭大學工學院,經過多年的實踐表明,CDIO理念非常適合工科教學的各個環節。目前國內已有近四十所CDIO試點高校,并且教學改革多集中在本科院校的機械、電氣、土木這些學科類別進行,而高職院校對于這種教學模式的滲透相對較少。
3 計算機應用基礎教學改革策略
3.1 編寫適合教學要求的教材
根據教學要求和改革思路,以及國家一級MS Office考試大綱的要求,編寫一本相適應的教材,教學內容應該突出應用性和先進性,希望學生能夠學以致用。教材一共可以分為七章,第1章計算機基礎知識,第2章認識Windows 7操作系統,第3章文字處理軟件Word2010,第4章電子表格處理軟件Excel2010,第5章使用演示文稿制作軟件PowerPoint2010,第6章計算機網絡基礎知識。其中第1章和第6章是純理論性的知識,可以以選擇題的形式考核同學們的掌握情況,其他章節我們可以分為若干個任務,每個任務對應1~2課時的教學內容,每章之后還有實訓的要求和內容。其中任務部分較為詳盡地介紹一些實用的操作,如同老師在手把手地對學習進行實踐操作一樣,而實訓部分則結合任務內容提出一些要求,學生在思考之后才能進行操作,以期對基本操作水平進行鞏固提高。
3.2 靈活運用教學方法和手段
堅持以教師為主導、學生為主體的現代教學理念,課程的實訓環節將教學內容設計為教學項目,圍繞項目的完成開發若干任務單元,每個任務單元的實施都包含構思、設計、實施、運作等4個環節。教師在教學過程中應該靈活采用個案教學、項目教學、問題教學、任務驅動式教學、啟發式等教學方式方法,以充分調動學生的學習積極性,加深其理解。教學做之間形成良性互動、互相促進,整個項目設計的精髓是實踐性和可操作性,項目設計環環相扣,緊緊圍繞所需學習和掌握的內容,形成一個整體教學方案和授課模式。比如說利用Word創建一份個人簡歷。該項目涉及到以下幾個主要知識點:表格的基本操作、編輯和排版文檔、圖片的處理。教師可以引導學生充分發揮自己的潛力,利用已學的知識設計一份精美獨特的個人簡歷。首先進行構思,個人簡歷一般包括哪些部分,學生們可以借助網絡等手段進行查閱資料,得到結論,一般可以分為封面,基本情況和自薦信三個方面。接著大家就可以開始查找素材,選擇適合自己風格的封面圖片,根據需要創建并填寫表格,以這種簡明扼要的表現方式展現自己的基本情況,最后寫一封自薦信。一邊制作思考,一邊進行格式設置,最后同學們紛紛設計出一份別具心裁的個人簡歷,之后相互間再多比較比較,取長補短。這樣的教學方式特別靈活,學生們的學習興趣也被激發,轉被動型學習為主動型學習,從而提高了教學效果和教學質量。
3.3 設計全新的學習效果考核體系
關鍵詞:CDIO;計算機教學;問題;改革措施
中圖分類號:G4 文獻標識碼:A
Abstract:With the coming of information age,the computer and network technology develop rapidly and the need for computer professionals becomes bigger and bigger,so,how to fasten university computer teaching reformation becomes a core task of university researches.However,lots of problems,existing in university computer teaching,reduce seriously the effect of computer teaching.Fusing with the CDIO educational concept,this paper firstly analyzes the existing problems in computer teaching and then put forwards the corresponding reform measures.
Keywords:CDIO;computer teaching;problems;reform measures
1 引言(Introduction)
隨著計算機和信息技術的快速發展,計算機和信息計算在全國各行各業中得到了廣泛的應用,這也加大了社會和企業對高校計算機專業人才的需求,如何提高計算機專業教學質量,適應國家和地方經濟社會的發展需求,已經成為各所高校計算機教學改革關注的重點。CDIO作為一種新型的教育理念,在國內外受到了廣泛的關注,將CDIO教育理念融入高校計算機專業教學中,可以確保教學目標、教學內容的科學合理,保證高校計算機教學大綱能夠適應社會發展需求,并且強調學生素質的培養應該與產業發展相適應,在課程設置上采用關聯的方式,打破傳統的學科壁壘,避免教學內容的重復,有利于學生獲得綜合的計算機專業知識和能力。顯然,CDIO教育理念與高校計算機教學改革的需求是一致的,因此,將CDIO教育理念融入到高校計算機教學改革中,可以有效促進課程改革的順利進行,促進學生計算機專業素質的不斷提高。
2 CDIO教育理念概述(Introduction of CDIO educational concept)
CDIO教育理念是近年來國際工程教育教學的新型理念,是工程教育教學與創新人才培養相結合的新型教育模式,其最早是由美國麻省理工大學生工學院和瑞典皇家理工學院等四所大學組成的工程教育教學改革研究團隊提出來的,所謂CDIO,也就是構思(Conceive)、設計(Design)、實現(Implement)、運行(Operate)的縮寫,是以社會發展需求為人才培養的依據,以產品開發或者系統設計與實現為教育載體,對學生的工程實踐能力和創新能力進行重點培養,發揮學生的主觀能動性,提高學生自主學習的積極性,有效實現理論教學和實踐教學的有機結合[1]。顯然,CDIO教育理念與高校計算機教學改革目標相符,將CDIO教育理念融入到高校計算機教學改革中,有助于學校培養出應用型計算機人才。
在CDIO教育教學模式中,C代表構思,主要是指在教學的構思階段,這一階段主要目的是引導學生針對問題進行分析,找到科學合理的問題解決方案,這一階段是CDIO教學能夠順利完成的前提和關鍵環節;D代表設計,是學生工程教育教學中實踐能力培養的核心和精髓,在這一階段中,引導學生對工程項目進行自主設計,充分運用自己學習到的理論知識,將理論與實踐進行有機的結合,鍛煉學生的動手能力和創新能力,學生可以利用學校和校外的實訓條件,進行CDIO實踐案例的設計;I代表實現,也就是將項目設計變成實物的過程,在這一過程中,要求學生采取有效的方法解決設計中的關鍵技術和核心問題,形成相應的學習成果,有效提高學生解決問題的能力,例如計算機教學中程序設計、制作和調試能力;O代表運作,是指學生在完成學習作品之后,要求學生對自己設計制作的產品進行進一步優化運行,排除運行過程中存在的問題,確保產品或者系統的順利運行,同時要求教師與學生積極的進行互動,對學生整個設計制作過程進行分析和評估,對學生遇到的問題進行指導和糾正。
3 當前高校計算機教學存在的問題(Existing problems in university computer teaching)
3.1 課程體系與計算機行業的快速發展的矛盾
近些年來,計算機和網絡技術快速發展,相關行業也在告訴發展,這就對人才的素質要求也越來越高,而當前高校計算機教學模式和課程體系仍然比較陳舊,專業課程體系不能適應相關計算機行業的快速變化的節奏,造成計算機行業技術始終在高速發展,而高校的教學模式卻不能適應這一變化,導致學生所學習到的知識和社會實際工作崗位需求脫節,而解決這一矛盾的關鍵就是加快高校計算機教學模式和課程體系的科學化改革。
【論文摘要】課程改革是高職教育的重點和難點,也是高等職業教育的核心任務,課程體系改革以培養高等技術應用性專門人才為根本任務,以適應社會需求為目標。以培養技術應用能力為主線。設計學生培養方案及構建課程、教學內容體系。本文就高職兩年制《計算機應用技術專業》構建以就業為導向、能力為本位的雙證課程改革進行探討。
高職高專院校辦學成敗的重要標準之一就是社會和用人單位對學校和學生的認同。在高職高專院校倡導學歷證書和職業證書并重的觀念,有助于培養具有一定理論知識、熟練掌握職業基本技能、綜合能力較強的技能型人才,對于增強畢業生就業能力具有極其重要的意義。“雙證”并重,將從根本上推動高職高專院校人才培養模式的創新。
一、課程改革是培養應用性人才的核心任務
高等職業教育直接依存經濟發展,直接為經濟建設提供需要的人才資源,我國在推進新型工業化的過程中,政府、行業、企業和社會各界更加關注職業教育的發展。職業教育要適應經濟和社會的發展的需要,必須提高自身的創新能力,不斷推進體制創新、制度創新和深化教學改革。按照教育與社會發展的關系,教育對社會變革的反映,無論表現在教育思想的更新,還是教育方法的改革,最終都要聚焦于課程的改革,課程改革是高職教育改革的重點和難點,也是高等職業教育的核心任務,日益發展狀大的高職教育應該抓住課程改革這個突破口,培養高質量的人才,適應知識經濟、信息化社會發展的需要。
在新世紀,以微電子技術為基礎,計算機、通訊、網絡、自動化、電子技術為主體的信息技術是當前人類社會中發展最快、滲透性最強、應用面最廣的先導技術。信息技術的廣泛應用推動著以信息產品制造業、軟件業、信息系統集成業和信息咨詢服務業為主體的信息產業的發展。新世紀信息已成為重要的生產要素和戰略資源,信息技術成為先進生產力的代表,信息產業將發展成為現代產業的帶頭產業,人類即將跨越工業時代進人信息時代。因此,信息化成為當今世界經濟和社會發展的大趨勢,大力推進社會和國民經濟信息化是推進我國社會主義現代化建設的重要任務。信息技術和產業的發展不僅需要大批專業技術人才,而且還產生一批新的職業崗位,勿庸置疑,信息及相關職業將成為未來最走俏的職業。
信息技術的人才需求將呈多元化、多層次趨勢,表現在科學、工程、技術、管理、服務諸多方面。不僅需要從事信息科學、信息技術研發的人才,而且更需要把研發成果轉化為現實產品的技術和管理人才。在IT領域高職教育肩負著為信息產業及信息應用領域培養技術應用性人才的任務,他們是這一領域的技術專家和管理專家,可以在相應的行業、專業擔任軟件工程師、程序設計員、系統開發工程師、網絡管理員、項目經理、市場營銷和技術服務等職,從事設計、測試、系統維護、網絡管理等方面的工作。
近年來高等職業教育研究與實踐已取得豐順成果,但高等職業人才培養尚存在著系統偏差,這一系統偏差集中表現為人才培養的效果與市場需求之間的差異和距離,而導致這一偏差存在的直接原因是課程,本應由高職培養的高素質技能型人才則由于培養效果與市場實際需要的差距,畢業生在就業市場很難滿足雇主的要求。其結果是在這一領域“有需求沒人才”。我國高職教育人才培養在教育結果與市場需求之間的系統性偏差是當前高等職業教育改革的關鍵,導致這一偏差的重要原因是課程模式的陳舊,因此課程改革已成為當前我國高職教育面臨的核心任務,積極探索以就業為導向,以能力本位為核心,以產業需求為目標的課程改革是當務之急。
二、以能力為本位的雙證課程改革
課程就其實質而言是一種在展開教育、教學等育人活動之前對育人方案的總體設計活動,它涉及教學思想與教學目標,教學內容與教學方法,教師隊伍建設、教學基本條件與教學管理等方面。
(一)雙證課程體系改革應遵循的指導思想
根據我國社會信息化和信息產業發展對人才需求的特點,考慮不同地區經濟、社會和技術發展對職業教育與培訓的不同要求,以提高學生的職業實踐能力和職業素養為宗旨、以就業為導向、以能力為本位、以產業(行業)需求為目標構建專業培養方案。
(二)雙證課程體系改革的基本原則
雙證課程體系改革應以培養高等技術應用性專門人才為根本任務,以適應社會需求為目標,以培養技術應用能力為主線,設計專業培養方案及構建課程、教學內容體系。為保證課程體系改革這一目標的實現,必須堅持以下原則。
1、堅持雙證課程設置的接軌原則即課程設置與就業需求接軌與行業(職業)標準接軌。課程體系建設,首先應考慮到社會和就業市場的需求應按照就業崗位所需技能有針對性地進行課程設置,同時將課程標準與職業標準有機結合起來,在培養方案中嵌人職業證書和部分企業證書的要求,幫助學生積累實際工作經驗,使學生在不延長學制的情況下,同時獲得職業證書,突出職業教育的特色。
2、堅持以能力培養為核心的原則圍繞職業能力這個核心在進行課程體系設置時,必須確保各項能力目標都有相應的課程和課程模塊。即以能力為中心構建理論教學體系和實踐教學體系,拓寬基礎,注重實踐加強能力培養,提高綜合素質。以能力培養為核心,必須突出課程的應用性,一方面要以解決實際問題為中心,打破學科界限,使內容組織服從于要解決的職業領域的問題;另一方面要強調課程模式的實踐性,要求增加實踐性教學環節的比重,使學生有機會將專業知識與職業技能結合起來,增強職業適應性。另外以能力培養為核心還應加強學生創業能力的培養,我們應在課程的設置和教學中注重創業能力培養滲透。
3、堅持課程體系的整合與開放原則整合是在原有的課程基礎上或融合或組合或疊加,有機地整合成一種靈活實用的新型的高職課程體系,采用模塊化的組合形式將知能與技能組成靈活的教學單元,便于課程目標和教學目標最佳實現。
教育實踐和理論研究表明,創造能力之大小強弱,在很大程度上取決于創造主體知識面寬窄及各類知識的綜合水平。因而,在設置課程體系時必須堅持開放性原則,為學生提供寬廣的知識背景,也使學生在學習過程中學會知識的通透融合,相互整合并轉化為能力,進而形成多學科,多視角的創新方式和能力。
(三)雙證課程體系的主要內容
從知識本位轉向能力本位是以就業為導向來設計高職課程內容的內在規律所決定的。雙證課程內容以職業能力為本位,將使課程突破原有學科理論體系的束縛,形成鮮明特色的職業培養目標,使畢業生縮短與實際工作崗位的距離。
課程內容的職業能力化趨勢是在強調教學內容的實際應用和實踐,基礎理論課服務于實際應用的需要,以“必需、夠用”為度,在教學中不再保持學科體系的邏輯嚴密性;強調以職業所需的能力為主線,課程內容包括勝任崗位職業所需專業知識、工作技能和工作態度的培養,包含職業角色對從業者的各項能力要求;強調把職業資格標準融人課程體系推動課程教學與職業資格考試在教學內涵上的整合。在傳統學科本位思想的影響下,高職院校課程設置大量使用諸如“基礎課、專業基礎課”等名詞,為了摒棄舊的教育教學觀點,真正擺脫傳統學科教學的束縛,構建能力本位的課程體系,把課程設置分為通識課、通用技術平臺課、認證課、專業任務課與實習。通識課包括必要的基礎課程、文化素質課程、馬列、體育課程、科技講座。通用技術平臺課程包括問題中心課程和技術中心課程。認證課程包括職業資格和技術等級證書課程。專業任務課包括職業單項能力任務課程和職業綜合能力任務課程。}z}改變過去公共課占比重較大問題,因此有必要以“必需、夠用”為度壓縮公共課的比重,并且根據課程體系的整合原則,結合專業課程的學習需要,有機融合,使學生在兩年內完成學習任務。 三、雙證課程體系改革的實踐
課程體系改革是一次復雜的系統工程,它涉及到教學的各個環節,隨著改革的不斷深人,它必將引發一系列的變革。
(一)教材建設方面教材是教學內容和課程體系改革的集中體現,也是課程建設的重點,教材要根據能力培養模式的總體設計,尤其是根據人才知識、能力、素質結構調整的整體走向,處理好傳統內容與現代內容、傳授知識與提高素質、基礎與應用、繼承與創新及統一性與多樣性等關系,摒棄陳舊的觀點和內容,反映最新學術研究成果;要重點開發既有理論、又有實踐,適合培養技術應用和運用能力的課程和課程群;開發職業技能培訓課程,幫助學生得到多種專業技能證書。圍繞能力培養核心,根據信息產業對IT類復合型高技能人才的需求狀況并結合我校實際,經充分論證,并參考CEAC(信息產業部計算機教育認證項目)的課程認證標準,開發編寫系統教材,包括對((計算機應用基礎教程))的修訂和新編《C語言與數據結構》《網頁設計與制作(三劍客十HTML十實訓)》
在教材編寫的過程中,要始終以素質教育的思想和觀念為指導,立足以職業素質為基礎,以職業能力為核心,以職業技能為重點的教材改革方案。培養學生熱愛祖國,熱愛大自然,熱愛生命的思想情感及崇尚科學,實事求是的科學態度;注重人文精神的滲透,引導學生正確理解科學、技術與社會的關系,把學習知識,培養能力與體驗情感有機的結合起來,使學生既具有較強的業務能力,又具有愛崗敬業,踏實肯干、謙虛好學和與人合作的精神,樂于在生產、建設、管理和服務第一線工作。
(二)學生成績的考核考核是鞏固學生所學知識,檢查課程教學效果的重要環節。我們應當建立與課程體系改革相適應的一套科學而嚴格的考核制度。圍繞能力培養,我們的考核方式應當多元化,考核可采用職業技能證書、筆試、口試、答辯、現場測試、實際操作等不同形式,考試與考查相結合。著重考核學生綜合運用所學知識、解決實際問題的能力,通過改變考核方法,促進學生個性與能力的全面發展。堅持課程體系的開放性原則增加課外學分,鼓勵學生自主學習和科研實踐,對學生所取得的科研成果及獲得的職業資格證書計算學分等,條件成熟的課程建立試題庫,實行教考分離制度,以大綱為引導規范課程的教學,以考核檢查課程的教學效果。
(三)實踐教學環節實踐教學是培養職業人才,提高教育質量不可或缺的重要環節,是技能型人才培養得失的關鍵。圍繞能力培養核心,教學中要增加實踐教學比重,在確定實踐教學內容時,要使理論知識教學與技能訓練有機地結合起來,要根據課程建設和改革的實際要求對實驗實訓內容進行系統化整合;跨課程的技能項目,要明確在哪門課程中完成以保證技能體系的完整性。
實踐教學要改變過分依附理論教學的狀況,探索建立相對獨立的實踐教學體系。實踐教學在教學計劃中應占有較大比重,要及時吸收科學技術和社會發展的最新成果,要改革實驗教學內容,減少演示性、驗證性實驗,增加工藝性、設計性、綜合性實驗,逐步形成基本實踐能力與操作技能、專業技術應用能力與專業技能、綜合實踐能力與綜合技能有機結合的實踐教學體系。要加強校內實驗室和實習、實訓基地建設。根據高職高專教育教學特點,不斷更新教學儀器設備,提高儀器設備的現代科技含量,形成教學、科研、生產相結合的多功能實驗室和實習、實訓基地。同時要建設好相對穩定的校外實習,實訓基地。
(四)師資隊伍建設師資隊伍建設是課程體系改革活動得以順利開展的重要保證,為加強師資隊伍建設,促進課程體系改革的順利進行,應建立課程負責人制度,明確各門課程的課程負責人,并組建課程小組,從而建立一支穩定的課程教學隊伍。由課程負責人組織制定并主持實施該門課程的改革規劃,組織制定和修訂課程教學大綱,課程教學規范等教學文件,組織本課程范圍內的教學改革活動和教學方法的研究活動,負責本課程的教材建設,負責教師的崗前培訓,努力建設“雙師型”隊伍。
關鍵詞:教學方法;語言;設問解答式
“C語言程序設計”是高等學校的公共基礎課程,該課程要求學生了解程序設計的基礎知識并通過基本的編程訓練,培養大學生的計算機應用能力和軟件設計的基本能力[1]。C語言程序設計概述(下簡稱“概述”)是課程的第一講內容,一般包括計算機程序設計的基本概念、C語言的產生及發展過程和C語言程序設計的特點[2]。作為課程的導入課,“C語言程序設計概述”的課堂教學應該樹立起學生對課程的宏觀和整體認識,要解釋和回答好以下幾個問題[3]252:為什么要學這門課?這門課有什么用途?什么是計算機語言?計算機語言和人類自然語言有什么異同?什么是程序設計語言?程序設計語言是什么樣的計算機語言?C語言又是什么樣的程序設計語言?如何學好C語言?傳統的課堂教學往往對上述問題沒有完全回答或回答得不好。
2教學內容設計
筆者曾經做了這樣一個調查,對正在學習C語言程序設計課程,而且學習已經接近尾聲的學生進行問卷調查。75%的學生回答不出來課程有什么用?85%的人不能準確說出“計算機語言”的概念,80%的人不能說出到底什么是“C語言”?70%以上的學生認為沒有十足的把握一次通過計算機二級考試。從這個調查問卷,發現筆者的“C語言程序設計”教學真的很失敗――學生連最基本的概念都沒有掌握,我們感到上好“概述”真的十分重要。教師在講解“概述”時,一般就是從給學生演示“程序編輯調試”入手,進而講解C語言的發展,接著講解C語言程序設計中的數據類型、控制語句等。殊不知,這些學生都是從高中才進入大學,他們對程序設計可能一無所知,乍一接觸這些知識,一下子可能無法接受,更有學生從此就失去了學習“C語言程序設計”的興趣。
2.1設問解答式教學思路[4-6]
“概述”是C語言教學的敲門磚,上好這一節課,直接影響到后續章節的成敗。講述這個內容時,我們首先需要講解這門課程的重要性,使學生認識到這門課必須要學好。在學生還不知道課程內容時,適當地通過課程提問,逐一分析解決,使學生認識到C語言的強大功能,產生學習的動力,希望學好C語言,了解C語言的學習方法。如圖1所示。
2.2承上啟下講解課程的性質
對于學習,人總有一種想法,重要的東西才去學。對任何一門課程,教師必須要跟學生強調這門課程的重要性,從擴充知識體系方面去強調重要性,同時要用通俗的語言來提起學生的興趣。對于C語言程序 設計,我們采用了如圖2所示的講解方法,使學生初步了解課程的重要性。
2.3層層遞進提出問題
設問解答式在教學中已經成為一種流行的教學方法,但在問題設置和解答方面都要有技巧。很多人習慣提的問題是某一講內容的重點、難點,殊不知,學生還沒有開始內容的學習,如何能做到對提出問題有印象,從而做出解答。針對學生對程序設計的了解情況,我們設置以下問題,這些問題層層遞進,如果學生了解了這幾個問題,那么就對C語言有了一定的了解:
1) 有了豐富的人類語言,為什么還要有計算機語言?
2) 計算機語言有何特征?
3) 程序設計語言是一種什么樣的計算機語言?
4) C語言是什么樣的程序設計語言?有何特點和作用?
5) 如何學習C語言?
2.4教學方法和技巧――解決問題
2.4.1為什么要學習計算機語言
這是每個計算機初學者遇到的問題,我們利用圖3所示的方法來使學生了解計算機語言與人類語言的區別:計算機語言是人與電腦交流的工具,計算機看得懂;而人類的自然語言是人與人交流的工具,計算機不認識。因此我們要指揮計算機做事,就必須要學習計算機的語言。
2.4.2計算機語言家族
有學生認為所有的語言學起來都枯燥無味,計算機語言也不例外。這個時候我們可以列舉一下“圖靈獎與計算機語言”,如圖4為計算機語言的類別,通過講解讓學生了解到計算機語言的大師們對計算機語言的貢獻,對計算機及信息技術發展的貢獻,使他們感受到計算機語言的魅力,激發學習興趣。
2.4.3以獨特的視角展現“C語言”特色
學生在了解了計算機語言的概念后,肯定很想知道計算機語言的特征,我們抓住學生的心理特點,將C語言的特點總結如下:
1) 嚴格定義,有嚴謹的語法;
2) 語義上無二義性;
3) 比自然語言要精簡;
4) 是機器可執行的。
在講解這一部分時,我們一定要注意與人類的自然語言進行對比,使學生留下深刻的印象。
2.4.4層層細化,講解C語言的發展
當學生了解了“語言”、“計算機語言”之后,接著即可引入“C語言”的相關知識。講解過程中,我們始終把握聯系實際,由淺入深的步驟[3]252-253,如圖5展示了講解思路,采用圖示的方式講解計算機語言的發展過程:
2.4.5圖解“程序”的概念
我們一直強調,要計算機做事,要控制計算機,而其中重要的步驟是編寫程序、解決問題。理論上說,計算機可以作任何事情,只要把實際問題抽象、制作為可求解的程序,本過程適宜采用如圖6所示的圖示方式講解[3]252。
3結語
我們在全校“C語言程序設計”教學中普遍實施上述教學思路,教師和學生普遍感覺收獲頗多,特別是加深了學生對C語言的了解,激發了他們學習的興趣,課堂教學與實驗教學效果都比過去有了明顯改善。“C語言程序設計”課程在2010年度被評為湖南省精品課程。通過改革教學內容、改進教學方法使C語言教學更適應學生的需求,便于學生循序漸進地學習相關知識和技能[7]。同時在這個過程中,學生會不斷地獲得成就感,更大地激發起求知欲望,從而培養出獨立探索、勇于開拓進取的自學能力。最終使我們的教學更適用于培養學生的創新能力、獨立分析問題和解決問題的能力[8]。
注:本文所涉及內容的視頻錄像可在湖南工業大學“C語言程序設計”省級精品課程網站:218.75. 216.182/vc/850839觀看。
參考文獻:
[1] 張錦祥. 高級程序設計語言課程教學改革與實踐[J]. 浙江教育學院學報,2007(4):71-76.
[2] 譚浩強. C程序設計[M]. 3版. 北京:清華大學出版社,2005:1-12.
[3] 趙娜. C語言程序設計課程教學研究[J]. 科技情報開發與經濟,2007,17(8):252-253.
[4] 郭敏,劉會杰.“目標任務型”教學模式在程序設計課程教學中的應用[J]. 河北廣播電視大學學報,2007(2):54-56.
[5] 劉小燕,申艷梅.“C語言程序設計”教學方法探析[J]. 計算機教育,2010(6):94-96.
[6] 楊素吟. 設問講練教學法在教學中的運用[J]. 職業教育研究,2005(8):59-59.
[7] 溫雅敏. 數學專業高級語言程序設計課程教學模式改革探討[J]. 科技經濟市場,2008(5):119-120.
[8] 樓蔚松. C語言教學新模式探索[J]. 現代企業文化:理論版,2009(22):191-192.
Based Question and Answer Style’s“C Programming Language Overview”Teaching Content Design
LIU Qiang, LI Changyun, RAO Juhua
(School of Computer and Communication, Hunan University Of Technology, Zhuzhou 412008, China)
本文分析了現有計算機語言類課程的特點與面臨的實際問題,從培養學生程序設計能力的目標出發,在理論教學環節推行層次化教學模式,在實踐教學環節減少驗證型實驗,增加設計型實驗并增設課程設計環節,傳統教學體系以外鼓勵學生進行外延學習,如參加大學生程序設計競賽、考取各類職業技能證書和參與教師科研項目等,并通過建設合理的教學評價體系實現學生專業能力的考查。最終,培養學生的程序設計能力、科技創新精神和創新能力。
二、計算機語言類課程概況
(一)計算機語言類課程的特點
隨著計算機技術的更新換代和計算機網絡的飛速發展,計算機語言也在不斷地推陳出新,由最初的機器語言、匯編語言等低級語言,到早期的高級語言如BASIC、PASCAL和C語言,再到C++和JAVA等面向對象的高級語言。同時,各種計算機語言的語法語義看似模式固定,而真正應用于軟件開發卻是千變萬化,這都決定了計算機語言類課程具有操作性強、更新速度快、創造性強等特點。該門課程與其他計算機專業課程相比,對于學生的動手實踐能力要求更高,尤為強調學生程序設計思維方式和軟件開發。
(二)計算機語言類課程面臨的問題
根據多年來講授計算機語言類課程和組織學生參加計算機程序設計競賽的經驗,筆者認為高職院校計算機專業學生學習語言類課程的瓶頸在于過分注重理論基礎知識,卻無法利用所學的計算機知識分析和解決實際問題。上課或培訓時,當老師給出一個新的題目,總是不知從何入手,思路不清,一團亂麻。當聽過老師的講解后,才恍然大悟。如果再遇到一個新題目或稍微改動過的問題,學生又開始手足無措,無法獨立找到適合算法完成編程操作。出現這種情況的主要原因在于學生在計算機語言類課程中只是追隨著老師的思路,而缺少獨立思考和動手操作的機會,無法完成程序設計思維的訓練。
三、計算機語言類課程中學生程序設計能力的培養
(一)時刻關注程序設計思維方式的培養
在日常教學活動中,應注重程序設計思維方式的培養。以C語言程序設計課程為例,教師在課堂上提出一個新的問題,然后引導學生分析并思考解決問題的步驟,在此過程中需要摒除具體代碼實現的細節部分,只關注核心的流程。鼓勵學生獨立繪制流程圖,進而整理出解題思路,這是培養計算機專業學生程序設計思維的必經階段,也是程序設計師必備的專業技能。C語言程序設計是高職高專學生接觸到的第一門計算機語言類課程,為了幫助學生理解程序設計中的各種抽象概念,教師可以在講解中引入貼近生活的實例,例如“酸奶制作”。酸奶制作所需要的原料如牛奶、酸奶發酵劑、糖和蜂蜜等即為程序中的變量,將原材料放入酸奶機中可看做是輸入變量,加熱、發酵和冷卻等操作可看作為函數調用的過程,同時也鋪墊了函數的概念,最終酸奶制作完成即為程序結果的輸出。還可以進一步擴展加入分支結構來調配不同口味的酸奶,運用循環結構制作若干份酸奶。通過這些易于理解的實例帶動學生主動思考,一起做酸奶,既提高了學生學習的興趣,也將程序設計的思維方式無聲無息地滲透入學生的腦海中。在此過程中,學生學會了在思維中發現規律,在思維中抽象總結。
(二)理論教學環節推行層次化教學模式
基于層次化教學模式的思想,可將計算機語言類課程的教學內容分為算法、方法學、語法和集成編程環境四個層次。將此四個層次作為標準,教師需要將教材中知識體系進行重新的整理與劃分,將每一章節、每一堂課、每一個知識點皆找到其所屬層次。在理論教學環節中,點明各層次的具體內容,使學生了解計算機語言類課程不僅僅是學習某種計算機語言的語法與語義,更不是簡單的學習如何使用某一編程環境進行程序的編制和調制。以C語言程序設計課程為例,在課程中第一層次算法涉及較少,但在授課過程中如涉及到較簡單的算法也可稍作滲透,為今后的數據結構課程做鋪墊。比如在講到循環控制結構時可通過例題講解窮舉法和遞推算法,一維數組的經典應用之一——排序的兩種算法冒泡法和選擇法也必須為學生點明。第二層次編程方法學在C++程序設計課程中體現較為明顯,主要涉及的內容為面向對象程序設計方法。第三層次語法是各計算機語言類課程理論教學中的重點內容,包括變量的定義與使用,函數的定義、聲明和調用,對象和類的定義等。第四層次集成開發環境在理論教學環節比重較少,主要為學生講解程序開發的步驟,各類開發編譯環境的使用方法等。
(三)實踐教學環節注重將知識轉化為能力
在計算機語言類課程的實踐教學環節中,首先,教師應引導學生及時轉變學習觀念,使學生認識到若想在畢業后順利尋求到滿意的就業崗位,單純依靠理論知識的學習是遠遠不夠的,應在課程學習過程中注重實踐和動手能力的提高,以及大量軟件工程項目開發經驗的積累,從而增強自身的綜合職業素質,成為社會和用人單位急需的專業化技能型人才。1.在實踐教學環節中,調整各種類型實驗的比重。適當縮小驗證型實驗的課時比例,增加設計型和綜合型實驗項目。首先,在驗證型實驗中通過程序填空和程序改錯等實驗項目形式,在促進基礎知識的消化與理解的基礎上,注重培養學生“讀程序”的能力。同時,培養學生良好的編程習慣和統一的編程風格。良好的職業素養有助于學生在未來的工作崗位中與同事協同合作,提高軟件開發的效率。在設計型和綜合型實驗中,增設貼近企業一線,貼近社會需求,可操作性強的真實案例和項目,進而有意識地培養學生“寫程序”的能力、創新精神和獨立思考的能力。因此實驗項目的具體內容需要課程組教師集中討論與設計,與崗位技能相結合,并在教學過程中根據學生的接受程度與能力水平不斷完善。2.在大三年級上學期,增設課程設計環節。此時的計算機專業學生已完成多門計算機語言類和軟件工程等相關課程的學習,基本掌握各種編程語言的語法語義規則,熟悉軟件開發流程,具備利用計算機分析和解決問題的初步能力。在課程設計中,學生接觸到簡單的工程問題,組成項目開發小組,分工合作,使用一種或多種計算機語言設計、編碼和開發具有一定難度的小型軟件系統,提交實驗報告,最后每組選出一名代表參加答辯。在該環節中,應盡量為學生模擬出與企業真實工作環境相似的實踐現場,并全面采用企業管理運作的模式。使學生在課程設計中親身感受到企業的工作環境和崗位需求,全面地認識和熟悉軟件項目開發過程,更好地掌握程序設計的基本思想。
(四)傳統教學體系以外鼓勵外延學習
1.組織學生參加如大學生程序設計競賽之類的大型賽事。在競賽的培訓、備賽和參賽中,激發學生的學習熱情,鼓勵其主動學習、協作學習和拓展學習,使學生感受課堂所學知識與社會和市場需要的異同,為學生提供更加優質的知識積累與能力提高的平臺。2.教師積極申請與計算機語言類課程教學內容相關的各級各類科技項目課題,并鼓勵部分較為優秀的學生參與。首先,教師可向學生公布并簡單講解科研課題的研究內容及與本門課程的相關性,然后將研究內容分解為多個子項目,學生可自由選擇自己感興趣的子項目,選擇相同任務的學生組成一個課題小組,根據科研項目的研究目標與方案,進行協同合作,利用課余時間完成子項目的開發。在實踐中引導學生綜合運用課堂所學知識,逐漸形成工程意識和團隊協作的精神。在科研過程中如遇到瓶頸問題,可通過查詢網絡、翻閱工具書、參考資料和請教老師等方式尋求幫助。在課程結束后,教師可按照學生的完成情況及工作量給予適當的課外學分折算鼓勵。參與教師的科研項目可為學生創造接觸和熟悉真實項目研發的機會,使學生了解科研項目的開發過程,不斷學習和掌握前沿知識與先進技術,做到學以致用,學會創造性學習、研究性學習,為今后升入本科院校繼續深造學習奠定堅實的基礎。3.將計算機技術與軟件專業技術資格(水平)考試、Java認證、全國計算機等級考試等職業資格認證教育融入課程教學過程,使專業課程內容與職業崗位能力無縫對接,實現“課證融通”,課內教育與課外教育相結合,以加深學生對行業的認識,提高高職高專計算機專業學生的社會競爭力和職業素養,增強其就業信心。4.加強校企合作,為理論教學和實踐教學環節爭取到更多的真實案例和項目,為學生提供更多頂崗實習的機會,讓學習與就業崗位零距離,為今后更好地融入真實的職業環境打下良好的基礎。
(五)教學評價體系實現能力考查
好的評價方法,可以調動學生學習的積極性,培養學生自主學習的能力,改善學生學習的風氣,促進教學。對于計算機語言類課程來說,科學的、合理的、有效的評價方法,應注重對學生學習能力和程序設計思想的檢測與評價。1.進行理論教學環節與實踐教學環節相結合的多元化綜合考核。理論教學過程考核包括課前預習、課中活躍度和提問情況、課后作業等成績;實踐教學過程考核包括驗證型實驗的操作完成情況、設計型和綜合型實驗的參與度、方案制定合理性、項目完成工作量、項目成果質量和報告提交等內容。2.鼓勵學生參加計算機語言類課程相關的競賽、考取職業技能證書、參與教師科研并制定適當的學分折算機制。將傳統課程體系以外的拓展學習內容的評分納入到教學評價體系中,這恰恰體現了當前職業教育的核心理念,側重培養學生的職業能力,使之成為高素質、高技能型人才而非呆板的應試工具。
四、結語
【關鍵詞】計算機語言;教學;措施
【中圖分類號】G633.67 【文獻標識碼】B 【文章編號】1009-5071(2012)01-0281-02
計算機語言教學是讓學員掌握人為計算機設計的語言特征,學會計算機語言程序設計技能,培養學員的創新能力。教學過程首先是讓學員端正思想,明確學習計算機語言的意義;其次是讓學員明白學習計算機語言最終就是學會編寫程序。 下面談談計算機語言教學中存在的問題及計算機語言教學措施。
1 目前計算機教學中出現的主要問題如下
1.1 學生興趣低、無法調動其學習興趣:在計算機語言教學中,一般來說,學生興趣比較低。學生往往認為要學習語言應該自己去專心地學,那樣聽老師講課是無法很好地學習語言的,所以自學能力強的學生便自己去學習,而自學能力不強或者自覺性比較差的學生就可能會上課不聽講、下課不看書。而且學生對于整個語言學習不夠重視,在考計算機等級考試和程序員的過程中,可以明顯看出,很多學生都是抱著碰運氣的態度去考的,而并沒有明確的目的性。
1.2 計算機語言課教學深度與廣度的不協調:計算機教學范疇之廣確實讓廣大的計算機教育工作者在制定教學計劃時不知從何下手,僅計算機語言就有幾十種,并且在不斷的更新,而教學的總學時卻是不變的,為了讓學生在校期間盡可能多的接受有關知識,為以后的就業工作創造條件,我們開設了Basic,PASCAL,C和匯編等多種語言課程,而每門課的總學時不過50學時左右,因此絕大多數講授的只是語言最基本的語句和一些簡單的算法設計,對于具體的語言版本卻介紹不多如C語言只介紹標準C語言的語句和語法,對具體如Turbo C的庫函數應用及其語言本身固有特點很少介紹或根本不予介紹,其結果學生語言知道不少,但沒有一門是精通的。
1.3 學生程度參差不齊:在計算機語言課的教學過程中,發現學生計算機知識程度參差不齊,比如在授課的過程中,一些基礎好的學生覺得早已聽懂,而基礎差的學生會覺得進度較快.這樣使得基礎好的學生不能深人學習,基礎差的學生學習基礎不扎實.從考試的結果看,各班的平均成績差異較大,最高平均分比最低分相差25分以上,就是同一個班的成績差異也較大.通過對考試的答卷進行分析,結果表明:學生對較死板的概念題答的較好,對簡單的應用并且有確定答案的問題基本上也能回答,但對綜合應用的題目大多回答錯誤。
1.4 程度設計能力差:筆者在調查過程中發現,學生最怕計算機等級考試(二級)中筆試的程序填空.機試的編程題,實際上難度并不大.從學生解決問題過程中可看出:結構化程序設計思想不強,幾種常見算法如窮舉、遞推、迭代、遞歸、方程求解、字符串操作等不夠熟練,綜合運用知識能力較弱,缺乏創新思維.這樣直接導致在完成程序填空時,閱讀理解程序能力弱;編程時設計的程序結構不清晰、臃腫,可讀性差,程序的效率較低。
1.5 程序調試能力差:表現在:許多學生雖擁有個人電腦,但多數學生只是比較熟悉Windows操作環境,不熟悉DOS操作環境,實驗前沒有做好充分準備。如不熟悉DOS命令的使用,不熟悉TC各菜單功能,不懂確立TC工作環境,不熟悉編譯過程中出錯的英文信息,甚至連syntax(語法)、statement(語句)、overflow(溢出)等單詞都不認識,尤其當出現惡意語法錯誤時,C語言編譯器也可能有故障隱患而給出名不符實的錯誤信息;不熟悉程序動態調試方法,如斷點設置、單步執行、觀察變量的當前值等;另外,學生錄入程序的速度太慢,錄入正確率低等。
2 計算機語言教學措施探討
2.1 充分調動學生學習計算機語言的興趣:對于計算機語言的學習來說,由于許多學生在以前并未接觸過,所以他們會認為計算機語言是很深奧、很難學的,所以有許多人對計算機語言的學習缺乏信心。在這個時候,任課教師應該采取適當的方式激發學生的積極性和自信心。教師可以在上課過程中講解目前計算機發展的歷程和其中出現的重要人物,并講解其中重要人物的成功歷程,比如可以講解國內“程序員之父”――求伯君老師以及他所組建的金
山軟件公司。為了消除程序語言對學生的神秘性,教師可在課堂上當場編寫一些小程序,并當場演示。教師也可講解目前計算機程序人才的重要性和他們的待遇,以調動學生的興趣和積極性。
關鍵詞:高職院校;計算機專業;入門語言
高職院校計算機專業開設的計算機入門語言課,是計算機專業學生學習的第一門計算機語言,入門語言重點講授程序設計的基本概念與方法,通過入門語言的學習,要將學生引入程序設計的大門,為今后進一步深入學習程序設計打下良好的基礎,如果第一門計算機語言學習不好,將直接影響學生后續課程的學習,使得學生很難在專業上有進一步的發展。當前,隨著高職院校計算機專業學生就業新形勢的出現和計算機軟件新技術的出現,使得高職計算機專業入門語言應根據新形勢的需要進行適當的改革,以適應新形勢的發展需要。
一、入門語言種類的調整,由c語言轉換為c++語言
c語言是最具代表性的面向過程的程序設計語言,其功能強大,語法靈活,一直深受程序員的喜愛。正因為如此,多少年來幾乎各類高等院校都將C語言作為高校學生的入門語言,這也成就了譚浩強先生的經典教材《c語言程序設計》800萬冊銷量的奇跡。然而,當前隨著新形勢的出現,應該用C++語言取代C語言作為學生的新的入門語言。由三點原因決定了對這種課程設置改革的必要性。
1 “2+1”人才培養模式要求我們在課程設置上要更加緊湊,在銜接上要更加緊密。
當前高職計算機專業為了提高學生的職業技能,采用以頂崗實習為突出特征的“2+1”人才培養模式,即前兩年的理論學習加第三年的頂崗實習。因此學生在校實際學習理論課程的時間只有兩年,在校學習時間的縮短,要求計算機語言課程銜接更加緊密。
2 C++是在c語言的基礎上發展而來的,它完全兼容于C語言,傳統的課程設置方式開設完C語言一年后再開設C++,就要花費20學時的時間來講C的內容,講授的內容完全相同,這其實是課程設置的一種重疊。
3 當前C++語言體現“面向對象”技術是軟件行業的主流技術,與其先向學生灌輸C語言的“面向過程”的編程思想,將來再讓他們去轉變這種已經深入內心的思想,不如一開始就把最先進的程序設計思想傳授給學生。
二、授課時做到語言豐富,生動、通俗易懂,用一些經典的例子和恰當的比喻貫穿始終
C++作為一種高級計算機語言,有自身的特點,C++語言的設計者之一斯坦?利普曼先生曾在《C++Primer》一書中指出“C++是最為難學的高級程序設計語言之一”,因為C++牽涉概念繁多,語法比較復雜,體系結構的龐大,很多概念非常抽象,將其作為入門語言,學生學習的過程中,會遇到很多困難。在這種情況下如果再語言單一,枯燥地講解各種晦澀的語法知識,會使課堂沉悶,大大降低學生的學習興趣。所以講授C++程序設計時要做到語言豐富、生動、通俗易懂,用一些經典的例子和恰當的比喻貫穿始終,營造出和諧愉快的課堂氛圍,這樣才能讓學生體會到在輕松的環境中獲取知識的樂趣。其中選擇經典的例子和恰當的比喻非常重要,它們不但可以使抽象的知識容易理解,還可以提高學生的興趣,提高學習效率。比如,多態性是面向對象思想中的重要特征,但其概念描述為不同的對象接受了相同的命令產生不同的行為卻非常抽象,不易理解。為了理解這一概念,可以利用上課鈴聲響起這一同樣命令被教師和學生兩種不同對象接收后,產生了教師走上講臺準備授課,學生安靜坐好準備聽課這兩種不同的行為,這就是現實世界中多態性的實例。利用這樣的現實例子,會很容易地理解類似的抽象概念。
三、筆試與上機相結合的過程化考核方式的使用
考核是教學活動中十分重要的環節,通過考核可以檢驗學生的學習成果。傳統的程序設計課程的考試都采用期末筆試答卷的方式進行。然而以期末筆試的考核方式有兩點明顯的不足:第一,學習程序設計的最終目的是使用計算機進行編寫程序來解決實際問題,而筆試只能考察理論知識掌握的水平,無法衡量知識的運用能力,單靠筆試的方式衡量學生計算機語言的運用水平本身就不準確。第二,一學期的學習,單靠最后一次期末考試考核學生的成績,導致平時相當數目的學生對學習投入不夠,以考前突擊的方式應對考試。因為各方面能力的培養都需要一個過程,短時間的突擊不但導致所學知識不夠扎實,更對學生的知識運用能力與素質能力的培養毫無幫助,這也是以期末考試考核學生的成績的最大弊端。
過程化考核是一種新型的考核方式,它是在學習的過程中對學生進行多次的分階段,多種形式的測驗,得到最終的學習成績,這種考察方式不但較為客觀地衡量出學生對知識的掌握與運用水平,還通過多次的考核時時激勵學生,在學習的過程中始終懷著嚴謹的態度和飽滿的熱情,獲得最佳的學習效果。《C++程序設計》課程的過程化考核采用筆試與上機相結合的方式進行,兩次筆試重點考察學生的理論的掌握水平,四次上機考核重點衡量學生的知識實際運用水平,六次考核都在理論課與實驗課的課堂完成。這種多次的階段性考核措施保證了學生的學習熱情與投入程度,在實際使用中取得了很好的教學效果。
四、恰當學習情境支撐抽象的理論知識
學習情境是指為學生提供一個完整、真實的問題背景,以此為支撐物啟動教學。一個恰當的教學情境,是激勵學生主動參與學習的根本保證,學習情境的創設是教學設計中的一個重要環節。在C++程序設計這門課程中主要可以創設兩種學習情境:
關鍵詞:計算機語言;編碼;任務教學法;程序設計
1.引言
學習計算機語言,人們就能夠使用計算機語言與計算機進行交流,這樣就能為人們解決實際工作和學習中遇到的許多特殊問題。巧妙使用計算機做工具,人們就能夠將個人的想法在計算機上實現。例如,Foxpro關系型數據庫管理系統是具有解決普遍意義上的大量數據存儲和管理工作功能的數據庫語言,但是解決具體的實際問題,還必須使用數據庫語言編寫程序。
2.計算機語言教學
2.1計算機語言
語言是人類所特有的用來表達意思、交流思想的工具,由語音、詞匯和語法構成一定的系統。是人類為了能使人與計算機間進行交流,專為計算機設計的語言,變換成計算機可以讀懂的信息符號。這些信息符號是按照一定的規則進行的編碼,是人與計算機間特有的用來表達人的意思、交流思想的工具,并指導計算機進行信息的采集、分析、加工、處理、保存和利用等。計算機語言的種類非常之多,總的來說可以分成機器語言、匯編語言、高級語言三大類。目前通用的編程語言有兩種形式:匯編語言和高級語言。高級語言是目前絕大多數編程者的選擇,和匯編語言相比,它不但將許多相關的機器指令合成為單條指令,并且去掉了與具體操作有關,但與完成工作無關的細節(例如使用堆棧、寄存器等),這樣就大大簡化了程序中的指令。
2.2理論課教學的改革
2.2.1合理安排教學內容。教師在組織教學過程中,應該合理安排教學內容,將一些枯燥乏味的內容盡可能注入通俗有趣、與他們生活息息相關的實例中去,這樣既可以使學生掌握基本知識,又增強了他們解決問題的能力。
2.2.2改變授課模式。應采用交流式、對話式、討論式等多種互動的模式,讓學生積極地參與到課堂教學中來,充分調動學生的主觀能動性,發揮每個學生的聰明才智,讓課堂變為教師和學生的共同課堂。
2.2.3實施問題教學法。高職高專學生的基礎較差,在學習中表現理解能力差的特點,因此在理論教學過程中,要結合計算機語言類課程和高職高專學生的特點,改變傳統教學模式,將以往教師幫助學生解答疑惑轉變為教師尋找、發現與理論知識和學生生活相關的實際問題,使學生在思考、解答問題中增強理解,培養學生進行創造性思維的能力,充分調動高職高專學生的學習積極性,使學生在解決問題的過程中獲取新知識,新理論。
2.2.4實施任務教學法。任務教學是以明確的任務作為課堂主要教學目標,在學生實踐任務過程中,培養學生自我分析、解決、問題能力的教學模式。在實施任務教學法的過程中,教師必須根據教學進度、學生所關心的問題,針對某一階段的教學內容和技能要求,設計一個包含相關知識點的綜合性任務,使學生在真實的問題下應用舊知識,探索新知識,使所學知識得到鞏固、加深和遷移。
2.2.5使用多媒體授課,課堂滲透實踐。計算機語言類課程是理論與實踐結合非常密切的課程,在講授理論知識時經常會遇到一些抽象的、難以理解的概念、理論和算法,教師使用多媒體對它們進行演示、模擬,使抽象、復雜的問題簡單化,從而使學生便于理解和掌握,同時也更能激發學生學習計算機語言課程的興趣和求知欲望。
2.3實踐課教學的改革
2.3.1精心設計實踐內容。教師既要善于營造熱烈的群體氛圍,又必須給學生留有冷靜的獨立思考的空間。在設計實踐內容的過程中,應著重做好以下三個方面。一是要結合學生的實際情況。盡量體現知識性、趣味性、實用性,激發學生的靈感和創造欲,使學生對實驗內容感興趣,產生上機一試的愿望;二是要注重實踐課與理論課相適應,這樣才能夠加深學生對基本理論、基本知識的理解和掌握;三是注重尺度的把握。在設計實踐內容時,難易程度和工作量的大小是教師要考慮的內容。
2.3.2.主動指導。在傳統的實踐教學中,教師總是等學生問問題,這種被動指導存在著許多弊端,特別對剛接觸這門課程的學生來說顯得尤為突出,因為學生剛接觸編程,實踐過程存在很多問題,教師要變被動為主動,主動發現問題,對于學生普遍存在的問題要進行集中演示,引導學生主動完成實踐內容。
2.3.3注重實踐過程。指導教師在實踐教學過程中只注重實踐結果,把實踐內容布置給學生,學生交上機報告,教師認真批改報告,至于報告中的結果是怎樣來的,具體實現過程是什么,作為教師卻全然不知,因此教師要全身心地投入到實踐的全過程中去,只有這樣,教師才能真正掌握學生的實際情況,發現問題,及時解決問題。
2.3.4加強實踐課講評。作為計算機語言類課程的教學絕對不能忽視實踐教學中講評這一重要環節。以往教師只對理論課上布置的作業所存在的問題進行講評,忽視實踐課的講評。實踐課是檢驗學生基本知識、基本理論、基本技能掌握情況的一把尺子,不注重實踐課講評,結果使實踐課教學效果越來越差,從而影響整個課程的教學質量。
3總結
要學好計算機語言,理論和上機操作相結合非常重要。計算機語言教學的側重點應放在掌握程序的三大結構上,程序設計三種結構為順序結構、分支結構(也稱為選擇結構)和循環結構。注重培養學員使用模塊結構讀程序、寫程序的能力。程序中的交換、累加、累積、分類、排序、刪除、標志設定等都各有一種固定的功能模塊(像物理學中的定理、公式),編程時可以直接使用。對這些模塊熟悉后,讀程序就容易,寫起來也不會感到太吃力,且有條理,思路也會較清晰。
參考文獻: