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创刊时间:2012年

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解放军理工大学计算机课程最优化教学研究

发表时间:2018年8月2日 浏览:285次
作者:张婷婷 李辉 施展
摘 要:基于研究前苏联教育科学家巴班斯基院士提出的教学过程最优化理论, 在分析计算机基础教学目标任务的基础上, 从计算机基础课程特点出发, 提出理工大学计算机课程的优化教学过程方案, 为进一步增强教学效果, 推进教学改革, 促进人才培养质量的提高提供理论方法。
关键词:军队院校; 计算机教学; 最优化理论;

    衡量一所院校办学育人的水平, 不仅仅要看教员、课程、实验室等水平, 根本上要看学员培养质量的优劣。如何利用现有条件使教学效果最优化, 提高大学人才培养质量, 是需要思考的问题。这里要做的不仅仅是教学方法的改革实施, 还要以整体、综合、动态的观点指导教学活动的组织实施。本文基于多年的大学计算机基础课程教学实践经验, 从教学管理经验出发, 提出大学计算机基础教学的优化方案。
一、最优化理论概述
    前苏联教育家尤里·康斯坦丁诺夫·巴班斯基提出了“教学教育过程最优化”的教育理论, 也称之为巴班斯基最优化理论。[1]教学过程最优化是指全面考虑教学规律、原则、现代教学的形式和方法、该系统的特征及其内外部条件的基础上, 为了使过程从既定标准看来发挥最有效的 (即最优的) 作用而组织的控制。[1][2]也可理解为, 教员有目的地选定一种建立教学过程的最佳方案, 保证在规定时间内完成教学和教育学员的任务, 并尽可能取得最大的效果。教学实施的过程也是一个循环的控制过程, 如何将质量管理过程运用到教学过程最优化管理是一个值得探讨的问题。[3]
二、军理工计算机基础教学情况
    笔者基于多年的计算机基础理论教学发现, 计算机基础教学课堂“照本宣科”、“满堂灌”、“填鸭式”的现象比较普遍。在教学计划中将理论课与实践课分开授课, 计算机理论相对来说比较抽象, 这导致学员对理论往往不得其解。CFC指出计算机教学的目的是突出应用能力, 而单独开设实践课会造成理论与实践脱节, 理论课上的疑问得不到及时上机验证。
    本校对于教学工作非常重视, 每个学期有两次全校范围的教学评价及总结, 但倾向注重教员“教了什么, 如何教的, 教得怎样”, 并没有关注教学过程中, 学生掌握程度以及学生是否通过此门课的学习对计算机感兴趣。这样的评价仅侧重于对教员教学进行评价, 而没有将教学上升到一个系统工程的层面, 总结归纳出一个最优教学理念。
    因此, 在教学的实践过程中, 要依据教学目标、学科特性、师生特点、教学环境、教学时间和教学技术等诸多因素, 灵活选择和综合运用各种教学方法, 改变单一死板的教学模式, 改变传统师生关系, 实现一个综合的教学最优化过程控制方法。
三、大学计算机基础教学过程的最优化设想
    教学过程最优化理论是指导教师合理地组织教学过程的重要的方法论原则, 在全面考虑计算机基础课程教学规律、原则以及多种教学形式和方法的情况下, 组织对教学过程的控制, 教师有目的选择组织教学过程的最佳方案, 使教学过程达到的最佳效果。[“5]最优的”是相对的概念, 是有条件的, 条件不同, 最优的标准也不同, 实施最优过程也不同。这就要求教师结合本校实际和本班级的具体情况, 找出全体学生最后达到教养、教育和发展的可能的最高水平的教学方案。
(一) 实施理论与实践并举的教学模式
    根据CFC的要求, 大学计算机课程要求有理论和实践两个部分, 理论指导实践, 能够熟练地进行实践是本课程的最终目标。基于本课程的特点, 可以打破理论与上机实践分开实施的教学方案, 统一在机房上课, 一边理论学习一边实践, 同时进行。在课程设计上教员将本课时内容划分为理论讲授部分和上机练习部分, 两者穿插进行, 并在课件上有所体现。讲完一个或相互关联的几个知识点后让学生进行上机练习, 教员可以做相应指导, 充分做到讲练结合。这样, 学生即时从上机操作中体会到所学的知识, 易于理解计算机课程中抽象的理论, 有问题可以得到及时的反馈与解答。
(二) 教学内容设计优化
    为了配合之前提出的理论与实践并举的教学模式, 需要在课程内容上进行相应的设计, 结合PDCA过程控制, 围绕“提出问题-分析问题-解决问题方法-问题验证-归纳总结”这一主线进行课程设计。    教师结合授课内容, 通过相关思考问题引入课程内容。理论内容的讲授要有重点, 用对比分析法分析知识点的不同应用实现的不同结果。通过例子分析易错点, 讲解完一个完整的理论知识点后, 立即结合知识点给出一个例子让学员上机实践, 查看学员对知识点的掌握情况。同时, 设计综合实验, 将各个知识点串起来实践一个综合上机例子, 用于查看学员对理论知识整体掌握情况。通过上机操作分析, 学员不易掌握的理论知识以及易错点, 能及时在课堂上进行归纳总结。充分利用本校的网络教学环境, 学与练紧密结合, 使学员与机器、学员与教员以及学员与学员进行充分交互, 鼓励学员利用网络教学资源库进行自主学习, 从封闭式教学变为开放式教学, 充分调动学员的主观能动性, 实现真正意义上的学员主动。
(三) 分组学习管理法
    虽然本校正在积极推行小班化教育, 但由于条件限制, 该制度并没有得到普及。因此, 目前计算机类课程大多60多人一个教学班。在有限课时的限制下, 对于此规模的班级很难顾及每个学员的具体学习效果。为了达到最优的教学效果, 采用分组学习管理法。以60人的教学班为例, 具体做法是:将每10名学员为一组进行分组, 每一组配两名学习基础较好的学员为组长, 坐在前两排, 以便更好的掌握知识和与教员沟通。整个学期每个学员座位固定, 利于教师认识每一位学员, 了解每一位学员的学习情况。教员重点辅导基础较弱和较突出的学员, 两名组长负责辅导本组学员, 将本组学习状况及问题反馈给教员。教员统一讲授学员遇到的一些问题。对分组学习管理法, 笔者在具体的教学中已实施了七年, 与其他班级的学习成绩进行了分析比较, 发现不及格率在本年级中最低为0%, 说明此方法使每个学员的学习都能够得到关注。
(四) 考核评价机制的优化
    最优化教学注重学员创新能力的培养, 考核评价方式也是多元化的。可以从这几个方面综合进行评价学员学习效果, 如课堂回答问题情况、平时上机成绩、期末考试成绩等。教员对学生的回答进行评价反馈时要审时度势, 及时、积极地评价学生的回答, 不能简单地以“对、错”论英雄, 而是以是否有独到的见解、独到的思维方式、独到的视角分析问题和解决问题为标准。首先, 要鼓励学生敢于提出自己的见解, 培养学生敢于创新和勇于批判的精神, 以此来鼓励学生养成创造性思维的习惯。其次, 要引导学员把课堂所学知识与解决实际问题结合起来, 最好能将计算机理论知识与自身所学专业相结合, 培养学生用计算思维方式思考问题的习惯。最后, 要培养学生在讨论和探讨问题的过程中善于博采众长的学习精神和能力。
    对于计算机类课程, 本校建设了课程教学辅助系统, 教员借助系统中的作业系统为学员布置课堂或课后作业, 学员按照要求完成作业, 系统自动为学员评分并给出评分理由。平时的上机考核侧重基础知识的考核, 通过此方式教员和学员都能及时了解学习效果, 从而适时调整学习的方向和重点。平时上机成绩只作为一个参考, 并不能完全定论一个学员学得好坏, 它更起到的是一个督促鼓励的作用。
由于计算机类课程侧重于学员的动手能力的培养, 期末考试考核方式变纸质为上机考核, 与平时上机考核不同的是, 期末考试考核的重点放在考核思维和能力, 设计一些具有创造性的综合编程类题型, 以充分评价学员运用计算思维解决实际问题的能力。
四、结语
    教学最优化是各个教学环节、各种教学方法、各个要素的有机结合, 具有相对完整的活动程序, 不仅包括“教授最优化”, 而且还包括“学习最优化”, 更应做到两者的相互匹配。同时, 教学是一个循环往复的过程, 在每一轮优化过程中总结经验, 发现不足, 提出优化方案, 然后应用到下一轮的教学过程中。最优化理论和方法, 在世界教育发展史上都占有十分重要的地位, 对大学计算机课程的教学也具有指导意义。应该把握其精神实质, 根据本校计算机基础教学的教学实际, 大胆创新以实现真正的大学计算机教学的最优化。

参考文献:
[1]巴班斯基, 吴文侃译.教育教学过程最优化[M].北京:教育科学出版社社, 2001.
[2]单中惠.西方教育思想史[M].太原:山西人民出版社, 1996.
[3]田德久, 杨玉姣.利用“戴明环理论”, 加强班级管理[J].教师, 2010 (26) .
[4]中国高等院校计算机基础教育改革课题研究组.中国高等院校计算机基础教育课程体系2008[M].北京:清华大学出版社, 2008.
5[5]冯晓江.新课程改革下教学过程最优化的实现[J].教学与管理, 2008 (2) :114.

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