[“基于问题的教学”在软件类课程教学中的实践与探讨]软件类课程群在课程体系中的作用
时间：2019-01-03 03:28:35 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘 要: 本文对计算机专业课程尤其是软件类型课程的教学方法进行了探讨。基于问题的教学,也称作问题式学习在实践教学过程中的应用。以计算机专业核心课程――编译原理为例,本文作者提出了一些问题式教学实践的具体方法,并对PBL教学与传统教学方法进行了对比分析。
关键词: PBL 计算机专业 计算机软件教学 编译原理
1.引言
当前我国计算机软件行业存在着大量人才缺口,但是,摆在中国软件界和教育界面前的现实问题是,大量的毕业生面临择业困境,而大批IT企业却难以招收到适用的人才。如何尽快协调教育与就业之间的矛盾,PBL(Problem-Based Learning)应该是当前计算机软件教育的一个重要突破口。
软件人才排在头三位的专业技能:算法、数据、结构编程。编译系统是一个很经典的、很成熟的软件系统,无论从其复杂度还是技术含量来说,都是很适合教学的系统。“编译器的编写涉及程序计算机体系结构、设计语言、语言理论、算法和软件工程等学科”,既有分析,又有综合,所以是非常好的实现能力培养的专业课程。
好的软件人才必须从程序级走向系统级。在程序设计、数据结构与算法等课程后,还要从系统的级别上来对程序、算法的认识进行再提高。通过对编译系统和操作系统的认识和理解,能够很好地提高学生的系统能力,
本文以计算机专业的核心课程《编译原理》为例,对基于问题的教学模式进行探讨。
2.PBL教学方式的优点
“基于问题的学习(Problem-Based Learning)”,简称PBL,它是一种主动学习模式。此方法强调以学生的主动学习为主,而不是传统教学中强调的以教师讲授为主,比如将学习与更大的问题挂钩;使学习者投入于问题中;设计真实性任务;鼓励自主探究;激发和支持学习者的主动思维;鼓励争论;鼓励对学习内容和过程的反思,等等。其最终目标是使学生成为能自主学习的人才。主要优点如下:
(1)PBL教学是选择贴近实际应用的问题,这些问题对学生有一定的难度,能够锻炼学生解决问题的技能和思维能力。这样就能确保学生在以后的工作和学习中将自身的能力有效地应用到实际问题的解决中。
(2)要求学生以分组的方式来完成问题,使学生在探索研究过程中能充分地进行讨论和交流,学生是问题的解决者,PBL教学模式就是赋予学生自我学习的能力和培养他们独立解决问题和团队合作的精神。
(3)PBL教学实践性很强,传统的先理论后实践的教学模式很难满足模拟现实软件项目开发的流程,可以考虑采用现在很有效的“理论、实践一体化”教学模式,以便于项目任务的分解和实现。
3.基于PBL的编译原理教学模式的设计与开展
3.1明确《编译原理》的课程目标
编译原理课程中有很多经典的算法,教师应让学生采用软件工程的思想方法开发一小型的算法类软件项目,全面体会软件工程的思想,深刻理解所学算法对其在软件设计中的帮助,以及对今后工作的指导作用,另要求在开发的每个阶段都要编写相应文档,课堂上随机点取多名学生上讲台讲解设计思路,教师引导学生共同分析,最终使学生具备系统全面的代码编写能力和开发文档编写能力。
3.2选定问题
选定问题是PBL教学活动开展的前提,我们应该选择本课程的典型算法,把它们当作一个个小型的软件项目提出并处理。
3.3制定问题(项目)开发计划
教师在分组后和各组成员一起讨论确定问题的主要研究,分析问题解决过程中可能遇到的难点,任务怎么分配,验收方式等,回答成员提出的问题,给组长以一定的权利及充分的支持。
项目开发详细计划制定前,教师应针对各小组的问题提出指导性的要求,然后要求各小组独立完成《问题目标与开发思路》文档。接着要求学生分组讨论问题的实际可行性,写出《可行性研究报告》文档,这一阶段,教师要能指导学生目前不是具体解决某个问题,而是研究问题的范围,分析这个问题是否值得去探索,是否有实际可行的解决办法。教师应先充当系统分析员的角色在课上分析一份可行性研究报告,估计问题的成本和效益,并且在此基础上更具体、更准确地确定问题的目标和规模。接下来要求学生分组通过各种渠道搜集资料,完成《问题需求分析》文档。这一阶段,教师仍然要引导学生不要具体解决某个问题,而要确定为了解决这个问题,必须做什么?主要是确定所探索的问题必须具备哪些功能。
完成了以上几个阶段后,学生小组开始制定详细开发计划,计划的内容主要包括:对问题学习和资料搜集所需的时间和开展对应的活动,小组成员的具体任务分配,整个问题的开发进程安排。计划应当是小组成员共同分析问题需求的基础上,讨论、协商确定的,教师应在此阶段重点检查小组开发计划的合理性及可行性,为后面问题的具体设计和解决打好基础。
3.4问题的详细设计方案与代码实现
这个阶段问题小组需要面对的是应该如何解决这个问题,在小组成员的充分讨论后,拿出一个最佳方案后就得出该软件的结构,确定问题的模块组成和各个模块间的关系,小组完成《概要及详细设计说明书》并上交。
接着负责各个专门模块开发的小组成员详细设计每一个模块,并对数据的结构进行设计并提交《模块详细设计说明书》。然后根据选择的算法流程来完成代码编写、测试、集成等开发工作。
这一阶段是PBL教学模式的主体,基本上学生软件开发所需要的技能和知识的掌握是在这一阶段完成的。教师在这一阶段起着很重要的作用,要为学生答疑解惑,还要及时发现问题并能引导学生如何去解决问题。要根据具体教学目标的要求,重点进行算法指导和协作开发方面的指导,还要多加鼓励学生利用图书馆、网络等资源自主的学习。
3.5交流与评价
问题完成后,可以组织各种活动来对学生作品进行展示,如进行问题答辩,问题评比等活动。通过这样的活动让学生能交流学习过程中的经验和体会。
最后学生完成《问题(项目)开发报告》,并对整个问题(项目)开发过程作出自我分析和自我总结,教师对问题进行评价。
4.PBL教学与传统教学方法的比较
5.结语
我们基于PBL教学模式在编译原理课程教学上的尝试已取得初步成果,我们在教学中不仅出色地完成了教学任务,而且使学生对软件方面所学的知识进行了较高层次的概括与总结。问题完成之后,学生已经基本能够进行独立的软件开发。PBL教学模式能极大地锻炼学生的自主学习能力。以问题的设计与代码实现阶段为例,学生不仅要运用到编译的知识,而且要综合运用软件工程、数据结构等其他课程知识来分析解决问题,真正做到了学以致用。因此,证明基于问题的教学是一个能够帮助学生提高专业素质的教学模式。
相信随着教师教学水平的提高和教学手段的改进,PBL教学模式将有广阔的发展前景。
参考文献:
[1]蓝进.PBL教学法在市场营销专业实训中的应用[J].教育与教学研究,2009,(05).
[2]刘景福,钟志贤.基于项目的学习模式研究(PBL)[J].长春:外国教育研究,2002,(11).
[3]唐玮,张丽英.PBL模式在会计基础教学中的应用[J].合作经济与科技,2010,(04).
[4]张小玲.以问题为先导的教学模式在眼科学教学中的应用研究[J].西北医学教育,2009,(02).
[5]肖波,尹宪明,蔡小红.康复治疗技术专业临床医学课程教学改革的实践与探索[J].卫生职业教育,2008,(23).
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