大学计算机专业实践类课程的案例驱动教学方法的实践与探索
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摘要：分析传统计算机专业实践类课程所面临的问题，针对课题陈旧、技术滞后等现状，提出一种基于案例驱动的实践类课程教学方法，指出该方法不仅可以提高学生参与实践类课程的积极性，有助于改善教学效果，还可以为教师实施科研项目提供一定的软件测试依据。案例驱动教学是国际上备受推崇的教学模式，是大学课堂教学的发展方向。
关键词：计算机专业;实践类课程;案例驱动教学法
中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）36-0135-02
一、引言
案例式驱动教学是近年来高等教育备受关注的一个话题。众多高校纷纷通过启发式、讨论式、小班教学、学习过程考核和评价等方式，全方位实践探究式教学，以适应国家和社会的发展需要，培养创新人才。课堂教学是大学教学的主要方式，本文以课堂教学为载体，将案例式教学作为研究对象，以期能够深入理解和运用这种备受推崇的教学模式，在提升教学水平和学习效果方面做一个有益的尝试。
案例驱动教学法是依托教师引导和学生实施共同完成实例的教学方法，本质上属于建构主义模式下的一种新型教学方法。著名的心理学家皮亚杰提出的建构主义学习理论认为，兴趣对于学习的重要性不言而喻。教育心理学家认为，学习兴趣是一种力求认识和渴望获得各种知识的主观意识倾向，这种倾向对学习的效率和效果起着重要的作用。学生对课程产生兴趣后会处于积极主动状态，达到自主学习的目的。教师是意义建构的帮助者和促进者，而不是知识的提供者和灌输者;学生是知识信息处理的主角，是意义建构的主动者，而不是被动接收者。
在案例式驱动教学法的实施过程中，教师需要根据实践课程时长和学生的接收程度，抽象、简化出案例中的具体任务;学生以研究小组为单位，集体制订研究计划和任务分工，通过案例设置目的理解、探索和解决等步骤，达到提高专业技能和动手能力的目的。
二、计算机实践类课程现状及存在问题
（一）计算机专业本科生特点
当前，计算机技术发展迅速并逐步趋于成熟，日常生活中充斥各种计算机的应用，极大地便利人们的生活，因此，大学生基本都具备一些计算机方面的常识。作为计算机专业的本科生，更加关注专业相关技术的最新进展及新型技术的出现，对专业知识有着更深更广的涉猎，重视计算机专业基础课程学习，在实践类课程开始之前，已经打下良好的基础。此外，教师在对计算机专业学生的培养上更侧重其获取新知识、应用新知识、团结协作以及自主创新等方面的能力。这都为案例式驱动教学法的实施提供必要条件，使得在实践类课程中引入案例教学具有可行性。
（二）现有教学法及缺点
现有应用于实践类课程的教学方法主要包括任务驱动教学法和竞赛驱动教学法。任务驱动教学是以任务为主线开展教学，是一种探究式教学模式，在实施步骤上与案例驱动教学法比较类似。但是任务驱动教学通常使用背离前沿技术的课题，并且在实施过程中没有教师的主导参与，包括研究背景介绍、课题抽取和多指标评价等，因此，计算机专业学生的参与积极性不高，教学效果也受到限制。竞赛驱动教学法中，成果评定一般取决于最终程序的操作效果，学生往往关注程序的功能是否实现，而忽略程序实现方法的选择和取舍。
（三）案例驱动教学法的引入
计算机实践类课程期望巩固学生的专业知识，提高动手能力，强化创新意识，从而达到提高综合实践能力的目标。该过程需要学生对案例具有自发的学习意愿，能够发挥主观能动性并学以致用，把零散知识碎片融会贯通。教师在该过程中扮演课题提供者和引导者的角色，帮助学生尽快理解案例的背景要求，同时在学生实践过程中对选用开发方法和软件开发过程中出现的问题进行必要的管理和指导。案例驱动教学法能契合计算机实践类课程教学，因此，一种基于案例驱动的教学方法被提出作为实践类课程改革思路。
三、基于案例驱动的教学方法的实践类课程教学
实践类课程教学通常包括课题设计与引导、项目实施、项目验收和教师评价4个步骤。
（一）课题的设计与引导
首先，教师应从案例中选取合适的内容作为实践类教学素材，兼顾学生的专业基础以及课题的趣味性、可探索程度、技术涵盖面等，合理选择教学素材是案例驱动教学方法的关键之一。其次，由教师介绍案例内容，帮助学生加快理解素材的内容与本质。最后，教师和学生共同完成案例制作，加强学生对案例中知识点的理解，教师充当引导者。学生根据对案例制作的了解和体会，尝试以问答方式理解案例内容，分析所需的技术和知识点。
（二）项目实施
首先，学生要进行分组（3-4人为宜），各组按照案例内容和要求制订实施计划，计划应包括案例的进度安排、个人分工和软件总体目标等。其次，根据软件总体目标进行功能模块划分，针对软件各模块确定须采用的算法及开发方法，必要时对算法及方法进行优化。最后，学生根据软件设计结果进行编码开发，开发过程严格遵守软件工程开发原则，当开发完成后需要进行软件测试，软件开发和软件测试一般是多次循环迭代过程，即测试结果作为软件修改和进一步开发的依据，直至软件测试结果符合项目预期。
（三）项目验收
案例实施环节，除了根据案例制作要求开发软件外，学生还需要在制订计划、确定算法和方法以及软件测试阶段撰写相应的需求分析报告、软件设计报告和软件测试报告，因此项目验收包括对软件成果和报告文档的验收。软件成果要求程序结构合理，逻辑清晰，模块划分和输入输出准确，报告文档要求内容严谨，格式规范，能够反映学生对项目内容的理解和思考。
（四）教师评价
教师评价必须结合学生所开发软件运行结果的正确性、算法的巧妙性以及各类文档的规范程度等进行综合评判，同时必须关注每位学生在小組中的分工情况，对学生的理解能力、分析能力和动手能力进行评价，得到一个较为客观的评价等级。
1.教师向学生解释课题背景和意义、课题所需解决的主要问题及可能涉及的主要方法，指出实施过程中可以使用的工具、语法和软件设计方向。
2.学生在理解课题之后需要分析问题并设计相应的策略，形成需求分析报告与软件设计报告，交由教师审核。
3.教师最终评价。每个学生的得分取决于自己案例制作效果与他人制作效果的比较。这种教学方法能够引起学生积极参与课程，案例结果也可为教师科研项目的继续研究提供一定的实验测试依据。
四、结语
当前，计算机专业实践类课程存在课题陈旧、偏离前沿技术、学生积极性不高等诸多问题，影响最终教学效果。针对该问题，笔者提出一种以案例驱动为导向的实践课程教学方法，在计算机专业实践类课程中引入案例驱动的实例作为授课内容，加以简化抽取形成教学素材，由教师引导学生参与案例制作，不仅激发学生的学习兴趣，提高实践类课程教学效果，还使学生对前沿研究及技术有了更深了解，提高学生的开放性思维及实践动手能力。
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