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【摘 要】“项目教学法”是将传统的学科体系中的知识内容转化为若干个教学项目, 围绕着项目组织和开展教学,将课堂教学中把理论与实践教学有机地结合起来,充分发掘学生的创造能力,提高学生解决实际问题的综合能力。“项目教学法”起源于美国, 盛行于德国。根据“数据结构”课程特点,教学过程中的教学问题、教学方法等方面进行不同程度的探索,采用项目教学,能培养学生的学习兴趣,注重理论联系实际,培养学生的创造性思维和动手能力,更有效的提高教学质量。
【关键词】项目教学法; 数据结构; 角色; 建构主义; 主体
中图分类号:G42 文献标识码:A 文章编号:1009-8283(2009)05-0146-01
《数据结构》是计算机专业的核心基础课程,是采用C语言作为数据结构和算法的描述语言。教学要求是学会分析研究计算机加工的数据结构特性,通过数据结构应用实例引导学生掌握算法的时间分析和空间分析的技术,其隐含技术和方法多。相对《Photoshop》、《计算机组装与维护》等应用课程来说抽象、枯燥,学习起来比较困难,采用项目教学讲授《数据结构》课程值得探索。
项目教学法源于建构主义的教学法。建构主义学习理论认为,知识不是通过教师传授得到的,而是在一定的情景下,借助教师和同学的帮助,通过意义建构而獲得知识。项目教学模式,集中关注于学生综合技能,让学生自主地进行知识的建构学习,以学生自主完成的项目去了解和掌握知识。在《数据结构》教学中采用以企业项目组成的形式,教师充当的是需求客户的角色,学生在教师的指导下去独立或共同完成项目任务,从而掌握《数据结构》教学课程的核心技术与技能,学会相互协作精神。
在《数据结构》教学过程采用项目教学,理论授课方面的内容,针对下次上机实践内容。理论授课时,用自然语言讲清楚该项目的解决方法,然后借助学生教材或教辅材料,仔细讲解用类C语言表达的本项目的算法,再由教师或优秀的学生用C(或C++)语言示范出大部分程序,让学生上机时补充完整并调试成功,最后对小组或个人提问并记下成绩。
在教学中以章节为主去学习“数据结构”体系,项目的规模较小,涉及的知识缺少连贯性和系统性。而设计一些较大项目,采用项目教学就很有必要,例如:图书管理、税务报表等项目。这些项目实践不仅使学生拓宽视野、增加兴趣、而且能提高学生的综合知识的能力。 所以“数据结构”教学中一个学期组织2～3次的项目教学,并安排在教学的后阶段比较好。
在《数据结构》教学项目的设置中,应在明确的教学目标指导下, 综合考虑项目的统筹设置、项目间的联系和层次递进。项目的选择要以所授课教学的内容为依据,既要与书本的知识紧密结合,又要能够充分体现当前的工程实际情况,让学生既能掌握学过的知识和探索新的知识。如“学生学籍管理系统设计与实现”数据结构课程的实践项目, 要求掌握逻辑结构、存储结构表示以及基本运算的实现方法,基本具备C程序设计语言开发小型软件处理实际问题的能力,学生学籍管理软件涉及到数据结构中线性表、树、查找表等结构的应用以及查找、排序等重要的处理算法。 以数据结构教学中要采用项目教学,还要充分认识项目教学四大要素主要由项目内容、活动主体、情境环境和项目结果四项构成。
(1) 建构课程项目内容
项目教学是以真实的世界为基础挖掘课程资源,其主要内容来自于真实工作情景中的典型的工作任务,而不是在学科知识的逻辑中建构课程内容。对于“停车场管理”实践,从项目教学法的要点中分析,应要求学生对数据结构的各种结构进行系统的深入分析,对管理软件的手段和流程方法的等进行全方位的调研,构思软件中的数据结构,数据模型,概念结构设计,逻辑结构设计。对软件的功能要求进行可行性分析论证以及需求分析,设计出实现方法方案。停车场管理项目中,采用是栈式结构,停车场外的便道采用队列结构。该项目应让学生通过栈和队列的基本概念解决停车场问题,用栈和队列等线性表解决实际问题的方法。
(2) 教学活动以学生为主体
项目教学活动指的是学生采用一定的工具和方法解决项目任务所采取的研究行动。在项目教学中,学生并不是被动地接受教师传递的知识,而是着重于实践,在完成任务的过程中获得知识、技能和态度。从信息的收集、计划的制定、方案的选择、目标的实施、信息的反馈到成果的评价,开展项目教学中应先对学生进行分组,教师扮演需求客户,把学生分成若干个组,分组时同时要考虑能力强学生和能力弱的学生合理地搭配;男女生比例搭配。项目组选举产生一位项目负责人,该负责人要负责整个项目,从项目规划,到人员分工,到每个实践情况,到综合测试,直至总结汇报。分组的目的是培养学生团队精神和与陌生人打交道的能力,使学生充分参与整个过程的每个环节,成为活动中的主体。
(3) 具有创设学习情境的能力
情境是支持学生进行探究学习的环境,环境可以是真实的工作环境,也可以是借助一定条件所产生的虚拟的模拟环境。以往的实践教学中一般是由教师按教材单元统一组织进行,先理论后实践,实践只是对理论知识的简单验证。其结果是学生对实践感觉枯燥乏味,不利于学生创新意识的培养和实践能力的提高。如“停车场管理”问题上,通过项目的分析、设计、编程实现,让学生体会栈、队列数据结构如何从现实问题中抽象出来,又如何用来解决现实问题。在项目教学中,情境设计给学生自主设计自主选择的空间,引导学生深化问题。能够促进学生之间的合作。在“停车场管理”基本问题的基础上,进一步引导各组成员探讨思考“汽车种类不同,收费标准不同”、“汽车在便道和在停车场不同收费标准”、“栈、队列采用不同的存储结构”等问题,同时鼓励各组成员提出新的问题,分析新问题,解决新问题,通过实践解决自己想解决的问题。
(4) 项目最终的结果
项目结果是指在学习过程中或学习结束时,学生通过探究学会知识掌握技能,引起学生对职业态度的认识。如实践知识、协作能力、创新能力等。通过项目教学,各组成员要写出所完成的部分遇到的问题,分析出现问题的原因,如何解决的,把判断、分析以及解决过程要记录下来。写出该项目实践的收获,掌握了哪些知识和技能。通过总结是把项目进行升华,使学生综合的职业能力有所提高。写出项目报告,项目负责人最后整理成文,形成一个比较完善的项目报告。根据项目组完成过程的具体情况,教师(需求客户)指出做得好的地方,同时还要指出问题所在,另外还要对学生的职业素质进行讲评。
项目教学法与传统的教学方式相比,项目教学对课程教师素质提出了更深更具体的要求,教师将会面临很多新的问题与挑战,主张教师与学生的双向互动,整个过程需要教师和学生的积极参与,要求教师对自身的角色进行重定位,教师不再是知识的传授者,而成为项目教学的组织者、引导者和评价者。学生也不再是知识的被动者,而成为主动的建构主义者。
参考文献:
[1]在计算机课程教学中开展项目教学法的研究[J] .肖胜阳. 电化教育研究,2003,(10).
[2]数据结构(C语言版). 严蔚敏,吴伟民. 清华大学出版社,2002.
[3]算法与数据结构(C与C++描述). 陈松乔. 清华大学出版社,2002.
[4]《整合教育技术与建构主义学习理论创新教学模式》. 白兰婷,姚贵平.《中国职业技术教育》2003年7月.
【关键词】项目教学法; 数据结构; 角色; 建构主义; 主体
中图分类号:G42 文献标识码:A 文章编号:1009-8283(2009)05-0146-01
《数据结构》是计算机专业的核心基础课程,是采用C语言作为数据结构和算法的描述语言。教学要求是学会分析研究计算机加工的数据结构特性,通过数据结构应用实例引导学生掌握算法的时间分析和空间分析的技术,其隐含技术和方法多。相对《Photoshop》、《计算机组装与维护》等应用课程来说抽象、枯燥,学习起来比较困难,采用项目教学讲授《数据结构》课程值得探索。
项目教学法源于建构主义的教学法。建构主义学习理论认为,知识不是通过教师传授得到的,而是在一定的情景下,借助教师和同学的帮助,通过意义建构而獲得知识。项目教学模式,集中关注于学生综合技能,让学生自主地进行知识的建构学习,以学生自主完成的项目去了解和掌握知识。在《数据结构》教学中采用以企业项目组成的形式,教师充当的是需求客户的角色,学生在教师的指导下去独立或共同完成项目任务,从而掌握《数据结构》教学课程的核心技术与技能,学会相互协作精神。
在《数据结构》教学过程采用项目教学,理论授课方面的内容,针对下次上机实践内容。理论授课时,用自然语言讲清楚该项目的解决方法,然后借助学生教材或教辅材料,仔细讲解用类C语言表达的本项目的算法,再由教师或优秀的学生用C(或C++)语言示范出大部分程序,让学生上机时补充完整并调试成功,最后对小组或个人提问并记下成绩。
在教学中以章节为主去学习“数据结构”体系,项目的规模较小,涉及的知识缺少连贯性和系统性。而设计一些较大项目,采用项目教学就很有必要,例如:图书管理、税务报表等项目。这些项目实践不仅使学生拓宽视野、增加兴趣、而且能提高学生的综合知识的能力。 所以“数据结构”教学中一个学期组织2～3次的项目教学,并安排在教学的后阶段比较好。
在《数据结构》教学项目的设置中,应在明确的教学目标指导下, 综合考虑项目的统筹设置、项目间的联系和层次递进。项目的选择要以所授课教学的内容为依据,既要与书本的知识紧密结合,又要能够充分体现当前的工程实际情况,让学生既能掌握学过的知识和探索新的知识。如“学生学籍管理系统设计与实现”数据结构课程的实践项目, 要求掌握逻辑结构、存储结构表示以及基本运算的实现方法,基本具备C程序设计语言开发小型软件处理实际问题的能力,学生学籍管理软件涉及到数据结构中线性表、树、查找表等结构的应用以及查找、排序等重要的处理算法。 以数据结构教学中要采用项目教学,还要充分认识项目教学四大要素主要由项目内容、活动主体、情境环境和项目结果四项构成。
(1) 建构课程项目内容
项目教学是以真实的世界为基础挖掘课程资源,其主要内容来自于真实工作情景中的典型的工作任务,而不是在学科知识的逻辑中建构课程内容。对于“停车场管理”实践,从项目教学法的要点中分析,应要求学生对数据结构的各种结构进行系统的深入分析,对管理软件的手段和流程方法的等进行全方位的调研,构思软件中的数据结构,数据模型,概念结构设计,逻辑结构设计。对软件的功能要求进行可行性分析论证以及需求分析,设计出实现方法方案。停车场管理项目中,采用是栈式结构,停车场外的便道采用队列结构。该项目应让学生通过栈和队列的基本概念解决停车场问题,用栈和队列等线性表解决实际问题的方法。
(2) 教学活动以学生为主体
项目教学活动指的是学生采用一定的工具和方法解决项目任务所采取的研究行动。在项目教学中,学生并不是被动地接受教师传递的知识,而是着重于实践,在完成任务的过程中获得知识、技能和态度。从信息的收集、计划的制定、方案的选择、目标的实施、信息的反馈到成果的评价,开展项目教学中应先对学生进行分组,教师扮演需求客户,把学生分成若干个组,分组时同时要考虑能力强学生和能力弱的学生合理地搭配;男女生比例搭配。项目组选举产生一位项目负责人,该负责人要负责整个项目,从项目规划,到人员分工,到每个实践情况,到综合测试,直至总结汇报。分组的目的是培养学生团队精神和与陌生人打交道的能力,使学生充分参与整个过程的每个环节,成为活动中的主体。
(3) 具有创设学习情境的能力
情境是支持学生进行探究学习的环境,环境可以是真实的工作环境,也可以是借助一定条件所产生的虚拟的模拟环境。以往的实践教学中一般是由教师按教材单元统一组织进行,先理论后实践,实践只是对理论知识的简单验证。其结果是学生对实践感觉枯燥乏味,不利于学生创新意识的培养和实践能力的提高。如“停车场管理”问题上,通过项目的分析、设计、编程实现,让学生体会栈、队列数据结构如何从现实问题中抽象出来,又如何用来解决现实问题。在项目教学中,情境设计给学生自主设计自主选择的空间,引导学生深化问题。能够促进学生之间的合作。在“停车场管理”基本问题的基础上,进一步引导各组成员探讨思考“汽车种类不同,收费标准不同”、“汽车在便道和在停车场不同收费标准”、“栈、队列采用不同的存储结构”等问题,同时鼓励各组成员提出新的问题,分析新问题,解决新问题,通过实践解决自己想解决的问题。
(4) 项目最终的结果
项目结果是指在学习过程中或学习结束时,学生通过探究学会知识掌握技能,引起学生对职业态度的认识。如实践知识、协作能力、创新能力等。通过项目教学,各组成员要写出所完成的部分遇到的问题,分析出现问题的原因,如何解决的,把判断、分析以及解决过程要记录下来。写出该项目实践的收获,掌握了哪些知识和技能。通过总结是把项目进行升华,使学生综合的职业能力有所提高。写出项目报告,项目负责人最后整理成文,形成一个比较完善的项目报告。根据项目组完成过程的具体情况,教师(需求客户)指出做得好的地方,同时还要指出问题所在,另外还要对学生的职业素质进行讲评。
项目教学法与传统的教学方式相比,项目教学对课程教师素质提出了更深更具体的要求,教师将会面临很多新的问题与挑战,主张教师与学生的双向互动,整个过程需要教师和学生的积极参与,要求教师对自身的角色进行重定位,教师不再是知识的传授者,而成为项目教学的组织者、引导者和评价者。学生也不再是知识的被动者,而成为主动的建构主义者。
参考文献:
[1]在计算机课程教学中开展项目教学法的研究[J] .肖胜阳. 电化教育研究,2003,(10).
[2]数据结构(C语言版). 严蔚敏,吴伟民. 清华大学出版社,2002.
[3]算法与数据结构(C与C++描述). 陈松乔. 清华大学出版社,2002.
[4]《整合教育技术与建构主义学习理论创新教学模式》. 白兰婷,姚贵平.《中国职业技术教育》2003年7月.