摘要：針對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)中存在的瓶頸問(wèn)題，在認(rèn)識(shí)論的基礎(chǔ)上提出具象化教學(xué)法理論，并以該理論為指導(dǎo)闡述幾種具象化教學(xué)方法。這種教學(xué)方法已經(jīng)在C語(yǔ)言實(shí)際教學(xué)過(guò)程中加以應(yīng)用，并取得了較好效果。
　　關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)專業(yè)；認(rèn)識(shí)論；具象化教學(xué)
　　
　　隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，國(guó)家和社會(huì)需要越來(lái)越多的IT專門(mén)人才，全國(guó)各大高校正大力發(fā)展自己的計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)[1]。為了提高計(jì)算機(jī)專業(yè)課的教學(xué)質(zhì)量，相關(guān)的教學(xué)改革研究也不斷地涌現(xiàn)出來(lái)。各類教改的目的都旨在改進(jìn)教學(xué)方法、提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、改善教學(xué)條件，雖然這些教學(xué)改革在一定程度上提高了教學(xué)質(zhì)量，但在實(shí)際操作中仍然存在無(wú)法彌補(bǔ)的缺陷，而這些缺陷正是進(jìn)一步提高教學(xué)效果和學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量的瓶頸。
　　1計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)的瓶頸
　　1.1新生對(duì)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)理解能力差
　　計(jì)算機(jī)專業(yè)新生中有很多人是第一次接觸、學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)知識(shí)，對(duì)計(jì)算機(jī)的工作方式和特點(diǎn)沒(méi)有概念，不理解計(jì)算機(jī)運(yùn)行和存儲(chǔ)的過(guò)程，學(xué)習(xí)時(shí)只能死記硬背。這種情況對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)產(chǎn)生較大阻力，打擊了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，進(jìn)而導(dǎo)致剛剛?cè)雽W(xué)的新生無(wú)法為專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，且影響了其以后的學(xué)習(xí)[2]。
　　1.2教師的認(rèn)知方式與學(xué)生存在差別
　　在正常情況下，計(jì)算機(jī)專業(yè)課和專業(yè)基礎(chǔ)課教師都具有較豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)課程的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容都具有較深刻的認(rèn)識(shí)，而對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)，無(wú)論哪一門(mén)課程都是一個(gè)新的知識(shí)領(lǐng)域，課程中存在大量未知的內(nèi)容需要學(xué)習(xí)和理解，因此，在教師看來(lái)簡(jiǎn)單易懂的知識(shí)在學(xué)生看來(lái)卻難以掌握。
　　1.3教材內(nèi)容邏輯性、理論性過(guò)強(qiáng)
　　隨著教育改革的進(jìn)一步深化，計(jì)算機(jī)專業(yè)課需要教授的內(nèi)容越來(lái)越豐富，為了在有限的課時(shí)內(nèi)完成大量的理論學(xué)習(xí)，教材的編寫(xiě)不得不舍棄大量的例證性內(nèi)容而集中陳述概念、理論和方法，從而導(dǎo)致邏輯性和理論性越來(lái)越強(qiáng)、內(nèi)容越來(lái)越枯燥乏味。這種背離學(xué)生思維方式的教材編寫(xiě)影響了學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和吸收，增加了學(xué)生學(xué)習(xí)的難度，影響了學(xué)生學(xué)習(xí)的效率。
　　2具象化教學(xué)法
　　通過(guò)上述分析，我們認(rèn)為產(chǎn)生教學(xué)瓶頸問(wèn)題的主要原因在于認(rèn)識(shí)的過(guò)程和模式上，即高校教學(xué)和學(xué)生的認(rèn)知過(guò)程脫節(jié)，教師不了解學(xué)生的思維方式，教材的組織方式不符合學(xué)生的思考模式。對(duì)此，我們只有從認(rèn)識(shí)論角度出發(fā)才能解決問(wèn)題，因此，我們以認(rèn)識(shí)論為基礎(chǔ)引入具象化教學(xué)法理論。
　　2.1具象化教學(xué)法理論
　　教學(xué)過(guò)程從本質(zhì)上講是一種特殊的認(rèn)知過(guò)程，具有間接性、引導(dǎo)性和簡(jiǎn)捷性[3]。學(xué)生通過(guò)教師的引導(dǎo)，省略了實(shí)踐環(huán)節(jié)簡(jiǎn)捷而間接地獲得認(rèn)識(shí)。這是一種跨越式的認(rèn)知過(guò)程，是一種以直接經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)的間接經(jīng)驗(yàn)的獲取。
　　以認(rèn)識(shí)論為依據(jù)，結(jié)合計(jì)算機(jī)自身的特點(diǎn)，針對(duì)當(dāng)前教育制度下學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，我們提出計(jì)算機(jī)專業(yè)具象化教學(xué)理論，即在計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)這個(gè)特殊的認(rèn)識(shí)過(guò)程中，教師扮演間接經(jīng)驗(yàn)的傳達(dá)者，學(xué)生在少量，甚至完全沒(méi)有實(shí)踐的教學(xué)過(guò)程中成為抽象經(jīng)驗(yàn)的取得者，在這個(gè)過(guò)程中，僅僅依靠學(xué)生的直接經(jīng)驗(yàn)作為基礎(chǔ)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，教師必須盡可能地提供抽象經(jīng)驗(yàn)在客觀世界中的形象反映。這就要求教師應(yīng)該理解計(jì)算機(jī)專業(yè)的不同理論是如何在現(xiàn)實(shí)世界中被抽象出來(lái)的，并在教學(xué)過(guò)程中加以還原，從而符合唯物主義認(rèn)識(shí)論的基本原理，迎合學(xué)生的認(rèn)知過(guò)程，達(dá)到事半功倍的效果。
　　2.2具象化教學(xué)的實(shí)施
　　具象化教學(xué)理論考慮了認(rèn)識(shí)的過(guò)程以及教學(xué)的特殊性，要求在教學(xué)中以認(rèn)知過(guò)程作為指導(dǎo)，將間接經(jīng)驗(yàn)以還原的直接經(jīng)驗(yàn)的方式加以傳授。因此，以具象化教學(xué)理論為指導(dǎo)，結(jié)合現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，我們提出如下教學(xué)方法。
　　2.2.1歸納法
　　哲學(xué)理論中的歸納法是指從個(gè)別性知識(shí)，引出一般性知識(shí)的推理，是由已知真的前提，引出可能真的結(jié)論。具象化教學(xué)理論中的歸納法則是指通過(guò)對(duì)多種具有相同特點(diǎn)的客觀事物的比較，得出共性，進(jìn)而加以抽象推導(dǎo)出計(jì)算機(jī)相關(guān)知識(shí)的過(guò)程。
　　例如，在程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言中循環(huán)語(yǔ)句的教學(xué)即可采用該方法。我們按難度漸進(jìn)遞增的原則選擇現(xiàn)實(shí)世界中循環(huán)形象表示的例子：1)運(yùn)動(dòng)會(huì)中的長(zhǎng)跑比賽，每位運(yùn)動(dòng)員需要繞操場(chǎng)重復(fù)跑若干圈，直到路程滿足要求；2)上課點(diǎn)名，重復(fù)地叫學(xué)號(hào)，直到?jīng)]有未點(diǎn)到學(xué)號(hào)為止；3)求數(shù)列的前N項(xiàng)和，重復(fù)地把各項(xiàng)值累加，直到第n項(xiàng)等。由以上事例可歸納出客觀世界循環(huán)的兩大特點(diǎn)：重復(fù)和存在終止條件，抽象到計(jì)算機(jī)程序語(yǔ)言中就要求包括循環(huán)體和循環(huán)終止條件，循環(huán)體表示做什么，終止條件表示循環(huán)什么時(shí)候停止。通過(guò)這樣的歸納，是學(xué)生由感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)，將身邊的事物與計(jì)算機(jī)專業(yè)知識(shí)聯(lián)系起來(lái)，既提高了教學(xué)效果，又有助于學(xué)生抽象思維的培養(yǎng)。
　　2.2.2類比法
　　類比是將一類事物的某些相同方面進(jìn)行比較，以另一事物的正確或謬誤證明這一事物的正確或謬誤。這是運(yùn)用類比推理形式進(jìn)行論證的一種方法。抽象數(shù)據(jù)類型是對(duì)問(wèn)題進(jìn)行抽象建模的一個(gè)結(jié)果，它抽象并刻畫(huà)出問(wèn)題的數(shù)據(jù)及關(guān)系[4]，在具象化教學(xué)中，類比法通常用于該類問(wèn)題的分析，通過(guò)類比可以使抽象的知識(shí)與簡(jiǎn)單的事物或過(guò)程聯(lián)系起來(lái)，更易于學(xué)生理解。
　　例如，我們可以在講授數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中循環(huán)鏈表時(shí)采用如下實(shí)例進(jìn)行類比，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和簡(jiǎn)化理解過(guò)程。
　　有10名登山隊(duì)員在山腳下建立了一個(gè)營(yíng)地，每人有一間屬于自己的房間。每個(gè)房間都存放了一種唯一的登山工具，且有兩把鑰匙。當(dāng)所有登山隊(duì)員出發(fā)以后，在某種突發(fā)狀況下可能其中任意一人必須回到營(yíng)地取回某種特定的登山工具。如何安排才能使返回的人得到任意一種登山工具？
　　經(jīng)過(guò)分析和討論，可以得到如圖1的解決方案，即每人帶自己房間鑰匙一把，每個(gè)房間存放相鄰的下一個(gè)房間的鑰匙一把，最后一間存放第一間的鑰匙。
　　由此，我們可以和循環(huán)鏈表進(jìn)行類比，形成登山問(wèn)題的循環(huán)鏈表的解決方案。通過(guò)這樣的類比，使學(xué)生能夠從客觀問(wèn)題出發(fā)，分析出循環(huán)鏈表的要素，達(dá)到具象化教學(xué)的目的。
　　2.2.3圖象法
　　圖象是指事物的形狀樣子，是表現(xiàn)一個(gè)事物的直接物。利用圖象這種特殊且形象的數(shù)學(xué)語(yǔ)言工具，來(lái)表達(dá)各種現(xiàn)象的過(guò)程和規(guī)律，這種方法稱為圖象法。具象化教學(xué)法中通常利用圖象法來(lái)直觀描述某種關(guān)系模型，將抽象的概念具象化。
　　面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)中類的繼承權(quán)限問(wèn)題一直是一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn)，在教學(xué)中若采用圖象法則很容易使學(xué)生理解和掌握。設(shè)類A、B和C如下。
　　圖 2 表示私有繼承和公有繼承的區(qū)別以及各自的訪問(wèn)權(quán)限(約定私有成員或成員函數(shù)用圓圈包圍，任意函數(shù)最多只能由外向內(nèi)穿過(guò)一層圓圈訪問(wèn))。
　　由圖2及事先的約定，我們可以形象地表示繼承關(guān)系的訪問(wèn)權(quán)限，即任何外部的函數(shù)只可訪問(wèn)B類中的b1、B1()以及C類中的c1、C1()、a1、A1()；B1()可以訪問(wèn)B類內(nèi)的b1、b2、B2()、a1、A1()，而不能訪問(wèn)a2、A2()；而C1()可以訪問(wèn)C類內(nèi)的所有成員及成員函數(shù)。私有繼承和公有繼承的區(qū)別躍然紙上。
　　3教學(xué)效果比較
　　為了驗(yàn)證具象化教學(xué)方法的實(shí)際效果，2008年，我們以我校計(jì)算機(jī)學(xué)院2008級(jí)計(jì)算機(jī)應(yīng)用和信息安全兩個(gè)專業(yè)的新生作為研究對(duì)象，對(duì)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)分別采用普通教學(xué)方法和具象化教學(xué)法教學(xué)，并對(duì)期末考試成績(jī)加以分析，結(jié)果如表1所示。
　　4結(jié) 語(yǔ)
　　本文提出的計(jì)算機(jī)專業(yè)課程中的具象化教學(xué)方法是以認(rèn)識(shí)論作為理論基礎(chǔ)，利用自然認(rèn)知來(lái)重現(xiàn)由具體事物到抽象的計(jì)算機(jī)知識(shí)的形成過(guò)程。該方法符合認(rèn)識(shí)的客觀形成過(guò)程，有利于計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生更好地學(xué)習(xí)和掌握復(fù)雜抽象的計(jì)算機(jī)專業(yè)知識(shí)，具有一定的先進(jìn)性和優(yōu)越性。
　　
　　參考文獻(xiàn)：
　　[1] 黃映玲. 高職數(shù)學(xué)模塊化教學(xué)探究[J]. 高