于永彥 束玉琴

【摘要】卓越工程師教育培養(yǎng)計劃是我國踐行科技強國戰(zhàn)略的重要舉措，而計算機語言類課程是軟件工程師培養(yǎng)方案的重要組成部分。本文針對目前語言教學(xué)中存在的問題與不足，提出“工程導(dǎo)向型”教學(xué)理念，針對核心問題，提出問題解決方案。

【關(guān)鍵詞】卓越工程師 建構(gòu)主義 工程導(dǎo)向

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2015）08-0071-02

卓越工程師教育培養(yǎng)計劃的核心是創(chuàng)新實踐教育，遵循“行業(yè)指導(dǎo)、校企合作、分類實施、形式多樣”的原則，由國家層面制定相關(guān)的配套支持政策，提出行業(yè)領(lǐng)域人才培養(yǎng)需求，指導(dǎo)高校和企業(yè)在本行業(yè)領(lǐng)域?qū)嵤┳吭接媱?。我?！败浖こ獭睂I(yè)被遴選為首批試點專業(yè)，按照教育部統(tǒng)一部署，精心制定了適合本校學(xué)生層次的教學(xué)大綱和實施方案，著力提升學(xué)生的工程實踐能力、創(chuàng)新能力和行業(yè)競爭力。

一、計算機語言類課程的教學(xué)困境

軟件工程專業(yè)的核心目標是訓(xùn)練、培養(yǎng)學(xué)生的軟件使用與創(chuàng)新設(shè)計能力，而其中的關(guān)鍵是深入掌握乃至精通一門或多門計算機程序設(shè)計語言。多年的教學(xué)實踐告訴我們，軟件工程的教學(xué)重點首先應(yīng)該放在對計算機語言的系統(tǒng)學(xué)習(xí)上。學(xué)生深入掌握計算機語言的精髓，不僅可以幫助其加深對軟件的理解，而且可以從本質(zhì)上領(lǐng)悟軟件設(shè)計的機理，進而消化、吸收乃至創(chuàng)新。

目前，計算機語言教學(xué)存在以下三個誤區(qū)，一是應(yīng)試教育思維仍占主流。很多高校開設(shè)計算機語言的主要目的就是為了應(yīng)付各種不同類型的等級考試、資格考試，教學(xué)計劃的制定仍然是圍繞考試大綱，考什么就教什么、學(xué)什么。二是形式主義，照本宣科式地教一些基本知識，學(xué)一些基本概念，避重就輕。三是教材本位主義。目前很多教師還是就教材章節(jié)安排教學(xué)內(nèi)容和進度，并不適合大多數(shù)學(xué)校的實際教學(xué)需求。如果一味強調(diào)教材的主導(dǎo)作用，則不利于教學(xué)改革，很難收到預(yù)期教學(xué)效果。

由于存在以上誤區(qū)，計算機語言類課程的教學(xué)突出反映了四個問題：（1）側(cè)重基本概念的講解而忽視綜合應(yīng)用的訓(xùn)練；（2）強調(diào)局部知識點而忽視知識全貌的構(gòu)建；（3）學(xué)習(xí)單元相對獨立，缺乏對單元間內(nèi)在聯(lián)系的深度探討；（4）教學(xué)設(shè)計太刻板，片面強調(diào)教學(xué)過程的可控性，忽視構(gòu)建一條全局性的知識鏈。

二、基于建構(gòu)主義的工程導(dǎo)向型教學(xué)理念

建構(gòu)主義理論認為，學(xué)生是教學(xué)的主體，教師只是教學(xué)活動的組織者、實施者和引導(dǎo)人，僅負責(zé)學(xué)習(xí)情景的創(chuàng)造。學(xué)生對知識的獲取不是簡單被動的接受，而是經(jīng)過復(fù)雜的思維處理形成特定的主觀認識。教學(xué)過程的實質(zhì)是一個異步、并發(fā)式的過程，不同的學(xué)生有不同的學(xué)習(xí)目標和過程，學(xué)生獲得知識的多少取決于該學(xué)生根據(jù)原由知識去建構(gòu)新知識的能力，而不是取決于學(xué)生的記憶力。

結(jié)合多年教學(xué)實踐，我們提出了“工程導(dǎo)向型”教學(xué)理念，即將整個教學(xué)內(nèi)容劃分為若干單元，每個單元凝聚為一個核心，為每個核心設(shè)計一個“工程模型”。首先由教師提出工程的模糊模型，工程的具體內(nèi)容及實現(xiàn)細則由學(xué)生去豐富、細化?？梢姡こ棠Ｐ偷倪f次求解過程就是“由點到面”的不斷學(xué)習(xí)過程，學(xué)習(xí)內(nèi)容呈“星狀”輻射，并向外逐層延伸。

工程導(dǎo)向型教學(xué)理念包括以下六個基本原則：

1.一切問題“工程”化。將問題置于軟件工程設(shè)計情景中，規(guī)劃設(shè)計步驟，循序漸進，力求體現(xiàn)工程設(shè)計的完整過程，訓(xùn)練工程處理的基本思路和方法；

2.反饋補償原則。在對工程后續(xù)單元的處理過程中，新建構(gòu)、新學(xué)習(xí)的理論反過來又可用于修正前面的結(jié)果，調(diào)整知識結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)優(yōu)勢互補，循環(huán)提高；

3.工程單元的逐層嵌套。根據(jù)課程內(nèi)在聯(lián)系，工程單元的劃分采用規(guī)模遞增的原則，對已學(xué)知識反復(fù)使用、研究，逐步深入，調(diào)整結(jié)構(gòu)，加深理解；

4.自主構(gòu)建知識鏈。研究工程單元之間的內(nèi)在聯(lián)系，尋找承上啟下的知識點，構(gòu)建一條貫穿始終的主線索，從而形成課程的全局觀念；

5.無限循環(huán)原則。具體體現(xiàn)在工程單元的無限延伸性和工程體系的首尾相連性上；

6.培養(yǎng)工程技術(shù)型人才。工程導(dǎo)向型教學(xué)思想的最終目標是使學(xué)生樹立正確的“工程”觀念，掌握工程設(shè)計的基本技能，能解決實際的工程問題。

三、工程導(dǎo)向型教學(xué)設(shè)計

基于工程導(dǎo)向型的教學(xué)設(shè)計主張學(xué)習(xí)的主動性和建構(gòu)性，強調(diào)以“學(xué)生的自主學(xué)習(xí)”為中心內(nèi)容，鼓勵學(xué)生主動探索、勇于發(fā)現(xiàn)，提倡培養(yǎng)創(chuàng)造型人材，強調(diào)精英教育與素質(zhì)教育的全面結(jié)合。另一方面，工程導(dǎo)向型的教學(xué)設(shè)計也注重教師主導(dǎo)作用的發(fā)揮，反對忽視師生之間的情感交流和情感因素在學(xué)習(xí)過程中的重要作用。我們認為，工程導(dǎo)向型教學(xué)設(shè)計必須正確處理好以下四個方面的關(guān)系：

1.學(xué)生自主學(xué)習(xí)與教師講授的關(guān)系。雖然工程導(dǎo)向型教學(xué)強調(diào)學(xué)生為教學(xué)活動的主體，以學(xué)生自主學(xué)習(xí)構(gòu)成整個教學(xué)過程，同時更重視教師的導(dǎo)向作用，只是對教師的知識水平和教學(xué)能力提出了更高的要求。尤其工程模型的設(shè)計與各個處理過程中，應(yīng)該自覺體現(xiàn)這一點，避免回到傳統(tǒng)的課堂教學(xué)老路上來。

2.教學(xué)內(nèi)容與大綱、教材的關(guān)系。不可否認，目前的教學(xué)工作大多要求在指定的教學(xué)大綱指導(dǎo)下進行，突出的表現(xiàn)就是對教材的過分依賴。換句話說，很多教學(xué)大綱都是教材章節(jié)的簡單羅列，教學(xué)的內(nèi)容、進度以及教學(xué)目標和效果等在很大程度上受到教材的制約。工程導(dǎo)向型教學(xué)必須打破這種僵局，以教學(xué)目標指導(dǎo)教學(xué)計劃的制定，教材僅作為教輔材料。

3.教學(xué)目標與學(xué)習(xí)目標的關(guān)系。教學(xué)目標是課程教學(xué)的整體目標，是根據(jù)授課學(xué)生層次、教學(xué)資源環(huán)境等提煉出來的一個籠統(tǒng)的計劃性目標。而學(xué)習(xí)目標是具體的階段性目標，需要根據(jù)每個學(xué)生的具體情況、當(dāng)前時期的學(xué)習(xí)內(nèi)容來決定，它不具有統(tǒng)一的形式，因而是仍然可調(diào)控的、可顯的。

4.工程概要與工程模塊的關(guān)系。工程概要即工程框架結(jié)構(gòu)，由教師提出粗略設(shè)想，從全局角度出發(fā)，關(guān)心的是工程單元之間的內(nèi)在聯(lián)系，重點在于課程主導(dǎo)線索的建立。而工程模塊由學(xué)生設(shè)計，根據(jù)每位學(xué)生對工程要求的理解，結(jié)合其自身的經(jīng)驗素質(zhì)、所處學(xué)習(xí)環(huán)境等因素，設(shè)計具體的工程實施步驟。

四、教學(xué)設(shè)計案例分析

我們以Visual C++（簡稱VC++）課程教學(xué)為例，介紹工程導(dǎo)向型的教學(xué)理念在計算機語言課程教學(xué)設(shè)計中的具體應(yīng)用。我校的VC++課程主要涉及C++基本語法、類與對象、可視化界面和數(shù)據(jù)庫等四個方面。為此，我們構(gòu)造一個綜合性的應(yīng)用型工程“試題庫管理系統(tǒng)”，主要包含試題錄入、編輯、刪除、查詢與統(tǒng)計等管理功能，涉及文字處理、圖形編輯、界面設(shè)計和后臺數(shù)據(jù)管理等四個方面內(nèi)容。如圖1所示。

（1）C++語法規(guī)范，包括類與對象部分，作為程序設(shè)計的基礎(chǔ)知識，可以在學(xué)期開始時講授，也可以穿插在過程中講授。如果之前開設(shè)過C語言等課程，則可以由學(xué)生自學(xué)完成。我們在實際教學(xué)時，根據(jù)我校培養(yǎng)方案實施情況，把這部分內(nèi)容分成兩個階段，首先把基礎(chǔ)語法講授完畢，而把類與對象的知識穿插在工程實現(xiàn)的過程中，當(dāng)整個工程完成后，再引導(dǎo)學(xué)生反饋、鞏固。

（2）工程構(gòu)建從界面設(shè)計開始，教師只給出大致的界面布局，放任學(xué)生自由發(fā)揮，鼓勵他們創(chuàng)造性地設(shè)計個性突出的豐富多彩的界面。把原本枯燥無味的控件羅列性介紹融入趣味性十足的界面美化中，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，引導(dǎo)他們自學(xué)課本未涉及的知識點。實踐表明，這種自由發(fā)揮式的教學(xué)模式很受學(xué)生歡迎，大家你追我趕，各領(lǐng)風(fēng)騷，設(shè)計成果出乎意料的好，學(xué)習(xí)效果顯著，學(xué)習(xí)深度在不自覺中得到加深、升華。

（3）努力為學(xué)生創(chuàng)造良好愉快的學(xué)習(xí)情境。圖1中的“文字處理”負責(zé)試題的文字編輯。在進行這部分教學(xué)設(shè)計時，我們專門安排一次課時間讓學(xué)生熟悉一些典型的文字處理軟件，如Word、WPS等，有針對性地學(xué)習(xí)它們的設(shè)計風(fēng)格及功能設(shè)置。在此基礎(chǔ)之上，再引導(dǎo)學(xué)生在VC++中尋找類似的控件，拓展深度設(shè)計。再如圖中的“圖形編輯”，考慮到數(shù)學(xué)、化學(xué)、機械等課程試題中經(jīng)常需要用到各種形狀的圖形，所以需要系統(tǒng)提供給用戶一個圖形制作功能，允許用戶根據(jù)實際需要自行繪制各類圖形。因此，我們要求學(xué)生深入研究Word的圖文混排功能和VC++的圖形處理原理，要求了解相關(guān)課程的試題對圖形操作的具體要求，如此等等才能設(shè)計出滿足不同課程需求的圖形編輯模塊。

（4）數(shù)據(jù)庫管理原本是一門獨立的課程，在VC++課程中只作扼要介紹。由于“試題庫管理系統(tǒng)”需要管理數(shù)據(jù)，加之同學(xué)們對這部分知識很感興趣，我們就因勢利導(dǎo)加深了這方面的講授力度，包括ADO、ODBC、DAO等，讓學(xué)生在實踐中感受C++強大的數(shù)據(jù)管理能力。很多學(xué)生自覺學(xué)習(xí)SQL、Oracle等數(shù)據(jù)庫知識，完善自己的系統(tǒng)功能，設(shè)計成果大大超出預(yù)期效果。

（5）正確定位教師角色

工程導(dǎo)向型教學(xué)理念強調(diào)學(xué)生是教學(xué)主體的同時，同樣重視教師作用。教師的職責(zé)在于確定學(xué)習(xí)任務(wù)，組織學(xué)習(xí)活動 ，引導(dǎo)學(xué)生正確使用信息資源。教師由舞臺主角變成了幕后導(dǎo)演。這一轉(zhuǎn)變不僅沒有削弱教師的地位和作用，而且對教師的知識水平和教學(xué)能力提出了更高的要求。要求教師既要為學(xué)生提供充足的學(xué)習(xí)資源，幫助學(xué)生完成學(xué)習(xí)過程，而且要加強教學(xué)過程管控，把握教學(xué)進度，保證學(xué)習(xí)效果。

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