認知案例教學法在計算機軟體技術基礎課程中的探討與應用論文
一、引言
“計算機軟體技術基礎”課程是非計算機專業的計算機基礎教學內容之一，有著廣泛的應用。課程的教學目標是使學生能夠全面系統地瞭解並掌握計算機軟體技術的基本概念、思想、原理和方法，並且具有一定的軟體系統設計能力，更好地利用計算機軟體技術解決本專業領域中的實際問題和日常事務性問題。目前，很多高校都開設了“計算機軟體技術基礎”課程並取得了一定的成效，但該課程的綜合性較強，在教學過程中出現了一些不盡如人意之處。本文針對目前該課程在教學中存在的共性問題，結合作者的教學實踐，從教學方法的角度出發，對該課程的教學改革進行探討。
二、課堂教學存在的共性問題
“計算機軟體技術基礎”課程教學目前面臨的共性問題主要體現在以下幾個方面:(1)學生對該課程的學習目的不明確，認識不到課程內容的重要性;缺乏學習動力、主動性和自覺性;(2)學生的程式設計、除錯能力薄弱，缺乏解決實際問題的經驗，對課程內容的實用性體會不深;(3)教學學時較少，一般為32或者48學時。課堂教學大部分時間集中在基本概念、原理的講授上，而程式設計、除錯等實踐性較強部分通常只能點到為止，無法進行深入講解和佈置練習。
對於第一個問題，普遍採用的對策是引導學生重視課程;後面的兩個問題，目前的解決方式主要集中在教學方法和教學手段的改革上，不同的授課者在具體實施的時候，會因情況而各異。本文作者承擔著內蒙古大學通訊工程、電子資訊科學與技術兩個專業的“計算機軟體技術基礎”課程的授課任務，面對目前該課程教學中的共性問題，進行了深入的思考、分析和研究，除了對學生進行科學研究層面的適當引導外，嘗試採用合理有效的教學方法展開教學工作。
目前，一門課程大多采用一種教學方法，主要有任務驅動教學、案例教學、問題教學、引導教學認知教學等。前四種方法側重於教學形式與手段的變新與改革，認知教學從講授內容的本質出發，研究教學內容的認知過程。“計算機軟體技術基礎”課程以高階程式設計(C或C++)為基礎，內容涵蓋“演算法與資料結構”、“作業系統技術”、“資料庫技術”和“軟體工程”等，各內容之間既互相聯絡又比較獨立，每一部分內容都是計算機專業的一門專業課程。對於這樣具有繁雜的內容並且注重理論聯絡實踐的課程，僅採用單一的教學方法組織教學肯定滿足不了授課的要求，同時學生也不容易掌握其內容。基於認知原理的認知教學能夠從牢牢抓住教學本質出發，深化知識的組織、粒化與因果關係，將所有知識融為一體。案例教學能夠使理論和實踐有機地結合起來，利於學生的思維能力、知識應用能力、團隊合作精神的培養。本文將基於認知原理的認知教學與案例教學兩種教學方法緊密地結合起來(以下稱認知案例教學法)並應用到該課程的教學實踐中，藉此加強學生的程式設計、除錯能力，緩解因教學學時較少與加強實踐能力間的矛盾。
三、認知案例教學法及在“計算機軟體技術基礎”中的應用
基於認知原理的認知教學是按照人類認知事物的規律進行教授知識，將教學知識組織、粒化、因果化，使學生抓住知識的本質，全面地掌握知識。其中，組織是對知識宏觀的掌控，粒化是對知識微觀的演化，因果則是知識之間的關聯。因此，認知教學能夠條理地、邏輯地、系統地組織教學內容，是一種符合學生學習邏輯認知過程的科學方法。案例教學是一種以教學案例為基礎的教學方法，以學生在課堂內外對案例的分析、思辨為重點，目的是提升學生應用理論創新性地解決實際問題的.能力。具體形式是在教師的精心策劃和指導下，根據教學目的和教學內容要求，運用典型案例將學生帶入特定事件的現場進行案例分析，透過學生獨立思考或集體協作，進一步提高其識別、分析和解決某一具體問題的能力。對於認知案例教學法，首先綜合考慮認知教學法和案例教學法的內涵，認真分析課程的特點和內容，提取宏觀知識點教學內容並把它們合理地組織在一起;然後對每個宏觀知識點進行細化，得到微觀知識點;接下來搭建宏觀知識點之間、微觀知識點之間的相互關聯，從而得到一個課程的認知系統;最後在這個認知系統的基礎上，對微觀知識點或宏觀知識點選擇合適的案例開展課程教學。
根據“計算機軟體技術基礎”課程的內容，把“演算法與資料結構”、“作業系統技術”、“資料庫技術”和“軟體工程”四部分作為宏觀知識點，並用系統工程作為基點把它們關聯起來;依靠採用的教材和使用的參考資料對這四個宏觀知識點進行細化，並建立微觀知識點的彼此關聯，這樣就得到了“計算機軟體技術基礎”課程的認知系統。宏觀知識點和微觀知識點形成了一個多層次、逐層深入的組織結構。每一層是其上層的粒化，每層的微觀知識點之間、上層和下層之間都有直接或間接的因果關係。在實際教學中採用了對底層一個或多個關聯緊密的微觀知識點精選有真實場景的應用案例展開課堂授課。為了能夠成功地進行認知案例教學，需要對學生進行科學研究層面的引導，較好地激發學生對課程的強烈求知慾和學習積極性，使其在課堂之外能夠主動地投入更多的時間和精力認真完成課堂教學的準備工作，同時自主地學習和發現問題。對於教師，需要在認知系統框架下，根據微觀知識點有針對性地選擇案例。仔細研究案例的內容，做好案例分析。明確給出本次案例教學重點討論的問題、有關的背景知識、參考資料和預習要求，把這些內容文件化提供給學生，要求學生提前預習，找出具體問題，同時準備分組討論提綱。注重程式設計和除錯，佈置相應的練習，要求學生提前熟悉程式，並準備除錯結果。課堂教學中，引導學生就一個問題進行討論，根據學生的發言進行相應的點評和講解;並引導學生從一個問題的討論過渡到另一個問題的討論;最後進行小結和歸納。
認知案例教學注重培養學生的程式設計和除錯能力，教學中佈置的練習都有相應的應用背景，學生透過除錯和設計程式對課程內容的實用性有了進一步的體會。一般一個案例包含多個知識點，學生的預習和準備工作縮短了授課教師講授基本概念、原理所需的時間，這讓授課教師能夠在有限的課堂教學中集中更多的精力去講解實踐性較強部分。經過三年的認知案例教學實踐，發現學生的學習積極性和學習效率都有了明顯的提高，學習效果良好。
四、結束語
本文把認知案例教學法應用到“計算機軟體技術基礎”課程的教學實踐中，對於該課程的教學有一定的獨到性之處。較好地處理了理論與實踐相結合的關係，進一步激發了學生的學習興趣，使學生能夠更加牢固地掌握課程的知識點，同時培養了學生的自學能力和創造能力，提高了教學質量。