髙职生算法思维训练支持系统研究

发布时间：2016-09-21 07:23

1 综述

纵观各个学校传统的教学方式，形成了“教师教，学生学”的模式，学生解决问题的思维往往局限于模仿，而缺乏自主解决问题的能力，新的时代呼吁素质教育，实现素质教育势必要进行教学改革。在改革过程中，不同学科因其不同的学科特点有不同的要求，程序设计作为一门专业性强、操作性强、对思维能力培养有较高标准的课程，教学实践中应当推陈出新，形成个性化的教学方法。尤其对于高职院校，教学平台与教学工具基本齐备，实施教改具有很大空间，学生也具有了一定的学习能力，可操作性也较强。现今的状况是教学设备利用率较低，教师教学流程机械，学生学习兴趣不足，学习成绩不够理想。教学改革的最终目标就是要在现有条件的基础之上，充分利用教学媒体、设计有效的教学方案，达到最佳的教学效果，改变现状，势在必行。b.混合式学习能促进教学实施随着互联网的发展，在 20 世纪 90 年代兴起了一种叫作 E-learning 的新兴学习方式，即网络学习。但过分依赖网络的学习带来了不少弊端，如学习者沉溺于网络，教师疏于监管，师生缺乏交流等。教学改革不是完全摒弃旧的传统、一味崇尚新的学习方式，而是吸取传统学习和网络学习的优点，并将二者有机结合。混合式学习正是将这二者的优势互补,汲取传统学习的精华与网络学习的长处,既发挥教师在整个过程中的主导作用，又充分体现学生的主动性、积极性与创造性。利用混合式学习,从学生角度来看,能够更好地提高学习者对实际问题的发现、分析、以及解决的能力,同时也有助于逻辑思维能力的提升；从教师方面来说,是经验的积累，也是对教学设计的创新。
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2 相关理论与技术

2.1 算法

从人类开始有计算活动到现在运用计算机解题，算法就一直存在，但对于算法的涵义却众说纷纭：算法是将解题的思路用一组有穷的规则进行条理化的描述；算法运用一系列特定的运算表示解决某一类型问题的步骤；或者说，算法是指解决问题的一种方法或一个全过程。通俗地来讲，实现算法的过程也就是编程解决学习生活中实际问题的过程，只是执行解决问题的方法和过程是有序的。即算法具有三种特性：有穷性、确定性、顺序性。

2.2 思维

形象思维，又叫做艺术思维，它是以直观感受为基础，，经过大脑的记忆、识别、加工、想象、描述等过程而形成可被人感知、欣赏的形象的一种过程。形象思维是科学思维的前提，它可以揭示事物特有的本质特性；也是科学思维的重要途径之一，可以帮助人们通过联想、类比等方法加深科学认识，创新科学研究。抽象思维，是以概括的、抽象的概念、数字、理论等内容为基础来概括事物的本质，透析事物内部的逻辑关系，进而升华出新的逻辑概念和理论的一种思维过程。形象思维与抽象思维是一对相对的概念，同是逻辑思维的组成部分，二者相辅相成，共同为科学认识提供有力的保证。形象思维使抽象思维更接近客观事实，抽象思维使形象思维具有理性性质。将形象思维与抽象思维有机地结合起来才能充分发挥大脑的作用，如图 2-1 所示，人头画像的左半边脸是蒙娜丽莎，右半边脸是爱因斯坦，他们分别表具有艺术性的形象思维和充满科学性的抽象思维，这张图神奇地描绘了这两种思维的结合。

3 算法思维训练支持系统构建.......................

13
3.1 系统需求分析.....................13
3.2 系统设计原则............15
3.3 教学系统 UML 建模.........................15
4 混合式学习过程与方法..............27
4.1 前端分析.................27
4.2 教学过程与方法.................30
5 混合式学习评价............43
5.1 学生绩效评价..............43
5.2 教师绩效评价..........45

5 混合式学习评价

5.1 学生绩效评价

学生在上机课进行汇报，汇报成果要由教师评价、学生互评来指出优点和不足，学生的作品展示就是对算法的实现的直接体现。下面是一些学生作品，完成效果有些虽并不尽完善，但还是在很大程度提高了动手的积极性，如在学习支持系统中学生愿意主动将自己的完成内容与大家共享。在课堂学生互评的结果中就能够看出大家在这个过程中的长足进步。教学实验过程中，采取小组互评的方式，评价内容包括大家完成作品的效果和各个小组成员之间合作的密切程度，采用 10 分制，内容按照四个等级（超额完成 8.5-10 分、完成 7-8.5 分、基本完成 6-7 分、未完成 6 分以下），合作程度也按照四个等级（密切 8.5-10 分、良好 7-8.5、一般 6-7 分，差 6分以下），由各个小组多次打分取平均值，均值统计结果如表 5-1 所示：实验班在完成效果上明显好于对照班，协作模式下实验班学习者的参与度也有所提高。

5.2 教师绩效评价

根据同学们的评价结果反馈来看，一学期的教学实践改革取得了一定的成绩，下面表 5-5所示是中期考核与期末考核的成绩以及在同专业课程教师中的排名汇总。中期到期末在教学内容和教学方法上都在不同程度上取到了较大的提高，在教师中的总排名也直接上升为第一，可见，在采用了线上线下的混合式教学模式后，教师在学生中的认可度提高，自我能力也有所提升。另外，作为实践主要策划者，笔者不仅在知识能力上取得了长足的进步，也将教学方法予以推广实施，具体效果还待后续的不断实践总结。

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6 总结与下一步工作

本文基本实现了混合式学习的教学实践，完成了 C#课程学习支持系统的设计，初步实现了教师管理课程、上传学习资源，学生进行思维训练检测、发表帖子，师生互动、答疑等功能并已投入使用。该系统不仅为学生提供了大量的学习资源，也实现了师生双边互动。经过一个学期的教学实践，对实验班学生进行评价，结果显示学生的学习成绩和学习兴趣都有了明显提高，学习习惯和学习态度也有所改变。教师自身的专业水平得到了极大的发挥，自我提升空间也变得更大。整个过程将教与学有机结合，合理安排，充分体现了学生的主体地位，发挥了学生的主观能动性。同时也体现了教师的主导性，这不仅对教师的专业水平有了更高的要求，也是对教师能力的充分肯定，此次实验改革也得到了其他教师的认同与肯定，值得进一步扩大范围进行实践。习近平书记说过，“教师要争做教育改革的奋进者，教育扶贫的先行者、学生成长的引导者”。因此，我们要在学习和实践的道路上不断尝试创新、改革，充分调动一切可利用资源，为高职教育教学挖掘新的思路，推广好的方法。

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参考文献（略）

本文编号：119139