案例教学在工科研究生教学中的应用范文
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摘要:针对工科研究生课程教学的特点及教学要求，为解决传统教学模式中存在的不足，将项目驱动和案例教学的思想引入工科研究生程序设计课程教学，是取得良好教学效果的有效途径之一。通过以案例教学为中心的项目驱动教学的实施，将书本的理论知识与工程实际密切联系起来，调动了学生的学习兴趣和积极性，改善了教学效果。
关键词:程序设计；案例教学法；教学内容；教学方法
1引言
在我国目前高等教育的模式中，工科研究生计算机专业知识的培养主要在本科阶段，一般认为研究生的计算机专业知识已经能够支撑其专业学习与应用的需要[1-2]。但从研究生教学实践看，研究生的计算机专业知识储备是参差不齐的。在郑州大学工科研究生教育环节当中，“C++、Java程序设计”是非常重要的学位课。研究生通过学习和掌握这门课程，可以与专业知识相结合，实现项目的设计、开发和应用。在传统程序设计教学活动中，以教师讲为主线的教学冲淡了以学生学为主体的目标实现[3]。一名优秀的教师是辛勤的灌溉者，优秀的教学方法则是科学的培育方式，二者缺一不可。案例教学法便是这个科学的“培育方式”，它是由美国哈佛商学院所倡导的一种以案例为基础的教学法[4]。通过让学生对问题解决过程的研究与发现来进行学习，使学生能在必要的时候回忆出并应用这些知识与技能[5]。所以案例教学法非常适合于培养分析、综合及评估能力等高级智力技能。在一些西方国家中案例教学法广泛地应用于高等教育中，很多学校通过举办案例教学知识讲座、优秀案例推选、新媒体互动版式设计案例以及案例教学成果展示等来促进案例教学的发展[6]。根据近年针对工科研究生在计算机程序设计教学中的实践探索，本文提出一种以案例教学为中心的项目驱动式教学模式，在每一个教学模块都运用一个实用系统的开发案例作为学生综合运用所学技术的实战项目。案例选择不片面追求大规模和高复杂性，而是力求典型，使案例和知识相辅相成，有机联系，形成整体，使知识讲解更直接具体，有针对性和目的性，有利于学生的接受和掌握。
2案例教学法内涵
案例教学是国内外目前比较流行的一种教学方法，被普遍应用于医学、管理学和法学等学科的教学。案例教学模式是一种互动式的教学方法，以对案例的分析和解决问题为主线，围绕案例的问题进行思考、分析、讨论和交流，激发学生的求知欲，调动学生的积极性，使学生主动地思考，掌握其原理和方法，教师适时引导和评判，让学生充分讨论并发表各自的见解，最后推导出结论。通过案例教学法在Java程序设计教学中的应用可以实现启发式教学，更好地激发学生的学习兴趣和参与的积极性，同时，有利于学生掌握理论知识，并运用知识解决软件开发中的实际问题，提高学生综合解决问题的能力。
3基于案例教学的课程内容建设
案例教学法不仅是一种教学方法，更是一种课堂教学改革的新尝试，还是一种教育理念与方法的更新。运用案例教学法的目的是建立一种全新的课堂教学结构，创造一种全新的学习方式，以提高学生的综合素质与能力为目的，切实提高教学质量，改善教学效果。
3.1课程特点
Java程序设计课程是郑州大学工科研究生必修的计算机技术课程。课程教学呈现出如下特点：
3.1.1知识点繁多
传统的程序设计教学过程中也通过使用各种例题来讲解和说明语法和知识点，但教学方法还存在诸多不足，例如“老师讲、学生学”的单向式教学模式，重语法、轻思维能力培养，或者把案例教学等同于教学案例，没有掌握案例教学的本质，学生学完该课程以后知识点零散，缺乏系统性，不具备良好的软件开发能力。因此我们必须转变教学观念，进一步研究面向研讨型课程的案例教学模式。
3.1.2实践性强
作为计算机程序设计课程，很大程度上决定学生从事软件开发的水准以及学习新知识适应科技不断发展的社会能力，学生要达到“具有一定的技术基础、设计实现一定功能的程序及计算机设备（软硬件）操作能力”的能力要求，课程教学需具备较强的实践性。
3.1.3较高地位
学生计算机知识储备量的大小、程序设计经验的多寡很大程度上取决于程序设计课程的质量和收效。作为工科研究生的学位课程，程序设计课程具有重要的地位，后期要和专业知识相结合协助导师完成纵向和横向课题，教学内容的定位与实施十分重要。
3.2案例教学法的运用
案例教学的结构与实施目的，通过对案例教学法的研究，以及对程序设计课程特点的分析，结合案例教学法的思想来实现程序设计课程的改进。体现在如下方面：
3.2.1以学生为中心
在教学中使用案例，要选择适合的案例。所有的案例都是以学生为中心编写的，教学是以学生掌握知识为目的。有的案例着眼于算法设计，有的案例着眼于过程推理，有的案例着眼于界面设计，有的案例着眼于系统测试，不同的着眼点反映了编写者不同的意图，服务于不同的教学目的，自然也会带来不同的教学效果。案例教学的目标是启发学生对项目问题的思考、争论和进一步探索，基于问题和探索问题是这种教学方法的核心特点，问题既是教学的起点，又是学生进入程序设计体系的切入点。问题使学生产生疑惑、对合适的目标和方向产生解决问题的强烈愿望；使学生积极主动思考，寻求适合自己解决问题的思路和方式，并在老师和同学的帮助下最终优质地解决问题，获得满足感和成就感。
3.2.2多样性为条件
多样性为条件是指教学目标为根本目的，开拓学生的思维、激发学生创造性为最终目的，内容和方式视情况被赋予多样性。结合案例教学思想的程序设计课程不像传统教学对案例分析的片面教条，避免对程序设计思路和解决问题方法的单一，充分发挥计算机技术的结合力和创新力。
3.2.3以思考和讨论为手段
孔子曰：“三人行，必有我师焉”“吾常三省吾身”“温故而知新，可以为师也”。程序设计课程的特点决定计算机专业的学生需要不断地思考和讨论来学习和巩固所学知识和技能。思考和讨论将贯穿于计算机学生的整个大学生活和未来从事的工作。基于案例教学的程序设计课程对思考和讨论的要求更高，只有勤思考，多讨论，实现与老师同学的互动，将传统教学中的师生单线联系转变为双向和多向联系才能取得优质的教学成果，培养出优秀的学生。在结合案例教学思想的程序设计课程中，存在多次互动的过程，每次互动都能帮助学生理解问题，掌握知识，不断扩大信息面，并调节自我认识，发现错误，逐步深入思考。
4案例教学运用到程序设计课程的预期
通过案例介绍程序设计的基本概念、发展历程、计算机技术的应用，让学生在历史长河的漫游中体会和感受计算机技术的意义与伟大，了解程序设计能力的重要；通过案例分析了解Java语言概述、Java数据类型与运算符、Java流程控制语句、Java面向对象编程技术等。通过具体需求案例介绍程序设计的系统结构，使学生理解程序设计是指设计、编制、调试程序的方法和过程，程序设计是目标明确的智力活动。程序是软件的本体，在软件研究中，程序设计的工作非常重要。通过我要去买饭，买到饭是我想要的结果，而解决这个问题的过程我们需要几个步骤。就简单的步骤来说：第一步找到想要的饭馆，第二步挑选自己想要的饭菜，第三步付费结账。简单来说，如果具体到每个人的生活环境，解决这个问题的步骤还要多一些。刚才那三个步骤是用文字表述的程序，也就是自然语言，这也是程序。程序是解决问题的方法步骤，解决买饭问题的步骤就是买饭的程序。如果用计算机能理解的语言表述出来，那个程序变身为计算机语言程序。程序就是解决问题的方法步骤或者既定方式。编程就是将解决问题的方法步骤写出来。而计算机编程便是用计算机能理解的语言将其方法步骤写出来。通过编程实例学习编程技术解决实际问题，使学生掌握一门实用的编程语言并运用该技术设计和开发一个具备一定功能的程序来实现特定的需求，在教学实践环节选择开发环境，实现该程序功能。例如：C、C++、Java，这三种编程语言因为不同的需求而研发。通过编程实例让学生讨论和思考三种语言的不同，运用不同语言解决相同的问题所需要的开销，从而发现Java与前两者相比的优势在于可移植性强，对于系统和硬件要求不高。只要有Java虚拟机，它几乎可以在任何机器上运行，而C和C++是没有这种特性的。
5总结
案例教学不是灌输知识，而是训练大脑，培养学生的学习能力、创造能力和综合解决问题能力；教师在案例设计时需要把学生学习的知识点作为教学设计的重点，案例设计要指向高阶学习环节（综合、应用、评估、创造），需要考虑如何帮助学生更好地学习和思维，如何通过教师自己的认知结构帮助学生在头脑中构建认知模型；案例教学改革是范式变革，是传统教学模式从以教师为中心转向以学生为中心的教学模式，从以教师教为主转向以学生学为主，与之相应的学校的教学组织和教学制度也应改革，以支持案例教学改革的顺利进行；案例教学改革需要教师以所教课程为对象进行教学学术研究，即用学术的方式做教学研究，使研究成果达到必要的学术水平。
参考文献
[1]田卫东,虞勇勇.非计算机专业工科研究生的计算机专业知识结构分析[J].计算机教育,2012(23):29-34.
[2]李波,冯博琴,韩丽娜.研究生计算机教学问题探讨———面向研究型大学非计算机专业[J].计算机教育,2011(1):41-46.
[3]汤丽萍.应用型高校《管理学原理》课程教学改革探索[J].中州大学学报,2015(4):114-117.
[4]杨雪青,海燕.案例教学法在计算机公共课程教学中的应用研究[J].高教学刊,2016(3):72-73.
[5]王华荣.案例教学推动大学课堂教学模式改革的实践与探索[J].中国大学教育,2011(4):61-63.
[6]贾宇坤,罗建斌,李健.基于工程实际工科研究生培养方式研究[J].教育教学论坛,2016,43(10):235-236.
作者：王振飞 单位：郑州大学信息工程学院
