面向軟件人才培養(yǎng)的類DNA教學(xué)結(jié)構(gòu)研究

[摘 要] 文章分析了生物學(xué)DNA分子結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢特點，闡明了當前我國軟件人才培養(yǎng)的實際突出問題，發(fā)現(xiàn)類DNA的教學(xué)結(jié)構(gòu)能較好適合軟件學(xué)科的特點，因此將其創(chuàng)新引進到教學(xué)領(lǐng)域中來。以相關(guān)教育理論為基礎(chǔ)，借鑒國際先進軟件教學(xué)理念及網(wǎng)游沉溺中的動機機制，結(jié)合自身十余年軟件教學(xué)經(jīng)驗，總結(jié)提出了面向軟件人才培養(yǎng)的類DNA教學(xué)結(jié)構(gòu)，并進行了基于類DNA教學(xué)結(jié)構(gòu)的實踐應(yīng)用，最后通過統(tǒng)計驗證了所提結(jié)構(gòu)的有效性。

[關(guān)鍵詞] 類DNA； 教學(xué)結(jié)構(gòu)； 軟件人才培養(yǎng)

[中圖分類號] G434 [文獻標志碼] A

[作者簡介] 冀付軍（1975—），男，河北館陶人。講師，博士，主要從事教育技術(shù)學(xué)計算機教育應(yīng)用研究。E-mail：jifujun@tsinghua.edu.cn。

一、引 言

脫氧核糖核酸（DNA）是生物界最重要的大分子體系，在生物進化中起著非常重要的作用，其結(jié)構(gòu)中蘊藏著決定遺傳、細胞分裂、分化、生長和蛋白質(zhì)生物合成等生命過程的信息。DNA分子具有雙螺旋結(jié)構(gòu)，其螺旋的骨架是由磷酸根和糖基通過共價鍵連接而成。同時，DNA分子具有兩個獨特的性質(zhì)，即自識別和自組裝功能。由于DNA自身結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，科學(xué)家一直在尋找一個最為恰當?shù)哪Ｐ蛠韺λM行研究，到目前為止，科學(xué)家已建立了一維緊束縛模型、魚骨模型、梯子模型、三維緊束縛模型等幾個模型，從不同的側(cè)重點來研究DNA分子。[1]

DNA結(jié)構(gòu)的特點和優(yōu)勢在于其雙螺旋式循環(huán)上升，既簡單重復(fù)，又有遞進，結(jié)合作者十余年的軟件教學(xué)經(jīng)驗，敏感地覺察到DNA雙螺旋與軟件教學(xué)中的知識與技能雙主線循環(huán)遞進的內(nèi)在一致性；同時DNA分子的自識別和自組裝特性與軟件教學(xué)的技能自反饋和知識自建構(gòu)也是出奇的一致，因此提出面向軟件人才培養(yǎng)的類DNA教學(xué)結(jié)構(gòu)。當前軟件人才培養(yǎng)的主要問題是什么呢？國際上有哪些可以借鑒的先進理念？

當前我國軟件行業(yè)發(fā)展迅速，但與世界其他國家相比仍存在較大差距，印度原來與我國處于同一起跑線上，如今卻成為僅次于美國的世界軟件大國，其高速增長的背后是強大的人才隊伍支持，其NIIT的MCLA（榜樣教學(xué)法）教學(xué)模式是印度軟件教學(xué)的創(chuàng)舉。[2]MCLA是印度NIIT教學(xué)模式的基礎(chǔ)和核心，它是以實際應(yīng)用為導(dǎo)向，在全任務(wù)驅(qū)動中教學(xué)，強調(diào)基本技能和動手操作能力的培養(yǎng)，[3]按照NIIT課程體系技術(shù)路線[4]設(shè)置課程，實現(xiàn)軟件理論與實踐對接。

我國軟件產(chǎn)業(yè)所面臨的主要問題，一是軟件人才匱乏，供需矛盾突出，直接影響了產(chǎn)業(yè)發(fā)展和市場的占有份額；二是知識、能力結(jié)構(gòu)不盡合理。[5]軟件行業(yè)低迷的主要原因在于培養(yǎng)的軟件人才不符合當前市場經(jīng)濟的需求，其中課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)的不合理又直接影響軟件人才的培養(yǎng)。[6]人才培養(yǎng)包括課堂和課外兩個陣地，其中課堂教學(xué)是專業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)的主渠道，抓住了課堂教學(xué)的變革，就抓住了教學(xué)改革實施的主要渠道之一。而課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)又是課堂教學(xué)中的關(guān)鍵因素，因此軟件人才培養(yǎng)中的課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)就成為重中之重，課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)對人才培養(yǎng)起著至關(guān)重要的作用，這與何克抗教授關(guān)于教學(xué)深化改革的主要目標應(yīng)當指向教學(xué)結(jié)構(gòu)變革的觀點是一致的。何克抗教授指出，教學(xué)結(jié)構(gòu)是指在一定的教育思想、教學(xué)理論和學(xué)習(xí)理論指導(dǎo)下的，在某種環(huán)境中展開的教學(xué)活動進程的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)形式， 是教學(xué)系統(tǒng)四個組成要素（教師、學(xué)生、教材和教學(xué)媒體）相互聯(lián)系、相互作用的具體體現(xiàn)。在多年從事教學(xué)改革試驗研究探索的基礎(chǔ)上， 何教授經(jīng)過深層次的理論思考指出： 當前各級各類學(xué)校教學(xué)深化改革的主要目標應(yīng)當指向教學(xué)結(jié)構(gòu)的變革。[7]

在以教師為中心的傳統(tǒng)教學(xué)結(jié)構(gòu)下的軟件教學(xué)中，通常都是照本宣科講述軟件的功能以及工具欄里各種工具的作用，沒有將軟件的功能與設(shè)計中的應(yīng)用相結(jié)合，[8]而如今市場經(jīng)濟體制下企事業(yè)單位尤其是IT 企事業(yè)單位只招聘有經(jīng)驗的專業(yè)人才。[9]因此，產(chǎn)生了軟件人才培養(yǎng)與人才需求的矛盾。顯然，人才需求不易改變，能夠進行控制和改變的是對人才的培養(yǎng)，改革現(xiàn)有的軟件教學(xué)結(jié)構(gòu)，才能更好地培養(yǎng)出符合企事業(yè)單位需要的軟件人才。

對于當前軟件教學(xué)中的這些問題，我國教育學(xué)者已經(jīng)提出一些有效解決思路。

從宏觀策略上看，軟件教育者主張形成軟件人才培養(yǎng)梯隊， 構(gòu)建軟件人才的金字塔結(jié)構(gòu)，如圖1所示；[10]倡導(dǎo)與企業(yè)的合作，提高學(xué)生的動手操作能力，如圖2所示。[11]當前我國也充分意識到與企業(yè)合作培養(yǎng)工程人才的重要性，于2012年6月7日公布了國家級工程實踐教育中心的第一批名單。[12]

從微觀策略來看，案例教學(xué)通過對具體情境的分析，提升學(xué)生的分析能力與解決問題能力；[13]基于網(wǎng)絡(luò)視頻資源的小組合作教學(xué)模式開展計算機應(yīng)用軟件教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生自我反思、討論和交流的能力，培養(yǎng)學(xué)生的知識共享和社會交往能力。[14]

以上軟件人才培養(yǎng)梯隊、企業(yè)合作、案例教學(xué)和合作教學(xué)等策略從宏觀方面和微觀方面為我國軟件人才的培養(yǎng)作出了積極有益的貢獻。本文則試圖依據(jù)軟件學(xué)科的特點，在軟件教學(xué)結(jié)構(gòu)上進行變革，提出適合軟件學(xué)科特點的新型教學(xué)結(jié)構(gòu)，從根本上解決軟件學(xué)科的教學(xué)問題。

那么，軟件學(xué)科究竟有哪些特點？ 要想了解軟件學(xué)科的特點，就必須首先洞悉軟件科學(xué)的研究內(nèi)容。軟件學(xué)科研究內(nèi)容主要包括：軟件開發(fā)范型、軟件設(shè)計方法、工程支持技術(shù)和工程管理技術(shù)。楊芙清院士指出，軟件開發(fā)范型涉及軟件工程的“方向”問題；軟件設(shè)計方法涉及軟件工程的“途徑”問題；工程支持技術(shù)和過程管理技術(shù)涉及工程過程質(zhì)量和產(chǎn)品質(zhì)量問題；軟件開發(fā)就是實施了一個從“高層概念模型”到“低層概念模型”的映射，從“高層處理邏輯”到“低層處理邏輯”的映射，而且在這一映射中還涉及人員、技術(shù)、成本、進度等要素。[15]由此可見，軟件學(xué)科不同于常見的語文或數(shù)學(xué)學(xué)科，它是建立在計算機科學(xué)基礎(chǔ)上，指導(dǎo)計算機軟件開發(fā)和維護的工程性學(xué)科，其理論性、技術(shù)性、工程性、抽象性與應(yīng)用性都很強。這決定了軟件是一門實踐性很強的課程，因此常用于語文或數(shù)學(xué)的教學(xué)結(jié)構(gòu)并不能較好地適應(yīng)軟件學(xué)科特點，盲目套用指導(dǎo)其他學(xué)科取得很好效果的教學(xué)結(jié)構(gòu)、教學(xué)模式、教學(xué)策略等到軟件學(xué)科教學(xué)中，并不一定產(chǎn)生同樣的好效果。軟件學(xué)科教學(xué)迫切需要提出適合其特點的新型教學(xué)結(jié)構(gòu)。

二、類DNA教學(xué)結(jié)構(gòu)研究

（一）類DNA教學(xué)結(jié)構(gòu)的理論基礎(chǔ)

類DNA教學(xué)結(jié)構(gòu)并不是直接創(chuàng)造出來的，是作者在十余年來從事軟件相關(guān)教學(xué)經(jīng)驗的積累和總結(jié)的基礎(chǔ)上，借鑒了生物學(xué)DNA結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢特點引進到軟件教學(xué)領(lǐng)域中而來的。事實上，關(guān)于類DNA教學(xué)結(jié)構(gòu)中的螺旋式教學(xué)，最早是孔子提出的，即孔子通過使沒有疑問的學(xué)生產(chǎn)生疑問，有了疑問并幫助他解決疑問，還要產(chǎn)生新的疑問。如此反復(fù)，螺旋上升，使發(fā)問和解疑節(jié)節(jié)逼近，相輔相成。作者考慮到軟件學(xué)科的知識性和技能性雙主線循環(huán)上升的學(xué)習(xí)特點，結(jié)合自身的軟件螺旋式教學(xué)經(jīng)驗，總結(jié)了教師與學(xué)生群體的一對多交互特征，吸引借鑒了網(wǎng)游沉溺動機中的螺旋式任務(wù)獎勵機制、場景循環(huán)變換機制、裝備人物生長發(fā)展機制、競爭協(xié)作促進機制等，歷經(jīng)十余年至今才提出類DNA教學(xué)結(jié)構(gòu)。

類DNA教學(xué)結(jié)構(gòu)的理論基礎(chǔ)有建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論、實用主義教學(xué)思想和要素教育論等。從建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論方面講，類DNA教學(xué)結(jié)構(gòu)旨在通過教師的層層螺旋上升式引導(dǎo)，在知識和技能兩個方面，不斷激發(fā)學(xué)生求知的欲望，一步步使學(xué)生提出關(guān)鍵問題，在教師的引導(dǎo)下分析問題并解決問題，再提出新的關(guān)鍵問題，形成螺旋，使學(xué)生不斷循環(huán)校正完善自主構(gòu)建的知識體系。類DNA教學(xué)結(jié)構(gòu)汲取杜威實用主義教育思想的精華，踐行“做中學(xué)”這一杜威教學(xué)理論的基本原則，[16]以實現(xiàn)學(xué)生知識與技能的同步發(fā)展為目標，真正實現(xiàn)軟件學(xué)生在“做中學(xué)”。類DNA教學(xué)結(jié)構(gòu)同時以裴斯泰洛奇的要素教育[17]為指導(dǎo)，從最基本、最簡單的知識技能出發(fā)，使“零基礎(chǔ)”的學(xué)生輕松地獲取知識技能，逐步積累知識技能，從而達到較高的知識技能水平。它拋棄了以往教學(xué)中盲目追求知識和技能的深度的做法，注重從學(xué)生現(xiàn)有水平出發(fā)，盡量使每個學(xué)生都跟得上教學(xué)進度，不斷循環(huán)，逐漸進行知識和技能的深化。螺旋吸收發(fā)展相應(yīng)知識和技能更利于學(xué)生知識的同化和異化。就像網(wǎng)游玩家之所以容易沉溺一樣，不斷在其最近發(fā)展區(qū)中獲得進步，享受自己追求上的愉悅感和成就感。

（二）類DNA教學(xué)結(jié)構(gòu)的理論提出

類DNA教學(xué)結(jié)構(gòu)位于雙主教學(xué)結(jié)構(gòu)之下（教學(xué)結(jié)構(gòu)分為以教為主的教學(xué)結(jié)構(gòu)、以學(xué)為主的教學(xué)結(jié)構(gòu)和教學(xué)并重的以教師為主導(dǎo)、以學(xué)生為主體的雙主教學(xué)結(jié)構(gòu)[18]——筆者注），是雙主教學(xué)結(jié)構(gòu)在軟件人才培養(yǎng)領(lǐng)域的具體教學(xué)結(jié)構(gòu)。類DNA教學(xué)結(jié)構(gòu)中的雙螺旋是指知識與技能雙主線，螺旋的骨架是由教師和學(xué)生通過交互連接而成，通過知識與技能的雙螺旋師生交互，知識和技能的學(xué)習(xí)深化呈現(xiàn)類似DNA結(jié)構(gòu)的雙螺旋遞進上升的特征。

類DNA教學(xué)結(jié)構(gòu)是專門針對軟件學(xué)科課堂教學(xué)，以建構(gòu)主義認知教學(xué)理論、實用主義教育思想、要素教育論為指導(dǎo)，以學(xué)生、教師為主體，以知識與技能為主要方面，以知識與技能在實踐中的應(yīng)用效果為評價機制，運用教材、教學(xué)媒體和實驗器材，在教師的情境引導(dǎo)下學(xué)生主動提出新的問題，進行新的探究，實現(xiàn)知識與技能基本同步發(fā)展的教學(xué)結(jié)構(gòu)。類DNA教學(xué)結(jié)構(gòu)突破了原有傳統(tǒng)教學(xué)結(jié)構(gòu)僅注重知識而忽略技能的限制，以螺旋方式充分發(fā)揮了教師的引導(dǎo)職能，螺旋培養(yǎng)學(xué)生不斷上升的思維和質(zhì)疑能力，可以成功解決軟件人才培養(yǎng)中所缺乏的經(jīng)多層螺旋深化的熟練技能問題。

（三）類DNA教學(xué)結(jié)構(gòu)的理論設(shè)計

類DNA教學(xué)結(jié)構(gòu)以教師與學(xué)生為雙主體，以知識與技能為雙主線，教師與學(xué)生在教學(xué)過程中逐步進行教與學(xué)的螺旋交互，最終實現(xiàn)知識與技能的同步螺旋式上升發(fā)展。類DNA教學(xué)結(jié)構(gòu)在交互過程中，教師以螺旋式形成性評價對學(xué)生學(xué)習(xí)效果進行查漏補缺，并確定更高層次螺旋的內(nèi)容，同時利用螺旋反饋不斷完善自己的教學(xué)。

類DNA教學(xué)結(jié)構(gòu)倡導(dǎo)教師螺旋式指導(dǎo)學(xué)生的主動學(xué)習(xí)，教師是類DNA教學(xué)結(jié)構(gòu)的知識傳授者和技能培育者，教師在了解學(xué)生現(xiàn)有知識水平的基礎(chǔ)上，以最簡單、最直白的方式將新知識傳授給“零基礎(chǔ)”的學(xué)生，使學(xué)生輕而易舉的獲取知識，并在學(xué)生消化知識之后積極指導(dǎo)學(xué)生進行技能訓(xùn)練，對學(xué)生在訓(xùn)練中的表現(xiàn)進行螺旋式評估，促使學(xué)生及時改正錯誤，不斷開始教學(xué)過程的更高層次螺旋。學(xué)生則在螺旋吸收知識技能基礎(chǔ)之上，積極、大膽地提出新問題，逐步進行新知識的探究，通過螺旋式情境培養(yǎng)深化學(xué)生的思維能力及探索創(chuàng)新精神。類DNA教學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計俯視示意圖如圖3所示。

類DNA教學(xué)結(jié)構(gòu)在以教師與學(xué)生為雙主體、以知識與技能為主要內(nèi)容的前提之下，四者交互進行，以促進學(xué)生的學(xué)、教師的教。為了詳細說明這四者之間的交互關(guān)系，將這種關(guān)系分為三個層次：一個是以知識為軌道的層次，一個是以技能為軌道的層次，一個是以知識與技能兩個軌道交互的層次。其中知識與技能雙軌的交互教學(xué)結(jié)構(gòu)有以下幾方面的特點。

1. 在類DNA教學(xué)結(jié)構(gòu)中，教師與學(xué)生各自位于錐體的兩端，知識與技能是實現(xiàn)師生交互的媒介，教師首先在知識方面與學(xué)生進行交互，教師以簡潔方式將最基本知識傳授給學(xué)生并對學(xué)生進行引導(dǎo)，學(xué)生汲取知識，兩者教與學(xué)相遇于知識軌道的起點處，學(xué)生求知欲逐漸得到激發(fā)，教師不斷引導(dǎo)學(xué)生探求新知識。學(xué)生在學(xué)習(xí)知識時，教師不斷提出疑問，使學(xué)生帶著疑問進行深層次的學(xué)習(xí)，促使學(xué)生積極思考并進行創(chuàng)造性思維活動。

2. 在知識不斷增長的同時開始技能培養(yǎng)訓(xùn)練，此時教師與學(xué)生技能的交互點將落在技能這條軌道上，技能與知識兩者的交互點之間有一定的距離。在對知識的探索過程中，技能的學(xué)習(xí)有可能趕上或者超過知識的學(xué)習(xí)。總體上，知識與技能在各自的軌道上基本同步運行。最終，教師與學(xué)生在知識和技能方面所形成的交互點不斷形成類DNA結(jié)構(gòu)的螺旋式軌道循環(huán)上升，達到學(xué)生知識與技能的互相促進和提高。

3. 類DNA教學(xué)結(jié)構(gòu)中蘊含形成性評價，重視教學(xué)過程中的反饋和矯正，通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)體現(xiàn)個別化教學(xué)反饋優(yōu)勢，[19][20]及時診斷教與學(xué)的狀況，從而采取必要補救措施，促進教學(xué)目標的實現(xiàn)，這是類DNA教學(xué)結(jié)構(gòu)的自識別特性。在整個教學(xué)結(jié)構(gòu)中，教師在每堂課后會以學(xué)生原有知識經(jīng)驗積累為基礎(chǔ)對學(xué)生學(xué)習(xí)效果進行螺旋層次檢驗，并不斷糾正學(xué)生存在的錯誤與其自身在教學(xué)過程中存在的問題，從而完成學(xué)生和教師的知識和技能的不斷自主建構(gòu)。這正是類DNA教學(xué)結(jié)構(gòu)的自組裝特性。類DNA教學(xué)結(jié)構(gòu)的自識別特性和自組裝特性正是生物界DNA分子結(jié)構(gòu)的固有特性。

4. 類DNA教學(xué)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了學(xué)生知識與技能的同步發(fā)展，螺旋交互教學(xué)過程的設(shè)計有利于學(xué)生深化知識與技能，提升學(xué)生學(xué)習(xí)效果，使得學(xué)生在理論與實踐方面齊頭并進，有效地解決當前軟件教學(xué)難題，為軟件行業(yè)培養(yǎng)出理論結(jié)合實踐、知識配備技能的應(yīng)用性創(chuàng)新人才。圖4為類DNA教學(xué)交互點微觀示意圖。

5. 類DNA教學(xué)結(jié)構(gòu)以知識與技能為主要內(nèi)容，兩者沿兩條不同的螺旋骨架同步運行。知識在整個類DNA教學(xué)結(jié)構(gòu)中處于基礎(chǔ)地位，一定的基礎(chǔ)知識是進行技能訓(xùn)練的必要條件。技能是此教學(xué)結(jié)構(gòu)中的核心組成部分，交互作為骨架的“共價鍵”，對于在軟件教學(xué)中最終實現(xiàn)知識與技能起著至關(guān)重要的作用。知識與技能的成功交互是實現(xiàn)類DNA教學(xué)結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。網(wǎng)游沉溺動機機制的實現(xiàn)也都有賴于這種“共價”交互。

6. 以知識與技能為雙主線的類DNA教學(xué)結(jié)構(gòu)，從教學(xué)起點就開始激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機，使“零基礎(chǔ)”的學(xué)生首先掌握基本知識，并獲得成就感，再及時訓(xùn)練學(xué)生基本技能，獲取新的成就感，充分感受到進步所帶來的尊重，在網(wǎng)游沉溺機制動機的驅(qū)動下，自主學(xué)習(xí)欲望強烈，然后在此循環(huán)教學(xué)中不斷進行形成性評價，不斷在最近發(fā)展區(qū)內(nèi)給學(xué)生以適度鼓勵或刺激，進一步激發(fā)起學(xué)習(xí)動機，從而通過以知識與技能的螺旋式共同發(fā)展逐步實現(xiàn)軟件人才的培養(yǎng)革新。它避免了傳統(tǒng)教學(xué)結(jié)構(gòu)只注重教師傳授知識的弊端，知識與技能并重更符合當前軟件人才的需求，對推進軟件人才培養(yǎng)進程有重要意義，有利于軟件人才的理論知識與實踐能力的并重發(fā)展，從而徹底解決軟件人才需求與軟件人才培養(yǎng)的突出矛盾問題。

三、類DNA教學(xué)結(jié)構(gòu)的案例及應(yīng)用

（一）基于類DNA教學(xué)結(jié)構(gòu)的教學(xué)案例

為簡化起見，在這里以基于類DNA教學(xué)結(jié)構(gòu)的Word教學(xué)為案例。在Word教學(xué)中，將熟練運用Word作為教學(xué)目標，將教學(xué)內(nèi)容分為五部分，分為安裝、文字、表格、圖形及打印。第一部分為Word最基本的安裝知識，教師首先講解Word的一些基本常識，如基本簡介、功能特點等，并演示安裝過程，在學(xué)生進行一段時間的消化以后，開始進行技能練習(xí)，自己動手進行安裝；第二部分為Word的文字編輯教程，文字的編輯是Word最核心的功能，同樣也是教學(xué)的重中之重，為了便于學(xué)生理解，激發(fā)學(xué)生的求知欲，教師從最簡單的文字錄入講起，在教師一步步“還有沒有簡單的辦法，希望達到某某效果該怎么辦呢”等提問之下，逐步進行知識深化教學(xué)，最終掌握Word文字編輯的全部功能，在進行系統(tǒng)知識的講解的同時，在學(xué)生對知識的理解過程中，穿插相對應(yīng)的技能訓(xùn)練，最終實現(xiàn)知識與技能的同步進行；表格、圖形及打印的教學(xué)結(jié)構(gòu)與文字編輯的結(jié)構(gòu)大致相同，均采用螺旋遞進的教學(xué)方式，深化教學(xué)內(nèi)容，最終達到精通Word的教學(xué)目標。其具體示意如圖5所示。

（二）類DNA教學(xué)結(jié)構(gòu)的實踐應(yīng)用

為了驗證類DNA教學(xué)結(jié)構(gòu)的有效性，在類DNA教學(xué)結(jié)構(gòu)指導(dǎo)下進行了相應(yīng)的教學(xué)設(shè)計，在2012—2013第一學(xué)期計算機技能教學(xué)中進行了具體實踐應(yīng)用。首先對全校2012級新生進行了授課前測，之后，筆者在實驗班（班級編號20120405）貫徹類DNA教學(xué)結(jié)構(gòu)的指導(dǎo)，實施類DNA教學(xué)設(shè)計，在學(xué)期結(jié)束時，對全校新生進行計算機技能期末測試。學(xué)期前測和期末測試均采用機考自動化測評得分方式進行，以保證客觀公平。兩次機考測評難度系數(shù)相同。經(jīng)統(tǒng)計，前后兩次具體成績情況見表1。

由此可見，實驗班在學(xué)期授課開始前，其前測平均分與全校總平均分相比，相應(yīng)的Z分數(shù)為0.3<1.96，即實驗班與全校新生在授課前測中并無顯著差異，或者說實驗班與全校的平均成績是一致的。而實驗班期末測評的Z分數(shù)為4.047**>2.58，這說明，實驗班與全校新生在期末測評中的成績呈現(xiàn)顯著性差異。由于只有筆者所任教班級實施了類DNA教學(xué)結(jié)構(gòu)指導(dǎo)下的教學(xué)設(shè)計，且前測成績一致，盡管在期末測評中全校平均分大大提高，但是因為檢驗的是實驗班平均分與全校平均分的顯著性差異，因此已經(jīng)排除了全校教學(xué)方面努力的共同普遍因素，這就只剩下任課教師特殊教學(xué)方面的因素，故此數(shù)據(jù)可在某種程度上表明類DNA教學(xué)結(jié)構(gòu)的有效性。

四、結(jié) 束 語

本研究著眼于軟件人才培養(yǎng)教學(xué)中的問題，分析軟件學(xué)科的特點，在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)認知理論、實用主義教學(xué)思想、要素教育理論基礎(chǔ)上，借鑒國外軟件人才培養(yǎng)的先進教學(xué)理念，結(jié)合自身十余年軟件相關(guān)教學(xué)的經(jīng)驗積累，從軟件人才培養(yǎng)的課堂教學(xué)主渠道著手，抓住了軟件課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)這個關(guān)鍵因素，對于軟件教學(xué)結(jié)構(gòu)變革進行有意義的探索和研究，借鑒引進了生物學(xué)中的DNA結(jié)構(gòu)，創(chuàng)新提出了軟件學(xué)科教學(xué)結(jié)構(gòu)——類DNA新型教學(xué)結(jié)構(gòu)，并對該結(jié)構(gòu)進行理論和實踐研究，并在實踐應(yīng)用后基于統(tǒng)計學(xué)原理進行顯著性檢驗，數(shù)據(jù)驗證表明了所提類DNA新型教學(xué)結(jié)構(gòu)的有效性。

類DNA教學(xué)結(jié)構(gòu)符合以“知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度和價值觀”的三維培養(yǎng)目標為核心的素質(zhì)教育理念，對于改變當前軟件類課程注重知識講解、輕視技能傳授的現(xiàn)狀有著積極意義。該教學(xué)結(jié)構(gòu)能充分尊重學(xué)生的主體地位，促進學(xué)生積極、主動地思維與學(xué)習(xí)，同時發(fā)揮教師的螺旋式層層主導(dǎo)作用。既有利于教師掌控整個教學(xué)過程和系統(tǒng)知識的傳授，又有利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和探索能力的螺旋上升式發(fā)展。從宏觀角度來看，類DNA教學(xué)結(jié)構(gòu)適應(yīng)當今市場對實踐應(yīng)用性創(chuàng)新軟件人才的需求，而高質(zhì)量的人才培養(yǎng)對改善我國當前軟件行業(yè)的現(xiàn)狀具有重要意義。同時，類DNA教學(xué)結(jié)構(gòu)為具體領(lǐng)域新型教學(xué)結(jié)構(gòu)的提出提供了研究范式，在類DNA新型教學(xué)結(jié)構(gòu)的理論構(gòu)建和應(yīng)用方面具有一定的示范研究意義。

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