基于項目的學習理論研究

陳張榮

摘要：社會不斷發展，教育改革不斷深入，傳統的教學方法逐漸被新型高效的教學模式代替，實現了高效課堂的打造。其中項目教學以項目理論為支撐，在高職C++課程教學中發揮著積極作用。本文重點就該教學法在高職院校C++課程教學中的運用進行分析，以期更好地推廣項目教學，提升高職C++課程教學水平。

關鍵詞：項目教學；C++教學；高職教學；教學模式；改革

中圖分類號：G712 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）12-0249-02

一、項目教學法及基于項目學習理論研究

項目教學法簡單地說就是以教師為指導，讓學生自主解決相對獨立的學習項目。針對C++課程而言，項目教學法具體涉及人員的有效組織及管理、軟件的度量、軟件項目計劃的制定、軟件質量保證、軟件過程能力客觀評估、軟件配置管理等，所有的教學內容由學生負責，學生在項目任務引領下探索課堂知識，了解并把握項目每個環節的每項學習要求。信息時代的到來，計算機思維的培養尤為重要，在高職院校做好創新思維的培養可以實現高素質創新型人才的輸出，在創新思維指導下奠定科研創新的基礎。基于項目的學習理論起源于美國，最初其被作為研究性學習的主要模式之一，國外關于項目學習的理論研究不斷深入取得了優異成果。國內方面，2002年寧波大學劉景福教授，江西師范大學教學論研究中心鐘志賢教授在《外國教育研究》上發表了《基于項目的學習模式研究》，明確了基于項目學習的定義：以學科概念和原理為中心，以制作作品將作品進行推廣為目的，在現實世界發揮資源共享優勢，解決相互關聯的系列問題的新型學習模式。其以杜威的實用主義教育理論及布魯納的學習理論為支撐。2011年重慶大學金凡路在《職業教育立體化多元化項目主題式教學評價構想》中提出了多元化主體評價、多層化內容評價及多樣化方式評價的立體化項目教學體系，同樣是對項目教學理論的完善與延伸闡述。

二、C++課程項目教學法的實施

1.課程項目的有效選取。對于C++教學來說，最為關鍵的當屬類與對象、繼承與多態、輸入輸出流及異常處理技術的講解。C++課程學習的難點在于課程語言的把握，其中指針與動態內存分配時語言學習的精華。開展項目教學必須做好教學項目的明確，項目必須做到語言機制精華的滲透，讓傳統教學知識系統化目的化。項目的設定應注重可理解性與實用性，也就是項目需求與實現能夠讓學生花最少的時間做最大限度的理解。課程項目分析、設計及實現接近真實的軟件開發，學生通過把握項目方法與技術能實現企業類似問題的解決。UML是當前使用廣泛的對象軟件工程技術，在企業中得到廣泛運用，在項目教學中引導學生用UML圖方式表達，實現與企業真實項目對接。將UML技術引入C++課程教學，學生理解UML的表達分析，同時能根據UML圖寫出對應的C++實現代碼，制作UML圖。項目的合理選取既能涵蓋基本的語言機制，有具有實用意義，難度中等，更能激發學生的學習興趣，讓他們更加積極地投入到項目學習之中。

2.項目教學常見方法。（1）復雜向簡單的轉化。程序設計遵循既定原則，自上而下，逐步求精，將《學生信息管理》劃分為系統初始化處理，依次是數據輸入、數據處理、數據輸出、數據維護。通過項目的層層劃分，子項目數量增多，原項目難度降低，使得項目教學實現從復雜到簡單的轉化。而每個子項目還可以繼續分離，以數據處理為例，可以具體劃分為數據排序、數據查詢等，讓學生依次完成單一項目，逐漸實現代碼的完整理解與把握。（2）最合適的描述表達。UML是C++課程中通用的圖形化建模語言，定義良好善于表達，功能十分強大兵適用普遍，其中面向對象的分析主要在加強對問題空間與系統任務的理解上，改進交流、與需求保持一致、支持軟件重用四個方面比其他系統分析方法更具優勢。在項目教學中引入UML，對項目開展需求分析，注重總體設計基礎上詳細設計，編寫代碼，在各個階段進行對應描述，實現圖到程序的有效轉化。（3）啟發引導教學的魅力。以冒泡排序為例，依次比較相鄰數字，小數在前，大數在后，第一趟所得最大數值放到元素最后位置上，第二趟將剩下元素兩兩比較，剩余元素最大放到倒數第二位置，依次找到趟數與該趟比較次數之和等于元素個數，啟發學生對二維數組的思考，假設其按照行排序，對應的列中元素也發生相應交換，在教師的項目啟發下，學生加強對相關問題的關注，有效解決異常問題。（4）算法優化理論的應用。依然以數據冒泡排序，某趟排序后，數據滿足排序需求，是否還進行排序？排序結束設計標記，標記初始數值不需要排序，若有交換，該標記位置位需重新排序，當末趟排序完成，查看標志是否依然需要排序，如果不再需要，排序完成，如果需要，優化算法。再例如求質素問題，斐波那契序列問題的優化都是通過算法優化讓學生了解算法執行時間與數據占用空間進行估算完成的。

三、C++課程項目教學過程設計

1.創設有效的教學情境。首先是用已知問題創設情境。語法上先讓學生回憶數學中的有窮序列，然后講解數組，將數組與有窮序列加以對照，二維數組與矩陣，平面對照，三維數組與立體坐標對照。算法上，以往選擇目測方式進行數組的有序排列，在此基礎上給出兩兩比較進行排序的冒泡法。例如在判斷正整數N是否為質數時，可以根據數學定義求解，用正整數分解兩個因數積的形式得到最大的因數不超過M/2，再接著深入分析，最大因數不超M的平方根。其次是尋找新舊知識連接點，做好情境創設。通過組織學生分享對“人以群分物以類聚”這句話的理解，引導學生思考人的特點與活動，讓學生分享“演繹與推理”的認識，在函數及結構體的基礎上，提出類的概念，讓學生依次理解類及其特點、語法格式等。通過新舊知識的聯系對比讓學生明白計算機的很多概念是源于數學，運用已有的知識去激發學生課程學習的興趣。

2.課堂教學優化師生關系。首先是鼓勵學生自主探究。教師在課程教學時應給予學生充分的自由讓學生自主探究，讓學生自主完成知識總結，學生動手查閱資料，強化自身學習能力，激發其潛在創造力。在該環節中教師要鼓勵學生大膽發言，就自己解決問題的思路及方式方法與大家共享，在課堂上形成集體探討的熱烈氛圍，而這也有助于合作精神的培養。其次是創設良好的環境。計算機思維的培養離不開良好的教學環境，發揮各種載體的教學優勢，為學生呈現生動豐富的案例，鼓勵學生在模仿中逐漸形成計算機思維能力，教師在教學實施中講解項目設計的原則與思想，學生在真實的工作情境中，通過練習項目掌握計算思維的方法原則，教師點評，學生自由發言，在民主寬松的課堂氛圍中，一起探討分析問題，學生思維更為流暢，課堂氣氛更為活躍。最后是鼓勵學生自主探究。項目教學重在項目設計，學生拿出自己的設計思路與方案，潛移默化地提升自身探究能力。在具體的課堂教學中抓住教材內容重點、難點及易錯點，教師可以故意出錯，通過對錯的對比教學加深學生學習印象，學生從實際出發，參與實踐性問題的解決，實現課堂學習與生活經驗的融合。

四、C++課程項目教學效果考核

教學效果考核涉及階段考核、小組自評、課堂交流、綜合評價四個方面。其中階段考核就是引導學生在教師的有效監督之下，每個小組認真參與完成項目的教學實施，直接參與項目需求分析、概要設計、單元測試及集成測試，在學習后接受考核，完成該階段的學習后才能進入下一階段的學習，對應做好考核記錄。而小組自評重點是自評，教師指導學生理解迭代及收斂等程序概念，通過迭代后優化的系統模型，積極消除功能性錯誤。按照預防保護及通過冗余、容錯及糾錯的方式，引導學生樹立從最壞情形恢復系統的計算思維原則，讓學生形成更加成熟系統的思維體系。在完成上述兩環節任務后，鼓勵學生課堂交流。以組為單位，每一組代表就組內研究成果課堂展示共享，具體闡述系統設計過程、遇到什么問題、問題如何解決等細節性問題，教師及其他小組提問，組內成員解答，通過課堂上的交流讓整個思維過程充分暴露，學生在討論中獲得多方面的認識。最后是綜合評價，C++課程要求學生做好學習記錄，在階段考核基礎上開展綜合評價，該評價包括自評、組評、師評，重點做好對學生計算機思維能力、學習態度及處理方法的評價，多方評價整合給予學生客觀公正的評價。

五、結束語

在C++課程教學中引入項目教學，借助項目拉動教學實施，學生動手實踐，發現問題自主解決問題。項目教學案例融入使得交互課堂更為活躍，學生更深入地了解C++課程的既定原則與思維方式，提升課堂參與性與主動性，實現從被動學習向主動學習的轉變，提升C++課程教學實效。

參考文獻：

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