類(lèi)比教學(xué)法中計算機專(zhuān)業(yè)主干課程應用論文
摘要：隨著(zhù)計算機應用的逐漸普及，應用型人才培養需求日益增加，《編譯原理》等計算機專(zhuān)業(yè)主干課程由于課程自身知識面廣、綜合知識難度高等特點(diǎn)，成為培養應用型人才能力的有效知識媒介。針對當前的教學(xué)現狀，提出用類(lèi)比教學(xué)法講解理論知識培養學(xué)生的抽象思維能力、研究教學(xué)培養創(chuàng )新能力、理論和實(shí)踐相結合培養實(shí)踐能力等建議，以期在提高教學(xué)效果的同時(shí)，培養學(xué)生的應用能力。
關(guān)鍵詞：計算機專(zhuān)業(yè)主干課；類(lèi)比教學(xué)法；應用型人才
計算機專(zhuān)業(yè)主干課在計算機應用的發(fā)展中發(fā)揮著(zhù)極其重要且不可替代的作用，以《編譯原理》課程為例，在編譯技術(shù)的支持下，程序設計語(yǔ)言從繁瑣的低級語(yǔ)言發(fā)展到接近自然語(yǔ)言的高級程序設計語(yǔ)言，軟件開(kāi)發(fā)方法也從模塊化演變?yōu)槊嫦驅ο蟮拈_(kāi)發(fā)方法。編譯技術(shù)的發(fā)展提高了軟件開(kāi)發(fā)的效率，影響著(zhù)軟件開(kāi)發(fā)方法的變革，不斷推動(dòng)著(zhù)計算機的應用向社會(huì )的方方面面延伸�！毒幾g原理》課程含有對基本問(wèn)題解答的典型思路和方法，通過(guò)學(xué)習，學(xué)生能很容易地理解和掌握“問(wèn)題形式化描述、自動(dòng)化”的解題思路，較好地培養學(xué)生解決問(wèn)題的抽象思維能力和系統地對算法和程序進(jìn)行再認識，提高學(xué)生對后續課程《程序設計語(yǔ)言》、《計算機原理和體系結構》等知識的綜合理解。計算機專(zhuān)業(yè)的主干課程，不僅能幫助學(xué)生進(jìn)一步認識程序和算法，還能提高學(xué)生求解問(wèn)題的能力，同時(shí)它們也是最難講解和學(xué)習的課程。難學(xué)是因為一些內容比較抽象。對于抽象內容的講解，類(lèi)比教學(xué)法是一種比較有效的選擇。顧名思義，類(lèi)比教學(xué)法是利用類(lèi)比方法組織教學(xué)，即在把新知識的學(xué)習與原有的知識結構相類(lèi)似的部分教學(xué)過(guò)程中聯(lián)系起來(lái)，通過(guò)類(lèi)比，從已知對象具有的某種性質(zhì)推導出未知對象具有的相應性質(zhì)的一種推理方法[1]。目前，類(lèi)比教學(xué)法已經(jīng)廣泛應用于很多課程當中，但是在計算機專(zhuān)業(yè)主干課中尤其在《編譯原理》的教學(xué)實(shí)踐中，由于多方面原因的限制，類(lèi)比教學(xué)法目前還沒(méi)有很好的應用。
一類(lèi)比方法概述
類(lèi)比教學(xué)法是一種由已知探索未知的重要方法，分為以下幾類(lèi)：一類(lèi)是概念性類(lèi)比，借助概念類(lèi)比揭示概念的本質(zhì)性和非本質(zhì)性區別，建立起新的概念；一類(lèi)是過(guò)程性類(lèi)比，借助過(guò)程性類(lèi)比展示知識的發(fā)生、發(fā)展、形成的過(guò)程，理解知識的來(lái)龍去脈形成知識網(wǎng)絡(luò )，便于學(xué)生抓住問(wèn)題的本質(zhì)，深化對問(wèn)題的理解；另一類(lèi)是方法性類(lèi)比，借助別人發(fā)明創(chuàng )造的方法，對問(wèn)題進(jìn)行多角度、多方面的類(lèi)比探討與研究；亦或是知識的橫向與縱向類(lèi)比，探求問(wèn)題的改變式或不變式。借助類(lèi)比法教學(xué)時(shí)，首先，教師要尋找與講授的新知識接近而又通俗易懂的實(shí)例，使學(xué)生從簡(jiǎn)單的問(wèn)題入手，培養學(xué)生構建新知識的體系結構的學(xué)習主動(dòng)性。其次，所選擇的類(lèi)比對象必須能夠利用多媒體技術(shù)或手段形象直觀(guān)的呈現給學(xué)生，通過(guò)它們之間的相似性幫助學(xué)生理解新的知識點(diǎn)[2]。計算機專(zhuān)業(yè)主干課程在計算機類(lèi)課程體系中有著(zhù)舉足輕重的位置，對提升學(xué)生的邏輯思維能力以及計算機問(wèn)題的求解水平具有極其重要的作用。目前，類(lèi)比教學(xué)法已經(jīng)廣泛應用于中小學(xué)教學(xué)中以及《大學(xué)物理》、《高等數學(xué)》等抽象知識比較少的學(xué)科。近幾年，在計算機課程中如《計算機組成原理》、《操作系統》等也逐漸引入了類(lèi)比教學(xué)法，理論比較成熟；但是在主干課尤其是《編譯原理》的教學(xué)中，由于課程內容形式抽象，關(guān)聯(lián)學(xué)科知識比較多，而且各部分之間的邏輯聯(lián)系緊密，講課與學(xué)習難度都較大等多方面原因的限制，類(lèi)比教學(xué)法目前在編譯原理課程中還沒(méi)有得到很好的應用。對于應用型普通本科院校，計算機專(zhuān)業(yè)主干課的教學(xué)理論教學(xué)內容采取類(lèi)比教學(xué)法，力求將抽象的原理轉化具體的實(shí)現及應用，提高學(xué)生學(xué)習《編譯原理》課程的興趣并學(xué)好該門(mén)課程。
二具體應用
依據教學(xué)目標和應用型人才培養方案的要求構造知識模型，應用到計算機專(zhuān)業(yè)主干課的教學(xué)中。對以《編譯原理》、《計算機網(wǎng)絡(luò )》為代表的計算機專(zhuān)業(yè)專(zhuān)干課采用類(lèi)比教學(xué)法構建知識模型，把學(xué)生從抽象的理論講解中解放出來(lái)，將抽象的原理轉化具體的實(shí)現和應用；建立教學(xué)平臺幫助學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò )完成課程的學(xué)習過(guò)程，實(shí)時(shí)接受教師講解并進(jìn)行討論，為教師和學(xué)生提供教與學(xué)的網(wǎng)絡(luò )平臺，既能合理組織好課程的知識內容，又具有良好的交互功能，達到教與學(xué)的統一。教師要在教學(xué)的過(guò)程中恰當地貫穿類(lèi)比教學(xué)法，具體如下：
�。�1）教師在《編譯原理》、《計算機網(wǎng)絡(luò )》等課程備課時(shí)注意類(lèi)比教學(xué)法的應用。在備課時(shí)，根據教學(xué)內容的重點(diǎn)難點(diǎn)及教學(xué)過(guò)程中出現的抽象的難懂的知識點(diǎn)，選擇恰當的對象與抽象知識進(jìn)行類(lèi)比。首先，盡量選取學(xué)生熟悉對象進(jìn)行類(lèi)比，做到學(xué)生熟悉它的屬性和特點(diǎn)，保證學(xué)生在學(xué)習《編譯原理》、《計算機網(wǎng)絡(luò )》課程時(shí)理解這些知識的具體內容。其次，類(lèi)比時(shí)要保證類(lèi)比的對象是科學(xué)正確的，具有類(lèi)比的意義。舉個(gè)例子：在《計算機網(wǎng)絡(luò )》課程中，講解“1.7計算機網(wǎng)絡(luò )體系結構”這一節中體系結構分層及為什么要分層時(shí)，可通過(guò)郵政系統的工作流程來(lái)解釋?zhuān)和哆M(jìn)信箱后，郵政局有專(zhuān)人按規定時(shí)間開(kāi)箱取信（地方差異，頻次不同。一天幾次的和幾天一次的都有）；銷(xiāo)票，就是在郵票上蓋日戳，也就確認了發(fā)出信件的時(shí)間和地點(diǎn)；分揀封發(fā)，按收件人的地址按堆分放，先發(fā)到上級局再轉運，再從上面轉運到投遞局，再由投遞員送到收件人的地址（城鎮有門(mén)牌號的一般送到戶(hù)，農村有的只能送到村委和一些所謂的指定點(diǎn)）。分層傳遞，分層處理。用QQ跟朋友聯(lián)系的工作過(guò)程也可類(lèi)比為體系結構的分層。然后講解網(wǎng)絡(luò )設計存在巨大復雜性，要采用科學(xué)有效的方法。對付復雜系統最為有效的方法“分而治之”，網(wǎng)絡(luò )中如何“分而治之”：找出相對獨立的重要功能，梳理功能間關(guān)系，使一個(gè)功能為另一功能提供服務(wù)相近功能僅在一個(gè)層次中實(shí)現，并盡可能位于較高層次。一個(gè)分層的體系結構允許通過(guò)定義良好的接口，將大而復雜的系統劃分為不同層次。在備課時(shí)，選擇好類(lèi)比的對象，既減輕了備課的難度，又降低了知識的難度，可起到事半功倍的效果。
�。�2）教師對《編譯原理》、《計算機網(wǎng)絡(luò )》等課程制作課件時(shí)注意應用類(lèi)比教學(xué)法。在進(jìn)行課件制作時(shí)，《編譯原理》的教師可以將類(lèi)比的對象以多媒體教學(xué)技術(shù)將其展現給學(xué)生看[3]。例如，《計算機網(wǎng)絡(luò )》課程中講解“網(wǎng)關(guān)”時(shí)，可將其類(lèi)比成學(xué)校的門(mén)衛的作用，外來(lái)人員想要進(jìn)來(lái)必須進(jìn)行登記，否則堅決不允許進(jìn)入，通過(guò)多媒體技術(shù)用音頻和視頻的功能可形象地將這一功能展現出來(lái)。又如《編譯原理》文法的分類(lèi)在學(xué)生學(xué)習過(guò)程也比較抽象，文法分類(lèi)是逐漸對產(chǎn)生式施加限制，使之最后演變成正規文法；在文法的分類(lèi)中引入自然語(yǔ)言的例子，應用類(lèi)比教學(xué)法，這一過(guò)程，可以類(lèi)比四邊形，通過(guò)對四邊形的邊逐漸加以限制，從不規則的四邊形最后成為正方形。正規文法是對產(chǎn)生式逐漸限制得到的，而正方形是對邊進(jìn)行限制的，通過(guò)多媒體技術(shù)用動(dòng)畫(huà)的形式呈現出文法的演變過(guò)程，很容易讓學(xué)生理解并記住。
�。�3）教師在《編譯原理》、《計算機網(wǎng)絡(luò )》等課程課堂講授時(shí)注意應用類(lèi)比教學(xué)法。在課堂講授《編譯原理》的知識時(shí)，不必局限于備課時(shí)準備的`課件，可將身邊類(lèi)比的對象積極的引入課堂的教學(xué)中。教師在教學(xué)的過(guò)程中既要教授學(xué)生知識，更要鍛煉學(xué)生運用類(lèi)比的思維，促進(jìn)學(xué)生在學(xué)習中將所學(xué)的內容與已知的對象進(jìn)行類(lèi)比，積極探索發(fā)現知識的其他特點(diǎn)。達到提高學(xué)生學(xué)習能力，鍛煉學(xué)生的發(fā)散思維能力的目的。例如，《計算機網(wǎng)絡(luò )》課程中“IP地址”表示形式時(shí)，可類(lèi)比學(xué)生的學(xué)號，具體類(lèi)比如下：一個(gè)劃分子網(wǎng)的C類(lèi)IP地址：192.169.100.10，要與這個(gè)地址通信，首先要查找它屬于哪個(gè)網(wǎng)絡(luò )，然后由此網(wǎng)絡(luò )內部查找它是哪個(gè)子網(wǎng)的，最后根據定位到主機號為“10”的目標主機。查找工作成功。16計算機專(zhuān)升本班一名學(xué)生的學(xué)號：16253012，先將學(xué)號“點(diǎn)分十進(jìn)制”表示，為了和IP地址形似，每2個(gè)數字一位（實(shí)際的IP地址是二進(jìn)制的，每8個(gè)二進(jìn)制數對應十進(jìn)制的1位，所以不難理解）轉換成16.25.30.12，其中“16”表示年級，“25.30”表示計算機科學(xué)專(zhuān)升本，“12”是這名學(xué)生在班級的學(xué)號。要查找此名同學(xué)，先找“16”級學(xué)生，在查找“計算機專(zhuān)升本班”，最后在此班找學(xué)號為“10”的同學(xué)。匹配完成�！毒幾g原理》、《計算機網(wǎng)絡(luò )》等課程中還有很多的抽象內容都可應用類(lèi)比法進(jìn)行講解、闡述，只要在講解中注意選擇恰當的類(lèi)比對象，就會(huì )收到意想不到的教學(xué)效果。
三結束語(yǔ)
類(lèi)比教學(xué)法的理論研究和應用研究是近年來(lái)研究的熱點(diǎn)之一，并且在建模和采用的技術(shù)研究方面取得了大量的研究成果，在網(wǎng)絡(luò )教學(xué)和實(shí)際教學(xué)中產(chǎn)生了深遠的影響。依據海南熱帶海洋學(xué)院應用型辦學(xué)特點(diǎn)，對以《編譯原理》為代表的計算機專(zhuān)業(yè)主干課程的教學(xué)內容采用類(lèi)比教學(xué)法，可以使學(xué)生較好地掌握所學(xué)的知識，理解并掌握基本問(wèn)題求解的典型思路和方法，對應用型普通高校計算機專(zhuān)業(yè)主干課程的教學(xué)改革和創(chuàng )新人才的培養具有一定的指導意義。
參考文獻
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