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1、计算机技术基础辅助实验教学系统设计与开发 本文针对当前高校计算机技术基础实验课上上机辅导任务重、效果差的问题,设计一个辅助实验教学系统。该系统具有与教学进度相一致的上机操作模块、按知识点分类的理论练习模块、模拟考试和留言板模块,题库与详细题解题题配套,练习与考试紧密结合,很大程度上提高了学生自主学习的能动性,减少了实验课重复问题的提问次数,提高了实验课的教学效果。 0 引言 计算机技术基础,包括C语言、Visual Basic和Visual Foxpro,作为高校非计算机专业的程序设计课程,在培养学生严密的逻辑思维和利用计算机解决问题、分析问题能力方面有着非常重要的作用。计算机技术基础课程是一
2、门实践性很强的课程,实验教学是课程教学中不可缺少的重要组成部分。美国马可雷斯特大学程序设计课一半用来介绍编程语法,一半用来介绍实例(数学公式、汉诺塔、最优匹配等)。我国北京大学按计算机专业、理科非计算机专业和文科专业进行计算机基础教育。清华大学通过基础类实验、技术应用类实验和专业技术类实验进行实验教学。现有的实验教学中,一个实验教师对几十个学生,实验课上学生调试程序,有问题举手问老师,出现了越来越多的问题(1)部分学生得不到指导实验课教师采用巡回式辅导,学生人数多,每人提问又多,教师无法对每一位学生进行指导,导致有些学生问题得不到解决,看不到自己的编程结果,失去学习兴趣。(2)实验课内容枯燥实
3、验课主要是对理论知识的验证,缺少实例。(3)发现问题的被动性学生在上机过程中,由于程序编译后的错误看不懂,或不会修改,等着老师来指出错误所在,慢慢产生了依赖性和惰性,失去主动发现问题的机会。 利用现代教育教学手段保证和提高实验教学的教学效果成为高校亟待解决的关键问题。因此,按照教学目标,收集编制大量知识点对应的理论和上机试题,合理地设计实验题目和数量,使用Visual Basic和Access开发设计一个适用实验教学的计算机技术基础辅助实验教学系统显得尤为重要。 1 辅助实验教学系统的主要功能模块 一个好的实验教学系统能够很好地提高教学效果,助于师生互动。本文针对高校非计算机专业学生的计算机技
4、术基础课程,设计适合机房实验教学的辅助实验教学系统。该系统是针对C、Visual Basic和Visual Foxpro三种程序语言的实验教学,按照相同的系统模块进行设计的。主要功能模块有 (1)知识要点模块。知识要点模块按照教学大纲、教学计划把各个章节中的知识点的具体内容罗列出来,便于学生在上机课时在系统中查找相关的知识点和程序语句结构。 (2)上机操作模块。计算机技术基础实验课主要是进行上机编程操作。当前的上机实验课没有固定的实验内容,有的学生编程调试教材上的例题,有的学生编程课后习题,进度不一,几节课下来学生并没有练到所有的知识点。上机操作模块主要是建立上机题库,教师预先收集编制知识点对
5、应的上机题,设计每节课的实验题目,同时给出相应的实验题目知识点提示和类似例题,并附有实验题目详细题解。实验题目的设计要求与教学进度相一致,以学生感兴趣的实例为主要内容,按照每节实验课5-9道实验题目进行整理。每道实验题目都有相应实验题目提示和类似例题参照,例如计算多项式1!+2!+3!+10!。可列出相似例题1+2+3+10和1?住?0。每道实验题目都有可运行成功的程序代码和详细题解。实验题目都以编程题的题型出现。上机操作模块中每道上机题都有相应的算法提示和类似例题可供参考,真正做到引导学生自主性学习,增强学生独立分析问题、解决问题的能力;有参照性的类似例题,能够减少学生有关低级错误问题的提问
6、次数,使学习有据可依,提高学习效率。 (3)理论练习模块。上机实验课主要内容为上机编程,编程调试同样也是对理论知识的进一步验证。按照章节逐步细化知识点,针对每个小的知识点设计题目,题目数量不限,每道题都应有详细的题解。题目类型可分选择、填空等。建立理论练习模块,无纸式的练习系统利于题库实时更新;按知识点分类,便于学生对知识点的熟练掌握;理论题库的详细解析,能够使学生及时巩固所学知识,养成独立思考的能力。 (4)模拟考试模块。为进行阶段性检查设计模拟考试模块,分别对上机实验题和理论知识题按比例进行组合进行单元模拟考试。模拟考试模块,能够使学生及时检测自己的学习效果,认识到自己的不足,促进在原有水
7、平上的提高。 (5)帮助与留言板模块。帮助模块主要内容是指导教师在长期教学过程中积累的常见问题即解决方案,便于学生主动独立地解决程序运行时出现的常见错误。留言板模块,便于学生对实验课中出现问题进行记录,便于教师下一节课统一讲解,很好地做到师生交互,提高教与学的质量。 2 系统设计与开发中的关键问题 本文设计的辅助实验教学系统,形成一种(下转第82页)(上接第69页)新的实验教学模式,构建良好学习氛围。建立上机操作模块,改变现有的实验教学中学生盲目进行程序调试的状态,做到上机实验有章可循;无纸式理论知识点练习题库,做到理论知识点的及时练习与巩固;模拟考试模块实现学生阶段性学习情况检查,及时反馈学
8、习效果;借助帮助与留言板模块实现师生良好交互。系统在设计与开发过程中重点解决了如下问题 (1)题库整理与答案解析。上机操作模块中题目提示的提示范围要与学生自主编程能力培养相协调,理论练习模块中交叉章节题目的归类要按照主要考察的内容为划分依据。 (2)练习与考试的评分策略。上机操作、理论练习和模拟考试均有评分操作。理论练习只是根据结果进行静态比较,简单计分。上机操作和模拟考试模块中对上机编程题学生多样化编程思路的评分问题是解决的难点。对编程题来说,不管难易与否,非计算机专业学生特别是文科学生都会有多种编程思路,对结果不正确但完成部分程序功能的程序代码的评分采用以下方式。若是语法错误,通过词法和语法分析改正程序错误运行程序,依据结果评分。对运行结果不正确的或者运行不通过的,通过设定关键语句静态评分等方式进行。 3 结束语 本本设计的计算机技术基础辅助实验教学系统,利用现代教育教学手段,真正把提高教学质量、提高学习效率落到实处,对构建良好学习氛围、提高教学质量、培养创新型人才具有重要的现实意义,开展的理论与实践研究能够为高校计算机技术基础实验教学改革与创新提供“可操作性”的理论和实证。本课题设计的计算机技术基础辅助实验教学系统,应用于大学本科一年级非计算机专业学生。 第 6 页