程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教與學(xué)的新模式

鴻　磊　張雪松

目前，國(guó)內(nèi)高等職業(yè)院校程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的教學(xué)內(nèi)容一般偏重于計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言或完全是編程語(yǔ)言的教學(xué)。教學(xué)模式一般也是傳統(tǒng)的模式，即十分注重某種編程語(yǔ)言基本語(yǔ)句、語(yǔ)法和一些細(xì)節(jié)的分析。這樣，該類課程基本上是以高級(jí)語(yǔ)言自身的體系為脈絡(luò)展開教學(xué)的。由于教學(xué)不是站在如何應(yīng)用計(jì)算機(jī)工具編程解決實(shí)際問(wèn)題或?qū)嶋H項(xiàng)目的角度，就沒(méi)有把邏輯與編程解題思路放在主體地位，也就沒(méi)有很好講解如何分析問(wèn)題和解決問(wèn)題。結(jié)果導(dǎo)致學(xué)生程序設(shè)計(jì)能力、上機(jī)解題能力訓(xùn)練不夠，更談不上引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課題研究和科研探索。于是，很多學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)感到內(nèi)容枯燥難學(xué)，學(xué)過(guò)之后又不能用程序設(shè)計(jì)有效解決實(shí)際問(wèn)題。

根據(jù)以上經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，經(jīng)過(guò)清華大學(xué)吳文虎教授的特別指點(diǎn)，本人在本學(xué)院某些班級(jí)進(jìn)行程序設(shè)計(jì)課程改革試點(diǎn)，積累適合高職學(xué)生特點(diǎn)的教學(xué)素材并通過(guò)具體的試驗(yàn)得出有效的教學(xué)方法。最終總結(jié)出12個(gè)字：“重興趣，重實(shí)踐，引競(jìng)爭(zhēng)，引接口”。

重興趣——興趣是最好的老師

我國(guó)的高專學(xué)生，他們雖然高考成績(jī)比較差，但在其他方面，只要他們感興趣，學(xué)習(xí)就很有效果。這說(shuō)明他們的智力和記憶力不比其他本科學(xué)生差，關(guān)鍵是學(xué)生有沒(méi)有興趣。老師要發(fā)掘他們潛在的能力，使用同學(xué)們感興趣的方法講授他們感興趣的內(nèi)容，即使是枯燥的程序設(shè)計(jì)。否則，此課程將如同他們學(xué)習(xí)第二外語(yǔ)。

本課程要鍛煉學(xué)生掌握解決實(shí)際問(wèn)題的程序設(shè)計(jì)思想和養(yǎng)成良好的程序設(shè)計(jì)習(xí)慣，使學(xué)生具備用計(jì)算機(jī)解決實(shí)際問(wèn)題的思想和眼光。要開闊思想，打好一個(gè)思維設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。

我首先引用校園中的“程序”：

NO1.學(xué)生到指定的教室上課

NO2.老師檢查上課筆記

NO3.帶筆記的學(xué)生，可以讓老師檢查，轉(zhuǎn)到NO5；否則，回宿舍拿筆記（選擇），轉(zhuǎn)到NO4

NO4. 回到宿舍，拿到筆記，轉(zhuǎn)到NO1

NO5．老師檢查筆記

NO6．上課，學(xué)生認(rèn)真聽(tīng)老師講課，并記筆記

NO7. 下課鈴響了，上午4節(jié)課（循環(huán)）是否上完（條件），上完轉(zhuǎn)到NO8，否則轉(zhuǎn)到NO1執(zhí)行

NO8．下課去食堂

然后，通過(guò)具體實(shí)例而分散的介紹語(yǔ)法難點(diǎn)，避免了學(xué)生因枯燥和畏難而產(chǎn)生厭學(xué)情緒。

例如：已知side1,side2,side3為三角形的三邊，根據(jù)公式area=sqrt（fabs(p*(p- side2)*(p-side3))）求其面積。其中p=(side1+side2+side3)/2。通過(guò)此例說(shuō)明計(jì)算機(jī)程序分析和編寫的過(guò)程，學(xué)習(xí)相關(guān)的語(yǔ)法點(diǎn)。要求呈現(xiàn)在學(xué)生面前的是一個(gè)程序的整體，而非一個(gè)個(gè)相對(duì)凌亂的語(yǔ)法點(diǎn)。分析的具體步驟如下：

(1)學(xué)習(xí)根據(jù)題意如何分析算法；

(2)學(xué)習(xí)并畫出流程圖；

(3)根據(jù)流程圖寫出代碼，主要代碼如下：

ｐ＝（ｓｉｄｅ１＋ｓｉｄｅ２＋ｓｉｄｅ３）／２；

ａｒｅａ＝ｓｑｒｔ（ｆａｂｓ（ｐ＊（ｐ－ｓｉｄｅ２）＊（ｐ－ｓｉｄｅ３））；／／求三角形面積

ｃｏｕｔ＜＜“三角形面積為：”＜＜“ａｒｅａ”＜＜ｅｎｄｌ；／／輸出面積

(4)分析講解代碼中使用的新語(yǔ)法點(diǎn)；

(5) 根據(jù)原有知識(shí)遇到困難，再拓展其他相關(guān)的新語(yǔ)法點(diǎn)。將外在的需要轉(zhuǎn)化為學(xué)生內(nèi)在的求知欲。

首先，通過(guò)實(shí)際舉例輸入2，2，9，讓學(xué)生自己找到程序的漏洞，引出選擇語(yǔ)句if…else…。主要算法如下：

ｉｆ（（ｓｉｄｅ１＋ｓｉｄｅ２）＞ｓｉｄｅ３＆＆（ｓｉｄｅ１＋ｓｉｄｅ３）＞ｓｉｄｅ２＆＆（ｓｉｄｅ２＋ｓｉｄｅ３）＞ｓｉｄｅ１）

｛ｐ＝（ｓｉｄｅ１＋ｓｉｄｅ２＋ｓｉｄｅ３）／２；

ａｒｅａ＝ｓｑｒｔ（ｆａｂｓ（ｐ＊（ｐ－ｓｉｄｅ１）＊（（ｐ－ｓｉｄｅ２）＊（ｐ－ｓｉｄｅ３））；／／求三角形面積

ｃｏｕｔ＜＜“三角形面積為：”＜＜“ａｒｅａ”＜＜ｅｎｄｌ；｝／／輸出面積

ｅｌｓｅ

ｃｏｕｔ＜＜“輸入出錯(cuò)”；／／輸出“輸入出錯(cuò)”

然后，通過(guò)實(shí)際運(yùn)行操作。當(dāng)輸入數(shù)值不滿足條件，運(yùn)行立即結(jié)束。這讓學(xué)生感覺(jué)不方便。于是引出循環(huán)語(yǔ)句ｗｈｉｌｅ。

核心算法如下：

ｗｈｉｌｅ（?。ǎ螅椋洌澹保螅椋洌澹玻荆螅椋洌澹常ΓΓǎ螅椋洌澹保螅椋洌澹常荆螅椋洌澹玻ΓΓǎ螅椋洌澹玻螅椋洌澹常荆螅椋洌澹保?/p>

｛ｃｏｕｔ＜＜“輸入錯(cuò)誤，請(qǐng)重新輸入：”＜＜ｅｎｄｌ；／／輸出“輸入錯(cuò)誤，請(qǐng)重新輸入：”

ｃｉｎ＞＞ｓｉｄｅ１＞＞ｓｉｄｅ２＞＞ｓｉｄｅ３；／／初始化

｝

在此過(guò)程中遇到什么新知識(shí)講什么，實(shí)例講完一定要通過(guò)知識(shí)進(jìn)行總結(jié)，通過(guò)多種解法把相關(guān)的其他語(yǔ)言點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)的分析。這樣知識(shí)有了連貫，既使學(xué)生產(chǎn)生興趣，新知識(shí)的引入也有理有據(jù)，水到渠成，學(xué)生更容易接受。

重實(shí)驗(yàn)——實(shí)踐出真知

我第一節(jié)課就講編譯環(huán)境的使用。首先要求學(xué)生上機(jī)自己調(diào)試修改錯(cuò)誤的程序，漸漸根據(jù)某一段核心算法補(bǔ)全程序。然后通過(guò)某一流程圖和具體測(cè)試數(shù)據(jù)，自己上機(jī)分析程序的具體流向，切實(shí)保證學(xué)生理解并掌握每一條語(yǔ)句，例如選擇和循環(huán)語(yǔ)句。最后，要求學(xué)生根據(jù)實(shí)際有趣的題目分析簡(jiǎn)單的算法，編寫自己第一個(gè)程序。做到根據(jù)學(xué)生知識(shí)水平逐漸增加，實(shí)驗(yàn)的難度也逐漸增加，實(shí)驗(yàn)難度和學(xué)生知識(shí)水平一定要保持相對(duì)同步，使他們每次上機(jī)都有比較適合的任務(wù)，每次上機(jī)都有成就感。否則，很可能挫傷他們的自信，因而討厭學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)，特別是在開始階段和第一次寫程序階段。

引競(jìng)爭(zhēng)——重獎(jiǎng)之下必有勇夫

我每一節(jié)課都以完整的程序講授，每周給同學(xué)一兩道比較超前的有意思的題目，一個(gè)月之后我會(huì)根據(jù)能力挑選出小老師，輔導(dǎo)其他同學(xué)上機(jī)，成為小老師的同學(xué)，期末成績(jī)給90分，以此作為鼓勵(lì)。不出一個(gè)月，果然有幾個(gè)同學(xué)的程序設(shè)計(jì)水平明顯高于其他同學(xué)。通過(guò)幾位帶動(dòng)十幾位，十幾位帶動(dòng)全班，使得學(xué)習(xí)氣氛越來(lái)越濃。以前，大多數(shù)同學(xué)有從眾心理，上課不聽(tīng)講，上機(jī)玩游戲；現(xiàn)在，通過(guò)興趣和超前題目的引導(dǎo)，讓班級(jí)幾個(gè)比較有悟性的同學(xué)先掌握程序設(shè)計(jì)編程和上機(jī)，并帶動(dòng)其他想學(xué)但接受能力慢的同學(xué)，使不想學(xué)的同學(xué)自己開始想辦法學(xué)。上機(jī)實(shí)驗(yàn)大家比著學(xué)，比著練。

引接口——承上啟下

根據(jù)高職高專的教學(xué)要求，老師講授的應(yīng)該是直接解決實(shí)際工作問(wèn)題的具體辦法，應(yīng)以解決工作問(wèn)題的模式傳授知識(shí)。所以，課程針對(duì)性越來(lái)越強(qiáng)，但針對(duì)性強(qiáng)的同時(shí)局限性也越大，課程之間缺少必要的聯(lián)系。使得同學(xué)們雖然在解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)能把所學(xué)的知識(shí)用上，但缺少與其他知識(shí)的聯(lián)系，無(wú)法解決其他比較復(fù)雜的問(wèn)題。例如：學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)這門基礎(chǔ)課后，開設(shè)一些不同的程序設(shè)計(jì)專業(yè)課程，而此類課程沒(méi)有與程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)進(jìn)行很好的過(guò)渡。使學(xué)生很難把以前的知識(shí)與新學(xué)的知識(shí)融會(huì)貫通，從而更好的掌握新的知識(shí)。所以，我們?cè)谥v授程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)之后，根據(jù)專業(yè)需要做一些接口教學(xué)，計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)可以增加OOP程序設(shè)計(jì)思想，還可以根據(jù)要求補(bǔ)充MFC或 .NET編程的基礎(chǔ)知識(shí)，從具體的系統(tǒng)實(shí)例出發(fā)，讓學(xué)生對(duì)MFC或 .NET設(shè)計(jì)有個(gè)感性認(rèn)識(shí)，為以后學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)；電子信息相關(guān)專業(yè)可以增加C語(yǔ)言嵌入式系統(tǒng)編程，從“交通燈序列控制器”，“電動(dòng)恐龍”實(shí)例出發(fā)，通過(guò)使用業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的編譯器Keil C介紹嵌入式軟件編程，并通過(guò)硬件仿真器仿真。最終，使程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)以一種平臺(tái)的方式可以與不同專業(yè)方向的相關(guān)程序設(shè)計(jì)課程進(jìn)行無(wú)縫連接，做到程序設(shè)計(jì)的連貫性。

經(jīng)過(guò)具體的教學(xué)實(shí)踐，我們?nèi)〉昧溯^好的教學(xué)效果，學(xué)生也給予了很高的評(píng)價(jià)。

總之，學(xué)好這門課既要?jiǎng)邮?，又要?jiǎng)幽X，必須經(jīng)過(guò)理性思維和理性實(shí)踐。