以程序員職業(yè)能力培養(yǎng)為目標的《高級語言程序設(shè)計》教學(xué)模式

杜少杰　張曉菊

摘要:為了在《高級語言程序設(shè)計》課程中培養(yǎng)學(xué)生具備程序員的職業(yè)能力,提出了一種新型教學(xué)模式。課程采用案例教學(xué)法進行教學(xué),課堂授課時注重案例分析,并且在案例中有意設(shè)置錯誤;學(xué)生實踐時,遵循案例模仿——問題總結(jié)——擴展練習(xí)的漸進步驟。經(jīng)實際應(yīng)用,這種教學(xué)模式能更好地完成高等職業(yè)教育的培養(yǎng)目標,對其他計算機實踐類課程有一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞:職業(yè)能力;高級語言程序設(shè)計;教學(xué)模式

程序員職業(yè)能力分析

計算機軟件專業(yè)是大多數(shù)高職院校都開設(shè)的專業(yè),其培養(yǎng)目標是職業(yè)程序員。通過對軟件公司技術(shù)經(jīng)理的問卷調(diào)查和與職業(yè)程序員的座談交流等綜合分析,筆者認為,一個合格的程序員應(yīng)具備的職業(yè)能力是:具有初步的程序設(shè)計思想、能夠用某種計算機語言編寫程序、能夠進行程序調(diào)試、能夠編寫規(guī)范化代碼、能夠獨自解決程序編寫和調(diào)試中的困難,同時,還應(yīng)該具備溝通、表達能力以及與人協(xié)作能力。

具體地說,具備程序設(shè)計思想是指能夠把某一現(xiàn)實問題的解法表達成計算機能夠理解的形式;能夠用某種計算機語言編寫程序是指熟練掌握一種編程語言的語句、語法;能夠進行程序調(diào)試是指能夠使用多種手段查找程序中存在的問題(一般是使用集成開發(fā)環(huán)境IDE提供的各種調(diào)試工具);能夠編寫規(guī)范化代碼是指具有良好的代碼書寫習(xí)慣,例如變量聲明使用、規(guī)范變量命名、使用代碼注釋、捕獲異常、注重代碼復(fù)用等;能夠獨自解決程序編寫和調(diào)試困難是指能夠借用幫助手段來解決問題,包括查閱用戶手冊、幫助文檔、網(wǎng)絡(luò)搜索、請教有經(jīng)驗人士等。

《高級語言程序設(shè)計》

課程教學(xué)現(xiàn)狀

要把學(xué)生培養(yǎng)成具有這些職業(yè)能力的程序員,《高級語言程序設(shè)計》課程的教學(xué)、實踐方式起著非常重要的作用。目前,該課程通常是采用案例教學(xué)法進行教學(xué),首先展示案例的效果,然后對案例涉及的理論知識進行講解,最后是通過分析案例中的源代碼講述案例實現(xiàn)過程,教學(xué)時重視對語句、語法的講解,學(xué)生往往學(xué)會了語句格式,但是卻不能使用正確的語句來解決實際問題。學(xué)生實踐通常有兩種模式,一種是驗證型,參照案例源代碼實現(xiàn)案例,能得到案例的效果,就算實踐成功;另一種是自主型,直接布置一項與案例相關(guān)或有一定類似性的任務(wù),要求學(xué)生完全自主實現(xiàn)。第一種方式學(xué)生僅完成了程序的仿寫,并沒有把這些代碼為自己所用,第二種方式因難度太大而使學(xué)生對編程產(chǎn)生畏懼感。

可以看出,不論是教學(xué)還是實踐環(huán)節(jié),都有待于進一步改進,都不足以實現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生程序員職業(yè)能力的目標。在多年的教學(xué)工作中,筆者嘗試了一種以職業(yè)能力培養(yǎng)為目標的教學(xué)模式,下面以《Visual Basic.NET程序設(shè)計》為例,介紹教學(xué)的實施過程。

以職業(yè)能力培養(yǎng)為目標的教學(xué)實施過程

案例的選擇《高級語言程序設(shè)計》課程采用案例教學(xué)法已經(jīng)得到共識,不論是課堂講解,還是實踐練習(xí),都與選擇的案例密切相關(guān)。因此,選擇合適的案例是獲得良好教學(xué)效果的保證。筆者認為,應(yīng)根據(jù)以下三個原則來選擇案例。(1)以培養(yǎng)工程意識為目標的完整性原則。選擇的案例應(yīng)首先緊扣講授的理論知識,但是也不能很狹隘地純粹應(yīng)用本次知識,而是應(yīng)該在一個較為完整的軟件項目中體現(xiàn)這些理論知識是如何發(fā)揮作用的。比如,在講解ComboBox列表框控件時,不能只是簡單地在界面上畫一個列表框,添加幾個條目,而應(yīng)該把列表框放在一個具有完整功能的界面中,然后把重點放在介紹列表框上。比如,這個完整的案例可以是學(xué)生管理系統(tǒng)的一個界面,用列表框來選擇學(xué)生姓名。選擇完整性的案例,可以培養(yǎng)學(xué)生全局概念。(2)以調(diào)動學(xué)習(xí)興趣為目標的趣味性原則。興趣是學(xué)習(xí)的關(guān)鍵,選擇一些有趣的、有實際意義的案例,可以激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。可以選擇一些學(xué)生喜歡、熟悉的游戲,或者是游戲的一部分作為案例。例如,在講解Timer控件時,可選擇隨機抽獎程序;還可以選擇Windows系統(tǒng)自帶的掃雷游戲作為控件綜合練習(xí)實例。學(xué)生真正實現(xiàn)案例后,會很有成就感,對學(xué)習(xí)程序設(shè)計的興趣、信心也就大增。(3)體現(xiàn)教學(xué)與崗位對接的實用性原則。教學(xué)時選擇的案例如果在軟件開發(fā)現(xiàn)場正在使用,那么學(xué)生不但可以學(xué)習(xí)到理論知識,而且學(xué)習(xí)過程本身也就是對其將來工作崗位的熟悉過程,實現(xiàn)教學(xué)與崗位的對接,這對于高等職業(yè)院校的教學(xué)尤其重要。因此,選擇教學(xué)案例應(yīng)緊扣企業(yè)當(dāng)前的應(yīng)用。比如,在講解循環(huán)語句時,可以不采用“自然數(shù)求累加和”這樣的經(jīng)典案例,而是采用軟件中經(jīng)常使用的限定輸入密碼次數(shù)的例子。

課堂教學(xué)(1)通過案例分析培養(yǎng)程序設(shè)計思想。在目前《高級語言程序設(shè)計》的教學(xué)中,教師往往只重視語句、語法格式的學(xué)習(xí),致使學(xué)生在遇到一個具體的問題時,提不出解決問題的設(shè)想和方案,編程思路模糊不清。因此,在課堂教學(xué)時必須重視程序設(shè)計思想的培養(yǎng),注重案例分析,遵循提出問題、分析問題、確定程序結(jié)構(gòu)、編寫程序的解題步驟。首先分析該案例要實現(xiàn)什么樣的功能,要實現(xiàn)這個功能,哪些數(shù)據(jù)是由用戶提供的,采用什么樣的界面形式讓用戶輸入數(shù)據(jù);使用什么樣的語句來實現(xiàn)功能,需要設(shè)置幾個變量,每個變量的作用是什么;哪些數(shù)據(jù)是必須反饋給用戶的,采用什么樣的形式來反饋信息。比如,在學(xué)習(xí)數(shù)組時,采用了查詢某導(dǎo)演是否是十大著名導(dǎo)演的案例。該案例是這樣分析的:該程序?qū)崿F(xiàn)的是導(dǎo)演查詢功能,要實現(xiàn)查詢,程序中必須已知這十大導(dǎo)演,也就是說這十大導(dǎo)演的名字應(yīng)該是程序中預(yù)定的數(shù)據(jù),十大導(dǎo)演的名字都是字符串類型的數(shù)據(jù),而且導(dǎo)演之間也都是平等的關(guān)系,因此可以用一個一維的字符串?dāng)?shù)組來存放導(dǎo)演名字;程序中具體查詢哪一個導(dǎo)演,這是由使用該程序的用戶決定的,因此,應(yīng)該給用戶提供一個輸入位置;查詢的時候,是把用戶輸入的導(dǎo)演名字首先和程序中存儲的第一個導(dǎo)演名字做比較,如果名字相同,就說明該導(dǎo)演是十大導(dǎo)演之一,如果不相同,則比較下一個,如果比較后都不相同,就說明該導(dǎo)演不是十大導(dǎo)演之一,這個過程可以用循環(huán)來實現(xiàn),在循環(huán)中用If語句進行比較;查詢的結(jié)果,查到還是沒查到,應(yīng)該給用戶一個反饋。案例分析后,學(xué)生理解了程序?qū)崿F(xiàn)的詳細步驟,多數(shù)學(xué)生能夠設(shè)計一個包含TextBox、Label、Button的簡單界面,代碼中數(shù)組定義、賦值、循環(huán)語句等基本上都可以自己寫出來。如果不給學(xué)生進行分析,很多學(xué)生就不知道該如何去做,頭腦中也就難有一點程序的概念。(2)有意設(shè)置錯誤培養(yǎng)程序調(diào)試能力。倡導(dǎo)現(xiàn)場實現(xiàn)案例,在實現(xiàn)過程中有意設(shè)置一些故障或錯誤,通過這些故障的解決,讓學(xué)生學(xué)會程序的調(diào)試。比如,導(dǎo)演查詢時,可以故意寫出下面的代碼:

For i=0 to 9

If StrDirector(i)=TxtDirector.Text then

LblDirector.Text=“該導(dǎo)演是十大導(dǎo)演之一”

Else

LblDirector.Text="該導(dǎo)演不是十大導(dǎo)演之一”

End if

Next

程序執(zhí)行時,如果輸入的是十大導(dǎo)演之一的名字,也會出現(xiàn)“該導(dǎo)演不是十大導(dǎo)演之一”的提示,說明程序存在錯誤,很多學(xué)生從表面看不出錯誤在哪,這時可以通過使用調(diào)試窗口,跟蹤Label標簽的Text屬性,來查找錯誤。在解決問題的過程中,使學(xué)生學(xué)會調(diào)試窗口的使用。

實踐環(huán)節(jié)按照學(xué)習(xí)程序設(shè)計的讀——寫遷移理論,70%的人學(xué)習(xí)程序設(shè)計是從閱讀和模仿他人的程序開始的。為了深化學(xué)生對他人程序的理解,進而寫出自己的程序,本文設(shè)計了案例模仿——問題總結(jié)——擴展練習(xí)的實踐模式,具體如下:(1)模仿案例,仿寫程序。案例模仿就是讓學(xué)生親自動手實現(xiàn)案例。當(dāng)師生共同實現(xiàn)案例后,學(xué)生對案例實現(xiàn)過程、案例中涉及的理論知識都有了初步的理解,在此基礎(chǔ)上要求學(xué)生親自動手實現(xiàn)案例。在這一環(huán)節(jié),從界面設(shè)計到代碼編寫,教師應(yīng)提供給學(xué)生詳細的步驟,包括控件的屬性設(shè)置、選擇的事件等,學(xué)生按照這些步驟來實現(xiàn)案例,完成程序的仿寫。(2)問題總結(jié),理論與現(xiàn)象的雙向融合。教師應(yīng)針對本次案例中重要的理論知識,設(shè)計一些問題讓學(xué)生回答,以便實現(xiàn)從理論到現(xiàn)象、從現(xiàn)象到理論的雙向融合。比如,可提問某屬性的效果、某條語句的作用、控件使用前提等。(3)通過完善案例實現(xiàn)程序的讀——寫遷移。在學(xué)生實現(xiàn)案例的基礎(chǔ)上,增加或者改變案例的條件,或者對案例的某項功能進行改進,要求學(xué)生根據(jù)對知識的掌握理解,通過討論;使用幫助文檔;利用網(wǎng)絡(luò)資源,包括到技術(shù)論壇查找相關(guān)問題解決辦法的帖子、發(fā)出求助貼;加入QQ技術(shù)群,在線聊天向企業(yè)和現(xiàn)場有經(jīng)驗的人士請教;利用搜索引擎直接查找解決辦法等手段,自己動腦實現(xiàn)案例,使代碼真正為自己所用。擴展練習(xí)的題目應(yīng)充分考慮初學(xué)者的學(xué)習(xí)和接受能力,不能脫離本次知識,不宜過難過復(fù)雜。例如,前面導(dǎo)演查詢的程序,可以擴展成在35個學(xué)生中查找是否有某學(xué)生的程序;同時,案例中的查詢是用按鈕點擊實現(xiàn)的,可以讓學(xué)生修改成輸入完導(dǎo)演名字后,敲擊“回車鍵”實現(xiàn)查找,或者按鈕和回車都可以實現(xiàn)查找。(4)記錄實踐中的問題,快速提高調(diào)試能力。在實踐之前,教師應(yīng)針對每一次的實踐任務(wù),設(shè)計實踐指導(dǎo)書,實踐指導(dǎo)書除了包括案例詳細步驟、案例中遇到的問題、完善案例的過程,還應(yīng)留有一定的空白,提示學(xué)生記錄實踐中遇到的問題和解決問題的方法、實踐的收獲和感受,以保證學(xué)生在以后的編程中不再犯同樣的錯誤,快速提高程序編寫、調(diào)試能力。(5)應(yīng)注意的問題。不論是教師演示案例階段,還是學(xué)生實踐案例,都應(yīng)該強調(diào)編寫規(guī)范化代碼,注重控件和變量的規(guī)范化命名,注重代碼復(fù)用,使用注釋、異常處理。教師應(yīng)鼓勵學(xué)生將自己編寫的、有代表性和通用性的過程和函數(shù)收集保存,以便以后需要時直接使用。同時,在使用網(wǎng)絡(luò)資源進行搜索時,教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會在搜索關(guān)鍵詞中表達自己的主要思想,并且指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會在大量的搜索結(jié)果中快速有效地找到自己想要、需要的資源。

結(jié)語

作為一種新興的教育形式,采用什么樣的教學(xué)模式,使高職教育完成“高級藍領(lǐng)”的培養(yǎng)目標,是很多從事高等職業(yè)教育的工作者共同思考研究的問題。筆者作為一線教師,對《高級語言程序設(shè)計》課程的教學(xué)模式進行了探索,經(jīng)實踐反饋,這種教學(xué)模式在培養(yǎng)學(xué)生程序設(shè)計思想、教學(xué)與工作崗位對接、養(yǎng)成良好的工作風(fēng)格等方面都有較好的效果。對于如何培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作能力,如何充分調(diào)動學(xué)生利用課余時間自學(xué)以及如何在教學(xué)中讓學(xué)生體驗軟件開發(fā)過程等方面還需要進一步完善和改進。

參考文獻:

[1]唐·依·克努特.計算機程序設(shè)計技巧[M].北京:國防工業(yè)出版社,2000.

[2]周曉宏.程序設(shè)計課程內(nèi)容體系改革模式漫議[J].職業(yè)教育研究,2007,(5).

[3]劉永福.注重程序設(shè)計思想培養(yǎng),強化高職高?！冻绦蛟O(shè)計基礎(chǔ)》教學(xué)[J].福建電腦,2007,(2).

[4]吳冬芹.大學(xué)生程序設(shè)計學(xué)習(xí)心理研究與教學(xué)對策探討[D].揚州:揚州大學(xué),2006.

作者簡介:

杜少杰(1973—),女,河北唐山人,碩士,山東省濱州職業(yè)學(xué)院講師,高級程序員,研究方向為XML與Web應(yīng)用。