程序設(shè)計(jì)課程群教學(xué)模式的探索與實(shí)踐

趙小芳，王金鵬

（山東工商學(xué)院，山東 煙臺(tái) 264005）

一、引 言

山東工商學(xué)院的程序設(shè)計(jì)課程群主要包括《程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》、《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》、《C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)》、《JAVA高級(jí)編程技術(shù)》、《ACM程序設(shè)計(jì)》、《程序設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)》等課程。這些課程都是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的專業(yè)核心課或?qū)I(yè)課，是以培養(yǎng)學(xué)生的程序設(shè)計(jì)能力為核心的。課程群所涉及的教學(xué)內(nèi)容豐富、語(yǔ)法繁多、技術(shù)復(fù)雜，不反復(fù)實(shí)踐是很難掌握的。另外，對(duì)于這些課程所使用的程序開發(fā)工具，很多解決編譯、連接、運(yùn)行錯(cuò)誤的知識(shí)及動(dòng)手調(diào)試程序的能力是書本和課堂上學(xué)不到的，必須要投入大量時(shí)間去實(shí)踐摸索，才能熟練運(yùn)用于軟件開發(fā)。針對(duì)于程序設(shè)計(jì)課程群自身的特點(diǎn)，本文將從應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的角度出發(fā)，探索并實(shí)踐適合于程序設(shè)計(jì)課程群的教學(xué)模式。

二、傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的不足

以往的程序設(shè)計(jì)課程群的教學(xué)方法大都是理論課和實(shí)踐課分開進(jìn)行。理論課上基本是教師講授理論知識(shí)，雖然可以間或講解一些實(shí)例，但學(xué)生只能被動(dòng)地聽和看，不能操作機(jī)器，不能動(dòng)手操作，就談不上實(shí)踐?！罢n上聽來(lái)終覺淺”，不經(jīng)過實(shí)踐得來(lái)的知識(shí)，印象很難深刻，由此造成的結(jié)果就是“一聽就懂，一過就忘，一做就懵”。而理論課之后的實(shí)踐教學(xué)，由于上述教學(xué)方法不盡如人意的效果，使得學(xué)生遇到實(shí)際問題時(shí)感到無(wú)從下手。由于每個(gè)學(xué)生的編程進(jìn)度并不同步、其知識(shí)掌握度存在較大差異，所以教師也根本無(wú)法講解指導(dǎo)。這種理論和實(shí)踐脫節(jié)的教學(xué)對(duì)于程序設(shè)計(jì)類課程的教學(xué)來(lái)說(shuō)，效果很難令人滿意，學(xué)生學(xué)完課程之后，依然不會(huì)編程，遇到程序中的問題也沒有能力解決，直接影響到后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和學(xué)生就業(yè)。

三、改革教學(xué)模式，加強(qiáng)理論與實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的結(jié)合

為了促進(jìn)計(jì)算機(jī)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，有必要嘗試和探索新的程序設(shè)計(jì)課程群教學(xué)模式：將理論教學(xué)和學(xué)生實(shí)踐有機(jī)結(jié)合起來(lái)，使教師的授課和學(xué)生的實(shí)踐同步進(jìn)行。這樣可以解決理論和實(shí)踐脫節(jié)的問題，可以將課堂上學(xué)到的東西馬上用于實(shí)踐，使印象深刻。同時(shí)，由于學(xué)生要先認(rèn)真聽講，然后才能動(dòng)手做，這樣就把被動(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)榱酥鲃?dòng)學(xué)習(xí)，可以極大地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性。

將教師的授課與學(xué)生的實(shí)踐同步進(jìn)行，并非將傳統(tǒng)意義上的在機(jī)房授課——教師和學(xué)生人手一臺(tái)電腦，教師一邊講解學(xué)生一邊練習(xí)——完全貫穿于整個(gè)程序設(shè)計(jì)課程群的始終。原因在于，它要求學(xué)校必須提供足夠多的機(jī)房和足夠多的設(shè)備同時(shí)安排多門課程和多個(gè)年級(jí)的教學(xué)使用，這樣做的投資比較大；邊學(xué)邊練花費(fèi)時(shí)間比較多，而程序設(shè)計(jì)課程群所涉及的內(nèi)容、語(yǔ)法、技術(shù)豐富，在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)，通過邊學(xué)邊練很難講完全部?jī)?nèi)容；機(jī)房授課也不能充分利用學(xué)生的業(yè)余時(shí)間。為此，我們改革現(xiàn)有的教學(xué)平臺(tái)，嘗試使用多種教學(xué)方法和手段，充分地將理論授課和實(shí)踐練習(xí)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，提高學(xué)生的編程能力。

1.教學(xué)平臺(tái)。我們嘗試使用目前國(guó)內(nèi)流行的一種Online Judge（在線測(cè)試）系統(tǒng)，該系統(tǒng)提供了一個(gè)編程平臺(tái)，內(nèi)含大量ACM競(jìng)賽題目（ACM是由國(guó)際計(jì)算機(jī)界歷史悠久、頗具權(quán)威性的組織ACM（Association for Computing Machinery，國(guó)際計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)）主辦的，世界上公認(rèn)的規(guī)模最大、水平最高的國(guó)際大學(xué)生程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽），并可任意擴(kuò)充。Online Judge系統(tǒng)的硬件比較容易實(shí)現(xiàn)，只要有計(jì)算機(jī)且能夠聯(lián)網(wǎng)即可。隨著本學(xué)院教學(xué)環(huán)境和教學(xué)條件的改善，目前已經(jīng)具備了嘗試這種教學(xué)模式的硬件條件。借助于這個(gè)平臺(tái)，學(xué)生可以充分利用自己的課余時(shí)間和上機(jī)實(shí)驗(yàn)課時(shí)間，隨時(shí)上網(wǎng)做題，一旦提交答案，馬上可以知道對(duì)錯(cuò)，這樣極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，大大提高了學(xué)生的實(shí)際編程能力。

2.多種教學(xué)方式配合使用。為了配合在Online Judge平臺(tái)下進(jìn)行計(jì)算機(jī)專業(yè)程序設(shè)計(jì)課程群的教學(xué)，我們嘗試、歸納、總結(jié)若干種教學(xué)方法，從單一的滿堂灌的教學(xué)到討論課、案例引導(dǎo)、學(xué)練同步、程序驅(qū)動(dòng)等多種教學(xué)方式相結(jié)合，通過連貫性、系統(tǒng)性的教學(xué)與實(shí)踐，增強(qiáng)學(xué)生程序設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的程序設(shè)計(jì)能力以及創(chuàng)新能力。

在面授課中，遵循啟發(fā)式教學(xué)原則。通過各種教學(xué)方式和手段激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望，使其在學(xué)習(xí)活動(dòng)中，積極思考，發(fā)現(xiàn)問題，提出問題，并逐步解決問題。在課堂上還可以根據(jù)內(nèi)容需要與學(xué)生情況采用問答，傳統(tǒng)板書配合電子教案，討論，總結(jié)等多種手段進(jìn)行教學(xué)，教學(xué)效果事半功倍。

一些重要的程序設(shè)計(jì)技術(shù)知識(shí)點(diǎn)，采用學(xué)練同步教學(xué)方式，即采用多媒體機(jī)房上課的方式，使教師的講課和學(xué)生實(shí)踐同步進(jìn)行，這樣學(xué)生可以把學(xué)到的內(nèi)容馬上練習(xí)。上課過程中配合程序驅(qū)動(dòng)教學(xué)法，以開發(fā)一個(gè)完整的程序案例為核心而進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)。首先教師給出程序案例的框架結(jié)構(gòu)，學(xué)生經(jīng)過思考，選擇合適的算法和指令語(yǔ)句，經(jīng)互相討論，完善和豐富程序案例，然后上機(jī)調(diào)試，通過運(yùn)行來(lái)檢驗(yàn)結(jié)果。這樣可以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，促進(jìn)學(xué)生質(zhì)疑，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣，并且通過動(dòng)手實(shí)踐，加深理解，牢固記憶。對(duì)于接受能力比較強(qiáng)的同學(xué)，空閑下來(lái)的時(shí)間還可以隨時(shí)上網(wǎng)通過Online Judge系統(tǒng)做題，鞏固所學(xué)的內(nèi)容。

實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)重視程序項(xiàng)目設(shè)計(jì)，培養(yǎng)應(yīng)用能力。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累是不斷從編寫程序、調(diào)試程序和運(yùn)行程序結(jié)果的過程中總結(jié)得出的。實(shí)驗(yàn)課，重點(diǎn)讓學(xué)生在Online Judge系統(tǒng)中做題，做完題一提交答案，馬上就可以知道對(duì)錯(cuò)，節(jié)省了很多讓老師批閱的時(shí)間。課余時(shí)間學(xué)生也可以隨時(shí)通過Online Judge系統(tǒng)做題，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，鍛煉了學(xué)生的編程能力。

3.考核方式。為了切實(shí)考查出學(xué)生的實(shí)際編程能力，結(jié)合我們所使用的Online Judge系統(tǒng)教學(xué)平臺(tái)，嘗試使用了如下一些程序設(shè)計(jì)課程群的考核方式：

（1）以練代考。驗(yàn)證一種能確確實(shí)實(shí)促進(jìn)學(xué)生實(shí)踐能力的提高，又能真實(shí)反映學(xué)生學(xué)習(xí)水平的考試方式。具體措施是：化大考為小練，邊學(xué)邊考。加大實(shí)踐環(huán)節(jié)、平時(shí)成績(jī)所占比例，將總成績(jī)分解為平時(shí)做題所取得的分?jǐn)?shù)和最后考試的卷面分?jǐn)?shù)。平時(shí)每個(gè)學(xué)生在Online Judge系統(tǒng)上提交作業(yè)所取得的分值，不低于60分，期末考試時(shí)卷面只占30～40分。這種方式可使學(xué)生隨時(shí)掌握自己所取得的分值進(jìn)而估算出期末能拿到多少分?jǐn)?shù)，做到心中有數(shù)，同時(shí)也能在無(wú)形中激勵(lì)先進(jìn)，鞭策后進(jìn)，極大程度地避免了一些學(xué)生在考試結(jié)束才后悔莫及但已無(wú)法挽回情況的發(fā)生。

（2）分?jǐn)?shù)驅(qū)動(dòng)。研究一種使用Online Judge系統(tǒng)提交作業(yè)、驗(yàn)證對(duì)錯(cuò)的手段和方案。將每章節(jié)的重點(diǎn)內(nèi)容和知識(shí)點(diǎn)都分配到Online Judge中的習(xí)題上，每題都有一定的分值，并將這些分值作為期末總成績(jī)的一部分（60分以上），這樣可吸引或督促學(xué)生積極去編程，既有動(dòng)力又有壓力?？山鉀Q學(xué)生平時(shí)不學(xué)習(xí)、最后突擊或考試抄襲的問題。其關(guān)鍵問題是需要將每個(gè)知識(shí)點(diǎn)都轉(zhuǎn)化為典型的題目，并對(duì)每一題目給出多種測(cè)試數(shù)據(jù)及相應(yīng)的答案。

四、結(jié)束語(yǔ)

山東工商學(xué)院在2010級(jí)計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生程序設(shè)計(jì)課程群的教學(xué)中嘗試使用了Online Judge系統(tǒng)平臺(tái)，通過嘗試各種教學(xué)手段和教學(xué)方法，加強(qiáng)理論教學(xué)與實(shí)踐學(xué)習(xí)的結(jié)合，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性有了很大提高，實(shí)際編程能力也有了很大改善，在全省、全國(guó)的ACM程序設(shè)計(jì)大賽和齊魯軟件設(shè)計(jì)大賽等各類程序設(shè)計(jì)賽事中都取得了比往屆更好的成績(jī)，有力地促進(jìn)了計(jì)算機(jī)專業(yè)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。

［1］ 彭潔，等.應(yīng)用型本科計(jì)算機(jī)專業(yè)程序設(shè)計(jì)課程群的建設(shè)與實(shí)踐［J］.福建電腦，2011，（4）.

［2］ 趙春艷.C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)教學(xué)方法的研究與探討［J］.齊齊哈爾師范高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)，2011，（1）.

［3］ 雷紅艷，等.加強(qiáng)程序設(shè)計(jì)課程群建設(shè)，培養(yǎng)計(jì)算機(jī)應(yīng)用型人才［J］.電腦知識(shí)與技術(shù)，2010，（6）.