程序設(shè)計(jì)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革研究

張引兵，宋萬干

（1.淮北師范大學(xué) 數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院，安徽 淮北 235000；2.淮北師范大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，安徽 淮北 235000）

程序設(shè)計(jì)課程是計(jì)算機(jī)及其相關(guān)專業(yè)的核心課程，同時(shí)也是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程.課程的教學(xué)目標(biāo)是通過對(duì)課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生學(xué)會(huì)利用計(jì)算機(jī)處理問題的思維方法，增強(qiáng)解決問題的編程實(shí)踐能力，為將來從事軟件開發(fā)和解決工程問題、科學(xué)技術(shù)問題奠定基礎(chǔ).實(shí)驗(yàn)教學(xué)是實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生鉆研與創(chuàng)新精神的課堂教學(xué)，是理論知識(shí)轉(zhuǎn)換為實(shí)際應(yīng)用的重要途徑［1］.程序設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)為學(xué)生提供了一個(gè)既動(dòng)手又動(dòng)腦，獨(dú)立實(shí)踐的機(jī)會(huì)，能夠使學(xué)生將課本上的理論知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用有機(jī)地結(jié)合起來，鍛煉學(xué)生分析、解決較復(fù)雜問題的能力，提高學(xué)生獨(dú)立編寫較大程序的能力.在程序設(shè)計(jì)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，如何才能使得在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi)掌握更多的基本知識(shí)與技能，使實(shí)驗(yàn)變得高效起來成為程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)所面臨的最大挑戰(zhàn).

1 程序設(shè)計(jì)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀

1.1 上機(jī)實(shí)踐學(xué)時(shí)不足

程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)重理論、輕實(shí)踐現(xiàn)象普遍存在.有些學(xué)校程序設(shè)計(jì)課程的實(shí)驗(yàn)大綱上安排的上機(jī)實(shí)踐學(xué)時(shí)還不足20學(xué)時(shí)，有的甚至更少.沒有學(xué)時(shí)的保障，程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的效果就可想而知了.

1.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選取趣味性和實(shí)用性缺乏，學(xué)生積極性不高

程序設(shè)計(jì)課程的多數(shù)上機(jī)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是教材或?qū)嶒?yàn)指導(dǎo)書上現(xiàn)成的步驟或程序代碼，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的趣味性和實(shí)用性缺乏，學(xué)生所做的只是對(duì)相關(guān)程序的驗(yàn)證，談不上程序的設(shè)計(jì)，無法調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性.

1.3 實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)重視不夠

程序設(shè)計(jì)課程具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，學(xué)生如果只是靠課堂上的聽課而不具體的上機(jī)實(shí)踐，根本無法達(dá)到課程的實(shí)際教學(xué)目標(biāo).然而許多高校的老師和學(xué)生，在程序設(shè)計(jì)的教學(xué)中，往往只注重理論課的教學(xué)，而對(duì)上機(jī)實(shí)踐卻不夠重視.譬如，有的老師視上機(jī)課為放松課，人雖然在機(jī)房，卻沒有盡職盡責(zé)地輔導(dǎo)學(xué)生，而是在做自己其他的事情；學(xué)生視上機(jī)課為玩耍課，想去就去，不想去就不去，或者去也在玩游戲、上網(wǎng)聊天，做一些與上機(jī)實(shí)驗(yàn)無關(guān)的事情［2］.導(dǎo)致的后果就是，培養(yǎng)出來的學(xué)生熟悉相應(yīng)的程序設(shè)計(jì)語言知識(shí)，能夠應(yīng)付書面考試.但是，一旦遇到實(shí)際問題，卻不知如何下手.

1.4 考核方式不夠科學(xué)

目前多數(shù)程序設(shè)計(jì)課程的考核仍采用筆試形式，機(jī)試部分所占比例不夠或者根本不進(jìn)行上機(jī)考試.

2 程序設(shè)計(jì)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革探討

2.1 積極做好入門引導(dǎo)

在教學(xué)過程中，應(yīng)該注意程序設(shè)計(jì)課程的學(xué)習(xí)有一個(gè)入門的過程.在剛開始的實(shí)踐教學(xué)中，學(xué)生往往會(huì)遇到各種各樣的問題，此時(shí)，教師應(yīng)加強(qiáng)對(duì)實(shí)踐的輔導(dǎo)，及時(shí)解決學(xué)生實(shí)驗(yàn)中的各種困難，以克服學(xué)生的畏難心里.

對(duì)于程序設(shè)計(jì)剛?cè)腴T的同學(xué)來說，程序編譯或鏈接時(shí)給出的錯(cuò)誤提示信息往往不能準(zhǔn)確理解，針對(duì)這種情況，我們編寫了vc++6.0 常見錯(cuò)誤對(duì)照提示表，并在應(yīng)用中不斷完善.例如：“error C2018：un?known character’0xa3’”；含義：不認(rèn)識(shí)的字符’0xa3’；錯(cuò)誤原因：一般是中文狀態(tài)下的字母或標(biāo)點(diǎn)符號(hào).“error LNK2005：_main already defined in Cpp1.obj”；含義：（鏈接錯(cuò)誤）main函數(shù)已經(jīng)在Cpp1.obj文件中定義；錯(cuò)誤原因：未關(guān)閉上一程序的工作空間，導(dǎo)致出現(xiàn)多個(gè)main函數(shù).這種做法極大地方便初學(xué)的同學(xué)在編譯或鏈接出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)對(duì)錯(cuò)誤原因的分析和對(duì)程序錯(cuò)誤的修改.在應(yīng)用中，這一舉措得到了同學(xué)的高度認(rèn)可.

2.2 培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)前預(yù)習(xí)的良好習(xí)慣

“凡事預(yù)則立，不預(yù)則廢”，在程序設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)中也是如此.程序設(shè)計(jì)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，僅靠教學(xué)計(jì)劃內(nèi)的實(shí)踐學(xué)時(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的.在以往的上機(jī)指導(dǎo)過程中，經(jīng)常會(huì)遇到一些同學(xué)，課下沒有好好準(zhǔn)備，上實(shí)驗(yàn)課時(shí)不知道從何下手；甚至有的同學(xué)不是按照實(shí)驗(yàn)要求的任務(wù)去做，只是將教材上現(xiàn)有的程序輸入進(jìn)去，而對(duì)于程序本身的邏輯關(guān)系、功能等根本不明白，收不到上機(jī)實(shí)驗(yàn)應(yīng)有的效果.

老師可以在實(shí)驗(yàn)前將實(shí)驗(yàn)任務(wù)布置給學(xué)生，讓學(xué)生提前將實(shí)驗(yàn)相關(guān)內(nèi)容、程序代碼等準(zhǔn)備好，并進(jìn)行初步的結(jié)果分析，做到有的放矢.這樣學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)時(shí)才會(huì)在有限的時(shí)間內(nèi)，更有效地完成實(shí)驗(yàn)所要求的內(nèi)容.同時(shí)，能增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心，提高學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)的興趣，上機(jī)實(shí)驗(yàn)的效果自然也就得到了改善.

2.3 精心設(shè)計(jì)，合理安排上機(jī)實(shí)驗(yàn)的任務(wù)

在進(jìn)行程序設(shè)計(jì)實(shí)踐任務(wù)的總體設(shè)計(jì)時(shí)，將驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，將實(shí)踐的內(nèi)容分成多個(gè)層次，緊密結(jié)合課堂教學(xué)的內(nèi)容，幫助學(xué)生在加深理論教學(xué)內(nèi)容理解的同時(shí)，培養(yǎng)分析問題及運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力.

（1）激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性.程序設(shè)計(jì)理論課知識(shí)點(diǎn)比較多，一些語法規(guī)則也比較瑣碎，常常讓人感到枯燥乏味，而在實(shí)踐環(huán)節(jié)的選題上，往往又過于偏重于語法規(guī)則的練習(xí)，內(nèi)容相對(duì)陳舊，實(shí)用性不強(qiáng)，趣味性缺乏，從而影響了學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性［3］.針對(duì)這種情況，這就要求我們?cè)谶M(jìn)行實(shí)踐教學(xué)的過程中，應(yīng)通過各種方式向?qū)W生展示所學(xué)知識(shí)的意義和應(yīng)用，使學(xué)生能夠意識(shí)到所學(xué)的知識(shí)是有用的，是能夠解決相關(guān)問題的，是與自身的繼續(xù)學(xué)習(xí)和發(fā)展密切相關(guān)的.另外，在進(jìn)行實(shí)踐任務(wù)的選題時(shí)，還應(yīng)注意實(shí)用性與趣味性并重，將一些經(jīng)典的趣味性的例子納入到上機(jī)實(shí)驗(yàn)的題目中去，比如：百錢百雞、楊輝三角、漢諾塔、猜數(shù)游戲、分形圖打印等問題，這引起了學(xué)生的興趣，同時(shí)也激發(fā)了學(xué)生的好奇心與求知欲，調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與主動(dòng)性.

（2）在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)順序的安排上，采用循序漸進(jìn)的設(shè)計(jì)方式.即在覆蓋了相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的前提下，首先要求學(xué)生能夠讀懂一些相應(yīng)程序.其次要求學(xué)生能夠根據(jù)已有的程序，按照相應(yīng)的要求進(jìn)行修改程序；然后要求學(xué)生能夠模仿一些現(xiàn)有的例子進(jìn)行簡單的編寫編程程序.最后要求學(xué)生能夠獨(dú)立地按照一定要求編寫相應(yīng)的程序，使得學(xué)生的每一步都有基礎(chǔ)，循序漸進(jìn).按照這種方式，既有利于對(duì)所學(xué)課程知識(shí)的鞏固，又有助于學(xué)生編程實(shí)踐能力的培養(yǎng).在實(shí)際的程序設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)的教學(xué)過程中，這種安排符合認(rèn)知與學(xué)習(xí)規(guī)律，深受學(xué)生好評(píng).

（3）培養(yǎng)學(xué)生的探索精神.為了提高學(xué)生的自學(xué)能力，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神，在布置實(shí)驗(yàn)任務(wù)時(shí)可以適當(dāng)增加一些超出教材內(nèi)容而又很實(shí)用的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，比如C 語言中一些常用函數(shù)（數(shù)學(xué)函數(shù)、延時(shí)函數(shù)、發(fā)音函數(shù)、隨機(jī)函數(shù)等）的使用、圖形界面設(shè)計(jì)方法等.

（4）在進(jìn)行綜合實(shí)驗(yàn)任務(wù)出題時(shí)，也可以鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)自己的想法和興趣，提出符合課程要求的新課題，以進(jìn)一步提高學(xué)生參與的積極性.

2.4 典型問題，集中指導(dǎo)

在每一次的實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生總會(huì)遇到這樣或那樣的問題，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師就要在實(shí)驗(yàn)巡視過程中予以耐心指導(dǎo).由于學(xué)生水平的不同，所提問題的層次也不盡相同，針對(duì)每一個(gè)同學(xué)的提問，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師要注意正確引導(dǎo)和提示，同時(shí)保持自己的態(tài)度，不要表現(xiàn)出不耐煩或瞧不起，否則會(huì)引起學(xué)生的挫敗感，打消學(xué)生的積極性.另一方面，對(duì)于實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的比較典型的、集中的問題，可以進(jìn)行集中指導(dǎo)，這樣就避免實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師基于同一個(gè)問題的多次重復(fù)回答與指導(dǎo)，提高效率.

2.5 適時(shí)穿插一些綜合性案例實(shí)踐，挖掘?qū)W生創(chuàng)新潛能

程序設(shè)計(jì)課程的各章節(jié)之間有一定的關(guān)聯(lián)性，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和進(jìn)度，通過精心設(shè)計(jì)和組織，準(zhǔn)備一些由淺入深、貼近實(shí)際的綜合性案例，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間，供學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐.在學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識(shí)的過程中，不斷地完善相關(guān)部分的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，逐步掌握編程的技巧，使得學(xué)生能夠?qū)W以致用.在這種邊學(xué)邊練，邊學(xué)邊用的過程中，學(xué)生理解和掌握相關(guān)的程序設(shè)計(jì)語言的概念和語法知識(shí)，奠定扎實(shí)的基本功，積累案例的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)，提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的駕馭能力，充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新潛能.

2.6 認(rèn)真做好實(shí)驗(yàn)總結(jié)

在每一次上機(jī)實(shí)踐課結(jié)束后，要求學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)情況，以及實(shí)驗(yàn)過程中所遇到的問題和解決辦法進(jìn)行總結(jié).通過上機(jī)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)都有了較為深刻的體會(huì)和認(rèn)識(shí).然而有很多問題通過上機(jī)實(shí)踐現(xiàn)在已經(jīng)解決了，但過一段時(shí)間可能就忘記解題思路.因此，我們讓學(xué)生將一些問題的解題思路、程序代碼以及實(shí)驗(yàn)過程中所遇到的問題和解決方法記錄下來，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，鞏固所學(xué)知識(shí)，養(yǎng)成良好的習(xí)慣，達(dá)到事半功倍的學(xué)習(xí)效果.

2.7 完善考核方式

采用靈活多樣的考核方式，即考試采用筆試和實(shí)驗(yàn)考核相結(jié)合的方式，其中實(shí)驗(yàn)考核采用上機(jī)考試和平時(shí)考核相結(jié)合的考核方法，全面考核學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)、動(dòng)手能力和平時(shí)的學(xué)習(xí)狀況.對(duì)于每一次上機(jī)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告的批閱和課程設(shè)計(jì)的評(píng)閱都有相應(yīng)的成績?cè)u(píng)定，并在教學(xué)記錄上進(jìn)行登記，作為進(jìn)行平時(shí)考核的重要依據(jù)，同時(shí)，也對(duì)學(xué)生做好規(guī)定實(shí)驗(yàn)起到約束和激勵(lì)的雙重作用.

3 總結(jié)

良好的實(shí)踐教學(xué)對(duì)提高學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力及個(gè)性發(fā)展起著十分重要的作用［4］.在程序設(shè)計(jì)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，我們積極推進(jìn)程序設(shè)計(jì)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革工作，勇于探索，不斷總結(jié)，積極改進(jìn)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果得到很大改善.

［1］潘麗麗，鐘少宏，姜瑜，等.非計(jì)算機(jī)專業(yè)C語言程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式［J］.計(jì)算機(jī)教育，2011（18）：81-83.

［2］王 巍.高級(jí)語言程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)方法探析［J］.計(jì)算機(jī)教育，2012（8）：44-46.

［3］葉志嬋.程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改進(jìn)［J］.中山大學(xué)學(xué)報(bào)論叢，2005（3）：77-79.

［4］劉 丹，劉德山.C語言程序設(shè)計(jì)課程綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)研究［J］.計(jì)算機(jī)教育，2012（9）：75-77.