“程序設(shè)計基礎(chǔ)”課程教學(xué)實踐探討

張志青　曾細平　許燦　盧道設(shè)

摘 要：“程序設(shè)計基礎(chǔ)”這門課程是計算機科學(xué)專業(yè)的平臺課程之一。我們對課程教學(xué)實踐中的有關(guān)問題進行了探討，圍繞教學(xué)內(nèi)容的組織、重點與難點的處理、實踐環(huán)節(jié)等方面的內(nèi)容進行了有關(guān)探討，對該課程的教學(xué)改革提出了許多建設(shè)性的意見。

關(guān)鍵詞：程序設(shè)計基礎(chǔ)；實踐教學(xué)；改革探討

中圖分類號：G423.7 文獻標識碼：A

1 引言（Introduction）

“程序設(shè)計基礎(chǔ)”是計算機專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)主干課程，為計算機科學(xué)與技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)工程和軟件工程方向的后繼專業(yè)課學(xué)習(xí)和獨立學(xué)習(xí)計算機高級語言打下基礎(chǔ)。配套的課程有“程序設(shè)計基礎(chǔ)實驗”，該課程配合“程序設(shè)計基礎(chǔ)”理論課教學(xué)，“程序設(shè)計基礎(chǔ)實驗”課程主要包括結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計、數(shù)組、函數(shù)、指針、結(jié)構(gòu)體、共用體及文件等實驗內(nèi)容。本課程擬進行的實驗，將充實課程教學(xué)的內(nèi)容，提高學(xué)生的應(yīng)用設(shè)計能力，它為學(xué)生學(xué)習(xí)“面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計”“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”等其他與程序設(shè)計有關(guān)的后繼課程打下基礎(chǔ)。

“程序設(shè)計基礎(chǔ)”是教學(xué)難度較大的語言類課程。作為計算機程序的入門課程，是學(xué)生進一步接觸計算機學(xué)科領(lǐng)域知識的首門課程，因此，學(xué)生往往對理解程序設(shè)計的思維方式有一定的困難，對教學(xué)內(nèi)容難以很好的消化，對掌握良好的程序設(shè)計方法產(chǎn)生畏懼。通過本課程的學(xué)習(xí)，應(yīng)讓學(xué)生了解計算機高級語言設(shè)計的特點，熟練掌握結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計的方法，掌握程序設(shè)計的系統(tǒng)分析方法和將一般的數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)換為程序的步驟以及編程設(shè)計方法，使學(xué)生初步具有獨立分析和獨立設(shè)計的能力。

關(guān)于課程教學(xué)實踐中的有關(guān)問題討論，已經(jīng)有若干論述[1，2]。本文就該課題進行更深入的探討，提出以下見解。

2 課程的目標定位與教學(xué)設(shè)想（Targeting andcurriculum ideas）

“程序設(shè)計基礎(chǔ)”課程的教學(xué)基本內(nèi)容，包含了過程型高級程序設(shè)計語言的基本內(nèi)容，及其程序設(shè)計方法學(xué)、算法基礎(chǔ)與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等相關(guān)方面的初步內(nèi)容。該課程定位為計算機專業(yè)的專業(yè)平臺課。本課程的培養(yǎng)目標是使學(xué)生掌握程序設(shè)計的基本思想和方法，并具有靈活應(yīng)用這些思想和方法解決實際問題的能力。使學(xué)生具有：“較強的程序設(shè)計能力、良好的程序設(shè)計風(fēng)格、優(yōu)秀的團隊精神”。在教學(xué)實踐中，根據(jù)本課程教學(xué)實施過程中存在的問題，以及課程自身的定位，應(yīng)該重點考慮以下兩個方面的問題：

（1）程序設(shè)計能力的培養(yǎng)。建立良好的編程編寫能力和實踐訓(xùn)練體系，使大多數(shù)學(xué)生能達到應(yīng)有的基本編程訓(xùn)練，并且使那些基礎(chǔ)較好的學(xué)生能得到更加多的訓(xùn)練機會。

（2）教學(xué)內(nèi)容的傳授和組織。合理地組織好教學(xué)內(nèi)容，使之更好地反映課程教學(xué)的重點和學(xué)生對程序設(shè)計方法的認知規(guī)律；從而進一步解決教學(xué)內(nèi)容中的重點和難點，使學(xué)生對有關(guān)知識點能較好地理解。

3 組織教學(xué)中的探究性教學(xué)研究（Teaching and research organization teaching inquiry）

探究性學(xué)習(xí)是以培養(yǎng)學(xué)生探索能力、創(chuàng)新意識、合作精神為目的的學(xué)習(xí)方式，該模式使學(xué)生積極、主動地嘗試探究，并從中獲得大量的、各種各樣的體驗，從而提高綜合分析問題和解決問題能力，培養(yǎng)發(fā)散思維能力和勇于探索的良好個性品格，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，促進學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)展及學(xué)習(xí)效果的提高。教師在課堂教學(xué)設(shè)計中要經(jīng)常引導(dǎo)學(xué)生深入挖掘教材中每個知識點的背景，我們可以應(yīng)用多媒體技術(shù)配合教學(xué)，使學(xué)生通過觀察、類比、聯(lián)想、拓展，發(fā)現(xiàn)新問題，對知識進行深化和再創(chuàng)造。在思維活動的教學(xué)中，問題是誘發(fā)思維的直接動因，創(chuàng)設(shè)問題情景，把學(xué)生置于問題之中，激發(fā)學(xué)生興趣，誘發(fā)學(xué)生探究動機。

“程序設(shè)計基礎(chǔ)”這門課程教學(xué)內(nèi)容的組織方式采取這種模式進行，可以取得意想不到的效果。如我們在教學(xué)過程中可嘗試以程序語言知識為主線的方式進行探究式進行教學(xué)，這種方式主要是根據(jù)語言的表達功能，同時考慮到程序設(shè)計的相關(guān)學(xué)習(xí)進程，以較完整的語言表達模塊為基礎(chǔ)進行的教學(xué)探究。程序設(shè)計語言的核心主要是兩種表達功能：數(shù)據(jù)表達與控制表達。為了實現(xiàn)使用有限的語法表達客觀世界中的各式各樣的數(shù)據(jù)類型，程序設(shè)計語言在提供標準數(shù)據(jù)類型的同時，也提供了構(gòu)造數(shù)據(jù)類型的相關(guān)手段，比如數(shù)組、結(jié)構(gòu)、指針等；在控制表達語句方面，則提供了相關(guān)語句級控制（如分支、循環(huán)）和模塊級控制（如函數(shù)）。所以，以語言知識作為主線的教學(xué)探究組織方式，一般是以上述語言表達模塊為單位，并且考慮程序設(shè)計的學(xué)習(xí)進程來進行組織教學(xué)內(nèi)容。典型教學(xué)內(nèi)容的組織路線是：概論—數(shù)據(jù)類型與表達式（標準類型）—分支—循環(huán)—數(shù)組—函數(shù)—指針—結(jié)構(gòu)—文件。

4 處理好教學(xué)中的重點與難點（Deal with importantand difficult teaching）

本課程重點為：算法設(shè)計、“自頂向下、逐步求精”的程序設(shè)計思想。包括：程序的流程控制、模塊化程序設(shè)計（函數(shù)的定義，函數(shù)間的數(shù)據(jù)傳遞，參數(shù)結(jié)合規(guī)則等）、數(shù)據(jù)組織（批量數(shù)據(jù)組織、表單數(shù)據(jù)組織、動態(tài)數(shù)據(jù)組織）。

本課程難點為：與指針相關(guān)的內(nèi)容，包括變量指針，指向數(shù)組的指針，指針數(shù)組，指向指針的指針，文件指針，函數(shù)指針，返回指針值的函數(shù)，指針作函數(shù)參數(shù)，基于指針實現(xiàn)的動態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等。

針對上述重點和難點，從思維方法入手，引導(dǎo)學(xué)生獨立思維，達到提高學(xué)生思維能力和程序設(shè)計能力的目的。教師應(yīng)該從學(xué)生的角度體會“學(xué)”之困惑，不斷反思“教”之缺陷，才能因材施教，明了如何通過“教”幫助學(xué)生學(xué)習(xí)，樹立教育以人為本的思想。因此，教師不但要研究教學(xué)內(nèi)容，而且更要研究教學(xué)的對象——學(xué)生，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)特點，研究教學(xué)內(nèi)容傳授中重點和難點的解決辦法。授課過程中突出算法概念，對C語言采取“有所取、有所不取”的策略，對與講授程序設(shè)計方法密切相關(guān)部分重點介紹；對與講授程序設(shè)計方法關(guān)系不大的部分根本不介紹；注意由淺入深地介紹程序設(shè)計知識，把難點化解和分散到各個章節(jié)中去。以多媒體為主，板書為輔，并現(xiàn)場編程演示等多種教學(xué)手段相互補充，使課堂教學(xué)與實驗教學(xué)有機結(jié)合。為了及時解決學(xué)生學(xué)習(xí)中遇到的問題，調(diào)動和保護學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，我們充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢，借助于課程網(wǎng)站等網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方式作為常規(guī)教學(xué)的補充，拓展“教”與“學(xué)”的空間。endprint