基于在線系統(tǒng)的程序類課程教學(xué)改革研究

史涯晴+韓敬利+王梅娟

[摘 要] 在線系統(tǒng)既能支持基本教學(xué)過程又能自動(dòng)記錄過程數(shù)據(jù)對(duì)教學(xué)實(shí)現(xiàn)反哺，本文從分析程序類課程教學(xué)現(xiàn)狀出發(fā)，引入在線系統(tǒng)，給出了程序類課程教學(xué)改革的具體實(shí)施方法。課堂教學(xué)實(shí)踐表明基于在線系統(tǒng)的程序類課程教學(xué)適應(yīng)課程改革需要，有效改變現(xiàn)有程序類課程實(shí)踐滯后理論的現(xiàn)狀，具有廣闊的應(yīng)用前景。

[關(guān)鍵詞] 在線系統(tǒng)；程序類課程；教學(xué)改革

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2018. 01. 081

[中圖分類號(hào)] G433；G642.0 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673 - 0194（2018）01- 0197- 02

0 引 言

程序類課程包括程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、編譯原理、操作系統(tǒng)等計(jì)算機(jī)專業(yè)核心課程。通過程序類課程的學(xué)習(xí)可使學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)的基本原理、基本方法和基本技能，培養(yǎng)學(xué)生程序設(shè)計(jì)的意識(shí)，提高分析問題、解決問題的初步能力，為后續(xù)專業(yè)課學(xué)習(xí)奠定必要的理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。

程序類課程教學(xué)區(qū)別于其他純理論類課程教學(xué)：程序設(shè)計(jì)語言的基本語法、語句、程序設(shè)計(jì)的基本思想和方法、基本的算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等屬于接受性教學(xué)，可以采取側(cè)重理論的教學(xué)方式；而程序設(shè)計(jì)本身屬于一項(xiàng)典型的創(chuàng)造性活動(dòng)，需要在已有知識(shí)與方法論基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)并不存在的知識(shí)類作品（程序），屬于過程性教學(xué)，主要通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課程實(shí)踐和項(xiàng)目實(shí)踐等教學(xué)手段提高活動(dòng)技能。如何在教學(xué)過程中接受性教學(xué)與過程性教學(xué)并重，既注重學(xué)生程序設(shè)計(jì)理論體系的架構(gòu)，又關(guān)注學(xué)生實(shí)際操作水平的提升，已經(jīng)成為當(dāng)前程序設(shè)計(jì)類課程教學(xué)改革的當(dāng)務(wù)之急。

1 程序類課程教學(xué)現(xiàn)狀

程序類課程現(xiàn)有教學(xué)仍以傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)教育的方法為主，采用“以教為主”的方式，注重知識(shí)的傳授，學(xué)生局限于基本概念與基本理論的掌握，難以將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際應(yīng)用?，F(xiàn)將程序類課程教學(xué)存在的不足歸納如下：

（1）課程教學(xué)雖區(qū)分理論與實(shí)踐，但實(shí)際教學(xué)環(huán)節(jié)中仍以理論為主，理論與實(shí)踐教學(xué)結(jié)合度不夠，導(dǎo)致學(xué)生實(shí)踐能力明顯滯后于相應(yīng)的理論學(xué)習(xí)，無法滿足后續(xù)專業(yè)課程對(duì)程序設(shè)計(jì)能力的實(shí)際需求。

（2）缺乏完善的實(shí)踐平臺(tái)支撐，課內(nèi)外的實(shí)踐教學(xué)與訓(xùn)練得不到有效保證，課堂理論教學(xué)知識(shí)點(diǎn)無法及時(shí)鞏固消化，學(xué)生普遍出現(xiàn)“學(xué)無所練”，實(shí)踐能力提高難度大。

（3）教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)實(shí)施等普遍采用一刀切標(biāo)準(zhǔn)，使得學(xué)習(xí)好的學(xué)生“不夠吃”，學(xué)習(xí)吃力的學(xué)生“吃不了”，無法滿足學(xué)生的基礎(chǔ)差異和個(gè)性發(fā)展。

（4）考核方式單一，注重對(duì)語法知識(shí)的考核，而對(duì)學(xué)生運(yùn)用程序設(shè)計(jì)語言解決實(shí)際問題的能力缺乏行之有效的檢查手段，實(shí)驗(yàn)成績比重不足以激發(fā)學(xué)生積極動(dòng)手，長此以往形成“重知識(shí)，輕能力”的普遍現(xiàn)象。

為了有效解決上述問題，筆者所在的教學(xué)團(tuán)隊(duì)嘗試將在線系統(tǒng)引進(jìn)程序類課程教學(xué)，堅(jiān)持理論與實(shí)踐結(jié)合，突出實(shí)踐能力的培養(yǎng)，完善與之相適應(yīng)的資源建設(shè)，著力提高人才培養(yǎng)的質(zhì)量。

2 基于在線系統(tǒng)的程序類課程教學(xué)

在線系統(tǒng)是指針對(duì)系統(tǒng)用戶可提供在線服務(wù)的一種系統(tǒng)。在線系統(tǒng)以在線計(jì)劃為開發(fā)基礎(chǔ)，需要針對(duì)實(shí)際用戶的需求進(jìn)行現(xiàn)狀分析、問題掌握、目的規(guī)定、范圍設(shè)定等。程序類課程教學(xué)的在線系統(tǒng)主要以配合課程教學(xué)為目的，圍繞程序類課程教與學(xué)過程中的各個(gè)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)開發(fā)。本教學(xué)團(tuán)隊(duì)基于在線系統(tǒng)進(jìn)行了程序類課程教學(xué)改革，教學(xué)系統(tǒng)主要區(qū)分課前的預(yù)習(xí)、課內(nèi)的教學(xué)、課后的作業(yè)訓(xùn)練和課堂延展的考試競賽，設(shè)置有在線課程管理系統(tǒng)、課堂教學(xué)管理系統(tǒng)、作業(yè)管理與考核系統(tǒng)和程序設(shè)計(jì)在線自動(dòng)評(píng)判系統(tǒng)，同時(shí)配套有題庫、試卷庫和網(wǎng)絡(luò)課程等教學(xué)資源。形成了覆蓋課內(nèi)教師授課、學(xué)生學(xué)習(xí)、課外預(yù)習(xí)、作業(yè)訓(xùn)練、各階段考核、系列創(chuàng)新競賽等既自成體系又相互關(guān)聯(lián)的教學(xué)環(huán)節(jié)，內(nèi)容上實(shí)現(xiàn)了理論與實(shí)踐相結(jié)合，方式上實(shí)現(xiàn)了講解與訓(xùn)練相結(jié)合，時(shí)空上實(shí)現(xiàn)了課內(nèi)與課外相結(jié)合。

2.1 教學(xué)系統(tǒng)的支撐教學(xué)作用

基于在線系統(tǒng)的程序類課程教學(xué)改革中，課前，學(xué)生可以有效利用“在線課程管理系統(tǒng)”了解后續(xù)課堂的教學(xué)目的、重難點(diǎn)、易錯(cuò)點(diǎn)、與前期教學(xué)和其他相關(guān)課程的關(guān)聯(lián)點(diǎn)，能夠?qū)φn堂做到有的放矢；課中，充分考慮程序類課程實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，有效整合課程的接受性教學(xué)部分與過程性教學(xué)部分內(nèi)容，利用“課堂教學(xué)管理系統(tǒng)”的交互教學(xué)功能改變傳統(tǒng)理論與實(shí)踐分離的課堂組織形式。課堂全面進(jìn)機(jī)房，將教師講與學(xué)生練緊密結(jié)合，學(xué)生過程性的實(shí)踐操作緊跟接受性的理論教學(xué)，教師依托系統(tǒng)監(jiān)控學(xué)生的隨堂實(shí)踐，及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生自主解決問題，進(jìn)而使其加深對(duì)課堂的理解，學(xué)生基本可以在課堂將知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行消化吸收，提高課堂教學(xué)效果。課后，教師可以通過“作業(yè)管理與考核系統(tǒng)”對(duì)課堂重難點(diǎn)、易錯(cuò)點(diǎn)的理論與實(shí)踐部分以作業(yè)形式進(jìn)行檢查、輔導(dǎo)，學(xué)生則可以利用“作業(yè)管理與考核系統(tǒng)”進(jìn)行自主訓(xùn)練，鞏固課堂教學(xué)效果。課堂延展，利用“程序設(shè)計(jì)在線自動(dòng)評(píng)判系統(tǒng)”模擬真實(shí)的競賽環(huán)境，為課程考核、創(chuàng)新競賽提供條件保障。學(xué)生提交的源代碼經(jīng)編譯得到可執(zhí)行文件，執(zhí)行結(jié)果與測評(píng)專用輸出文件做對(duì)比，長度與內(nèi)容完全相等，且時(shí)間和內(nèi)存消耗在規(guī)定范圍內(nèi)的情況，判定為Accepted（通過）。

2.2 教學(xué)系統(tǒng)的協(xié)助反哺作用

程序類課程中引入在線系統(tǒng)不僅能夠輔助課程的課堂、課外和延展教學(xué)， 還能借助在線系統(tǒng)能夠自動(dòng)記錄大量數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，在程序類課程教學(xué)過程中對(duì)在線系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析與挖掘，從“教”的角度，幫助教師及時(shí)掌握學(xué)生學(xué)習(xí)情況，合理調(diào)整教學(xué)計(jì)劃；從“學(xué)”的角度，鼓勵(lì)學(xué)生依據(jù)數(shù)據(jù)帶來的有價(jià)值信息，構(gòu)建符合自我特點(diǎn)的學(xué)習(xí)體系。這種借助在線系統(tǒng)快速、便捷地自動(dòng)記錄教學(xué)過程中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)，供分析、挖掘有價(jià)值的教學(xué)信息，往往稱之為在線系統(tǒng)的協(xié)助反哺作用。

在線課程管理系統(tǒng)能夠記錄學(xué)生對(duì)哪種類型的課程資源更感興趣。作業(yè)管理與考核系統(tǒng)能夠大量記錄程序作業(yè)中包含的缺陷，對(duì)于教學(xué)方式的改進(jìn)、教學(xué)重點(diǎn)的調(diào)整等有積極的意義。在線程序評(píng)判系統(tǒng)上積累了大量的與題目相關(guān)的程序提交，通過分類、統(tǒng)計(jì)題目中學(xué)生的易錯(cuò)點(diǎn)，教師能夠?qū)﹀e(cuò)誤類型、錯(cuò)誤原因進(jìn)行進(jìn)一步分析歸納，繼而在后續(xù)授課中可以有針對(duì)性地進(jìn)行講解；對(duì)于部分的錯(cuò)誤程序提交，學(xué)生也可以依據(jù)在線系統(tǒng)的分析發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤位置，提高程序調(diào)試修改的效率；甚至可以對(duì)程序和學(xué)生編程行為做大量收集，從而分析學(xué)生編程特點(diǎn)與習(xí)慣。

3 結(jié) 語

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷成熟，充分利用在線系統(tǒng)支持基本學(xué)習(xí)過程越來越普及。高校程序類課程教學(xué)各個(gè)環(huán)節(jié)中引入在線系統(tǒng)支撐教學(xué)，同時(shí)考慮在線系統(tǒng)能夠自動(dòng)記錄大量過程數(shù)據(jù)，對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和挖掘能夠進(jìn)一步對(duì)教與學(xué)進(jìn)行反哺。endprint