程序設(shè)計基礎(chǔ)課程多元化教學(xué)體系的研究

鐘娟 章曙光 程遠 張明

摘要：針對程序設(shè)計基礎(chǔ)課程的學(xué)科特點和教學(xué)現(xiàn)狀，根據(jù)教學(xué)情況的前期調(diào)研，結(jié)合我院的實際情況，對本課程以理論和實踐教學(xué)一體化為入手點進行教學(xué)改革；課程教學(xué)分步驟改進教學(xué)內(nèi)容和方法、考核方式、實踐方法以及創(chuàng)新方法，探索理論和實踐多元化的人才培養(yǎng)模式，為達到促進學(xué)生全面發(fā)展的目的奠定了基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：程序設(shè)計基礎(chǔ)；多元化；教學(xué)體系

中圖分類號：G642 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2018）21-0092-03

Abstract：For programming design basis curriculum characteristics and teaching status quo， according to the teaching situation of prophase research， combined with the actual situation of our college， this course with the integration of theory and practice teaching as a starting point for the teaching reform；Teaching step to improve the way of teaching content and method， evaluation method， practice and innovation， explore the training mode of diversification theory and practice， in order to reach the goal of promoting students overall development laid a solid foundation.

Key words： fundamentals of programming； diversified； teaching system

1 引言

程序設(shè)計基礎(chǔ)是一門操作性和實踐性強的專業(yè)基礎(chǔ)課，是計算機類專業(yè)的一門基礎(chǔ)必修課，是學(xué)習(xí)者接觸的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課[1]。學(xué)生不僅要掌握理論知識，還要掌握動手實踐編程。設(shè)置該課程的目的是：一方面要使學(xué)生熟練掌握一種程序設(shè)計語言，另一方面要培養(yǎng)學(xué)生解決問題（算法與程序設(shè)計）的能力，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。但是，僅僅從課堂PPT講授的教材內(nèi)容和十幾個學(xué)時的實驗實踐課是不能滿足當(dāng)前零基礎(chǔ)的計算機類學(xué)生的要求。很多學(xué)生雖然獲得了較高的成績和分?jǐn)?shù)，但卻并不符合真正的編程操作要求[2]，也達不到當(dāng)初設(shè)置本課程的目的。要想使學(xué)生能深層次地掌握教材的理論知識內(nèi)容，又具有很強的實踐編程能力，構(gòu)建有效的理論和實踐多元化的教學(xué)環(huán)境是迫在眉睫。

2 本門課程教學(xué)過程中主要存在的問題

根據(jù)教學(xué)情況的前期調(diào)研，本課程在教學(xué)過程中主要存在的問題如下：

1）本課程是計算機相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)課程，但在學(xué)習(xí)這門課程前，學(xué)生需具備一定的計算機軟硬件基本知識。如：二進制、內(nèi)存、整數(shù)的補碼表示、實數(shù)的浮點表示、計算機的工作過程等知識需要融合進來，解決知識的銜接問題。進而更好的理解不同類型的變量，在計算機內(nèi)部占據(jù)的存儲空間也并不相同[3]。

2）教學(xué)方法雖然采用多媒體教學(xué)，但還是采用保守課堂教學(xué)PPT模式，沒有靈活運用多種符合現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)+教育理念的先進的教學(xué)方法。

3）主要以老師講解為主，學(xué)生參與的積極性不夠，本為主動式學(xué)習(xí)，卻變?yōu)楸粍邮綄W(xué)習(xí)。

4）實踐課主要以類似驗證實驗為主，很難針對學(xué)生進行個性化教學(xué)。

5）考試項目側(cè)重于筆試，局限于學(xué)生對書本知識的理解，對于學(xué)生的動手能力、綜合編程能力以及個性發(fā)揮方面考慮較少。

6）教師授完課后即離開教室，與學(xué)生見面交流機會甚少。

7）學(xué)生不能及時有效的監(jiān)測自己對當(dāng)前知識的掌握情況。

8）相繼課程之間的教師交流不多，每個教師僅僅以獨立的一門課程來授課。

如何改革程序設(shè)計基礎(chǔ)課程，適應(yīng)當(dāng)前計算機類相關(guān)專業(yè)發(fā)展的需要，提高學(xué)生解決問題能力、動手能力；如何使學(xué)生將相關(guān)知識連貫起來，達到綜合運用的目的，是所有從事程序設(shè)計課程教學(xué)的教師所關(guān)注的問題。起主導(dǎo)作用的教師，應(yīng)從偏重傳授知識的傳統(tǒng)模式，轉(zhuǎn)向通過多種教育技術(shù)和教學(xué)手段相結(jié)合，結(jié)合本課程特點，開展理論和實踐多元化教學(xué)模式。只有注重學(xué)生實踐動手能力的培養(yǎng)和學(xué)生理論和實際相結(jié)合，才能培養(yǎng)適應(yīng)新時期發(fā)展的專業(yè)技術(shù)人才。

3 多元化體系模式

要圓滿地達到程序設(shè)計基礎(chǔ)課程的教學(xué)任務(wù)要求，使學(xué)生掌握程序設(shè)計方法和技巧、養(yǎng)成良好的程序設(shè)計風(fēng)格，為學(xué)生程序設(shè)計能力的提高奠定了良好的基礎(chǔ)。教與學(xué)兩個積極性必須密切配合缺一不可，理論和實踐聯(lián)系在一起進行教學(xué)是教學(xué)成功的關(guān)鍵所在。起主導(dǎo)作用的教師，應(yīng)從偏重傳授知識的傳統(tǒng)模式，轉(zhuǎn)向通過多種教育技術(shù)和教學(xué)手段相結(jié)合，結(jié)合本課程特點，開展理論和實踐多元化教學(xué)模式。針對程序設(shè)計基礎(chǔ)課程的學(xué)科特點和教學(xué)現(xiàn)狀，根據(jù)教學(xué)情況的前期調(diào)研，結(jié)合我院的實際情況，對本課程綜合研究內(nèi)容，和要解決的問題主要包括以下七個方面：

3.1 進行傳統(tǒng)教學(xué)改進，將實際操作或相關(guān)操作視頻與多媒體教學(xué)相結(jié)合

在多媒體教學(xué)為主的基礎(chǔ)上，穿插實際編程操作，吸引學(xué)生課堂注意力，激發(fā)學(xué)生課堂思考與互動，從而改變上課僅看枯燥無味的PPT。本課題在教學(xué)過程中以此多媒體教學(xué)為基礎(chǔ)，輔以實際編程操作教學(xué)，使學(xué)生更易深層次理解課堂內(nèi)容。

3.2 加強學(xué)生和老師的互動，課堂穿插于此課程相關(guān)或?qū)I(yè)相關(guān)的拓展的資料、視頻

師生在課堂上應(yīng)當(dāng)做好密切配合，在此基礎(chǔ)上致力于降低程序設(shè)計的整體難度，確保同學(xué)們對于程序設(shè)計具有興趣與熱情[4]。在正常授課內(nèi)容滿足的情況下，多講些與此課程相關(guān)或?qū)I(yè)相關(guān)的拓展的東西，改變上課無聊、枯燥、沉悶、低效的課堂反映?？蛇m當(dāng)增加啟發(fā)性視頻環(huán)節(jié)，以改善“講滿課堂”的枯燥無味。從而讓學(xué)生潛移默化的融入計算機行業(yè)中來，即使將來不做軟件編程也有一定的了解，培養(yǎng)了學(xué)生的信息素養(yǎng)，與社會行業(yè)發(fā)展相銜接。

3.3 獨立知識體系的課程設(shè)置模式進行改革

相關(guān)課程知識點經(jīng)常是相互交叉融合的，需要對以往一門課一個獨立知識體系的課程設(shè)置模式進行改革，建議對于同一個課程體系的教研組之間定期互相討論學(xué)生的掌握情況，以及教學(xué)效果，再根據(jù)學(xué)生的掌握情況加以鞏固及改進。

3.4 變僅“課堂面授”為“課上課下”結(jié)合，變老師 “忙”為老師和學(xué)生都“忙”

在課堂教學(xué)中，壓縮、精簡原來過于煩瑣的記憶性內(nèi)容，介紹一些在學(xué)科發(fā)展中有代表性的技術(shù)，并適當(dāng)安排一些內(nèi)容讓學(xué)生自己學(xué)習(xí)，通過查閱資料和文獻，最終掌握知識[5]。改變計算機程序設(shè)計課程游離在計算機主流教學(xué)體系之外的狀態(tài)，使之成為計算機教學(xué)體系重要的基礎(chǔ)，成為構(gòu)成計算機專業(yè)學(xué)生核心競爭力的重要組成部分。充分利用互聯(lián)網(wǎng)時代的優(yōu)勢，教師給學(xué)生一些比較好的擴展資料和在線視頻便于有余力的同學(xué)課下復(fù)習(xí)擴展，同時對應(yīng)每章或根據(jù)某方面重要知識點給予相應(yīng)自測題目和答案，便于學(xué)生監(jiān)測自己的掌握情況，變學(xué)生被動學(xué)習(xí)為主動研究型學(xué)習(xí)。利用互聯(lián)網(wǎng)和線下寢室的優(yōu)勢建立不同的討論組，每組設(shè)立組長，學(xué)生相互之間可以相互討論，將最終難以解決的問題反饋給老師，老師再加以課堂或利用網(wǎng)絡(luò)給同學(xué)解答。

3.5 對實踐課分等次設(shè)立不同級別，針對學(xué)生進行個性化實踐教學(xué)考核

每個實驗環(huán)節(jié)，分為驗證型、設(shè)計型和創(chuàng)新型等不同級別，培養(yǎng)學(xué)生編程動手能力和學(xué)習(xí)興趣。每次實驗對于不同的級別實踐根據(jù)學(xué)生完成情況給予不同的實踐分值，其中創(chuàng)新型實踐完成比較好的同學(xué)可以免于測試等給予獎勵激勵。在實驗環(huán)節(jié)中采用結(jié)對編程作為這門課程的實驗教學(xué)模式。美國加州大學(xué)的Santa Cruz分校和北卡羅來納州立大學(xué)的研究人員，對結(jié)對編程在計算機程序設(shè)計教學(xué)中的效果進行了一系列實驗研究[6-10]。這樣既增強了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又培養(yǎng)了學(xué)生的綜合運用知識能力、團隊協(xié)作精神以及創(chuàng)新意識。

3.6 開辟第二課堂，培養(yǎng)科技創(chuàng)新能力

針對課外計算機相關(guān)科技活動如大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+大賽、中國大學(xué)生計算機設(shè)計大賽、“中國航信杯”全國信息技術(shù)應(yīng)用水平大賽等，是學(xué)生豐富知識，接受工程教育和訓(xùn)練的一種極有成效的教學(xué)形式，學(xué)生們在活動中能自由發(fā)揮，自主選題。通過這些活動，使學(xué)生置身于一種富有探索和創(chuàng)造性的學(xué)習(xí)環(huán)境中，充分發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動性，使他們積極主動地觀察、思考、分析問題、解決問題、實際操作，這樣既能增加學(xué)生學(xué)習(xí)的趣味性和吸引力，開闊學(xué)生的眼界，激發(fā)學(xué)生的求知欲，又培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。

3.7 變僅以筆試為重，改為筆試+實踐雙重過關(guān)為主的結(jié)課測試方式

每年學(xué)習(xí)這門課程的新生就有近800人，并且每個人對這門課的要求不一樣，最終方向去向不一致，自然在這門課程上的花費的時間也不一致。鑒于此給學(xué)生一些比較好的擴展資料和比較好的在線視頻便于有余力的同學(xué)課下復(fù)習(xí)擴展。對少數(shù)部分同學(xué)要進入高層次研究型學(xué)府進一步深造，要理論上加以引導(dǎo)與能力培養(yǎng)。大量的學(xué)生需要到社會就業(yè)，必須提高這部分學(xué)生的工程應(yīng)用能力和就業(yè)競爭力。采用筆試+實踐雙重過關(guān)為主的結(jié)課測試方式，引起學(xué)生對動手編程的重視，在實踐中更加強調(diào)動手能力的培養(yǎng)，變“記憶”為實踐基礎(chǔ)上的“理解”，滿足互聯(lián)網(wǎng)時代對特色人才的需求。

4總結(jié)

針對我校計算機大類課程的實際情況，對程序設(shè)計基礎(chǔ)課程教學(xué)方式進行綜合研究，使教師由單純的知識灌輸者，變?yōu)榻虒W(xué)的組織者、引導(dǎo)者，能夠根據(jù)學(xué)習(xí)者不同學(xué)習(xí)特性和學(xué)習(xí)情況進行有效的管理。適當(dāng)改進了教學(xué)手法，在傳統(tǒng)教學(xué)和現(xiàn)代多媒體教學(xué)的基礎(chǔ)上，利用互聯(lián)網(wǎng)、實驗教學(xué)，達到理論教學(xué)和實踐教學(xué)一體化，提高了學(xué)生理論水平和實踐動手能力，激發(fā)了學(xué)生的興趣。使學(xué)生變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)，融理論與實踐于一體，學(xué)生綜合編程設(shè)計能力得到了提高。

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