“金課”導(dǎo)向下的《程序設(shè)計(jì)訓(xùn)練》課程改革與創(chuàng)新探索*

黑龍江科技大學(xué)計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院 張興華，王國(guó)權(quán)，于海英，韓紫恒，史健婷

一、引言

《程序設(shè)計(jì)訓(xùn)練》具有非常明顯的交叉性，其主要的教學(xué)目標(biāo)是要教會(huì)學(xué)生們一些科學(xué)以及工程方面的問題，確保學(xué)生們能夠進(jìn)行可計(jì)算的分析以及驗(yàn)證，這對(duì)理論性以及實(shí)踐性二者的結(jié)合具有相當(dāng)高的要求，由于這門課程具有傳統(tǒng)型、交叉性、理論性以及實(shí)踐性融合的特點(diǎn)，因此在高校的一些理工科的專業(yè)當(dāng)中，有相當(dāng)多的一部分很長(zhǎng)時(shí)間不編程或者根本不會(huì)編程的教師卻在對(duì)學(xué)生們的編程課程進(jìn)行教學(xué)，這就導(dǎo)致了大部分的學(xué)生雖然考試能夠得到高分，但是實(shí)踐能力卻非常弱，他們往往不會(huì)運(yùn)用編程的思想解決問題，也不會(huì)用查閱資料的方式來對(duì)工具進(jìn)行調(diào)試，更不會(huì)具有計(jì)算思維。在這樣的情況下對(duì)“金課”導(dǎo)向下的《程序設(shè)計(jì)訓(xùn)練》課程進(jìn)行創(chuàng)新以及改革具有十分重要的意義。

二、《程序設(shè)計(jì)訓(xùn)練》課程的“金課”特征

（一）創(chuàng)新性

《程序設(shè)計(jì)訓(xùn)練》課程的創(chuàng)新性要求這一課程必須要具備一定的前沿性以及時(shí)代性；要求教學(xué)形式能夠體現(xiàn)出先進(jìn)性以及互動(dòng)性；要求學(xué)習(xí)結(jié)果要具備研究性以及個(gè)性化的特征。從最初到現(xiàn)在《程序設(shè)計(jì)訓(xùn)練》課程已經(jīng)由最初的簡(jiǎn)單計(jì)算逐漸發(fā)展為復(fù)雜推理，從原來的單機(jī)逐漸發(fā)展為網(wǎng)絡(luò)，最終再到移動(dòng)，從最簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)處理再到對(duì)大數(shù)據(jù)的分析。由此可見，這一過程當(dāng)中對(duì)前沿性以及時(shí)代性的要求都非常高。此外，《程序設(shè)計(jì)訓(xùn)練》課程具有非常強(qiáng)的實(shí)踐性，因此在教學(xué)的過程中應(yīng)該以實(shí)踐教學(xué)為主。在《程序設(shè)計(jì)訓(xùn)練》課程教學(xué)形式方面來說，其必須要對(duì)實(shí)踐教學(xué)采取足夠的重視，而且還必須要將先進(jìn)性以及互動(dòng)性都體現(xiàn)出來?！冻绦蛟O(shè)計(jì)訓(xùn)練》課程在教學(xué)的過程中要充分地考慮到學(xué)生就業(yè)的問題，學(xué)生在未來可能會(huì)在各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中就業(yè)，這就需要這一課程的教師在充分地保留原有一些經(jīng)典內(nèi)容的基礎(chǔ)上，對(duì)一些前沿學(xué)科的內(nèi)容進(jìn)行汲取，然后再融合一些現(xiàn)代化的元素，重點(diǎn)對(duì)學(xué)生們的計(jì)算思維進(jìn)行培養(yǎng)，確保學(xué)生們?cè)谖磥頍o論從事哪一個(gè)行業(yè)都有一定的基礎(chǔ)。

（二）挑戰(zhàn)性

《程序設(shè)計(jì)訓(xùn)練》課程的挑戰(zhàn)性指的是這一課程具有一定的難度，需要學(xué)生們多努力學(xué)習(xí)，這在一定程度上對(duì)教師的教學(xué)活動(dòng)以及學(xué)生們的學(xué)習(xí)活動(dòng)提出了更多的要求。比較好的課程設(shè)計(jì)應(yīng)該是在課堂教學(xué)的過程中學(xué)生們能夠聽懂教師所講授的一些內(nèi)容，而在課下學(xué)生們能夠依照自己已經(jīng)掌握的知識(shí)來完成相關(guān)的作業(yè)。教師在對(duì)學(xué)生們布置作業(yè)時(shí)需要增設(shè)一定的難度，不能夠使得學(xué)生們能夠直接套用課堂上教師已經(jīng)講解的算法流程來完成，必須確保學(xué)生們?cè)谕瓿勺鳂I(yè)的過程中要不斷地分析、試驗(yàn)以及調(diào)整，有效地調(diào)動(dòng)學(xué)生已經(jīng)學(xué)到的知識(shí)，并將這些知識(shí)進(jìn)行綜合運(yùn)用，才能夠解決這些問題。

在將來的一些科學(xué)研究以及工程應(yīng)用的過程中，學(xué)生們需要面對(duì)的問題往往是千變?nèi)f化的，其內(nèi)容相當(dāng)復(fù)雜而且繁瑣，并沒有一些固定的套路可供學(xué)生們選擇來解決問題，在這樣的情況下，學(xué)生們往往只能通過一些具有挑戰(zhàn)性的訓(xùn)練才能夠獲得一些解決實(shí)際復(fù)雜問題的能力，要想能夠做到這一點(diǎn)，《程序設(shè)計(jì)訓(xùn)練》課程教師在教學(xué)的過程中就必須要以教材作為基礎(chǔ)來設(shè)計(jì)開發(fā)一些具有啟發(fā)性的教學(xué)案例。學(xué)生在課下必須要認(rèn)真地進(jìn)行復(fù)習(xí)，然后在復(fù)習(xí)的過程中還必須要結(jié)合一些計(jì)算機(jī)編程的練習(xí)，因?yàn)閮H僅依靠學(xué)生們?cè)谡n堂上學(xué)到的知識(shí)肯定是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。由此可見，只有對(duì)學(xué)生們的解決實(shí)際問題的能力進(jìn)行培養(yǎng)，學(xué)生們才能夠更好地面對(duì)一些具有挑戰(zhàn)性的問題，進(jìn)而尋找到最合適的解決方式。

三、“金課”導(dǎo)向下的《程序設(shè)計(jì)訓(xùn)練》課程中存在的問題

（一）課程前期的基礎(chǔ)不足

從一定程度上來說，《程序設(shè)計(jì)訓(xùn)練》主要是對(duì)學(xué)生們的編程習(xí)慣進(jìn)行培養(yǎng)，重點(diǎn)在習(xí)慣養(yǎng)成的方面，并不是技巧提升方面。但是在這其中存在的問題是信息與通信專業(yè)的大一新生由于一些基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)課程的開設(shè)不足，進(jìn)而導(dǎo)致學(xué)生們的課程前期基礎(chǔ)十分的薄弱，因此有相當(dāng)多的學(xué)生很難能夠完成教材當(dāng)中的一些習(xí)題，從這一方面上來說，《程序設(shè)計(jì)訓(xùn)練》課程中所設(shè)置的一些實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目對(duì)他們來說往往具有不小的難度。

（二）學(xué)生們思維模式的轉(zhuǎn)換方面存在問題

在高校當(dāng)中，有相當(dāng)多的學(xué)生在之前并沒有接觸過編程的相關(guān)內(nèi)容，他們的思維仍然受初高中階段一些培養(yǎng)模式的影響，導(dǎo)致他們?cè)诮鉀Q問題的過程中養(yǎng)成了一定的依賴性，他們總是希望教師在他們完成相關(guān)編程任務(wù)時(shí)能夠給他們一定的提示，這就在很大程度上束縛住了學(xué)生們的創(chuàng)造性。此外，還有相當(dāng)多的學(xué)生在對(duì)程序進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中非常害怕犯錯(cuò)，但是他們不明白程序設(shè)計(jì)其實(shí)就是在不斷犯錯(cuò)的過程中進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)而使自己的能力有所提升。由此可見，這種已經(jīng)固化的思維在很大程度上對(duì)《程序設(shè)計(jì)訓(xùn)練》課程的培養(yǎng)效果產(chǎn)生了不良的影響。

（三）課程內(nèi)容難度較大

《程序設(shè)計(jì)訓(xùn)練》這門課程是以C語言為基礎(chǔ)而建立的，而且在后續(xù)的教學(xué)過程中往往還會(huì)導(dǎo)入《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》當(dāng)中鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)、順序存儲(chǔ)以及排序算法等相關(guān)內(nèi)容，其內(nèi)容相對(duì)來說十分充實(shí)，但是這對(duì)于高校大部門的學(xué)生們而言內(nèi)容難度比較大，很難能夠準(zhǔn)確地將其理解，最終很難達(dá)到層次化教學(xué)的目的，對(duì)學(xué)生們的學(xué)習(xí)活動(dòng)產(chǎn)生了相當(dāng)大的阻礙。

四、“金課”導(dǎo)向下的《程序設(shè)計(jì)訓(xùn)練》課程改革與創(chuàng)新策略

（一）對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行更新

由于Python語言具有簡(jiǎn)潔性、可擴(kuò)展性、易讀性以及可視化的特點(diǎn)，因此其已經(jīng)成為當(dāng)前階段非常受歡迎的語言。在這樣的情況下，就可以用Python語言來代替C語言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)中思維以及程序設(shè)計(jì)方法等方面的訓(xùn)練。一般來說，Python語言都具備十分明確的編程規(guī)范，甚至每一個(gè)縮進(jìn)都有十分明確的規(guī)定，這就可以使學(xué)生們?cè)趧偨佑|到編程的相關(guān)知識(shí)時(shí)就能夠養(yǎng)成一個(gè)良好的習(xí)慣。此外由于Python語言具有非常方便以及個(gè)性化的IDE可供學(xué)生們選擇，這就使得學(xué)生們?cè)诔绦蛘{(diào)試訓(xùn)練這一方面具有非常大的便利性，進(jìn)而能夠幫助學(xué)生們更好地對(duì)《程序設(shè)計(jì)訓(xùn)練》進(jìn)行學(xué)習(xí)。

（二）加強(qiáng)產(chǎn)、學(xué)、研、用之間的合作

《程序設(shè)計(jì)訓(xùn)練》課程最終的教學(xué)目的就是要使學(xué)生們能夠?qū)W以致用，在這一過程中通過加強(qiáng)與企業(yè)之間的合作能夠幫助學(xué)生們對(duì)所學(xué)知識(shí)的用途進(jìn)行理解。因此高校就有必要加強(qiáng)與百度、華為、科大訊飛以及阿里之間的合作，在合作的基礎(chǔ)上邀請(qǐng)這些企業(yè)當(dāng)中的資深工程師到校兼任導(dǎo)師，通過導(dǎo)師講解程序設(shè)計(jì)產(chǎn)品功能需求、功能實(shí)現(xiàn)以及軟件測(cè)試全方位的內(nèi)容，有效地增強(qiáng)學(xué)生們的學(xué)習(xí)動(dòng)力，確保學(xué)生們對(duì)自己的職業(yè)規(guī)劃更加明確，讓學(xué)生們能夠真正地明白自己學(xué)習(xí)這一課程的重要意義，最終有助于提升《程序設(shè)計(jì)訓(xùn)練》課程的教學(xué)質(zhì)量。

（三）對(duì)教學(xué)方式進(jìn)行改進(jìn)

從某種程度上來說，編程與其他一些基礎(chǔ)類的課程存在相當(dāng)大的差異，學(xué)生們進(jìn)行程序設(shè)計(jì)往往是為了能夠?qū)崿F(xiàn)一些既定的功能。在高校層面上來說，要想能夠?qū)W(xué)生們培養(yǎng)成一個(gè)高素質(zhì)的編程人才，就需要鼓勵(lì)學(xué)生們不斷地犯錯(cuò)誤，在犯錯(cuò)誤的過程中一遍又一遍地領(lǐng)悟，然后在教學(xué)的過程中還要注意教授學(xué)生們一些改正錯(cuò)誤的方法，進(jìn)而使得學(xué)生們?cè)诓粩嗟卣{(diào)試以及改正錯(cuò)誤的過程中能夠有效地提升自身的編程能力以及編程技巧。與此同時(shí)，《程序設(shè)計(jì)訓(xùn)練》課程教師在教學(xué)的過程中還要注重對(duì)學(xué)生們主動(dòng)學(xué)習(xí)的習(xí)慣進(jìn)行培養(yǎng)。在程序設(shè)計(jì)相關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí)中往往需要對(duì)一些已經(jīng)封裝好的函數(shù)方法進(jìn)行調(diào)用，這就需要學(xué)生們能夠自己在課下運(yùn)用手中的資源來尋找最佳的解決方法。

（四）以賽促學(xué)，提高學(xué)生們的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)

高校為了能夠有效地對(duì)學(xué)生們的實(shí)踐能力進(jìn)行培養(yǎng)，就要積極地鼓勵(lì)學(xué)生們參與一些與《程序設(shè)計(jì)訓(xùn)練》課程有關(guān)的比賽，將這些各種形式的比賽都融入《程序設(shè)計(jì)訓(xùn)練》課程教學(xué)活動(dòng)當(dāng)中。此外還要充分地鼓勵(lì)學(xué)生們參與到一些省賽以及國(guó)賽當(dāng)中，確保學(xué)生們能夠以多途徑的方式來對(duì)這些比賽有所了解，有效地拓寬學(xué)生們的視野。此外在比賽的過程中能夠充分地激發(fā)學(xué)生們的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)，當(dāng)學(xué)生們的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)提高那么他們的學(xué)習(xí)積極性也會(huì)提高，最終使得《程序設(shè)計(jì)訓(xùn)練》課程教學(xué)能夠取得良好的效果。

五、結(jié)語

綜上所述，在“金課”導(dǎo)向下對(duì)《程序設(shè)計(jì)訓(xùn)練》課程進(jìn)行改革以及創(chuàng)新是提高學(xué)生們學(xué)習(xí)效果非常重要的一個(gè)措施，能夠?qū)W(xué)生們培養(yǎng)成全面發(fā)展的程序設(shè)計(jì)人才，進(jìn)而使得學(xué)生們?cè)谖磥砟軌蛴懈玫匕l(fā)展。