高職院校“程序設計”課程教學改革探析

覃曉康 盛雪豐

摘要:本文根據高職院校計算機教育課程體系的特點,用事實、客觀、具體的數據闡述了“程序設計”類課程在教學中存在的一些問題,從課程、學生、教學方式等方面探求分析了問題產生的原因,并且針對問題提出有關改革課程體系、教學模式、教學方式的一些辦法與措施。

關鍵詞:高職院校;程序設計;教學改革;相關性分析

中圖分類號:G642 文獻標識碼:B

計算機軟件(程序)是使計算機系統發揮強大功能的靈魂,掌握了程序設計就可以了解程序的運作方式,幫助解決軟件在使用中所出現的問題,因此,“程序設計”也就成為各高職院校絕大多數專業必學的一門技術基礎課。但是,由于課程本身概念抽象、不易記憶、枯燥無味,再加上高職學生生源復雜,綜合素質不一等因素,課程的教學效果并不理想。

本文所引用的數據來源于一所民辦性質的高職學院,雖不能以偏概全,卻也可以讓我們看到課程教學的一些現狀,促使我們對課程進行不斷地改革探索和調整。

1“程序設計”課程教學的現狀

早在1997年,教育部高教司發布的“155號文件”中,就明確提出了對大學生進行計算機教育的內容和目標,制定了非計算機專業三層次教育的思想模式。目前高職計算機教育也是遵循這一模式。全國高校計算機基礎教育研究會在“中國高職院校計算機教育課程體系2007”(CVC2007)中,將它描述為三個階段:第一階段面向各個專業的學生,課程為“信息技術應用基礎”;第二階段面向各大專業,側重服務于專業教學的程序設計類技術課程,如“高級程序設計語言”或“數據庫與程序設計”等;第三階段為應用于專業和職業的計算機技術課程。

在進入第二層次開始學習程序設計類技術課程時,各高職院校基本上還是沿襲傳統的教學模式:即用一種高級語言(如C、VB或者VFP)的書做教材,以這種語言自身的語句體系為脈絡展開教學,詳細地講解語句、語法甚至一些細節內容,學生學習一個語句就做一些與該語句有關的習題。學習過程中學生積極性低,難于動手,時常課程學完了可編程水平、分析解決實際問題的能力還是沒有得到提高,收獲甚微。并且,就課程本身的考核成績來說,也都不太理想,有時候教師不得不采用將考試成績“開平方根乘以10”的辦法來提高成績。

2009年春季學期,本人在開設的“從問題到程序”選修課里對來自于全院各專業的80名學生進行了摸底測試,并對其中剛剛學完C語言的08級相關專業50名學生的成績進行了統計與分析,其中最高分只有56分,平均分只有30.4分,可以說成績相當不理想。表1是某高職學院近三年來參加全國計算機等級二級考試(C、VB、VFP)的成績匯總表。

全國計算機等級考試是一門以掌握程序設計語言為內容的考試,考試方法簡單,題目愈出愈偏,難以真正體現出“程序設計”課程重實踐應用的特點,因而不能拿它作為衡量課程教學效果的標準。但正是由于它教考分離、統一標準的測試方式,卻能比較客觀地反映出一些問題。

雖然一所學校的成績不能代表整體教學的情況,但從這些較低的成績與通過率上還是反映出“程序設計”課程教學現狀的嚴峻形勢。

2產生問題的主要原因

2.1課程本身的問題

對于我們高職學生來說,難學的課程通常是諸如“數學”等概念抽象、邏輯性強的課程,像Photoshop等直觀形象的課程,教學效果較好。而程序設計類的課程,和數學一樣,幾乎都有自己的一套封閉的名詞術語和運行機制,其抽象的特征使課程既難教也難學。

學生學習C語言,一般在剛開始的“數據類型”、“運算符與表達式”時就出現了問題。“數的定長表示”、“變量”等與他們高中所學知識的相異,“數據類型”、“運算符”、“算法”等復雜抽象的概念與繁多的規則,使他們望而生畏。如果前面簡單的小程序寫不出做不對,學生對后面的內容就更無從下手,從而增加了挫折感,削弱了積極性,產生抵觸情緒及排斥心理,更有甚者放棄了對課程的學習。

2.2學生本身的問題

“數學、英語成績不好”是很多高職學生為學不好程序設計找出的理由。計算機科學是數學的一個分支,數學基礎好的人,能較容易地理解算法的精髓,并可能寫出時間與空間復雜度都有明顯改善的算法。但對于高職課程教學來講,強調的是入門,要求的只是學習基本的程序設計思想,逐步培養學生的算法思維,養成良好的編程習慣,因而對數學及英語的要求其實并不高。作者對上述選修課班級同學的高考成績與C語言摸底成績進行了相關性分析,如表2所示。

以上分析的樣本單位數為50,顯著性水平為5%時的相關系數臨界值為0.28,表明分析結果符合顯著性檢驗。

依照統計學上的相關性分析理論,表明“程序設計”課程成績與同學們的數學、英語成績關系并不大,而與能體現學習習慣及自覺性的總成績有顯著相關。較低的高考成績說明他們是應試教育的“失敗者”,入學時或多或少都存在著求知欲減弱、學習熱情降低的情況,甚至有部分同學還抱著來學校混幾年的思想;另外,剛剛從中學的應試教育進入到高職的應用型、技能型職業教育,許多學生對新的學習方式、方法都不知所措,就更加重了他們的失落、自卑、茫然、厭學等消極情緒。

2.3教學方式的問題

很多學生在初學程序設計的時候,不能足夠重視編程實踐,在看懂了書上例題做了幾道習題后,就以為掌握了相關知識。其實對于程序設計入門來說,最重要的是逐步培養用程序設計語言思考和表達的能力。對于這一點的缺失,我們教師的教育和教學方法也難辭其咎。很多教師在“程序設計”教學時多以教授語法為主,就題解題編程的現象普遍存在,沒有引導學生如何合理規范地使用語言,更重要的是沒有教授學生學習程序設計的一些原理,沒有告訴他們判斷程序實現優劣的正確標準。這些問題不僅僅是一名教師的教學水平問題,同時也是一所學校的教育制度與教育理念的問題。此外,也確實有一些老師自身的程序設計水平有限,自己也只知道一些語法,只會寫應付書本習題的代碼,難以引導學生認識和追求真正的程序設計。

3解決的辦法與措施

3.1分模塊教學,改革“程序設計”課程體系

就像譚浩強教授在《C程序設計》里所定義的那樣,程序是由算法、數據結構、程序設計方法與語言工具和環境4個部分所組成,我們的“程序設計”課程教學也應包括這4個方面的內容。但是,“程序設計”課程一般只有64學時,并還有逐步減少的趨勢。對于高職院校來說,要在這64學時內保質保量地完成教學任務是非常困難的,并且效果也難以保證。因而我們應改革現有教學體系,將其內容按模塊進行劃分,分階段實施,以提高課程的教學質量。

不管“程序設計”課程選用什么樣的計算機語言,我們都可以將它分為3個模塊,第一個模塊可稱為“程序設計語言基礎”大模塊,主要包括程序設計語言的基本概念、基本要素(如變量、數據類型、表達式、語句與控制結構、程序書寫規范等)以及輸入/輸出格式等內容;第二個模塊是程序設計語言的主體(如函數、數組、指針等);第三個模塊是程序設計應用,主要為綜合編程實訓及高級編程應用(如結構體、共用體等)。在教學時,3個模塊可以分為三個階段來實施。第一個階段在大一上的后半學期開設“程序設計基礎”課程,教學內容可選用簡化的C語言作為“過程設計語言(PDL)”,精簡第一模塊的內容,增加程序設計思想、編程方法等內容,教學時淡化語言本體,強調程序設計思想的學習,使學生快速建立程序設計的基本概念,培養學生的基本程序設計能力,了解程序設計語言的作用和差異,養成良好編程習慣;第二階段就是以某種高級語言為主體的“程序設計”課程,教學重點為第二模塊的內容,時間在大一下學期;第三階段就是以第三個模塊為主要內容的項目程序設計綜合實訓,可安排在大二上學期用一周的時間完成。

3.2把握課程特點,改革傳統教學模式

“程序設計”是一門有著自己鮮明特點的課程,它強調邏輯分析,注重創造和靈活的表達,實踐性非常強。傳統教學模式是按照“提出概念——解釋概念——舉例說明”三部曲來進行的。高職教育的特點決定了計算機教育應當以應用為主、理論為輔。如過分強調語法規則只會將高職學生帶入歧途,這樣的教學結果往往是學生寫程序時不知如何下手。因而,我們必須把握課程自身及教學對象的特點,改革傳統教育模式,采取“提出問題——解決問題——歸納提高”的新三部曲,直接面向應用,按應用需要組織課程,從問題的需求引導知識的講授,讓學生了解從“問題”到“程序”的漸進轉化過程,使學生由被動接受變主動學習,充分發揮主觀能動性,實現我們的教學目標。

3.3采用案例教學,改變傳統教學方式

傳統教學方法所采用的“先理論,后實際;先抽象,后具體”教學方式,加重了概念抽象復雜、內容枯燥乏味的“程序設計”課程學習難度。計算機語言并不是不強調概念,但過分強調只能起到事倍功半的作用。現代學生的感性接受能力一般都很強,因此我們可采用案例教學,改變傳統教育方式,實施“先實際,后理論;先具體,后抽象;先個別,后一般”的新教學方式,這是符合課程教學特點和高職學生認知規律的。

事實上,絕大多數的“程序設計”概念與知識都是要用到程序中去的,因而我們可以用程序去演示這些知識點的作用和含義,就像我們做物理試驗去演示一個物理現象一樣,“程序設計”課程的教學就會由抽象變得形象,促進學生理解與掌握。在選擇編程實例時,也應注重題目的趣味性,將“窮舉算法”、“多重循環”、“回推遞歸”等理論知識溶入所舉的趣味性案例中。還應鼓勵學生在生活、學習中自己找題來做,適時開設小課題研究、征集一些各學科應用計算機解決的典型案例。充分激發他們的好奇心和熱情,將學到的理論知識和現實生活實際問題緊密結合,達到學以致用的目的,增加他們的成就感,提高他們的學習興趣。

4結語

“程序設計”課程教學是一個廣泛而深遠的工作,對計算機教育工作者來說,它是值得不斷探討的課題。我們應從高職教育的特點入手,以職業需求為目標,制定確實可行的培養方案,以學生為中心,按模塊分階段循序漸進地組織教學。在實施過程中,采用案例教學方式,加大實踐教育環節,注重學生自信心及獨立思維能力的培養,從而提高課程教學質量。

參考文獻:

[1] 中國高等職業院校計算機教育改革課題研究組. 中國高職院校計算機教育課程體系2007[M]. 北京:中國鐵道出版社,2007.

[2] 黃良文,陳仁恩. 統計學原理[M]. 北京:中央廣播電視大學出版社,2006.