基于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的程序設(shè)計能力培養(yǎng)模式探究

摘要:本文針對當(dāng)前我國計算機專業(yè)學(xué)生編程能力普遍較弱這一問題,對程序設(shè)計課程進(jìn)行大膽改革,提出了一種全新的基于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的以任務(wù)驅(qū)動為核心的編程能力培養(yǎng)模式。該模式中,學(xué)生是絕對主體,教師是引導(dǎo)者和輔助者,基礎(chǔ)知識由學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)自學(xué),教師在課堂上以大量的任務(wù)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實踐。使用這種模式能顯著提高學(xué)生的編程能力,從根本上改變學(xué)生懼怕上機實踐的狀況。

關(guān)鍵詞:網(wǎng)絡(luò)教學(xué);任務(wù)驅(qū)動;程序設(shè)計能力

中圖分類號:G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

1程序設(shè)計能力培養(yǎng)的現(xiàn)狀與存在的問題

程序設(shè)計能力在計算機學(xué)科知識體系結(jié)構(gòu)中具有核心位置,對計算機專業(yè)的學(xué)生來說,他們不僅應(yīng)該具備這種職業(yè)技能,它也是學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程所應(yīng)具有的基本能力。目前我國高校計算機專業(yè)在培養(yǎng)學(xué)生的編程能力上存在很多問題。第一,各門課程相互獨立,沒有從整體上進(jìn)行良好的規(guī)劃和安排,各自的培養(yǎng)目標(biāo)和任務(wù)不明確,因此,每門程序設(shè)計課程都從講解最基本的語法開始,把有限的時間浪費在不必要的重復(fù)上。第二,教學(xué)重點沒有放在編程能力的培養(yǎng)上。教師通常按照一本教材,將上面的知識點一一給學(xué)生進(jìn)行講授,由于課時有限,課程結(jié)束時,學(xué)生學(xué)到的僅僅是程序設(shè)計語言的基本語法,而真正的編程能力卻沒有得到培養(yǎng)。第三,學(xué)生成績考評通常以期末筆試試卷成績?yōu)橹?在這種成績評定模式下,學(xué)生把大量時間浪費在對語法的死記硬背上,更加抑制了學(xué)生編程能力的形成。第四,在教學(xué)中教師處于絕對主導(dǎo)地位,學(xué)生只是被動地接受,不能充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性。由于實際教學(xué)中存在的這種種問題,造成的直接后果就是大部分學(xué)生沒有真正具備基本的編程能力,“成績好”的學(xué)生并不意味著具有優(yōu)秀的編程能力。從以上分析我們已經(jīng)看到,要使學(xué)生真正具備高水平的編程能力,在教學(xué)模式和教學(xué)方法上必須進(jìn)行大膽的改變。為此,我們提出了一種全新的程序教學(xué)模式——基于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的程序設(shè)計能力培養(yǎng)模式。

2基于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的程序設(shè)計能力培養(yǎng)模式

2.1編程能力培養(yǎng)相關(guān)課程的整體規(guī)劃

首先,作為教師我們要分清程序設(shè)計語言的教學(xué)和程序設(shè)計能力的培養(yǎng)是完全不同的。程序設(shè)計能力的培養(yǎng)需要若干門程序設(shè)計語言以及其他計算機專業(yè)課程的相互配合,程序設(shè)計能力的形成是一個循序漸進(jìn),各種計算機專業(yè)只是相互融會貫通的過程。要使學(xué)生獲得高水平的編程能力不是簡單的一蹴而就的過程,不是一個教師或一門課程就能辦到的。對此我們必須有充分的認(rèn)識,從整體上做好編程能力培養(yǎng)的各課程的整體規(guī)劃,使各課程緊密配合,共同完成培養(yǎng)編程能力的目標(biāo)。

整個學(xué)院要以培養(yǎng)編程能力為核心,重新安排各相關(guān)課程的順序、應(yīng)完成的目標(biāo)和任務(wù)。(1)將編程課程劃分為連續(xù)相關(guān)的三個階段,分別是基礎(chǔ)編程、編程提高、綜合編程。這樣的課程規(guī)劃和傳統(tǒng)的基本是相似的,問題的關(guān)鍵是我們必須使各部分緊密配合。(2)將學(xué)生應(yīng)該掌握的所有知識和能力進(jìn)行劃分,為每一階段確定明確的目標(biāo)和任務(wù)。(3)按照階段目標(biāo)和任務(wù)的劃分重新編寫教程,避免無謂的重復(fù),使各階段有效配合,編寫合適的教程是我們的重點和難點。(4)為每一階段建立明確的達(dá)標(biāo)點,學(xué)生只有在該階段達(dá)標(biāo)的情況下,才能進(jìn)入下一階段的學(xué)習(xí)。(5)成立專門的編程能力培養(yǎng)教研室,組織教師以培養(yǎng)學(xué)生編程能力為中心相互配合,相互交流,而不是各自為戰(zhàn)。

2.2基于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的程序設(shè)計能力培養(yǎng)

進(jìn)行了整體的規(guī)劃之后,我們應(yīng)該如何有效地完成各階段的教學(xué)呢?傳統(tǒng)的方法是課堂講授加上機實驗,結(jié)果表明這種方式?jīng)]有取得好的效果。由于程序設(shè)計課程和我們傳統(tǒng)的理工科課程有著很大的不同,它非常強調(diào)實踐,實踐越多效果越好,只掌握理論不進(jìn)行實踐,可以說根本不能培養(yǎng)出編程能力。如果我們?nèi)允褂谜n堂講授加實驗的老模式,再加上課時的限制,結(jié)果必然是導(dǎo)致學(xué)生重理論、輕實踐。所以,我們必須進(jìn)行徹底的大膽的改革。我們提出了如下措施。

(1) 學(xué)生通過視頻課件自學(xué)基礎(chǔ)知識。程序設(shè)計課程的理論比較簡單,難點是上機操作和學(xué)生運用知識去創(chuàng)造性地解決問題。在教學(xué)實踐中我們也經(jīng)常聽到學(xué)生反映上課都聽懂了,老師講過的例子也都沒問題,可讓自己去編寫調(diào)試一個簡單的程序往往做不出結(jié)果。傳統(tǒng)模式中教師將大量的時間用在學(xué)生比較容易理解的語法上,當(dāng)然也就沒有時間對學(xué)生進(jìn)行真正的編程能力和上機操作的培養(yǎng)。學(xué)生自學(xué)基礎(chǔ)知識,一方面可以培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力,另一方面可將節(jié)約下來的寶貴的課堂時間用于上機實踐。

(2) 采取真正以學(xué)生為主體的任務(wù)驅(qū)動式學(xué)習(xí)。首先將課程內(nèi)容劃分為幾個階段,每一階段包含相關(guān)的若干知識點,經(jīng)過精心設(shè)計將知識點融入到系列任務(wù)之中,讓學(xué)生通過完成任務(wù)掌握知識培養(yǎng)能力。例如對循環(huán)知識點的學(xué)習(xí),教師可設(shè)計若干個任務(wù),其中第一個任務(wù)給出設(shè)計過程及代碼,第二個給出設(shè)計過程,第三個只給出問題描述,這三個任務(wù)要求學(xué)生必須完成,再給出若干難度遞增的任務(wù)讓學(xué)生選做。每一階段的所有知識點全部學(xué)習(xí)完成之后,再為該階段設(shè)計幾個較為復(fù)雜的綜合性任務(wù)。整個課程學(xué)習(xí)完之后,對學(xué)生進(jìn)行分組,要求每組必須完成一個綜合性的項目。

(3) 培養(yǎng)扎實過硬的上機調(diào)試糾錯能力。學(xué)生覺得編程難主要有兩方面的原因:一是沒有形成解決問題所需的良好的邏輯思維能力,二是覺得上機調(diào)試糾錯難。特別是調(diào)試糾錯成了學(xué)生學(xué)習(xí)編程的一道難于逾越的鴻溝,作為教師有責(zé)任為學(xué)生搭建一座通向彼岸的橋梁。根據(jù)以往的教學(xué)經(jīng)驗,學(xué)生在上機過程中會遇到許多共性的問題,如果我們能將為學(xué)生解決問題的過程公開在所有學(xué)生面前,一定可以起到事半功倍的效果。為此,我們可在實驗室中配備一臺投影儀,將正在問問題學(xué)生的電腦屏幕投影在大屏幕上,這樣教師的解答便可讓所有關(guān)心此問題的學(xué)生知曉。通過這種方式,肯定能有效提高所有學(xué)生的調(diào)試糾錯能力,從而為編程能力的形成奠定堅實的基礎(chǔ)。

(4) 充分實現(xiàn)教師與學(xué)生,學(xué)生與學(xué)生之間的交流互動。教師通過指導(dǎo)學(xué)生上機的過程實現(xiàn)了與學(xué)生的充分交流,還可以通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)中的答疑系統(tǒng)、論壇等與學(xué)生進(jìn)行更深入的交流。這種充分的交流是傳統(tǒng)課堂教授方式所難以達(dá)到的,在此基礎(chǔ)上,教師可階段性地總結(jié)學(xué)生存在的問題,并進(jìn)行重點講解。教師的這種有針對性的講解,往往能得到學(xué)生的高度關(guān)注,從而獲得非常好的教學(xué)效果。

(5) 成績評定充分重視實踐。要使學(xué)生真正重視上機實踐,必須改變傳統(tǒng)的重理論輕實踐的考試方式。學(xué)生的最終成績可由三部分組成,一部分是平時成績,一部分是期末考試成績,一部分是綜合項目成績。平時成績由教師根據(jù)學(xué)生的出席情況和任務(wù)完成情況打分;期末考試采用在線考試,試題包含理論部分和編程實踐部分;綜合項目分由學(xué)生所在小組的項目得分和小組內(nèi)成員的打分綜合評定。

(6) 支撐環(huán)境的建設(shè)。首先是網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)的建設(shè),要求系統(tǒng)具備視頻課件、Powerpoint課件、各種參考資料、答疑系統(tǒng)、網(wǎng)上論壇等功能;其次是實驗室的建設(shè),除了配備投影儀外,還應(yīng)將所有電腦建設(shè)成為可由教師集中控制的智能化的網(wǎng)絡(luò)教室,這是值得進(jìn)一步研究的課題。

2.3在其他課程中延伸編程能力的培養(yǎng)

具備基本的編程能力是后續(xù)課程如操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等的基礎(chǔ),同時這些后續(xù)課程的學(xué)習(xí)又可以促進(jìn)編程能力的提高。為每一課程設(shè)計一個綜合性的大作業(yè),既能加深對該課程的理解,又能進(jìn)一步提高學(xué)生的編程能力。但是單憑教授該課程的教師指導(dǎo)學(xué)生完成大作業(yè),肯定會心有余而力不足。所以,學(xué)院應(yīng)該為這些課程配備若干名經(jīng)驗豐富的指導(dǎo)教師。

編程的精髓在于實踐,學(xué)生通過完成大量的任務(wù)和若干個項目,一定能在大量的實踐中逐步形成扎實的編程功底。

3總結(jié)

為了解決計算機專業(yè)學(xué)生編程能力普遍較弱的問題,在我院軟件工程專業(yè)教學(xué)模式的基礎(chǔ)上,通過深入地研究,我們提出了基于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的以任務(wù)驅(qū)動為核心的編程能力培養(yǎng)模式。在這種教學(xué)模式中,能充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,學(xué)生是真正的主體,教師只是一個引導(dǎo)者;以培養(yǎng)學(xué)生的編程能力為中心,強調(diào)通過大量的編程實踐在潛移默化中逐步形成扎實的編程基本功;這種模式注重編程能力培養(yǎng)的連續(xù)性,認(rèn)為編程能力的培養(yǎng)不僅要依靠程序設(shè)計課程,還要在其他專業(yè)課程的學(xué)習(xí)中不斷得到加強和提高。

在實際教學(xué)中,我們用此種模式對部分學(xué)生進(jìn)行教學(xué),實踐證明這種模式對學(xué)生編程能力的形成有良好的效果。這種模式對提高學(xué)生的編程能力有較強的現(xiàn)實指導(dǎo)意義,但是它還存在著不足和需要改進(jìn)的地方。例如,連貫的相互配合的教程的編寫,建設(shè)智能化的網(wǎng)絡(luò)實驗室,教師隊伍的組織和管理都是值得我們繼續(xù)深入研究的問題。在以后的教學(xué)中,我們還會不斷探索,繼續(xù)豐富完善這種模式,使之能夠為我國的軟件行業(yè)培養(yǎng)出具有過硬編程能力的人才作出貢獻(xiàn)。

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To Explore the Programming-Capability-Building Mode Based on Web-Teaching

SHU Lan-ying

(School of Computer Science, China West Normal University, Nanchong, Sichuan 637002, China)

Abstract: At present, the programming capability of students in computer science is poor in our country, so we made bold reforms in programming course, and we put forward a new programming–capability-building mode which is based on web-teaching and its core is task-driven. In this mode, student is body, teacher is only a instructor. The student study basic knowledge use web-teaching system by themselves, and the teacher instructs students making practice through a wealth of tasks in class time. It can enhance the students programming-capability effectively and change the situation that the student is afraid of practice by use this mode.

Key words: Web-teaching; task-driven; programming-ability