應用型本科院校程序設計類實驗教學探索
——以安徽科技學院為例

趙海燕，王傳安，葛 華

(1.安徽科技學院 理學院，安徽 鳳陽 233100；2.江蘇大學 計算機科學與工通信工程學院，江蘇 鎮江 212013)

隨著計算機應用的普及與深入，程序設計類課程在高校已經成為一門必修課.掌握一門程序設計語言已經成為大學素質教育和計算機基礎教育的一部分.其中C語言因其強大的功能和特點成為國際上廣泛流行的、很有發展前途的計算機高級語言.同時C語言又是非常適合教學的高級語言.它適合于作為系統描述語言，既用來寫系統軟件，也可用來寫應用軟件.

1 改革的必要性

應用型人才的培養應該是應用型本科院校工作的著力點所在，緊緊抓住“應用性”的特點，傳授理論基礎知識的同時，注重培養學生的實踐動手能力、實踐創新能力等.而在傳統的程序設計實驗課中，學生的實驗基本上屬于驗證性實驗，教師和學生的任務僅僅局限于一些已有程序的驗證上，只是對程序的一個簡單“搬家”，即從教材上搬到計算機上.學生在整個的實驗過程中并沒有主動去獨立思考、發現問題、提出建設性的實驗方案、動手探索結論等，這種實驗教學不利于學生實踐動手能力、實踐創新能力的培養，另外在傳統的實驗教學中，學生之間缺乏互動性、協作性.

我校是2009年由一般普通本科院校轉型為應用型本科院校，隨之而來的是一系列的教學改革.在充分結合社會需求和“應用型”人才培養目標及特點的基礎上，總結多年的教學經驗，對計算機程序設計語言實驗教學進行了深入改革.堅持實驗教學與理論教學同等重要的基礎上，強化實驗教學改革，不再把實驗教學僅僅作為理論教學的補充與擴展，而是作為單獨的課程體系進行建設.實驗教學應以“面向應用”為導向，以解決實際問題為內容.在實驗教學改革的過程中，逐步降低驗證性實驗的比重，變學生被動學習為主動動手練習，教師在整個實驗的過程中參與指導與監控，培養學生各方面能力，并有效調動學生學習的積極性.

2 改革的措施

2.1 制定實驗計劃，編寫個性化的實驗指導材料

根據計算機程序設計語言教學大綱和實驗大綱的要求，結合應用型人才培養的特點，制定詳細的、規范的實驗計劃，編寫相應的實驗指導材料，并在實驗指導材料中注明每次實驗的要求，以及通過本次實驗要達到的目的.在實驗教學內容的安排上，堅持操作性、實用性、開拓性和趣味性的原則，根據不同專業的個性教學特點以及學生自身的知識水平，設置了針對性較強的分級實驗內容[1].即根據專業設置不同的實驗內容，相同專業制定不同的實驗教學目標，同時注明哪些實驗是學生在實驗課上必須掌握的，哪些實驗是學生可以選做的，甚至是可以留有余地，讓學生在某些指定的框架下自己制定實驗.實驗教學內容的進度安排上應循序漸進，即先基礎、簡單、局部，后提高、復雜和整體，引導學生系統地掌握本課程的基礎知識和程序設計方法.在實驗內容的編排上，注意驗證性、設計性和綜合性實驗的比例，在保證驗證原理，加深并鞏固對理論知識理解的基礎上，對驗證性實驗進行精選、合并，減少驗證性實驗項目，增加設計性和綜合性實驗項目.

以我校“C語言程序設計”課程為例，我校計算機公共教學部C語言課題組總結多年來在計算機程序設計語言教學實踐中積累的豐富經驗，通過到兄弟院校調研考察，并在查閱大量資料的基礎上，又經過多次研討、修改，最后課題組共同編寫了《C語言程序設計指導書》.該教材包含了十二個實驗項目，其中前十個實驗項目，每個實驗項目中都有必做部分、選做部分和興趣、能力提高部分；最后兩個是綜合實驗，讓學生綜合本課程的知識，完成一個小系統的設計與開發.該教材已經在我校連續使用三年，在使用的過程中，我們及時聽取學生反饋的意見或建議，并根據實際應用逐步充實實驗內容，以激發學生參與實驗的興趣，收到了很好的效果.

2.2 實驗課時安排(科學安排實驗課時間)

計算機程序設計語言是一門實踐性很強的課程，要求學生有很強的動手能力和分析能力.而每次實驗必須要有一定的理論基礎，所以在每次上實驗課之前，一定要讓學生掌握相應的理論知識.這就要求在排課的時候，注意兩方面：一是理論與實驗的課時安排；二是理論課與實驗課之間的銜接.以我校C語言程序設計為例，總課時為72學時，理論48學時，實驗24學時.一周安排兩次理論課和一次實驗課，理論課的安排一般是從第一周開始的，但實驗課是在第二周開始的，即兩次理論課過后，上一次實驗課.理論教學和實踐教學在內容安排上同步，有利于學生及時掌握所學的知識，避免了部分學生由于理論教學和實踐教學不同步而造成知識混淆的現象.在實驗課內的時間安排上要科學合理.雖然在計算機程序設計語言的實驗教學過程中，學生是上機操作的主體，但不是實驗教學的全部，絕不能對學生的上機實驗進行“放羊式”管理[2].在實驗教學過程中，實驗教師應監控整個實驗教學過程，注重學生之間的相互交流和相互學習，當發現具有創意的實驗時，就應該及時通過網絡推薦給其他同學學習，或由學生本人或教師通過多媒體廣播教學軟件演示給學生，讓其他同學給予評論和提出改進方法，促使封閉學習向開放學習、協作學習的轉換.

2.3 教學資源建設與構建基于校園網的自主學習平臺(構建自住型立體化的實驗教學平臺)

傳統的實驗教學模式中，一般是由學生提交的實驗報告評判學生的實驗成績.而實驗報告的書寫一般都是在實驗課后完成，沒有教師參與，往往無法防范學生通過抄襲蒙混過關，最終影響成績評定的公平性；由于每次要較長的時間書寫實驗報告，給學生無形中增加了負擔，使部分學生產生了抵觸情緒，不利于調動學生學習的積極性，從而不利于實踐教學效果的提高.基于以上原因，我們學校自主研究開發了計算機程序設計實驗教學管理系統.該系統是通過構建全方位、立體化的學習內容、學習資源和學習手段，為學生在教師指導下的實驗學習提供了有利的學習環境，從而有利于培養學生的實踐能力、創新精神、協作以及解決實際問題的能力[3].這是一種全新的實驗教學模式，它強調實驗教學的重要性，體現計算機程序設計語言教學以應用為主的特點，對培養學生的上機動手能力和分析問題的能力以及知識綜合運用能力等具有重要的意義.

以我校C語言程序設計課程為例，詳細介紹該實驗教學管理系統.C語言在線實驗教學管理系統除了滿足學生能正常的實驗之外，還提供了豐富的學習資料，提供了同學之間或師生之間的交流.

其主要功能模塊包括：①后臺管理模塊.該模塊只對管理員和實驗教師開放，管理員可以對實驗項目進行添加，刪除，編輯，審核、刪除已注冊的用戶及資源的更新等操作.實驗教師可以對學生提交的實驗和作業進行在線評閱.后臺主要管理模塊如圖1所示.

②前臺管理模塊.該模塊對所有在校學生免費開放，用戶需要注冊之后，方可登錄實驗平臺.為了便于管理和使用，學生注冊必須用自己的學號作為賬號，同時必須設有六位以上的密碼，并且在注冊時選擇自己的姓名、性別、專業、年級以及所在班級等必要信息.學生注冊后，就可以登錄實驗教學學習平臺.先選擇自己的實驗教師，然后再選擇相應實驗課的實驗項目，進行實驗操作.做完之后，在線提交，提交過后，系統會反饋相應的提交信息.可以多次提交，以最后一次為準.前臺主要功能模塊如圖2所示.

圖1 實驗教學管理系統后臺

圖2 實驗教學管理系統前臺

圖3 學生登錄界面

圖4 學生在線提交系統主界面

圖5 提交實驗后自動生成的信息界面

圖6 教師在線評閱界面

學生在上第一次實驗課時，在實驗教師的指導下完成注冊.每次上實驗課，首先登錄該系統查看實驗目的、內容及注意事項，然后就可以依照上面的要求進行實驗.每做完一題，就可以利用學生在線提交系統進行提交，提交過后并有相應的信息返回.實驗教師登錄教師在線評閱系統就可以對學生提交的實驗進行在線評閱.登錄主界面如圖3，學生在線提交系統如圖4，提交信息的返回如圖5，教師在線評閱界面如圖6.

實施課內外一體化的實驗教學模式.基于校園網的實驗教學系統給出了每次實驗項目的要求、內容等詳細信息.實驗目的明確、任務清楚，這樣不僅很好地控制了學生在實驗教學中無事可做，玩游戲等不良現象，更重要的是培養了學生限時編程和調試程序的良好習慣，從而提高了學生利用計算機進行自主學習和解決問題的能力.在實驗學習的過程中，學生在掌握了為完成一個任務而需要的各方面的知識和技巧的同時，不斷獲得成就感，求知欲望增強，形成了感知心智活動的良性循環，從而培養出獨立探索、勇于開拓進取的自學能力[4].

基于校園網的實驗教學系統，很好的彌補了課外實驗教學的不足，提供了實驗教學內外一體化的平臺，使課內外渾然一體.由于每個學生都具有不同的基礎、認知能力、認知水平等個性化因素，因此就會有部分學生在實驗課上的網絡實驗學習中完成不了任務，或者有的學生由于特殊原因請假缺席了實驗課.如果是在傳統的實驗教學模式下，學生就有很大可能完成不了本次的實驗內容，或者由于請假而根本沒有做本次實驗，又因為前后知識的聯系很強，久而久之學生就會產生厭學情緒，喪失了學習的興趣和積極性.但是在基于校園網的實驗教學系統中，學生可以在課堂之外通過網絡去完成課堂上沒有完成的任務，給學生提供了很好的課外實驗

的機會.同時增加了學生上機實踐機會和教師在課外進行教學指導和答疑的時間，學生則能更好的應用和鞏固所學內容，這對教學質量的提高起到了很大的促進作用[5].

2.4 采用協作學習的方式，開展課外實踐活動，提高學生實踐與創新能力

由于程序設計類課程的實驗學時數較少，時間上不允許每位學生都能完成一個大型復雜的程序設計，因此可以采用協作學習的方式進行[6].以班級為單位，把學生分成若干小組，小組中成員的水平層次要合理搭配，學習任務由小組成員協作共同完成.另外，還可以在教師指導下開展一些課外實踐活動，鼓勵學生參加各種專業技術資格和水平考試，輔導學生參加各種編程競賽，將理論和實踐相結合，提高學生分析與解決問題的綜合能力.在協作學習和參與實踐活動的過程中，學生之間能相互啟發、相互促進，有效調動學生之間交流的積極性，增強對程序設計語言的認知興趣和團隊協作精神，進一步激發學生的學習興趣和探索問題的熱情，提高學生的實踐與創新能力.

3 結語

本文通過深入分析計算機程序設計語言的實驗教學過程中產生問題的原因，從實驗教材編寫、學時安排、教學手段以及實踐教學平臺制定等多個方面對該課程的實驗教學改革進行了較為深入的研究和探討.以上改革措施在我校的2009和2010級的理工科專業的學生中進行了嘗試.實踐表明，通過以上改革，基本上杜絕了學生缺席、遲到和早退現象；教師和學生的重視程度都有所增加，實驗更加認真；提高了學生的學習興趣，培養了學生的編程能力和程序設計思維能力，真正實現了在實驗教學中培養學生分析問題與解決問題的能力、獨立自主的能力、合作與交流的能力、改革與創新的能力，有效地提高了該課程的實驗教學質量.

計算機程序設計語言課程的實驗教學改革是一項復雜的系統工程.隨著計算機技術的發展和社會對應用型人才的需求，應用型本科院校的計算機程序設計語言的實驗教學又會有新的需求和特點.只有主動適應新形勢和新要求，大膽探索計算機程序設計語言實踐動手能力培養的教學手段和方法，建立健全符合應用型本科院校自身實際和體現自身特色的計算機程序設計語言實驗教學體系，才能培養出具有應用型本科院校鮮明特色的高級應用型人才.

參考文獻：

[1]王宇英.C語言程序設計實驗分級教學改革探索[J].新西部，2010(6):202-203.

[2]陳靜.C語言程序設計實驗教學改革初探[J].阜陽師范學院學報，2008，25(4):83-85.

[3]劉志海.C語言在線學習系統設計和實現[J].計算機與數字工程，2011，39(6):177-180.

[4]侯建花，等.“C語言程序設計”實驗教學的改革與實踐[J].計算機教育，2010(1):114-115.

[5]付沙，等.計算機程序設計類課程實驗教學改革與研究[J].計算機時代，2010(4):56-58.

[6]蔡曉麗，等.計算機C語言實驗教學改革探討[J].電腦知識與技術，2010，6(15):4191-4192.