高校計算機綜合實踐教學中存在的問題及對策?

袁靜 李忠 王薇

摘 要：考察當前高校計算機專業的綜合實踐教學的現狀，分析綜合實踐教學過程中的問題，分別從實踐教學內容、教學方法和考核方式三個層面對程序設計課程的綜合實踐教學進行改革，增強實踐教學內容的系統性，提高教學方法的層次性增加考核方式的多元性，通過實踐證明程序設計課程的綜合實踐教學改革的實施取得了一定的教學效果。

關鍵詞：計算機專業 綜合實踐 教學改革 教學效果

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）10（a）-0179-02

2010年7月，九所知名高校在西安交通大學舉辦了“C9高校聯盟計算機基礎課程研討會”，發表了“C9高校聯盟計算機基礎教學發展戰略聯合聲明”。核心要點強調“需要把培養學生的‘計算思維能力作為計算機基礎教學的核心任務”[1] 。“計算思維”是運用計算機科學的基本概念進行問題求解、系統設計以及人類行為理解。其本質是抽象和自動化。通俗的講，計算思維是應用計算機解決實際問題的方式。這與計算機的綜合教學實踐內容和目標相吻合。

計算機綜合實踐教學，是在高等數學等基礎數學學科、程序設計課程等課堂教學活動結束后開展的綜合實踐教學活動，其目標是提高學生應用程序設計方法解決實際問題的能力。其意義是助于提高專業思想的形成，順應當前以“計算思維”為計算機教育核心目標的新的教育浪潮。

應用程序設計方法解決問題的過程包括：分析實際問題、建立數學模型、設計算法、編寫程序代碼、上機計算。其中，前三步為建模環節，側重于問題求解的方法；后兩步為求解環節，側重于采用某一種程序設計語言，將算法表達給某計算機。這些是計算機科學技術教育的重要內容，同時與計算思維涵蓋的主要內容相符。

基于此，提出計算機專業綜合實踐教學改革，并從教學內容、教學方式、考核方法等三個層面分布進行討論，并開展多元化改革試點活動，取得一定的效果。

1 計算機綜合實踐教學問題

計算機綜合實踐教學在教學內容、教學方式、考核方式等等方面都取得了巨大的進步，但仍然存在一些影響綜合實踐教學效果的問題。主要體現在以下幾個方面。

（1）學生缺乏學習的動力和積極性，容易被困難嚇倒，程序設計類課程理論性、專業性和實踐性較強，對學生數學和英語的要求較高。

（2）程序設計課程的綜合實踐教學內容不夠新穎，通常的實踐內容是xxx管理系統的設計與實現，且互聯網上存在大量的類似內容的抄襲源；且實踐內容與前序的數學基礎課程和后續的實際應用課程之間的系統關系較差，綜合性較差；課程設計與設計型綜合型實驗難度界限劃分不明，層次模糊，未能達到預期效果。

（3）高等數學、線性代數和概率論等課程具有高度抽象的特點，又由于其教學過程中側重于嚴密的推理和邏輯證明，使得學生缺失了對數學應用價值的感知最終失去學習的興趣。

（4）程序設計課程的單元實驗多以驗證性實驗為主，經常是對教材上已有的代碼實例編輯、調試，幾乎淪為打字練習課，使得學生對基礎知識的掌握均難以到位。

（5）程序設計課程的綜合實踐的教學方式不適合初學者。

（6）考核方式較單一，通常以學生的課堂表現和實踐任務完成情況評定學生的成績。這種考核方式的考核內容不夠全面，對于存在抄襲行為學生難以給與合理的評定。

2 計算機綜合實踐教學改革

基于計算機綜合實踐教學過程中的問題，提出計算機綜合實踐教學改革方案，其內容包括教學內容改革、教學方法的改革、考核方式的改革等。以下將根據上述問題分別給出綜合實踐的改革方案。

2.1 實踐教學內容改革

該節主要闡述綜合實踐教學內容的改革，分析上述問題1和2所突出的學生出現畏難心理的原因是無法從邏輯思維空間到現實客觀世界的轉換。因此，在制定綜合實踐內容時，針對基礎的數學問題，給出形象的幾何涵義或者物理涵義，以幫助學生感知邏輯空間與現實客觀空間的相互映射的過程。綜合實踐教學改革內容如表1所示，列“數學內容”是計算機科學與技術專業的學生所學的基礎的數學內容；這部分內容在高等數學的教學環節中的特點是高級抽象；列“幾何涵義或物理涵義簡介（客觀世界）”進一步形象化給出高級抽象所對應的客觀世界；列“基于程序設計語言的單元實踐部分”的內容是從計算機的角度出發確定求解相關數學問題的算法，該部分給出了求解高級抽象問題的算法，較“數學內容”更具體一些；列“基于程序設計語言的綜合實踐”內容涉及到的是完整的數學應用案例，該內容較“基于程序設計語言的單元實踐部分”更形象，感知力更強。列“程序設計語言的主要內容”，是從操作層面，如何將計算方法給出的算法表達給計算機并進行實現所涉及的編程方面的知識點。

上述問題4所涉及的實踐內容陳舊，過程層次不清晰，指的是在實踐教學內容不系統、不新穎，且沒有突顯教學的遞進的過程。因此為了使得綜合實踐更加系統，綜合性更強，增加了“基于程序設計語言的單元實踐部分”內容和“基于程序設計語言的綜合實踐”內容。

2.2 實踐教學方法的改革

問題3所提及的“驗證”式的程序設計課程的實踐環節與問題4所提及的“設計”式的程序設計課程的實踐環節均不太綜合實踐教學。“驗證式”容易使學生產生課本依賴心理，失去學習興趣；“設計”式容易打擊學生的自信心產生畏難心理，并厭學。所謂“調試”式指的是將有錯誤的源碼發給學生，請學生在一定的時間內調試出程序的錯誤出現在什么地方，并進行正確的修改；學生在沒有任何依賴且又有一定希望的情景下，積極閱讀程序，積累程序經驗；進而為設計程序打下堅實的基礎。圖1為防災科技學院2012級計算機科學與技術專業的學生在暑期C語言程序設計課程的綜合實踐教學的調查數據（32位學生），其中2/3的學生認為“調試”更有助于提升編程能力。

2.3 綜合實踐教學考核方式的改革

綜合實踐教學的內容和教學方式的多樣化決定了其考核環節的多元性，本著公平、公正的理念，其考核方案如下：學生的考勤成績占總成績的10%，學生每堂課結束后提交實驗報告，根據報告和任務的完成情況給出單元成績，該部分成績占總成績的50%，綜合實踐結束后，組織答辯，答辯成績占30%，實踐結束后的綜合的實踐報告占10%。考核環節更側重于學生的學習態度、是否存在抄襲、學生技能的提高等方面。因此，2012級計算機科學與技術的綜合實踐教學開展期間，學生的主動性和積極性得到了較大地激發。

3 計算機綜合實踐教學效果

綜合實踐教學改革于2015年7月初在2012級計算機科學與技術專業的32名學生中開始實施，通過分析問卷調查結果，進一步論證了實踐教學改革的效果。綜合實踐教學改革的教學效果如圖2所示：縱軸是選擇對應項目人數，橫軸是分別是調查項“深刻理解數學原理”“激發應用數學興趣”“提高工程項目認識”等，從圖1中發現在這三方面的收獲達到“顯著”的占95%以上，說明程序設計綜合實踐教學的改革從一定程度上提升了程序設計能力，有助于程序設計思想與專業思想的形成，并為學生的再學習提供了可行性的基礎。

4 結語

計算機綜合實踐教學改革主要是針對當前綜合實踐教學中出現的問題分別從實踐教學內容、實踐教學方式、考核方式等三方面進行了完善和調整；實踐教學內容融入了高等數學內容以及基于計算機的高等數學應用等內容，系統性和綜合性大幅提升；教學方式根據實踐教學內容分為兩個層次，第一個層次是“調試”式實踐教學，第二個層次是“設計”式實踐教學，該方式大幅提升學生的學習興趣和積極性，使得綜合實踐教學達到了預期的效果；考核方式的多樣化取決于實踐教學內容的多樣性和教學方式的多層次性，在考核過程不僅僅考核實踐項目本身，更側重于考核學生的學習態度、學習過程以及是否存在抄襲，抄襲程度是否嚴重等內容。總之，通過綜合實踐教學結束后的調查數據顯示，程序設計課程的綜合實踐教學改革取得了一定的成效。

參考文獻

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