南華大學計算機學院 寧 丹 肖強華
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基于ACM競賽的獨立學院非計算機專業程序設計課程教學改革的研究與實踐
南華大學計算機學院 寧 丹 肖強華
【摘要】針對獨立學院學生的特點以及非計算機專業學生在程序設計課程學習中遇到的問題,對程序設計課程教學模式的改革進行了一定的研究與思考,本文提出將ACM競賽理念應用到獨立學院非計算機專業程序設計課程的教學改革中,旨在提高獨立學院非計算機專業學生程序設計課程的學習效果。
【關鍵詞】獨立學院;程序設計;ACM
課題項目:2014年南華大學船山學院高等教育研究與改革課題(2014CY007)。
我校船山學院是屬于“三本”招生院校,《大學計算機基礎與程序設計》是船山學院非計算機專業學生的公共基礎課程,其教學目標是使非計算機本科專業學生能夠將計算機技術應用于其工作領域,成為既熟悉本專業業務又掌握計算機應用技術的應用型人才。程序設計教學是計算機教學中的重點和難點,其掌握的程度體現了學生的邏輯思維能力和推導能力,提高這門課程的教學質量對于培養大學生的計算機技能至關重要。基于此,本文針對船山學院非計算機專業學生如何更好的進行程序設計課程教學作一些探討。
我校船山學院學生的普遍特點是文化基礎水平總體不高,理解和接受能力相對較差,對老師有很強的依賴性。其次學生自我約束能力和自主學習能力較差,學生不明確學習計算機程序設計的目的,不知道怎么去學,提不起學習的興趣。
作為非計算機專業學習的程序設計語言,該課程因其繁多的內容,復雜的概念,嚴格的語法,讓學生理解困難。由于其理論性較強,在學習中部分學生會覺得學習這門課程沒有什么用,和自己的專業也沒什么關聯。所以,在課程初期階段,學生存有一定的學習興趣,但隨著課程進度的進展,很多學生抱怨程序看不懂,不會編,久而久之喪失了學習下去的信心,來上課的學生越來越少,即使有些同學來了,也從不聽老師上課,在課堂上做自己的事情;這些問題不僅反映在理論教學中,而且也出現在實驗課堂上,即使老師布置了實驗內容學生也不知練習什么,如何練,有些同學干脆玩手機和游戲,還有的甚至不來上實驗課。
同時,我校船山學院這門課程的開課時間設在大學一年級,對于剛步入大學的學生來說,完全沒有程序設計思想的概念,所以需要一邊去適應大學的授課方式,一邊建立程序設計思維,看懂并獨立編寫能夠正確運行的程序,的確有一定難度,對于船山學院非計算機專業學生更是如此,因此授課老師應在原有教學經驗的基礎上,針對船山學院學生的特點,改變其教學手段和教學方法,以此適應船山學院學生學習的實際狀況,從而提高他們的學習興趣,提升教學效果。
現在越來越多的大學生包括獨立學院的學生都帶著滿滿的熱情參與國際大學生程序設計競賽(簡稱ACM),ACM競賽的機制注重對綜合能力的考核,通過參與競賽的學習訓練過程,可以激發學生學習的主動性和合作精神,提高學生的邏輯分析能力、策略制定和解決問題的能力。
我們多年來一直從事計算機基礎教學工作,在對計算機程序設計課程現有的教學模式存在問題分析的基礎上,結合船山學院非計算機專業學生特點,提出了將ACM競賽理念應用到獨立學院非計算機專業程序設計課程的教學改革中,ACM競賽和培訓模式是案例教學的最好應用,通過具體的競賽題目,很多基礎理論知識都能很好地運用到程序設計當中,使得學生對學過的理論知識有更深刻的理解。在這一過程中我們可以引導學生自己動手動腦,用自己掌握的計算機理論知識把解題過程講解出來,和其他學生互相交流,進一步鍛煉學生的綜合運用能力。因此,我們認為基于ACM競賽的程序設計課程的教學改革是合理有效的。
1)采用以ACM案例驅動為主的教學模式。當前程序設計語言的教學注重傳授理論知識,教師根據教學大綱規定的每一章節的課程內容做好ppt,在課堂上對照ppt上的知識點按照“提出問題-解釋問題-舉例說明”模式進行教學,這種傳統的教學方式并不適合獨立學院的非計算機專業學生,不能讓他們了解這門課程,更加不能培養他們對程序設計學習的興趣。為了使學生能夠領會掌握既枯燥又抽象的理論知識和相關概念,我們引入ACM競賽的培養理念,更新教學目標,不再以具體的語法知識的講授為教學重點,而是采用問題驅動和案例式教學的模式。我們精心設計每一次課的案例項目教學內容和編程所用實例,每個案例從引導學生分析程序設計算法開始,啟發學生思考,再抽象出合理的數據結構,最終編程實現要求,從而加深學生對知識的消化理解,培養正確的程序設計思維方式。具體的語法知識在案例講解中是自然引入的,學生對語法的掌握是為解決問題而查閱教材、自然學習的過程。實踐證明,
采用案例的形式進行理論知識的講解,學生的分析問題和解決問題的能力有很大提高。與常規的教學方式相比,ACM案例式的教學能較好的調動學生的積極性、激發學習興趣,使課堂的氣氛明顯活躍,鞏固了教學效果。
2)基于ACM在線評測技術開發計算機程序設計課程實訓系統。程序設計語言是一門操作性很強的課程,為了配合ACM案例驅動的教學模式,同時也需要教師改革實驗教學內容,應減少驗證性實驗,增加設計性和綜合性實驗。根據實驗教學大綱的要求,我們將設計系統化的面向大學計算機基礎與程序設計的ACM訓練題目,這些題目均以ACM 訓練題目的形式添加到程序設計實訓系統中。程序設計課程實訓系統中給出實驗題目,并要求學生在有限的時間內完成實驗題目。在上機實驗的開始階段,教師要帶領學生進行操作,邊操作邊講解,這對獨立學院的學生尤為重要。學生設計好程序后提交給自動判題系統來判斷,系統會實時返回判斷結果。如評判沒有通過,學生可修改程序并再次提交。對多次提交不成功的學生,教師可給予及時輔導。實驗結束時,學生可通過系統清楚地知道自己的排名。這樣的實驗環境迫使學生在課前認真做好準備,課后強化與程序設計內容相關的試題,充分調動了學生的學習興趣,同時也在實驗過程中增加了師生互動。老師可以利用這個實訓系統將作業和實驗題目發布上去,根據提交成功的題目數量來評定課程考核成績。學生也可以通過每次實驗的做題和排名情況,來檢查自己的學習方法和學習內容,從而達到熟練掌握所學內容的教學目的。
通過將ACM競賽理念應用到獨立學院非計算機專業程序設計課程的教學改革中,不但培養了學生的自主學習能力,也使教師能不斷調整教學策略來完善教學,更重要的是學生掌握了程序設計語言的思想和方法,提高了教學效果。
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作者簡介:
寧丹(1979-),女,湖南衡陽人,碩士,實驗師 研究方向:參數算法、軟件測試。