程序設計類課程實驗教學探討

鄢穎

摘 要：本文對該類課程的實驗教學方法進行深入研究和探討，提出程序設計課程教學的重點應該放在學生的能力培養上，培養學生分析問題、解決問題的能力以及創新意識，從而進一步提高實驗課的教學質量。

關鍵詞：程序設計 實驗教學 教學改革

程序設計類課程是計算機及相關專業的基礎課程，在計算機專業課程體系建設中占有十分重要的地位。該類課程都是實踐性很強的課程。實驗教學是程序設計課程教學過程中必不可少的重要環節，是理論教學的拓展與擴充。上機實驗的目的，不僅是為了鞏固理論知識，更重要的是培養學生邏輯思維、推理能力及創新意識。實驗教學質量的好壞直接影響計算機專業學生的動手實踐能力及日后的發展潛力。

對學生的程序設計能力，在實際教學中應該提出哪些具體要求呢？結合技工院校專業培養目標和現今就業市場的需求，歸納為以下三個層面。

第一，運用軟件實現算法和數據結構，使程序盡可能逼真地反映所模擬對象的真實結構。

第二，具備良好的程序閱讀能力和設計模仿能力，形成較好的程序設計風格。

第三，熟悉開發工具，扎實掌握程序基本的調測、維護技能。

一、現狀及存在問題

對于程序設計類課程的實驗教學環節而言，傳統教學模式中主要存在以下問題。

第一，偏重理論知識的灌輸，上機實驗教學所占比例少于理論教學，重理論輕實踐，導致實驗教學與理論教學脫節，無法實現教、學、練一體化，學生處于被動學習的狀態。

第二，教學模式不能完全適應培養高素質創新人才的需求，實驗的形式陳腐、單一，綜合性、創新性、設計性實驗較少甚至沒有。大部分上機實驗僅要求學生將課本上的例題輸入計算機進行驗證，實驗教學的內容多以消化課堂理論講授內容為目的，不利于啟發學生的思維。

第三，傳統單一的筆試考核方式。考試內容忽略了對學生實際編程能力的測試，仍然偏重于記憶性、理論性的題目，容易出現高分低能的現象，并沒有真正達到考核學生實踐技能的目的。

第四，以個體為中心，學生各自完成程序設計全過程，忽略了軟件開發行業必需的團隊合作精神培養。

二、實驗教學改革的具體措施

程序設計類課程的實驗教學對學生實際應用能力及編程能力的提高非常重要，如何調動學生的學習積極性、開拓學生的創新意識是解決問題的關鍵所在。作者從實驗教學的方法、手段及課程考核方式等多方面的改革提出具體措施。

1.實驗內容的設置需增強趣味性和綜合性

根據程序設計類課程教學與實驗大綱的要求，制訂規范、詳盡的實驗計劃，難度要呈現一定的梯度；充分考慮每班學生的個性，精心設計每個章節的上機實操題目；在確保對基本技能訓練與理論知識理解的基礎上，精選驗證性實驗。在實驗的編排上注意驗證性、設計性和綜合性實驗的比例，適當增加設計和綜合性實驗項目，讓學生全方位進行思考，并將程序應用于實踐以增強學生理論聯系實際的信心。

為提高學生的編程能力，實驗內容不能是課本中實例的重復和驗證，更不能是單純的基礎性實驗，這樣容易使學生失去學習興趣。應打破缺少綜合設計型的封閉式傳統實驗教學模式，多揀選學生興趣較大的實際案例作為實驗內容，充分利用學生的主觀能動性加強實驗內容的綜合性，以便提高學生的數學思維及邏輯思維能力。實驗設置應包含基礎性、綜合性、設計性實驗。基礎性實驗主要是便于學生學習理解基礎理論，展示基礎知識點的特點及運用方法，為以后的實驗打下堅實基礎。綜合性實驗將課程的幾個章節所涉及的基本原理、基本知識綜合在一起，程序設計范圍更廣，也更加接近實際應用，例如設計開發圖書館管理系統等。設計性實驗是更高層次的實驗，教師只給定實驗要求，學生運用所學知識或查閱參考書籍完成實驗，有利于培養學生的學習主動性和創造性。

2.采用任務驅動式教學法增強學生的綜合能力

所謂任務驅動教學法，是讓學生在一個典型的信息處理“任務”的驅動下，展開教育教學活動，引導學生由易到難、由簡到繁、循序漸進地完成各項“任務”，在完成“任務”的過程中，讓學生掌握學習內容，培養分析問題、解決問題的能力，獲得成功的體驗。

每一次實驗課都應先給學生一個具體的任務，即實驗完成所應達到的效果，然后讓學生觀察任務并進行分析，根據實際情況將任務劃分為若干個階段。在完成任務的過程中采用先整體后局部、逐步求精的方法，讓學生自由發揮、自主探索，完成對知識的運用與理解，解決相應的問題。在整個過程中，學生在教師的引導下由淺入深、由基礎到綜合、由驗證到創新地進行實踐。學生應始終處于主體地位。由于認知方式必然存在差異，在程序設計課程的實驗教學過程中會產生思維多元化的現象。教師要尊重并允許認知方式的差異，積極鼓勵學生用不同的方法發現問題和分析問題，從不同方向不同角度解決問題完成任務。

3.建立學習小組，培養團隊協作能力

學生在學習過程中不可避免地會遇到意想不到的難題。這些問題可能讓學生產生挫敗感，以致失去學習的信心與熱情。缺乏相互溝通是阻礙學生學習取得突破的一大障礙。將班級學生按照不同水平層次合理搭配分為若干小組，每組4～5人，各組挑選出一個組長；鼓勵各小組之間互相探討，集思廣益，取長補短。對于簡單的實驗，可由組長解決小組成員在程序調試中出現的問題；對于綜合實驗，由組長將程序分成若干小模塊，小組成員進行合理分工，各自完成相關程序模塊，最終組合成完整的目標程序。采用小組教學模式，學生能相互啟發、相互學習，有效調動了學習積極性，提高了學生的團隊協作和溝通能力。

4.提高教師的實驗指導水平

實驗教學是一項教師與學生共同參與的活動。由于部分學生基礎知識比較薄弱，動手實踐能力及獨立工作能力較差，缺乏自主思考。實驗過程中學生遇到困難，教師不可直接糾正錯誤，而應以啟發學生思維為主，引導學生分析系統的提示信息，判斷錯誤原因，實現師生之間的互動。實驗結束前，對學生普遍存在的錯誤進行分析總結，增強學生的印象；對實驗完成情況好的小組進行表揚，激發學生的自信心。充分利用開放的交互式網絡實現資源共享，學生討論學習過程中的疑難點，教師為學生答疑解惑。

5.靈活的實驗成績評定方式，檢驗實驗教學效果

實驗教學考核作為評價程序設計類課程實驗教學效果的主要手段，對整個教學過程具有激勵、反饋、導向以及調節的作用。考核不僅檢驗學生的學習效果，還應考察學生的綜合能力。課程考試應將上機考試、理論考試和平時成績結合起來，其中上機考試既考科學思維和創新能力，又考操作調試能力，教師現場驗收評分。這樣既充分體現了學生的學習掌握情況，也避免了考核手段的單一性和隨意性。

三、小結

程序設計是計算機專業的核心課程。實驗教學的效果直接影響學生對于程序設計思想及方法的理解和掌握。合理的實驗內容配以科學的教學方法，充分利用科技發展帶來的教學方式的革新，定能促進學生能力的提高，以使學生適應社會發展對軟件人才的要求。

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（作者單位：廣東省粵東高級技工學校）