計算機專業程序設計類課程教學改革中的探索研究

樊瑤

摘要：對計算機專業程序設計類課程在教學過程存在的問題進行分析研究，針對目前教學過程中存在的教學內容過于陳舊、程序分析能力弱、程序編寫能力差等問題，提出一系列的教學改革措施，使學生能夠達到新工科背景下計算機專業人才培養目標的要求。

關鍵詞：新工科;程序設計類課程;核心能力

中圖分類號：G642.0? ? ?文獻標志碼：A? ? ?文章編號：1674-9324（2019）43-0099-02

對計算機科學與技術專業的學生來說，程序設計編寫能力始終是該專業的核心技能，是該專業學生應該掌握的“看家本領”。這項看家本領決定著計算機科學與技術專業畢業生的競爭能力。如何使學生練就好的“看家本領”，是培養本科技術型人才的關鍵[1]。

一、程序設計語言類課程的教學現狀

隨著科技日新月異地發展，計算機學科呈現出前所未有的繁榮昌盛，程序設計語言在短短的幾十年經歷了較大變化[2]。對于新技術，傳統教學模式“理論講授”+“上機實踐”存在以下問題。

1.理論教學與上機實踐嚴重脫節。傳統的課堂教學模式是由教師講授學生應該掌握的知識點，再將所有的知識點串起來形成本門課程的知識體系。這種方式雖然保證知識的完整性，但學生只是“填鴨式”地接受，不明白所學知識在整個知識體系中所處的位置，掌握運用不能得心應手。上機實踐因為受時間限制，大部分學生只能完成教材上的部分基礎練習，不能對所學知識一一進行實踐上機，使得理論與實踐脫節。

2.對學生上機實踐中出現的問題不能做到個性化指導。教師在上機實踐教學環節不能面面俱到，往往是一名教師對應幾十名學生，每位學生上機實踐所出現的問題各不相同，一位教師想實現對每位學生的輔導基本無法做到，只能在講解一些大家都會犯的通病，個性化問題不能做到單獨講解。

3.團隊實驗效果不佳。每門程序設計類課程都會開設實踐課，但這部分課時或安排個人實驗，或安排團隊實驗。個人實驗便于教師檢查，有較好的督促、監控手段。對于團隊實驗，雖然其創新性和綜合性較強，但課堂實踐時間有限，學生基本上不可能完成;課后去做，容易出現一邊倒的情況，大部分任務由少數能力強的學生承擔，大部分學生并沒有真正實踐。

4.學生基礎良莠不齊，傳統的課堂教學模式不能實現有針對性的學習。基礎好的學生，接受能力強，能夠跟上教師的節奏;基礎差的學生，開始學習程序設計類課程時就容易產生厭學情緒，越來越不愛學習，進入惡性循環，導致兩極分化嚴重。

二、新工科背景下程序設計類課程的學生能力要求

近幾年涌現的與新興產業相關的專業，主要是以互聯網和工業智能為核心，包括大數據、云計算、人工智能、區塊鏈、虛擬現實、智能科學與技術等相關工科專業，被稱為新工科專業[3]。“新工科”之所以“新”，按照中國工程院院士李培根教授的理解，應該包括新素養、新結構、新方法三大部分，每部分都有具體詳細的內容。這對我們所培養的畢業生也提出新的核心專業能力。具體到程序設計類課程，要求學生具備閱讀程序的能力、修改程序錯誤的能力、編寫程序的能力、測試程序的能力等。除此之外，社會還要求畢業具備一定的通識能力，包括總結歸納能力、口頭表達能力、溝通交流能力、團隊合作精神和合作能力、創新思維和創新能力等，這些都為我們如何培養學生提出新的挑戰[4]。

根據目前社會對計算機類人才的需求，計算機類人才被劃分得十分具體細致，按照工作性質分為研究型人才、工程型人才和應用型人才。縱觀這三類人才，社會對其的具體需求也有所不同。

1.研究型人才，要求其從事計算機硬軟件核心技術的開發工作。對這部分學生，要求具有解決復雜問題的能力，熟練掌握專業知識，并能夠應用于實際。然而，真正能夠達到這部分要求的學生較少，大部分學生解決較復雜問題的能力較弱。

2.工程型人才，要求其從事計算機硬軟件核心技術的工程性工作。這要求學生對專業知識掌握扎實，并有較強的實際動手能力。

3.應用型人才，要求其能夠熟悉多種計算機軟硬件工作原理，實際操作能力強。很多學生因為在學習期間實踐較少，也很難達到要求。

三、教學改革措施

（一）確立新工科背景下的課程培養目標

專業培養方案是日常開展教學工作的“總指揮”，具有指導性意義。每個專業培養什么樣的人才，在很大程度上取決于專業培養方案的制訂。制訂合理、有效的，符合學生和學校實際的培養方案，是我們必須完成的首要工作。

具體實現專業培養方案的是每門課程的教學大綱，課程培養目標也體現在教學大綱中。程序設計類課程的教學目標大同小異，都是要培養學生具備閱讀程序的能力、修改程序錯誤的能力、編寫程序的能力、測試程序的能力等，因此，各課程培養目標應該做到統一。

（二）建立立體化的程序設計課程群體系

1.以社會需求來制訂培養方案，從培養方案來研究各門課程的設置，設計出符合學生情況的課程科目。

2.以每門程序課程的知識點串起主干課程，再以多科主干課程組成課程群，最后以不同的課程群構建立體化的課程群體系，形成“三位一體”的框架。

（三）構建實踐教學體系

1.從問題分析、編程能力、代碼維護、團隊合作、文檔書寫等方面培養學生作為程序設計員的基本素養。

2.開設軟件開發實訓課程，請企業工程師擔任教師，講授企業所需的新技術，帶領學生完成具體企業實例，讓學生完成從程序員向工程師的轉變。

3.以各種考試和競賽帶動學生相關能力的培養，強化編程實踐動手能力的重要性。例如，可以充分抓住計算機等級考試、校級程序設計比賽、全國大學生計算機大賽等機會，并在大學四年級時組織學生到企業實習，讓學生能夠學以致用。

四、總結

本文分析了傳統教學模式存在的諸多不足，并對新工科背景下程序設計類課程必須培養學生的核心專業能力，從培養方案、教學大綱、課程群建設以及實踐教學環節等方面，提出一系列改革措施。

參考文獻：

[1]儲岳中，秦鋒，劉宏申.C語言程序設計理論與實踐一體化教學的幾點實踐[J].計算機教育，2012，（12）：22-25.

[2]張蕾.基于項目化教學的C語言程序設計課程改革[J].計算機教育，2013，（2）：17-20.

[3]周紅坊，朱正偉，李茂國.工程教育認證的發展與創新及其對我國工程教育的啟示——2016年工程教育認證國際研討會綜述[J].中國大學教學，2017，（1）：88-94.

[4]瞿振元.推動高等工程教育向更高水平邁進[J].高等工程教育研究，2017，（1）：12-16.