基于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的程序設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)模式探究

摘要:本文針對(duì)當(dāng)前我國(guó)計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生編程能力普遍較弱這一問(wèn)題,對(duì)程序設(shè)計(jì)課程進(jìn)行大膽改革,提出了一種全新的基于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的以任務(wù)驅(qū)動(dòng)為核心的編程能力培養(yǎng)模式。該模式中,學(xué)生是絕對(duì)主體,教師是引導(dǎo)者和輔助者,基礎(chǔ)知識(shí)由學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)自學(xué),教師在課堂上以大量的任務(wù)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐。使用這種模式能顯著提高學(xué)生的編程能力,從根本上改變學(xué)生懼怕上機(jī)實(shí)踐的狀況。

關(guān)鍵詞:網(wǎng)絡(luò)教學(xué);任務(wù)驅(qū)動(dòng);程序設(shè)計(jì)能力

中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

1程序設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)的現(xiàn)狀與存在的問(wèn)題

程序設(shè)計(jì)能力在計(jì)算機(jī)學(xué)科知識(shí)體系結(jié)構(gòu)中具有核心位置,對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō),他們不僅應(yīng)該具備這種職業(yè)技能,它也是學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程所應(yīng)具有的基本能力。目前我國(guó)高校計(jì)算機(jī)專業(yè)在培養(yǎng)學(xué)生的編程能力上存在很多問(wèn)題。第一,各門(mén)課程相互獨(dú)立,沒(méi)有從整體上進(jìn)行良好的規(guī)劃和安排,各自的培養(yǎng)目標(biāo)和任務(wù)不明確,因此,每門(mén)程序設(shè)計(jì)課程都從講解最基本的語(yǔ)法開(kāi)始,把有限的時(shí)間浪費(fèi)在不必要的重復(fù)上。第二,教學(xué)重點(diǎn)沒(méi)有放在編程能力的培養(yǎng)上。教師通常按照一本教材,將上面的知識(shí)點(diǎn)一一給學(xué)生進(jìn)行講授,由于課時(shí)有限,課程結(jié)束時(shí),學(xué)生學(xué)到的僅僅是程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的基本語(yǔ)法,而真正的編程能力卻沒(méi)有得到培養(yǎng)。第三,學(xué)生成績(jī)考評(píng)通常以期末筆試試卷成績(jī)?yōu)橹?在這種成績(jī)?cè)u(píng)定模式下,學(xué)生把大量時(shí)間浪費(fèi)在對(duì)語(yǔ)法的死記硬背上,更加抑制了學(xué)生編程能力的形成。第四,在教學(xué)中教師處于絕對(duì)主導(dǎo)地位,學(xué)生只是被動(dòng)地接受,不能充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。由于實(shí)際教學(xué)中存在的這種種問(wèn)題,造成的直接后果就是大部分學(xué)生沒(méi)有真正具備基本的編程能力,“成績(jī)好”的學(xué)生并不意味著具有優(yōu)秀的編程能力。從以上分析我們已經(jīng)看到,要使學(xué)生真正具備高水平的編程能力,在教學(xué)模式和教學(xué)方法上必須進(jìn)行大膽的改變。為此,我們提出了一種全新的程序教學(xué)模式——基于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的程序設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)模式。

2基于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的程序設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)模式

2.1編程能力培養(yǎng)相關(guān)課程的整體規(guī)劃

首先,作為教師我們要分清程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的教學(xué)和程序設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)是完全不同的。程序設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)需要若干門(mén)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言以及其他計(jì)算機(jī)專業(yè)課程的相互配合,程序設(shè)計(jì)能力的形成是一個(gè)循序漸進(jìn),各種計(jì)算機(jī)專業(yè)只是相互融會(huì)貫通的過(guò)程。要使學(xué)生獲得高水平的編程能力不是簡(jiǎn)單的一蹴而就的過(guò)程,不是一個(gè)教師或一門(mén)課程就能辦到的。對(duì)此我們必須有充分的認(rèn)識(shí),從整體上做好編程能力培養(yǎng)的各課程的整體規(guī)劃,使各課程緊密配合,共同完成培養(yǎng)編程能力的目標(biāo)。

整個(gè)學(xué)院要以培養(yǎng)編程能力為核心,重新安排各相關(guān)課程的順序、應(yīng)完成的目標(biāo)和任務(wù)。(1)將編程課程劃分為連續(xù)相關(guān)的三個(gè)階段,分別是基礎(chǔ)編程、編程提高、綜合編程。這樣的課程規(guī)劃和傳統(tǒng)的基本是相似的,問(wèn)題的關(guān)鍵是我們必須使各部分緊密配合。(2)將學(xué)生應(yīng)該掌握的所有知識(shí)和能力進(jìn)行劃分,為每一階段確定明確的目標(biāo)和任務(wù)。(3)按照階段目標(biāo)和任務(wù)的劃分重新編寫(xiě)教程,避免無(wú)謂的重復(fù),使各階段有效配合,編寫(xiě)合適的教程是我們的重點(diǎn)和難點(diǎn)。(4)為每一階段建立明確的達(dá)標(biāo)點(diǎn),學(xué)生只有在該階段達(dá)標(biāo)的情況下,才能進(jìn)入下一階段的學(xué)習(xí)。(5)成立專門(mén)的編程能力培養(yǎng)教研室,組織教師以培養(yǎng)學(xué)生編程能力為中心相互配合,相互交流,而不是各自為戰(zhàn)。

2.2基于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的程序設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)

進(jìn)行了整體的規(guī)劃之后,我們應(yīng)該如何有效地完成各階段的教學(xué)呢?傳統(tǒng)的方法是課堂講授加上機(jī)實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明這種方式?jīng)]有取得好的效果。由于程序設(shè)計(jì)課程和我們傳統(tǒng)的理工科課程有著很大的不同,它非常強(qiáng)調(diào)實(shí)踐,實(shí)踐越多效果越好,只掌握理論不進(jìn)行實(shí)踐,可以說(shuō)根本不能培養(yǎng)出編程能力。如果我們?nèi)允褂谜n堂講授加實(shí)驗(yàn)的老模式,再加上課時(shí)的限制,結(jié)果必然是導(dǎo)致學(xué)生重理論、輕實(shí)踐。所以,我們必須進(jìn)行徹底的大膽的改革。我們提出了如下措施。

(1) 學(xué)生通過(guò)視頻課件自學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)。程序設(shè)計(jì)課程的理論比較簡(jiǎn)單,難點(diǎn)是上機(jī)操作和學(xué)生運(yùn)用知識(shí)去創(chuàng)造性地解決問(wèn)題。在教學(xué)實(shí)踐中我們也經(jīng)常聽(tīng)到學(xué)生反映上課都聽(tīng)懂了,老師講過(guò)的例子也都沒(méi)問(wèn)題,可讓自己去編寫(xiě)調(diào)試一個(gè)簡(jiǎn)單的程序往往做不出結(jié)果。傳統(tǒng)模式中教師將大量的時(shí)間用在學(xué)生比較容易理解的語(yǔ)法上,當(dāng)然也就沒(méi)有時(shí)間對(duì)學(xué)生進(jìn)行真正的編程能力和上機(jī)操作的培養(yǎng)。學(xué)生自學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),一方面可以培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力,另一方面可將節(jié)約下來(lái)的寶貴的課堂時(shí)間用于上機(jī)實(shí)踐。

(2) 采取真正以學(xué)生為主體的任務(wù)驅(qū)動(dòng)式學(xué)習(xí)。首先將課程內(nèi)容劃分為幾個(gè)階段,每一階段包含相關(guān)的若干知識(shí)點(diǎn),經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)將知識(shí)點(diǎn)融入到系列任務(wù)之中,讓學(xué)生通過(guò)完成任務(wù)掌握知識(shí)培養(yǎng)能力。例如對(duì)循環(huán)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí),教師可設(shè)計(jì)若干個(gè)任務(wù),其中第一個(gè)任務(wù)給出設(shè)計(jì)過(guò)程及代碼,第二個(gè)給出設(shè)計(jì)過(guò)程,第三個(gè)只給出問(wèn)題描述,這三個(gè)任務(wù)要求學(xué)生必須完成,再給出若干難度遞增的任務(wù)讓學(xué)生選做。每一階段的所有知識(shí)點(diǎn)全部學(xué)習(xí)完成之后,再為該階段設(shè)計(jì)幾個(gè)較為復(fù)雜的綜合性任務(wù)。整個(gè)課程學(xué)習(xí)完之后,對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組,要求每組必須完成一個(gè)綜合性的項(xiàng)目。

(3) 培養(yǎng)扎實(shí)過(guò)硬的上機(jī)調(diào)試糾錯(cuò)能力。學(xué)生覺(jué)得編程難主要有兩方面的原因:一是沒(méi)有形成解決問(wèn)題所需的良好的邏輯思維能力,二是覺(jué)得上機(jī)調(diào)試糾錯(cuò)難。特別是調(diào)試糾錯(cuò)成了學(xué)生學(xué)習(xí)編程的一道難于逾越的鴻溝,作為教師有責(zé)任為學(xué)生搭建一座通向彼岸的橋梁。根據(jù)以往的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),學(xué)生在上機(jī)過(guò)程中會(huì)遇到許多共性的問(wèn)題,如果我們能將為學(xué)生解決問(wèn)題的過(guò)程公開(kāi)在所有學(xué)生面前,一定可以起到事半功倍的效果。為此,我們可在實(shí)驗(yàn)室中配備一臺(tái)投影儀,將正在問(wèn)問(wèn)題學(xué)生的電腦屏幕投影在大屏幕上,這樣教師的解答便可讓所有關(guān)心此問(wèn)題的學(xué)生知曉。通過(guò)這種方式,肯定能有效提高所有學(xué)生的調(diào)試糾錯(cuò)能力,從而為編程能力的形成奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

(4) 充分實(shí)現(xiàn)教師與學(xué)生,學(xué)生與學(xué)生之間的交流互動(dòng)。教師通過(guò)指導(dǎo)學(xué)生上機(jī)的過(guò)程實(shí)現(xiàn)了與學(xué)生的充分交流,還可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)中的答疑系統(tǒng)、論壇等與學(xué)生進(jìn)行更深入的交流。這種充分的交流是傳統(tǒng)課堂教授方式所難以達(dá)到的,在此基礎(chǔ)上,教師可階段性地總結(jié)學(xué)生存在的問(wèn)題,并進(jìn)行重點(diǎn)講解。教師的這種有針對(duì)性的講解,往往能得到學(xué)生的高度關(guān)注,從而獲得非常好的教學(xué)效果。

(5) 成績(jī)?cè)u(píng)定充分重視實(shí)踐。要使學(xué)生真正重視上機(jī)實(shí)踐,必須改變傳統(tǒng)的重理論輕實(shí)踐的考試方式。學(xué)生的最終成績(jī)可由三部分組成,一部分是平時(shí)成績(jī),一部分是期末考試成績(jī),一部分是綜合項(xiàng)目成績(jī)。平時(shí)成績(jī)由教師根據(jù)學(xué)生的出席情況和任務(wù)完成情況打分;期末考試采用在線考試,試題包含理論部分和編程實(shí)踐部分;綜合項(xiàng)目分由學(xué)生所在小組的項(xiàng)目得分和小組內(nèi)成員的打分綜合評(píng)定。

(6) 支撐環(huán)境的建設(shè)。首先是網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)的建設(shè),要求系統(tǒng)具備視頻課件、Powerpoint課件、各種參考資料、答疑系統(tǒng)、網(wǎng)上論壇等功能;其次是實(shí)驗(yàn)室的建設(shè),除了配備投影儀外,還應(yīng)將所有電腦建設(shè)成為可由教師集中控制的智能化的網(wǎng)絡(luò)教室,這是值得進(jìn)一步研究的課題。

2.3在其他課程中延伸編程能力的培養(yǎng)

具備基本的編程能力是后續(xù)課程如操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等的基礎(chǔ),同時(shí)這些后續(xù)課程的學(xué)習(xí)又可以促進(jìn)編程能力的提高。為每一課程設(shè)計(jì)一個(gè)綜合性的大作業(yè),既能加深對(duì)該課程的理解,又能進(jìn)一步提高學(xué)生的編程能力。但是單憑教授該課程的教師指導(dǎo)學(xué)生完成大作業(yè),肯定會(huì)心有余而力不足。所以,學(xué)院應(yīng)該為這些課程配備若干名經(jīng)驗(yàn)豐富的指導(dǎo)教師。

編程的精髓在于實(shí)踐,學(xué)生通過(guò)完成大量的任務(wù)和若干個(gè)項(xiàng)目,一定能在大量的實(shí)踐中逐步形成扎實(shí)的編程功底。

3總結(jié)

為了解決計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生編程能力普遍較弱的問(wèn)題,在我院軟件工程專業(yè)教學(xué)模式的基礎(chǔ)上,通過(guò)深入地研究,我們提出了基于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的以任務(wù)驅(qū)動(dòng)為核心的編程能力培養(yǎng)模式。在這種教學(xué)模式中,能充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性,學(xué)生是真正的主體,教師只是一個(gè)引導(dǎo)者;以培養(yǎng)學(xué)生的編程能力為中心,強(qiáng)調(diào)通過(guò)大量的編程實(shí)踐在潛移默化中逐步形成扎實(shí)的編程基本功;這種模式注重編程能力培養(yǎng)的連續(xù)性,認(rèn)為編程能力的培養(yǎng)不僅要依靠程序設(shè)計(jì)課程,還要在其他專業(yè)課程的學(xué)習(xí)中不斷得到加強(qiáng)和提高。

在實(shí)際教學(xué)中,我們用此種模式對(duì)部分學(xué)生進(jìn)行教學(xué),實(shí)踐證明這種模式對(duì)學(xué)生編程能力的形成有良好的效果。這種模式對(duì)提高學(xué)生的編程能力有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義,但是它還存在著不足和需要改進(jìn)的地方。例如,連貫的相互配合的教程的編寫(xiě),建設(shè)智能化的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室,教師隊(duì)伍的組織和管理都是值得我們繼續(xù)深入研究的問(wèn)題。在以后的教學(xué)中,我們還會(huì)不斷探索,繼續(xù)豐富完善這種模式,使之能夠?yàn)槲覈?guó)的軟件行業(yè)培養(yǎng)出具有過(guò)硬編程能力的人才作出貢獻(xiàn)。

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To Explore the Programming-Capability-Building Mode Based on Web-Teaching

SHU Lan-ying

(School of Computer Science, China West Normal University, Nanchong, Sichuan 637002, China)

Abstract: At present, the programming capability of students in computer science is poor in our country, so we made bold reforms in programming course, and we put forward a new programming–capability-building mode which is based on web-teaching and its core is task-driven. In this mode, student is body, teacher is only a instructor. The student study basic knowledge use web-teaching system by themselves, and the teacher instructs students making practice through a wealth of tasks in class time. It can enhance the students programming-capability effectively and change the situation that the student is afraid of practice by use this mode.

Key words: Web-teaching; task-driven; programming-ability