駱魁永,王思霖

(信陽(yáng)農(nóng)林學(xué)院 信息工程學(xué)院,河南 信陽(yáng) 464000)

0 引言

當(dāng)前,國(guó)家正在實(shí)施“一帶一路”“互聯(lián)網(wǎng)+”“中國(guó)制造2025”等重大戰(zhàn)略,為響應(yīng)國(guó)家號(hào)召,支撐以新模式、新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)為特點(diǎn)的新經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展,教育部于2017 年2 月發(fā)布了《教育部高等教育司關(guān)于開(kāi)展新工科研究與實(shí)踐的通知》[1],至此正式拉開(kāi)了新工科研究和實(shí)踐的序幕。信陽(yáng)農(nóng)林學(xué)院作為一所地方應(yīng)用型本科院校,在新工科的背景下,急需加快工程教育改革,深化產(chǎn)教融合,把握行業(yè)人才需求方向,充分利用地方資源,發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì),為地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)發(fā)揮支撐作用。在新工科背景下,傳統(tǒng)的以語(yǔ)法講解為主線的課堂教學(xué)與依附于理論教學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)已無(wú)法滿足新形勢(shì)下的社會(huì)需求。本文主要從課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)以及考核方式提出相應(yīng)的改革措施,以期提高“C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”課程的教學(xué)效果。

1 “C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”課程教學(xué)現(xiàn)狀

1.1 教學(xué)模式陳舊,教學(xué)理念需要改革

目前,我?！癈 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”課程的教學(xué)主要還是以教師為中心,學(xué)生被動(dòng)接受理論知識(shí),卻不能夠隨堂對(duì)所學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行實(shí)操驗(yàn)證。在這種教學(xué)模式下,也許學(xué)生上課能全部聽(tīng)懂,但由于理論學(xué)習(xí)和上機(jī)實(shí)踐有一定時(shí)間間隔,上機(jī)實(shí)踐時(shí)就會(huì)變得無(wú)從下手,一寫程序就會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤,如果錯(cuò)誤沒(méi)有得到及時(shí)解決,久而久之,一部分學(xué)生的學(xué)習(xí)信心就會(huì)受到打擊,學(xué)習(xí)熱情就會(huì)慢慢消失。

1.2 學(xué)生基礎(chǔ)參差不齊,兩極分化嚴(yán)重

由于受到學(xué)生個(gè)體、地域等存在差異,學(xué)生計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言的基礎(chǔ)參差不齊,任課老師很難滿足每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)需求,學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度很難保持一致。在這種情況下,任課老師只能前期放慢教學(xué)進(jìn)度,期末時(shí)加快進(jìn)度,同時(shí)降低C 語(yǔ)言的深度和難度,疲于應(yīng)對(duì)學(xué)生的兩極分化情況。

1.3 教學(xué)評(píng)價(jià)不符合新工科培養(yǎng)理念

目前,該課程仍然采用的是平時(shí)成績(jī)(考勤占10%、實(shí)驗(yàn)占20%)占30%,期末考試占70% 的結(jié)果性評(píng)價(jià)機(jī)制。這種評(píng)價(jià)方式偏理論、輕實(shí)踐,學(xué)生為了通過(guò)考試死記硬背理論知識(shí),除了在上機(jī)實(shí)踐課上練習(xí)編程外,課外幾乎不進(jìn)行編程練習(xí)。這種評(píng)價(jià)機(jī)制不僅忽略了該課程非常重要的過(guò)程性實(shí)踐環(huán)節(jié),同時(shí)還無(wú)法將學(xué)生的真實(shí)學(xué)習(xí)情況反饋到本課程教學(xué)中,不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力。

2 “C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”課程教學(xué)的改革

2.1 豐富課堂教學(xué)方法

2.1.1 引入實(shí)例驅(qū)動(dòng)式教學(xué)

傳統(tǒng)的C 語(yǔ)言課程通常注重語(yǔ)法知識(shí)的理解、記憶和應(yīng)用,教師主要對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行講解,這是一種低階性的教學(xué)方式。基于計(jì)算思維的“C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”課程屬于高階[2]教學(xué),教師不但要通過(guò)陳述性知識(shí)使學(xué)生掌握描述程序設(shè)計(jì)的概念和語(yǔ)法,而且還要通過(guò)程序性、策略性知識(shí)使學(xué)生理解如何進(jìn)行設(shè)計(jì)、編寫程序,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。將陳述性知識(shí)、程序性知識(shí)以及策略性知識(shí)三者有機(jī)融合,通過(guò)具體的實(shí)例設(shè)計(jì),將枯燥的語(yǔ)法知識(shí)講解得生動(dòng)有趣,這樣將極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.1.2 引入線上線下相結(jié)合的混合式教學(xué)

利用大學(xué)生對(duì)手機(jī)依賴的特點(diǎn),使用智慧樹[3,4]在線平臺(tái)建立課外預(yù)習(xí)與課內(nèi)教學(xué)的橋梁。課前,教師將PPT、MOOC 視頻等預(yù)習(xí)資料通過(guò)智慧樹平臺(tái)推送給學(xué)生,方便學(xué)生對(duì)課堂內(nèi)容的預(yù)習(xí);課中,教師通過(guò)平臺(tái)了解學(xué)生的出勤情況,方便快捷。教師還可以通過(guò)平臺(tái)向?qū)W生實(shí)時(shí)提問(wèn),及時(shí)獲得教學(xué)反饋,為后續(xù)的課程學(xué)習(xí)提供參考,擺脫了傳統(tǒng)教學(xué)時(shí)間上的限制,一定程度上起到了監(jiān)督學(xué)生學(xué)習(xí)的作用,有效地提高了學(xué)生的注意力和學(xué)習(xí)的積極性,同時(shí)非常方便師生溝通和教學(xué)效果的反饋;課后,教師可以通過(guò)平臺(tái)發(fā)布多種形式的作業(yè)給學(xué)生,可以在線批改作業(yè),極大地方便了教師對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)情況的了解。引入課內(nèi)外相結(jié)合的混合教學(xué)模式可以集合在線學(xué)習(xí)和傳統(tǒng)課堂教學(xué)的各自優(yōu)勢(shì),做到取長(zhǎng)補(bǔ)短。

2.2 實(shí)行競(jìng)賽模式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)

ACM[5](Association for Computing Machinery)程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽被稱為程序設(shè)計(jì)界的“奧林匹克”,至今已經(jīng)舉辦40 多年,在計(jì)算機(jī)教育界和工業(yè)界認(rèn)可度很高,但該競(jìng)賽一直以來(lái)都停留在高端層面,地方性普通本科院校的學(xué)生難以參與。目前,新工科建設(shè)提出了更高的計(jì)算思維培養(yǎng)要求,把ACM 競(jìng)賽模式引入“C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)已不存在門檻。此外,“C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”課程對(duì)實(shí)踐要求比較高,將ACM 競(jìng)賽模式引入實(shí)驗(yàn)教學(xué),既能有效地向課程中注入時(shí)代性和前沿性,同時(shí)還能展示教學(xué)形式的先進(jìn)性。

把競(jìng)賽模式引入實(shí)驗(yàn)教學(xué),是將教學(xué)模式從以知識(shí)為中心向以實(shí)踐為中心轉(zhuǎn)變。一是改進(jìn)教學(xué)方法,將ACM 中競(jìng)賽題改編成上機(jī)實(shí)踐中的案例,以趣味故事的形式對(duì)問(wèn)題進(jìn)行描述,能激發(fā)學(xué)生解決問(wèn)題的興趣,同時(shí)實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合。二是增強(qiáng)教學(xué)效果,按照競(jìng)賽的形式,將實(shí)驗(yàn)案例設(shè)計(jì)成問(wèn)題描述、輸入輸出要求、輸入輸出樣例等幾部分,一方面可以加深學(xué)生對(duì)IPO(Input-Process-Output)程序設(shè)計(jì)模式的理解,同時(shí)還可以營(yíng)造與實(shí)際應(yīng)用緊密結(jié)合的情景,鞏固和應(yīng)用所學(xué)知識(shí)。三是調(diào)整學(xué)習(xí)方式,在機(jī)器自動(dòng)判題、實(shí)時(shí)排名的場(chǎng)景下,競(jìng)賽模式不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)戰(zhàn)能力,還能使學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到程序設(shè)計(jì)邏輯的嚴(yán)密性。

2.3 搭建Online Judge 平臺(tái)支撐課后練習(xí)

僅僅依靠?jī)?yōu)秀的課堂教學(xué)方法和實(shí)驗(yàn)教學(xué)保障“C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”課程的教學(xué)質(zhì)量是不夠的,學(xué)生在課下也必須要有足夠的上機(jī)做題量。學(xué)習(xí)“C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”課程的目標(biāo)是使用它來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題,因此,課后的練習(xí)必須脫離應(yīng)試教育、題海戰(zhàn)術(shù)的模式。建設(shè)與開(kāi)放7×24 小時(shí)的Online Judge 編程練習(xí)平臺(tái)來(lái)支持課后練習(xí),能有效幫助學(xué)生完成課后練習(xí)任務(wù),Online Judge 平臺(tái)的課后練習(xí)可以看作是實(shí)驗(yàn)課競(jìng)賽模式的延續(xù),同時(shí)也為老師在期末時(shí)采用競(jìng)賽方式進(jìn)行上機(jī)考試和指導(dǎo)學(xué)生參加各類程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽提供了方便,更重要的是鍛煉了學(xué)生動(dòng)手和解決實(shí)際問(wèn)題的實(shí)戰(zhàn)能力。另外,Online Judge 平臺(tái)能記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)行為和學(xué)習(xí)效果,通過(guò)查看平臺(tái)數(shù)據(jù)的分析模塊,教師可以及時(shí)了解教學(xué)質(zhì)量并為改進(jìn)教學(xué)提供重要的決策依據(jù),學(xué)生也可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)自己的薄弱環(huán)節(jié)并進(jìn)行針對(duì)性的學(xué)習(xí)。

2.4 改革課程考核評(píng)定方法

“C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”課程教學(xué)改革中,完善考核評(píng)定方法是一個(gè)綜合環(huán)節(jié)。當(dāng)前的考核方式對(duì)學(xué)生的編程能力不能做出較客觀的評(píng)價(jià)。改革后的成績(jī)考核由4 部分組成:一是平時(shí)成績(jī)(占10%),考核指標(biāo)(課堂表現(xiàn)和出勤),重點(diǎn)考核學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和課堂的參與度。二是實(shí)驗(yàn)成績(jī)(占20%),考核指標(biāo)(實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析和總結(jié)),重點(diǎn)考核學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析和總結(jié)。三是上機(jī)考試成績(jī)(占30%),使用ACM 競(jìng)賽環(huán)境在線編程的方式,重點(diǎn)考核學(xué)生編程能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。四是期末考試成績(jī)(占40%),采用閉卷考試方式,重點(diǎn)考核學(xué)生對(duì)C 語(yǔ)言語(yǔ)法知識(shí)的理解和掌握。改革后的考核方式,既能調(diào)動(dòng)學(xué)生上機(jī)實(shí)踐的積極性和自主性,又能保證學(xué)生編程能力考核的客觀性和全面性。

3 結(jié)語(yǔ)

結(jié)合新工科背景下人才培養(yǎng)的目標(biāo),針對(duì)“C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”課程教學(xué)現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題,本文通過(guò)豐富課堂教學(xué)方法,實(shí)行競(jìng)賽模式的實(shí)驗(yàn)教學(xué),搭建Online Judge 平臺(tái)支撐課后練習(xí)和改革傳統(tǒng)考核方式,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,讓學(xué)生學(xué)會(huì)如何使用C 語(yǔ)言分析問(wèn)題、解決問(wèn)題,從而提高編程能力和創(chuàng)新能力。