程序设计基础课程的教学改革与实践

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  摘 要:2009年以来,大连民族学院开始实施新一轮的计算机基础教学改革工程,其主要内容是:将第一学期开设的《大学计算机基础》和第二学期开设的《计算机程序设计基础》两门课程进行合并、整合为一门课程;将第二学期开始学习的程序设计内容提前到第一学期开始学习。经过两年的实践,已经取得了明显的效果。本文根据作者面向部分专业讲授VB程序设计基础课程的经历介绍改革中遇到的主要问题、采取的措施和实践的效果。
  关键词:课程整合;程序设计基础;教学内容;教学方法;能力培养
  一、引言
  大学非计算机专业的公共计算机基础课程均在大学一年级开设,共开设两门必修课,即第一学期开设《大学计算机基础》、第二学期开设一门计算机程序设计课程。《大学计算机基础》属于入门性的课程,主要介绍计算机的基本知识,掌握OFFICE等常用软件的操作和使用,使学生具备操作和使用计算机的基本技能。计算机程序设计课程属于提高性的课程,目的是使学生初步具备计算机编程的能力,这种课程体系、教学内容与教学方法已经沿用多年。随着社会信息化水平的不断提高和建设创新性国家、培养创新性人才的需要,公共计算机基础教学也面临着改革与发展的必然要求。大连民族学院是国家民委直属的一所民族院校,也是唯一一所设在沿海开放地区、以工科和应用学科为主的民族院校,历年来,学校高度重视学生计算机应用能力的培养,鼓励和支持教师针对民族院校的特点大胆进行公共计算机基础教学的改革与实践,截至2008年,《大学计算机基础》获得了辽宁省精品课程,还获得一项辽宁省教育教学改革成果二等奖等标志性成果。在此基础上,2009年开始,我校又开始实施新一轮的计算机基础教学改革工程,其主要内容是:①调整原有的课程体系。即将第一学期开设的《大学计算机基础》和第二学期开设的《计算机程序设计基础》两门课程进行合并、整合为一门课程;②改革教学内容。整合后的教学内容以“程序设计”为主线,将原《大学计算机基础》课程的内容进行取舍和提高,并融合到《计算机程序设计基础》课程的相关内容之中,将原定于第二学期开始学习的程序设计内容提前到第一学期开始学习;③以能力培养为导向,改革教学方法与手段。 经过两年的实践,已经取得了明显的效果。本文根据作者面向部分专业讲授VB程序设计基础课程的经历介绍改革中遇到的主要问题、采取的措施和实践的效果。
  二、改革中遇到的主要问题
  1.民族院校的新生入学时计算机水平参差不齐,给教学带来很大困难
  民族院校是为少数民族和民族地区服务的,是培养少数民族高素质人才、传承和弘扬各民族优秀文化的重要基地。全国现有民族院校15所,在校大学生20余万人。我校有来自56个民族的学生,来自民族地区和西部地区的学生占81.26%,少数民族学生占65%,生源个体差异大,有的学生入学时刚刚接触计算机,有的学生中文基础比较差。表1是大连民族学院2010级学生入学时计算机水平测试结果,可以看出学生的计算机知识和技能差异很大,其中,40分以下来自西部民族地区的学生占62%,而成绩较好的学生大部分来自东部地区。
  表1 大连民族学院2010级学生入学计算机水平测试情况
  2008年以前,按照原来的课程体系是第一学期先开设一门《大学计算机基础》课程,使学生具备操作和使用计算机的基本技能,之后在第二学期开设“程序设计基础”课程,这种课程体系对基础较差的部分同学有益,但存在的主要矛盾是有一定基础的学生吃不饱,而且由于课程内容的起点比较低,已经落后于现代信息社会对大学生计算机应用能力的更高要求,因此,改革也势在必行。2009年以后,按照整合后新课程体系的要求,提高了起点,且程序设计基础课程调整到第一学期就开设,使得基础较差的部分同学面临着比较大的困难,也给老师的教学提出了新的挑战。
  2.传统的课程教学定位不适于学生计算机程序设计能力的培养
  程序设计基础课程的教学目标是培养学生具备利用一种计算机的程序设计语言编写出正确的程序进行问题求解的基本能力;课程的特点是程序设计语言的理论知识是格式化的记忆性知识,且内容多而散,而编程序时则需要学生能够根据所求解的不同问题进行灵活运用;教学的重点是程序设计能力的培养,难点是求解问题的计算思维能力的建立。传统的教学方法侧重于对格式化的语言知识的理解和记忆,教师和学生忙于对大量语言知识单元的教与学,实验教学也是主要针对知识单元设置相应的实验项目,侧重消化和吸收,期中或期末布置一个综合性的大项目,让学生综合运用所学知识完成程序的设计。在多年的教学实践中,我们意识到这种教学方法存在的问题,一是在平时的教学中,学生只关注知识单元的理解和单一功能的实现,把本来具有前后联系的知识割裂开来,往往是学了后面忘了前面,等到期末做综合性大项目时缺乏整体观念而感到茫然,根本达不到期待的效果。二是由于课程内容较多,教师总想尽可能多的布置实验项目,形成一种以量取胜的导向,且总埋怨学时不够。三是实验项目的设置以实现单一功能为目的,重在训练学生理解所学的格式化命令运行的结果是什么,缺乏训练学生灵活应用的能力,仍然停留在一种操作技能性的能力培养层面。学生普遍认为枯燥难学,难以形成整体的逻辑思维,其结果是只要题目稍作改变就不知所措。因此,应该将课程教学的定位调整到培养学生的计算机程序设计能力上来,重点应该是如何训练学生建立求解问题的思维能力。
  三、采取的措施
  1.实施强化辅导,帮助基础较差的学生跟上正常的教学进度
  鉴于入学新生计算机水平参差不齐,给教学带来一定困难,对于计算机基础较差的学生和中文表达有困难的同学,目前,我们主要采取了下面的三项措施:①教师利用周末休息时间进行强化辅导,②学生组成互助学习小组,让少数民族学生(尤其是汉语表达方面有困难的同学)和计算机水平较高的汉族同学一起互帮互学,③学校提供充裕的上机时间供学生练习。实践表明,那些基础相对较差的同学能够在较短时期内跟上正常的教学进度。
  2.调整理论教学内容,改革教学方法,注重学生算法分析与设计的培养   在教学内容上,合理安排讲授顺序,使学生从第一堂课就开始接触实践性内容,同时注重学生分析问题、提出算法、编写程序能力的培养。以VB程序设计课程为例,改变了以往先讲数据类型、函数基本语法知识,然后是控制结构、数组、过程、控件、文件操作等知识层次推进方式的教学方式,而是先讲授窗体、文本框、命令按钮标签等基本控件,让学生感到VB既简单又实用。在介绍语法的过程中,适时引进控件内容,即控件与语法的介绍分不开,例如:介绍选择结构时,引进单选按钮、复选框等;介绍数组时,引进列表框、组合框、控件数组等;介绍文件管理时,引进通用对话框、文件系统控件等。这样做不仅分散了语法结构的难点,还增加了学习的趣味性,强调了实践性。
  在课堂教学中,以案例为引导,对每一个案例按照提出问题、分析问题、设计算法、设计程序的过程进行教学,让学生参与到教学过程中,使学生逐步养成良好的程序设计习惯。同时,加强算法的教学,在程序设计课程中,程序能否运行取决于算法设计,算法可以说是程序设计的灵魂。有了合理的算法,再用相应的计算机语言表达出来,就比较容易了。在教学过程中,很多同学觉得程序设计枯燥难学,无法形成整体的逻辑思维,其主要问题就是对算法设计的不理解,因此需要培养他们抽象思维模式和计算机处理问题的实际方法,加强程序设计中的算法教学,让学生理解算法的真正内涵。以基础案例为主导,以算法设计为主线辅助一些类似的案例,启发学生对案例进一步计论、归纳,对案例完善和扩展,从而达到举一反三的效果。最后达到学生对知识的掌握和程序设计能力的培养。
  3.强化实践上机,提高学生程序设计能力
  程序设计课程是一门实践性很强的课程,只听不练是学不好的。如果学生不做练习,不上机实践,只能是纸上谈兵,因此必须多阅读程序、多编写程序、多上机调试。只有通过上机实践,编写的程序达到了预期的目的,才能说是基本掌握了编程的知识。
  为了提高学生的程序设计能力,减少了验证型实验,增加了设计型和综合型实验。其中,设计型实验以任务形式提出实验要求和具体的实验结果,要求学生通过阅读教材或相关资料,掌握实验所涉及到的知识,通过综合利用这些知识来设计、开发并最终完成实验项目;综合型实验由教师编排,综合所学知识,解决比较完整的实际问题。这些实验是按照“任务驱动、学生为主体、教师为主导”的原则来展开的实践活动,培养学生的综合应用能力和程序设计能力。
  4.建立程序设计课程网络教学系统,构建培养学生自学能力的平台
  建立程序设计课程的网络教学系统,将课程和大量的教育资源整合到网络教育平台上,为学生提供一个校园网支持下的数字化教学环境,支持研究型学习、案例式学习、发现式学习、资源式学习。协作型学习等多种学习模式,有利于学生自学能力的培养和个性化发展。目前,我们建立的程序设计课程教学网站内容包括各门程序设计课程的课程简介、教学大纲、实验大纲、电子课件、网络课堂、实验指导、案例汇总、在线考试系统等。通过程序设计网络教学系统,师生共享网上学习资源,展开交流与互动。
  四、实践效果
  程序设计课程作为大学生计算机基础教育的重要组成部分,本着以学生为主体的教学原则,精心设计教学方案,采取符合学生认知规律的、科学的教学方法,借助现代化的网络教学资源,激发学生自主学习的愿望。教学实践表明,学生虽有压力,却很有成就感,尤其是今年三月份,我校2010级学习程序设计课程的学生参加国家计算机等级考试(二级),有711名同学通过考试并获得证书。其中国际贸易专业的一个班一次过级率达到了60%。很多同学反映,他们的计算机编程能力大大提高,反映在计算机等级考试中有50人上机考试成绩为满分,同时加深了对理论知识的理解和掌握。这些成绩的取得与我们认真落实以人为本的科学发展观,整合教学内容、改革教学方法、强化实践上机等措施分不开的。
  参考文献
  [1]李宏岩 李威,“青年教师如何提高教育教学能力”中国大学教学,2008年第8期。
  [2]杨日璟 赵丕锡 “大学计算机基础考试模式的研究”辽宁教育研究2008年第4期。
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