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摘要：程序设计课程培养了学生利用计算机解决实际问题的能力，是高校非计算机专业学生计算机教育的主要课程。将问题-探究式教学理念引入课程的教学活动中，拟解决学生动手能力和创新能力差的问题。实践表明，该教学法能充分调动学生的学习积极性和主动性，提升学生探究问题的能力，取得了较为理想的教学效果。
关键词：程序设计；建构主义；探究式教学；案例教学
作者简介：张月琴（1975-），女，江苏丹阳人，南京工业大学电子与信息工程学院，副教授；陈小燕（1978-），女，江苏南京人，南京工业大学电子与信息工程学院，讲师。（江苏 南京 210009）
基金项目：本文系南京工业大学第五届校青年教师授课竞赛获奖者教改课题资助项目的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）16-0096-02
程序设计课程是高校非计算机专业的一门公共基础课。通过学习，学生可以学会用某种计算机语言去表达自己的思维，领会程序设计的基本思想和方法，并掌握运用计算机求解实际问题的能力。但目前程序设计课程教学仍以教师为中心，这种教学模式阻碍了学生的主动性和积极性。提高学生快速吸收和运用知识的能力是目前解决问题的关键。问题探究式教学能有效地促进学生思维能力的最佳发展，使学生在学习中探索问题，让学生自主独立地发现问题，并通过思考、搜集、讨论等一系列活动获得知识与技能，从中培养分析问题、解决问题的能力。实践证明，探究式教学法在程序设计课程中的应用能促使学生乐于去学习知识，有效地提升了课程的教学效果。
一、建构主义理论
建构主义认为，知识不是通过教师传授得到，而是学习者在一定的情境即社会文化背景下，借助其他人（包括教师和学习伙伴）的帮助，利用必要的学习资料，通过意义建构的方式而获得。获得知识的多少取决于学习者根据自身经验去建构有关知识的能力，而不是取决于学习者记忆和背诵教师讲授内容的能力。建构主义学习论认为“情境”、“协作”、“会话”和“意义建构”是学习环境4大要素或4大属性。建构主义提倡在教师指导下的、以学习者为中心的学习，既强调学习者的认知主体作用又不忽视教师的指导作用，教师是意义建构的帮助者、促进者，而不是知识的传授者与灌输者。学生是信息加工的主动建构者，而不是外部刺激的被动接受者和被输的对象。在案例教学过程中，要以建构主义学习理论为指导，选取符合学生认知规律的有典型意义的案例来充分发挥学生的主体意识，在教师的协助下完成对新知识的意义建构。
二、问题探究式教学模式
探究问题式教学法又称发现法、研究法，具体是指在教师的启发指导下，以学生为主体，以现行教材为基本探究内容，让学生自觉主动地通过阅读、观察、实验、思考、讨论、听讲等途径去独立探究，以掌握认识和解决问题的方法和步骤，研究客观事物的属性，发现事物发展的起因和事物内部的联系，从中找出规律，形成自己的概念。[1]问题探究教学模式打破了传统教学中的基本五段式教学，提出了新的教学操作程序：设置问题情境、提出问题—学生探究、寻求问题答案—提出解决问题的方法—教师给出解决问题的方法—实验、验证解决方法—交流和评价，使学生从狭窄单一、被动的学习方式走向广阔、丰富、具体、主动的学习空间，成为学习的主人，学生的思维能力、创新能力和实践能力得到有力的培养。[2]
三、探究式教学在程序设计课程中的应用
1.程序设计课程教学现状
程序设计是一门晦涩难懂的课程，特别是对非计算机专业的学生更是如此。
（1）授课对象分析。缺乏学习兴趣：一方面程序设计语言的语法结构和规定严谨复杂，枯燥无味，难以记忆；另一方面将其应用于解决实际问题需要具备严密的逻辑能力，整体灵活处理的能力。很多学生在学习初期就被一些抽象概念和程序搞得糊里糊涂，使得后续的整个课程的学习变得枯燥乏味，导致学完这门课程之后根本不知道如何编程。
缺乏学习的主动性：程序设计课程与其他应用型软件相比较有一定的难度，缺少趣味性。而且平时一般的应用基本都有现成的软件，学生对课程认识不足。另外，非计算机专业的学生，认为只要应付一下考试就可以，枯燥乏味的入门学习过程使得学生缺乏主动性，没有学习动力。
（2）课程设置分析。随着高等教育的发展，许多高校都在发展各自的新学科新专业。但是在选择一门程序设计语言时往往采用一刀切的做法，而且基本每个专业都采用统一的课程教学目标定位。另外随着高校规模的扩大，学校往往采用大班化的教学模式。由于学生人数众多，学习能力的差异等，导致教师在学生管理、学习情况掌握方面力不从心，从而影响教学效果。一些高校将课程学时一缩再缩，从108学时，到96学时，到64学时，甚至48学时。作为实践性较强的课程，学生上機编写程序、调试程序的练习偏少，教师为了赶时间，使得学生学习任务教重，这将导致学生学得模模糊糊，编程能力也得不到提高。
（3）教学方式分析。目前很多高校课堂基本上是教师上课讲解语法和例题，学生只顾记笔记，一言堂式的教学模式让教师无法了解学生的真正接受情况，无法有的放矢。学生实验课上也只是对课堂例子或书本上现有的一些实例进行编辑调试，碰到问题请教教师，一旦调试成功就完成任务。对该程序是如何实现的、有没有其他解法不进一步思考。于是出现理论知识消化困难、实验课编不出程序、越学越难的普遍现象，从而远离了能力培养的目的。
2.探究式教学模式的教学过程
探究式教学是以教师为主导、学生为主体的教学模式。程序设计课程教学中教师以问题为导向，启发学生的发散思维，采取双向互动的原则，以高效推进学习进程。
（1）分析课程目标，确定教学主题。教师课前对章节的教学目标进行分析，分析学生掌握的程度，结合各单元的基本概念，确定教学主题。 （2）创设问题情境，提出问题。教师创设与当前教学主题相关的知识主题，并将其隐含在一个个的问题中。课堂上教师要暗示问题的存在并诱发学生质疑，同时进行点拨与导控。这些问题要难度适中、数量适当，具备一定的合理性和可操作性，使其能培养学生的启发性思维和调动其探究的意识。
（3）讨论问题，探究学习。学生对教师提出的问题进行探究、思考、收集资料等，在小组讨论的写作学习中，对自己的一些初步想法与同学或教师探讨，进而推导出该问题的解决方案。这一过程中学生不仅通过各种渠道形成对知识的建构，而且通过交流协作培养了自己的合作精神。
（4）师生互评，归纳总结。问题探究后，教师对学生解决的问题进行提炼和反馈，进一步加深学生对知识的理解和掌握，帮学生抓住学习重点，达到举一反三的目的。同时教师还要引导学生优化解决问题的过程，寻找问题的最佳解决方案。另外教师可以针对下一堂课所涉及问题的相关知识引领学生课后继续探究，以提高教学的课堂效率。
3.程序设计课程探究式教学实例
（1）课程名称：VC程序设计。
（2）教学目标：选择结构。
（3）教学任务分析：通过本节学习，熟练掌握if语句和switch语句的使用，会在程序中利用它们实现单分支或多分支控制。
（4）学习者分析：学生在学习本节知识之前已初步掌握了VC语法基础，包括常量、变量、表达式、输入输出语句等，这些为本节的学习打下了基础。但是学生对这些知识的认识较模糊，在实际应用中有所欠缺。
（5）问题设置：判断一个四位整数是不是回文数。
（7）教师略讲：算术运算符、逻辑运算符的使用；回文数的概念；判断回文数的条件；判断语句的语法。
（8）学生讨论：根据学生动手能力强弱，同时兼顾自愿的原则，将学生分组。查找相关资料，讨论解决问题的方法，然后提出本组的想法。
（9）归纳小结：分析各分小组提出的方法的可行性和合理性；结合该问题给出一种解题的方法。要求学生课后验证程序，经验交流。同时要求学生探究该问题的其他解决策略。
四、探究式教学模式应用于程序设计课程的教学反思
探究式教学方法能激发学生的学习兴趣，能调动学生的积极性，增强了学生的学习能力、理解能力、实践动手能力，提升了教学效果。但在实施的过程中也有一些问题需要引起注意。
1.教师课前要做好充分的准备
作为刚进入大学不久的新生，学生的学习主动性和积极性因之前的应试教育而受到了较大的影响，学习方法、学习能力较欠缺，因此教师在课前应根据学生的实际情况做好充分的准备工作。
2.课堂以学生为中心，构建平等和谐的师生关系
课堂上教师在问题解决的过程中是以指导者、促进者的身份出现。问题的解决以学生自主探索为主。问题探究式教学法要求教师制定讨论的规则，确保讨论的秩序性，同时要让学生感受到被教师关注、自己的问题能得到同学和教师的回应。平等和谐的师生关系更有利于教学效果的提高。
3.团队合作解决问题，注意学生之间的不平衡性
探究性学习的主要形式是小组讨论。但由于学生个体水平的差异，教师应在分组和探究的过程中，注意到不同层次的学生，以免出现“两极分化”的现象，让“好”、“中”、“差”等不同层次的学生在探究教学中都能得到最大程度的提高和发展。
五、结论
程序设计这门课程的实践性很强，建构主义理论下探究式教学能有效地引导学生对所学问题产生浓厚的学习兴趣，有助于学生学习能力的培养。实践证明，程序设计课程中使用探究式教学法，不仅可以提高学生编写调试程序的能力，而且可以培养学生的创造性思维能力和算法设计能力，同时增进了学生的交流和合作能力，具有较强的实用性和广阔的应用前景。
參考文献：
[1]叶满城.探究式教学方法在《微观经济学》教学中的应用[J].教育科学，2009，（2）：48-52.
[2]邓会敏，陈香兰，等.“问题—探究”教学模式在数据结构课程中的构建与实施[J].计算机教育，2007，（4）：42-44.
[3]何克抗.建构主义——革新传统教学的理论基础[J].电化教育研究，1997，（3）..
[4]王浩，张霖.非计算机专业“计算机程序设计”课程教学调查与思考[J].吉林工程技术师范学院学报，2012，28（3）：63-65.
[5]欧阳胜权，牟艳娟.问题探究式教学在高校就业指导课程中的应用[J].教书育人，2012，（1）：119-121.
（责任编辑：刘辉）
关键词：程序设计；建构主义；探究式教学；案例教学
作者简介：张月琴（1975-），女，江苏丹阳人，南京工业大学电子与信息工程学院，副教授；陈小燕（1978-），女，江苏南京人，南京工业大学电子与信息工程学院，讲师。（江苏 南京 210009）
基金项目：本文系南京工业大学第五届校青年教师授课竞赛获奖者教改课题资助项目的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）16-0096-02
程序设计课程是高校非计算机专业的一门公共基础课。通过学习，学生可以学会用某种计算机语言去表达自己的思维，领会程序设计的基本思想和方法，并掌握运用计算机求解实际问题的能力。但目前程序设计课程教学仍以教师为中心，这种教学模式阻碍了学生的主动性和积极性。提高学生快速吸收和运用知识的能力是目前解决问题的关键。问题探究式教学能有效地促进学生思维能力的最佳发展，使学生在学习中探索问题，让学生自主独立地发现问题，并通过思考、搜集、讨论等一系列活动获得知识与技能，从中培养分析问题、解决问题的能力。实践证明，探究式教学法在程序设计课程中的应用能促使学生乐于去学习知识，有效地提升了课程的教学效果。
一、建构主义理论
建构主义认为，知识不是通过教师传授得到，而是学习者在一定的情境即社会文化背景下，借助其他人（包括教师和学习伙伴）的帮助，利用必要的学习资料，通过意义建构的方式而获得。获得知识的多少取决于学习者根据自身经验去建构有关知识的能力，而不是取决于学习者记忆和背诵教师讲授内容的能力。建构主义学习论认为“情境”、“协作”、“会话”和“意义建构”是学习环境4大要素或4大属性。建构主义提倡在教师指导下的、以学习者为中心的学习，既强调学习者的认知主体作用又不忽视教师的指导作用，教师是意义建构的帮助者、促进者，而不是知识的传授者与灌输者。学生是信息加工的主动建构者，而不是外部刺激的被动接受者和被输的对象。在案例教学过程中，要以建构主义学习理论为指导，选取符合学生认知规律的有典型意义的案例来充分发挥学生的主体意识，在教师的协助下完成对新知识的意义建构。
二、问题探究式教学模式
探究问题式教学法又称发现法、研究法，具体是指在教师的启发指导下，以学生为主体，以现行教材为基本探究内容，让学生自觉主动地通过阅读、观察、实验、思考、讨论、听讲等途径去独立探究，以掌握认识和解决问题的方法和步骤，研究客观事物的属性，发现事物发展的起因和事物内部的联系，从中找出规律，形成自己的概念。[1]问题探究教学模式打破了传统教学中的基本五段式教学，提出了新的教学操作程序：设置问题情境、提出问题—学生探究、寻求问题答案—提出解决问题的方法—教师给出解决问题的方法—实验、验证解决方法—交流和评价，使学生从狭窄单一、被动的学习方式走向广阔、丰富、具体、主动的学习空间，成为学习的主人，学生的思维能力、创新能力和实践能力得到有力的培养。[2]
三、探究式教学在程序设计课程中的应用
1.程序设计课程教学现状
程序设计是一门晦涩难懂的课程，特别是对非计算机专业的学生更是如此。
（1）授课对象分析。缺乏学习兴趣：一方面程序设计语言的语法结构和规定严谨复杂，枯燥无味，难以记忆；另一方面将其应用于解决实际问题需要具备严密的逻辑能力，整体灵活处理的能力。很多学生在学习初期就被一些抽象概念和程序搞得糊里糊涂，使得后续的整个课程的学习变得枯燥乏味，导致学完这门课程之后根本不知道如何编程。
缺乏学习的主动性：程序设计课程与其他应用型软件相比较有一定的难度，缺少趣味性。而且平时一般的应用基本都有现成的软件，学生对课程认识不足。另外，非计算机专业的学生，认为只要应付一下考试就可以，枯燥乏味的入门学习过程使得学生缺乏主动性，没有学习动力。
（2）课程设置分析。随着高等教育的发展，许多高校都在发展各自的新学科新专业。但是在选择一门程序设计语言时往往采用一刀切的做法，而且基本每个专业都采用统一的课程教学目标定位。另外随着高校规模的扩大，学校往往采用大班化的教学模式。由于学生人数众多，学习能力的差异等，导致教师在学生管理、学习情况掌握方面力不从心，从而影响教学效果。一些高校将课程学时一缩再缩，从108学时，到96学时，到64学时，甚至48学时。作为实践性较强的课程，学生上機编写程序、调试程序的练习偏少，教师为了赶时间，使得学生学习任务教重，这将导致学生学得模模糊糊，编程能力也得不到提高。
（3）教学方式分析。目前很多高校课堂基本上是教师上课讲解语法和例题，学生只顾记笔记，一言堂式的教学模式让教师无法了解学生的真正接受情况，无法有的放矢。学生实验课上也只是对课堂例子或书本上现有的一些实例进行编辑调试，碰到问题请教教师，一旦调试成功就完成任务。对该程序是如何实现的、有没有其他解法不进一步思考。于是出现理论知识消化困难、实验课编不出程序、越学越难的普遍现象，从而远离了能力培养的目的。
2.探究式教学模式的教学过程
探究式教学是以教师为主导、学生为主体的教学模式。程序设计课程教学中教师以问题为导向，启发学生的发散思维，采取双向互动的原则，以高效推进学习进程。
（1）分析课程目标，确定教学主题。教师课前对章节的教学目标进行分析，分析学生掌握的程度，结合各单元的基本概念，确定教学主题。 （2）创设问题情境，提出问题。教师创设与当前教学主题相关的知识主题，并将其隐含在一个个的问题中。课堂上教师要暗示问题的存在并诱发学生质疑，同时进行点拨与导控。这些问题要难度适中、数量适当，具备一定的合理性和可操作性，使其能培养学生的启发性思维和调动其探究的意识。
（3）讨论问题，探究学习。学生对教师提出的问题进行探究、思考、收集资料等，在小组讨论的写作学习中，对自己的一些初步想法与同学或教师探讨，进而推导出该问题的解决方案。这一过程中学生不仅通过各种渠道形成对知识的建构，而且通过交流协作培养了自己的合作精神。
（4）师生互评，归纳总结。问题探究后，教师对学生解决的问题进行提炼和反馈，进一步加深学生对知识的理解和掌握，帮学生抓住学习重点，达到举一反三的目的。同时教师还要引导学生优化解决问题的过程，寻找问题的最佳解决方案。另外教师可以针对下一堂课所涉及问题的相关知识引领学生课后继续探究，以提高教学的课堂效率。
3.程序设计课程探究式教学实例
（1）课程名称：VC程序设计。
（2）教学目标：选择结构。
（3）教学任务分析：通过本节学习，熟练掌握if语句和switch语句的使用，会在程序中利用它们实现单分支或多分支控制。
（4）学习者分析：学生在学习本节知识之前已初步掌握了VC语法基础，包括常量、变量、表达式、输入输出语句等，这些为本节的学习打下了基础。但是学生对这些知识的认识较模糊，在实际应用中有所欠缺。
（5）问题设置：判断一个四位整数是不是回文数。
（7）教师略讲：算术运算符、逻辑运算符的使用；回文数的概念；判断回文数的条件；判断语句的语法。
（8）学生讨论：根据学生动手能力强弱，同时兼顾自愿的原则，将学生分组。查找相关资料，讨论解决问题的方法，然后提出本组的想法。
（9）归纳小结：分析各分小组提出的方法的可行性和合理性；结合该问题给出一种解题的方法。要求学生课后验证程序，经验交流。同时要求学生探究该问题的其他解决策略。
四、探究式教学模式应用于程序设计课程的教学反思
探究式教学方法能激发学生的学习兴趣，能调动学生的积极性，增强了学生的学习能力、理解能力、实践动手能力，提升了教学效果。但在实施的过程中也有一些问题需要引起注意。
1.教师课前要做好充分的准备
作为刚进入大学不久的新生，学生的学习主动性和积极性因之前的应试教育而受到了较大的影响，学习方法、学习能力较欠缺，因此教师在课前应根据学生的实际情况做好充分的准备工作。
2.课堂以学生为中心，构建平等和谐的师生关系
课堂上教师在问题解决的过程中是以指导者、促进者的身份出现。问题的解决以学生自主探索为主。问题探究式教学法要求教师制定讨论的规则，确保讨论的秩序性，同时要让学生感受到被教师关注、自己的问题能得到同学和教师的回应。平等和谐的师生关系更有利于教学效果的提高。
3.团队合作解决问题，注意学生之间的不平衡性
探究性学习的主要形式是小组讨论。但由于学生个体水平的差异，教师应在分组和探究的过程中，注意到不同层次的学生，以免出现“两极分化”的现象，让“好”、“中”、“差”等不同层次的学生在探究教学中都能得到最大程度的提高和发展。
五、结论
程序设计这门课程的实践性很强，建构主义理论下探究式教学能有效地引导学生对所学问题产生浓厚的学习兴趣，有助于学生学习能力的培养。实践证明，程序设计课程中使用探究式教学法，不仅可以提高学生编写调试程序的能力，而且可以培养学生的创造性思维能力和算法设计能力，同时增进了学生的交流和合作能力，具有较强的实用性和广阔的应用前景。
參考文献：
[1]叶满城.探究式教学方法在《微观经济学》教学中的应用[J].教育科学，2009，（2）：48-52.
[2]邓会敏，陈香兰，等.“问题—探究”教学模式在数据结构课程中的构建与实施[J].计算机教育，2007，（4）：42-44.
[3]何克抗.建构主义——革新传统教学的理论基础[J].电化教育研究，1997，（3）..
[4]王浩，张霖.非计算机专业“计算机程序设计”课程教学调查与思考[J].吉林工程技术师范学院学报，2012，28（3）：63-65.
[5]欧阳胜权，牟艳娟.问题探究式教学在高校就业指导课程中的应用[J].教书育人，2012，（1）：119-121.
（责任编辑：刘辉）