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高校非計算機專業程序設計語言教學實踐與探索

來源: 發表時間:2013/4/9  

關鍵詞:計算機專業程序設計語言教學實踐 探索
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(安徽工業大學工商學院 工科教研室 束宇)
摘要:根據非計算機專業程序設計語言的教學實踐,總結了程序設計語言教學中普遍存在的若干問題,結合非計算機專業學生的知識結構特點和程序設計語言的特點,分析了問題的成因并提出了改進教學的幾點建議。
關鍵詞:程序語言;刨新性;教學;實踐
  
  1 引言
  隨著信息社會和知識經濟的發展和計算機的普及,計算機技術已經滲透到各行各業.并成為各個領域和各個行業向前發展的重要因素。不了解計算機程序設計.就不能真正理解計算機和應用計算機。學習程序設計可以了解程序內在的運作方式。可以幫助解決在軟件使用中所遇到的問題;雖然計算機應用軟件及工具很多.但工作中通常要針對具體實際問題對一些軟件進行二次開發或需要開發一些適用自己的軟件,而且不管是一般應用軟件的使用、網頁制作、或數據庫設計.往往需要借助程序設計使其發揮更強大的功能。據統計.約有80%的行業應用軟件是由非計算機專業的人員編寫的。因此既掌握本專業知識,又掌握相當計算機應用知識已成為各行業對高校大多數專業畢業生的普遍要求。在此背景下,程序設計語言作為計算機軟件的基石成為了各高校非計算機專業的必修課。
  高等院校非計算機專業開設程序設計語言課程的一個基本目標是:通過對程序設計語言的學習,使學生牢固掌握其語法知識、編程技術、算法原理,以及程序設計的思想和方法,能夠靈活運用程序設計語言進行程序設計,具備利用計算機求解實際問題的能力。利用計算機語言進行程序設計,需要具有嚴密的邏輯能力,靈活的處理方式.對培養學生的邏輯思維能力、整體處理意識、創新意識能起到促進作用。
  
  2 非計算機專業程序設計語言教學中存在的幾個主要問題
  (1)課程設置不恰當。隨著高等教育的發展,各院校都新上了很多專業。很多高校都向著多學科、多專業的綜合院校發展。學校專業的增加給程序設計語言課程的安排帶來新的挑戰。面對不同專業的學生,如何從C、VB、Jaya、VFP等眾多程序設計語言中選擇一門符合專業要求的課程成為一個亟待解決的問題。目前高校中存在的問題是。要么一刀切,各個專業都學相同的課程:要么根據專業特點學習不同的課程。前者做法不妥.從應用的角度l考慮,顯然非計算機專業更適合面向對象的語言。因為它更接近人的思維習慣。后者的問題是如何掌握劃分的標準,使得所選課程最適合專業應用。程序設計語言的教學應與專業課相結合。由于設備條件和學時有限,許多非計算機專業開設的計算機課程大多是入門型的,在教材選擇上都是通用的。這樣的教學內容與學生所學專業不聯系,不掛鉤,結果使學生認為計算機技術與專業距離太遠,在課程結束后缺乏自覺應用計算機解決實際問題的意識。
  (2)學生整體素質下降。隨著高校招生規模的不斷擴大,學生的整體素質也在下降。通過降分錄取的學生不但在基礎知識方面比較薄弱,而且在獨立思考能力.學習能力和學習方法方面都與超過分數線的學生有著一定的差距。這兩個層次的學生在大學階段的課程要求一樣,所以很多學生學習上的差距很大。甚至無法畢業。課后作業無法單獨完成。自學能力差.易產生厭惡心理。因此對待這些程序設計語言相關基礎知識薄弱和本身邏輯思維能力不足的學生。教師最初授課時應注意授課對象的不同。采取不同的授課方式。
  (3)實驗學時安排不足。很多院校對計算機程序設計實驗學時安排不足。隨著高校招生規模的不斷擴大。
  很多學校的基礎設施建設滯后。實驗室的發展跟不上學生規模的擴大。這就導致了在教學計劃上沒有足夠的時間安排學生的上機實習。而程序設計課程的上機環節是非常重要的.學生上機編寫程序、調試程序的練習偏少導致了學生的編程能力得不到提高。另外學生實踐時缺乏必要的程序調試能力。所有非計算機專業的普遍存在的問題:對編譯過程中出現的英文信息不熟,大多數學生不認識syntax(語法)、statement(語句),domain(域)、overflOW (溢出)等單詞;不會進行基本的調試操作.如設置斷點、單步執行、觀察變量的當前值等。此類問題對小語種學生和英語基礎薄弱的學生較為突出。
  (4)教學形式單一,缺乏互動。教學是教師與學生共同參與的一個過程。目前在不少高校都存在一個問題.就是教學變成了教師的單一勞動,也就是說,只是教師在課堂上講解,學生在課堂上只顧記筆記,懂或不懂均不表態,教師無法了解學生的真正接受情況,無法有的放矢。造成部分學生基本概念一知半解,語言功底薄弱,不能把握程序設計語言的本質。這方面存在的問題較為普遍。文科類學生尤為突出。例如:許多學生一直對變量、常量、賦值的意義搞不清楚,以后設計時也就無法靈活運用。
  (5)教學內容不能與時俱進,略顯滯后。計算機科學的一個鮮明特點就是發展速度快,新技術從理論到應用的轉換快。從機器語言到匯編,從面向過程到面向對象,從模式到框架,程序設計的思想和支持這種思想的設計語言和設計方法不斷發生著改變。高校作為一個科研單位理應走在這些新技術的前沿。但實際情況是作為基礎課程的程序設計語言卻在各高校的教學實踐中存在發展滯后的問題。比如:面向對象設計思想的教學,盡管很多學校開設面向對象的程序設計語言.如Java,C++,VB等,但學生寫起程序來,還是面向過程的思維模式。根本沒有發揮出這些語言的優勢來。這說明在教學中,教師對面向對象程序設計語言的核心沒有理解到位,在教學過程中沒有抓住課程的本質.只是教給學生語言本身的知識,沒有很好的滲透程序設計的思想方法。沒有使學生養成面向對象分析問題和解決問題的思維習慣。
  (6)教學方式需要更新,創新能力應成為教學的核心目標。教學中大多側重對知識本身的講解.而不是學生創新能力的培養。課堂上較好的解決了是什么怎么樣的問題。而如何使用則是一個創新的過程。需要學生在動手實踐中切身體會后逐步解決。這恰恰是理論教學中被忽視的部分。課堂上留給學生練習的時間偏少。多數理論停留在紙上談兵的階段。
  學生設計程序的能力不足。只能完成教材或教師講授的例子。這是所有非計算機專業的普遍現象之一,由于程序設計總是從模仿開始,很多學生一直習慣于模仿,并自以為已較好掌握,可一旦考試(題目稍有變化)就不知該如何設計,遇到實際問題更不知如何下手。此問題一般為教師平時授課和實踐時缺乏引導,實踐題目缺乏可伸縮性等導致學生的創新能力沒得到較好培養。
  
  3 解決非計算機專業程序設計語言教學問題的建議
  
  (1)以程序設計語言的特點指導教學。非計算機專業計算機語言教學的直接目的是讓學生掌握程序設計的思想。理解并掌握計算機語言的功能,為以后編寫行業應用軟件奠定基礎。由于就業壓力的需要,學生普遍有好好學的愿望。在學習開始的階段,由于進行程序設計需要具備語言、算法、數據結構和程序設計方法等知識.而計算機語言教學的對象一般是大學低年級的學生.這方面的知識預備非常薄弱,對其學習方法陌生,自學能力及分析、解決問題的能力較弱。從心理學角度看.學生原有知識結構在該課程方面的同化能力弱,如果處理不當,就使得有意義學習減少,增加挫折感,削弱了學生主觀參與的積極思維活動,不僅不利于激發學習興趣.促進創造性思維形成,甚至會減少已經調動起來的積極性,產生抵觸情緒。
  程序設計語言強調邏輯分析。注重創造和靈活的表達,實踐性非常強,非計算機專業的學生由于缺乏相關基礎知識,自身分析能力的問題.初學起來有較大的難度。使用傳統教學事件的三部曲:提出概念、解釋概念、舉例說明的方式很難達到理想的效果。程序設計語言并不是不強調概念,但過分的強調語法規則只會將學生帶人歧途,這樣的教學結果往往是學生的動手實踐能力和創新能力大大降低,具體表現在自己寫程序時不知如何下手。這種先理論,后實際;先抽象,后具體;先一般,后個別的方法并不適用。現代學生的感性接受能力很強,根據程序設計實踐性強的特點,改變傳統教育方式,實施先實際,后理論;先具體,后抽象;先個別,后一般的新的方式符合計算機語言教學的特點和人們的認知規律,如圖1所示。這種先處理問題的方式能增強學生的感性認識,激發學習熱情:再通過歸納總結使得其很好的掌握,降低了學習的難度。
  (2)對于擴招帶來的學生的多樣性,需要采取分級進行不同難度和內容的教學。可以為他們制定不同教學計劃,選用不同的教材,使用不同的教學方法,設計不同的設計題目。甚至改變學時.最終達到各自的教學目標。
  (3)加強實踐教學,適當增加課外內容。通過將現有已編好的難度合適的程序引入課堂,通過研究各部分代碼的來龍去脈,形成一個完整的程序結構。另外,通過閱讀好的程序,也使學生了解了編寫優秀程序所要具備的一些要素.諸如技術規范、軟件適用性、簡潔性、一致性、復用性、程序效率等等,而這些內容在教材里是沒有的。
  在計算機教學的各個環節貫徹和實施創新能力的培養.保證教出的學生高分高能,在實踐教學方面,可以采用“課程實驗+開放性實驗+綜合設計+網絡互動”的模式。因為這種創新模式既保證了課程教學的完整性,又兼顧了學生的個性和時間。課程實驗是為了提高學生對理論教學知識點的理解和掌握;開放性實驗允許學生根據自己的時間自由上機,把學習的主動權交給了學生,充分調動了學習積極性;綜合實驗則是對學生做出更高要求,旨在培養學生的創新和設計能力;網絡互動則是教師與學生進行雙向交流的一種現代化教學手段。
  (4)實現課堂教學的互動,讓學生主動的參與到課堂教學中來,而不是被動的接受。要讓學生在探詢問題的驅動下思考。教師可以借助多媒體技術,將抽象的知識點以聲、光、圖片和動畫的形式展現出來.使不容易理解的問題變得顯而易見。也可以將一些重點或者易于混淆的問題提出來組織課堂討論,引導學生去思考并發表自己的見解。布置一下主題,讓學生給學生講解也是一種不錯的方法。這樣可以迫使學生課下查資料準備,提高自學能力。
  (5)針對教學內容滯后,不能與時俱進的問題,主要的突破點應該放在教師上。應該加強教師隊伍建設.鼓勵教師積極參與教學科研活動,關注學科發展的前沿,及時將最新的程序設計理論和方法消化吸收,引入課堂開闊學生的視野。鼓勵教學和科研互動,教師將所從事的科學研究中應用到的程序設計新理念,新技術介紹給學生。提升教師隊伍的學歷,高素質的富有創新性的教師隊伍是高質量教學的保證。所以應注重引進高學歷的人才,同時加強在職研究生的培養。
  (6)因材施教.進行差異教學。非計算機專業的學生不同專業之間的差異很大,在教學中,傳統的做法是:教師為主導,學生圍著教師轉.學生的知識是教師傳授的,在教學過程中學生處于被動地位,這不適合程序設計語言課程啟發自主學習、積極探索實踐、大膽創新的教學思想。同樣的教學方式對不同專業起的效果差異很大.例如:對理科學生分析代碼能取得較好效果.對文科生卻并不適用。因此要全面了解學生,增強教學的針對性教師在備課中要全面了解學生的學習態度、知識基礎、智力水平、學習能力和學習方法以及學習習慣.做到教學既能適應多數學生的實際,又能照顧到部分學生的需要.做到因材施教,使學生學得主動積極.各有所得。
  使用差異教學策略在教學過程中起著重要作用,根據學生的差異性有針對性的調整授課策略不僅使學生學到應得的知識,思維得到發展,而且應該保證其在最短學習時間內完成最佳效果。要精心安排授課內容,設計課堂教學環節.不僅課前應對學生的心理、知識結構情況有初步了解,課堂內容設計一定要尊重由淺人深、簡單到復雜的過程,動不動就舉例子分析代碼只能讓學生失去學習的興趣。教師講課時應當自己即時寫代碼,并在寫代碼時,講述或引導學生理解每條或每個模塊的意義,盡量達到最直觀的教學效果。舉的例子要盡量貼近學生,能使之感興趣的,如漂亮的時鐘、電子詞典等等。從心理學上講,感興趣的、熟悉的往往也是做得最好的。課后作業要給學生留有思索和發揮空間,不宜過多,過大,要注意學生的反饋信息,并做相應處理。現代社會的信息量大、新知識層出不窮,及時補充到教學中是重要的。
  
  4 結束語
  
  教育部對高校非計算機專業的程序設計語言的教學目標是:“培養學生在本專業與相關領域中的計算機應用開發能里,培養利用計算機分析問題、解決問題的能力。提高學生的創新能力”。這個目標就是解決上述問題的一個原則。本著這個原則,我們在程序設計語言的教學實踐中,還要不斷的探索新的思路、新方法,為提高學生的計算機能力和創新能力而努力。
  

  參考文獻
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