摘要：程序設(shè)計(jì)思維能力是計(jì)算機(jī)及相關(guān)專(zhuān)業(yè)學(xué)生最重要的專(zhuān)業(yè)能力之一，程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)的重要任務(wù)之一是培養(yǎng)學(xué)生的程序設(shè)計(jì)思維能力。本文分析了高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程的現(xiàn)狀，提出基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)，以提高學(xué)生程序設(shè)計(jì)能力為目的的課程體系改革與實(shí)踐，從課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、教學(xué)手段和考核方式等方面進(jìn)行了教學(xué)探討。
　　關(guān)鍵詞：程序設(shè)計(jì)課程；教學(xué)改革；程序設(shè)計(jì)能力
　　
　　1 研究背景
　　程序設(shè)計(jì)能力是計(jì)算機(jī)及其相關(guān)專(zhuān)業(yè)學(xué)生最重要的專(zhuān)業(yè)能力之一，它是評(píng)價(jià)本專(zhuān)業(yè)本科生培養(yǎng)質(zhì)量的首要指標(biāo)。高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)是計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的第一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程。通過(guò)該門(mén)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)該掌握正確的、規(guī)范的編程方法；掌握通過(guò)編程解決問(wèn)題的方法和思路；加深對(duì)計(jì)算機(jī)基本概念的理解，訓(xùn)練邏輯思維能力，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)。因此，該門(mén)課程的教學(xué)質(zhì)量直接決定了學(xué)生程序設(shè)計(jì)能力的高低，對(duì)學(xué)生專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)的形成具有重要的影響作用。
　　在高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)過(guò)程中常常會(huì)出現(xiàn)這樣的矛盾沖突：教師抱怨課時(shí)少，課本上的內(nèi)容不能講細(xì)講全，學(xué)生底子薄，難以深入理解課程的要義和精華；而學(xué)生則抱怨課程概念比較復(fù)雜，規(guī)則繁多，枯燥乏味，難以學(xué)習(xí)，難以實(shí)際運(yùn)用，因而缺少學(xué)習(xí)的興趣和動(dòng)力，更談不上自主學(xué)習(xí)。
　　在多年的教學(xué)實(shí)踐中我們感到，老師在課堂教學(xué)中過(guò)于注重語(yǔ)句、語(yǔ)法和一些細(xì)節(jié)的講解，考核(特別是標(biāo)準(zhǔn)化考試)也是偏重于語(yǔ)法，課程基本上是以高級(jí)語(yǔ)言自身的體系脈絡(luò)展開(kāi)的；在常用的“講授語(yǔ)法規(guī)則，給出例題，再加解釋”簡(jiǎn)單三步式的教學(xué)中，學(xué)生花了很大精力學(xué)習(xí)語(yǔ)法，但還是不知如何編寫(xiě)一個(gè)正規(guī)的程序，不知道怎樣通過(guò)編程去解決問(wèn)題，忽視了程序設(shè)計(jì)思想的學(xué)習(xí)。分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力不高，很大程度上影響了學(xué)生專(zhuān)業(yè)技能的培養(yǎng)。為此，我們對(duì)課程的教學(xué)現(xiàn)狀作了調(diào)查和分析研究，主要狀況如下[1]：
　　1) 目標(biāo)定位不明確。學(xué)習(xí)編程語(yǔ)言還是學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)方法？教授編程知識(shí)還是培養(yǎng)用編程知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力？程序設(shè)計(jì)類(lèi)課程目標(biāo)定位不明確，沒(méi)有建立課程目標(biāo)體系，專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課的作用不明顯。
　　2) 對(duì)專(zhuān)業(yè)能力的培養(yǎng)重視不夠。課程教學(xué)中太過(guò)強(qiáng)調(diào)程序語(yǔ)言本身的要素，以知識(shí)點(diǎn)為目標(biāo)，忽視了對(duì)知識(shí)綜合運(yùn)用和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。
　　3) 對(duì)課程的實(shí)踐性重視不夠，實(shí)際知識(shí)運(yùn)用的訓(xùn)練較少。實(shí)踐教學(xué)不夠系統(tǒng)和完善，實(shí)踐項(xiàng)目的設(shè)計(jì)沒(méi)有充分考慮能力目標(biāo)的培養(yǎng)而過(guò)多關(guān)注程序語(yǔ)言本身的特性。
　　4) 練習(xí)和考試。多采用書(shū)面或驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的形式，以標(biāo)準(zhǔn)化習(xí)題和簡(jiǎn)單的編程題為主，缺少對(duì)知識(shí)靈活運(yùn)用的練習(xí)題，缺少專(zhuān)業(yè)性編程基礎(chǔ)的練習(xí)題，缺少對(duì)程序?qū)嶋H運(yùn)行的檢查，從某種意義上引導(dǎo)學(xué)生只關(guān)注基本概念和語(yǔ)言要素，忽視了對(duì)程序設(shè)計(jì)能力的鍛煉和培養(yǎng)。
　　5) 從教學(xué)效果上來(lái)看，學(xué)生基本程序設(shè)計(jì)能力差，遇到程序設(shè)計(jì)問(wèn)題不知如何下手，缺乏完整系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)方法，工作效率低；缺乏專(zhuān)業(yè)程序設(shè)計(jì)的能力和意識(shí)，代碼質(zhì)量意識(shí)弱，代碼質(zhì)量差，缺乏中等規(guī)模以上的程序設(shè)計(jì)能力。
　　2課程體系改革
　　2.1教學(xué)內(nèi)容的改革
　　經(jīng)過(guò)分析，我們認(rèn)為在高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程中一些更為重要的內(nèi)容沒(méi)有教給學(xué)生(或強(qiáng)調(diào)得不夠)，那就是程序設(shè)計(jì)的方法和編程解決問(wèn)題的思路。為此，我們對(duì)程序設(shè)計(jì)課程進(jìn)行改革，在教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)以及教學(xué)過(guò)程的各環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)中，弱化學(xué)生對(duì)編程知識(shí)和語(yǔ)言本身的關(guān)注，突出對(duì)知識(shí)的運(yùn)用，使學(xué)生能從更高的角度認(rèn)識(shí)學(xué)習(xí)目的，并在第一門(mén)程序設(shè)計(jì)課程中引入軟件工程的思想，指導(dǎo)學(xué)生編寫(xiě)規(guī)范的程序。改革后的教學(xué)內(nèi)容如表1所示。
　　2.2教學(xué)方法的改進(jìn)
　　在教學(xué)中，努力貫穿程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的語(yǔ)法服務(wù)于任務(wù)求解和程序?qū)崿F(xiàn)的思想。以知識(shí)點(diǎn)為主線，采用問(wèn)題驅(qū)動(dòng)方式，通過(guò)實(shí)例來(lái)講授程序設(shè)計(jì)的概念和方法。重點(diǎn)放在編程構(gòu)思上，試圖貫穿以程序編寫(xiě)帶動(dòng)語(yǔ)法教學(xué)的模式，引導(dǎo)學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的核心編程方法，提高應(yīng)用能力，做到計(jì)算機(jī)語(yǔ)言知識(shí)和應(yīng)用開(kāi)發(fā)能力的融會(huì)貫通。
　　任務(wù)驅(qū)動(dòng)是指由教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，以任務(wù)為核心組織每一堂課的教學(xué)，將學(xué)生自主學(xué)習(xí)和探究過(guò)程置于一個(gè)特定的情境中。通過(guò)交流，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題、反思學(xué)習(xí)，充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性和積極性。在教學(xué)中，我們把原來(lái)“講授語(yǔ)法知識(shí)→講解算法思路→學(xué)生理解算法思路→用該種算法解決實(shí)際問(wèn)題”的課程授課體系，改革為“提出問(wèn)題→分析問(wèn)題解決的思路和方法(算法分析)→解決問(wèn)題(編寫(xiě)程序)→語(yǔ)法小結(jié)→程序測(cè)試、結(jié)果分析→用該方法解決實(shí)際問(wèn)題”。在專(zhuān)業(yè)學(xué)生的第一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程中引入軟件測(cè)試的介紹，使學(xué)生一開(kāi)始就建立一個(gè)正確的軟件測(cè)試觀點(diǎn)，對(duì)提高學(xué)生的程序調(diào)試能力有很大幫助。
　　我們學(xué)院高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程是以C語(yǔ)言作為教學(xué)語(yǔ)言。下面以“選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)”單元為例，說(shuō)明課堂教學(xué)組織結(jié)構(gòu)。
　　1) 選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)教學(xué)案例。
　　任務(wù)一：計(jì)算一元二次方程的根。
　　任務(wù)二：從鍵盤(pán)輸入你和你朋友的年齡，判斷誰(shuí)的年齡最大，輸出最大者的年齡。
　　算法1：用不帶else子句的if語(yǔ)句編程
　　算法2：用帶有else子句的if語(yǔ)句編程
　　算法3：用條件表達(dá)式實(shí)現(xiàn)
　　任務(wù)三：給出由身高與體重計(jì)算的“體指數(shù)”，判斷某人是否屬于肥胖。
　　算法1：用不帶else子句的if語(yǔ)句編程
　　算法2：用在if子句中嵌入if語(yǔ)句的形式編程
　　算法3：用在else子句中嵌入if語(yǔ)句的形式編程
　　任務(wù)四：根據(jù)輸入的百分制成績(jī)，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的五分制成績(jī)并打印輸出。
　　算法1：用嵌套的if語(yǔ)句編程
　　算法2：用switch語(yǔ)句編程
　　任務(wù)五：編程設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的計(jì)算器，要求根據(jù)用戶(hù)輸入的表達(dá)式計(jì)算，指定的運(yùn)算符為加(+)、減(-)、乘(*)、除(/)。
　　2) 語(yǔ)法小結(jié)——if-then; if-then-else; switch。
　　3) 程序測(cè)試——白盒測(cè)試法。
　　4) 編程練習(xí)。
　　在課堂教學(xué)組織中要做到選擇任務(wù)典型，能夠代表一些基本的算法，并能留下深刻印象；隨著問(wèn)題算法由淺入深地介紹，語(yǔ)法知識(shí)逐步展開(kāi)；將程序測(cè)試引入，不僅需要設(shè)計(jì)合理的測(cè)試數(shù)據(jù)，還需要設(shè)計(jì)不合理的測(cè)試數(shù)據(jù)，讓學(xué)生建立正確的程序測(cè)試觀點(diǎn)。
　　2.3教學(xué)手段的變化
　　在教學(xué)手段上，積極采用多媒體教學(xué)，但不局限于多媒體教學(xué)。我們發(fā)現(xiàn)，并不是所有的教學(xué)內(nèi)容都適合采用多媒體教學(xué)，多媒體技術(shù)不恰當(dāng)?shù)氖褂脮?huì)分散學(xué)生注意力，不利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維。在高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)過(guò)程中，我們將傳統(tǒng)教學(xué)與多媒體教學(xué)進(jìn)行了有機(jī)的結(jié)合。將一些概念、語(yǔ)句的格式說(shuō)明、案例代碼制作成課件，在課堂上展示，加大信息量的投入。大部分例題和習(xí)題直接在C編譯環(huán)境下講授，但部分案例的分析和程序的編寫(xiě)過(guò)程，則采用傳統(tǒng)的黑板板書(shū)教學(xué)方式，隨著老師的講解和板書(shū)，將問(wèn)題層層剖析、層層深入，能有效帶動(dòng)學(xué)生的積極思維，增強(qiáng)師生互動(dòng)。
　　建立網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)平臺(tái)可以有效地利用教學(xué)資源，擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面，增強(qiáng)師生互動(dòng)。該網(wǎng)站收集了完整的網(wǎng)絡(luò)課程資料，包括教學(xué)大綱、教學(xué)錄像、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)課件、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)、在線測(cè)試、下載中心、在線答疑等欄目，為學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供了豐富的資源。
　　2.4課程考核方式的改變
　　衡量高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程學(xué)習(xí)的好壞，不是看學(xué)生“知不知道”，而是“會(huì)不會(huì)干”。所以，建立一個(gè)服務(wù)于課程目標(biāo)的學(xué)生成績(jī)?cè)u(píng)定方法是一項(xiàng)非常重要的工作。我們要求成績(jī)?cè)u(píng)定應(yīng)具有激勵(lì)、反饋、導(dǎo)向三大功能，達(dá)到“以考促學(xué)”的目的。因此，在評(píng)定內(nèi)容上不僅僅是基本理論、基本知識(shí)的掌握，更要重視對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的考核，重視實(shí)踐和動(dòng)手能力的考核，側(cè)重考核學(xué)生解決問(wèn)題的能力。
　　
　　以往，高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程成績(jī)的評(píng)定是以8∶2方式，即期末筆試成績(jī)占該課程總成績(jī)的80%，平時(shí)成績(jī)占總成績(jī)的20%的方式。在新的成績(jī)?cè)u(píng)定體系下，采用5∶3∶2評(píng)定方式，即期末筆試成績(jī)占總成績(jī)比例由80%降為50%，增加了實(shí)踐環(huán)節(jié)成績(jī)，占總成績(jī)30%，平時(shí)成績(jī)?nèi)哉伎偝煽?jī)20%。其中，實(shí)踐環(huán)節(jié)成績(jī)包括課程學(xué)習(xí)過(guò)程中的10個(gè)實(shí)驗(yàn)成績(jī)以及課程結(jié)束時(shí)的實(shí)踐環(huán)節(jié)考試成績(jī)。這種考核進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生對(duì)實(shí)踐能力培養(yǎng)的重視。
　　3結(jié)語(yǔ)
　　課程特點(diǎn)和教學(xué)目標(biāo)的定位決定教學(xué)方法的選擇和對(duì)教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)，“案例引導(dǎo)，任務(wù)驅(qū)動(dòng)”的教學(xué)模式是實(shí)施高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)的有效方法。我們對(duì)近幾年的程序設(shè)計(jì)教學(xué)進(jìn)行了調(diào)查，學(xué)生普遍反映課程教學(xué)的改革提高了他們的學(xué)習(xí)興趣，動(dòng)手能力和編程能力有了明顯提高，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)和工作打下了良好的基礎(chǔ)。
　　參考文獻(xiàn)：
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