肖卓宇，陳俊旭，楊鑫維，楊邦平，胡振濤

獨立學(xué)院計算機專業(yè)大學(xué)生程序設(shè)計能力培養(yǎng)的研究與實踐

肖卓宇，陳俊旭，楊鑫維，楊邦平，胡振濤

（中南林業(yè)科技大學(xué)涉外學(xué)院，湖南長沙410000）

大學(xué)生程序設(shè)計能力的培養(yǎng)是當(dāng)前的一個研究熱點，而獨立學(xué)院側(cè)重學(xué)生應(yīng)用型實踐能力的挖掘。為此，文章以提升計算機類相關(guān)專業(yè)學(xué)生程序設(shè)計能力為基礎(chǔ)，采用統(tǒng)計調(diào)查、實踐探索等方法，分析了影響?yīng)毩W(xué)院學(xué)生程序設(shè)計能力的主要因素，并給出了具體的教學(xué)改革方案。通過對多屆學(xué)生實施的情況表明，該方案取得了較好的效果。

程序設(shè)計；教學(xué)改革；培養(yǎng)模式；教學(xué)方式

程序設(shè)計能力顧名思義是指面向一個具體問題而設(shè)計與編寫程序代碼，然后在計算機上調(diào)試、執(zhí)行，并得到正確結(jié)果的能力；程序設(shè)計能力包括以計算機程序設(shè)計語言、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法為基礎(chǔ)的基本能力及應(yīng)用環(huán)境密切相關(guān)的專業(yè)能力。程序設(shè)計能力是計算機類專業(yè)綜合能力的體現(xiàn)，它涉及了多門課程的知識點，貫穿于多專業(yè)（如：物聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)工程、游戲設(shè)計、軟件工程、嵌入式等）之中，是衡量一名計算機類專業(yè)學(xué)生能力高低的重要指標，是影響其后續(xù)發(fā)展的一項重要技能，同時也是檢驗高校教學(xué)水平高低的一個重要標準。

獨立學(xué)院是我國高等教育的重要組成部分之一，側(cè)重應(yīng)用型人才的培養(yǎng)?，F(xiàn)實情況下，獨立學(xué)院錄取學(xué)生的學(xué)習(xí)能力相對較弱，基礎(chǔ)知識部分也相對匱乏，自我學(xué)習(xí)能力與自我約束力不強，以至于獨立學(xué)院計算機類專業(yè)學(xué)生的程序設(shè)計能力普遍較弱，這直接影響了計算機類高校辦學(xué)質(zhì)量、甚至影響了學(xué)生就業(yè)。為了貫徹落實國家關(guān)于《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》精神，有必要對影響計算機類專業(yè)程序設(shè)計能力的因素進行分析，改革那些不適合、不協(xié)調(diào)的環(huán)節(jié)和做法。

本項目著眼于獨立學(xué)院計算機類專業(yè)學(xué)生基本程序設(shè)計能力的培養(yǎng)，并通過訪談、典型案例分析、追蹤調(diào)查等方法對影響程序設(shè)計能力的主要因素進行調(diào)查、分析與研究，提出研究報告、教改方案等，并在一些教學(xué)院系實驗、實施，取得經(jīng)驗后在更大范圍（校內(nèi)外）推廣。該項目的目標是培養(yǎng)與提高學(xué)生的邏輯思維、程序設(shè)計與實現(xiàn)、算法設(shè)計與分析、團隊合作四大能力，提升獨立學(xué)院的辦學(xué)水平，提高學(xué)生的核心競爭力。

1　現(xiàn)狀分析

1.1學(xué)生的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀

由于獨立學(xué)院的學(xué)生部分具有學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較差、缺乏吃苦耐勞精神、學(xué)習(xí)目標不明確、學(xué)習(xí)動力不足、沒有良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)自制力差、思想較為活躍、家庭條件普遍較好、獨立意識較強等特點，他們的程序設(shè)計基礎(chǔ)較弱，遇到困難容易產(chǎn)生“混”的想法。一部分學(xué)生對編程表達了這樣看法：基本能看懂別人編寫的代碼，但自己不知道如何下手。平時作業(yè)抄襲現(xiàn)象較為嚴重，考試時編程題得低分甚至0分的學(xué)生有不少，得到高分的不多。由于程序設(shè)計基礎(chǔ)不牢，很多同學(xué)盡管有學(xué)好后續(xù)的專業(yè)課程的愿望，但也顯得力不從心，導(dǎo)致了就業(yè)時專業(yè)對口率不高的情況出現(xiàn)。

1.2學(xué)院課程設(shè)置的現(xiàn)狀

普通高校通常組織計算機語言、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法分析、數(shù)據(jù)庫、專業(yè)程序設(shè)計等創(chuàng)新興趣小組來引導(dǎo)與提高大學(xué)生的程序設(shè)計能力，獨立學(xué)院在此基礎(chǔ)上更側(cè)重實踐。以某學(xué)院為例，在大學(xué)第一學(xué)期開設(shè)《C語言程序設(shè)計》作為新生的第一門計算機程序語言課程，之后再在此基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》、《算法分析與設(shè)計》等課程，這些課程都是計算機類相關(guān)專業(yè)的核心課程，它們構(gòu)建了培養(yǎng)程序設(shè)計能力的框架。各相關(guān)專業(yè)還開設(shè)1-2門計算機程序語言課程（如：C++程序設(shè)計、Java程序設(shè)計等）、2-3門數(shù)據(jù)庫課程（如：數(shù)據(jù)庫原理、Oracle、MySQL、SQL Server等）來夯實、拓展學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)并安排多門與專業(yè)方向相關(guān)的程序設(shè)計類課程（如：J2EE程序設(shè)計、ASP.NET、Android應(yīng)用開發(fā)等）。存在的問題是：由于C語言程序設(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法分析與設(shè)計這三門課程有一定難度，70%左右的學(xué)生普遍感覺沒有學(xué)精，以至于降低了對編程的興趣，影響了后續(xù)課程的學(xué)習(xí)，并且前后課程間“各自為政”，缺乏必要的溝通與聯(lián)系，更談不上延續(xù)性，培養(yǎng)、提高學(xué)生程序設(shè)計能力的主線意識不夠強。

1.3第二課堂的現(xiàn)狀

學(xué)院每年都會組織學(xué)生參加“挑戰(zhàn)杯”、“藍橋杯”、ACM等程序設(shè)計大賽，表彰那些取得優(yōu)異成績的學(xué)生；學(xué)院每年定期舉辦“軟件設(shè)計”大賽，讓學(xué)生展示專業(yè)能力，并取得了較好的成果。客觀上，參加這些比賽的選手大多數(shù)都是學(xué)習(xí)的優(yōu)秀者，一般學(xué)生參賽積極性不高，受益面較窄。學(xué)院每學(xué)期末還組織學(xué)生參加各類程序設(shè)計考證，這為廣大學(xué)生提供了良好的學(xué)習(xí)、檢驗機會，但整體來說參加比例不是很高，低于40%。

1.4學(xué)院教學(xué)方式及方法的現(xiàn)狀

學(xué)院課程教學(xué)涵蓋理論與實驗兩種方式，每周課時數(shù)接近2：1。其中，理論課以教師講授為主，由于專業(yè)課程有一定難度，學(xué)生邏輯思維能力不強，加上預(yù)習(xí)不充分、課堂氣氛相對沉悶等原因，部分學(xué)生聽課效果不理想，這將導(dǎo)致一些學(xué)生聽不懂課堂內(nèi)容，使得他們的學(xué)習(xí)積極性與主動性受挫；實驗課以學(xué)生實際操作為主，由于對理論知識掌握不好、復(fù)習(xí)不到位，不少學(xué)生用實驗操作時間去看課件，減少了動手實踐的機會，實驗效果大打折扣。課外作業(yè)按理說是學(xué)生練習(xí)編程的好機會，但只有少數(shù)學(xué)生能獨立完成。課程考核多以理論為主，很少安排上機考試，學(xué)生臨時復(fù)習(xí)、記一記、背一背，也能得到一個不錯的成績。

2　學(xué)生程序設(shè)計能力培養(yǎng)實施方案

2.1將程序設(shè)計能力作為計算機類專業(yè)學(xué)生的一項綜合能力來看待，并貫穿于大學(xué)教育的全過程

信息技術(shù)的核心是計算機，計算機的本質(zhì)是“程序的機器”，只有掌握程序設(shè)計，才能真正理解計算機。程序設(shè)計在計算機類學(xué)科知識體系中處于重要地位，對計算機類專業(yè)的學(xué)生來說，程序設(shè)計能力是一項基本要求。當(dāng)然，這并不是意味著要將所有學(xué)生都培養(yǎng)成程序員，而是將程序設(shè)計作為理解、掌握信息技術(shù)核心的基礎(chǔ)，否則，我們培養(yǎng)出來的學(xué)生只能從事計算機業(yè)外圍工作或其它行業(yè)工作，缺乏核心競爭力。學(xué)生程序設(shè)計能力的培養(yǎng)要依賴多門課程的知識體系，需要經(jīng)過實踐操作才能練就。所以，應(yīng)將該能力作為計算機類專業(yè)學(xué)生的綜合能力來看待，在制定人才培養(yǎng)方案和相關(guān)課程的教學(xué)計劃時予以考慮，并貫穿于大學(xué)本科教育的四年。

2.2經(jīng)過多種形式的調(diào)查、分析，找出影響?yīng)毩W(xué)院計算機類專業(yè)學(xué)生程序設(shè)計能力的主要因素，提出研究報告、教改方案

通過下列方法找出影響?yīng)毩W(xué)院計算機類專業(yè)學(xué)生程序設(shè)計能力的主要因素：

1）對學(xué)生典型案例進行調(diào)查，分析成功的經(jīng)驗、失敗的教訓(xùn)；

2）召開任課教師、學(xué)生代表座談會，聽取大家對計算機語言、算法、專業(yè)程序設(shè)計課程的意見或建議；

3）每門程序設(shè)計類課程結(jié)束時進行一次全員問卷調(diào)查，并進行統(tǒng)計分析；

4）追蹤調(diào)查一部分學(xué)生學(xué)習(xí)程序設(shè)計類課程的過程、結(jié)果，分析相關(guān)因素對他們的影響；

5）赴同類院?？疾臁⒔涣?，了解相關(guān)情況。對調(diào)查數(shù)據(jù)進行分析后，提出調(diào)研報告和教改方案；

6）聽取計算機類企業(yè)人士對程序設(shè)計能力培養(yǎng)的看法、意見；

2.3對計算機程序語言、算法、專業(yè)程序設(shè)計等課程實施教改方案，并在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式方法、考核方式、課程間的銜接等方面進行改革

根據(jù)學(xué)院的實際情況，在計算機專業(yè)對《C語言程序設(shè)計》、《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》、《Java程序設(shè)計》、《J2EE應(yīng)用開發(fā)技術(shù)》等課程趣味性上多下功夫。前后課程知識點的相互銜接、照應(yīng)，并調(diào)動學(xué)生的積極性、主動性與創(chuàng)新性。理論課與實踐課如何相互配合，如何提高作業(yè)、實驗、課程設(shè)計的實效性，考核方式的變革等。

2.4建立精品課程網(wǎng)站及網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)測試系統(tǒng)

構(gòu)建《C語言程序設(shè)計》、《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》、《Java程序設(shè)計》等主要課程的精品教學(xué)網(wǎng)站，提供課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)資源、網(wǎng)上答疑等功能，為學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供幫助，拓展專業(yè)視野。依據(jù)我們的調(diào)查，學(xué)生對程序設(shè)計基礎(chǔ)知識掌握不牢、訓(xùn)練量不足是影響編程能力的兩大重要因素。

為此，我們構(gòu)建兩套網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)測試系統(tǒng)，一套通過判斷、單選、多選等客觀題考察學(xué)生掌握基本概念、基礎(chǔ)知識的情況，與理論課教學(xué)同步進行，為避免學(xué)生間抄襲答案，應(yīng)具備題目、答案隨機排列功能；另一套通過程序在線測試方式考核學(xué)生對編程等主觀題的實現(xiàn)情況，具備統(tǒng)計學(xué)生在線編程代碼量功能，減少教師人工評閱程序設(shè)計的工作量。

2.5探究第二課堂對學(xué)生程序設(shè)計能力的影響，發(fā)揮學(xué)生團隊的作用

第二課堂對學(xué)生程序設(shè)計能力的提高有著極其重要的影響。除繼續(xù)堅持行之有效的專業(yè)考證、競賽做法外，還可以在以下幾方面努力：探究第二課堂的哪些活動對學(xué)生程序設(shè)計能力有直接影響；舉辦更多有助于基本能力提高的系級或院級比賽；在課程內(nèi)成立學(xué)習(xí)互助小組，鼓勵校級、省級甚至是國家級大學(xué)生創(chuàng)新活動，同時對指導(dǎo)老師及熱心助人的學(xué)生予以表揚、鼓勵；成立學(xué)生編程社團，引導(dǎo)他們通過項目提高程序設(shè)計能力、團隊協(xié)作能力、創(chuàng)新能力。

3　結(jié)束語

學(xué)院以實施計算機類相關(guān)專業(yè)學(xué)生程序設(shè)計能力為契機，采用統(tǒng)計調(diào)查、實踐探索等方法，找出影響?yīng)毩W(xué)院學(xué)生程序設(shè)計能力的主要因素，針對獨立學(xué)院的學(xué)生特點，提出教改方案，并在一些計算機語言、算法、專業(yè)程序設(shè)計類課程上檢驗、實施，在此基礎(chǔ)不斷改進、完善。

目前該方案取得了較好的效果，這樣的教學(xué)改革將持續(xù)下去，并進一步深入。

［1］肖卓宇，黎妍，葉嘉笑.基于獨立學(xué)院的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)改革研究［J］.湖南郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報2014（4）：112-114.

［2］肖卓宇，余波，黎妍.以競賽為驅(qū)動的計算機專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的研究［J］.湖南郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2015（3）：89-92.

［3］周濟.促進高校獨立學(xué)院持續(xù)健康快速發(fā)展［J］.教育發(fā)展研究，2003（8）：7-10.

［4］肖卓宇，許曉英.“ORACLE數(shù)據(jù)庫”課程教學(xué)方法及其目標的探討［J］.長沙通信職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2010（1）：23-25.

［5］肖卓宇，何锫，黎妍.基于設(shè)計模式角色的附加關(guān)系檢測研究［J］.計算機應(yīng)用研究，2015（7）：2042-2045.

［6］肖卓宇，何锫，黎妍.基于DPS表達式類圖的設(shè)計模式檢測［J］.計算機工程與設(shè)計，2015（10）：2743-2748.

［7］肖卓宇，黎妍，何锫，陳俊旭.基于矩陣積分評估的設(shè)計模式檢測研究［J］.小型微型計算機系統(tǒng)，2016（6）：1222-1227.

［8］肖卓宇，何锫，余波，黎妍，胡振濤.基于FCA與CBR的設(shè)計模式檢測研究［J］.山東大學(xué)學(xué)報（工學(xué)版），2016（2）：22-28.

Research and practiceon cultivation of program design ability of computerm ajor students in independent colleges

XIAO Zhuo-yu，CHEN Jun-xu，YANG Xin-wei，YANG Bang-ping，HU Zhen-tao
（Swan College，CentralSouth University of Forestry and Technology，Changsha，Hunan，China 410000）

The cultivation of the program design ability ofuniversity students isa hot research topic.However，Independent colleges focus on students'practical ability.In order to enhance the program design abilities of the IT professional students，the paper uses the methods such as statistical survey and practicalexploration to find themain factors affecting the students'programming abilities in the independentcolleges.The specific teaching reform plan ispresented.The implementation resultsshow that the schemehasagood effect.

program design；teaching innovation；trainingmode；teachingmethod

10.3969/j.issn.2095-7661.2016.02.028】

TP311

A

2095-7661（2016）02-0088-03

2016-03-30

湖南省大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性實驗計劃項目資助計劃項目（湘教通［2015］197號）；湖南省教學(xué)改革項目“基于獨立學(xué)院IT相關(guān)專業(yè)大學(xué)生程序設(shè)計能力閉關(guān)的研究與實踐”；湖南省教育廳重點資助項目（11A004）；中南林業(yè)科技大學(xué)教學(xué)改革資助項目（2015011，201608）。

肖卓宇（1979-），男，湖南長沙人，副教授，高級工程師，研究方向：程序理解、逆向工程、演化計算。