探索高級語言程序設計教學中培養學生創新能力的學習模型

摘要:本文針對創新型人才的培養需求，在高級語言程序設計教學實踐基礎上提出了一種新的學習模型——知識互動學習模型。本文對該模型進行了描述，并與舊的學習模型進行了比較，給出了新模型的實施要點。該學習模型使學生在學習新知識的同時保持和發揚已有的創造性，使新舊知識充分互動，交叉創新。

關鍵詞:教學;人才培養;創新能力;學習模型

培養創新人才是我國發展戰略的內在需要，高等學校擔負著培養具有創新精神和實踐能力的高級專門人才的神圣使命，應該責無旁貸地開展創新教育，為社會不斷輸送具有創造性思維和創新能力的各種專業人才[1]。

在高等學校高級語言程序設計課程教學中，學生通常一開始就接觸具體的語法。隨著所學知識的增多，學生原有的想法都沒有了，變成了學習某種高級語言的機器。這種形而上學的教學方法往往讓學生忽視了解決問題的過程，而將注意力都集中在語言細節上。最后學生掌握了大量的語言細節，卻不會編程解決實際問題。有的學生開始學習某門課程想做許多事情，可學期結束后發現離自己的興趣越來越遠，所擁有的只是大量的知識，而學生一旦失去興趣，學習的勁頭也就少了很多。

好的人才應該能夠駕馭知識和創新知識，而不應是知識的擁有者和附從者。因此，我們要積極探索培養創新型學生的學習模型，以適應國家培養創新型人才的戰略需要。

1高級語言程序設計新學習模型

高級編程語言是為解決問題產生的，好的高級編程語言應該容易讓人理解，因此，對問題的理解有助于對編程語言的理解。學生對生活和以前所學知識有大量的體驗，也有許多新奇的想法，這些都是創新的源泉。學習高級語言程序設計不是讓學生丟掉這些想法，而是讓學生把已有的體驗和所學的高級語言建立關聯。這樣，學生既可以通過自己以前解決問題的體驗理解高級語言，又可以通過自己的體驗進行有新意的編程實踐，不僅不會扼殺已有的創造性，還會豐富自己的創造思維，掌握如何用編程實現自己的新奇想法。好奇心和興趣是學生創新的源泉[2]，課程學習應時刻圍繞個學生的興趣推進。激發學生的創新意識，調動其創新的勇氣，最根本的是要尊重學生的個性和想象力[3]。

根據這種思路，在高級編程語言——C語言課程教學中，我們沒有讓學生一開始就學習數據類型、表達式等具體知識，而是在課程簡介后安排了許多有趣的程序演示，如求兩數之最大數、猜數游戲、估時游戲、輸入重現、輸入鏡像、迷宮游戲、積分計算等，這些有趣的例子使學生可以將高級編程語言和自己以前的體驗建立關聯。

學生找到自己感興趣的例子后，老師直接讓學生讀這些程序的源代碼，其中就包含著許多學生沒有學到的語句，如類型聲明、表達式、條件語句、循環語句等。由于學生對例子的功能已經非常了解，所以會根據自己的經驗和想法作出猜測，結果表明，經過努

力，學生還是基本看懂了代碼。對于復雜一些的例子，老師可以在關鍵的地方稍加講解。

學生基本理解演示例子的代碼后，老師就C語言的特點、程序基本結構和一些注意事項作出提示和補充，學生很快就能掌握基本的編程。這一過程的學習學生不是強制記憶，因此不會輕易忘掉。

對于編程語言的細節，老師只告訴學生有哪些地方值得注意，讓學生一一了解，至于具體的規定，學生可以自學，有疑問時和老師一起探討。如果學生畢業以后遇到相關問題，可以通過查閱書籍，就能夠解決問題。

2知識互動的學習模型

知識互動學習模型和傳統學習模型的不同之處在于，在知識互動學習模型中，不是直接學習新知識，而是在和舊知識的互動中學習。正因為如此，它具有以下特點:

(1) 新知識和已有知識互動，學習新知識的同時激活舊知識，舊知識和新知識相互促進，交替增長。

(2) 新知識的學習沒有壓制已有的想法，相反能保持和發揚已有的創新性。

(3) 新舊知識交叉創新。

(4) 乘積式效果，新舊知識互動產生乘積放大效應，充分調動知識張力。

(5) 學生已有的興趣獲得繼承和提升。

知識互動學習模型如圖1所示。

知識互動學習模型和傳統學習模型的不同如下:

(1) 舊的學習模型中，新學的知識壓制了學生已有的創造性。因為新知識的學習往往只注重自身的知識結構，而忽視學生已有的知識結構和體驗，雖然學生掌握了大量的新知識，卻失去了原有的創造性。而在知識互動學習模型中，新學的知識和學生已有的知識結構和體驗是一種平等的關系，新知識的學習在二者的互動中進行。

(2) 學生在新舊知識的互動中激發新想法，衍生新知識，不僅學到了要學的知識，而且舊知識也被激活。

(3) 新的學習模型更尊重學生內在的創造性，更能保持和發揚學生的創新能力，有利于培育既有知識又有創新能力的人才。

3知識互動學習模型實施方法

知識互動學習模型的實施方法如下:

(1) 在學習新知識的過程中，通過新知識喚醒舊知識，通過舊知識吸納新知識。每學習一些新知識，就及時和舊知識充分互動。

(2) 避免一次大量學習與舊知識無關的新知識，正如給草添土一樣，要慢慢添，邊添邊長，而不要一次添大量的土，把草壓住。新知識的學習不要一味追求量，即新知識的細節讓學生有選擇地接受，而不要讓學生一攬子全部接受。可以通過例子演示等方式，讓學生將新知識與已有知識建立關聯，而不要急于灌輸新知識。這樣做的另一個好處是給學生新舊知識發酵的時間，讓新舊知識產生張力。

(3) 教師就新知識的關鍵點和注意事項及時做出講解和補充。由于教學是圍繞學生的興趣進行，而不是按照新知識的體系面面俱到地講解，因此教師應在學生學習過程中就新知識的關鍵點和注意事項及時做出講解和補充。

(4) 注重學生自學與創新能力的發揮。在充分調動學生的興趣后，以學生的興趣為引導，把重點放在新知識的關鍵點和注意事項上，而讓學生在實踐中有選擇地自學細節。老師應關注新舊知識的互動，并注重學生自學與創新能力的發揮，把課堂舉例趣味化、實用化，讓學生在自己感興趣的實踐中得到提高。

(5) 計算機知識與人文知識互動。人文教育不一定必須開辟相關課程，計算機廣泛服務于社會的方方面面，尤其是非數字計算，這其中自然包含很多的文化發展教育。例如:算法是程序設計的核心，但至今為止，不是全部的算法都可以在現代計算機上實現，其原因就在于計算機空間的有限性和人類生命時間的有限性。在多重循環語句嵌套的教學中，如“百錢買百雞”案例，教師不僅教學生循環知識點的使用，而且分析算法的時間復雜度，促進學生關注程序優化的重要性。教師更可以提出“人類基因圖譜”繪制研究為什么出現在今天、禽流感基因為什么難于被繪制、感冒病毒為什么不可以提前預測等一系列問題。

4結語

高等學校擔負著培養創新型人才的重要使命，而學習模型直接影響到能否保持和發揚學生的創新性。在這方面，知識互動的學習模型具有重要的價值和意義，值得進一步深入研究。

參考文獻:

[1] 于衡，張竟洋.高素質創新人才培養之我見[J].遼寧行政學院學報，2008，10(07):143.

[2] 林崇德.培養和造就高素質的創造性人才[J].北京師范大學學報:社會科學版，1999(1):5-13.

[3] 岳曉東，龔放.創新思維的形成與創新人才的培養[J].教育研究，1999(10):9-16.

Exploration of Learning Model for Innovation Capability in High-level Language Programming Teaching

LI Xiao-dong， ZHANG Xiao-li

(Computer Science and Technology Department， Beijing Electronic Science and Technology Institute， Beijing 100071， China)

Abstract: A new learning model-knowledge interaction learning model for innovation capability is proposed， based on high-level language programming teaching practice. The model is described and compared with the old learning model， and then implementation key points of the new model are given. The significance of the learning model: while learning new knowledge， students are able to maintain and promote the creative; fully interaction of new knowledge and old knowledge; cross-innovation.

Key words: teaching; personnel training; innovation capability; learning model

(編輯:姚彥如)