高職院校計算機語言類教學的改革

　　摘 要： 計算機語言類課程是計算機專業重要的專業基礎課，計算機專業學生掌握幾門常用的程序設計語言是很有必要的。傳統的教學模式存在一些弊端。作者指出，在語言類課程教學中嘗試新的教學模式，初步滲透算法設計思想和軟件工程思想，推行階段報告教學和案例教學模式，有助于改善教學效果。
　　關鍵詞： 計算機語言類課程 教學模式 教學方法
　　
　　計算機語言類課程是計算機專業重要的專業基礎課，《計算作為一門學科》報告指出了程序設計在計算學科的正確地位：程序設計是計算學科課程中固定練習的一部分，是每一個計算學科專業的學生應具備的能力，是計算學科核心科目的一部分。并且，程序設計語言還是獲得計算機重要特性的有力工具。
　　“工欲善其事，必先利其器”。計算機專業學生掌握幾門常用的程序設計語言是很有必要的，如C/C＋＋語言，VB、Delphi等可視化編程語言，匯編語言，Java，等等。這些語言課程一般有著復雜的語法結構，傳統的教學模式片面強調語法的學習，對學生實際編程能力的訓練重視不夠，算法設計思想和軟件工程思想滲透得不夠。我在計算機語言類課程教學模式方面有一些想法，希望起到拋磚引玉的作用。
　　一、傳統教學模式的形成及其弊端
　　在傳統的計算機語言教學中，語法是課堂講授的主線，程序是作為某一章語句語法內容的示例或驗證來講解的。這種現象的歷史原因也許是在程序設計語言發展的早期，學生由于受上機條件限制，難得一次上機機會，并且上機時程序和數據還需要通過磁帶或卡片穿孔輸入計算機，非常麻煩，加上當時的程序編譯器功能較弱，一般不能指明出錯位置，使得程序查錯困難，學生上機往往希望一次成功通過，希望不出一個錯誤。為此，編寫程序時必然慎之又慎，惟恐因為語法出錯導致有限上機時間內不能完成程序的調試。這就要求教師對語句語法要作詳盡說明，整個教學過程呈現出以語法為主線的模式。這種模式沿襲至今，盡管計算機的使用已經十分普及，但大部分教材中計算機程序設計語言仍以介紹語法為主線，配上一些作為語法應用示例的簡單程序，缺少程序設計方法、算法設計與分析等方面的系統訓練。這種教學模式必然導致學生自己獨立分析問題、解決問題及編寫程序的能力很差，學得好的學生也往往是“語法的巨人，編程的矮子”，等到做畢業設計時才發現自己無法真正面對實際問題編寫程序進行解決。這種教學模式的弊端日益顯現。
　　二、新教學模式
　　計算機的發展速度驚人，不管是硬件還是軟件。學生上機的條件和平臺已發生了巨大的變化，上機方便，程序編譯器的功能強，能指出錯誤位置和類型，學生上機調試程序不再為語句語法的錯誤所困擾，發現和糾正語句語法錯誤變得容易。而且語句語法通過自學也容易掌握，同一種語言不同版本語法也會發生變化，不同語言語句語法又會容易記混。所以傳統的以語法為主線的教學模式已不能適應形勢的變化，必須采取新的教學模式。
　　（一）在語言類課程教學中初步滲透算法設計思想和軟件工程思想。
　　為避免培養強于應試而弱于編程實踐的學生，必須跳出以語法教學為主線的教學模式，吸收國外計算機課程教學的優點，積極推行案例教學，將復雜枯燥的語法知識分解到一個個生動實用的程序實例中。也就是在教學過程中以程序設計為主線進行教學，教師有意識地淡化計算機語言本身語句的介紹，而重點介紹程序設計方法，在分析程序和程序設計中熟悉語法、應用語句，并把軟件工程學的思想，算法分析與設計思想貫穿于程序設計過程中。比如通過有趣的“百元買百雞”程序設計思路，介紹循環結構的語法形式，然后通過求在一定區間內符合某一約束條件的數、求等式中滿足條件的未知數碼等趣味問題，將“窮舉法”的使用特點、思路等向學生展示，使學生在程序分析中學習語法，掌握程序設計和解決問題的思路（算法）。通過漢諾塔問題可初步了解遞歸的算法設計思想，而斐波那契數列問題既可用遞歸方法，又可以采用遞推的方法，教學中還可以簡單介紹時間、空間復雜度分析及計算復雜性的相關知識。
　　在VB、Delphi、C＋＋Builder等可視化開發環境的教學中，可以用一個小型信息管理系統（如教材管理系統、學籍管理系統、工資管理系統等）為實例，初步了解快速原型開發模型及有關軟件分析與設計方法等。在C＋＋的教學過程中可以選取難度合適的實例初步訓練OOSE（面向對象的軟件工程）的有關知識。
　　（二）推行階段報告（Project）教學模式。
　　為了培養學生獨立編程的能力，還可以為整個課程設計幾個“大作業”，在講課時，以這幾個大作業的程序設計要求為總體要求，每一章學過之后要求完成一項或幾項編程作業，而各章的編程作業不是孤立的，而是相互聯系的，實際上它們都是一個較大型、較復雜程序的組成部分。例如，在C語言中介紹了常用輸入/輸出語句printf和scanf后，要求學生編寫主函數并在主函數中調用若干個空函數，形成一個文本型菜單的雛形；在介紹了常用數據類型后，要求學生編寫一個驗證密碼輸入的函數；在介紹了邏輯運算和判斷選取控制常用語句后，要求學生編寫一個菜單選取函數；在介紹了循環控制常用語句后，要求學生編寫幾段求解中學常見數學問題和趣味數學方面的函數；在介紹了數組和字符串后，利用UCDOS特顯功能等編寫一個具有特別顯示效果的軟件封面函數……這一個個編程“作業”，似乎各自獨立，其實都圍繞一個總的要求——編寫一個具有漂亮封面并可通過菜單進行操作的“數學萬花筒”大程序（大作業）。當學生學完整個課程，完成了平時要求的各項編程作業之后，他們會發現，原來自己完成的遠不是一些零碎的程序段，而是在一塊一塊制作程序的各個部件，只要通過簡單的程序拼裝，就可以構成一個比較復雜的程序。學生在學習C語言的過程中，通過這幾個“大作業”（每個作業要多次上機才能完成），可將自己學過的知識和算法等綜合在一起，從整體的角度來審視整個程序的設計，并通過上機進行綜合調試，達到提高編程能力的目的，并讓學生及早切入面對實際問題應用程序進行解決的能力培養階段。這就是所謂“階段報告（Project）”的教學模式。
　　三、新教學方法
　　（一）消除學習計算機程序語言的畏難情緒，給學生能學好這門課的信心。
　　VB程序設計是一門計算機高級程序設計語言，學生在學習這門課程之前，已經掌握了計算機的基本操作和基本概念，也就是學過了“計算機應用基礎”這門課，具備一定的計算機基本操作，但計算機語言和計算機的基本操作不一樣，而且差別很大，基本操作是固定的動作，通過反復練習就可以熟練掌握，而且效果顯著。而計算機語言要通過思考、推理和判斷才能給出正確的算法，也就是解決問題的步驟，并用程序設計語言把它正確地表達出來，難度要比操作大得多。很多學生在學習VB程序設計時，最難的就是入門這一關，他們不習慣采用計算機解題方法，甚至覺得計算機程序設計語言太難學了，簡直像天書。他們更習慣于日常生活中的解決問題的思路。針對學生存在的這些問題，我們首先要打消學生對學習程序設計語言的畏難情緒，給他們信心和希望，告訴他們計算機程序設計語言沒有他們想象的那么難學。任何事情都是一樣，只要努力認真用心去做，就都能做好，老師也不是天生就會程序設計語言的，也是一點一滴學出來的。例如我想把一瓶醬油（簡稱a）和一瓶醋（簡稱b）交換一下，交換后，原來裝醬油的瓶子現在裝醋，原來裝醋的瓶子現在裝醬油。問:我們應該怎么操作才能實現呢？學生認為這個問題太簡單了，很快就給出答案:先拿來一個空瓶子（簡稱c），再把a瓶子里的醬油倒入空瓶，然后把b瓶中的醋倒入原來裝醬油的a瓶中，最后把倒入空瓶中的醬油倒入原來裝醋的b瓶中，就完成了醬油瓶和醋瓶互換的任務。這個問題不就表示的是程序設計中的兩個變量交換值的道理。一個變量a=1（醬油），另一個變量b=2（醋），現在要把a和b的值進行交換（相當于把醬油和醋互換），則需要引用第三個變量c（相當于空瓶），先用c保留變量a的值（把醬油倒入空瓶），即c=a，再把變量b的值給a（把醋倒入醬油瓶），即a=b，最后把c的值給b（把空瓶中的醬油倒入醋瓶中），即b=c，則完成了a、b兩個變量值的交換。在程序設計過程中，有很多內容是和我們現實生活中的內容相似的，很好理解和掌握，相信同學們沒有學不會的內容。
　　
　　（二）由淺入深，循序漸進，逐步引導學生步入正確的程序設計大門。
　　在介紹VB內容的時候，不一定完全按照指定教材內容組織的順序給學生講解，因為教材本身就是一種參考書，可以根據大綱要求，把教材內容經過仔細研究、斟酌、提煉、總結和歸納成由淺入深、循序漸進、通俗易懂、簡單明了的知識內容，再結合日常生活中的實例展現給學生。如VB控件部分的內容不必在開始時全部講解，結合實際情況，用到哪些控件再詳細地介紹那些控件。首先把窗體、文本框、命令按鈕和標簽控件介紹給同學就足夠使用了，因為窗體是VB程序設計的基石和容器，所有VB的其他控件都放在窗體中;文本框可以用來作為輸入和輸出界面;命令按鈕用來激活代碼的運行;標簽用來注釋。至于其他控件，如圖片框、列表框等可以在后面介紹到數組的時候，作為數組輸出界面時再陸續介紹。總之，介紹的內容以實際應用為主，有應用的需求就介紹，理論聯系實際，效果會更佳。
　　在介紹VB的語句語法時，不要急于求成，遇到問題需要解決時，再介紹相關的語法規則和語句內容，以問題驅動內容的進展。如設計一個加法計算器，用來求出n個數的和。如果n的值較小，如n=2可以直接把兩個數相加，但如果n=20或n=50的時候，如何實現將這些數相加呢？方法很多，但最好的方法就是用循環語句來實現，引出循環的概念、語句和語法規則。
　　對同學們容易出現的一般性錯誤，盡量用通俗易懂的例子說明語句的含義。因為學生出錯的原因就是沒有真正理解語句的含義。例如，開始使用VB賦值語句的時候，很多同學容易出現的錯誤就是把賦值和被賦值對象寫錯位置。如把x的值賦給y，寫成x=y，其錯誤的原因就是學生把賦值號“=”理解成數學里面的等號“=”了;同樣的錯誤還有把文本框1中的內容賦給變量a，表達成text1=a。針對這種錯誤，我們就可以通過日常生活中“借錢”這件事情來舉例說明，如名字為x的人向某人y借了500元錢，前提是y一定有500元錢（y=500），我們可以用式子x<=y形式來表示某人y把500元送給了x，因為有箭頭，所以意思好理解，如果把箭頭去掉，則變成了x=y。這就是正確地用VB賦值語句表達的借錢含義。如果寫成y=x，則可以理解成y<=x，也就是x把錢借給y了，這和要表達的含義不相符。所以借錢人和被借錢人一定要分清楚，位置不能寫錯。強調接受者，即被賦值的量（左邊）和送出者，也即賦值量（右邊）的位置關系。
　　在講解程序設計算法的時候，盡量從學生的角度去分析、理解和判斷，最后推出正確的解題方法。先用自然語言分析和闡述正確的算法，然后用VB語句描述出來，要把分析和表達的全部過程展現給學生，和學生一起分析和判斷，最后把初步寫出的VB程序放在VB環境中調試和運行，驗證算法是否正確。特別強調的是，有時需要故意設一些陷阱，讓學生跳進去，也就是程序不要一氣呵成、正確無誤，故意留一些關鍵性的、容易犯的錯誤，運行結果出來，發現錯誤時，學生會很驚訝，在分析的過程中，覺得應該不會出錯，怎么最后結果不正確呢？這個時候教師不要急于給出答案，讓學生思考幾分鐘，再慢慢引導學生發現問題，進而想出解決辦法，最后給出正確答案。
　　四、結語
　　總之，計算機語言類課程在計算機教學中占有重要地位，其教學方式方法值得我們去研究和探索。我們一定要努力搞好計算機語言類課程教學，不斷創新，逐步提高學生的實際動手能力，培養出更多合格的計算機應用人才。
　　
　　參考文獻：
　　［1］趙智.高職高專計算機專業課程教學改革的探索［J］.教育與職業，2006，（35）.
　　［2］譚浩強.高等學校計算機基礎教育改革的新階段［J］.計算機教育，2003，（12）.