計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)程序設(shè)計類課程教學(xué)方法研究

　　摘 要：對于計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生，程序設(shè)計類課程貫穿專業(yè)學(xué)習(xí)始末。本文結(jié)合我校計算機(jī)專業(yè)目前的課程設(shè)置及教學(xué)情況加以分析，從提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、在課堂及實驗中采用案例化教學(xué)、豐富考核形式等方面進(jìn)行課程教學(xué)改革，以達(dá)到提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和實際動手能力的目的。
　　關(guān)鍵詞：計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)；程序設(shè)計；教學(xué)方法；
　　
　　計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)具有扎實的計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)基本理論和基本知識，具有計算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的軟件開發(fā)方法和工程管理方法，具有軟件系統(tǒng)研究和開發(fā)的基本能力和相關(guān)學(xué)科的知識的學(xué)生。程序設(shè)計類課程作為計算機(jī)專業(yè)課程的重要組成部分，如何提高該類課程的教學(xué)質(zhì)量，使學(xué)生達(dá)到專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，至關(guān)重要[1]。
　　1 目前的教學(xué)現(xiàn)狀
　　1.1 開設(shè)的相關(guān)課程
　　程序設(shè)計類課程與基礎(chǔ)理論類課程不同，其實踐性很強(qiáng)，側(cè)重學(xué)生實際編程能力的培養(yǎng)。在我校的計算機(jī)專業(yè)課程中，以C語言為基礎(chǔ)，使學(xué)生學(xué)習(xí)語法和簡單的算法，培養(yǎng)基礎(chǔ)的編程思維；在此基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)面向?qū)ο蟮木幊陶Z言C++，培養(yǎng)學(xué)生面向?qū)ο蟮木幊棠芰ΓY(jié)合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程，掌握基本的數(shù)據(jù)描述及算法；有了前面兩門課程及數(shù)據(jù)庫課程、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程等的鋪墊，以Visual Studio為開發(fā)環(huán)境，開設(shè)Windows應(yīng)用程序設(shè)計和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序設(shè)計等，開發(fā)一些實際使用的系統(tǒng)，逐步提高學(xué)生動手開發(fā)能力。除了以上課程，編程類相關(guān)的課程還有匯編語言、Java等。為學(xué)生提供了多樣性選擇。
　　1.2 課程教學(xué)安排
　　這些課程的教學(xué)安排通常是課堂教學(xué)占總學(xué)時的2/3，實驗教學(xué)占1/3。有些課程如Windows應(yīng)用程序、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序還安排有16學(xué)時左右的課程實踐。作為實踐性很高的課程，學(xué)生實際動手參與的環(huán)節(jié)太少，使得學(xué)生在課堂教學(xué)中通常作為旁觀者，不能很好地融入到教學(xué)中。
　　1.3 課程考核方式
　　在以上這些課程中，通常是平時成績占課程成績的30%，包括作業(yè)、出勤等，期末考試占70%，一般采用的考試形式是閉卷筆試。考核模式通常比較單一。實際操作的課程采用閉卷筆試的形式，一部分同學(xué)采用背書、背題的方法通過，拿高分；其中有的課程改進(jìn)考核手段，采用上機(jī)測試的方法，但題型大多是選擇和填空，并且題庫數(shù)目有限，這就出現(xiàn)學(xué)生考前背題庫的現(xiàn)象。以上存在的這些問題，顯然違背編程類課程的初衷，不能真正的培養(yǎng)和提高學(xué)生的編程能力和水平。
　　2 教學(xué)改革
　　2.1 提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
　　古語說：“知之者不如好之者，好之者不如樂之者”。興趣是最好的老師，培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)興趣是學(xué)好編程類課程的關(guān)鍵。在課程開始，應(yīng)當(dāng)避免講授太多、太深的理論知識，應(yīng)當(dāng)以短小精悍，立竿見影的小程序入手，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和信心。
　　基金項目：上海市信息管理與系統(tǒng)教學(xué)高地建設(shè)(B-8515-10-0001)。
　　作者簡介：駱解民，男，副教授，研究方向為計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)。
　　
　　在學(xué)生中，可組織建立相應(yīng)的程序設(shè)計興趣組，邀請專業(yè)教師擔(dān)當(dāng)輔導(dǎo)老師，不定期舉行前沿知識的講座。定期地舉辦編程競賽，競賽的題目可以圍繞學(xué)生生活中涉及的問題或當(dāng)下計算機(jī)專業(yè)研究熱點，提出系統(tǒng)需求說明，要求編寫應(yīng)用程序解決實際問題。鼓勵不同年級、不同專業(yè)的學(xué)生積極參與，營造良好的學(xué)習(xí)氛圍。邀請專業(yè)老師擔(dān)任評委，競賽中可設(shè)置一定的獎勵，對于每次評選出的優(yōu)秀作品可以在今后課程教學(xué)中進(jìn)行演示，激勵學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和動力。
　　2.2 梳理教學(xué)內(nèi)容體系
　　在程序設(shè)計類課程中，選用的教材一般都涉及所用編程語言的基本語法等基礎(chǔ)知識。因此在這些課程中，部分內(nèi)容的重復(fù)是不可避免的。理清教學(xué)重點內(nèi)容，梳理教學(xué)內(nèi)容體系對教學(xué)起到事半功倍的作用，可避免在不同課程中重復(fù)教學(xué)現(xiàn)象，同時可增強(qiáng)課程間的連貫性，達(dá)到水到渠成的作用。
　　程序設(shè)計對于大多數(shù)的大一新生來說有一定的難度。在C語言教學(xué)中，教學(xué)重點應(yīng)著重放在編程思維的培養(yǎng)，如數(shù)據(jù)類型，程序流程控制等。在此基礎(chǔ)上，C++課程教學(xué)中，重點學(xué)習(xí)面向?qū)ο缶幊痰母拍詈头椒ǎ珙悺⒗^承、多態(tài)等，基本語法放在次要位置；在Windows應(yīng)用程序設(shè)計，重點放在熟悉Visual Studio開發(fā)環(huán)境、控件的使用、異步編程、訪問數(shù)據(jù)庫和程序部署等方面；在網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計中，重點放在ASP.NET內(nèi)置對象、XML WEB SERVICE、WEB應(yīng)用程序的優(yōu)化和部署、頁面安全保護(hù)等方面。
　　2.3 改革教學(xué)手段
　　課堂教學(xué)中，對于C和C++，由于學(xué)生的專業(yè)知識幾乎為零，可以精講知識點，結(jié)合經(jīng)典的小程序進(jìn)行教學(xué)，多啟發(fā)多引導(dǎo)，鼓勵學(xué)生在學(xué)習(xí)程序設(shè)計類課程中可采用先讀懂程序，然后模仿編寫程序，最后獨立編寫程序的三部曲；對于Windows程序設(shè)計和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序設(shè)計，可采用案例教學(xué)，在課程伊始，給出用戶需求，進(jìn)行系統(tǒng)分析和設(shè)計，根據(jù)講授內(nèi)容知識點的進(jìn)度，逐一實現(xiàn)和完善系統(tǒng)功能，爭取在課程結(jié)束時能夠完成應(yīng)用系統(tǒng)的基本功能，未實現(xiàn)或應(yīng)進(jìn)一步完善的功能可留給學(xué)生作為作業(yè)，增加學(xué)生對相應(yīng)知識點的學(xué)習(xí)，提高實際動手能力。
　　2.4 重視課程實驗/實踐環(huán)節(jié)
　　由于程序設(shè)計類課程所具有的實踐性強(qiáng)的特點，對于課程的學(xué)時安排應(yīng)當(dāng)進(jìn)行調(diào)整，增加實驗課時或?qū)嵺`課時的安排，增加至課時總數(shù)的一半左右。為學(xué)生提供充足的實踐時間，切實保證將書本、課堂所學(xué)與實際操作相結(jié)合。
　　實驗教學(xué)中，教師應(yīng)在實驗前，布置實驗內(nèi)容。讓學(xué)生有充足的復(fù)習(xí)課堂教學(xué)內(nèi)容，準(zhǔn)備實驗的時間。在實驗中，注意觀察學(xué)生遇到的問題，對于比較集中的問題，重點講解或演示。在實驗環(huán)節(jié)中，布置難度適宜的作業(yè)，要求學(xué)生在規(guī)定的時間內(nèi)完成并提交，以使學(xué)生可以充分利用上機(jī)時間。
　　對于編程類的課程，僅僅有配套的實驗時間是不夠的，應(yīng)當(dāng)在各個程序設(shè)計類課程教學(xué)結(jié)束后增加或留出兩周的時間，作為課程實踐環(huán)節(jié)。在實踐環(huán)節(jié)，給學(xué)生布置有實際應(yīng)用的系統(tǒng)開發(fā)題目，該題目基本涵蓋課程所學(xué)的主要內(nèi)容。該題目可以是個人獨立完成或小組完成。通過實踐環(huán)節(jié)，讓學(xué)生對一學(xué)期課程所學(xué)內(nèi)容，甚至是與其他課程的學(xué)習(xí)有一個融會貫通的過程，增加學(xué)生對所學(xué)專業(yè)和所學(xué)知識的充分理解和認(rèn)識。實驗/實踐環(huán)節(jié)結(jié)束，對其中優(yōu)秀的作品進(jìn)行講評，鼓勵學(xué)生相互交流學(xué)習(xí)，不斷完善自己的系統(tǒng)。
　　2.5 改革課程考核
　　程序設(shè)計類課程對于學(xué)生的實際操作能力有較高的要求，對于以往的閉卷筆試，雖然可以起到一定的檢測學(xué)生學(xué)習(xí)情況的作用，但存在的詬病顯而易見。因此，放棄背書閉卷筆試的形式，改革現(xiàn)有的考核體系勢在必行。以使學(xué)生從傳統(tǒng)的死記硬背中解放出來，使老師從繁重的批改紙質(zhì)試卷，批改手寫代碼中解放出來[2-3]。
　　增加考試內(nèi)容的靈活性，減少死記硬背的內(nèi)容，采用開卷筆試；甚至放棄筆試，采用上機(jī)編寫/調(diào)試程序的形式。
　　加大平時成績在課程總評成績中的比重，加強(qiáng)課程學(xué)習(xí)過程的控制，避免學(xué)生考前抱佛腳的現(xiàn)象。從原有的重視結(jié)果，轉(zhuǎn)到重視平時過程中來。平時作業(yè)可結(jié)合課程進(jìn)度，要求學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)提交規(guī)定功能的程序模塊。為了防止學(xué)生抄襲作業(yè)的現(xiàn)象，可開發(fā)網(wǎng)絡(luò)測試平臺。在該平臺中可接收學(xué)生提交的程序，最好該系統(tǒng)具備重復(fù)度檢查，控制學(xué)生中程序的復(fù)制現(xiàn)象。
　　課程的考核也可采用在線評測[4](Online Judge， 簡稱OJ)是個基于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的系統(tǒng)。其主要功能有：用戶注冊、題庫管理、在線提交和實時評測、考試等。該服務(wù)器上有豐富的題庫，每道題目包含題目描述、輸入數(shù)據(jù)文件和作為標(biāo)準(zhǔn)答案的輸出數(shù)據(jù)文件三個部分。做題者只可以看到題目描述。編程語言有C／C++、Java、Pascal等供選擇。根據(jù)題目要求和輸入數(shù)據(jù)，在規(guī)定的時間內(nèi)給出標(biāo)準(zhǔn)輸出數(shù)據(jù)的程序，把編寫好的源代碼提交到服務(wù)器，在服務(wù)器端編譯該源程序得到可執(zhí)行程序，然后輸入數(shù)據(jù)，將程序的輸出結(jié)果和題目的標(biāo)準(zhǔn)答案進(jìn)行對比，如果一致則為對，
　　
　　
　　否則為錯。在OJ系統(tǒng)上做題，可以立即看到結(jié)果，而且對于錯誤程序還可以修改后再次提交。用OJ進(jìn)行上機(jī)考試，方便高效，能夠較準(zhǔn)確地反映學(xué)生的實際水平。在平時實驗中，也可適當(dāng)?shù)氖褂肙J系統(tǒng)。提高學(xué)生學(xué)習(xí)的能動性。
　　3 結(jié)語
　　通過近年來對程序設(shè)計類課程體系的梳理、教學(xué)手段的豐富和課程考核方式的改革等，顯著提高了學(xué)生對該類課程的興趣和編程能力，在畢業(yè)設(shè)計和各種競賽中有突出表現(xiàn)。但是，由于程序設(shè)計類題目的靈活性和復(fù)雜性，對于課程考核環(huán)節(jié)中測評題目難度的控制和標(biāo)準(zhǔn)答案的界定還存在一定的不足。在今后的教學(xué)中，更加豐富課程考核方式，如采用實驗作業(yè)等將課程的考核貫穿整個課程學(xué)習(xí)，提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的實際編程動手水平，使得教學(xué)雙方朝著培養(yǎng)創(chuàng)新型和能力型人才的教學(xué)目標(biāo)前進(jìn)。
　　
　　參考文獻(xiàn)：
　　[1] 張全福. 匯編語言程序設(shè)計實驗教學(xué)改革與探索[J]. 教