應(yīng)用型高校非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)教改探索

蔡莉莉 侯珂珂 張潔

摘要：為了探索解決應(yīng)用型高校非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)中存在的問(wèn)題，提升教學(xué)質(zhì)量，從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)模式、習(xí)題設(shè)計(jì)、考核評(píng)價(jià)等方面進(jìn)行了改革與探索實(shí)踐，改革思路著力于發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，提升其自主學(xué)習(xí)能力。課堂實(shí)踐證明了改革方案能夠促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，改善教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì);非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè);課程教學(xué);教學(xué)改革

中圖分類(lèi)號(hào)：G642? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2021）16-0077-02

開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Exploration on the Teaching Reform of Advanced Language Program Design for Non-computer Majors in Application-oriented Universities

CAI Li-li1， HOU Ke-ke2， ZHANG Jie1

（1. Xinhua College of Sun Yat-sen University School of Biomedical Engineering， Guangzhou 510520， China; 2. Xinhua College of Sun Yat-sen University School of Health Sciences， Guangzhou 510520，China）

Abstract： In order to explore and solve the problems in the teaching of advanced language programming course for non-computer majors in application-oriented universities and improve the quality of teaching， reforms and practices have been carried out in terms of teaching objectives， teaching models， exercise design， assessment and evaluation. The reform thinking focuses on giving full play to students' subjective initiative and enhancing their independent learning ability. The practice has proved that the reform plan can promote students' enthusiasm for learning and improve teaching effects.

Keywords： advanced language program design; non-computer majors; course teaching; teaching reform

1背景

高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)是非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)中的大多數(shù)工科專(zhuān)業(yè)必修的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，掌握一門(mén)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言對(duì)于培養(yǎng)復(fù)合型研發(fā)人才非常必要，同時(shí)在面對(duì)工程實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題時(shí)，算法思維和程序設(shè)計(jì)更是對(duì)解決問(wèn)題的效率和精度具有至關(guān)重要的作用。而該課程針對(duì)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)和非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的具體要求也有所不同，如何立足于教學(xué)專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)進(jìn)行高效教學(xué)是針對(duì)該課程教學(xué)改革的重點(diǎn)，同時(shí)如何改善課程的教學(xué)效果也是目前廣大教師廣泛研究的課題。考慮到教學(xué)專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，課程選擇應(yīng)用廣泛的C/C++語(yǔ)言進(jìn)行教學(xué)。

2 C/C++語(yǔ)言課程教學(xué)現(xiàn)狀

程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言類(lèi)課程具有理論邏輯性強(qiáng)和實(shí)踐應(yīng)用性高的特點(diǎn)，對(duì)該類(lèi)課程的教學(xué)既要重視理論教學(xué)也要重視實(shí)踐教學(xué)，該課程的教學(xué)過(guò)程普遍存在以下幾個(gè)問(wèn)題：

1） 教學(xué)模式單一，傳統(tǒng)的課堂通常采用教師授課、學(xué)生被動(dòng)吸收的“填鴨式教學(xué)”模式來(lái)達(dá)到教授知識(shí)的目的。但是針對(duì)C/C++語(yǔ)言理論知識(shí)而言，相關(guān)概念抽象而不系統(tǒng)，學(xué)生很難快速融入教學(xué)環(huán)境，理解理論知識(shí)的邏輯和學(xué)習(xí)理論知識(shí)的必要性，而理論課程是進(jìn)行程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，這就導(dǎo)致學(xué)生的上機(jī)實(shí)踐效果較差。

2） 過(guò)于集中式的講述和關(guān)注語(yǔ)句的語(yǔ)法，比如涉及運(yùn)算符、數(shù)據(jù)類(lèi)型等基礎(chǔ)概念講解瑣碎且難理解。教師在講解過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)列舉出大量的細(xì)節(jié)注意事項(xiàng)，難以讓學(xué)生理解的同時(shí)也加重學(xué)生的記憶負(fù)擔(dān)。導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)僅靠死記硬背，無(wú)法深層次理解[1]。

3） 忽視程序的“設(shè)計(jì)”過(guò)程訓(xùn)練，現(xiàn)有的C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)講解多是機(jī)械式地搬運(yùn)教材上的知識(shí)點(diǎn)講述，舉例死板單一，脫離應(yīng)用實(shí)際，并未從真正的編程思維角度去訓(xùn)練學(xué)生編程能力，忽視對(duì)學(xué)生編程能力的培養(yǎng)[2]。

4） 驗(yàn)證性上機(jī)例程過(guò)多，例子程序照本宣科且忽略程序調(diào)試思維的培養(yǎng)。上機(jī)實(shí)踐環(huán)節(jié)，學(xué)生大多數(shù)按部就班抄寫(xiě)課堂例題程序代碼然后編譯運(yùn)行，程序報(bào)錯(cuò)時(shí)無(wú)法確認(rèn)報(bào)錯(cuò)原因，缺乏定位錯(cuò)誤及程序調(diào)試的能力。

3 教學(xué)改革與實(shí)踐

針對(duì)以上教學(xué)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，秉持以學(xué)生為主體的思想，對(duì)本課程進(jìn)行以下4個(gè)方面的教學(xué)改革與探索。

3.1結(jié)合專(zhuān)業(yè)定位，優(yōu)化教學(xué)目標(biāo)

C/C++語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)在內(nèi)容劃分上包含兩大基本編程思想：面向過(guò)程的程序設(shè)計(jì)和面對(duì)對(duì)象的程序設(shè)計(jì)。面向過(guò)程的程序設(shè)計(jì)屬于程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)理論，與計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)類(lèi)型學(xué)生相比，生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)這門(mén)課程之前還未接受過(guò)系統(tǒng)的編程課程訓(xùn)練，且后續(xù)的專(zhuān)業(yè)課程如單片機(jī)原理及應(yīng)用、嵌入式系統(tǒng)課程所依據(jù)的編程技術(shù)也是主要基于面向過(guò)程的程序設(shè)計(jì)思想。因此針對(duì)該專(zhuān)業(yè)學(xué)生教學(xué)目標(biāo)調(diào)整為：培養(yǎng)學(xué)生面向過(guò)程的程序設(shè)計(jì)思想，掌握結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法。教學(xué)內(nèi)容圍繞面向過(guò)程程序設(shè)計(jì)進(jìn)行授課，在夯實(shí)編程基礎(chǔ)之后，為學(xué)生介紹面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的基本思想，學(xué)生可進(jìn)行自學(xué)完成。

3.2引入線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)策略，優(yōu)化教學(xué)模式

傳統(tǒng)的線(xiàn)下教學(xué)模式較為單一，主要是以教師講課，學(xué)生被動(dòng)聽(tīng)課為主，無(wú)法發(fā)揮學(xué)生的教學(xué)主體作用。在當(dāng)下“互聯(lián)網(wǎng)+”的教學(xué)背景下，線(xiàn)上線(xiàn)下混合式的教學(xué)模式更是被大家廣泛接受，且實(shí)踐下來(lái)，學(xué)生反響良好[3]。針對(duì)本課程，線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)實(shí)踐主要分為以下兩個(gè)階段：

1）線(xiàn)上教學(xué)階段：線(xiàn)上教學(xué)平臺(tái)繁多，雨課堂、騰訊課堂、學(xué)習(xí)通、QQ微信等多種媒介各有利弊。考慮到泛雅平臺(tái)學(xué)習(xí)通為本校主流的線(xiàn)上教學(xué)平臺(tái)，因此本課程的線(xiàn)上教學(xué)實(shí)踐也主要是基于學(xué)習(xí)通進(jìn)行展開(kāi)。程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的前兩章通常是介紹一些語(yǔ)法基礎(chǔ)，變量和數(shù)據(jù)類(lèi)型等非常瑣碎的概念，這些理論知識(shí)繁雜，線(xiàn)下課堂教學(xué)往往要花費(fèi)大量的課時(shí)講解，且學(xué)生抓不住重點(diǎn)，教學(xué)效果也較差。因此課前會(huì)針對(duì)性錄制一些課程導(dǎo)讀及重要知識(shí)點(diǎn)的微課視頻，提供給學(xué)生預(yù)習(xí)使用，同時(shí)會(huì)在泛雅平臺(tái)發(fā)布本次課程的學(xué)習(xí)任務(wù)，如圖1所示，可幫助學(xué)生系統(tǒng)化梳理龐雜的理論知識(shí)，構(gòu)建自己的知識(shí)體系。

2）線(xiàn)下教學(xué)階段：線(xiàn)上教學(xué)擺脫了時(shí)空的局限性，但是完全依賴(lài)線(xiàn)上教學(xué)并不能保障學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。線(xiàn)下教學(xué)在教學(xué)過(guò)程中仍然發(fā)揮其不可替代作用，面對(duì)面的交流增加了與學(xué)生之間的溝通親切感，同時(shí)針對(duì)學(xué)生提出的問(wèn)題可做出即時(shí)響應(yīng)，是線(xiàn)上教學(xué)有力地完善與補(bǔ)充。針對(duì)學(xué)生線(xiàn)上學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的疑難點(diǎn)，教師有針對(duì)性地進(jìn)行講解。同時(shí)結(jié)合已學(xué)知識(shí)定期發(fā)布課題任務(wù)，學(xué)生分組合作進(jìn)行討論、實(shí)現(xiàn)，這個(gè)過(guò)程仍然側(cè)重發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，教師不必面面俱到講述所有的編程細(xì)節(jié)，學(xué)生在充分的課題實(shí)踐中逐步探索發(fā)現(xiàn)，在培養(yǎng)溝通合作能力的同時(shí)也加深了對(duì)理論知識(shí)的理解。

3.3創(chuàng)設(shè)趣味題目，培養(yǎng)“編程”思維

教材中的例題設(shè)計(jì)一般多考慮數(shù)學(xué)類(lèi)的應(yīng)用，舉例也偏數(shù)學(xué)化語(yǔ)言，缺乏一定的趣味性。這使得學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中，覺(jué)得枯燥乏味，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。因此在課程選擇例題和習(xí)題方面，既要緊密結(jié)合實(shí)踐考慮實(shí)用性，同時(shí)兼具趣味性。針對(duì)該要求，本課程在授課過(guò)程中，為了激發(fā)學(xué)生的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的編程思維，在例題和習(xí)題的選擇上引入游戲類(lèi)和生活類(lèi)題目，如講述循環(huán)時(shí)，以“猜數(shù)”游戲啟發(fā)學(xué)生思考，讓學(xué)生先自己嘗試實(shí)現(xiàn)，這個(gè)過(guò)程學(xué)生的“頭腦風(fēng)暴”幫助學(xué)生鞏固理論，鍛煉編程思維;然后對(duì)學(xué)生編寫(xiě)代碼進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，指出其漏洞，學(xué)生往往有種茅塞頓開(kāi)、醍醐灌頂?shù)母杏X(jué)，學(xué)習(xí)過(guò)程是愉悅和充滿(mǎn)斗志的。此外，像雞兔同籠，韓信點(diǎn)兵等趣味題目也經(jīng)常會(huì)用作習(xí)題，增加學(xué)生做題過(guò)程中的趣味性。為了提高學(xué)生定位錯(cuò)誤的能力，培養(yǎng)學(xué)生的調(diào)試思維，在初學(xué)者常常容易犯錯(cuò)的點(diǎn)，如變量初始化錯(cuò)誤、死循環(huán)與死語(yǔ)句與0比較問(wèn)題、復(fù)雜情形的關(guān)系判斷問(wèn)題、遺漏邊界條件測(cè)試、類(lèi)型溢出等方面針對(duì)性地布置習(xí)題，有意識(shí)地讓學(xué)生“踩坑”，鍛煉他們調(diào)試程序的能力，加深對(duì)理論細(xì)節(jié)的掌握。

3.4多元化考核評(píng)價(jià)機(jī)制優(yōu)化評(píng)價(jià)體系

以往針對(duì)學(xué)生的成績(jī)考核，主要包含三大板塊，即平時(shí)出勤、上機(jī)和期末考試成績(jī)，分別占比10%、20%、70%。這樣的評(píng)分機(jī)制，導(dǎo)致期末占比過(guò)高，使得學(xué)生平時(shí)積極性不高、僅到快期末時(shí)才開(kāi)始突擊，且最終分?jǐn)?shù)反倒與平時(shí)表現(xiàn)突出的學(xué)生相差很小，考核評(píng)價(jià)不具科學(xué)性[4]。因此，針對(duì)本課程的考核引入多元化的評(píng)價(jià)機(jī)制，增加線(xiàn)上學(xué)習(xí)視頻、平時(shí)問(wèn)題討論，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)完成情況、小組合作評(píng)分等考評(píng)方式，加大平時(shí)教學(xué)過(guò)程的評(píng)價(jià)占比。優(yōu)化后的成績(jī)考核為平時(shí)成績(jī)占比30%，其中平時(shí)成績(jī)除包含出勤外，還增加了上述幾項(xiàng)的考核占比，此外，上機(jī)占比為20%，期末考試占比50%，從而激發(fā)學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)的動(dòng)力，提高評(píng)價(jià)科學(xué)性。

4 結(jié)束語(yǔ)

編程語(yǔ)言設(shè)計(jì)類(lèi)課程的理論邏輯性強(qiáng)，實(shí)踐性要求高，對(duì)于學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性具有較高需求。通過(guò)以上教學(xué)改革措施，致力于發(fā)揮學(xué)生的教學(xué)主體作用，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和提高其自主學(xué)習(xí)能力。在接下來(lái)的教學(xué)實(shí)踐中還將進(jìn)一步深化教學(xué)改革，完善教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量。

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