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高校非计算机专业程序设计语言教学实践与探索

来源: 发表时间:2013/4/9  
(安徽工业大学工商学院 工科教研室 束宇)
摘要:根据非计算机专业程序设计语言的教学实践,总结了程序设计语言教学中普遍存在的若干问题,结合非计算机专业学生的知识结构特点和程序设计语言的特点,分析了问题的成因并提出了改进教学的几点建议。
关键词:程序语言;刨新性;教学;实践
  
  1 引言
  随着信息社会和知识经济的发展和计算机的普及,计算机技术已经渗透到各行各业.并成为各个领域和各个行业向前发展的重要因素。不了解计算机程序设计.就不能真正理解计算机和应用计算机。学习程序设计可以了解程序内在的运作方式。可以帮助解决在软件使用中所遇到的问题;虽然计算机应用软件及工具很多.但工作中通常要针对具体实际问题对一些软件进行二次开发或需要开发一些适用自己的软件,而且不管是一般应用软件的使用、网页制作、或数据库设计.往往需要借助程序设计使其发挥更强大的功能。据统计.约有80%的行业应用软件是由非计算机专业的人员编写的。因此既掌握本专业知识,又掌握相当计算机应用知识已成为各行业对高校大多数专业毕业生的普遍要求。在此背景下,程序设计语言作为计算机软件的基石成为了各高校非计算机专业的必修课。
  高等院校非计算机专业开设程序设计语言课程的一个基本目标是:通过对程序设计语言的学习,使学生牢固掌握其语法知识、编程技术、算法原理,以及程序设计的思想和方法,能够灵活运用程序设计语言进行程序设计,具备利用计算机求解实际问题的能力。利用计算机语言进行程序设计,需要具有严密的逻辑能力,灵活的处理方式.对培养学生的逻辑思维能力、整体处理意识、创新意识能起到促进作用。
  
  2 非计算机专业程序设计语言教学中存在的几个主要问题
  (1)课程设置不恰当。随着高等教育的发展,各院校都新上了很多专业。很多高校都向着多学科、多专业的综合院校发展。学校专业的增加给程序设计语言课程的安排带来新的挑战。面对不同专业的学生,如何从C、VB、Jaya、VFP等众多程序设计语言中选择一门符合专业要求的课程成为一个亟待解决的问题。目前高校中存在的问题是。要么一刀切,各个专业都学相同的课程:要么根据专业特点学习不同的课程。前者做法不妥.从应用的角度l考虑,显然非计算机专业更适合面向对象的语言。因为它更接近人的思维习惯。后者的问题是如何掌握划分的标准,使得所选课程最适合专业应用。程序设计语言的教学应与专业课相结合。由于设备条件和学时有限,许多非计算机专业开设的计算机课程大多是入门型的,在教材选择上都是通用的。这样的教学内容与学生所学专业不联系,不挂钩,结果使学生认为计算机技术与专业距离太远,在课程结束后缺乏自觉应用计算机解决实际问题的意识。
  (2)学生整体素质下降。随着高校招生规模的不断扩大,学生的整体素质也在下降。通过降分录取的学生不但在基础知识方面比较薄弱,而且在独立思考能力.学习能力和学习方法方面都与超过分数线的学生有着一定的差距。这两个层次的学生在大学阶段的课程要求一样,所以很多学生学习上的差距很大。甚至无法毕业。课后作业无法单独完成。自学能力差.易产生厌恶心理。因此对待这些程序设计语言相关基础知识薄弱和本身逻辑思维能力不足的学生。教师最初授课时应注意授课对象的不同。采取不同的授课方式。
  (3)实验学时安排不足。很多院校对计算机程序设计实验学时安排不足。随着高校招生规模的不断扩大。
  很多学校的基础设施建设滞后。实验室的发展跟不上学生规模的扩大。这就导致了在教学计划上没有足够的时间安排学生的上机实习。而程序设计课程的上机环节是非常重要的.学生上机编写程序、调试程序的练习偏少导致了学生的编程能力得不到提高。另外学生实践时缺乏必要的程序调试能力。所有非计算机专业的普遍存在的问题:对编译过程中出现的英文信息不熟,大多数学生不认识syntax(语法)、statement(语句),domain(域)、overflOW (溢出)等单词;不会进行基本的调试操作.如设置断点、单步执行、观察变量的当前值等。此类问题对小语种学生和英语基础薄弱的学生较为突出。
  (4)教学形式单一,缺乏互动。教学是教师与学生共同参与的一个过程。目前在不少高校都存在一个问题.就是教学变成了教师的单一劳动,也就是说,只是教师在课堂上讲解,学生在课堂上只顾记笔记,懂或不懂均不表态,教师无法了解学生的真正接受情况,无法有的放矢。造成部分学生基本概念一知半解,语言功底薄弱,不能把握程序设计语言的本质。这方面存在的问题较为普遍。文科类学生尤为突出。例如:许多学生一直对变量、常量、赋值的意义搞不清楚,以后设计时也就无法灵活运用。
  (5)教学内容不能与时俱进,略显滞后。计算机科学的一个鲜明特点就是发展速度快,新技术从理论到应用的转换快。从机器语言到汇编,从面向过程到面向对象,从模式到框架,程序设计的思想和支持这种思想的设计语言和设计方法不断发生着改变。高校作为一个科研单位理应走在这些新技术的前沿。但实际情况是作为基础课程的程序设计语言却在各高校的教学实践中存在发展滞后的问题。比如:面向对象设计思想的教学,尽管很多学校开设面向对象的程序设计语言.如Java,C++,VB等,但学生写起程序来,还是面向过程的思维模式。根本没有发挥出这些语言的优势来。这说明在教学中,教师对面向对象程序设计语言的核心没有理解到位,在教学过程中没有抓住课程的本质.只是教给学生语言本身的知识,没有很好的渗透程序设计的思想方法。没有使学生养成面向对象分析问题和解决问题的思维习惯。
  (6)教学方式需要更新,创新能力应成为教学的核心目标。教学中大多侧重对知识本身的讲解.而不是学生创新能力的培养。课堂上较好的解决了是什么怎么样的问题。而如何使用则是一个创新的过程。需要学生在动手实践中切身体会后逐步解决。这恰恰是理论教学中被忽视的部分。课堂上留给学生练习的时间偏少。多数理论停留在纸上谈兵的阶段。
  学生设计程序的能力不足。只能完成教材或教师讲授的例子。这是所有非计算机专业的普遍现象之一,由于程序设计总是从模仿开始,很多学生一直习惯于模仿,并自以为已较好掌握,可一旦考试(题目稍有变化)就不知该如何设计,遇到实际问题更不知如何下手。此问题一般为教师平时授课和实践时缺乏引导,实践题目缺乏可伸缩性等导致学生的创新能力没得到较好培养。
  
  3 解决非计算机专业程序设计语言教学问题的建议
  
  (1)以程序设计语言的特点指导教学。非计算机专业计算机语言教学的直接目的是让学生掌握程序设计的思想。理解并掌握计算机语言的功能,为以后编写行业应用软件奠定基础。由于就业压力的需要,学生普遍有好好学的愿望。在学习开始的阶段,由于进行程序设计需要具备语言、算法、数据结构和程序设计方法等知识.而计算机语言教学的对象一般是大学低年级的学生.这方面的知识预备非常薄弱,对其学习方法陌生,自学能力及分析、解决问题的能力较弱。从心理学角度看.学生原有知识结构在该课程方面的同化能力弱,如果处理不当,就使得有意义学习减少,增加挫折感,削弱了学生主观参与的积极思维活动,不仅不利于激发学习兴趣.促进创造性思维形成,甚至会减少已经调动起来的积极性,产生抵触情绪。
  程序设计语言强调逻辑分析。注重创造和灵活的表达,实践性非常强,非计算机专业的学生由于缺乏相关基础知识,自身分析能力的问题.初学起来有较大的难度。使用传统教学事件的三部曲:提出概念、解释概念、举例说明的方式很难达到理想的效果。程序设计语言并不是不强调概念,但过分的强调语法规则只会将学生带人歧途,这样的教学结果往往是学生的动手实践能力和创新能力大大降低,具体表现在自己写程序时不知如何下手。这种先理论,后实际;先抽象,后具体;先一般,后个别的方法并不适用。现代学生的感性接受能力很强,根据程序设计实践性强的特点,改变传统教育方式,实施先实际,后理论;先具体,后抽象;先个别,后一般的新的方式符合计算机语言教学的特点和人们的认知规律,如图1所示。这种先处理问题的方式能增强学生的感性认识,激发学习热情:再通过归纳总结使得其很好的掌握,降低了学习的难度。
  (2)对于扩招带来的学生的多样性,需要采取分级进行不同难度和内容的教学。可以为他们制定不同教学计划,选用不同的教材,使用不同的教学方法,设计不同的设计题目。甚至改变学时.最终达到各自的教学目标。
  (3)加强实践教学,适当增加课外内容。通过将现有已编好的难度合适的程序引入课堂,通过研究各部分代码的来龙去脉,形成一个完整的程序结构。另外,通过阅读好的程序,也使学生了解了编写优秀程序所要具备的一些要素.诸如技术规范、软件适用性、简洁性、一致性、复用性、程序效率等等,而这些内容在教材里是没有的。
  在计算机教学的各个环节贯彻和实施创新能力的培养.保证教出的学生高分高能,在实践教学方面,可以采用“课程实验+开放性实验+综合设计+网络互动”的模式。因为这种创新模式既保证了课程教学的完整性,又兼顾了学生的个性和时间。课程实验是为了提高学生对理论教学知识点的理解和掌握;开放性实验允许学生根据自己的时间自由上机,把学习的主动权交给了学生,充分调动了学习积极性;综合实验则是对学生做出更高要求,旨在培养学生的创新和设计能力;网络互动则是教师与学生进行双向交流的一种现代化教学手段。
  (4)实现课堂教学的互动,让学生主动的参与到课堂教学中来,而不是被动的接受。要让学生在探询问题的驱动下思考。教师可以借助多媒体技术,将抽象的知识点以声、光、图片和动画的形式展现出来.使不容易理解的问题变得显而易见。也可以将一些重点或者易于混淆的问题提出来组织课堂讨论,引导学生去思考并发表自己的见解。布置一下主题,让学生给学生讲解也是一种不错的方法。这样可以迫使学生课下查资料准备,提高自学能力。
  (5)针对教学内容滞后,不能与时俱进的问题,主要的突破点应该放在教师上。应该加强教师队伍建设.鼓励教师积极参与教学科研活动,关注学科发展的前沿,及时将最新的程序设计理论和方法消化吸收,引入课堂开阔学生的视野。鼓励教学和科研互动,教师将所从事的科学研究中应用到的程序设计新理念,新技术介绍给学生。提升教师队伍的学历,高素质的富有创新性的教师队伍是高质量教学的保证。所以应注重引进高学历的人才,同时加强在职研究生的培养。
  (6)因材施教.进行差异教学。非计算机专业的学生不同专业之间的差异很大,在教学中,传统的做法是:教师为主导,学生围着教师转.学生的知识是教师传授的,在教学过程中学生处于被动地位,这不适合程序设计语言课程启发自主学习、积极探索实践、大胆创新的教学思想。同样的教学方式对不同专业起的效果差异很大.例如:对理科学生分析代码能取得较好效果.对文科生却并不适用。因此要全面了解学生,增强教学的针对性教师在备课中要全面了解学生的学习态度、知识基础、智力水平、学习能力和学习方法以及学习习惯.做到教学既能适应多数学生的实际,又能照顾到部分学生的需要.做到因材施教,使学生学得主动积极.各有所得。
  使用差异教学策略在教学过程中起着重要作用,根据学生的差异性有针对性的调整授课策略不仅使学生学到应得的知识,思维得到发展,而且应该保证其在最短学习时间内完成最佳效果。要精心安排授课内容,设计课堂教学环节.不仅课前应对学生的心理、知识结构情况有初步了解,课堂内容设计一定要尊重由浅人深、简单到复杂的过程,动不动就举例子分析代码只能让学生失去学习的兴趣。教师讲课时应当自己即时写代码,并在写代码时,讲述或引导学生理解每条或每个模块的意义,尽量达到最直观的教学效果。举的例子要尽量贴近学生,能使之感兴趣的,如漂亮的时钟、电子词典等等。从心理学上讲,感兴趣的、熟悉的往往也是做得最好的。课后作业要给学生留有思索和发挥空间,不宜过多,过大,要注意学生的反馈信息,并做相应处理。现代社会的信息量大、新知识层出不穷,及时补充到教学中是重要的。
  
  4 结束语
  
  教育部对高校非计算机专业的程序设计语言的教学目标是:“培养学生在本专业与相关领域中的计算机应用开发能里,培养利用计算机分析问题、解决问题的能力。提高学生的创新能力”。这个目标就是解决上述问题的一个原则。本着这个原则,我们在程序设计语言的教学实践中,还要不断的探索新的思路、新方法,为提高学生的计算机能力和创新能力而努力。
  

  参考文献
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