摘要：原有教學法在學生實際編程能力上機考試方面存在局限，為適應新的測試方式所帶來的教學方法與教學理念的變化，本文結合本校實際，對如何激發(fā)與保持學生的學習積極性、實現(xiàn)抽象與模型化的跨越、培養(yǎng)學生的計算思維能力、合理組織實驗教學進行探討，并對實驗過程進行監(jiān)督與綜合評價。
　　關鍵詞：程序設計；計算思維；實驗監(jiān)督；機試
　　
　　程序設計課程考核單純采用筆試方式所暴露的問題越來越多，例如，學生本身仍未擺脫高中階段應試教育的影響，依然沿用高中的學習方法，因此，單純筆試考核只能使學生更注重語法知識，靠背來寫程序，教師新的、以培養(yǎng)學生解決問題能力為主的教學方法難以實施。由此，教師如何教好程序設計課程，學生如何做到學以致用，課程如何培養(yǎng)學生動手能力是師生共同面臨的問題。
　　目前，我校非計算機專業(yè)程序設計課程的期末測試全部采用機試的方式，重點也從原有測試語法為主轉換為以測試編程能力為主。從學生學習積極性和測試結果來看，非計算機專業(yè)程序設計課程上機考試方式可行，效果很好，對老師的教學和學生學習都有很大促進作用。針對新的測試方式，我們對課程的教學理念和教學方法也進行了有益的嘗試。
　　
　　1　消除認識誤區(qū)，明確學習目的，保持持續(xù)的積極性
　　
　　以往，學生普遍認為非計算機專業(yè)程序設計類課程并不重要，原因在于，他們在今后的專業(yè)學習中并不需要自己去寫程序，只要會使用計算機和一些與專業(yè)相關的應用工具就可以了，因而，學生的學習比較消極、被動，學習目標只是應付考試。久而久之，學生喪失程序設計的學習興趣，動手編程更是無從下手。為了激發(fā)學生的學習積極性，我們首先需消除他們的這種想法，并結合學生所學專業(yè)及以后在專業(yè)上需要用到的常用工具介紹程序設計的應用，例如，理工科中廣泛應用的Matlab，OPNET，AUTOCAD等工具中都會運用到程序設計的相關知識。所以，學習程序設計并不是為了設計幾個程序，而是為以后的專業(yè)學習打下基礎。有些學生對程序設計課很感興趣，我們可以鼓勵這些學生參加計算機專業(yè)課程的輔修或爭取雙學位，參加學校每年一度的程序設計競賽、校ACM集訓隊，以及機器人大賽、數(shù)模競賽。通過這些活動，讓學生知道程序設計課程學習可以拓寬自己的視野，掌握更多的技能，提高社會競爭力。明確學習目的后，大部分同學的學習動力顯著提高，上課積極主動提問，課后有針對性地查找參考資料，想方設法解決問題。
　　大多數(shù)學生在學習程序設計課程初期都比較沖動，看到老師編寫的有趣程序后，也急于寫出這樣的程序，積極性很高，然而，當他們發(fā)現(xiàn)課程的內容并不像自己熟悉的物理、數(shù)學那樣易于掌握，以往的學習方法也不再適用時，就會感到茫然，不知所措，最后干脆放棄。所以，為了保持學生學習的興趣和積極性，避免其消極情緒，教師需要結合每堂課的教學內容進行精心設計。
　　
　　2　實現(xiàn)抽象與模型化的跨越
　　
　　開設程序設計類課程的最終目標并不是讓學生學會寫幾個程序，而是要培養(yǎng)學生的計算思維能力，了解計算機處理問題的基本方法和過程。以往的教學模式比較注重語句、語法和細節(jié)，沒有把邏輯思維與編程解題思路放在主體地位。學生分析問題和解決問題的能力并沒有得到鍛煉，程序設計的思路不清晰。因而，學生不知道各種語言內部的共同本質，只是機械地去學習某種語言，缺乏靈活性和創(chuàng)造性思維。對此，我們在程序設計課程教學上都會經(jīng)過老師演示、學生嘗試和學生實訓3個環(huán)節(jié)，采取課堂教學互動和三維立體教學方法來改進教學效果。
　　要把學生領進程序設計這道門，教師首先要給學生一個感性認識。由于計算機系統(tǒng)本身的抽象性，其內部運行是不可見的，因此，初次接觸計算機編程的同學往往會覺得學習的內容艱深，很難有一個直觀的感受。所以，從一開始介紹程序，就要給學生這樣一種感受：程序就是計算機所能讀懂的文章，就如同人類閱讀一樣，能找出其中的錯別字，能找出語病以及不合邏輯的錯誤等。計算機的閱讀理解能力是依賴編譯器完成的，課程的重點就是如何去設計這樣的文章，并能讓計算機讀懂而且能按照設計的思路正確地去執(zhí)行。教學中，我們應讓學生腦海中存在一個計算機系統(tǒng)模型，即程序首先要在自己的腦子中運行，這就是要培養(yǎng)學生的計算思維能力。
　　程序設計的過程包括問題的分析(抽象)、計算過程的分解(模型、數(shù)據(jù)結構的選擇和程序結構的組織，以及調試運行等階段。問題的抽象、模型化是學生學習程序設計必須跨越的第一關，只有這樣，才能真正理解和學會程序設計。因此，教師在整個教學過程中都要幫助學生跨越“抽象”與“模型化”這一難關。
　　例如，在C語言學習中，學生首先會接觸到常量、變量以及數(shù)據(jù)類型的相關知識，這些內容看似簡單，但理解起來并不容易。雖然學生在數(shù)學中學到過變量的概念與此有些許相似，但在程序中變量是與內存相關，這就要求教師首先要讓學生腦海中有存儲器的模型。例如，學生往往會問：常量、變量都放在內存中，為什么變量要有名，而常量卻不用名就可以訪問?這時，教師可以用通俗易懂的圖來說明程序在經(jīng)過編譯后所分配的存儲空間的大致情況，這可以使學生更容易理解后面學到的變量的生存期和作用域。
　　
　　3　提高實驗效率，加強實驗過程監(jiān)督與效果評價
　　
　　學生在學習中存在兩種現(xiàn)象，一種是因為寫不出程序而不去上機實驗；還有一種就是上機實驗，但效率不高，后者常常質疑，為什么每次上機實驗我們都去，但真正遇到新任務時，我們仍是一頭霧水，搞不清頭緒。對問題進行分析后，我們認為原因在于以往的考試方式，需要學生花大量時間背語法知識，死記硬背成為學生學習的主要方法，根本不重視實踐課，因為不上機編寫程序照樣可以拿到高分。另外一個原因是學生在實踐課之前預習和準備不足，在有限的時間內能夠完成的任務少、效率低，學生在上機實驗時也僅僅是對書本上現(xiàn)有的實例進行驗證，設計性任務偏少，創(chuàng)新實驗更無從談起。因此，老師需要精心設計實驗課內容，讓學生在有限的實驗課時內能完成規(guī)定的任務，提高實驗效率。
　　
　　3.1　合理安排實驗時間，精心設計實驗內容
　　以90分鐘的C語言程序設計實驗課為例，教學內容為函數(shù)的參數(shù)傳遞問題，開始30分鐘有3個結合課堂教學的具有典型代表的驗證性實驗，這幾個實驗題中需要包括參數(shù)取值的幾種形式，我們可按如下形式分別設計實驗函數(shù)。
　　驗證實驗1：返回三個整數(shù)中最大值函數(shù)intmax_i(im