李曉昀　余穎　歐陽(yáng)純萍

摘 要： 在非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)課的作用一直未受到重視，這不利于培養(yǎng)學(xué)生的程序設(shè)計(jì)能力。為此提出一種新的實(shí)踐教學(xué)模式，實(shí)驗(yàn)課教學(xué)以激發(fā)學(xué)生競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)為手段，以激勵(lì)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)為目標(biāo)。該實(shí)踐教學(xué)方法經(jīng)過(guò)了一個(gè)學(xué)期的教學(xué)成果對(duì)比，教改實(shí)驗(yàn)班的成績(jī)?cè)谄谀├碚摽荚嚭蜋C(jī)試做題數(shù)量?jī)煞矫婢〉幂^好成績(jī)，這表明該模式在提高理論水平與程序設(shè)計(jì)實(shí)踐能力兩方面都具有很好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞： 實(shí)踐教學(xué)； 主動(dòng)學(xué)習(xí)； 網(wǎng)絡(luò)公共教學(xué)平臺(tái)； 競(jìng)爭(zhēng)

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1006-8228（2013）09-63-02

0 引言

程序設(shè)計(jì)課程是計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的重要課程，亦是非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)普遍開(kāi)設(shè)的一門(mén)基礎(chǔ)課程。由于該課程知識(shí)點(diǎn)繁雜，對(duì)能力的要求較高，因此對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)學(xué)習(xí)難度較大。為激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，許多學(xué)者進(jìn)行了多種多樣的教學(xué)改革，如團(tuán)隊(duì)教學(xué)法[1]、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)法[2]、行為導(dǎo)向教學(xué)法[3]、“引導(dǎo)式自學(xué)”教學(xué)模式[4]、利用作圖內(nèi)容來(lái)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)[5]以及通過(guò)改進(jìn)課程考核方式客觀評(píng)估學(xué)生能力[6]等。這些教學(xué)方法的研究與探討在一定程度上從不同角度提高了學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng) 性。但是近幾年全國(guó)計(jì)算機(jī)等級(jí)考試的數(shù)據(jù)分析表明，許多高校的計(jì)算機(jī)等級(jí)考試，尤其是上機(jī)考試的通過(guò)率非常低。究其原因，是由于上機(jī)考試考查的是學(xué)生的編程能力，但目前程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)過(guò)程卻沒(méi)重視對(duì)學(xué)生的編程能力的培養(yǎng)。

為提高上機(jī)實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)效果，許多學(xué)者提出了許多方法。例如，一些學(xué)者提出將上機(jī)時(shí)間分為三個(gè)環(huán)節(jié)，初期為“照貓畫(huà)虎”、中期為“舉一反三”、后期為“獨(dú)立編程”；一些學(xué)者提出構(gòu)建異質(zhì)學(xué)習(xí)小組，實(shí)施協(xié)同學(xué)習(xí)與合作，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中互相學(xué)習(xí)、互相啟發(fā)；亦有一些學(xué)者提出以全國(guó)計(jì)算機(jī)等級(jí)考試為目標(biāo)改革上機(jī)課的教學(xué)內(nèi)容；還有一些學(xué)者提出要改變學(xué)生在上機(jī)時(shí)不愿也不能動(dòng)手編寫(xiě)程序的現(xiàn)狀，就必須改變當(dāng)前的教學(xué)評(píng)價(jià)體系，客觀評(píng)價(jià)學(xué)生的程序設(shè)計(jì)能力，以評(píng)促學(xué)?；谶@些經(jīng)驗(yàn)，我們以改革上機(jī)教學(xué)模式為目標(biāo)，開(kāi)發(fā)了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)公共平臺(tái)，并以此為基礎(chǔ)提出了一種新的實(shí)踐教學(xué)模式。本文首先總結(jié)了傳統(tǒng)教學(xué)模式中存在的問(wèn)題，并針對(duì)這些問(wèn)題，詳細(xì)闡述了新教學(xué)模式的設(shè)計(jì)，最后對(duì)一個(gè)學(xué)期的“C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”課程對(duì)比教學(xué)實(shí)踐結(jié)果進(jìn)行了分析。

1 問(wèn)題分析

⑴ 上機(jī)實(shí)踐課效果差。程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言知識(shí)點(diǎn)多而繁雜，但總課時(shí)有限，導(dǎo)致理論課時(shí)占據(jù)大部分課時(shí)資源。由于程序設(shè)計(jì)課程的特殊性，教師在解答學(xué)生上機(jī)問(wèn)題時(shí)往往難以顧及其他學(xué)生。因此，相對(duì)于學(xué)生的需求，上機(jī)課所配置的教師資源嚴(yán)重不足，這使得上機(jī)難以達(dá)到預(yù)期效果。

⑵ 成績(jī)?cè)u(píng)估方式落后。傳統(tǒng)紙質(zhì)考試無(wú)法考核學(xué)生程序設(shè)計(jì)能力。這直接導(dǎo)致了學(xué)生只注重知識(shí)點(diǎn)記憶，不重視對(duì)程序設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)。最直接的后果體現(xiàn)在全國(guó)計(jì)算機(jī)等級(jí)考試中，上機(jī)考試通過(guò)率遠(yuǎn)低于筆試通過(guò)率。因此，只有改革課程評(píng)估方式才能使學(xué)生重視上機(jī)課。

⑶ 資源浪費(fèi)。資源包括教師資源與課程資源。一方面，由于學(xué)生不重視上機(jī)課，在教學(xué)中經(jīng)常出現(xiàn)“學(xué)生應(yīng)付、教師無(wú)事”的情況，這導(dǎo)致了教師資源不足與浪費(fèi)矛盾的問(wèn)題；另一方面，課程資源未被合理利用；教師的課件、案例等教學(xué)資源均由教師精心制作、挑選，對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)具有較好指導(dǎo)作用，尤其針對(duì)每次上機(jī)任務(wù)的知識(shí)點(diǎn)理解具有引導(dǎo)作用，但大多數(shù)學(xué)生很少在上機(jī)時(shí)參考，使得課程資源未能發(fā)揮其應(yīng)有作用。

2 實(shí)踐教學(xué)模式設(shè)計(jì)

以上分析表明，程序設(shè)計(jì)課程上機(jī)環(huán)節(jié)的改革需從多方面進(jìn)行。為解決資源不足與浪費(fèi)的矛盾，我們開(kāi)發(fā)了包括上機(jī)測(cè)試、教學(xué)資源共享及自動(dòng)評(píng)測(cè)三個(gè)模塊的網(wǎng)絡(luò)公共平臺(tái)，目的是輔助上機(jī)實(shí)踐教學(xué)。以該平臺(tái)為核心，將實(shí)踐教學(xué)與理論教學(xué)緊密聯(lián)系在一起，相輔相成，如圖1所示。

這種教學(xué)模式主要特點(diǎn)歸納為以下幾點(diǎn)。

⑴ 激發(fā)競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)以提高學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性。學(xué)習(xí)是一個(gè)不斷試驗(yàn)和探索的過(guò)程，網(wǎng)絡(luò)公共平臺(tái)為學(xué)生提供了程序自動(dòng)裁判服務(wù)。該模塊以ACM大學(xué)生程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽系統(tǒng)為原型。學(xué)生根據(jù)教師布置的任務(wù)，將調(diào)試好的程序提交系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)裁判，繼而可以查詢所提交代碼的正確性、自己和其他同學(xué)的所有正確做題數(shù)、提交次數(shù)以及根據(jù)這些數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)出來(lái)的班級(jí)排名情況。排名公開(kāi)，營(yíng)造出了一種競(jìng)賽氛圍，這種無(wú)形的壓力使得上機(jī)具有一定緊張感。為了爭(zhēng)取更好的排名，學(xué)生逐漸從過(guò)去上機(jī)時(shí)那種懶散、不重視的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉e極思考、提前準(zhǔn)備、主動(dòng)做題的狀態(tài)。

⑵ 將理論學(xué)習(xí)融入上機(jī)實(shí)踐。摒棄傳統(tǒng)灌輸式教學(xué)，教師圍繞知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)相應(yīng)案例，引導(dǎo)學(xué)生積極思考，并要求學(xué)生在上機(jī)前完成上機(jī)任務(wù)的分析與流程圖設(shè)計(jì)。針對(duì)每次上機(jī)情況，在理論課上進(jìn)行總結(jié)分析，進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)造性思維，循序漸進(jìn)，逐漸培養(yǎng)學(xué)生的程序設(shè)計(jì)思維，鞏固所學(xué)知識(shí)點(diǎn)。

⑶ 改進(jìn)了學(xué)生能力考核方式，通過(guò)客觀評(píng)測(cè)激發(fā)學(xué)習(xí)積極性。網(wǎng)絡(luò)公共平臺(tái)記錄學(xué)生在每次上機(jī)中做題數(shù)、排名以及教學(xué)資源使用等情況。對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，能夠客觀評(píng)估學(xué)生學(xué)習(xí)水平。由于上機(jī)表現(xiàn)直接影響成績(jī)，這使得學(xué)生重視每一次上機(jī)實(shí)踐課，積極做題，有效提高了學(xué)習(xí)主動(dòng)性。

⑷ “激活”教學(xué)資源。首先，整合各類(lèi)優(yōu)秀數(shù)字化教學(xué)資源，構(gòu)建教學(xué)資源庫(kù)，供學(xué)生使用；其次，收集學(xué)生能力等級(jí)信息，為學(xué)生“量身定做”學(xué)習(xí)方案并提供配套資源，從而讓各層次的學(xué)生都能共享網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)資源，使各類(lèi)優(yōu)質(zhì)資源能夠得到充分利用。

⑸ 促進(jìn)個(gè)性化學(xué)習(xí)。按照個(gè)性化服務(wù)的研究方法，研究學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和模式，對(duì)學(xué)生個(gè)體進(jìn)行相關(guān)能力評(píng)估，動(dòng)態(tài)跟蹤學(xué)生能力的改變及偏移，預(yù)測(cè)學(xué)習(xí)需求，“量身定做”一套完整的教學(xué)計(jì)劃，包括教學(xué)課件、相關(guān)素材以及與配套練習(xí)等。這些適應(yīng)性教學(xué)計(jì)劃能避免內(nèi)容較難而使學(xué)生產(chǎn)生畏難、放棄等負(fù)面效應(yīng)，代之以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生逐步提高。

3 教學(xué)實(shí)踐結(jié)果分析

在2011-2012學(xué)年第二學(xué)期對(duì)新教學(xué)模式進(jìn)行了一個(gè)學(xué)期“大學(xué)程序設(shè)計(jì)課程（C語(yǔ)言）”的對(duì)比教學(xué)實(shí)踐?？紤]到參與學(xué)生應(yīng)具有相同初始水平，我們選擇工科類(lèi)學(xué)生，共四個(gè)班級(jí)，分為兩組分別進(jìn)行對(duì)比。第一組為2011級(jí)輻射防護(hù)專(zhuān)業(yè)1班與核安全工程專(zhuān)業(yè)1班，第二組為高分子材料專(zhuān)業(yè)1班與核安全工程專(zhuān)業(yè)2班。每組的前者均采用競(jìng)爭(zhēng)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)，后者則采用傳統(tǒng)方式教學(xué)。以下分別從C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)能力和理論知識(shí)水平兩方面來(lái)評(píng)估實(shí)踐教學(xué)改革的效果。在最后一次上機(jī)要求學(xué)生使用全國(guó)計(jì)算機(jī)等級(jí)考試模擬系統(tǒng)做同一套試題，以此考察學(xué)生程序設(shè)計(jì)能力，結(jié)果如圖2所示。

圖2所示數(shù)據(jù)表明，平時(shí)上機(jī)在競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下進(jìn)行的學(xué)生，其任務(wù)完成情況比本組另一班級(jí)學(xué)生平均多完成近1題。這意味著采用這種新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式能夠有效提高學(xué)生程序設(shè)計(jì)能力，改善培養(yǎng)效果。同時(shí)，所有班級(jí)參加學(xué)校統(tǒng)一命題的期末考試（筆試），各班考試卷面成績(jī)結(jié)果分析如圖3所示。

圖3數(shù)據(jù)表明，實(shí)驗(yàn)班級(jí)考試平均成績(jī)高出本組另一個(gè)班級(jí)近10分。

以上兩組數(shù)據(jù)的分析均顯示出上機(jī)課在程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)中的重要性，有效提高上機(jī)課教學(xué)效率，不但有利于提高學(xué)生的動(dòng)手能力，更對(duì)理論學(xué)習(xí)有較大幫助。

4 結(jié)束語(yǔ)

新的實(shí)踐教學(xué)模式的實(shí)踐結(jié)果表明，該模式既能夠幫助學(xué)生提高程序設(shè)計(jì)能力，也有助于鞏固其對(duì)理論知識(shí)的掌握。該模式仍然存在一些問(wèn)題，如公開(kāi)排名引起的心理壓力、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)中自動(dòng)裁判算法的并發(fā)問(wèn)題以及學(xué)生成績(jī)自動(dòng)評(píng)測(cè)等。在未來(lái)的教學(xué)改革過(guò)程中，我們將繼續(xù)在實(shí)踐中完善該實(shí)踐教學(xué)模式，更充分地利用公共網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，并將之推廣至全校所有程序設(shè)計(jì)類(lèi)課程的實(shí)踐教學(xué)中。

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