黎明等

摘要：為提高學(xué)生的邏輯思維能力和解決問(wèn)題能力，探討了在程序設(shè)計(jì)公共課中如何使用e-Learning。為此，進(jìn)行了問(wèn)卷調(diào)查，調(diào)查結(jié)果表明對(duì)程序設(shè)計(jì)有不安感的學(xué)生較多，也未能有效利用e-Learning系統(tǒng)。建議在程序設(shè)計(jì)公共課教學(xué)中使用較成熟的Moodle平臺(tái)，并探討了Moodle的授課內(nèi)容、發(fā)布形式、測(cè)試方法以及以追加模塊方式擴(kuò)展Moodle平臺(tái)功能。

關(guān)鍵詞： e-Learning；Moodle；程序設(shè)計(jì)公共課

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2014）14-3342-02

Abstract： To improve students' logical thinking and problem-solving ability， this paper discusses how to use e-Learning in the programming general course. Therefore， a questionnaire survey was conducted， which indicated that quite many students have a sense of unease to programming， and they failed to effectively use e-Learning systems. This paper recommends to use a relatively mature platform Moodle in the teaching of Programming general course and explores the teaching contents， course release， and test methods of Moodle， as well as extension of Moodle platform function with additional module.

Key words： e-Learning； Moodle； Programming general course

1 概述

根據(jù)近幾年對(duì)程序設(shè)計(jì)課程中授課老師的調(diào)查，缺乏邏輯思維能力和分析解決問(wèn)題能力的學(xué)生比較多、占據(jù)了一定的比例。比如說(shuō)，在課堂作業(yè)和課程設(shè)計(jì)中遇到的問(wèn)題，不能夠自主思考、理清問(wèn)題思路并最終解決問(wèn)題的學(xué)生很多。但自主分析、解決問(wèn)題的能力在今后就業(yè)崗位上會(huì)很大程度影響著工作效率和成果，可以說(shuō)是不可欠缺的能力之一。雖然可以在以后的工作磨礪中掌握這種技能，但用人單位更期望在學(xué)生時(shí)代能夠具備分析解決問(wèn)題的基本能力。

而這種邏輯思維能力可以通過(guò)數(shù)學(xué)、程序設(shè)計(jì)訓(xùn)練來(lái)培養(yǎng)。但是，數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中問(wèn)題的解決其實(shí)更多地對(duì)應(yīng)于數(shù)學(xué)公式的掌握上，可以說(shuō)在一定程度上數(shù)學(xué)的解法是一種確定解法的例子比較多，很難說(shuō)學(xué)生通過(guò)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)掌握了邏輯思維能力。而且數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)的成果直接應(yīng)用于生活和工程中的機(jī)會(huì)不多，一般只限于課程考試，比較難讓學(xué)生保持學(xué)習(xí)的積極性。程序設(shè)計(jì)訓(xùn)練中，制作一個(gè)應(yīng)用程序或者說(shuō)自己喜歡的游戲，對(duì)學(xué)生來(lái)講，比解決數(shù)學(xué)問(wèn)題，目的更明確，而且可以查看程序運(yùn)行的結(jié)果、程序設(shè)計(jì)訓(xùn)練的結(jié)果更容易確認(rèn)?？梢哉J(rèn)為，跟數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)相比較，程序設(shè)計(jì)訓(xùn)練更能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，因此作為培養(yǎng)邏輯思維能力、分析解決問(wèn)題能力的學(xué)習(xí)方法，是一種比較有效的手段。

在程序設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要考慮問(wèn)題適用的算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、根據(jù)算法來(lái)組織程序結(jié)構(gòu)。特別是在思考算法的過(guò)程中、邏輯思維能力和解決問(wèn)題能力是必要的。為了運(yùn)行結(jié)果如預(yù)期所設(shè)想，必須怎樣來(lái)控制程序的流程、必須理清邏輯思路。因此這類(lèi)思維能力可以通過(guò)程序設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)來(lái)掌握。但是近年來(lái)的學(xué)生反映思考算法一種很困難甚至是痛苦的體驗(yàn)。只是學(xué)習(xí)教材和參考書(shū)等資料、很難體會(huì)到編程的感覺(jué)。為此有必要制作更有效果的教材，指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)[1]。

現(xiàn)在、個(gè)人電腦和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)普及到每個(gè)人的生活中，不僅如此，如iPad、 iphone、安卓智能手機(jī)等多種移動(dòng)終端也得到了普及。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及，為了提高學(xué)習(xí)效果，教育工作者們?cè)诙囝I(lǐng)域開(kāi)發(fā)和應(yīng)用了各種各樣的在線(xiàn)學(xué)習(xí)系統(tǒng)。針對(duì)于程序設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)，也使用e-Learning系統(tǒng)進(jìn)行了多種嘗試。例如，更有效的e-Learning學(xué)習(xí)內(nèi)容的創(chuàng)建、協(xié)作學(xué)習(xí)工具的使用等。教師可以利用e-Learning工具，督促和引導(dǎo)學(xué)生利用空閑時(shí)間通過(guò)因特網(wǎng)完成自主學(xué)習(xí)，促進(jìn)課程外學(xué)習(xí)時(shí)間的擴(kuò)展。并且系統(tǒng)不僅僅是提供學(xué)習(xí)資料，而且是師生在學(xué)習(xí)過(guò)程中重要的交互工具，能更有效的促進(jìn)學(xué)生有效學(xué)習(xí)，提高對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解度[2]。

本研究，探討適合地方性本科院校非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的程序設(shè)計(jì)課程用的學(xué)習(xí)系統(tǒng)和使用方法。通過(guò)利用e-Learning系統(tǒng)，促進(jìn)學(xué)生邏輯思維能力和分析解決問(wèn)題能力的提高。該文首先針對(duì)地方性院校學(xué)生的程序設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)狀況等進(jìn)行事前調(diào)查、然后對(duì)程序設(shè)計(jì)教學(xué)中的e-Learning系統(tǒng)和使用方法進(jìn)行討論。

2 前期準(zhǔn)備

2.1 e-Learning系統(tǒng)

現(xiàn)在、教育工作者開(kāi)發(fā)了多種e-Learning系統(tǒng)，引入e-Learning系統(tǒng)面臨著是選擇一個(gè)已有的系統(tǒng)還是根據(jù)自己的需求重新開(kāi)發(fā)一個(gè)系統(tǒng)。以作者所在學(xué)校為例，本校經(jīng)過(guò)推廣，已在多門(mén)課程中使用了Moodle。主要用于教師發(fā)布課程資料、消息提示、通過(guò)文件的作業(yè)提交、由選擇題，填空題，論述題組成的小測(cè)驗(yàn)、交流討論用的論壇?？紤]到程序設(shè)計(jì)課程與其他課程有各種各樣的活動(dòng)，均在同一個(gè)平臺(tái)上發(fā)布，為了不引起學(xué)生的混亂，盡量要保持系統(tǒng)一元管理。Moodle可以以模塊的方式追加功能，本研究的討論和提議事項(xiàng)可以實(shí)現(xiàn)。因此本研究使用Moodle作為e-Learning系統(tǒng)平臺(tái)。endprint

2.2 問(wèn)卷調(diào)查

在制作e-Learning學(xué)習(xí)內(nèi)容等活動(dòng)中、Moodle作為研究對(duì)象的學(xué)生利用狀況、意識(shí)、動(dòng)向是如何有效利用Moodle的重要因素。特別是近年來(lái)學(xué)生呈現(xiàn)多樣化特征，與以前相比，能力與思維方式有了很大的變化。因此針對(duì)學(xué)生對(duì)程序設(shè)計(jì)的興趣、e-Learning學(xué)習(xí)系統(tǒng)的利用狀況、意識(shí)、動(dòng)向進(jìn)行了問(wèn)卷調(diào)查。

本文以作者所在學(xué)校教育系信息技術(shù)專(zhuān)業(yè)學(xué)生為調(diào)査対象，調(diào)查科目為第一學(xué)年第二學(xué)期“程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課程（授課學(xué)生92名），本課程是計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的職業(yè)技能課，是本專(zhuān)業(yè)學(xué)生的第一門(mén)編程課，課程采用的編程語(yǔ)言為Microsoft的Visual Basic課程通過(guò)基礎(chǔ)語(yǔ)法的講解和簡(jiǎn)單的游戲程序，讓學(xué)生掌握程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。學(xué)生在第一學(xué)期階段已經(jīng)在其他課程中利用Moodle平臺(tái)完成了課程學(xué)習(xí)。

本研究的目的是促進(jìn)學(xué)生提高邏輯思維和解決問(wèn)題的能力。因此在學(xué)習(xí)完Visual Basic的基礎(chǔ)變量、數(shù)據(jù)類(lèi)型、表達(dá)式、三種程序結(jié)構(gòu)后進(jìn)行了一次問(wèn)卷調(diào)查。

調(diào)查問(wèn)卷中，首先設(shè)置了與程序設(shè)計(jì)相關(guān)的條目，主要是對(duì)編程的印象和感想等。接下來(lái)設(shè)置了與e-Learning系統(tǒng)相關(guān)的條目。系統(tǒng)的使用狀況、使用時(shí)的感受等作為調(diào)查內(nèi)容。調(diào)查形式為選擇問(wèn)答和自由記述，授課學(xué)生92名中，有效問(wèn)卷為84名。

以下說(shuō)明問(wèn)卷調(diào)查的結(jié)果。程序設(shè)計(jì)相關(guān)條目中，首先詢(xún)問(wèn)了對(duì)程序設(shè)計(jì)是否有不安感。問(wèn)題評(píng)價(jià)回答分為5個(gè)檔次（1：沒(méi)有不安，5非常不安），此項(xiàng)統(tǒng)計(jì)的結(jié)果的平均值為3.99?？梢钥闯?，編程初學(xué)者的學(xué)生對(duì)自己能否掌握程序設(shè)計(jì)有較高的不安值。程序語(yǔ)言的語(yǔ)法特征、算法思路與學(xué)生生活中的思維模式不太一樣，初學(xué)者會(huì)感覺(jué)比較難。

對(duì)本課程是否有趣的問(wèn)答也分為5個(gè)檔次（1：非常有趣，5：沒(méi)有意思）進(jìn)行評(píng)價(jià)，此項(xiàng)統(tǒng)計(jì)結(jié)果的平均值為3.52，可以理解為，因?yàn)閷W(xué)生在在還沒(méi)有開(kāi)始游戲程序設(shè)計(jì)和應(yīng)用程序設(shè)計(jì)的初始階段，尚未感覺(jué)到程序設(shè)計(jì)的趣味性。

問(wèn)卷調(diào)查中還設(shè)置了“在本課程中所學(xué)到知識(shí)是不是也準(zhǔn)備在課后使用？（回答是或者否）”問(wèn)答，此項(xiàng)問(wèn)答45%的同學(xué)選擇回答了”是”。從結(jié)果可以看出對(duì)編程沒(méi)有自信、沒(méi)有興趣也沒(méi)有感覺(jué)到快樂(lè)和滿(mǎn)足的比例還是比較高。

接下來(lái)介紹關(guān)于e-Learning系統(tǒng)的回答。調(diào)查結(jié)果在課外時(shí)間利用Moodle的e-Learning學(xué)習(xí)過(guò)課程內(nèi)容的僅僅23%，本意是作為學(xué)生自習(xí)的Moodle利用率非常低。課堂中使用過(guò)的PowerPoint資料，學(xué)生在課外復(fù)習(xí)過(guò)的有43%。課程內(nèi)容只進(jìn)行到程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)部分，作業(yè)內(nèi)容也還未到達(dá)考察算法的難度，但利用已學(xué)資料進(jìn)行復(fù)習(xí)的學(xué)生達(dá)到了前一設(shè)問(wèn)的兩倍。

2.3 程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)中e-Learning系統(tǒng)的使用

課堂中的學(xué)習(xí)非常重要，有效地進(jìn)行課程知識(shí)講授是被期望的事情。但是在程序設(shè)計(jì)課程中，作為授課經(jīng)驗(yàn)來(lái)說(shuō)，學(xué)生很難僅僅通過(guò)課堂上老師的講解就能夠完全理解上課內(nèi)容。因此以邏輯思維能力和分析解決問(wèn)題能力為基礎(chǔ)，思考算法、完成程序設(shè)計(jì)，通過(guò)自主學(xué)習(xí)深化理解課程內(nèi)容是非常重要，因此制作學(xué)生在課外能夠有效學(xué)習(xí)的教材是必要的。該文的討論，首先論述程序設(shè)計(jì)教學(xué)中Moodle的標(biāo)準(zhǔn)功能，標(biāo)準(zhǔn)功能不能滿(mǎn)足的需求，提議以追加模塊的方式促進(jìn)學(xué)生提高學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)問(wèn)題解決能力。由問(wèn)卷調(diào)查可知、學(xué)生還未能習(xí)慣使用e-Learning系統(tǒng)，因此還需要做許多改進(jìn)措施。

2.4 教材內(nèi)容的展示

作為Moodle的標(biāo)準(zhǔn)功能，可以給學(xué)生展示文本、演示文件等資料[3]。這些資料在課后也能夠參考使用，對(duì)于課外學(xué)習(xí)以及未來(lái)上課者是有效的途徑。但是課堂中的資料完全公開(kāi)后，學(xué)生可能就不會(huì)做筆記了。因此即使資料公開(kāi)，也不允許打印和拷貝。

2.5 小測(cè)試、作業(yè)

Moodle中的小測(cè)試中可以使用判斷題、選擇題、填空題和論述題[4]。論述題、判斷題、選擇題可以確認(rèn)課程內(nèi)容的理解度，填空題可以以程序的一部分作為填空內(nèi)容，大幅度減輕教師的負(fù)擔(dān)。

2.6 算法描述模塊

初學(xué)者思考程序所用算法時(shí)，畫(huà)出流程圖理清思路是一般的做法。能夠在Moodle上進(jìn)行流程圖制作是非常有意義的。系統(tǒng)能夠提供順序、分支、循環(huán)等處理模塊控件，學(xué)生可以通過(guò)配置這些模塊控件圖形，制作算法流程圖。在Moodle上在一定程度上運(yùn)行算法流程，并確認(rèn)運(yùn)行結(jié)果。算法描述模塊可以有效地支援學(xué)生描述算法、培養(yǎng)邏輯思維能力。

2.7 運(yùn)行結(jié)果確認(rèn)模塊

Visual Basic雖然面對(duì)學(xué)生提供了免費(fèi)版使用，但有期限限制，而且為了在e-Learning系統(tǒng)中一元化管理，需要Moodle在一定程度上能夠支持Visual Basic。Moodle的VPL（Virtual Programming Lab）模塊可以提供這種功能。VPL模塊可以創(chuàng)建基于C語(yǔ)言的終端應(yīng)用，向用戶(hù)展示運(yùn)行結(jié)果。但本研究的研究對(duì)象為Visual Basic，需要在Moodle中提供能編譯為VB程序的圖形化工具。通過(guò)使用Moodle，學(xué)生隨時(shí)可以確認(rèn)自己程序的正確性并直觀地看到運(yùn)行結(jié)果，提高對(duì)學(xué)習(xí)的興趣和理解度。

3 結(jié)論與展望

本文首先針對(duì)非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生進(jìn)行了問(wèn)卷調(diào)查，調(diào)查結(jié)果顯示有較多的學(xué)生對(duì)程序設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)有不安感，e-Learning系統(tǒng)的使用頻度不高，還沒(méi)有養(yǎng)成使用e-Learning進(jìn)行學(xué)習(xí)的習(xí)慣。

提議使用比較成熟的e-Learning系統(tǒng)Moodle，并通過(guò)開(kāi)發(fā)追加模塊擴(kuò)展功能，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)的有效性和興趣。

今后的課題，首先要完成提議中的擴(kuò)展模塊，讓學(xué)生使用后獲得反饋并改進(jìn)。并且需要改善學(xué)習(xí)內(nèi)容、對(duì)學(xué)習(xí)效果的評(píng)價(jià)探討定量的分析方法。

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