陳益　童亞拉

摘 要：為加強(qiáng)新時(shí)代高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量與行業(yè)人才需求發(fā)展深度融合，以C程序設(shè)計(jì)課程為例進(jìn)行短學(xué)期教學(xué)實(shí)踐，通過學(xué)生完成語法驗(yàn)證、系統(tǒng)大作業(yè)、參加學(xué)科競賽檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果等，分析短學(xué)期賦予程序設(shè)計(jì)課程實(shí)踐操作的意義和提升人才培養(yǎng)質(zhì)量的內(nèi)涵。短學(xué)期在保障程序設(shè)計(jì)課程實(shí)踐操作環(huán)節(jié)師生間無障礙連續(xù)溝通和高效互動(dòng)的同時(shí)，指導(dǎo)學(xué)生積極思考、努力探索和解決新問題，為培養(yǎng)學(xué)生綜合能力起到了良好作用。研究表明，短學(xué)期實(shí)踐對提高學(xué)生綜合素養(yǎng)和人才培養(yǎng)質(zhì)量，以及促進(jìn)高等院校與行業(yè)融合發(fā)展起到了積極作用。

關(guān)鍵詞：程序設(shè)計(jì)課程;短學(xué)期平臺;融合發(fā)展;人才培養(yǎng)

DOI：10. 11907/rjdk. 191401

中圖分類號：TP434 ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A??????????????? 文章編號：1672-7800（2020）003-0269-03

A Short Term Discussion on the Constructive Role of Programming in Practice

CHEN Yi，TONG Ya-la

（School of Science，Hubei University of Technology，Wuhan 430068，China）

Abstract： In order to strengthen the deep integration of the quality of higher education talent training in the new era with the development of industry talent demand， this article takes the C programming course as an example for short semester teaching practice， analyzes students grammar verification， systematic homework， and participates in subject competitions to check the learning effect. The significance of short term programming course practice operation and the connotation of improving the quality of talent training were analyzed from the perspective of students completing grammar verification， systematic large assignments， and participating in discipline competitions to test learning effect. While ensuring barrier-free continuous communication and efficient interaction between teachers and students in the practical operation of program design course， the short semester also guides students to think positively， explore and solve new problems， and plays a good role in cultivating students comprehensive ability. Through analysis， it is proved that the practice of short term has indeed played a positive role in the improvement of students comprehensive quality， the quality of talent training in higher education， and the integrated development of colleges and universities and industries.

Key Words： programming design; talent training; integrative development; short term platform

0 引言

行業(yè)要求高校畢業(yè)生具備較高的發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的綜合素養(yǎng)和應(yīng)變能力，高等院校的學(xué)科專業(yè)教學(xué)要與行業(yè)實(shí)際需要相契合，注重實(shí)踐，增加學(xué)生對行業(yè)模擬或真實(shí)場景的實(shí)踐機(jī)會。要達(dá)到該目標(biāo)僅憑學(xué)時(shí)有限的理論課和實(shí)驗(yàn)課，顯然無法滿足需求。短學(xué)期制是高校應(yīng)新時(shí)代行業(yè)要求作出的反應(yīng)，教師進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)重建，增加實(shí)踐、互動(dòng)、合作、檢驗(yàn)等過程，為學(xué)生模擬仿真構(gòu)建行業(yè)環(huán)境。

全國高等學(xué)校本科教育工作會議強(qiáng)調(diào)人才培養(yǎng)的質(zhì)量和效果是檢驗(yàn)本科教育一切工作的根本標(biāo)準(zhǔn)[1]。學(xué)期制是高等院校本科辦學(xué)理念、體系結(jié)構(gòu)、人才培養(yǎng)的實(shí)施模式，高等院校大多實(shí)行春秋兩學(xué)期制。當(dāng)前，多學(xué)期制被納入了高等教育研究范疇，多學(xué)期（又稱為“三學(xué)期”，或“短學(xué)期”）制是在保證原有春、秋兩學(xué)期教學(xué)周次不變的情況下，利用寒、暑假時(shí)間開展教學(xué)活動(dòng)，師生共同參與，學(xué)生在短學(xué)期結(jié)束前參加答辯，考核合格獲得有效學(xué)分[2]。

為滿足不同年級學(xué)生的實(shí)踐需要，短學(xué)期一般會涵蓋多種類型，項(xiàng)目來源包括教師科研、思政實(shí)踐、社會實(shí)踐、綜合性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、校外實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)、技能培訓(xùn)等。本文根據(jù)所授課程教學(xué)實(shí)踐的切實(shí)需要，以短學(xué)期中的一個(gè)小類即綜合性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)為例，對程序設(shè)計(jì)課程群中C程序設(shè)計(jì)的教學(xué)實(shí)踐進(jìn)行重構(gòu)，探討短學(xué)期綜合性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)類型在程序設(shè)計(jì)課程群實(shí)踐環(huán)節(jié)的積極作用，為促進(jìn)高校人才培養(yǎng)質(zhì)量與行業(yè)實(shí)際需要相契合創(chuàng)造條件。

1 借助短學(xué)期加強(qiáng)編程實(shí)踐，完成程序設(shè)計(jì)課中基礎(chǔ)語法驗(yàn)證

相較于其它專業(yè)課程而言，程序設(shè)計(jì)課更注重實(shí)踐，其所有成果均來自于大量的驗(yàn)證性實(shí)踐或設(shè)計(jì)性實(shí)踐操作，任何一門程序設(shè)計(jì)課程無論怎樣強(qiáng)調(diào)動(dòng)手實(shí)踐都不為過[3]。

以C程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)為例，總學(xué)時(shí)數(shù)飽滿，課堂上對程序的分析、驗(yàn)證尤其是偏難程序的調(diào)試過程就很充分;總學(xué)時(shí)數(shù)被精簡，教學(xué)就必須對內(nèi)容作調(diào)整和壓縮，教師將重點(diǎn)放在普遍問題的分析上，驗(yàn)證、調(diào)試程序的過程可能被省略，需要學(xué)生利用課下、實(shí)驗(yàn)課時(shí)自己去驗(yàn)證或深入學(xué)習(xí)[4]。就程序設(shè)計(jì)本身而言，直接進(jìn)行分析的效果遠(yuǎn)不如調(diào)試。此外，有些問題不作深入分析，易出現(xiàn)部分學(xué)生“吃不飽”的情況。針對所遇問題與教師進(jìn)行線上討論，也能得到部分解決，但畢竟時(shí)間零碎，想建立全面、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)還是有所欠缺。即使在實(shí)驗(yàn)課時(shí)能有機(jī)會與教師進(jìn)行面對面探討，但受課堂時(shí)間等因素所限，討論僅能解決眼前困境，沒有將問題進(jìn)行發(fā)散和深入探究，難以舉一反三[5]。

比如，用程序設(shè)計(jì)思想解決斐波那契（Fibonacci）數(shù)列增長，問題看似簡單，首次出現(xiàn)在C程序設(shè)計(jì)的循環(huán)控制中，要求利用3個(gè)動(dòng)態(tài)變量的賦值、平移完成前20項(xiàng)或前40項(xiàng)數(shù)列的增長[6]。通過前期學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)習(xí)慣于順序和選擇結(jié)構(gòu)，循環(huán)控制中循環(huán)變量和循環(huán)體本身自帶難點(diǎn)，數(shù)列增長的過程要求在循環(huán)體中對變量先賦值、后平移，兩項(xiàng)操作反復(fù)多次方可實(shí)現(xiàn)[7]。這種情況下，僅憑教師引導(dǎo)難以讓學(xué)生深入理解數(shù)列增長過程。素?cái)?shù)、拆數(shù)、查找、求最大（?。┲档葐栴}都有一題多解、由淺入深的解法。對于同一問題，只要掌握了其核心處理過程，便可實(shí)現(xiàn)“應(yīng)用變寬泛、方法有多樣、編程更靈活”。如果一開始在循環(huán)中被卡殼，后面恐怕學(xué)生不會愿意深入探索了。由此可見，學(xué)生需要足夠的時(shí)間去驗(yàn)證和消化課程內(nèi)容。

利用短學(xué)期能有效解決這類問題，短學(xué)期的時(shí)間比較集中，但有別于實(shí)驗(yàn)課堂45分鐘的絕對集中[8]。在短學(xué)期學(xué)習(xí)斐波那契（Fibonacci）數(shù)列增長問題，師生時(shí)間集中且自由，可同在一間實(shí)驗(yàn)室，或約定一個(gè)確定的在線討論時(shí)間，對問題進(jìn)行全面探討，參與變化的變量賦值、平移全過程，直至每個(gè)細(xì)節(jié)都被吃透。類似于斐波那契（Fibonacci）數(shù)列、素?cái)?shù)等課堂上沒來得及消化的內(nèi)容，學(xué)生都可以利用短學(xué)期探尋清楚。學(xué)生能根據(jù)教師布置好的作業(yè)，自行分析問題、編寫程序、調(diào)試程序，碰到難解的問題時(shí)，集中在半天時(shí)間內(nèi)解決，效率得以極大提高[9]。

仍以斐波那契（Fibonacci）數(shù)列增長為例，在掌握了循環(huán)控制后，當(dāng)數(shù)組的例子中再次出現(xiàn)該問題時(shí)，學(xué)生不會產(chǎn)生畏懼，能順利將數(shù)組與循環(huán)配合，解決問題的過程更加簡便，還能作一定擴(kuò)展，比如可以考慮用遞歸、指針等方式實(shí)現(xiàn)斐波那契（Fibonacci）數(shù)列的增長[10]。如圖1、圖2分別列舉了用基本循環(huán)和數(shù)組處理斐波那契數(shù)列前20項(xiàng)的過程。循環(huán)的處理過程是，將數(shù)列的第一項(xiàng)和第二項(xiàng)分別用x1、x2兩個(gè)整型變量表示，并給它們賦值為1，第三項(xiàng)用整型變量t表示，其值等于第一項(xiàng)x1加上第二項(xiàng)x2，然后讓x1、x2、t 3個(gè)變量整體作一次平移，得到新的x1、x2和t，即算法x1=x2;x2=t;t=x1+x2，得到第四項(xiàng)，以此類推，得到后面各項(xiàng)，直到20項(xiàng)為止，顯然循環(huán)從第三項(xiàng)開始，共進(jìn)行18次得到前20項(xiàng)的數(shù)據(jù)。斐波那契數(shù)列問題，用數(shù)組處理更加直接、便于理解，數(shù)組中的元素是連續(xù)存放的，只要找出這些元素之間的關(guān)聯(lián)度，問題就解決了。如果將斐波那契數(shù)列的各項(xiàng)都存入數(shù)組fib[20]中，其中第一項(xiàng)和第二項(xiàng)的值分別為1，從第三項(xiàng)開始，每項(xiàng)為前兩項(xiàng)的和，通項(xiàng)式為fib[i]=fib[i-1]+fib[i-2];數(shù)組的下標(biāo)從0開始，循環(huán)i的初始值為2;直到19結(jié)束，數(shù)組中前20項(xiàng)的每個(gè)元素便按照對應(yīng)的下標(biāo)存放到內(nèi)存單元中，這一處理過程比普通循環(huán)中變量的平移更容易理解。兩種方法都可以在短學(xué)期中讓學(xué)生對源程序進(jìn)行單步調(diào)試模擬，就計(jì)算機(jī)處理問題的過程加以分析，直觀且便于掌握。其它問題都同樣能夠得到解決，這里不再一一贅述。

2 借助短學(xué)期高效完成軟件設(shè)計(jì)性大作業(yè)，用競賽檢驗(yàn)效果

教學(xué)過程中，為照顧班級整體水平，并考慮學(xué)時(shí)數(shù)受限問題，上機(jī)實(shí)驗(yàn)多數(shù)都屬驗(yàn)證性內(nèi)容，工作量小，而設(shè)計(jì)性、拓展性、工作量稍大的內(nèi)容或往往涉及不多，或涉及不到，這不利于培養(yǎng)學(xué)生思維發(fā)散、分析問題、解決問題的能力[11]。

短學(xué)期形式多樣，支持師生間的雙選。教師提供的項(xiàng)目名稱先上傳到學(xué)校的校友邦平臺，供學(xué)生在統(tǒng)一時(shí)間自由選擇，學(xué)生的第一選擇方式是線上，教師在學(xué)生選好后查看校友邦平臺的選擇信息。一般而言，平時(shí)跟教師溝通相對多、對程序設(shè)計(jì)感興趣的學(xué)生容易被勾選，點(diǎn)擊加入學(xué)生信息，從而建立好雙選通道，其他學(xué)生可再進(jìn)行其他教師項(xiàng)目選擇[12]。在師生的短學(xué)期通道建立好后，短學(xué)期便進(jìn)入到實(shí)質(zhì)性階段。在以往短學(xué)期中讓學(xué)生系統(tǒng)完成一些相對綜合的內(nèi)容。比如，在選擇結(jié)構(gòu)中完成傻瓜式四則計(jì)算器程序設(shè)計(jì)編寫、在循環(huán)結(jié)構(gòu)中完成“百錢買百雞”程序設(shè)計(jì)編寫、在數(shù)組中完成歌曲比賽評分統(tǒng)計(jì)程序設(shè)計(jì)編寫、在函數(shù)章節(jié)完成“三天打魚、兩天曬網(wǎng)“程序設(shè)計(jì)編寫、在指針章節(jié)完成逢3退出小游戲程序設(shè)計(jì)編寫、在結(jié)構(gòu)體章節(jié)完成學(xué)生信息登記表程序設(shè)計(jì)編寫、在文件章節(jié)完成計(jì)算電話費(fèi)程序設(shè)計(jì)編寫[13]。

按照教材內(nèi)容由淺入深的順序排列，每個(gè)問題主要利用某章的知識點(diǎn)完成，但越往后面的問題，越需要用到前面的知識點(diǎn)。比如將“三天打魚、兩天曬網(wǎng)”的項(xiàng)目放在函數(shù)中，但完成過程需要選擇結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)和函數(shù)模塊的綜合。這些項(xiàng)目相較于實(shí)驗(yàn)課題目，加大了工作量，增強(qiáng)了綜合性，能獨(dú)立或在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下完成這些項(xiàng)目編程、調(diào)試工作的學(xué)生，其對C程序設(shè)計(jì)課程的理解會更加通透。

再如，針對《面向過程程序設(shè)計(jì)與面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的案例分析-以C與Java為例》項(xiàng)目，期間可布置“貪吃蛇”“坦克大戰(zhàn)”“打魚曬網(wǎng)”等大家熟悉的例子讓學(xué)生練習(xí)并加以比較，一是促進(jìn)學(xué)生對新知識的自主學(xué)習(xí)和已學(xué)知識的靈活運(yùn)用，二是讓學(xué)生更好掌握不同語言的軟件程序設(shè)計(jì)規(guī)則和原理，完成對復(fù)雜問題逐一瓦解、逐步攻關(guān)的良好累積。完成這樣的項(xiàng)目后，在程序設(shè)計(jì)上，學(xué)生分析問題、設(shè)計(jì)方案、調(diào)試程序、撰寫文檔等能力都會大幅提升，系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力逐步顯現(xiàn)。短學(xué)期答辯中對問題的陳述、設(shè)計(jì)過程演示都非常有序、清楚。

完成比較系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)后，可與其它課程的知識點(diǎn)進(jìn)行融合應(yīng)用，效果可通過一些軟件設(shè)計(jì)競賽進(jìn)行檢驗(yàn)，為下一步學(xué)習(xí)指明方向[14]。大學(xué)生軟件設(shè)計(jì)大賽、藍(lán)橋杯大賽、ACM大賽等都是專門的軟件技能設(shè)計(jì)賽，有些大賽初賽門檻較高，應(yīng)提前作好準(zhǔn)備，多聽、多看、多學(xué)習(xí)積累經(jīng)驗(yàn)，逐步深入[15]。對于有優(yōu)勢的大賽，借助短學(xué)期全力以赴作好準(zhǔn)備，積極組團(tuán)、合理分工、協(xié)助互助、集中備戰(zhàn)，以提高獲獎(jiǎng)概率。

2017年第三屆中國“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽湖北省復(fù)賽初創(chuàng)組銅獎(jiǎng)項(xiàng)目《一掃無憂》是學(xué)生利用短學(xué)期實(shí)踐在教師指導(dǎo)下所完成的;2018年“創(chuàng)青春”全國大學(xué)生創(chuàng)業(yè)大賽銀獎(jiǎng)項(xiàng)目《工業(yè)大數(shù)據(jù)分析診斷系統(tǒng)》，也是學(xué)生利用短學(xué)期實(shí)踐在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下完成的。值得一提的是，2018級一名學(xué)生利用短學(xué)期在教師指導(dǎo)下，在藍(lán)橋杯競賽中獲得了B組三等獎(jiǎng)的佳績。這些成績的取得極大鼓舞了學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)專業(yè)知識和積極參與學(xué)科競賽的興趣。

3 結(jié)語

在充分利用好短學(xué)期時(shí)間完成程序設(shè)計(jì)中語法驗(yàn)證、大作業(yè)調(diào)試后，通過參加一些軟件大賽檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果?，F(xiàn)在有些軟件設(shè)計(jì)大賽的主辦或承辦單位是一些知名企業(yè)，舉辦類似大賽是為單位的長期良好發(fā)展挖掘和積蓄新生力量[16]。學(xué)生在創(chuàng)新大賽過程中近距離接觸科技前沿，對專業(yè)能力、創(chuàng)新能力提升以及盡快融入行業(yè)等具有良好推動(dòng)作用[17]。短學(xué)期實(shí)踐為高校人才培養(yǎng)、促進(jìn)高校與行業(yè)發(fā)展起到了積極助推作用。

短學(xué)期制旨在為學(xué)生提供更豐富、更優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源，并滿足學(xué)生個(gè)性化發(fā)展需要，從而更好地提高人才培養(yǎng)質(zhì)量[18]。本文闡述了短學(xué)期對C程序設(shè)計(jì)課程實(shí)踐操作的作用，由小變大，從學(xué)生完成語法驗(yàn)證、系統(tǒng)大作業(yè)，到參加學(xué)科競賽等，分析了短學(xué)期賦予程序設(shè)計(jì)課程實(shí)踐操作的意義和提升人才培養(yǎng)質(zhì)量的內(nèi)涵。短學(xué)期對其它程序設(shè)計(jì)課程的重構(gòu)和建設(shè)同樣具有借鑒作用。

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（責(zé)任編輯：孫 娟）

收稿日期：2019-05-08

基金項(xiàng)目：湖北省教育廳哲學(xué)社會科學(xué)研究項(xiàng)目（19D031）;湖北工業(yè)大學(xué)教學(xué)研究項(xiàng)目（2018029）;湖北省教育廳人文社會科學(xué)研究項(xiàng)目（17Q067）;校級教學(xué)改革研究項(xiàng)目（2015035）

作者簡介：陳益（1977-），女，碩士，湖北工業(yè)大學(xué)理學(xué)院副教授，研究方向?yàn)榧呻娐吩O(shè)計(jì);童亞拉（1966-），女，博士，湖北工業(yè)大學(xué)理學(xué)院教授，研究方向?yàn)榧呻娐吩O(shè)計(jì)。