程序设计课程教学方法的探讨和实践

武珍珍　郭建利

高等学校的根本任务是培养人才,人才培养是办学的核心问题。在高等教育大众化、国际化的趋势中,高等学校办学的竞争日益加剧。教学质量将决定着一所学校的生存和发展。因此,教学质量是教育者、管理者不可不思、不可不谋、不可不为的重要任务。

随着经济的发展和科技的进步,对人才素质提出了更高的要求,在人才培养上,各高校都在夯实基础的同时重视能力的培养,开始实施理论教学和实践的配套改革,进一步加强实践教学,加强学生实践能力、创新能力的培养。但是,对不同层次的高校而言,教育培养的对象虽然都是大学生,但各校均有自己的特性,在教学方法上,有其共性,也具有特殊性,互相之间,只能借鉴,不能照搬,而需要根据自己的情况来制定切合实际的教学方法。本文是以某高校计算机专业的“程序设计”课程为对象,探讨教学方法的改进和实践。

科学的教学方法是通向成功的桥梁。古人曰:“授之以鱼,供一饭之需;教之以渔,终身受用不尽。”授之以方法,培养学生的自学能力,是实现“教是为了不教”的正确途径。教学方法的改进,首先要改传统的单纯灌输式教学法为启发式和探究式的教学法,教师提出问题,激发学生积极思维,主动思考,发现未知,发展智力,达到由此及彼、由表及里、闻一知十、举一反三的目的。教师不仅要注意培养学生的“智商”,更要发展学生的“情商”,即非智力因素,充分调动学生学习的需要、兴趣、动机,引导学生进行科学的思维,包括形式逻辑思维、形象思维、灵感思维等,以培养学生独立思考问题、提出问题和解决问题的能力,即所谓“既要授之以鱼,更要授之以渔”。教师可以假设一种以案例和问题为核心的情景和背景,激发学生探究问题的兴趣,通过选择与确定问题,讨论与提出设想,实践与寻求结果,验证与得出结论,培养学生独立思考能力、研究能力和创新能力,形成一种讨论式、开放式的现代教学方法,这就体现了大学教学的创新精神和平等合作精神,这种方法称为程序案例教学法或程序驱动教学法。这种方法要求教师精心备课,根据学生的知识水平和能力,创设实用的程序案例,引导过程中的问题情境,帮助学生激发创新意识,促进学生质疑,培养学习兴趣。在课堂上,要努力营造民主、宽松、和谐的学习环境。

现今普遍的程序设计教学方法都是从语法入手,详细地讲解各种编程语言的语法,而涉及的程序案例却很少,虽然有一些例题,但很简单,距离解决实际问题的复杂度相差甚远,学生在学习之后,常常缺乏动手能力和解决问题的能力,无法构建程序设计的思维,而且机械式的记忆语法规则往往是枯燥无味的,很难激发学习的兴趣。以“C++程序设计”为例,针对各种语法规则,创建16个实用的程序案例:1)库存清单应用程序(变量,输入);2)工资计算应用程序(算法,伪代码);3)牙科付费应用程序(逻辑运算符,字符串);4)购车还贷应用程序(WHILE循环语句);5)计算班级平均成绩应用程序(标记控制循环);6)利息计算应用程序(FOR循环语句和数学函数);7)计算个人所得税应用程序(多分支选择语句SWITCH);8)捐款管理应用程序(作用域与函数原型);9)游戏应用程序(生成随机数和枚举);10)薪金统计应用程序(一维数组);11)学生成绩统计应用程序(二维数组);12)数字时钟应用程序(自定义类和对象);13)购物清单管理应用程序(指针,引用及动态数据结构);14)工资表应用程序(继承与多态性);15)便笺信息应用程序(顺序访问文件);16)屏幕抓取应用程序(字符串处理)。

首先教师给出程序案例的框架结构,学生经过思考,选择合适的算法和指令语句,经互相讨论,完善和丰富程序案例,然后上机调试,通过运行来检验结果。程序案例的教学法是从兴趣入手,首先给人们编程的乐趣,继而带领学生进入程序的天地,提高探索的欲望,使学习编程变得生动而有趣。经过对计算机科学专业198名学生的问卷调查表明,其中194人赞成这种教学方法,在反馈的意见中,认为这种方法效果很好,能够很容易接受。在教学过程中既学到应得的知识,又感受到编程的快乐;既感受到成功的喜悦,又得到探索的乐趣。考核的成绩表明,85%的学生达到预期的效果,其中有20%的学生达到优秀的水平,虽然,教学实践取得明显的效果,但仍有15%的学生寻求适合的解决方法。尚未达到预期的效果,这表明仍有一些问题尚待解决,今后将进一步研究不足之处。

(作者单位:山东省潍坊科技学院)