程序设计思想与专业实际应用有效衔接之途径

朱 勇 李进辉

（沈阳农业大学信息与电气工程学院 辽宁 沈阳 110866）

程序设计思想与专业实际应用有效衔接之途径

朱 勇 李进辉

（沈阳农业大学信息与电气工程学院 辽宁 沈阳 110866）

运用计算机的程序设计技术处理实际应用问题是新世纪创新型人才必须具备的基本能力之一，如何将程序设计思想与专业实际应用有机衔接，本文从教授方法、培养学生学习兴趣以及建立与完善将程序设计思想和技术运用到专业实际应用的长效机制等方面进行了探讨和思考。

程序设计思想；实际应用；解决途径；有效衔接；长效机制

在人类步入信息化社会的今天，善于运用计算机技术和手段进行学习、工作、解决专业问题已是高级人才必备的素质。大学计算机基础教学的一个核心任务就是培养学生运用计算机思维方式解决专业实际问题的能力。教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会曾明确提出高校计算机基础教学的培养目标之一就是应用计算机解决问题的能力，要求学生能有效地掌握并应用计算机工具、技术和方法，解决专业领域中的问题。作为一种实现方式和手段，程序设计教学在培养学生的动手实践能力、提高应用计算机解决专业实际问题的综合创新能力和学生自身素质等方面正发挥着越来越重要的作用。那么，如何组织开展程序设计课程的教学，使学生能够将理论应用于实践，并实现与专业实际需求的有效衔接呢？笔者根据多年的教学实践拟就此问题谈谈拙见。

程序设计课程教学现状

从目前课程设置及时间安排来看，各高校程序设计课程往往开设于第一学年。通过系统学习，大多数学生可基本掌握课程内涵，并能在教师指导协助下设计简单的程序。但进入到高年级专业课学习阶段，随着专业课学习和研究的不断深入，会进一步深切感受到程序设计技术在促进专业学科发展方面所发挥的巨大作用。而此时由于早已结束程序设计课程的学习，先前所学的程序设计知识恐怕已所剩无几，面对专业实际问题茫然不知所措。诚然，造成这种局面的原因固然很多，但笔者认为主要原因首先是教学理念定位不当，没有将培养学生综合创新素质和运用计算机技术处理专业问题的能力作为教学目标，无法实现将程序设计理论与专业实际应用合理对接；其次是学生还未形成运用计算机科学的概念，从系统角度认识、处理问题的思维意识以及求解问题的基本方法，在学习中缺乏探索精神和主动学习态度，学习兴趣不浓。因此，要想扭转这种局面，真正帮助引导学生将所学的程序设计知识和技术运用到处理专业问题的实践中，实现与专业实际需求的有效衔接，可通过下列途径加以实现。

解决途径

（一）以提升处理专业实际问题的水平为出发点开展程序设计教学

学习程序设计的目的是了解运用计算机分析和解决实际问题的基本过程和思路，旨在帮助学生养成运用计算机思维方式解决各种专业实际问题，掌握计算学科处理问题的基本方法和特点。而计算机程序设计不仅逻辑结构严谨、抽象思维程度高，同时还兼有语法枯燥、抽象性强等不同于其他门类课程的特点，因此，无论是教师讲授，还是学生接受，确实存在相当大的难度。为扭转这种局面，教学应以培养和提升学生处理问题的综合能力为目标，以拓展学生正确的逻辑思维空间、培养学生形成处理实际问题应具备的基本思维方式为教学切入点，以传授学生将抽象理论转化为具体实际的方法，掌握运用计算机解决问题的基本方法为教学主线。为此，可按以下环节组织教学。首先，以学生所学专业和相关专业知识为背景，选取一个（些）既能反映教学知识，又能适当体现学科前沿发展动态的典型事例作为引例，通过对其设计思想和主要代码的分析帮助学生对程序设计课程有初步的了解和认识，以避免由于初次接触程序设计课程便被枯燥繁杂的语句、语法所困扰，使学生失去参与教学的积极性；其次，从系统构成角度详细讲解运用程序设计技术在处理具体专业问题时所运用到的基本知识、基本算法及基本设计技巧，为构建相应的计算模型打下良好的基础；再次，鼓励学生大胆参与计算模型的编撰并提出富有创意性的建议，使模型更好地满足专业需要；最后，借助已设计好的计算模型由师生共同设计处理程序，并通过真实场景下的实地运行调试和检测程序的正确性。

此外，为使学生更好地掌握运用程序设计技术处理专业实际问题所应具备的思维方式，教师可在运行正确的程序内适当设置一些能反映程序设计技巧和关键技术的一些漏洞，鼓励学生大胆研究探索产生漏洞的原因，并总结出处理漏洞的各种有效思路和办法，借此帮助学生提高处理专业问题的应变能力。实践证明，以这种方式组织教学既可使学生尽快熟悉和掌握程序设计技术，同时也可为学生指明解决各种专业实际问题的有效途径，为运用程序设计技术处理专业实际问题奠定雄厚的技术基础。

（二）将各种有效的教学方法引入专业问题的处理中

教学实践表明，在教学过程中，结合专业需要有针对性地运用各种先进的教学方法，必将产生事半功倍的教学效果。因此，可将下列教学方法运用到程序设计课堂教学中。

问题法 作为一种传统的教学方法，问题法在程序设计课程教学中仍具有相当大的且不可替代的优势。问题法的核心是通过提出典型问题，激发学生的积极参与意识，充分调动其主动学习的兴趣和智力潜能。在问题选取上既要体现程序设计课程的基本知识、设计思想，又要结合专业的实际需要。如采用计算机处理各种专业问题时，由于处理问题要受到各种不同条件的制约，因此，应根据不同的条件分别制定各自不同的处理方案。而处理这类实际问题比较普遍的方法是采用程序设计中的条件分支处理技术。为使学生尽快掌握该处理技术在处理专业问题过程中的思想和操作步骤，可以一个简单同时又能反映处理思想的实际问题为例加以详细阐述。如任意三个自然数按数值排序问题。这里首先向学生详细介绍排序操作的基本步骤及可能使用的各种程序分支结构，之后引导鼓励学生构造处理该问题的数学模型（即处理该问题所使用的各类数学表达式），其后由教师具体讲授将其转换为计算模型的具体过程，并在学生积极参与下完成程序代码的设计，最后通过实验数据的运行验证和检测程序。在获得正确结果后，由教师针对上述问题的处理过程提出以下问题组织学生讨论：其一，通过对上述问题的处理寻找归纳处理同类问题的编程规律；其二，通过对程序中语句（特别是关键语句）的位置调整而衍生的不同结果的分析，引导学生思考不同的分支结构（或条件嵌套结构）对程序结果的影响以及编制程序应具备的正确的逻辑思维方式；其三，针对问题提出更多的富有建设性的设计方案，实现一题多解；最后，通过执行过程的动态演示甄别出最佳的处理方案和质量上乘的程序代码，进一步提升和培养解决实际问题的能力。

案例程序法 案例程序法是通过相关案例程序引导学生将零散的计算机语言要素组装成程序，借助模仿手段掌握编程技巧，解决本专业的各种实际问题，并借此提高处理专业问题的综合能力和个人综合创新素质。实施程序教学法的基础是首先建立一套体系完整、紧扣教学内容，又能兼顾各专业的共性和个性特殊需求的实用案例程序。运用案例程序法开展教学时，可根据学生实际综合运用精讲型和演示型的讲授方法。对于程序设计的基本理论及设计步骤等比较难懂的问题，应结合专业实际应用，以精讲为主，教学内容要紧扣程序设计课程的难点、重点并结合专业应用的典型实例精讲细剖，以帮助学生掌握和了解程序开发设计技术以及在专业应用中的步骤、实现方法和处理过程。在此基础上，为帮助学生进一步深刻认识正确的逻辑结构对程序功能的影响和作用，教师可通过演示法教学，动态演示大量与专业应用有关的成功程序案例，使学生了解和掌握实用程序的组成和设计技巧。并通过程序中语句位置变换所衍生的不同结果使学生更加直观、生动地了解和探索程序的具体设计和实现过程，进一步升华学生对程序的认识以及程序设计在解决专业问题过程中的作用，为未来应用计算机程序设计知识处理实际问题奠定较扎实的基础。

（二）建立和完善程序设计思想与专业实际应用有效衔接的长效机制

真正能够将程序设计技术应用到解决专业实际问题的学生少之又少，大多数学生由于学习目的不明确，主动学习的热情不高，仍处于应试状态。纠其原因，在于没有真正认识到所学知识对所从事专业的重要性，没有形成将所学程序设计知识运用于专业实践的有效机制。为从根本上帮助学生建立并完善将程序设计技术运用到实际应用中的长效机制，可在程序设计课程结束后通过以下措施加以实现：其一，在程序设计课程结束后，通过为学生提供必要的相关书籍和定期举办程序设计技术应用专题讲座，以维持学生主动学习的热情和兴趣。其二，鼓励学生主动阅读大量与专业应用相关的典型程序案例，并在客观条件允许的情况下为学生提供一些必要的上机实践机会，借此提升和加强学生应用程序设计技术解决专业实际问题的能力和技巧。其三，指导学生通过多种途径了解计算机程序设计技术在本专业应用的最新技术、最新发展动态以及所取得的最新应用成果等前沿信息。其四，激发学生结合专业需要研究开发一些满足专业需求的应用程序或软件，进一步提高处理专业实际问题的能力。另外，可结合专业需要定期举行应用程序设计建模和编程大赛，以提高学生运用程序设计知识解决本专业实际问题的水平。其五，在专业教材编撰上，应尽可能多地融入计算机程序设计技术在本学科（专业）应用的各种技术和取得的成果，用以强化和督促学生对程序设计技术保持持久的学习兴趣，通过不断学习提升处理实际问题的综合素质和能力。

将计算机技术运用到解决专业问题的实践中，既是提升专业发展水平的客观需求，又是社会对复合型、创新型人才的客观需要。因此，必须不断强化和提升学生的创新思维意识，并引导他们自觉运用所学知识服务于社会实践，自觉搭建程序设计理论与实际应用有效衔接的桥梁。只有这样，才能做到学有所得，才能不断提升学生的综合素质和处理问题的综合创新能力。

[1]赖晓晨.程序设计课程创新教学模式探索[J].中国大学教学，2008，（7）：42-44.

[2]刘伟.以“问题”为着眼点，积极推行研究性教学[J].中国高等教育，2010，（1）：48-49.

[3]马致明.感悟VB程序设计教学[J].中国大学教学，2008，（7）：39-41.

[4]何钦铭，等.计算机基础教学的核心任务是计算思维能力的培养——《九校联盟（C9）计算机基础教学发展战略联合声明》解读[OL].（2010-10-22）.（2011-3-28）.http：//www.crct.edu.cn/University/ detail.aspx?id=1198.

[5]解永刚.关于Visual FoxPro的案例的教学方法[J].昆明大学学报，2007，（1）：59-60.

G712

A

1672-5727（2012）04-0139-02

朱勇（1960—），男，辽宁沈阳人，沈阳农业大学副教授，主要从事计算机基础教学及教学法研究。