专业综合改革下计算机基础编程渐进式教学模式研究

胡茂胜　叶亚琴　左泽均　陈波

【摘要】软件工程专业的计算机基础编程教学应顺应专业综合改革的大环境，走具有特色的教学之路。作者提出结合地学领域的优势，形成“培养地学信息化人才”的教学特色。并以技能锤炼为基础，以能力培养为核心，探索“目标引导、渐进互动”的启发式教学运行机制，达到基础、系统、编程能力“三位一体”的教学目标。研究成果可在本科生、专科生计算机教学中使用，尤其适合地学相关专业学生。并可为新的计算机基础编程课的改革提供参考价值，推动计算机教学的建设和改革。

【关键词】专业综合改革 计算机编程基础 “渐进式”教学

【基金项目】中国地质大学（武汉）教学研究项目（2013B17）。

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）08-0232-02

软件开发离不开特定的领域，卓越工程师计划和专业综合改革的目标之一就是面向工业界，培养创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量工程技术人才。我校在培养软件工程人才过程中着重培养具有较强的地理信息系统（GIS）背景和软件开发能力，以发挥我校的地学优势和GIS学科特色。但在人才培养过程中，计算机相关课程的讲授和实践仍然沿用计算机通识教育的教材和实习指南，不利于针对性的培养学生的软件开发能力。这就直接造成软件工程专业相关编程课程与GIS脱节；实践内容与社会需求脱节。在各门课程安排的实践以及综合实习的实践中，实习课题大多跟随学术热点或者指导老师的兴趣点，与GIS应用的社会需求脱节，既不利于学生掌握GIS软件开发方法，也不利于学生找工作。因此，顺应专业综合改革的计算机基础编程课程教学改革势在必行。

1.计算机基础编程教学现状

国外对于该类课程的教学注重在熟练掌握高级编程语言的基础上如何运用面向对象的思想解决实际问题。近几十年来，教学方法的改革层出不穷，其中包括布鲁纳的“发现学习法”，赞科夫的实验教学新体系，兰木达的“探究研究法”等，主旨都是通过适当的方法调动学生的主体意识从而自主学习。

国内方面，清华大学对于该课程的教学理念就是以实际问题驱动的方式，把重点放在解题思路上，强调在开始大学学习时就要努力锻炼去掌握解决实际问题的程序设计思想和养成良好的程序设计习惯。西安交通大学从教学工具上作为切入点进行改革，采用的是“精讲多练，教考分离，机试为主”的教学模式。成都理工大学采用教师挂牌上课、学生网络评分的方式增加学生积极性。

由此可见，国内外高校在处理计算机基础编程教学问题上，都注重结合专业教学需求和特点，积极推进新教学体系的建立，以期适应于新时期的学科发展。我校要想深化教学改革，突显改革效果，走具有专业特色的教学之路是较为理想的选择。依照这个思路可确定以下三个改革目标。

2.教学改革目标

（1）增强基础编程教学方法的层次性、开放性

通过渐进式教学，丰富化基础编程教学的层次性，激发学生的学习动力，促使学生自主学习；培养学生对计算机语言学习循序渐进、由浅入深及自我学习的能力；培养学生获取、处理和整合信息的能力；为学生的计算机应用能力及综合素质的提高打好基础。

另外，基础编程教学方法还应加强课内外结合，即根据课堂教学的开放性要求，教学方法不应局限于课堂内，应延伸到课外，关注学生的课外学习，教师在课堂上应注意引导学生把课内学习延伸到课外，使学生带着问题学习，又带着新问题走出课堂，把学生引向自我获取知识和创新能力的实践中去。让学生通过查阅文献资料，调查研究，分析、处理信息，撰写报告、文献综述等多种途径，课内外结合，全面培养和提高自身素质。

（2）提升教学的地学特色性和系统性

将我校具有的地学优势和省级特色学科GIS专业相结合，依托于“地学软件开发与应用教学团队”，创建基础编程课程的特色实践教程，以满足国家战略和社会需要。通过设立同一开发目标，项目凸显教学的系统性，改善基础编程课程的教学效果，增强学生的软件开发能力。

（3）建立畅通的师生交流渠道

大学教学要体现师生的互动性，长期以来，传统教学过于强调教师的教，忽视学生的学，教学以教师、教材、课堂为中心，使学生处于被动状态。项目通过建立畅通的师生交流渠道，增强教学的自适应校正效果。

3.课程教学与人才培养

在这三大改革目标的指导下，我在实际教学中总结出了若干的具体措施。

（1）结合专业综合改革特点进行基础编程的教学方法改革

目前国内、外对计算机编程基础课出现很多教学方法，但大多都是在探索阶段，缺少相对成熟的教学方法。前期作者对渐进式教学方法进行了研究，在此基础上，还需要对计算机编程基础课的教学内容和教学方法进行更加全面、深入的探究，优化教学方法。并结合专业综合改革的人才目标，建立实际项目驱动、实践为主的教学方法。

分阶段、分形式设计教学过程。建立“目标引导、渐进互动”的启发式教学运行机制，建立符合学习规律的渐进式教学体系，达到基础、系统、编程能力“三位一体”的教学目标。引导和鼓励学生自主学习和创新，培养出对软件编程具有感性认知和具备扎实的基础编程能力的软件人才。教学思想示意图如图1所示。

同时引入PBL（基于问题教学法）、讨论法、研究法等多种教学方法和手段，丰富化教师授课形式，增加问题设计、答疑解惑和方向引导，提高课堂的趣味性。

通过这一举措可提高计算机编程基础课的授课质量，为计算机专业本科生的专业学习打好良好基础。

（2）建立以GIS知识及其应用为主线的阶梯式课程实践题库

建立一套贴近实际问题的阶梯式实践教学题库有利于解决学生的软件开发能力参差不齐、与社会需求存在较大差距等问题，实现专业的人才培养目标。该体系以掌握GIS概念和GIS软件开发方法为主线，将GIS软件设计与实现的知识点和技能要素融入各门课程，在一系列由浅入深自然有序的实践中训练学生的软件开发能力。这样既符合学习规律又有助于学生树立明确的学习目标。

实践题集可作为地学相关专业学生的计算机编程基础课实习教材；实习问题集可作为计算机大类课程的辅助教材，帮助学生提高实践动手能力。

（3）学生信息反馈形式研究

学生是评价上述成果好坏的最佳来源。课上要采纳“反转教学”的思想，让学生参与讲授，多展开小组讨论；课后也要通过英特网、微信等现代化的交流工具多和学生交流；对于课堂考核也可以采用一对一的口试和机试。这样通过学生的信息反馈，可达到教学内容的自适应性调整。

4.结束语

计算机基础编程课程是软件工程专业的核心课程之一，具有很强的引导性和实践性。在专业综合改革的大形势下，我们首先探索“目标引导、渐进互动”的启发式教学运行机制，建立符合学习规律的渐进式教学体系，以达到基础、系统、编程能力“三位一体”的教学目标；其次，还需要建立教学案例主线，以面带点系统讲授基础编程课程，增强课程教授的系统性，消除学生的“知识孤岛”，提升软件工程专业的基础编程课程的教学质量；再者，增强师生的交互，提高课程的生动性，激发学生的学习兴趣。同时也要引导学生转变角色，积极反映问题，通过树立软件开发的自信，提升学习兴趣，实现自身自由的发展。

参考文献：

[1]刘民士，王春，何桂芳. GIS 算法基础实验教学探索[J]. 测绘与空间地理信息. Vol. Vol. 35， 2012（6）.

[2]李红梅， 张红延，卢苇. 面向能力培养的软件工程实践教学体系[J]. 高等工程教育研究. 2009（2）.

[3]叶亚琴，陈波. 高等院校计算机编程基础课程的渐进式教学模式探讨[J]. 长江大学学报. Vol.9， 2012（8）.

[4]袁小华，王令群，何世钧. 空间信息与数字技术专业的C++课程建设[J]. 计算机教育. 2011（23）.