高校程序设计课程中引入模块化教学方法的探讨

李忠成

(浙江万里学院 基础学院, 浙江 宁波 315100)

1 高校程序设计课程的特征

程序设计是通过程序语言编写进而驱动电脑正常运行的一种模式。在高等院校中，程序设计课程的宗旨是让学生掌握高级程序设计语言的基础上，能独立完成基本的计算机问题求解，并获取程序设计的技巧，最终实现问题的求解。程序设计十分复杂，在问题提出、编写代码以及相关测试和调试环节中都需要十分精准，专业的性能，对于培养学生逻辑思维能力方面具有不可替代的作用[1]。

(1)程序设计具有语言工具属性。高校程序设计课程作为一门专业技术学科，具有显著的工具属性功能。要想在计算机工作中设计出标准的程序，需要反复练习和训练。只有进行大量程序设计实践，才可能将理论知识与实践有效衔接，为将来就业奠定坚实基础[2]。

(2)程序设计过程不可肢解。程序设计包含三个方面内容，分别为算法、数据结构和程序语言。无论在设计中面对何种问题，都需要遵循其固有的特征和规律。例如在计算圆的面积中，首先要将半径和面积做好储存，并做对应算法的程序调试，以确保在求圆面积时只需输入半径即可。这也证明了程序设计过程具有不可肢解的特征，还要做好相关调试工作，才能使计算机正确识别并得到正确的结果[3]。所以说，高校程序设计课程是一个兼具算法、数据结构以及程序语言的完整综合体。

(3)程序设计具有极高的逻辑思维特点。在解决所面临的问题时，方案的制定要与问题实时对应，可以说程序设计并没有过多的固定套路，很多时候还需要灵感驱动，在程序设计中，对于学生理解和把握问题能力要求很高，在选择表达数据问题和调试中，还需要极高的逻辑思维，需要学生能够独立思维并自主完成[4]。项目研发工作十分艰巨，既需要大量的人才、技术和知识保障，还应确保系统运行性能的稳定，方便维护。在设计的过程中，学生要确保与项目的功能相吻合，做好周密严谨的设计，培养责任心和团队协作意识，使程序设计高级逻辑思维的优势全部表现出来[5]。

2 模块化教学内涵的分析

随着社会对应用型人才需求的提高，高校计算机教学工作迎来了机遇和挑战。高等教育始终强调素质教育，而如何开展素质教育却成为了长期困扰教育工作者的难题，这也是高校教学改革重点关注的课题之一[6]。在长期的改革实践当中，专家和学者逐渐认识到传统理论教育灌输的弊端，通过借鉴国外教育的先进经验和成果，结合我国实际，在程序设计课程当中将理论与实践有机结合，通过大胆教学创新为学生提高综合素质奠定坚实基础。模块化教学凭借其突出的优势，能够有效将理论知识、实践经验、操作技能同步，特别注重能力培养，是突破以往知识传授模式的重要途径[7]。在高校程序设计课程当中，构建以模块教学为基础的课程体系，既可以提高教学组织的有效性，降低教育成本，关键是有助于校际合作与资源共享。由于模块化教学与传统教学的侧重点具有显著的区别，尤其是教学方法、内容和理念方面存在很大的不同。

3 高校程序设计课程引入模块化教学的可行性

3.1 课程模块化的优势

模块化是一个单位课程内容的总称，即在形式上相对独立而却自成一体的教学单位。这一模块包含有教学和实训内容。在起点与终点的模块间分界十分显著。模块化的教学功能意义很显著，可以为教学目标作动态调整，目的是为了获取更长远的目标和使命。由于课程模块化在实施过程中多以教育教学、管理功能分析为基础，充分考虑了课程编制和课程实施，人才培养目标更加明确。通过课程模块库的组合嵌入，课程体系能够更加高效融入到专业课程体系之中，实现了专业教学的快速修订[8]。此外，高校程序设计课程引入模块化教学的优势还在于规范中心模式，确保每个操作步骤能够反映出所对应的技能和认知态度，使学生能持续储备所需的知识、技能和思维。当然在模块化教学中，课程组织实施的针对性更强，能深入到课程的每一个细节，这也是模块化教学的优越所在。面对模块化教学的独特功能，在设计的前期应将教学系统作为一个有机整体关系，确保不同要素及相互间关系的融洽[9〗。模块设计条理清晰，内容逻辑严密，教学环节是独立的，有助于教师进行修正。模块化教学已经成为新时期高校程序设计教学改革的重要内容。

3.2 高校程序设计课程引入模块化教学的必要性

(1)符合人才培养规律。我国幅员辽阔，高校数量众多，地域分布特点明显。不同高校具有自身特色的培养理念和目标，但本质上都是将人才培养质量作为首要目标，即培养社会所需的综合型、创新型和应用型人才。通过实施模块化教学可以显著提升程序设计教学效果，符合人才培养规律。

(2)确保学生技术实践能力的形成。近年来，社会人才需求逐渐向技术实践能力转变，学生要想在激烈的竞争处于优势，必须要活学活用，在获取最关键理论技能的同时，还要具备较强的实践思考能力，在价值观和专业技能等方面保持领先地位。程序设计课程十分复杂，且晦涩难懂，学生要想在大学期间掌握该课程具有一定的难度，需要教师优化教学方法，做好学生的引导，创造与之对应的实践空间和氛围，组织相关知识的实践训练，使培养的学生综合素质提升[10]。

(3)激发学生学习动机。伴随着大学扩招的持续进行，学生生源质量呈现差异化。学生的学习兴趣不浓，一些学生甚至对程序设计课程产生抵触心理，制约了课程教学的效果。为了改变这一现状，应该从学生动机入手，打破常规，融入职业情境和职业实景当中。模块化教学方式十分新鲜，符合学生认知需求特征，是激发学习动机的好的选择。

4 高校程序设计课程中引入模块化教学方法的设计思路

为了确保程序设计课程的效果，满足不同层次学生的个性化学习需求，在借鉴了软件项目公司的成功经验后，设计出如下实验项目管理平台。在该平台中师生之间的关系是互助和协作的。

(1)项目开发管理平台。在项目管理平台的开发前期，确定服务功能，在软件工程项目管理环节中，利用SVN工具搭建真实项目开发环境。由于SVN具有开放源代码的特点，能为项目研发带来开发版本控制工具的支撑保障。还要专门开设账号，让每一位同学都有自己的参与空间。通过代码提交到服务端，师生可以同时对版本进行控制，教师能借助该工具审阅学生的最新研发成果。

(2)项目基础培训。在项目基础培训中，应该确保实验环境简单化，让学生能以最佳的状态融入到软件研发项目当中。教师还需让学生了解团队合作研发项目的重要性，将动态链接库以及项目工程的概念及时传授给学生。当基础培训结束后，即可以独立完成项目培训时，鼓励学生进行传帮带，确保新加入的学生能够快速掌握程序设计知识。

(3)项目设计。在程序设计中，模块化应用显得尤为重要。它需要在选型上与需求项目保持对应，从健全设计角度出发，使组织方式更为切合实际。在项目进程中，完整项目可以分解为相对独立的模块，不同模块之间要有完整的接口说明。

(4)层级团队建设。在高校程序设计课程中，模块化教学法的引入还需要项目研发团队的保障。在专业团队的保障下，才会确保软件研发具有一定的层次和等级。层级团队建设还要从长远出发，不断培养学生向上的理念，教师要做好指导工作，督促学生完成好各环节的设计工作。

(5)项目的实施。在模块化教学方法引入过程中，教师要做好宏观的把握，以项目经理或用户的角色全程参与设计。既要做好文档、概要设计等基础工作，又要整体把握设计的质量和进度。在设计中教师还要与学生多交流，并提出建设性意见，使得项目能够顺利通过验收。

(6)管理考核机制的完善。通过程序设计模块化教学方法的叙述，表明程序设计项目是可行的，也证实了项目开发模块化的必要性。为确保项目达到预期的目的，在管理考核机制方面应加大力度，采取创新加分机制，使学生成绩与创新分有效对接。创新分还要与教师的年终考核挂钩，通过师生共同努力，完成体系的建设任务。

5 高校程序设计课程中引入模块化教学方法的实践

以C语言程序设计为例，对模块化教学的引入做了如下实践探索，在各实际层面都介入模块化理念，循环结构化特征十分明显。

(1)采用层次化实验教学内容.一是，将教学重点集中在算法模型的分析上，详细阐述程序的设计思想，为循环结构设计奠定基础。二是，在算法模型的构建中，要让学生掌握具体分析方法建立算法模型。借助大量上机实验有助于C语言程序循环结构的掌握。三是，根据实验指导书要求，明确设置对应的实验，以实验目的为辅助，确保达到实验和试验效果。实验课的难度要适中，多以验证性实验内容为主。

(2)实施多元化实验教学管理。一直以来，学生都会对do while循环语句、for语句以及do loop循语句等形式语句的掌握有一定难度，伴随大量错误系统关键字的出现，影响了程序设计的教学效果。其原因在于学生在语法掌握方面基础并不扎实，需对教师的指导提出了更高的要求。教师应该实施多元化实验教学管理，将循环结构出现的问题分层次加以克服，实现循环结构语句更加优化。

(3)强化实验教学组织。在程序设计实验课程中，为发挥模块化教学的功效，还需采取灵活的方式，结合学生的基本情况，将自然教学班级重新分组，分为综合性实验组和验证性实验组。通过分层后的小组管理，使传统教学模式得到了优化和改进，学生在划分后的小组内彼此帮助和协作，快速掌握程序设计知识。实践小组控制在4-5人，既便于管理和指导，学生也能更好地掌握设计语句。

(4)推进实验教学效果的评价。在学生的反馈环节中，需进行模块化评价机制的引入。对于一般验证性实验，可考虑实施三个等级的评价，即分为A，B，C三等，结合学生的设计能力和综合性实验结果进行量化打分。根据具体问题，评价模式还需要根据学生设计思路、完成比重以及难度系数进行综合评价，确保让每一个学生通过评价反馈认识自身的不足，在此后的程序设计中加以克服和改进。

高校程序设计课程具有极其重要的作用，对于学生就业和成长的影响很大。实施模块化教学改革十分必要。随着社会用人需求的变化，如果高校计算机专业毕业生不具备真才实学，将无法在激烈的竞争环境中生存下去。高校教师要以人才的能力培养为重点，重视模块化教学改革提高学生解决实际问题的能力。