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計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)范文1
一般來(lái)講，語(yǔ)言類(lèi)課程的教材通常如下安排：第一章講授語(yǔ)言的歷史背景、特點(diǎn)、運(yùn)行機(jī)制等。第二章介紹語(yǔ)言的數(shù)據(jù)類(lèi)型、運(yùn)算符和表達(dá)式等內(nèi)容，此時(shí)的實(shí)踐課基本上不具有實(shí)質(zhì)性?xún)?nèi)容，通常幾周后學(xué)生才有動(dòng)手操作的機(jī)會(huì)。課程的講授基本上都以語(yǔ)法為主線，在講授某一章語(yǔ)句語(yǔ)法時(shí)，會(huì)配有程序說(shuō)明，但也僅作為內(nèi)容的示例或驗(yàn)證來(lái)加以講解。這種教學(xué)模式的形成有其歷史原因，過(guò)去計(jì)算機(jī)都比較少，學(xué)生很難有上機(jī)的機(jī)會(huì)，所以希望上機(jī)時(shí)減少由于語(yǔ)法錯(cuò)誤而浪費(fèi)的時(shí)間，一般在上機(jī)之前將要運(yùn)行的程序在紙上寫(xiě)好，然后仔細(xì)檢查，認(rèn)真驗(yàn)證，唯恐出現(xiàn)語(yǔ)法錯(cuò)誤，延長(zhǎng)調(diào)試時(shí)間。這種教學(xué)模式一直延續(xù)到現(xiàn)在，已完全不符合現(xiàn)在社會(huì)發(fā)展的需要，其弊端主要有：以教師的講授為中心，學(xué)生入手比較晚，積極性不高，所編寫(xiě)的程序大多是對(duì)內(nèi)容的驗(yàn)證，創(chuàng)新能力得不到鍛煉和提升。等到學(xué)生語(yǔ)法都已學(xué)完，能夠做一個(gè)綜合性的大型程序設(shè)計(jì)時(shí)，也快接近結(jié)課考試時(shí)間，學(xué)生忙于考試，無(wú)心編寫(xiě)程序，得過(guò)且過(guò)，效果不是太好[1-3]。
2轉(zhuǎn)變教學(xué)模式
目前計(jì)算機(jī)的發(fā)展速度很快，學(xué)校里供學(xué)生上機(jī)使用的計(jì)算機(jī)越來(lái)越多，上機(jī)條件越來(lái)越好，編譯平臺(tái)也發(fā)生了很大的變化，會(huì)給編程者以更多的提示，縮短了檢查編譯錯(cuò)誤所需時(shí)間。學(xué)生的理論課基本上也能夠在機(jī)房上課，教師邊講學(xué)生邊做，克服了過(guò)去只聽(tīng)教師講授而看不到真正操作環(huán)境的局限，因此，仍然沿用舊的教學(xué)模式已不能適應(yīng)新形勢(shì)下人才培養(yǎng)的需要。可以從以下幾個(gè)方面對(duì)課程進(jìn)行優(yōu)化研究。1）打破傳統(tǒng)教材的順序，前后結(jié)合。傳統(tǒng)教材都是先介紹某種計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的歷史背景、特點(diǎn)，之后介紹這種語(yǔ)言的一個(gè)簡(jiǎn)單的小程序，講解框架和基本單位，這個(gè)階段可以有一次上機(jī)實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)；然后就是算法，接下來(lái)是數(shù)據(jù)類(lèi)型，對(duì)這部分內(nèi)容的講解要占很長(zhǎng)的時(shí)間，在這段時(shí)間里，學(xué)生動(dòng)手的機(jī)會(huì)很少，很難建立起對(duì)該類(lèi)語(yǔ)言的印象，而且到后期能夠動(dòng)手操作的時(shí)候這部分內(nèi)容基本上又都忘了，還需重新加深印象。另外，教師講解時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，容易使學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)情緒。有鑒于此，在講解這部分內(nèi)容時(shí)，我們可以結(jié)合后續(xù)的知識(shí)，比如講解數(shù)據(jù)類(lèi)型的同時(shí)，可以結(jié)合輸入/輸出語(yǔ)句同時(shí)進(jìn)行，針對(duì)每種數(shù)據(jù)類(lèi)型告知學(xué)生如何輸入，如何輸出，并結(jié)合實(shí)例進(jìn)行大量練習(xí)。一般的教材都將輸入/輸出語(yǔ)句的講解設(shè)置在數(shù)據(jù)類(lèi)型之后，學(xué)生經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)類(lèi)型的練習(xí)后，再接受輸入/輸出這一章的學(xué)習(xí)時(shí)就很輕松，老師僅做一個(gè)總結(jié)就可以了。一般來(lái)講，每一種語(yǔ)言都有一個(gè)程序的框架，首先要知道這個(gè)大的框架，然后才能向其中添加自己的代碼。所以講解的順序應(yīng)該是最簡(jiǎn)單的程序，可能只由幾行代碼構(gòu)成，甚至可能就是一個(gè)程序的框架，加上一些簡(jiǎn)單的輸入/輸出語(yǔ)句。由此循序漸進(jìn)，由易到難。現(xiàn)時(shí)期的教學(xué)模式可以從以教材章節(jié)為中心向以項(xiàng)目為中心來(lái)轉(zhuǎn)變。教學(xué)中雖然不嚴(yán)格按照教材的章節(jié)順序講解，但是項(xiàng)目的選擇也不能過(guò)于隨意，要能夠覆蓋教材的知識(shí)點(diǎn)，而且能夠符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。在項(xiàng)目中講授語(yǔ)法知識(shí)，直觀不抽象，入手才會(huì)比較快。2）雙項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)。課上可將一個(gè)項(xiàng)目作為主線，比如學(xué)生信息管理系統(tǒng)，從這個(gè)系統(tǒng)的功能構(gòu)成一直到每種功能的具體實(shí)現(xiàn)都和學(xué)生共同完成，課下再以圖書(shū)信息管理系統(tǒng)為主線，讓學(xué)生仿照課上的實(shí)現(xiàn)過(guò)程自己設(shè)計(jì)。在這種思路下，仍然要打破傳統(tǒng)教材的講解順序，比如在學(xué)生信息管理系統(tǒng)中，介紹完程序設(shè)計(jì)的基本方法后，可以確定出本項(xiàng)目的主要功能模塊。如果是C語(yǔ)言課程，就給學(xué)生確定出主要函數(shù)的框架，但這并不意味著要給學(xué)生介紹完整個(gè)函數(shù)一章的內(nèi)容，只需告知學(xué)生程序是要分模塊設(shè)計(jì)的，不講函數(shù)的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。然后再一個(gè)模塊一個(gè)模塊地加以實(shí)現(xiàn)，其他語(yǔ)言的講授與此類(lèi)似，期末時(shí)，學(xué)生便學(xué)會(huì)了兩個(gè)項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)。語(yǔ)言類(lèi)課程可以使用相同的項(xiàng)目，比如學(xué)生信息管理系統(tǒng)和圖書(shū)信息管理系統(tǒng)，但在完成時(shí)可以采用不同的形式，一方面使學(xué)生對(duì)該項(xiàng)目的功能爛熟于心，另一方面又能對(duì)比每種語(yǔ)言的不同點(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn)，進(jìn)一步加深印象。3）聽(tīng)看抄改寫(xiě)。教授課程采用“聽(tīng)看抄改寫(xiě)”五部曲方式，聽(tīng)教師講解，看老師的操作，學(xué)生動(dòng)手抄寫(xiě)程序，學(xué)生模仿老師的操作自己動(dòng)手實(shí)現(xiàn)，學(xué)生仿照已實(shí)現(xiàn)的程序改寫(xiě)。以期達(dá)到舉一反三，多多練習(xí)的目的。其中增加了一個(gè)“抄”的環(huán)節(jié)，一方面，現(xiàn)在計(jì)算機(jī)資源的利用率很高，學(xué)生很少有機(jī)會(huì)手寫(xiě)程序，所以一旦需要手寫(xiě)程序時(shí)（比如面試）就無(wú)從下手；另一方面，學(xué)生通過(guò)手寫(xiě)程序，確實(shí)可以加深很多印象。這五部曲中“聽(tīng)看”固然重要，但“抄改寫(xiě)”占的比重更大，老師通過(guò)了解學(xué)生動(dòng)手過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)哪些問(wèn)題已掌握，哪些問(wèn)題還不熟悉，還不了解，還需要深入講解，以便加強(qiáng)練習(xí)，做到每一個(gè)練習(xí)都是有針對(duì)性的，使學(xué)生更快更好地掌握所學(xué)的知識(shí)。
3轉(zhuǎn)變教學(xué)重心
傳統(tǒng)方式下，每節(jié)課基本上都以教師講解為中心，經(jīng)過(guò)上述課程教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變之后，很容易使教學(xué)重心也發(fā)生轉(zhuǎn)變，即以教師講授為中心向以學(xué)生學(xué)習(xí)為中心轉(zhuǎn)變，比如上述“抄改寫(xiě)”的比重和“聽(tīng)看”的比重相近，學(xué)生動(dòng)手操作的機(jī)會(huì)增加，能力增強(qiáng)，積極性自然也就高漲。教師也從一節(jié)課不停地講解中解放出來(lái)，留給自己更多的時(shí)間觀察學(xué)生，留給學(xué)生更多的時(shí)間鍛煉自己，學(xué)生和教師共同查缺補(bǔ)漏，共同完善教學(xué)。在教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)尊重學(xué)生的差異性和多樣性，并采取有效的措施因材施教[4]。轉(zhuǎn)變教學(xué)重心還要以提升學(xué)習(xí)興趣為基礎(chǔ)。在入門(mén)階段，為了吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情，使用的程序盡量具有一定的趣味性，可以是一個(gè)簡(jiǎn)單的小游戲，比如第一節(jié)課就讓學(xué)生自繪簡(jiǎn)筆畫(huà)。再如簡(jiǎn)單的猜數(shù)字游戲，兩人一組，一個(gè)學(xué)生做，另一個(gè)學(xué)生玩。后期，隨著學(xué)生能力的提高，可以使用越來(lái)越復(fù)雜的程序，以培養(yǎng)能力為重心，開(kāi)拓學(xué)生的創(chuàng)新思維，學(xué)生在已知程序中學(xué)習(xí)到該語(yǔ)言的基本語(yǔ)法后就可以按照自己的思維給出更具創(chuàng)意性的設(shè)計(jì)。在課上學(xué)習(xí)基本語(yǔ)法時(shí)，也可以多做游戲，比如教師給出一個(gè)關(guān)鍵字，一個(gè)學(xué)生比劃一個(gè)學(xué)生猜，再比如“跳跳跳”等小游戲。
4輔助工具建設(shè)
4.1課程網(wǎng)站建設(shè)筆者結(jié)合自己多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出：采用傳統(tǒng)教學(xué)模式與網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，會(huì)收到良好的效果。建立課程教學(xué)網(wǎng)站，上傳課件、工具、學(xué)生作品等，同時(shí)提供討論區(qū)、留言板，方便學(xué)生之間、師生之間的交流，定期優(yōu)秀的學(xué)生作品，給其他同學(xué)提供榜樣和思路，通過(guò)這種手段來(lái)達(dá)到提高學(xué)生動(dòng)手能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣。4.2其他教學(xué)工具的使用從專(zhuān)門(mén)為學(xué)生開(kāi)發(fā)的仿真教學(xué)系統(tǒng)的使用中可以得出結(jié)論：在上述教學(xué)手段的基礎(chǔ)上，可再開(kāi)發(fā)一些輔助教學(xué)工具，如點(diǎn)名系統(tǒng)、速度測(cè)試系統(tǒng)、習(xí)題自測(cè)系統(tǒng)、仿真系統(tǒng)等。另外，還可以增加一些視頻案例以增強(qiáng)學(xué)生的認(rèn)知和提升學(xué)生的興趣[5]。4.3多種考核方式提供多種考核方式，側(cè)重考查學(xué)生的動(dòng)手操作能力、創(chuàng)新思維能力。鼓勵(lì)學(xué)生自主設(shè)計(jì)程序，對(duì)于好的程序作為優(yōu)秀作品在全班展示，并為下一屆學(xué)生留存[6]，提供更多學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)。
5結(jié)語(yǔ)
計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)范文2
關(guān)鍵詞:高職 程序設(shè)計(jì) 教學(xué) 探索
中圖分類(lèi)號(hào):G633.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2012)04(c)-0200-01
計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)一直是高職院校比較難學(xué)難教的課程,其抽象的語(yǔ)法結(jié)構(gòu)、費(fèi)解的編程思想等讓很多學(xué)生失去了學(xué)習(xí)的興致和主動(dòng)性,為提高教學(xué)效率,本文從高職計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)存在的一些問(wèn)題著手,對(duì)優(yōu)化計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)教學(xué)進(jìn)行了一定探索。
1 計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)教學(xué)中存在的問(wèn)題
1.1 學(xué)生基礎(chǔ)不同,學(xué)習(xí)信心不高
由于課程學(xué)習(xí)的特點(diǎn),對(duì)于邏輯思維能力和數(shù)學(xué)基礎(chǔ)要求較高,高職學(xué)生很多數(shù)學(xué)基礎(chǔ)比較薄弱,邏輯思維能力各不相同,所以很多學(xué)生學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)過(guò)程中會(huì)顯示信心不足,更甚至有些學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)還產(chǎn)生一種恐懼感,自己給自己設(shè)置了門(mén)檻。
1.2 教材不適應(yīng)高職學(xué)生的學(xué)習(xí)要求
如今高職教材普遍存在應(yīng)用技能偏輕、內(nèi)容陳舊等問(wèn)題,不能很好的體現(xiàn)高職教育的實(shí)用性,因?yàn)楦呗毰囵B(yǎng)的是技術(shù)應(yīng)用型人才,從而不能達(dá)到要求,使得培養(yǎng)出來(lái)的高職學(xué)生不具有自己的特色。
1.3 教學(xué)與考核方式比較單一
計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)的教學(xué)一般采用教師講授和學(xué)生上機(jī)操作的形式,學(xué)生在上機(jī)操作中一般只是對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試,調(diào)試成功的話(huà)就算完成了任務(wù),雖說(shuō)上機(jī)學(xué)生有了實(shí)踐的過(guò)程,但是此過(guò)程僅僅使得學(xué)生掌握了程序設(shè)計(jì)的語(yǔ)法和調(diào)試的方法,但是不能培養(yǎng)學(xué)生利用程序?qū)徲?jì)分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力。考核形式一般以“限時(shí)上機(jī)解題+閉卷”為主,隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展,程序設(shè)計(jì)所要求的分析問(wèn)題、處理信息、利用合適工具等能力根本無(wú)法在這樣的考核中體現(xiàn),這種考核方式很難考核學(xué)生的實(shí)際綜合能力。
2 關(guān)于計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)教學(xué)的幾點(diǎn)探索
針對(duì)上面提出目前存在的幾點(diǎn)問(wèn)題,為優(yōu)化計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)教學(xué),達(dá)到良好的教學(xué)效果,筆者通過(guò)幾年來(lái)的教學(xué)經(jīng)歷,主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行了探索。
2.1 完善課程教學(xué)大綱及標(biāo)準(zhǔn),使其內(nèi)容適應(yīng)高職人才培養(yǎng)要求
高職教育必須體現(xiàn)是以培養(yǎng)高技術(shù)應(yīng)用型人才為目的的,和普通本科教育不同,而應(yīng)該根據(jù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和學(xué)生就業(yè)情況以及各個(gè)學(xué)校自身的情況來(lái)確定教學(xué)內(nèi)容,加強(qiáng)教學(xué)的針對(duì)性和實(shí)用性。可以從幾點(diǎn)考慮:(1)選取經(jīng)典傳統(tǒng)或聯(lián)系實(shí)際的程序設(shè)計(jì)案例分解組織基礎(chǔ)知識(shí)內(nèi)容。(2)選擇一個(gè)現(xiàn)實(shí)中規(guī)模比較大,比較具有代表性的,以及工程實(shí)用較高的案例,即一個(gè)整體項(xiàng)目貫徹始終,案例教學(xué)與項(xiàng)目教學(xué)相結(jié)合。(3)教學(xué)過(guò)程將軟件工程的思想貫穿到課堂中,俗話(huà)說(shuō)“授人以魚(yú)不如授人以漁”,在學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)中也要掌握軟件工程的思想,為今后能勝任程序開(kāi)發(fā)做好充分的準(zhǔn)備。
2.2 強(qiáng)調(diào)動(dòng)手的重要性,著力提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識(shí)和能力
程序設(shè)計(jì)教學(xué)應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和編程能力為主,一開(kāi)始就要給學(xué)生強(qiáng)調(diào)不動(dòng)手編程是學(xué)不了編程的,而在學(xué)生動(dòng)手的過(guò)程中,教師起著關(guān)鍵性的引導(dǎo)作用。為切實(shí)有效的發(fā)揮老師的引導(dǎo)作用,可從以下三個(gè)方面著手:(1)課前,通過(guò)設(shè)計(jì)聯(lián)系實(shí)際的教學(xué)案例調(diào)動(dòng)學(xué)生動(dòng)手的興趣。(2)課中,通過(guò)提出問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生去動(dòng)手解決問(wèn)題。要盡可能多地為學(xué)生創(chuàng)造發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的機(jī)會(huì),通過(guò)借助問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生探究問(wèn)題背后隱藏的知識(shí)、技能,強(qiáng)調(diào)問(wèn)題解決中知識(shí)運(yùn)用與獲得的過(guò)程性。使學(xué)生在實(shí)際操作中遇到困難時(shí),學(xué)會(huì)主動(dòng)從書(shū)本、同學(xué)、老師以及網(wǎng)絡(luò)等處去尋找支撐知識(shí)或解決問(wèn)題的方法,培養(yǎng)和提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。(3)課后,通過(guò)輔以一些強(qiáng)制性措施,比如練習(xí)檢查、平時(shí)練習(xí)記錄考核成績(jī)等督促學(xué)生動(dòng)手。
2.3 教師在課堂教學(xué)的演示中盡可能多的采用現(xiàn)場(chǎng)編程,發(fā)揮教師示范的最大作用
在課堂教學(xué)的演示中,將以往純粹的演示已經(jīng)準(zhǔn)備好了的代碼轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)場(chǎng)編程,現(xiàn)場(chǎng)編程有其不可忽視的作用。其一,能在學(xué)生面前體現(xiàn)老師對(duì)知識(shí)的熟悉程度,老師的熟練操作能帶給學(xué)生對(duì)老師的信任,增強(qiáng)他們對(duì)學(xué)習(xí)的信心。其二,能增強(qiáng)課堂互動(dòng),在敲代碼的同時(shí)邊敲邊講解,對(duì)某些應(yīng)用到的知識(shí)點(diǎn)設(shè)置適當(dāng)?shù)奶釂?wèn),引導(dǎo)學(xué)生共同思考。其三,將對(duì)編程環(huán)境的有效利用帶給學(xué)生,比如開(kāi)發(fā)環(huán)境中的智能提示,變量值的跟蹤,以及自己編程過(guò)程中積累到的排查錯(cuò)誤的經(jīng)驗(yàn)等。其四,將規(guī)范操作帶給學(xué)生,比如良好的編程風(fēng)格,一些約定俗成的規(guī)范等。現(xiàn)場(chǎng)編程能更方便的將學(xué)生引入案例現(xiàn)場(chǎng),可以更好的幫助學(xué)生清晰的理解知識(shí)在實(shí)際中的應(yīng)用,使學(xué)生能夠更容易的將知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際。
當(dāng)然,為了將現(xiàn)場(chǎng)編程融入課堂,發(fā)揮其作用的同時(shí)也要使預(yù)定的授課進(jìn)度得以順利進(jìn)行,這就要求我們教師在備課時(shí)做足準(zhǔn)備。但要想從根本上提高自身編寫(xiě)代碼的能力與熟練程度,隨時(shí)隨地真真正正的給學(xué)生以示范以及有效的指導(dǎo),只能靠不斷豐富和積累自己的項(xiàng)目實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。這對(duì)作為教師的我們也是一個(gè)要求與促進(jìn)。
2.4 靈活設(shè)置考核方式,檢測(cè)學(xué)習(xí)的同時(shí)考出水平
考核的目的不能單單只是用來(lái)檢測(cè)學(xué)生學(xué)習(xí)的情況,更應(yīng)該成為學(xué)生認(rèn)識(shí)自己提高自己的一個(gè)過(guò)程,同時(shí)也成為強(qiáng)化教學(xué)的一個(gè)有力環(huán)節(jié)。對(duì)于象程序設(shè)計(jì)這類(lèi)注重實(shí)踐與培養(yǎng)開(kāi)發(fā)技能的課程,“限時(shí)上機(jī)解題+閉卷”這類(lèi)型的考核方式嚴(yán)重束縛了學(xué)生的真實(shí)發(fā)揮,無(wú)法讓學(xué)生更好的認(rèn)識(shí)自己、戰(zhàn)勝自己。筆者認(rèn)為程序設(shè)計(jì)課程的考核應(yīng)該給予學(xué)生足夠的時(shí)間和開(kāi)放的空間。因?yàn)樵谶@個(gè)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,學(xué)會(huì)搜索、篩選、理解和轉(zhuǎn)化海量的信息也是一種非常重要的能力,應(yīng)該借助考核讓這種能力更好的得到提升與發(fā)揮。為此,教師應(yīng)該改變傳統(tǒng)的考核方式,靈活多變,比如采用案例設(shè)計(jì)與答案的形式,精心設(shè)計(jì)考核案例選題,給學(xué)生時(shí)間去思考,去查閱相關(guān)信息,包括資源豐富的網(wǎng)絡(luò),當(dāng)然也要確保學(xué)生在網(wǎng)上搜索到的只能有類(lèi)似的題,而不會(huì)出現(xiàn)環(huán)境與要求完全相同的題,如此學(xué)生也必須理解找到的資料并加以轉(zhuǎn)化才能用來(lái)解答自己的選題。
程序設(shè)計(jì)是一門(mén)比較難學(xué)難教的課程,但學(xué)習(xí)這類(lèi)課程本身能很好地培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力、自主學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐能力,這同當(dāng)代教育的基本理念目標(biāo)是一致的。因此,如何推進(jìn)這些能力的培養(yǎng),上好這一門(mén)課程,有待我們不斷的探索與努力。
參考文獻(xiàn)
計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)范文3
關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂；程序設(shè)計(jì)；傳統(tǒng)教學(xué)；教學(xué)環(huán)境；應(yīng)用
中圖分類(lèi)號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）19-0084-02
翻轉(zhuǎn)課堂是在充分了解與掌握教育部信息化教學(xué)改革目標(biāo)的基礎(chǔ)上創(chuàng)建的一種新型教學(xué)模式，其重要性不容忽視。與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式有了較大的改變，其旨在強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體地位。計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程是每個(gè)本專(zhuān)科學(xué)生所需要必修的課程，其中專(zhuān)業(yè)學(xué)生則需要進(jìn)行更深入的探索與研究，非專(zhuān)業(yè)學(xué)生只需參與計(jì)算機(jī)等級(jí)考試即可，但同時(shí)也需要掌握與理解一門(mén)基礎(chǔ)語(yǔ)言編程方式。一般而言，語(yǔ)言編程課對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)是較為困難的一門(mén)課程，在學(xué)習(xí)過(guò)程中存在較大難度，所以部分學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)興趣，甚至部分學(xué)生都直接放棄這門(mén)課程。但翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在一定程度上提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、開(kāi)發(fā)了學(xué)生的思維、增強(qiáng)了學(xué)生的自信心、提升了教學(xué)質(zhì)量等，但在具體教學(xué)過(guò)程中還存在較多問(wèn)題，因此翻轉(zhuǎn)課堂在計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程中的合理應(yīng)用尤為重要。
1 計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)現(xiàn)狀
1.1 缺乏合理的課程授課規(guī)劃設(shè)置
通常，計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課堂開(kāi)設(shè)于學(xué)生進(jìn)校后的第一學(xué)期，主要原因在于大部分省份在中學(xué)階段就已經(jīng)開(kāi)設(shè)了相應(yīng)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)與簡(jiǎn)單程序設(shè)計(jì)課程。然而在具體教學(xué)過(guò)程中，大部分學(xué)生在中學(xué)階段根本沒(méi)有掌握牢固的基礎(chǔ)知識(shí)，學(xué)校開(kāi)設(shè)的這些基礎(chǔ)課程并沒(méi)有實(shí)質(zhì)意義。加之學(xué)生剛走進(jìn)大學(xué)校園，對(duì)大學(xué)環(huán)境與大學(xué)生活都充滿(mǎn)著好奇與幻想，且大部分學(xué)生還未適應(yīng)大學(xué)的學(xué)習(xí)模式，盲目延續(xù)中學(xué)的學(xué)習(xí)習(xí)慣，對(duì)計(jì)算機(jī)的了解與認(rèn)識(shí)也較淺，即他們所掌握的計(jì)算機(jī)知識(shí)主要包括聊天與瀏覽網(wǎng)頁(yè)等，在沒(méi)有充足計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程，無(wú)疑增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)難度，及打擊了學(xué)生的學(xué)習(xí)信心。總而言之，計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程授課規(guī)劃沒(méi)有切實(shí)考慮到學(xué)生學(xué)習(xí)的實(shí)際狀況。
1.2 缺乏科學(xué)有效的教學(xué)方式
與中學(xué)相關(guān)課程相比，程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言具有較大的差異性，如VC、VF等知識(shí)點(diǎn)，中學(xué)學(xué)習(xí)的知識(shí)結(jié)構(gòu)與語(yǔ)言設(shè)計(jì)課程的合理貫串存在較大的難度，加之教師在制定教學(xué)方式時(shí)通常過(guò)分注重基礎(chǔ)概念與語(yǔ)法規(guī)則的講解，沒(méi)有考慮到學(xué)生分析與處理問(wèn)題能力的培養(yǎng)，及學(xué)生思維的開(kāi)發(fā)，從而導(dǎo)致學(xué)生稀里糊涂的學(xué)完這門(mén)語(yǔ)言，并沒(méi)有真正掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容。因此，大部分學(xué)生逐漸產(chǎn)生叛逆心理，甚至是喪失學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程的信心，而且教師教的也十分累。
1.3 缺乏寬松的學(xué)習(xí)環(huán)境
計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程具有一定的難度，大部分學(xué)生都表示：上課同不懂教師所講內(nèi)容、課后自己無(wú)法自行復(fù)習(xí)鞏固、請(qǐng)教教師又缺乏合適的機(jī)會(huì)與平臺(tái)、標(biāo)記出不懂的內(nèi)容留著下節(jié)課向教師請(qǐng)教等，雖然標(biāo)記出不懂的內(nèi)容留著下節(jié)課向教師請(qǐng)教的方式在一定程度上可以解決部分問(wèn)題，但同時(shí)也積留了大量新課問(wèn)題。長(zhǎng)此以往，程序設(shè)計(jì)課程不僅教學(xué)質(zhì)量差而且耗時(shí)較多。
2 翻轉(zhuǎn)課堂在計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程中應(yīng)用的必要性
與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式具有較大的變化，傳統(tǒng)教學(xué)模式旨在強(qiáng)調(diào)課上四十五分鐘的教學(xué)成效，教師則需要最大限度地利用課堂時(shí)間竭盡全力的解決所有問(wèn)題，然而課時(shí)少內(nèi)容多是計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程存在的普遍現(xiàn)象。傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式，教師以高高在上的教育者身份自居，盲目灌輸學(xué)生相應(yīng)的語(yǔ)法規(guī)則與基礎(chǔ)概念，學(xué)生則被動(dòng)學(xué)習(xí)，盲目在下面抄寫(xiě)滿(mǎn)黑板的規(guī)則與概念，沒(méi)有多余的時(shí)間思考、理解，及合理應(yīng)用。這樣的教學(xué)模式無(wú)疑增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)難度，加之教師在學(xué)生沒(méi)有完全理解與掌握的情況下繼續(xù)灌輸新的知識(shí)與內(nèi)容，所以導(dǎo)致計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課堂呈現(xiàn)出死氣沉沉的氣氛。
而翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的出現(xiàn)剛好緩解了這種死氣沉沉的學(xué)習(xí)環(huán)境，課堂環(huán)境逐漸自由靈活化，但該模式的實(shí)行需要網(wǎng)絡(luò)與空間平臺(tái)的支持。社會(huì)與現(xiàn)代教育技術(shù)的快速發(fā)展，使得各個(gè)高校都創(chuàng)建了校園網(wǎng)，一般口常教學(xué)是沒(méi)有問(wèn)題的。而且大部分高校都創(chuàng)建了圖書(shū)館與電子閱覽室，也就是說(shuō)學(xué)生不僅可以視自己的手機(jī)、電腦與iPad為終端設(shè)備連接網(wǎng)絡(luò)，而且利用視圖書(shū)館與電子閱覽室為終端設(shè)備連接網(wǎng)絡(luò)，加之現(xiàn)代世界大學(xué)城空間平臺(tái)也提供了廣闊、良好的平臺(tái)，所以這些都為翻轉(zhuǎn)課堂模式的實(shí)行奠定了良好的基礎(chǔ)。
翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式是：教師以空間上傳的方式將自己的視頻與課件分享給學(xué)生，積極引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課前預(yù)習(xí)，即在實(shí)際課堂教學(xué)前認(rèn)真觀看視頻、理解視頻內(nèi)容與完成課前作用，從而為課堂學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)，并引導(dǎo)學(xué)生將自己無(wú)法理解的問(wèn)題進(jìn)行重點(diǎn)標(biāo)記，以便課上解答。實(shí)際課堂教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生將自己標(biāo)記的難題向教師提問(wèn)，教師則幫助學(xué)生解開(kāi)心中疑惑，課堂時(shí)間不再緊張，學(xué)生不僅對(duì)課堂教學(xué)有了一定的信心，而且對(duì)課堂教學(xué)有了基本的了解，提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。當(dāng)然，教師除了需要幫助學(xué)生解開(kāi)心中疑惑，還需要結(jié)合教學(xué)的實(shí)際情況設(shè)計(jì)相應(yīng)的任務(wù)與問(wèn)題，鼓勵(lì)與引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行小組合作與討論，這樣的方式既促進(jìn)了學(xué)生之間的友誼、提升了學(xué)生的人際交往能力又增強(qiáng)了課堂互動(dòng)氛圍、創(chuàng)建了愉悅的學(xué)習(xí)環(huán)境。課后，部分學(xué)生肯定還會(huì)預(yù)留一些不懂的問(wèn)題，這時(shí)學(xué)生則課堂利用網(wǎng)絡(luò)與平臺(tái)空間向教師請(qǐng)教，且教師能夠及時(shí)準(zhǔn)確的在空間給予解答。因此，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式增強(qiáng)了空間與實(shí)踐的聯(lián)系，拓展了學(xué)習(xí)環(huán)境與學(xué)習(xí)領(lǐng)域，真正做到了學(xué)生隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)，教師也能及時(shí)準(zhǔn)確的了解與掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，從而更好地把握教學(xué)方式，真正促進(jìn)所有學(xué)生共同進(jìn)步。
3 翻轉(zhuǎn)課堂在計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程中的應(yīng)用
與其他課程相比，計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程較繁雜與空洞，具有一定的難度，學(xué)生在學(xué)習(xí)語(yǔ)法結(jié)構(gòu)時(shí)無(wú)法承受。然而翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式旨在強(qiáng)調(diào)完轉(zhuǎn)變繁雜與空間的課堂，取而代之的是生動(dòng)化的課程，并創(chuàng)建和諧的師生相處模式，增強(qiáng)師生、生生之間的溝通與互動(dòng)。例如，在學(xué)習(xí)VF程序設(shè)計(jì)中的循環(huán)結(jié)構(gòu)時(shí)，學(xué)生難以掌握與理解的問(wèn)題主要包括：如何在理解與熟知簡(jiǎn)明扼要語(yǔ)法規(guī)則的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)單循環(huán)、如何依據(jù)單循環(huán)解決帶條件的循環(huán)、如何判斷何時(shí)使用多循環(huán)等問(wèn)題。這些問(wèn)題都是課堂教學(xué)中普遍存在的難點(diǎn)。
翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的合理應(yīng)用，首先教學(xué)需要以空間上傳的方式向?qū)W生分享自己用心制作的動(dòng)態(tài)課件，教育與引導(dǎo)學(xué)生自行學(xué)習(xí)與掌握循環(huán)語(yǔ)句的語(yǔ)法規(guī)則，生動(dòng)形象的視頻與課件可以幫助學(xué)生產(chǎn)生初步的概念。在學(xué)生觀看課件的時(shí)候教師需要有目的有針對(duì)的設(shè)計(jì)相應(yīng)的問(wèn)題，讓學(xué)生在觀看完后進(jìn)行解答，以便及時(shí)鞏固知識(shí)點(diǎn)。其次教師需要及時(shí)通過(guò)空間了解與掌握學(xué)生課前習(xí)題完成的實(shí)際情況，做到對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況有基本的了解，處理起來(lái)也有一定的把握。最后教師需要在課堂教學(xué)過(guò)程中為學(xué)生解答心中的疑惑，及歸納整合學(xué)生課前預(yù)習(xí)的實(shí)際情況，在此基礎(chǔ)上確定任務(wù)目標(biāo)，如告知學(xué)生帶條件的多循環(huán)通常在哪些類(lèi)型題目上出現(xiàn)的幾率較高，及解決方式。選取一個(gè)類(lèi)似案例，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分小組合作與討論，增加學(xué)生之間的溝通，讓學(xué)生先自己完成，在完成過(guò)程中遇到不懂的地位教學(xué)需要及時(shí)給予幫助與解答。這樣的學(xué)習(xí)方式不僅開(kāi)發(fā)了學(xué)生的思維、提升了學(xué)生解決問(wèn)題的能力而且營(yíng)造了良好的學(xué)習(xí)氛圍，而且在課堂上就能完成本節(jié)基本的重難點(diǎn)，這無(wú)疑減輕了學(xué)生課后的壓力，即學(xué)生便可以輕松地完成課后作業(yè)，以及通過(guò)課件與視頻預(yù)習(xí)下一個(gè)知識(shí)點(diǎn)。
4 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式既是計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課堂教學(xué)的正確方向，又對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)起著積極促進(jìn)作用，即提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情、培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識(shí)、發(fā)揮了學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位等，教師不再是高高在上的教育者，而是以引導(dǎo)者身份輔助學(xué)生學(xué)習(xí)。這種創(chuàng)新型教學(xué)模式是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程，且計(jì)算機(jī)課程設(shè)計(jì)課程教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題不容忽視，因此結(jié)合學(xué)生學(xué)習(xí)的實(shí)際情況合理應(yīng)用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式至關(guān)重要。
參考文獻(xiàn)：
計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)范文4
摘要：“計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言”課程是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科核心的課程之一，極大地影響著學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的理解和興趣。本文針對(duì)教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題，提出了層次化教學(xué)目標(biāo)思想。以面向?qū)ο笳Z(yǔ)言C++為例，介紹基于層次化教學(xué)目標(biāo)體系的具體思想和內(nèi)容，并提出與之相適用的課程及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，達(dá)到優(yōu)化教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量的目的。
關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言；層次化教學(xué)；C++
中圖分類(lèi)號(hào)：G642
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
1“計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言”教學(xué)現(xiàn)狀
“計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言”是普通高校計(jì)算機(jī)教育的基本專(zhuān)業(yè)課程，在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的各個(gè)專(zhuān)業(yè)的課程體系中都處于核心的地位。這門(mén)課程不僅可使學(xué)生獲得基本的程序設(shè)計(jì)能力及鍛煉學(xué)生的邏輯思維能力，它還極大地影響著學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的興趣和理解，對(duì)引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生在計(jì)算機(jī)工程及理論方面的研究興趣起著先導(dǎo)性和基礎(chǔ)性的作用。因此，“計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言”的教學(xué)質(zhì)量成為影響大學(xué)本科計(jì)算機(jī)教學(xué)質(zhì)量和效果的一個(gè)關(guān)鍵的因素。
影響課程教學(xué)質(zhì)量的主要三個(gè)因素為教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。當(dāng)前，大部分教師受傳統(tǒng)教學(xué)模式的影響，教學(xué)的重點(diǎn)都放在程序語(yǔ)言的基本語(yǔ)法的講授，課堂所設(shè)計(jì)的程序?qū)嵗蟛糠謬@語(yǔ)法規(guī)則的演示和說(shuō)明，這種模式同樣也影響到實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)。這種就事論事，形而上學(xué)的教學(xué)模式具有許多明顯的弊端，主要體現(xiàn)在以下幾方面：
(1) 不利于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
許多從事程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言教學(xué)的教師(包括筆者)都有這樣的感受：每講授一門(mén)新的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言課，初期學(xué)生都抱著積極，對(duì)獲取知識(shí)的極大熱情投入課程的學(xué)習(xí)，但隨著教學(xué)過(guò)程的深入，這種熱情往往不能持久。導(dǎo)致這種局面的原因固然有教師本身的教學(xué)方法和教學(xué)手段的缺陷，但根本原因還是教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置不科學(xué)。在單純以講授語(yǔ)法規(guī)則這種教學(xué)模式下，學(xué)生難以保持長(zhǎng)久的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力。
(2) 不利于學(xué)生建立綜合化，系統(tǒng)化的知識(shí)體系
程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言是表達(dá)設(shè)計(jì)者思想和計(jì)算機(jī)計(jì)算邏輯的符號(hào)系統(tǒng)，具有多層面、多視角的內(nèi)涵。要把學(xué)生培養(yǎng)為具有高素質(zhì)的程序設(shè)計(jì)人員，僅僅熟悉沒(méi)有精神的符號(hào)及符號(hào)規(guī)則遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，這需要學(xué)生具備設(shè)計(jì)高質(zhì)量程序的綜合化的知識(shí)體系，而當(dāng)前的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的教學(xué)現(xiàn)狀并不能滿(mǎn)足這種需求。
(3) 不利于培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的綜合能力及創(chuàng)新意識(shí)和思想
當(dāng)前，素質(zhì)教育成為各級(jí)教育系統(tǒng)，包括高等院校所關(guān)注的熱點(diǎn)，知識(shí)高等院校所關(guān)注的“素質(zhì)”內(nèi)涵不同。筆者認(rèn)為高校大學(xué)畢業(yè)生應(yīng)具備的素質(zhì)包括：綜合化、系統(tǒng)化的專(zhuān)業(yè)知識(shí)體系；應(yīng)有已有的知識(shí)體系解決實(shí)際問(wèn)題的能力；具有創(chuàng)新的意識(shí)和思想。總體而言，大部分教師對(duì)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言課程所采取的教學(xué)不利于這種素質(zhì)的培養(yǎng)。
針對(duì)這種現(xiàn)狀，結(jié)合我國(guó)高等教育發(fā)展的現(xiàn)狀，本文提出程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的層次化教學(xué)目標(biāo)的思想，并以面向?qū)ο蟪绦蛘Z(yǔ)言為例，論述在層次化教學(xué)目標(biāo)驅(qū)動(dòng)下的課程設(shè)計(jì)。
2層次化的教學(xué)目標(biāo)
各項(xiàng)教學(xué)活動(dòng)有效展開(kāi)的基本條件是合理的教學(xué)目標(biāo)的確定，但單一的教學(xué)目標(biāo)并不能適用當(dāng)前中國(guó)復(fù)雜的高等教育現(xiàn)狀。社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展產(chǎn)生了明顯的多類(lèi)型、層次化的人才需求，這種趨勢(shì)在各類(lèi)軟件公司里表現(xiàn)得尤其明顯。為了適用這種人才需求的轉(zhuǎn)變，高等教育領(lǐng)域在這些年相應(yīng)地發(fā)生了巨大的變化，各種類(lèi)型、各種不同層次的教育機(jī)構(gòu)大量出現(xiàn)，改變了過(guò)去高等教育機(jī)構(gòu)單純負(fù)責(zé)培養(yǎng)具有從事復(fù)雜腦力勞動(dòng)的高級(jí)專(zhuān)業(yè)人才的狀況。這些變化最終體現(xiàn)為教師的工作，體現(xiàn)為教師針對(duì)不同的教學(xué)對(duì)象所制定的教學(xué)目標(biāo)體系。
當(dāng)前，由于社會(huì)信息化的發(fā)展，各類(lèi)計(jì)算機(jī)類(lèi)課程已經(jīng)滲透到各個(gè)學(xué)科，例如筆者所在的蘇州大學(xué)，幾乎所有的院系都設(shè)置了信息技術(shù)類(lèi)的有關(guān)課程，大約超過(guò)一半的院系設(shè)置了“計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言”的課程，因此“計(jì)算機(jī)語(yǔ)言設(shè)計(jì)課程”的教學(xué)質(zhì)量是總體教學(xué)質(zhì)量評(píng)估的重要組成部分。筆者多年來(lái)一直在蘇州大學(xué)承擔(dān)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的課程，包括一類(lèi)本科計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程、二類(lèi)本科專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課和公共基礎(chǔ)課程。大量的教學(xué)實(shí)踐表明單一的教學(xué)目標(biāo)不能適用多樣化的教學(xué)對(duì)象、多樣化的人才需求和程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言知識(shí)邏輯在廣度和深度方面所具有的層次化的特點(diǎn)。下面將論述程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言課程的層次化的教學(xué)目標(biāo)體系及各層的具體內(nèi)涵。
2.1低級(jí)目標(biāo)
該目標(biāo)要求掌握標(biāo)準(zhǔn)化的程序語(yǔ)言語(yǔ)法體系，以學(xué)生掌握基本的標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)法體系為基本要求，并能初步應(yīng)用語(yǔ)言開(kāi)發(fā)較小型的簡(jiǎn)單應(yīng)用程序，具備初步的程序設(shè)計(jì)能力。低級(jí)目標(biāo)要使得學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)“知其然”，課程教學(xué)內(nèi)容主要圍繞標(biāo)準(zhǔn)的語(yǔ)法規(guī)則，課堂和實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)所選定的程序?qū)嵗蠖鄧@著驗(yàn)證和演示語(yǔ)法規(guī)則及語(yǔ)法規(guī)則之間的聯(lián)系進(jìn)行設(shè)計(jì)。在以低級(jí)目標(biāo)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)中，因?yàn)橹卦诨局R(shí)的傳授，因此核心教學(xué)內(nèi)容的選擇是第一位的要素。當(dāng)然每門(mén)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言課程都有其固有的核心內(nèi)容，例如，在C++語(yǔ)言中，核心的教學(xué)內(nèi)容為：面向?qū)ο蟮母拍睢⒗^承、多態(tài)、模板及異常等，即使如此，還需要根據(jù)教學(xué)對(duì)象，對(duì)教學(xué)內(nèi)容和授課方式進(jìn)行選擇和取舍。總的原則是圍繞重點(diǎn)概念和知識(shí)采取“精講多練”和“突出重點(diǎn)”的方式進(jìn)行教學(xué)。
2.2中級(jí)目標(biāo)
中級(jí)目標(biāo)則要要求學(xué)生圍繞目標(biāo)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，具備系統(tǒng)化的程序設(shè)計(jì)方法和技巧，逐漸使學(xué)生“知其所以然”。該層目標(biāo)不僅要讓學(xué)生掌握“語(yǔ)法”，還要讓學(xué)生掌握“語(yǔ)義”；不僅讓學(xué)生掌握語(yǔ)言本身，還要讓學(xué)生擴(kuò)展思維，了解、理解更多的外延的知識(shí)；不僅要讓學(xué)生掌握基本的程序設(shè)計(jì)方法，要讓學(xué)生初步掌握系統(tǒng)化的程序設(shè)計(jì)方法和建立起程序質(zhì)量的觀點(diǎn)。程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的外延知識(shí)涉及計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)許多重要的核心課程，包括編譯原理、算法分析與設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)組成與結(jié)構(gòu)、離散數(shù)學(xué)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和軟件工程等。當(dāng)然，不可能指望通過(guò)一門(mén)課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生有效地、完整地掌握所有這些知識(shí)，只能使與實(shí)現(xiàn)中級(jí)目標(biāo)有緊密聯(lián)系的知識(shí)能滲入到重點(diǎn)的知識(shí)講授和實(shí)驗(yàn)的安排中。
2.3高級(jí)目標(biāo)
不管是初級(jí)目標(biāo)的“知其然”，還是中級(jí)目標(biāo)的“知其所以然”，都是知識(shí)學(xué)習(xí)，而高級(jí)目標(biāo)階段的重點(diǎn)是運(yùn)用知識(shí)，體驗(yàn)知識(shí)，要求學(xué)生具備利用目標(biāo)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言解決一定復(fù)雜度和規(guī)模的實(shí)際問(wèn)題的能力，建立抽象的程序設(shè)計(jì)思想、方法和質(zhì)量的觀點(diǎn)。高級(jí)目標(biāo)的教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)在如何在所講授的語(yǔ)言框架里解決一定規(guī)模的應(yīng)用問(wèn)題，并從具體的實(shí)現(xiàn)里提煉出抽象的設(shè)計(jì)思想，分析實(shí)現(xiàn)的質(zhì)量，總結(jié)好的實(shí)現(xiàn)方法和設(shè)計(jì)思想。
確立了教學(xué)目標(biāo)，下一步的焦點(diǎn)為圍繞實(shí)現(xiàn)具體的教學(xué)目標(biāo)，制定各教學(xué)環(huán)節(jié)的具體的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)手段，主要包括課堂教學(xué)環(huán)節(jié)和上機(jī)實(shí)踐環(huán)節(jié)。結(jié)合筆者的教學(xué)實(shí)踐，下一節(jié)將圍繞這方面的內(nèi)容展開(kāi)論述。
3層次化的目標(biāo)引導(dǎo)的課程設(shè)計(jì)
C++語(yǔ)言因其強(qiáng)大的功能及廣泛的實(shí)用性而日益成為當(dāng)前高校理工類(lèi)專(zhuān)業(yè)程序設(shè)計(jì)的主流教學(xué)語(yǔ)言，因此本節(jié)將以C++為例，討論層次化教學(xué)目標(biāo)思想如何在教學(xué)實(shí)踐中得到貫徹。C++程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的教學(xué)涉及課堂教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)兩個(gè)環(huán)節(jié)，下面將就這兩方面展開(kāi)論述。
3.1課堂教學(xué)
確定目標(biāo)課程的教學(xué)內(nèi)容是開(kāi)展有效的課堂教學(xué)，取得既定的教學(xué)目標(biāo)的前提和基本要求。針對(duì)本文所提出的層次化的教學(xué)目標(biāo)體系的基本內(nèi)涵，C++程序語(yǔ)言的課堂教學(xué)內(nèi)容在深度和廣度上也應(yīng)該展現(xiàn)出層次化，遞進(jìn)性的特點(diǎn)。
在低級(jí)目標(biāo)中，掌握本程序語(yǔ)言的基本語(yǔ)法體系是最重要的目標(biāo)，在教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)上，應(yīng)確定語(yǔ)言的最核心最重要的語(yǔ)法現(xiàn)象。過(guò)程化程序設(shè)計(jì)向?qū)ο蠡绦蛟O(shè)計(jì)是C++語(yǔ)言的最重要的特征，因此“對(duì)象”和“類(lèi)”，以及由此產(chǎn)生的“繼承”，“封裝”，“多態(tài)”和“異常” 成為最核心的教學(xué)內(nèi)容。在教學(xué)時(shí)應(yīng)集中注意力于這些類(lèi)對(duì)象的關(guān)鍵個(gè)性技術(shù)，圍繞關(guān)鍵技術(shù)“精講多練”，使學(xué)生深刻理解面向?qū)ο驝++的這些關(guān)鍵技術(shù)；要有重點(diǎn)，不能面面俱到，有所失，才能有所得。
低級(jí)目標(biāo)是為了使學(xué)生掌握知識(shí)，使其“知其然”，那么中級(jí)目標(biāo)則要逐漸使受教育者“知其所以然”，教學(xué)的重點(diǎn)從對(duì)語(yǔ)法的訓(xùn)練轉(zhuǎn)向?qū)φZ(yǔ)義的理解，包括靜態(tài)結(jié)構(gòu)語(yǔ)義和程序執(zhí)行語(yǔ)義。在C++的教學(xué)中，以C++對(duì)象模型作為教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)，通過(guò)從靜態(tài)的程序代碼結(jié)構(gòu)和運(yùn)行的程序狀態(tài)兩方面展開(kāi)課堂教學(xué)，這樣在知識(shí)語(yǔ)言的“所以然”的基礎(chǔ)上，學(xué)生不僅知道什么是“多態(tài)”，并且知識(shí)“多態(tài)”是怎么實(shí)現(xiàn)的；什么是運(yùn)行時(shí)類(lèi)型檢查(RTTI)，運(yùn)行時(shí)類(lèi)型檢查能提供什么程序設(shè)計(jì)策略等；許多的外延知識(shí)能沿課堂展開(kāi)，例如編譯原理、算法分析與設(shè)計(jì)等。由Stanley B. Lippman所著的《Inside The C++ Object Model》為我們?cè)O(shè)計(jì)課程材料提供了方向性的指導(dǎo)。
低級(jí)目標(biāo)和中級(jí)目標(biāo)都是針對(duì)知識(shí)的學(xué)習(xí)，而高級(jí)目標(biāo)則針對(duì)知識(shí)運(yùn)用，提高運(yùn)用知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)的能力。此層次涉及知識(shí)的學(xué)習(xí)、理解和綜合運(yùn)用，要在有限的時(shí)間內(nèi)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，在課程教學(xué)內(nèi)容的選取和設(shè)計(jì)及課時(shí)的安排上，具有一定的難度，對(duì)教者和學(xué)者都具有一定的挑戰(zhàn)性。“設(shè)計(jì)模式”可以成為本層次的基本或延展性的教學(xué)內(nèi)容。設(shè)計(jì)模式雖然不與具體的設(shè)計(jì)語(yǔ)言有著必然的、密切的聯(lián)系，但事實(shí)上各種技術(shù)性、或純教學(xué)性的書(shū)籍中，都把面向?qū)ο笳Z(yǔ)言作為實(shí)現(xiàn)各種設(shè)計(jì)思想的不二選擇。通過(guò)設(shè)計(jì)模式內(nèi)容的講授，可以使得學(xué)生對(duì)面向?qū)ο蟮幕A(chǔ)知識(shí)有更深刻的理解，同時(shí)增強(qiáng)靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力，體驗(yàn)面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)方法學(xué)所帶來(lái)的設(shè)計(jì)上的“美”，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力。
當(dāng)然，上面針對(duì)課堂教學(xué)內(nèi)容的論述僅僅進(jìn)行了基本的界定和論述，需要通過(guò)下面幾方面來(lái)貫徹實(shí)施，以達(dá)到各個(gè)層次的教學(xué)目標(biāo)：
(1) 通過(guò)教者的努力，設(shè)計(jì)出豐富的、具體的課程素材；
(2) 針對(duì)不同的教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)多樣化的教學(xué)手段和方法；
(3) 針對(duì)不同的教學(xué)內(nèi)容布置合理的作業(yè)和考核方法。
3.2實(shí)踐教學(xué)
在程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的教學(xué)中，課堂教學(xué)和上機(jī)實(shí)踐教學(xué)是并重的環(huán)節(jié)，不可偏廢，一起決定著教學(xué)的質(zhì)量和教學(xué)目標(biāo)的取得。如何設(shè)計(jì)安排上機(jī)環(huán)節(jié)通過(guò)大量的教學(xué)實(shí)踐，已經(jīng)總結(jié)出了大量的行之有效的方法。下文就實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)的組織形式進(jìn)行一些必要的、有益的討論。
結(jié)合課堂內(nèi)容，以往的實(shí)踐環(huán)節(jié)主要由學(xué)生編制一些小的程序，進(jìn)行語(yǔ)法現(xiàn)象的演示及驗(yàn)證。但筆者通過(guò)大量的教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)：這種普遍采用的，且行之有效的方法，對(duì)于學(xué)生鞏固知識(shí)，提高調(diào)試程序的能力和技巧具有顯著的效果。但隨著教學(xué)的深入，這種方法也顯示出種種的弊端，例如：學(xué)生專(zhuān)著于知識(shí)點(diǎn)，必然缺乏對(duì)知識(shí)的整體把握；學(xué)生容不易形成良好的編程習(xí)慣等。針對(duì)這種情況，筆者在實(shí)踐的環(huán)節(jié)中，增加“讀程序”的分量。教師提供一些高質(zhì)量的程序范例讓學(xué)生進(jìn)行閱讀、理解，并對(duì)范例的程序風(fēng)格和設(shè)計(jì)方法進(jìn)行總結(jié)比較，以提高學(xué)者的綜合能力，尤其是到了后期，所提供的范例更具有綜合性、全面性和示范性，能極大地提高學(xué)生掌握知識(shí)的深度和廣度，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情。
在實(shí)踐人員的組織形式上，一般在程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的教學(xué)中，都是學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行的。在教學(xué)實(shí)踐中，也可引進(jìn)一些軟件開(kāi)發(fā)中的方法，比如采用小組制的形式，根據(jù)實(shí)踐內(nèi)容的不同，小組或大或小。即使是在低層目標(biāo)為導(dǎo)向的教學(xué)中，也可采用小組的方法進(jìn)行實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)，不過(guò)此時(shí)小組人數(shù)不宜過(guò)多，最佳數(shù)目為二人。采用這樣的方法，有以下的益處：
(1) 便于學(xué)生進(jìn)行交流，以達(dá)到取長(zhǎng)補(bǔ)短的目的；
(2) 提高教學(xué)效率，以較少教學(xué)活動(dòng)取得同樣甚至更好的效果；
(3) 培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神等。
在以中級(jí)和高級(jí)目標(biāo)為導(dǎo)向的教學(xué)中，實(shí)踐環(huán)節(jié)應(yīng)從語(yǔ)法演示和驗(yàn)證為重點(diǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)橐灾R(shí)的理解和知識(shí)的運(yùn)用為重點(diǎn)，因此除了結(jié)合教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)相應(yīng)的實(shí)踐內(nèi)容外，最顯著的特點(diǎn)是增加綜合性的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)環(huán)節(jié)，以達(dá)到知識(shí)的綜合掌握和運(yùn)用。
當(dāng)前以語(yǔ)法的演示和驗(yàn)證目的實(shí)踐環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)具有大量的教學(xué)實(shí)踐可資借鑒和學(xué)習(xí)，但針對(duì)更高兩層教學(xué)目標(biāo)的實(shí)踐環(huán)節(jié)則缺乏有效的素材和經(jīng)驗(yàn)可以利用，需要通過(guò)進(jìn)一步的教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)加以積累和總結(jié)。當(dāng)前的一些做法是借用開(kāi)發(fā)一個(gè)具有一定規(guī)模的項(xiàng)目來(lái)彌補(bǔ)純語(yǔ)法的演示和驗(yàn)證實(shí)踐方法的不足。
4結(jié)論
本文針對(duì)當(dāng)前在程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的教學(xué)中存在的問(wèn)題，提出了多層次教學(xué)目標(biāo)的觀念，并介紹了各層次目標(biāo)的具體內(nèi)容和以此目標(biāo)為導(dǎo)向的主要的教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)。各個(gè)層次的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法手段并不是彼此割裂的，如何針對(duì)各種不同的教學(xué)對(duì)象進(jìn)行合理的課程設(shè)計(jì)，以提高教學(xué)質(zhì)量有待于進(jìn)一步的大量的教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)。下一步最主要的工作總結(jié)探索各種教學(xué)資源以及相應(yīng)的考核方法，尤其是用于中級(jí)目標(biāo)和高級(jí)目標(biāo)為導(dǎo)向的教學(xué)活動(dòng)。
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Research on Teaching of Programming Language
CHEN Dong-huo,YAO Wang-shu
(School of Computer Science and Technology, Soochow University, Suzhou 215006, China )
計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)范文5
【關(guān)鍵詞】轉(zhuǎn)換優(yōu)化 計(jì)算機(jī) 程序設(shè)計(jì)
通常在設(shè)計(jì)程序時(shí)，要考慮時(shí)間和空間的平衡以追求合理的時(shí)間和空間。通過(guò)合理的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)以及操作，空間復(fù)雜度可以有效地降低時(shí)間復(fù)雜度。單純的追求時(shí)間或者空間之一，則有可能造成無(wú)法接受的錯(cuò)誤。例如如果時(shí)間復(fù)雜度過(guò)于高，則程序的時(shí)間響應(yīng)速度會(huì)非常慢，當(dāng)輸入問(wèn)題的數(shù)據(jù)量達(dá)到一定規(guī)模，程序可能會(huì)無(wú)限長(zhǎng)的運(yùn)行下去。同樣，由于計(jì)算機(jī)的內(nèi)存空間是有限的，當(dāng)空間要求過(guò)大時(shí)，程序可能會(huì)用光所有的內(nèi)存空間，這樣程序會(huì)因?yàn)榭臻g不足無(wú)法繼續(xù)運(yùn)行。一下我們以一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題來(lái)表述時(shí)間和空間的轉(zhuǎn)化， 以及平衡的復(fù)雜度安排的重要性。
假設(shè)我們有如下問(wèn)題：輸入n個(gè)整數(shù)（n>1），返回這n個(gè)數(shù)據(jù)是否有重復(fù)。
1 首先我們考慮最簡(jiǎn)單不用臨時(shí)存儲(chǔ)的情況，程序數(shù)據(jù)如下：
對(duì)輸入的每一個(gè)數(shù)據(jù)依次執(zhí)行：
查看每一個(gè)其他的數(shù)字，對(duì)當(dāng)前數(shù)據(jù)進(jìn)行比較：
如果相同，則返回程序結(jié)果有重復(fù)。
如果不同，則對(duì)下一個(gè)數(shù)字進(jìn)行分析。
我們對(duì)如上的設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，在最快的情況，前兩個(gè)數(shù)就有重復(fù)，那么一次比較就知道有重復(fù)。在最壞的情況下，?即n個(gè)數(shù)字沒(méi)有重復(fù)，對(duì)每一個(gè)數(shù)字，我們都要進(jìn)行n（實(shí)際上是n-1次，我們用n來(lái)近似）次比較。所以當(dāng)不用臨時(shí)存儲(chǔ)總的運(yùn)算量是n*n次比較。在實(shí)際問(wèn)題中，由于我們不知道問(wèn)題的情況，無(wú)法預(yù)測(cè)有沒(méi)有重復(fù)或者在哪里重復(fù)，所以我們要一直用最壞的情況進(jìn)行分析。在此問(wèn)題中時(shí)間復(fù)雜度是n*n，沒(méi)有用到輔助空間。
2 程序優(yōu)化
此程序可以進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)和其他數(shù)據(jù)比較時(shí)，不用和該數(shù)之前的數(shù)據(jù)比較，因?yàn)樵摯伪容^已經(jīng)被執(zhí)行過(guò)了。比如：對(duì)1，2，3，這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行比較，首先我們比較1與2，1與3，然后我們開(kāi)始對(duì)第二個(gè)數(shù)分析，這時(shí)不用繼續(xù)比較2與1，因?yàn)?與2已經(jīng)執(zhí)行過(guò)，只需要比較2與3程序修改
所以修改程序如下：
對(duì)輸入的每一個(gè)數(shù)據(jù)依次執(zhí)行：
查看每一個(gè)在此數(shù)據(jù)之后的數(shù)字，對(duì)當(dāng)前數(shù)據(jù)進(jìn)行比較：
如果相同，則返回程序結(jié)果有重復(fù)。
如果不同，則對(duì)下一個(gè)數(shù)字進(jìn)行分析。
我們對(duì)如上的設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，在最壞的情況下，即n個(gè)數(shù)字沒(méi)有重復(fù)，對(duì)第一個(gè)數(shù)字，我們要進(jìn)行n（實(shí)際上是n-1次，我們用n來(lái)近似）次比較，第二個(gè)數(shù)字n-1次比較，第三個(gè)數(shù)字n-2次比較……所以當(dāng)不用臨時(shí)存儲(chǔ)總的運(yùn)算量是n（n+1）/2次比較，沒(méi)有用到輔助空間。
最后我們用一個(gè)帶有臨時(shí)存儲(chǔ)空間的算法：我們把每一個(gè)數(shù)據(jù)存到臨時(shí)空間里（注：此臨時(shí)空間能提供非常快的存儲(chǔ)和查看操作，忽略存儲(chǔ)和查看的操作時(shí)間），查看當(dāng)前數(shù)據(jù)是否已經(jīng)在存儲(chǔ)空間內(nèi)，如果有，則返回是，如果沒(méi)有，則繼續(xù)下一個(gè)數(shù)據(jù)：
3 創(chuàng)建一個(gè)臨時(shí)的空存儲(chǔ)空間
對(duì)輸入的每一個(gè)數(shù)據(jù)依次執(zhí)行：
查看存儲(chǔ)空間是否有這個(gè)數(shù)據(jù)
如果有，則返回程序結(jié)果有重復(fù)。
如果沒(méi)有，則對(duì)下一個(gè)數(shù)字進(jìn)行分析，并且將當(dāng)前數(shù)據(jù)儲(chǔ)存到存儲(chǔ)空間。
我們對(duì)如上的設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，在最壞的情況下，即n個(gè)數(shù)字沒(méi)有重復(fù)，對(duì)每一個(gè)數(shù)字，我們都要進(jìn)行1次查看，所以當(dāng)使用臨時(shí)存儲(chǔ)總的運(yùn)算量是n，額外的輔助空間大小也為n。
到此，我們的程序設(shè)計(jì)完畢，為什么利用輔助存儲(chǔ)降低時(shí)間復(fù)雜度重要呢？我們進(jìn)行如下分析：
假設(shè)有計(jì)算機(jī)A，每微秒執(zhí)行一次指令，那么此計(jì)算機(jī)每秒鐘可以執(zhí)行106次指令。假設(shè)程序的輸入為10個(gè)數(shù)，那么三個(gè)程序所需要的時(shí)間依次為T(mén)1=10*10/106=0.0001秒，T2=（10*11/2）/106=0.000055秒，T3=10/106=0.00001。在輸入規(guī)模不大時(shí)候，相差不大。如果輸入為10000個(gè)數(shù)，三個(gè)程序所需要的時(shí)間為T(mén)1=104*104/106=100秒，T2=（10000*10001/2）/106=0.000055=50.005秒，而T3=10000/106=0.01秒。可以計(jì)算，當(dāng)輸入為一百萬(wàn)個(gè)數(shù)字時(shí)，第一個(gè)程序需要運(yùn)行27小時(shí)，而第三個(gè)程序只需要一秒鐘！
我們換另外一種分析方法，如果我們有另外一條比較快的電腦B，每秒鐘可以進(jìn)行109運(yùn)算，則B電腦比A電腦快1000倍！我們用慢電腦A處理有額外空間的程序，快電腦B處理沒(méi)有額外存儲(chǔ)的第一個(gè)程序，那么當(dāng)輸入為10萬(wàn)個(gè)整數(shù)時(shí)，A電腦需要0.1秒處理該問(wèn)題，B電腦需要10秒處理該問(wèn)題！A電腦在本身速度比B小1000倍的時(shí)候，計(jì)算速度反而可以可以比B快100倍。可見(jiàn)一個(gè)優(yōu)化的算法可以迅速的提高電腦響應(yīng)速度，而不需要花費(fèi)太多成本在提高電腦本身的速率上面。
可以看出，當(dāng)問(wèn)題規(guī)模變大時(shí)，額外的輔助存儲(chǔ)可以大規(guī)模的降低時(shí)間復(fù)雜度。有些讀者可能會(huì)質(zhì)疑額外的存儲(chǔ)可能會(huì)很大，但是以這個(gè)問(wèn)題為例，最差的情況下需要10000個(gè)整數(shù)的存儲(chǔ)空間。一個(gè)整數(shù)占4B，10000個(gè)整數(shù)只需要40KB的存儲(chǔ)空間，小于一張小圖片的大小，幾乎相當(dāng)于一個(gè)純文本文件的大小。由此可見(jiàn)適當(dāng)?shù)睦每臻g存儲(chǔ)可以有效的減少額外存儲(chǔ)。
在實(shí)際應(yīng)用中，遇到的問(wèn)題會(huì)比本例子更復(fù)雜，而且數(shù)據(jù)規(guī)模會(huì)更大。但是，合理的利用空間和時(shí)間，會(huì)有效地提高程序效率，因此我們?cè)谠O(shè)計(jì)程序時(shí)，要合理的利用空間來(lái)降低時(shí)間復(fù)雜度。
計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)范文6
關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)；教學(xué)評(píng)價(jià)平臺(tái)；程序自動(dòng)化批改
文章編號(hào)：1672-5913（2013）18-0091-04
中圖分類(lèi)號(hào)：G642
0 引言
計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程是高等院校計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的必修課程，主要講授C、C++、Java等程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。作為實(shí)踐性要求很高的一類(lèi)課程，計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)評(píng)價(jià)的核心內(nèi)容是對(duì)學(xué)生實(shí)際編程能力的評(píng)價(jià)。各類(lèi)紙質(zhì)考試成績(jī)并不能全面反映教學(xué)效果，而且要想從中獲得有用的信息用于相關(guān)教學(xué)評(píng)價(jià)工作，必然會(huì)花費(fèi)大量的時(shí)間和精力。隨著教學(xué)改革的不斷深入，目前逐漸興起利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)開(kāi)展大量的考試工作，給課程教學(xué)評(píng)價(jià)工作帶來(lái)新的思路和方法。但是由于缺乏對(duì)學(xué)生實(shí)際編程能力的自動(dòng)化評(píng)價(jià)方法，已有的網(wǎng)絡(luò)考試平臺(tái)在對(duì)學(xué)生編寫(xiě)的計(jì)算機(jī)程序進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，仍是基于人工方式，并未從真正意義上減少評(píng)價(jià)工作所花費(fèi)的時(shí)間和精力，這使得運(yùn)用已有的網(wǎng)絡(luò)考試平臺(tái)進(jìn)行計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)評(píng)價(jià)時(shí)，具有一定的局限性。如何實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生編程能力的自動(dòng)化評(píng)價(jià)方法，搭建基于網(wǎng)絡(luò)考試的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程自動(dòng)化教學(xué)評(píng)價(jià)平臺(tái)，強(qiáng)化對(duì)學(xué)生實(shí)際編程能力的考察，是我們改革探索的焦點(diǎn)和核心。
1 指導(dǎo)思想
1.1 強(qiáng)化全過(guò)程考核
傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程管理不夠充分，往往只考核最終的實(shí)驗(yàn)報(bào)告和程序代碼，對(duì)程序的實(shí)現(xiàn)過(guò)程缺乏評(píng)價(jià)管理。這種終結(jié)式評(píng)價(jià)存在很多弊端。對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)，這種評(píng)價(jià)方式容易導(dǎo)致學(xué)生只重視最終程序的實(shí)現(xiàn)，而忽視對(duì)編程過(guò)程的經(jīng)驗(yàn)積累，學(xué)生難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)編程過(guò)程中的問(wèn)題所在，學(xué)習(xí)缺少主動(dòng)性。同時(shí)，終結(jié)式評(píng)價(jià)也容易引起抄襲現(xiàn)象。對(duì)于教師來(lái)說(shuō)，這種評(píng)價(jià)方式使教師在教學(xué)過(guò)程中難以準(zhǔn)確把握學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)的掌握程度及教學(xué)中存在的問(wèn)題，也無(wú)法根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)及時(shí)有效地調(diào)整教學(xué)策略。
1967年美國(guó)芝加哥大學(xué)教授Michael Scriven提出形成性評(píng)價(jià)（Formative Assessment），強(qiáng)調(diào)教師在教學(xué)過(guò)程中利用多種機(jī)會(huì)和手段評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，以獲得有益的教學(xué)信息指導(dǎo)教學(xué)，促進(jìn)教學(xué)健康發(fā)展，最終促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)步。與終結(jié)式評(píng)價(jià)不同，形成性評(píng)價(jià)關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程，給予學(xué)生獲得多次評(píng)價(jià)的機(jī)會(huì)，有助于改善學(xué)生的焦慮情緒，增強(qiáng)其學(xué)習(xí)自信心，激發(fā)其學(xué)習(xí)積極性并保持學(xué)習(xí)的持久性。形成性評(píng)價(jià)既是教師獲取教學(xué)反饋信息、改進(jìn)教學(xué)管理、保證教學(xué)質(zhì)量的重要依據(jù)，又是學(xué)生調(diào)整學(xué)習(xí)策略、改進(jìn)學(xué)習(xí)方法、提高學(xué)習(xí)效率的有效手段。
借鑒形成性評(píng)價(jià)方法，在計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)評(píng)價(jià)中，強(qiáng)化全過(guò)程考核。從課程教學(xué)準(zhǔn)備階段，到課程教學(xué)執(zhí)行階段，管理學(xué)生作業(yè)、項(xiàng)目實(shí)踐過(guò)程等關(guān)鍵教學(xué)活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)教師與學(xué)生跨時(shí)間地點(diǎn)的交流，記錄教師在教學(xué)和交流活動(dòng)中的情況，為教學(xué)評(píng)價(jià)提供參考依據(jù)。將學(xué)生的成績(jī)?cè)u(píng)定滲透到各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)和教學(xué)活動(dòng)中，對(duì)學(xué)生各個(gè)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)的完成程度和情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，以客觀評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握和應(yīng)用情況，促使學(xué)生真正重視平常的學(xué)習(xí)，使教學(xué)與評(píng)價(jià)融為一體，做到在評(píng)價(jià)中學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)中評(píng)價(jià)。
1.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)多元化
傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)評(píng)價(jià)以教師對(duì)學(xué)生的期末試卷和實(shí)驗(yàn)程序評(píng)價(jià)為主，多是對(duì)學(xué)生理論知識(shí)掌握程度和程序?qū)崿F(xiàn)功能完整性方面的考核，評(píng)價(jià)指標(biāo)單一，主觀性大，不足以全面評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性、學(xué)習(xí)效果和實(shí)際編程能力。客觀全面的綜合評(píng)價(jià)可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，增強(qiáng)學(xué)生編程動(dòng)手實(shí)踐的主動(dòng)性，從而保證教學(xué)質(zhì)量的提高。同時(shí)，自動(dòng)化的評(píng)價(jià)手段將教師從繁瑣的評(píng)價(jià)事務(wù)中解脫出來(lái)，從而將更多的精力投入充實(shí)教學(xué)內(nèi)容和設(shè)計(jì)任務(wù)中，更好地引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。
2 教學(xué)評(píng)價(jià)平臺(tái)設(shè)計(jì)
計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程自動(dòng)化教學(xué)評(píng)價(jià)平臺(tái)的總體目標(biāo)是構(gòu)建基于B/S架構(gòu)的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)實(shí)踐平臺(tái)，開(kāi)展學(xué)生編程能力綜合評(píng)價(jià)體系的研究和探討。
2.1 系統(tǒng)功能模塊
計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程自動(dòng)化教學(xué)評(píng)價(jià)平臺(tái)功能設(shè)計(jì)見(jiàn)表1。教學(xué)評(píng)價(jià)平臺(tái)的主要功能模塊包括：基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、課程資源展示與學(xué)習(xí)、實(shí)踐準(zhǔn)備、實(shí)踐執(zhí)行、綜合評(píng)價(jià)、實(shí)踐情況統(tǒng)計(jì)查詢(xún)和師生互動(dòng)。
功能設(shè)計(jì)滿(mǎn)足如下要求：
（1）將計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程的習(xí)題、課件、相關(guān)技術(shù)資料等資源網(wǎng)絡(luò)化，面向?qū)W生開(kāi)放，方便學(xué)生在線學(xué)習(xí)。
（2）平臺(tái)以自動(dòng)化評(píng)價(jià)為主、人工評(píng)價(jià)為輔的方式評(píng)價(jià)學(xué)生所完成的程序，使學(xué)生能夠自主進(jìn)行編程練習(xí)。
（3）平臺(tái)隨時(shí)記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程（在線學(xué)習(xí)時(shí)間、編寫(xiě)程序耗時(shí)、錯(cuò)誤程序提交次數(shù)、程序錯(cuò)誤原因、互動(dòng)情況等），同時(shí)根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)狀況，為學(xué)生提供后續(xù)學(xué)習(xí)建議等。
2.2 系統(tǒng)流程
計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程自動(dòng)化教學(xué)評(píng)價(jià)平臺(tái)基于B/S架構(gòu)，通過(guò)瀏覽器向?qū)W生提供自主學(xué)習(xí)、資源瀏覽、程序自動(dòng)評(píng)價(jià)等功能，向教師提供資源管理以及學(xué)生上機(jī)實(shí)踐的全程掌控服務(wù)。系統(tǒng)總體流程如圖1所示。
程序自動(dòng)批改是系統(tǒng)的核心功能。本文借鑒軟件黑盒測(cè)試方法，通過(guò)編譯、運(yùn)行、運(yùn)行結(jié)果比對(duì)等步驟實(shí)現(xiàn)程序的自動(dòng)批改，程序自動(dòng)批改流程如圖2所示。其中，對(duì)于不同的程序語(yǔ)言選用不同的編譯程序進(jìn)行編譯操作，例如，Java語(yǔ)言選用iavac.exe，C/C++語(yǔ)言可選用VC的cl.exe。當(dāng)程序不能成功編譯，或者程序不能運(yùn)行，或者程序的運(yùn)行結(jié)果與測(cè)試用例的預(yù)期結(jié)果不符時(shí)，均判斷為錯(cuò)誤程序，并輸出相應(yīng)的錯(cuò)誤原因。
2.3 教學(xué)評(píng)價(jià)指標(biāo)
為了盡可能全面客觀地評(píng)價(jià)學(xué)生的編程能力和學(xué)習(xí)效果，筆者從學(xué)習(xí)態(tài)度、編程正確率、編程思想運(yùn)用程度等方面制訂了相應(yīng)指標(biāo)，具體內(nèi)容見(jiàn)表2。其中學(xué)習(xí)態(tài)度方面包括出勤率、網(wǎng)絡(luò)資源自主學(xué)習(xí)情況、師生互動(dòng)情況、編程實(shí)踐完成情況等指標(biāo)，反映學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性；編程正確率方面包括編寫(xiě)程序耗時(shí)、錯(cuò)誤程序提交次數(shù)、常見(jiàn)錯(cuò)誤原因等指標(biāo)，反映學(xué)生能否在較短時(shí)間里編寫(xiě)出符合要求的程序，相關(guān)指標(biāo)主要由程序自動(dòng)批改功能完成；編程思想運(yùn)用程度則主要反映程序的質(zhì)量，程序是否具有模塊化、可擴(kuò)展、可移植等優(yōu)點(diǎn)，主要由人工評(píng)價(jià)的方式進(jìn)行，包括學(xué)生自我評(píng)價(jià)、學(xué)生互評(píng)、教師評(píng)價(jià)等，通過(guò)人工閱讀代碼的方式分析總結(jié)出程序代碼的優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于上述3方面的指標(biāo)，表2給出了相應(yīng)的權(quán)重，以計(jì)算學(xué)生的最終成績(jī)。當(dāng)然，指標(biāo)權(quán)重的確立可依據(jù)自身教學(xué)特點(diǎn)和教學(xué)大綱的具體要求，在執(zhí)行時(shí)通過(guò)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。
2.4 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程自動(dòng)化教學(xué)評(píng)價(jià)平臺(tái)采用Java EE技術(shù)開(kāi)發(fā)，開(kāi)發(fā)工具使用Eclipse 3.4，應(yīng)用服務(wù)器使用Tomcat 7.0，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器使用SQL Server 2005。
3 實(shí)施效果
計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程自動(dòng)化教學(xué)評(píng)價(jià)平臺(tái)在重慶大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院的面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)與C++課程中進(jìn)行試運(yùn)行。學(xué)生可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)利用本系統(tǒng)進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和編程實(shí)踐練習(xí)。系統(tǒng)自動(dòng)批改學(xué)生程序，全程記錄學(xué)生學(xué)習(xí)和編程的實(shí)踐情況。如果在學(xué)習(xí)中遇到疑難問(wèn)題，可以利用網(wǎng)上留言、主題討論、Q&A等方式進(jìn)行師生在線交流。通過(guò)教學(xué)評(píng)價(jià)平臺(tái)的使用，讓學(xué)生的編程練習(xí)不再局限于實(shí)驗(yàn)課時(shí)間，學(xué)生在課外時(shí)間也能自由地進(jìn)行編程練習(xí)并及時(shí)獲得教學(xué)評(píng)價(jià)平臺(tái)對(duì)程序的批改結(jié)果。同時(shí)，通過(guò)將教學(xué)評(píng)價(jià)平臺(tái)統(tǒng)計(jì)出的學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)、提問(wèn)次數(shù)、實(shí)踐項(xiàng)目完成個(gè)數(shù)等數(shù)據(jù)作為課程成績(jī)的組成部分，促使學(xué)生重視編程實(shí)踐練習(xí)，學(xué)生平均在線編程練習(xí)時(shí)間得到了提高。目前，本系統(tǒng)使用情況正常，獲得學(xué)生好評(píng)。
4 結(jié)語(yǔ)
計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)是計(jì)算機(jī)本科專(zhuān)業(yè)的重要教學(xué)內(nèi)容之一。為了更好地強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)際編程能力，我們?cè)谟?jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程中需要不斷改進(jìn)教學(xué)方式，完善評(píng)價(jià)方法。教學(xué)實(shí)踐表明，借助程序自動(dòng)批改技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)考試平臺(tái)，為進(jìn)一步完善計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)評(píng)價(jià)提供了一種有效的解決思路，能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際編程能力。在后續(xù)研究中，還需通過(guò)更多學(xué)生的使用驗(yàn)證，對(duì)評(píng)價(jià)內(nèi)容、評(píng)價(jià)方式、評(píng)價(jià)主體進(jìn)行擴(kuò)展，進(jìn)一步科學(xué)化完善評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并隨著技術(shù)發(fā)展，繼續(xù)開(kāi)展平臺(tái)建設(shè)，使其功能日趨完善。
參考文獻(xiàn)：
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