摘要：原有教學(xué)法在學(xué)生實(shí)際編程能力上機(jī)考試方面存在局限，為適應(yīng)新的測試方式所帶來的教學(xué)方法與教學(xué)理念的變化，本文結(jié)合本校實(shí)際，對(duì)如何激發(fā)與保持學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、實(shí)現(xiàn)抽象與模型化的跨越、培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力、合理組織實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行探討，并對(duì)實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行監(jiān)督與綜合評(píng)價(jià)。
　　關(guān)鍵詞：程序設(shè)計(jì)；計(jì)算思維；實(shí)驗(yàn)監(jiān)督；機(jī)試
　　
　　程序設(shè)計(jì)課程考核單純采用筆試方式所暴露的問題越來越多，例如，學(xué)生本身仍未擺脫高中階段應(yīng)試教育的影響，依然沿用高中的學(xué)習(xí)方法，因此，單純筆試考核只能使學(xué)生更注重語法知識(shí)，靠背來寫程序，教師新的、以培養(yǎng)學(xué)生解決問題能力為主的教學(xué)方法難以實(shí)施。由此，教師如何教好程序設(shè)計(jì)課程，學(xué)生如何做到學(xué)以致用，課程如何培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力是師生共同面臨的問題。
　　目前，我校非計(jì)算機(jī)專業(yè)程序設(shè)計(jì)課程的期末測試全部采用機(jī)試的方式，重點(diǎn)也從原有測試語法為主轉(zhuǎn)換為以測試編程能力為主。從學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和測試結(jié)果來看，非計(jì)算機(jī)專業(yè)程序設(shè)計(jì)課程上機(jī)考試方式可行，效果很好，對(duì)老師的教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)都有很大促進(jìn)作用。針對(duì)新的測試方式，我們對(duì)課程的教學(xué)理念和教學(xué)方法也進(jìn)行了有益的嘗試。
　　
　　1　消除認(rèn)識(shí)誤區(qū)，明確學(xué)習(xí)目的，保持持續(xù)的積極性
　　
　　以往，學(xué)生普遍認(rèn)為非計(jì)算機(jī)專業(yè)程序設(shè)計(jì)類課程并不重要，原因在于，他們?cè)诮窈蟮膶I(yè)學(xué)習(xí)中并不需要自己去寫程序，只要會(huì)使用計(jì)算機(jī)和一些與專業(yè)相關(guān)的應(yīng)用工具就可以了，因而，學(xué)生的學(xué)習(xí)比較消極、被動(dòng)，學(xué)習(xí)目標(biāo)只是應(yīng)付考試。久而久之，學(xué)生喪失程序設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)興趣，動(dòng)手編程更是無從下手。為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，我們首先需消除他們的這種想法，并結(jié)合學(xué)生所學(xué)專業(yè)及以后在專業(yè)上需要用到的常用工具介紹程序設(shè)計(jì)的應(yīng)用，例如，理工科中廣泛應(yīng)用的Matlab，OPNET，AUTOCAD等工具中都會(huì)運(yùn)用到程序設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí)。所以，學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)并不是為了設(shè)計(jì)幾個(gè)程序，而是為以后的專業(yè)學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。有些學(xué)生對(duì)程序設(shè)計(jì)課很感興趣，我們可以鼓勵(lì)這些學(xué)生參加計(jì)算機(jī)專業(yè)課程的輔修或爭取雙學(xué)位，參加學(xué)校每年一度的程序設(shè)計(jì)競賽、校ACM集訓(xùn)隊(duì)，以及機(jī)器人大賽、數(shù)模競賽。通過這些活動(dòng)，讓學(xué)生知道程序設(shè)計(jì)課程學(xué)習(xí)可以拓寬自己的視野，掌握更多的技能，提高社會(huì)競爭力。明確學(xué)習(xí)目的后，大部分同學(xué)的學(xué)習(xí)動(dòng)力顯著提高，上課積極主動(dòng)提問，課后有針對(duì)性地查找參考資料，想方設(shè)法解決問題。
　　大多數(shù)學(xué)生在學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)課程初期都比較沖動(dòng)，看到老師編寫的有趣程序后，也急于寫出這樣的程序，積極性很高，然而，當(dāng)他們發(fā)現(xiàn)課程的內(nèi)容并不像自己熟悉的物理、數(shù)學(xué)那樣易于掌握，以往的學(xué)習(xí)方法也不再適用時(shí)，就會(huì)感到茫然，不知所措，最后干脆放棄。所以，為了保持學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性，避免其消極情緒，教師需要結(jié)合每堂課的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行精心設(shè)計(jì)。
　　
　　2　實(shí)現(xiàn)抽象與模型化的跨越
　　
　　開設(shè)程序設(shè)計(jì)類課程的最終目標(biāo)并不是讓學(xué)生學(xué)會(huì)寫幾個(gè)程序，而是要培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力，了解計(jì)算機(jī)處理問題的基本方法和過程。以往的教學(xué)模式比較注重語句、語法和細(xì)節(jié)，沒有把邏輯思維與編程解題思路放在主體地位。學(xué)生分析問題和解決問題的能力并沒有得到鍛煉，程序設(shè)計(jì)的思路不清晰。因而，學(xué)生不知道各種語言內(nèi)部的共同本質(zhì)，只是機(jī)械地去學(xué)習(xí)某種語言，缺乏靈活性和創(chuàng)造性思維。對(duì)此，我們?cè)诔绦蛟O(shè)計(jì)課程教學(xué)上都會(huì)經(jīng)過老師演示、學(xué)生嘗試和學(xué)生實(shí)訓(xùn)3個(gè)環(huán)節(jié)，采取課堂教學(xué)互動(dòng)和三維立體教學(xué)方法來改進(jìn)教學(xué)效果。
　　要把學(xué)生領(lǐng)進(jìn)程序設(shè)計(jì)這道門，教師首先要給學(xué)生一個(gè)感性認(rèn)識(shí)。由于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)本身的抽象性，其內(nèi)部運(yùn)行是不可見的，因此，初次接觸計(jì)算機(jī)編程的同學(xué)往往會(huì)覺得學(xué)習(xí)的內(nèi)容艱深，很難有一個(gè)直觀的感受。所以，從一開始介紹程序，就要給學(xué)生這樣一種感受：程序就是計(jì)算機(jī)所能讀懂的文章，就如同人類閱讀一樣，能找出其中的錯(cuò)別字，能找出語病以及不合邏輯的錯(cuò)誤等。計(jì)算機(jī)的閱讀理解能力是依賴編譯器完成的，課程的重點(diǎn)就是如何去設(shè)計(jì)這樣的文章，并能讓計(jì)算機(jī)讀懂而且能按照設(shè)計(jì)的思路正確地去執(zhí)行。教學(xué)中，我們應(yīng)讓學(xué)生腦海中存在一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)模型，即程序首先要在自己的腦子中運(yùn)行，這就是要培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力。
　　程序設(shè)計(jì)的過程包括問題的分析(抽象)、計(jì)算過程的分解(模型、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的選擇和程序結(jié)構(gòu)的組織，以及調(diào)試運(yùn)行等階段。問題的抽象、模型化是學(xué)生學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)必須跨越的第一關(guān)，只有這樣，才能真正理解和學(xué)會(huì)程序設(shè)計(jì)。因此，教師在整個(gè)教學(xué)過程中都要幫助學(xué)生跨越“抽象”與“模型化”這一難關(guān)。
　　例如，在C語言學(xué)習(xí)中，學(xué)生首先會(huì)接觸到常量、變量以及數(shù)據(jù)類型的相關(guān)知識(shí)，這些內(nèi)容看似簡單，但理解起來并不容易。雖然學(xué)生在數(shù)學(xué)中學(xué)到過變量的概念與此有些許相似，但在程序中變量是與內(nèi)存相關(guān)，這就要求教師首先要讓學(xué)生腦海中有存儲(chǔ)器的模型。例如，學(xué)生往往會(huì)問：常量、變量都放在內(nèi)存中，為什么變量要有名，而常量卻不用名就可以訪問?這時(shí)，教師可以用通俗易懂的圖來說明程序在經(jīng)過編譯后所分配的存儲(chǔ)空間的大致情況，這可以使學(xué)生更容易理解后面學(xué)到的變量的生存期和作用域。
　　
　　3　提高實(shí)驗(yàn)效率，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)過程監(jiān)督與效果評(píng)價(jià)
　　
　　學(xué)生在學(xué)習(xí)中存在兩種現(xiàn)象，一種是因?yàn)閷懖怀龀绦蚨蝗ド蠙C(jī)實(shí)驗(yàn)；還有一種就是上機(jī)實(shí)驗(yàn)，但效率不高，后者常常質(zhì)疑，為什么每次上機(jī)實(shí)驗(yàn)我們都去，但真正遇到新任務(wù)時(shí)，我們?nèi)允且活^霧水，搞不清頭緒。對(duì)問題進(jìn)行分析后，我們認(rèn)為原因在于以往的考試方式，需要學(xué)生花大量時(shí)間背語法知識(shí)，死記硬背成為學(xué)生學(xué)習(xí)的主要方法，根本不重視實(shí)踐課，因?yàn)椴簧蠙C(jī)編寫程序照樣可以拿到高分。另外一個(gè)原因是學(xué)生在實(shí)踐課之前預(yù)習(xí)和準(zhǔn)備不足，在有限的時(shí)間內(nèi)能夠完成的任務(wù)少、效率低，學(xué)生在上機(jī)實(shí)驗(yàn)時(shí)也僅僅是對(duì)書本上現(xiàn)有的實(shí)例進(jìn)行驗(yàn)證，設(shè)計(jì)性任務(wù)偏少，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)更無從談起。因此，老師需要精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容，讓學(xué)生在有限的實(shí)驗(yàn)課時(shí)內(nèi)能完成規(guī)定的任務(wù)，提高實(shí)驗(yàn)效率。
　　
　　3.1　合理安排實(shí)驗(yàn)時(shí)間，精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
　　以90分鐘的C語言程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課為例，教學(xué)內(nèi)容為函數(shù)的參數(shù)傳遞問題，開始30分鐘有3個(gè)結(jié)合課堂教學(xué)的具有典型代表的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，這幾個(gè)實(shí)驗(yàn)題中需要包括參數(shù)取值的幾種形式，我們可按如下形式分別設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)函數(shù)。
　　驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)1：返回三個(gè)整數(shù)中最大值函數(shù)intmax_i(im