龔 箭,盧 玲
(重慶理工大學 計算機學院,重慶 400054)
“程序設計基礎”屬于公共基礎課,理工類專業(yè)是為計算機、機械、電子、數(shù)理、材料等學院開設的,而非理工類專業(yè)是為經(jīng)管、會計、知識產(chǎn)權、外語等學院開設的。是一門計算機普通教育必修課程,其選修課是“計算機基礎”。對于理工類的學生來說,學習本門課程之后,能夠理解計算機解題的一般性方法,能熟練運用結(jié)構(gòu)化程序設計方法,設計簡單的應用軟件系統(tǒng),熟練運用一門程序設計語言編碼、調(diào)試及實現(xiàn)解題方案,并在解題過程中嘗試尋求及編碼驗證多種可能的解。課程實驗教學環(huán)節(jié),主要培養(yǎng)熟練搭建、操作開發(fā)環(huán)境、編寫程序、調(diào)試程序的技能,圍繞課程目標安排實驗項目,嚴格考核實驗成果。課程還設置適當?shù)恼n后作業(yè),以強化程序設計、編寫、調(diào)試和測試的能力,同時鍛煉學生搜集、整理相關參考資料的能力。對于非理工類學生來說,它側(cè)重于數(shù)據(jù)庫的基本概念、數(shù)據(jù)庫的基本操作、簡單的程序設計、菜單程序設計、窗口菜單設計以及表單設計和簡單的菜單生成程序設計。側(cè)重于計算機對數(shù)據(jù)的基本處理、表單的數(shù)據(jù)輸出,使學生具備一定的計算機高級語言程序設計能力,為學生利用計算機解決問題提供必要的理論知識。隨著學科與計算機的交叉與融合越來越深入,各學科對計算機公共基礎課程有了不一樣的需求。
我們引入工程教育認證,就理工類進行教學設計。按人才的需求劃分,將其分為計算機類、機械類以及電子類,各專業(yè)畢業(yè)生的畢業(yè)要求不同。首先各個專業(yè)學院按照畢業(yè)生的要求設計出學生畢業(yè)要求的矩陣表,也就是畢業(yè)要求指標點權重表。然后將該表下發(fā)到各個授課學院,由各授課學院根據(jù)該矩陣表的要求制定該門課程的教學大綱,然后根據(jù)教學大綱對該門課程進行教學,教學大綱中要詳細設計理論和實踐教學內(nèi)容以及作業(yè),并對每次作業(yè)分配指標點權重,學期結(jié)束對學生的作業(yè)以及考試結(jié)果進行指標點權重達成度分析,并形成達成度報告,并分析達成度報告,找出存在的問題,提出改進辦法。本研究僅以計算機學院的教學環(huán)節(jié)為例進行設計,隨著各學院學生作業(yè)的順利完成,學生也圓滿地完成了該門課程的畢業(yè)要求。
我們提出了計算機類專業(yè)程序設計基礎課程的畢業(yè)要求指標點達成度,由畢業(yè)生所在學院根據(jù)人才培養(yǎng)計劃下達學習任務。
畢業(yè)要求1(應用工程知識)
(1)掌握計算機基礎知識、基本技能,能夠用于分析、設計與開發(fā)計算機軟硬件應用系統(tǒng)。
(2)能夠運用專業(yè)知識分析、改進計算機領域復雜工程問題的解決方案。
畢業(yè)要求2(設計與開發(fā)復雜工程問題的解決方案)
能夠?qū)鉀Q方案進行測試和評價,用圖表、設計報告、軟硬件等形式呈現(xiàn)出設計成果。
計算機學院的計算機基礎教研室根據(jù)以上畢業(yè)要求制定該門課程的教學大綱,要明確本門課程的教學目標,用于支撐該專業(yè)的畢業(yè)要求指標點,其他專業(yè)學院要達成的畢業(yè)要求指標點各不相同,相應的課程目標也不同,本研究只針對計算機學院的程序設計基礎給出了4個教學目標來分別支撐。
目標1:能夠深入理解并靈活運用函數(shù)參數(shù)傳遞機制,理解函數(shù)調(diào)用機制及其時空開銷特點,熟練運用模塊化程序設計方法,對具有一定規(guī)模復雜程度問題的解題思路進行編程驗證。
目標2:能夠理解、分析不同數(shù)據(jù)類型的存儲特點,針對不同問題,合理選擇C語言的簡單數(shù)據(jù)類型、復雜數(shù)據(jù)類型,熟練運用數(shù)據(jù)類型解決實際問題。
目標3:能夠?qū)λ帉慍語言程序進行測試,運用圖、表記錄測試結(jié)果,并從程序結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)存儲合理性方面,對解題思路進行評價。
目標4:能夠靈活操作C語言的數(shù)組、字符串、指針、結(jié)構(gòu)體等復雜數(shù)據(jù)類型,掌握通過文件與計算機程序進行數(shù)據(jù)交互的方法。
最終成績由平時作業(yè)成績、上機測試成績、半學期考試成績、期末考試成績等綜合而成。比例分配如下:平時作業(yè)成績占10%,主要考核對課程各單元的關鍵知識點、課外學習內(nèi)容的完成、復習、理解和掌握程度。形式是5~10 min的課堂練習或課外學習報告,通過課堂練習考核平時的學習情況。
上機測試成績占20%。主要考核學生應用、解決問題的能力以及程序設計和調(diào)試能力。學生通過在線測試系統(tǒng)練習題目編寫程序,調(diào)試得到正確結(jié)果,并通過在線測試系統(tǒng)提交。最終成績通過兩次上機測試(通過在線練習系統(tǒng))確定。
半學期考試成績占10%。半學期考試一般設置在“循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設計”(第5單元)結(jié)束后,主要考核對結(jié)構(gòu)化程序設計思想的理解、C語言的基本語法、控制結(jié)構(gòu)、簡單數(shù)據(jù)類型的基本概念以及用流程圖等工具分析、設計問題、解決方案的能力。考試形式為卷面考試,主要題型為簡答、程序閱讀、程序填空、編程題。
期末考試成績占60%。主要考核對C語言基礎知識、程序設計方法的掌握程度以及解決問題的能力??荚囆问綖榫砻婵荚?,主要題型為簡答題、程序閱讀、程序填空、編程題。
本課程的考核總分為100分,其中課程目標1~3分占比為80%,共支撐三個畢業(yè)要求指標點。對通過本次課程考試(成績≥60分)的77名計算機大類及計科專業(yè)(重修)學生進行全部抽樣,計算課程目標1~3對畢業(yè)要求指標點達成度。
根據(jù)本專業(yè)畢業(yè)要求達成度計算方法,(畢業(yè)要求)達成度閾值為0.7,因此,課程目標達成度為:
(1)課程目標1達成度>(0.10.7 = 0.07),課程目標1為“達成”
(2)課程目標2達成度<(0.10.7 = 0.07),課程目標2為“未達成”
(3)課程目標3達成度>(0.10.7 = 0.07),課程目標3為“達成”。
課程最終成績反映了本班學生的學習情況,且與學生對自身能力的達成評價基本一致。另外,課程考核方法對能力培養(yǎng)的導向明顯,并據(jù)此對本課程進行相應的改進。
從工程教育認證實施結(jié)果來看,極大地調(diào)動了教師的教學熱情,將各個知識點與要達到的專業(yè)素養(yǎng)聯(lián)系起來,若能在各專業(yè)學院全面鋪開,將極大地拓展教師的視野。學生在學習過程中將理論和實踐結(jié)合在一起,并通過對各項指標及其關系的了解,對自己的學習起到極好的引導作用,完善了自己的職業(yè)規(guī)劃,大大地提高了學生學習的主動性,對提高人才培養(yǎng)能力和學生的綜合能力起到了良好的效果。