淺談提高學(xué)生程序設計能力的主要策略的創(chuàng )新分析論文
計算機課程是實(shí)踐性很強的課程,針對這一特點(diǎn),對計算機課程增加“課程設計”綜合實(shí)踐環(huán)節,采用“理論+實(shí)驗+設計”的教學(xué)模式,改變了傳統“重理論,輕實(shí)踐”的狀況,使課程實(shí)踐環(huán)節比以前得到大大的加強,有利于學(xué)生對知識的理解和程序設計能力的培養,尤其是“課程設計”這個(gè)實(shí)踐環(huán)節,能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣、拓寬學(xué)生的思路,有利于培養學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的綜合能力!罢n程設計”安排在課程結束后立即進(jìn)行,由任課教師完成。這種課程教學(xué)模式,不但要求教師注重理論知識的傳授,更應重視理論的實(shí)踐應用,使學(xué)生的實(shí)踐教學(xué)不再是一句空話(huà),學(xué)生的程序設計能力訓練得到有效的保證。
一、分層次培養學(xué)生的程序設計能力
程序設計能力培養是由多門(mén)課程即“課程群”和很多教師共同完成。培養學(xué)生程序設計能力,可分四個(gè)層次[1]:基本程序設計能力、模塊化程序設計能力、數據庫應用系統開(kāi)發(fā)能力以及多層分布式系統開(kāi)發(fā)能力。這個(gè)四個(gè)層次有一定的邏輯先后關(guān)系、相互聯(lián)系和相互促進(jìn)。在教學(xué)過(guò)程中,狠抓學(xué)生這四個(gè)層次程序設計能力的訓練培養。
二、基本程序設計能力的培養
基本程序設計能力是程序設計能力進(jìn)一步提高的基礎,也是后續許多計算機專(zhuān)業(yè)課程學(xué)習的基礎,由大學(xué)一年級第一門(mén)程序設計語(yǔ)言課程來(lái)完成,對于大多數學(xué)生來(lái)說(shuō),這是一個(gè)新的領(lǐng)域,因此必須高度重視。學(xué)生的基本程序設計能力表現為能比較熟練地運用一門(mén)高級程序設計語(yǔ)言提供的數據類(lèi)型、運算符、語(yǔ)句和函數和過(guò)程獨立地編寫(xiě)解決簡(jiǎn)單問(wèn)題的程序,在一定的程序設計集成環(huán)境下獨立地上機調試程序,掌握最基本的程序測試和調試的方法。為了有效培養學(xué)生基本程序設計基本能力,在教學(xué)過(guò)程中 從程序設計語(yǔ)言的選擇,教材的選用,到任課教師的安排,都必須進(jìn)行周密的考慮。
根據多年的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗,譚浩強編寫(xiě)的'《C語(yǔ)言程序設計》作為程序設計課程的啟蒙教育,是比較好的選擇;教學(xué)人員安排,要求至少具有三年教學(xué)工作經(jīng)驗、工作責任感強的老師擔任此課程的教學(xué)。
三、模塊化程序設計能力的培養
學(xué)生在學(xué)完第一門(mén)程序設計課程后,只掌握基本程序設計能力,能編寫(xiě)處理一些簡(jiǎn)單的問(wèn)題程序(代碼通常不超過(guò)20行)。對于復雜一點(diǎn)的問(wèn)題,還不能運行模塊化技術(shù)分解一個(gè)程序的功能進(jìn)行設計程序。模塊化程序設計能力培養主要由《C語(yǔ)言課程設計》完成,由《C語(yǔ)言程序設計》教師擔任,更利于學(xué)生能力培養。在《C語(yǔ)言課程設計》中,教師重點(diǎn)培養學(xué)生抽象思維能力,對程序要解決的復雜問(wèn)題按功能進(jìn)行分解成一個(gè)個(gè)具有獨立意義的子功能,用C語(yǔ)言函數分別實(shí)現各個(gè)子功能,并使每個(gè)函數包含程序代碼長(cháng)度符合學(xué)生容易理解的代碼長(cháng)度。
案例教學(xué)法是快速培養模塊化程序設計能力的有效教學(xué)方法。任課教師精心準備幾個(gè)典型的案例[3],并對這些案例進(jìn)行詳細分析、講解,讓學(xué)生運行程序和閱讀程序代碼,分析程序中各函數的功能和算法,分析各函數間的調用關(guān)系,使學(xué)生對程序的一般組成和結構有一個(gè)直觀(guān)的認識,然后讓學(xué)生模仿一個(gè)類(lèi)似的實(shí)例,編制一個(gè)程序實(shí)踐,使學(xué)生逐步適應和學(xué)會(huì )運用抽象思維方式,學(xué)會(huì )模塊化程序設計技術(shù),編寫(xiě)出有一定規模、具有一定實(shí)用性的程序的能力,從而掌握模塊化程序設計的基本思想。在后續課程學(xué)習中,如《數據結構》、《操作系統》,教師要對模塊化程序設計技術(shù)做進(jìn)一步加強、提高。
四、數據庫應用系統開(kāi)發(fā)能力的培養
信息管理系統應用非常廣泛,信息管理系統實(shí)際上就是數據庫應用系統,因此,數據庫應用系統開(kāi)發(fā)技術(shù)是計算機專(zhuān)業(yè)類(lèi)學(xué)生必須掌握的技術(shù)。數據庫應用系統開(kāi)發(fā)能力(單機環(huán)境)的培養主要是通過(guò)《數據庫原理》、可視化面向對象程序設計(如VB)等課程設計完成。
在實(shí)踐教學(xué)中,主要采取兩項措施保證這種能力的訓練。一是教師講解數據庫原理、面向對象程序設計(如VB、Delphi)課程時(shí),一定要仔細分析一個(gè)信息系統開(kāi)發(fā)案例,如“圖書(shū)管理系統”,“人才信息管理系統”,“學(xué)生信息管理系統”等等。這種生動(dòng)實(shí)用的案例學(xué)習,能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣和動(dòng)力,也很容易使學(xué)生理解掌握數據庫應用系統開(kāi)發(fā)的一般規律。二是通過(guò)隨后開(kāi)設的《數據庫課程設計》、《VB課程設計》、《Delphi課程設計》,要求學(xué)生自己用學(xué)到的知識,嚴格按照軟件工程的思想,開(kāi)發(fā)數據庫應用系統實(shí)例。這種反復的訓練,使學(xué)生數據庫應用系統開(kāi)發(fā)能力得到進(jìn)一步鞏固、完善。
五、多層分布式系統開(kāi)發(fā)能力的培養
隨著(zhù)Internet/Intranet網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展與廣泛應用,應用系統的規模不斷擴大,業(yè)務(wù)量的變化,用戶(hù)需求的進(jìn)一步提高,多層分布式應用系統開(kāi)發(fā)模式成為系統開(kāi)發(fā)的主流,掌握多層分布式系統開(kāi)發(fā)的基本過(guò)程、思想,也成為學(xué)生程序設計能力必不可少的教學(xué)內容。這種體系結構的軟件設計,要考慮兩個(gè)個(gè)方面的問(wèn)題,一個(gè)是業(yè)務(wù)邏輯層(也叫應用服務(wù)器)設計,是程序設計的一個(gè)重點(diǎn)難點(diǎn)。另一個(gè)是網(wǎng)絡(luò )環(huán)境下,軟件系統部署和運行在多臺計算機上,需要相互協(xié)調地工作,必須考慮網(wǎng)絡(luò )通信協(xié)議的使用,客戶(hù)端與服務(wù)器之間怎樣建立連接,以及怎樣實(shí)現數據的交流等因素。
這個(gè)層次通常在數據庫應用系統開(kāi)發(fā)能力培養和計算機網(wǎng)絡(luò )課程開(kāi)設后進(jìn)行。多層分布式系統開(kāi)發(fā)編程技術(shù)訓練,可以在第三個(gè)層次培養案例基礎上進(jìn)行,只需將系統的單機環(huán)境改為網(wǎng)絡(luò )環(huán)境,教師學(xué)生都只要把精力重點(diǎn)放“多層、分布式”技術(shù)上,既節約了時(shí)間,而且效果好。
六、加強實(shí)踐環(huán)節要求和管理
計算機課程光是“聽(tīng)老師講”和“自己看書(shū)”是絕對不夠的。在努力提高課堂教學(xué)的同時(shí),必須大力加強實(shí)踐環(huán)節的要求和管理!袄碚+實(shí)驗+設計”教學(xué)模式,表明實(shí)踐環(huán)節的重要性,但還得管理好實(shí)踐環(huán)節。對于課程的實(shí)驗環(huán)節主要從以下幾個(gè)方面加強落實(shí)管理。
一是抓好常規實(shí)驗。教師必須認真對待上機實(shí)驗課,要像理論課教學(xué)那樣,每次都要明確指明實(shí)驗的目的、要求,對上機實(shí)驗內容要精心安排,對學(xué)生上機實(shí)驗要嚴格監督。
二是抓好課程設計,即綜合實(shí)訓。為了快速、有效培養這方面的能力,通常由課程設計的指導教師,分析幾個(gè)代表行的案例,然后由教師布置一些事先想好的課程設計作業(yè),以小組為單位進(jìn)行課程設計。每一個(gè)小組要挑選一到兩個(gè)專(zhuān)業(yè)素質(zhì)較好的學(xué)生擔任正副組長(cháng),讓他們對本組項目全權負責,充分發(fā)揮優(yōu)秀學(xué)生在課程設計中的積極作用,既可以減輕指導教師的壓力,又有利于課程設計質(zhì)量的保證,發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng )造能力。課程設計落實(shí)得好,將使學(xué)生的知識運用能力和程序設計能力得到迅速成長(cháng),教學(xué)效果也顯著(zhù)。
為了保證學(xué)生認真對待實(shí)踐環(huán)節,防止學(xué)生復制或不做,比較好的辦法是要求每個(gè)學(xué)生提交實(shí)踐作業(yè),并進(jìn)行批閱,批閱的成績(jì),參與課程結束的期末成績(jì)評定,實(shí)踐表明,這種辦法效果非常好。
三是組織各種程序設計比賽,鼓勵學(xué)生自己積極編寫(xiě)程序代碼,對于程序代碼編寫(xiě)多又好多學(xué)生,給予表?yè)P和適當的物資獎勵,提倡在大學(xué)畢業(yè)前,編寫(xiě)10萬(wàn)行代碼。試想一個(gè)在校大學(xué)生,如果編寫(xiě)了近10萬(wàn)行的代碼,程序設計能力一定達到較高水平。
七、將科研項目與學(xué)生程序設計能力培養結合起來(lái)
教師要積極參加科研活動(dòng),通過(guò)科研項目活動(dòng)不斷提高科研水平、教學(xué)水平和實(shí)踐水平。在進(jìn)行科研過(guò)程中,可以將優(yōu)秀好學(xué)的學(xué)生吸收進(jìn)來(lái),共同完成科研項目的開(kāi)發(fā)。將科研與學(xué)生程序設計設計能力培養兩者結合起來(lái),不但提高了教師的實(shí)際項目開(kāi)發(fā)能力,也培養了學(xué)生的知識應用能力、解決實(shí)際問(wèn)題能力和程序設計能力。
八、結束語(yǔ)
程序設計能力是計算機專(zhuān)業(yè)學(xué)生的基本能力,同時(shí)又是最重要的能力,需要花大力氣培養。試想一個(gè)軟件開(kāi)發(fā)團隊,如果沒(méi)有幾個(gè)程序設計能力強的程序設計人員作堅強后盾,無(wú)論需求分析和設計方案做得多么好,最終可能只是空中樓閣。因此,培養學(xué)生程序設計能力值得去研究和探索。不斷改革教學(xué)手段,采取有效的措施,強化實(shí)踐教學(xué)力度,提高學(xué)生的自主學(xué)習能力和程序設計能力,培養出更多滿(mǎn)足時(shí)代需求的合格計算機應用人才,具有重要的現實(shí)意義和深遠歷史意義。
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