專業(yè)綜合改革下計算機基礎(chǔ)編程漸進式教學(xué)模式研究

胡茂勝　葉亞琴　左澤均　陳波

【摘要】軟件工程專業(yè)的計算機基礎(chǔ)編程教學(xué)應(yīng)順應(yīng)專業(yè)綜合改革的大環(huán)境，走具有特色的教學(xué)之路。作者提出結(jié)合地學(xué)領(lǐng)域的優(yōu)勢，形成“培養(yǎng)地學(xué)信息化人才”的教學(xué)特色。并以技能錘煉為基礎(chǔ)，以能力培養(yǎng)為核心，探索“目標引導(dǎo)、漸進互動”的啟發(fā)式教學(xué)運行機制，達到基礎(chǔ)、系統(tǒng)、編程能力“三位一體”的教學(xué)目標。研究成果可在本科生、?？粕嬎銠C教學(xué)中使用，尤其適合地學(xué)相關(guān)專業(yè)學(xué)生。并可為新的計算機基礎(chǔ)編程課的改革提供參考價值，推動計算機教學(xué)的建設(shè)和改革。

【關(guān)鍵詞】專業(yè)綜合改革 計算機編程基礎(chǔ) “漸進式”教學(xué)

【基金項目】中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）教學(xué)研究項目（2013B17）。

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2014）08-0232-02

軟件開發(fā)離不開特定的領(lǐng)域，卓越工程師計劃和專業(yè)綜合改革的目標之一就是面向工業(yè)界，培養(yǎng)創(chuàng)新能力強、適應(yīng)經(jīng)濟社會發(fā)展需要的高質(zhì)量工程技術(shù)人才。我校在培養(yǎng)軟件工程人才過程中著重培養(yǎng)具有較強的地理信息系統(tǒng)（GIS）背景和軟件開發(fā)能力，以發(fā)揮我校的地學(xué)優(yōu)勢和GIS學(xué)科特色。但在人才培養(yǎng)過程中，計算機相關(guān)課程的講授和實踐仍然沿用計算機通識教育的教材和實習(xí)指南，不利于針對性的培養(yǎng)學(xué)生的軟件開發(fā)能力。這就直接造成軟件工程專業(yè)相關(guān)編程課程與GIS脫節(jié)；實踐內(nèi)容與社會需求脫節(jié)。在各門課程安排的實踐以及綜合實習(xí)的實踐中，實習(xí)課題大多跟隨學(xué)術(shù)熱點或者指導(dǎo)老師的興趣點，與GIS應(yīng)用的社會需求脫節(jié)，既不利于學(xué)生掌握GIS軟件開發(fā)方法，也不利于學(xué)生找工作。因此，順應(yīng)專業(yè)綜合改革的計算機基礎(chǔ)編程課程教學(xué)改革勢在必行。

1.計算機基礎(chǔ)編程教學(xué)現(xiàn)狀

國外對于該類課程的教學(xué)注重在熟練掌握高級編程語言的基礎(chǔ)上如何運用面向?qū)ο蟮乃枷虢鉀Q實際問題。近幾十年來，教學(xué)方法的改革層出不窮，其中包括布魯納的“發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)法”，贊科夫的實驗教學(xué)新體系，蘭木達的“探究研究法”等，主旨都是通過適當(dāng)?shù)姆椒ㄕ{(diào)動學(xué)生的主體意識從而自主學(xué)習(xí)。

國內(nèi)方面，清華大學(xué)對于該課程的教學(xué)理念就是以實際問題驅(qū)動的方式，把重點放在解題思路上，強調(diào)在開始大學(xué)學(xué)習(xí)時就要努力鍛煉去掌握解決實際問題的程序設(shè)計思想和養(yǎng)成良好的程序設(shè)計習(xí)慣。西安交通大學(xué)從教學(xué)工具上作為切入點進行改革，采用的是“精講多練，教考分離，機試為主”的教學(xué)模式。成都理工大學(xué)采用教師掛牌上課、學(xué)生網(wǎng)絡(luò)評分的方式增加學(xué)生積極性。

由此可見，國內(nèi)外高校在處理計算機基礎(chǔ)編程教學(xué)問題上，都注重結(jié)合專業(yè)教學(xué)需求和特點，積極推進新教學(xué)體系的建立，以期適應(yīng)于新時期的學(xué)科發(fā)展。我校要想深化教學(xué)改革，突顯改革效果，走具有專業(yè)特色的教學(xué)之路是較為理想的選擇。依照這個思路可確定以下三個改革目標。

2.教學(xué)改革目標

（1）增強基礎(chǔ)編程教學(xué)方法的層次性、開放性

通過漸進式教學(xué)，豐富化基礎(chǔ)編程教學(xué)的層次性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力，促使學(xué)生自主學(xué)習(xí)；培養(yǎng)學(xué)生對計算機語言學(xué)習(xí)循序漸進、由淺入深及自我學(xué)習(xí)的能力；培養(yǎng)學(xué)生獲取、處理和整合信息的能力；為學(xué)生的計算機應(yīng)用能力及綜合素質(zhì)的提高打好基礎(chǔ)。

另外，基礎(chǔ)編程教學(xué)方法還應(yīng)加強課內(nèi)外結(jié)合，即根據(jù)課堂教學(xué)的開放性要求，教學(xué)方法不應(yīng)局限于課堂內(nèi)，應(yīng)延伸到課外，關(guān)注學(xué)生的課外學(xué)習(xí)，教師在課堂上應(yīng)注意引導(dǎo)學(xué)生把課內(nèi)學(xué)習(xí)延伸到課外，使學(xué)生帶著問題學(xué)習(xí)，又帶著新問題走出課堂，把學(xué)生引向自我獲取知識和創(chuàng)新能力的實踐中去。讓學(xué)生通過查閱文獻資料，調(diào)查研究，分析、處理信息，撰寫報告、文獻綜述等多種途徑，課內(nèi)外結(jié)合，全面培養(yǎng)和提高自身素質(zhì)。

（2）提升教學(xué)的地學(xué)特色性和系統(tǒng)性

將我校具有的地學(xué)優(yōu)勢和省級特色學(xué)科GIS專業(yè)相結(jié)合，依托于“地學(xué)軟件開發(fā)與應(yīng)用教學(xué)團隊”，創(chuàng)建基礎(chǔ)編程課程的特色實踐教程，以滿足國家戰(zhàn)略和社會需要。通過設(shè)立同一開發(fā)目標，項目凸顯教學(xué)的系統(tǒng)性，改善基礎(chǔ)編程課程的教學(xué)效果，增強學(xué)生的軟件開發(fā)能力。

（3）建立暢通的師生交流渠道

大學(xué)教學(xué)要體現(xiàn)師生的互動性，長期以來，傳統(tǒng)教學(xué)過于強調(diào)教師的教，忽視學(xué)生的學(xué)，教學(xué)以教師、教材、課堂為中心，使學(xué)生處于被動狀態(tài)。項目通過建立暢通的師生交流渠道，增強教學(xué)的自適應(yīng)校正效果。

3.課程教學(xué)與人才培養(yǎng)

在這三大改革目標的指導(dǎo)下，我在實際教學(xué)中總結(jié)出了若干的具體措施。

（1）結(jié)合專業(yè)綜合改革特點進行基礎(chǔ)編程的教學(xué)方法改革

目前國內(nèi)、外對計算機編程基礎(chǔ)課出現(xiàn)很多教學(xué)方法，但大多都是在探索階段，缺少相對成熟的教學(xué)方法。前期作者對漸進式教學(xué)方法進行了研究，在此基礎(chǔ)上，還需要對計算機編程基礎(chǔ)課的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法進行更加全面、深入的探究，優(yōu)化教學(xué)方法。并結(jié)合專業(yè)綜合改革的人才目標，建立實際項目驅(qū)動、實踐為主的教學(xué)方法。

分階段、分形式設(shè)計教學(xué)過程。建立“目標引導(dǎo)、漸進互動”的啟發(fā)式教學(xué)運行機制，建立符合學(xué)習(xí)規(guī)律的漸進式教學(xué)體系，達到基礎(chǔ)、系統(tǒng)、編程能力“三位一體”的教學(xué)目標。引導(dǎo)和鼓勵學(xué)生自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新，培養(yǎng)出對軟件編程具有感性認知和具備扎實的基礎(chǔ)編程能力的軟件人才。教學(xué)思想示意圖如圖1所示。

同時引入PBL（基于問題教學(xué)法）、討論法、研究法等多種教學(xué)方法和手段，豐富化教師授課形式，增加問題設(shè)計、答疑解惑和方向引導(dǎo)，提高課堂的趣味性。

通過這一舉措可提高計算機編程基礎(chǔ)課的授課質(zhì)量，為計算機專業(yè)本科生的專業(yè)學(xué)習(xí)打好良好基礎(chǔ)。

（2）建立以GIS知識及其應(yīng)用為主線的階梯式課程實踐題庫

建立一套貼近實際問題的階梯式實踐教學(xué)題庫有利于解決學(xué)生的軟件開發(fā)能力參差不齊、與社會需求存在較大差距等問題，實現(xiàn)專業(yè)的人才培養(yǎng)目標。該體系以掌握GIS概念和GIS軟件開發(fā)方法為主線，將GIS軟件設(shè)計與實現(xiàn)的知識點和技能要素融入各門課程，在一系列由淺入深自然有序的實踐中訓(xùn)練學(xué)生的軟件開發(fā)能力。這樣既符合學(xué)習(xí)規(guī)律又有助于學(xué)生樹立明確的學(xué)習(xí)目標。

實踐題集可作為地學(xué)相關(guān)專業(yè)學(xué)生的計算機編程基礎(chǔ)課實習(xí)教材；實習(xí)問題集可作為計算機大類課程的輔助教材，幫助學(xué)生提高實踐動手能力。

（3）學(xué)生信息反饋形式研究

學(xué)生是評價上述成果好壞的最佳來源。課上要采納“反轉(zhuǎn)教學(xué)”的思想，讓學(xué)生參與講授，多展開小組討論；課后也要通過英特網(wǎng)、微信等現(xiàn)代化的交流工具多和學(xué)生交流；對于課堂考核也可以采用一對一的口試和機試。這樣通過學(xué)生的信息反饋，可達到教學(xué)內(nèi)容的自適應(yīng)性調(diào)整。

4.結(jié)束語

計算機基礎(chǔ)編程課程是軟件工程專業(yè)的核心課程之一，具有很強的引導(dǎo)性和實踐性。在專業(yè)綜合改革的大形勢下，我們首先探索“目標引導(dǎo)、漸進互動”的啟發(fā)式教學(xué)運行機制，建立符合學(xué)習(xí)規(guī)律的漸進式教學(xué)體系，以達到基礎(chǔ)、系統(tǒng)、編程能力“三位一體”的教學(xué)目標；其次，還需要建立教學(xué)案例主線，以面帶點系統(tǒng)講授基礎(chǔ)編程課程，增強課程教授的系統(tǒng)性，消除學(xué)生的“知識孤島”，提升軟件工程專業(yè)的基礎(chǔ)編程課程的教學(xué)質(zhì)量；再者，增強師生的交互，提高課程的生動性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。同時也要引導(dǎo)學(xué)生轉(zhuǎn)變角色，積極反映問題，通過樹立軟件開發(fā)的自信，提升學(xué)習(xí)興趣，實現(xiàn)自身自由的發(fā)展。

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