基于非指導(dǎo)性教學(xué)法的程序設(shè)計課程教學(xué)方法研究

周 頔， 盛歆漪， 王 駿

（江南大學(xué) 數(shù)字媒體學(xué)院，江蘇 無錫 214122）

隨著社會知識結(jié)構(gòu)與內(nèi)容的更新速度越來越快，保持自身良好社會綜合競爭力的唯一方法就是不斷順應(yīng)需求、更新自己的知識儲備。這一點，對從事電子信息科技類工作的人員來說顯得尤為重要。因為正如摩爾定律所說，信息科技領(lǐng)域的知識每隔一段時間基本就會進行一次徹底的更新。順應(yīng)這種市場的要求，現(xiàn)代本科教育中越來越強調(diào)自我學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。在現(xiàn)在的大學(xué)教育過程中，與其說目的是教會學(xué)生某些具體的專業(yè)技能，不如說更核心的目的是幫助學(xué)生建立起正確的本專業(yè)思維方式，并培養(yǎng)出學(xué)生把握本專業(yè)信息、不斷更新自身知識的能力。在這種大環(huán)境下，非指導(dǎo)性教學(xué)方式在教學(xué)過程中就顯示出越來越重要的用處。

非指導(dǎo)性教學(xué)，是由人本主義代表人物羅杰斯所提出的“以教師和學(xué)生構(gòu)成平等對話關(guān)系”為核心的一種重要教學(xué)方法。在這種教學(xué)方法中，教師被要求采取友好、真誠、開放的態(tài)度來對待學(xué)生。而學(xué)生則具有充分的思考自主權(quán)和行動選擇權(quán)，在教師的幫助下建立起良好的自制力，明確自己的興趣點，最終培養(yǎng)出自我探索的能力［1－2］。這種方式在以強調(diào)實際動手能力著稱的大學(xué)計算機及其相關(guān)專業(yè)的教學(xué)中顯得尤為重要。

對于大學(xué)計算機及其相關(guān)專業(yè)來說，包括C、C＋＋、Java、JavaScript、C＃等在內(nèi)的程序設(shè)計類課程等始終是教學(xué)中的一塊重要內(nèi)容，這些課程為大學(xué)計算機專業(yè)及相關(guān)專業(yè)的課程的展開打下了扎實的知識基礎(chǔ)。從課程內(nèi)容上講，這類課程涉及復(fù)雜的語法知識，加之知識點瑣碎，概念抽象，所以從某個方面上講，這類課程具有文科類語言課程的特點（如需要花費較多的精力來講授語法規(guī)則）。另一方面，這類課程注重學(xué)生的邏輯思維能力和動手編程能力，在教學(xué)過程中要求學(xué)生樂于動腦，勤于動手，具有典型的工科類課程的特點。目前從國內(nèi)外同類課程的教學(xué)現(xiàn)狀來看，現(xiàn)有的大多數(shù)教學(xué)方法多強調(diào)教師在課堂上對知識點的講授，沒有重視發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，更沒有強調(diào)學(xué)生的自我學(xué)習(xí)過程。因此給教師的教學(xué)實踐提出了難題。

為了能夠在高校的程序設(shè)計課程中更好地推廣非指導(dǎo)性教學(xué)方法，筆者在實際教學(xué)工作中進行了嘗試。我們認(rèn)為，為了在這類課程中更好的使用非指導(dǎo)性教學(xué)方法以取得更好的教學(xué)效果，需要特別注意兩個方面。一是要求授課教師對程序設(shè)計教學(xué)的內(nèi)容和重要性有著更加透徹的理解，二是很好的掌握非指導(dǎo)性教學(xué)方法在程序設(shè)計課程中的應(yīng)用方式［3－4］。

1 教師對編程語言教學(xué)的理解

程序設(shè)計的最終目的是要讓計算機來解決實際問題，而解決問題的關(guān)鍵則取決于兩個方面：采用何種方法步驟來解決問題，以及采用何種媒介（語言）讓計算機知曉用戶的意圖并按設(shè)定的方法最終解決問題。前者指算法，后者指的就是各種編程語言。簡單來說，程序設(shè)計語言就是人與計算機之間溝通的工具，而且這種工具的使用必須符合一定的規(guī)則，也就是各種程序設(shè)計語言中的語法結(jié)構(gòu)和語法規(guī)則等。因此，對于程序設(shè)計的教學(xué)，可以理解為是一個將“人類思維”方式轉(zhuǎn)變成清晰的、直接的、簡潔的“機器思維”方式的過程。

目前國內(nèi)許多高校在程序設(shè)計課程的教學(xué)中，都將主要精力放在某種具體語言的語法細(xì)節(jié)介紹上。這種教學(xué)方式在一定程度上脫離實際應(yīng)用的需求，而且很容易造成學(xué)生對編程的興趣缺失。筆者在教學(xué)實踐中也發(fā)現(xiàn)了這一問題。有很多學(xué)生在學(xué)習(xí)初期對課程有著較為深厚的興趣，他們也愿意向教師提出各種各樣的問題。但是隨著課程教學(xué)的深入和課程知識點難度的提高，他們的原先所具有的學(xué)習(xí)興趣慢慢消失了。究其原因，我們認(rèn)為，對于編程語言的學(xué)習(xí)，其側(cè)重點不應(yīng)該放在具體的語法細(xì)節(jié)上，而應(yīng)該放在正確編程思想的建立上。因為學(xué)生未來學(xué)習(xí)工作過程中可能遇到的程序設(shè)計語言的種類和數(shù)量是無法預(yù)計到的，而不同的編程語言在語法細(xì)節(jié)上多多少少存在各種差異，唯一沒有差異的就是隱藏在各種程序設(shè)計語言背后的編程思想。也就是程序中的數(shù)據(jù)必須以不同類型長度進行存儲（數(shù)據(jù)類型）、現(xiàn)實中的任何問題都可以抽象為三種邏輯結(jié)構(gòu)（選擇，循環(huán)，直到）、為了問題的解決可將大問題拆分成若干小問題（函數(shù)）等等這些在任何程序設(shè)計語言中都通用的思維方式［5－6］。因此，程序設(shè)計的教學(xué)，首先就要引導(dǎo)學(xué)生正確理解與體會到以下的編程思想并且建立必要的編程技能：

（1）分而治之的理念：為了清晰描述現(xiàn)實生活中的問題尤其是大而復(fù)雜的問題時，往往需要通過將大問題切分成小問題的方式來解決。如何將一個完整的大問題分割成若干個既獨立又可以互通信息的小問題，是為了提高程序的編寫效率與正確率的必要手段。實際上，分而治之的理念再往下延伸就是組件化與模塊化。即，通過編程課程的教學(xué)，要讓學(xué)生養(yǎng)成清晰的編程習(xí)慣，要將各個功能相對獨立的代碼分開編寫，而不能所有功能代碼都混到一起，降低代碼的可讀性和復(fù)用率。而且從這個理念出發(fā)，還要學(xué)會用“搭積木”的方法來解決實際問題，即在自己的程序中調(diào)用現(xiàn)有的功能模塊，站在前人的基礎(chǔ)上提高問題解決的效率和正確率。

（2）三種邏輯結(jié)構(gòu)解決任何問題的理念：程序設(shè)計語言中，順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)是三種基本的邏輯結(jié)構(gòu)。雖然現(xiàn)實生活中的很多問題看上去千頭萬緒而且曲折復(fù)雜，但是這些復(fù)雜的流程都可以通過程序設(shè)計語言中的這三種基本邏輯結(jié)構(gòu)的合理組合來表達出來。普通人群在解決這些問題時的思維方式往往帶有一定的模糊性，并且缺乏嚴(yán)格的條理性。而編程課程則需要教會學(xué)生將模糊的“人類思維”轉(zhuǎn)變成條理清晰結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹皺C器思維”流程，從而將千頭萬緒的實際問題用這三種邏輯結(jié)構(gòu)的組合抽象并描述出來。

（3）調(diào)試代碼的能力：代碼調(diào)試是程序設(shè)計中的一個重要環(huán)節(jié)，也是被一些程序設(shè)計初學(xué)者忽略的地方。在編程課程中，除了培養(yǎng)學(xué)生撰寫可讀性強、擴充性好、易于復(fù)用的優(yōu)質(zhì)代碼的編程習(xí)慣以外，還有一個重要的任務(wù)就是培養(yǎng)查找程序中的錯誤、修改錯誤的調(diào)試能力。在以往的教學(xué)中經(jīng)?？梢园l(fā)現(xiàn)學(xué)生面對程序錯誤束手無措，只會叫老師幫忙解決的現(xiàn)象。而對于一個合格的編程人員來說，修改程序中的語法錯誤、查找程序中的邏輯錯誤，都是必備的能力素質(zhì)。因此引導(dǎo)學(xué)生自己調(diào)試程序也是編程課程中的一個重要環(huán)節(jié)。

（4）查找資料、甄別資料的能力：程序設(shè)計語言的發(fā)展具有速度快、種類多、更新迅速的特點，因此在學(xué)習(xí)編程的過程中不能閉門造車。尤其是在教學(xué)過程中建立了模塊化程序設(shè)計的理念之后，需要具有查找并借鑒前人優(yōu)秀資料及代碼的能力。另外，除了知道去哪兒查資料、怎么查資料，還需要培養(yǎng)學(xué)生鑒別資料的能力。即在眾多良莠不齊的文獻中，能迅速找到自己所需要的高質(zhì)量的資料。這些基本技能的培養(yǎng)不僅助于學(xué)生綜合素質(zhì)的提高，而且也是學(xué)生以后進入職場的必備。

2 非指導(dǎo)性教學(xué)方法在程序設(shè)計課程中的應(yīng)用方式

非指導(dǎo)性教學(xué)具有一些基本的特征和原則：（1）極大的依賴于個體的自身成長，需要通過自身的努力，克服各種障礙。不以直接教授為主要手段，而應(yīng)該通過某些方法使學(xué)生的學(xué)習(xí)得以容易地開展。比如誘導(dǎo)學(xué)生獨立思考、澄清問題、幫助總結(jié)討論后的結(jié)論等。但整個過程中應(yīng)該讓學(xué)生處于主要位置，教師只起到輔助作用。（2）學(xué)生是以維持自己的構(gòu)造或是強化自己的構(gòu)造心理來學(xué)習(xí)的，因此要注意在真誠、理解、接受的氣氛中用“同化”來影響學(xué)習(xí)的過程。（3）教師不應(yīng)該主要教學(xué)生怎樣學(xué)，而應(yīng)該提供學(xué)習(xí)的資源和手段，創(chuàng)造學(xué)習(xí)的氣氛，然后由學(xué)生自己決定怎樣學(xué)。也就是說，在非指導(dǎo)性教學(xué)方法中，教師并不是指導(dǎo)者，而是顧問。

落實到程序設(shè)計課程中，非指導(dǎo)性的教學(xué)方式就可具體化為以下幾種方式：

（1）開放性的命題。用編程手段解決某一個具體工程問題，一般來說，其方法本身就是不唯一的。也就是說，同樣是解決這一個問題，不同的人寫出的程序都不會完全相同。因此，教師在編程課程中應(yīng)該多使用這些處理方案不唯一，也就是“開放性”的命題來讓學(xué)生解決，鼓勵學(xué)生百花齊放，采用不同的方案。

（2）以團隊為單位解決問題。除了前期的一些基礎(chǔ)簡單問題，到了程序設(shè)計課程的后期，應(yīng)該特別強調(diào)團隊合作解決問題的方式。這首先是因為當(dāng)學(xué)生進入社會后會發(fā)現(xiàn)幾乎所有的軟件的開發(fā)工作都不可能是由某一個人獨立完成的，而是由一個團隊來進行的，所以極有必要在校期間就培養(yǎng)學(xué)生如何進行團隊合作、了解團隊不同分工之間的溝通方式等。其次，以團隊為單位解決問題也有利于創(chuàng)造互相學(xué)習(xí)的氛圍，激勵學(xué)生的自主與互助，符合非指導(dǎo)性教學(xué)方式的原則與初衷。

（3）比較式的評價。當(dāng)學(xué)生就開放性的命題提出各種不同的編程解決方案后，教師應(yīng)該組織引導(dǎo)學(xué)生通過對比來認(rèn)識各種編程方法和解決方案的優(yōu)劣，而不能簡單地以“對”和“不對”來進行評價。對于程序來說，效率高、復(fù)用率高、移植性好、擴展性好等等特點往往是不能兼得的，而且不同的應(yīng)用場合對這些程序特點的側(cè)重需求往往也是不同的。因此可以將學(xué)生寫出的這些程序進行一定范圍內(nèi)的比較，引導(dǎo)他們認(rèn)識哪種應(yīng)用場合應(yīng)該采取哪種解決方案。而且在對比和評價的過程中，應(yīng)該讓學(xué)生不受束縛、毫無顧忌地發(fā)表觀點進行討論，就算討論沒有結(jié)論也不重要，因為探索的過程本身就已經(jīng)讓學(xué)生進行了創(chuàng)造性的學(xué)習(xí)和研究。

3 結(jié)束語

本文從實際教學(xué)的經(jīng)驗出發(fā)，針對目前國內(nèi)在程序設(shè)計課程中存在一些問題，在教師自身對程序設(shè)計教學(xué)的理解以及非指導(dǎo)性教學(xué)方法在程序設(shè)計課程中的應(yīng)用方式這兩方面，對如何在程序設(shè)計類課程中引入非指導(dǎo)性教學(xué)法進行的闡述和探討。本文工作對實際教學(xué)及相關(guān)方面的理論研究均有重要的參考價值。

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