程序设计课程教学研究

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摘要：从C语言课程教学面临的困境入手，针对目前C语言程序设计课程的教学现状，提出了以算法设计能力、编程能力和自主学习能力培养为目标的课程教学方案。并对以三种能力培养为目标的教学方案实施效果进行分析，结果表明该方案具有一定的优越性。

关键词：C语言程序设计；算法设计；能力培养；课程设置

《C语言程序设计》课程的教学目标着重培养非计算机专业学生使用计算机分析和解决实际问题的意识与方法。笔者在多年的C语言课程实践教学活动中发现，该门课程的教学普遍以知识的传授为主，注重语言基本语法知识讲解，轻视学生编程能力的培养。这种教学现状导致很多学生只能考试，不能编程。这种教学现象的存在与课程的教学目标是完全相违的。为此本文提出了以算法设计能力、编程能力和自主学习能力培养为目标的课程教学方案。

1基于能力培养为目标的程序设计方案的实施

程序设计是为解决实际的某一问题而设计的一系列求解活动的描述，其实现的关键就是构建出解决问题的算法。基于能力培养为目标的程序设计教学方案的实施，要抛弃传统的复杂的语法细节，以突出算法设计和编程能力为主要目标，并注重计算思维能力的培养。

1．1课程教学内容设置

以能力培养为目标的教学，注重对学生分析实际问题、构建算法、编程能力的培养。具体教学内容安排如下：（1）详细讲解算法知识。算法是程序设计课程的灵魂，掌握常用算法知识对程序设计课程的学习可起到意想不到的效果。在程序设计基础课程的教学中应树立算法这一核心思想。首先通过自然语言的描述引入算法概念，强调结构化程序设计中顺序结构、选择结构和循环结构的重要地位。（2）略讲基础语法中的数据类型和数据的输入与输出方法。对于C语言基础语法中的数据类型涉及到的繁琐的数据存储相关知识省略不讲，简化对数据类型自动转换与强制转换的讨论。简化数据输入输出方法，省略复杂的输入输出格式。通过顺序结构程序设计训练，掌握最简单的程序设计方法。（3）课程基础语法知识的的核心集中在三大控制结构、函数和数组。通过对大量的实际常用问题的算法设计，逐步建立问题求解一般过程。并通过对一些常见的算法的实现，强化编程能力的训练，使学生理解和掌握模块化的程序设计方法。

1．2多元化教学方法的使用

基于能力培养为目标的程序设计课程教学，授课过程中应采用多元化的教学方法，如案例教学法、任务驱动教学、互动式教学等。在理论课的教学中重点尝试使用了四段式互动式教学方法，该方法的实施由四个阶段组成：模仿编程、读程序、改写程序和独立编写。模仿编程适用于程序设计的初学阶段，采用类似书法学习中描红的方法，只需要按照授课老师给的一些程序例题进行模仿编程。读程序阶段需要授课教师事先准备好大量的程序例题，让学生逐行阅读，并逐行添加注释。改写程序阶段就是将一个已经阅读过的程序实例用不同方式进行实现。通过前面三个阶段的反复训练，学生已经掌握了C语言基本语法知识，最后就是让学生独立分析问题编写程序的训练。与传统教学方法相比，互动式教学方法有利于提高学生学习C语言程序设计的积极性，提高了程序设计课程学习的效率，可有效使学生从被动学习转换为主动学习。

1．3课程实验环节设置

改变C语言程序设计实验课中传统的“课前预习———课堂实验———撰写实验报告”的三段串行模式，重视程序调试环节。以能力培养为目标的程序设计课程教学，应注重程序调试方法和调试能力培养，要教会学生进行单步执行、观察数据变化、断点设置等。在实验课开设的初期，当遇到有学生请求教师进行排错，授课教师要抓住机会，讲解程序调试和查错的方法，以使学生在实验课的前期就能够掌握程序调试的方法。在实验课的教学过程中以培养学生能力为目标，使用了“结对编程”这一创新的教学模式。结对编程是指两名同学肩并肩地坐在同一台电脑前合作完成同一个程序设计。通过研究发现，采用独立编程的学生在实验过程中遇到语法错误、逻辑错误总是习惯请教老师。然而采用结对编程的同学，在整个实验期间则忙于广泛与其他同学交流和讨论，遇到问题时相互帮助，利用他们所学的知识积极解决问题。结对编程能够提高程序设计质量、减少程序代码的错误、提高编程技巧、增强团队之间的相互沟通、使每个参与者都能受益。

2实验教学效果分析

在实施以能力培养为目标的程序设计教学方案之前，武汉生物工程学院开设的C语言课程，大多数学生的编程能力和算法设计能力较低，学生学习该门课程的积极性不高，课程的教学质量偏低。通过改革方案的实施，在2012年秋季开始采用了以能力培养为目标的程序设计课程教学方案进行课程教学的开展，考试方式采用编程题占60％的试卷统一进行测试，近3年课程考试编程能力的结果分析见表1。从表1的数据分析可以看出，通过实施了以能力培养为目标的程序设计教学，授课教师认清了语言知识与编程能力之间的联系。在课程教学中有意识的突出对学生编程能力的培养，弱化了一些语言语法知识的讲解。这种教学方式不仅有效的提高了学生课程的学习兴趣，降低了课堂的流失率，还有效的提高了学生的算法构建、程序调试和编程能力的提高，考核效果较好。

3总结

以能力培养为目标的课程教学方案的使用，有效的改善了传统C语言教学偏重语言语法知识，忽视编程能力培养的教学误区。以能力为目标的程序设计课程教学，重在学生编程能力的培养。在保证能够描述算法的前提下简化语言的语法知识，改进教学方法、改革课程考核方法，总体提高了学生学习C语言程序设计课程的兴趣，取得了较好的教学效果。

参考文献

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2王孝平，董秀成，谢维成．电器信息类专业高级程序设计教学内容和方法的探索与实践［J］．武汉大学学报（理学版），2012（S2）

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4詹英，王黎征．结对编程在程序设计课程实践教学中的应用［J］．南阳理工学院学报，2009（3）

5魏妮妮，宋翌．结对编程在程序设计基础课程实验教学中的研究与实践［J］．实验技术与管理，2013（12）

作者：魏妮妮 单位：武汉生物工程学院