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新升本科院校C语言程序设计课程质量保障措施与手段研究

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摘 要:新升本院校由于其特殊性,在一定时期内教学质量得不到有效的保障。本文分析了新升本科院校C语言程序设计课程的特点并提出了保障课程质量的措施与手段

关键词:新升本科院校;C语言程序设计;课程质量保障

新升本科院校的前身多为专科学校,其在教学管理、师资、教学质量保障各方面存在一系列的问题。为了保障教学质量,培养学历和能力兼备、知识和素质齐飞的高素质人才,建立健全、科学、有效的教学质量保障体系迫在眉睫。

C语言程序设计是计算机专业的专业基础课,在计算机教学中举足轻重, C语言程序设计课程被很多学校作为计算机专业的入门课程。该课程具有很强的理论性和实践性,课程的教学目标是使学生学会程序基本的逻辑表达,培养分析问题、解决问题的能力,使学生养成良好的编程习惯,为后续专业课程的学习奠定坚实的基础。

为了达到人才培养方案制定的教学目标,落实教学内容,课程组教师长期进行教学手段、教学方法的改革和信息化建设以保证教学质量,提高教学效率。主要在以下几个方面进行了努力:

1 教学方法的改进

为了实现教学目标,学生不仅需要掌握编程语言的语法知识、编程技巧和算法,更要掌握程序设计的思想方法,培养分析问题解决问题的能力和探索创新的精神。在教学方法上主要进行了以下改革:

1.1 强化实践锻炼,注重能力培养

在教学过程中,以实用性、熟练性为基本要求,注重学生分析问题、解决问题能力的培养,强调程序设计的实践。学生多加练习,才能真正掌握语法知识,理解和掌握程序设计的思想和方法,进而能够利用计算机解决实际问题。主要采用基本练习和综合练习相结合的方式展开。具体如下:

1)通过大量作业反复地练习,使学生熟练掌握基本的语法知识,具备编程基础;然后通过完成一些难度较大的作业,将语法知识和程序设计的内容结合起来,加深对内容的全面理解和掌握,培养语言的应用能力,提高编程水平。

2)实施项目教学,提高学生综合应用能力。采用综合练习,让学生真正掌握程序设计的思想和方法。整个过程以学生独立完成为主,教师只提供必要的辅导。这种方式不但可以培养学生问题求解能力和综合运用的能力,还能够培养学生的自主学习能力和探索创新的精神。

1.2 目标分层次递近

C语言的语法相对容易掌握,但算法难以把握,同一个问题可以有多种算法,其优劣差别很大。编程能力的培养是一个循序渐进逐步提高的过程。因此,把培养的过程分为五个层次:

第一层次:分析问题,描述算法。先让学生掌握解决问题的思想方法。

第二层次:了解程序整体结构。以一个完整的程序为例,介绍程序的组成结构。学生看到一个程序要能够识别出程序的各个组成部分,比如预编译命令、函数定义部分、变量函数的声明部分、语句块等。

第三层次:认识每条语句。让学生认识程序中的每个符号,比如标识符、关键字和数据结构等。

第四层次:理解语义。讲解每条语句的语法功能。让学生通过阅读分析程序的执行结果。

第五层次:编写程序。让学生自己编写程序,先编写比较简单的,难度逐步增大。

本课程是专业基础课,教学过程中遵循“以入门为主,以多数同学掌握为目标”,从最基本的开始,循序渐进,最终达到教学目标。程序设计能力因人而异,培养时间也较长,需要课后主动再学习,不能单纯依赖课堂。

1.3 实施启发式教学

为培养学生自主学习能力和创新能力,教学过程中遵循启发式教学原则,采用多种教学方式和手段激发学生的学习欲望,使其积极投入到学习活动中,积极思考,能够发现问题,提出问题,并学会解决问题。例如,在讲解程序设计时,首先引导学生分析问题,找出解决问题的方法,然后再写出其算法,最后编写出完整的程序,在这个过程中,每一步都是与学生一起讨论的,让学生在启发下思考问题,在思考中解决问题,逐步掌握分析问题、解决问题的方法。

1.4 激励个性化学习

由于学生存在个性化差异,因此,在教学内容的实施上,考虑多样性和灵活性,让学生有选择的余地。例如,在实践教学中,每项实验都包括必作题和选作题两部分,鼓励学生根据自己水平和兴趣,自由选取其中的模块,选择适当的数量和难度,自主安排学习进度,使自己得到充分的发展和提高。鼓励学生参加计算机等级考试和各类计算机大赛,挑战自我,实现自我。

1.5 采用丰富多样的教学方法

单一的教学方法不能适应教学过程的复杂性,无法取得好的教学效果。老师针对不同的教学内容要选择适宜的教法,才能体现教材与教法的结合。例如对程序设计的基础知识,以讲授法为主,自学讨论法为辅;对程序设计的三种基本结构和函数,则选用引导分析、提问、实例演示、实际操作等方法;对数组、指针、结构体、文件类型等难度较大的内容,则选用启发式、归纳法和实验等方法,通过老师的操作演示,学生理解总结出知识点,并在计算机上进行实践验证。

1.5.1 固定框架法

目的是让学生掌握分析问题的方法。入门阶段都以“输入,处理,输出”三个顺序步骤分析和实现编程,对任何一个问题,教师都从这三个方面入手,往往从“输出”倒过来分析,在讲解用C语言如何实现这三个步骤。要求学生做习题也如法炮制。在讲解例题时,分析是重点,分别对输入、处理、输出三块分析,并给出如何用语言表达。由分析给出算法,再由算法写出程序。要求学生遇到问题都从这三个方面分析,每一步都落实到“在C语言中如何实现”, 这样做不至于初学者无从下手。如果遇到还没有涉及的语法点,鼓励学生查找资料学习,形成分析问题的框架,这样即使没有完全实现,也能写出基本的算法来,消除了初学者的畏难情绪,这对本课程的入门有很大好处,特别是对少数民族地区基础差的学生更有帮助。

1.5.2 案例驱动法

案例驱动法的目的是提高学生的学习兴趣,主要强调任务是有应用背景的,学生的学习目的就更明确。通过典型程序,按照提出问题—分析问题—引入新知识解决问题—总结提高的思路教学,过程中能够调动学生学习的积极性,能够主动参与,而且通过问题的不断扩展,能有效开阔学生的思维,使得学生在课堂上真正地成为主体,变被动为主动。

1.5.3 任务驱动教学法

任务驱动法主要运用在实验教学中,对综合设计性实验,给学生一些基本目标,让学生通过讨论、查找资料等手段主动运用所学知识解决问题。这样,不但使大部分学生完成了学习要求,建立起学习的兴趣,又可以使少数程度较高的学生充分发挥潜能,给出个性化的设计,培养了学生的创造性。这种教学方法给学生提供了较大的发挥空间,进一步培养学生的创造性和自主学习能力。

1.5.4 探索式学习

目的是培养学生的研究能力、自主学习能力和探索精神。在C语言程序设计教学中,寻找一些有趣且具有实际应用背景的问题,引导学生运用C语言表达自己求解问题的想法,帮助学生树立“算法”的思想[1]。引导学生在解决问题的过程中学习程序设计与算法分析所必须的知识,借助其他人的帮助,利用必要的学习材料,通过意义建构的方式获得知识[2-3]。

2 教学手段的改革

2.1 制作多媒体课件

课题组老师根据教学大纲要求和教材内容,制作了C语言程序设计课程的多媒体课件。课堂上,根据内容需要在多媒体教室采用传统板书与课件等多种手段相结合的方式进行教学,使课堂教学形象、生动,取得了好的教学效果。多媒体教学具有可重复再现的特点,有助于适应学生的差异,使学生可以根据自己的能力水平适当调整进度,积极、主动地学习,做到真正意义上的因材施教,因人施教。特别是对加快操作技能的训练速度能起到事半功倍的效果。

2.2 建立和利用网络资源

在教学过程中充分应用网络化辅助教学手段。课题组建立了教学网站,提供了丰富的网络资源,其中主要包括教学进度、教学大纲、电子教案、实验指导、多媒体课件、样卷、习题库、参考资料等,为学生的自主学习提供了平台。

利用先进的现代教育技术手段、丰富的网络资源进行教学,使教学形成了一个信息交流的立体网,同时引导学生参与软件设计等活动,极大地调动了学生的积极性,激发了学生的学习兴趣,使教学效果得到明显提高。

2.3 引入评测系统

评测系统的核心是“比赛”机制,事先设计好实验题目和正确的测试数据,然后让学生在规定的时间内进行实验,每做完一道题学生都可以自行提交,系统进行检查,并可以给出提示,学生能快速知道结果,然后根据结果再修改,系统支持多次提交,并对参加比赛的用户按照提交正确任务的多少及所用时间进行排名,排名可以更好地激发学生的学习积极性。

我相信,将评测系统引进到实验教学中,一定能够更好的提高教学效果。

3 作业和考试改革

应试性学习转变为研究性学习,注重考试结果转变为注重学习过程,这样更有利于优秀学生才能的充分施展和发挥。

3.1 作业改革

丰富作业内容,增加作业形式。一般教材中的课后作业题型单一、内容不够丰富。我们提供了大量与教材同步的习题,题型多样,知识点覆盖全面,有助于学生理解和消化所学内容。

单纯使用传统的作业形式对于本课程来讲明显存在不足:作业本上的程序代码未经编译系统的语法检查,容易存在着许多简单的语法错误,而这些错误又是较容易发现和避免的。程序最终是要在计算机上得以实现的,对于程序设计语言的作业来讲,编译系统是最严谨的作业批改者。因此,我们设计3种类型的作业形式,即书面作业、实践作业和综合作业。

书面作业由老师根据授课内容和知识点,布置的偏重基本知识作业,规定完成期限,学生提交作业后,教师公布解答,由学生自行批改更正。这类作业的目的在于加深对基本概念、基本知识的理解和掌握。

实践作业是由教师布置的对基本知识的应用类的作业,分为选作和必作两类,对于必作作业,要求学生上机调试正确之后提交电子作业解答,教师批改。这类作业考查的是知识的全面理解和掌握,培养的是编程能力和分析问题的能力。

综合作业先由教师命题,学生分成小组,自由选题,然后就要解决的问题,进行分析和讨论,查阅资料,确定解决方案;紧接着进行组内分工,分别进行算法设计、编码调试,合作完成后,提交源程序和报告。整个过程学生小组相互协作完成,老师只提供必要的辅导。这类作业,要求学生真正掌握程序设计的思想和方法,能够应用解决实际问题,不仅能提高学生的实际编程能力和对知识的综合运用能力,还有利于培养探索、创新和团队协作能力。

3.2 考试改革

在课程考核中,采用多种考核形式。课程成绩由笔试、上机实验和平时作业三部分成绩综合评定,分别从不同的方面考核学生理论知识掌握情况和程序设计的综合能力,真实反映学生对该门课程的掌握程度。

3.2.1 笔试

主要考核语言基础、基本的阅读和编写程序的能力。题型主要包括:选择题、填空题、判断题、程序阅读题和编程题。

3.2.2 实验

主要考核程序的编码和调试能力。

实验考核采用平时实验、平时上机测验、期末上机考核相结合的方式。平时实验:通过学生动手操作并提交实验报告来考核;平时上机测验:根据课程教学的需要,由任课教师随堂出题考核,要求学生提交答卷。采用这种考核方式,可使教师及时了解学生学习情况,并对学生的学习和实验起到督促的作用。期末上机考核:学期结束时,由教师命题,学生上机完成。考核学生在规定的时间内正确编写和调试程序的能力。

3.2.3 作业

主要考核学生的学习态度。

4 结束语

要提高教学质量只有教学方法和教学手段还远远不够,好的师资队伍和监督机制也是必不可少的。

师资队伍建设是教育保障的一个重要条件,新建本科院校在引进师资时应掌握学科特点,充分发挥教学委员会的控制筛选作用[5],引进紧缺的专业教师。

学校现有的听评课制度、督导制度、教学检查制度和学生评教制度是对教学的一种监督,起到了一定的作用;我们还应该借鉴国外的有益经验,结合我校的实际情况,发挥政府的作用,政府作为社会公共利益的代表[6],为了确保教育质量,有权利和义务对大学的办学活动进行评估和监督。相信通过学校和政府的共同努力,教学质量将会上一个新的台阶。

参考文献:

[1] 肖潇.C语言程序设计教学探索[J].计算机教育,2011(5):65-68. (下转第91页)(上接第94页)

[2] 陆蓓.建构主义指导下的C语言程序设计教学[J].杭州电子科技大学学报:社会科学版,2006(4):64-67.

[3] 基于建构主义的计算机任务驱动式教学法[J]. 重庆工学院学报,2005,19(2):178-180.

[4] 汪小林,罗英伟,李文新,等. 北京大学“计算概论”课程的建设与改革[J].计算机教育,2009(20):45-49.

[5] 贺智利,刘蕊.新建地方本科院校系级教学质量保障体系的构建与探索[J].考试周刊,2011(7):206-207.

[6] 智瑾等.建立高校人才培养质量保障模式途径的中外比较研究[J].华北科技学院学报,2011(1):118-120.