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時(shí)間：2023-03-07 15:21:09
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1引言
遺傳算法是模擬生物在自然環(huán)境中的遺傳和進(jìn)化過(guò)程而形成的一種自適應(yīng)全局優(yōu)化概率搜索算法?？偟恼f(shuō)來(lái)，遺傳算法是按不依賴于問(wèn)題本身的方式去求解問(wèn)題。它的目標(biāo)是搜索這個(gè)多維、高度非線性空間以找到具有最優(yōu)適應(yīng)值(即最小費(fèi)用的)的點(diǎn)[1]。
基本遺傳算法是一個(gè)迭代過(guò)程，它模仿生物在自然環(huán)境中的遺傳和進(jìn)化機(jī)理，反復(fù)將選擇算子、交叉算子和變異算子作用于種群，最終可得到問(wèn)題的最優(yōu)解和近似最優(yōu)解。
2遺傳算法程序設(shè)計(jì)改進(jìn)比較
2.1基本遺傳算法對(duì)TSP問(wèn)題解的影響
本文研究的遺傳算法及改進(jìn)算法的實(shí)現(xiàn)是以C++語(yǔ)言為基礎(chǔ)，在Windows2000的版本上運(yùn)行，其實(shí)現(xiàn)程序是在MicrosoftVisualStadio6.0上編寫及運(yùn)行調(diào)試的。
1)遺傳算法的執(zhí)行代碼
m_Tsp.Initpop()；//種群的初始化
for(inti=0；i<m_Tsp.ReturnPop()；i++)
m_Tsp.calculatefitness(i)；//計(jì)算各個(gè)個(gè)體的適應(yīng)值
m_Tsp.statistics()；//統(tǒng)計(jì)最優(yōu)個(gè)體
while(entropy>decen||variance>decvar)//m_Tsp.m_gen<100)
{
//將新種群更迭為舊種群，并進(jìn)行遺傳操作
m_Tsp.alternate()；//將新種群付給舊種群
m_Tsp.generation()；//對(duì)舊種群進(jìn)行遺傳操作，產(chǎn)生新種群
m_Tsp.m_gen++；
m_Tsp.statistics()；//對(duì)新產(chǎn)生的種群進(jìn)行統(tǒng)計(jì)
}
2)簡(jiǎn)單的遺傳算法與分支定界法對(duì)TSP問(wèn)題求解結(jié)果的對(duì)比
遺傳算法在解決NPC問(wèn)題的領(lǐng)域內(nèi)具有尋找最優(yōu)解的能力。但隨著城市個(gè)數(shù)的增加，已沒有精確解，無(wú)法確定遺傳算法求解的精度有多高。一般情況下，當(dāng)?shù)鷶?shù)增大時(shí)，解的精度可能高，但是時(shí)間開銷也會(huì)增大。因此可以通過(guò)改進(jìn)遺傳算法來(lái)提高搜索能力，提高解的精度。
2.2初始化時(shí)的啟發(fā)信息對(duì)TSP問(wèn)題解的影響
1)初始化啟發(fā)信息
在上述實(shí)驗(yàn)算法的基礎(chǔ)上，對(duì)每一個(gè)初始化的個(gè)體的每五個(gè)相鄰城市用分支界定法尋找最優(yōu)子路徑，然后執(zhí)行遺傳算法。
2)遺傳算法與含有啟發(fā)信息的遺傳算法求解結(jié)果的對(duì)比
當(dāng)城市數(shù)增至20個(gè)時(shí)，用分支定界法已經(jīng)不可能在可以接受的時(shí)間內(nèi)得到精確的解了，只能通過(guò)近似算法獲得其可接受的解。試驗(yàn)設(shè)計(jì)中算法的截止條件：固定迭代1000代。表2中的平均最優(yōu)解為經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)(10次以上)得到的最優(yōu)解的平均值，最優(yōu)解的出現(xiàn)時(shí)間為最優(yōu)解出現(xiàn)的平均時(shí)間，交叉操作次數(shù)為最優(yōu)解出現(xiàn)時(shí)交叉次數(shù)的平均值。
表220個(gè)城市的TSP問(wèn)題求解結(jié)果數(shù)據(jù)
算法交叉操作
次數(shù)最優(yōu)解
出現(xiàn)時(shí)間平均
最優(yōu)解
簡(jiǎn)單遺傳算法80244.479.4s1641.8
含初始化啟發(fā)信息的GA79000.237.4s1398.9
從表2中可以看出，當(dāng)初始種群時(shí)引入啟發(fā)信息將提高遺傳算法的尋優(yōu)能力。同時(shí)縮短了遺傳算法的尋優(yōu)時(shí)間和問(wèn)題的求解精度。
2.3交叉算子對(duì)TSP問(wèn)題解的影響
1)循環(huán)貪心交叉算子的核心代碼
for(i=1；i<m_Chrom；i++)
{
flag=0；
city=m_newpop[first].chrom[i-1]；//確定當(dāng)前城市
j=0；
while(flag==0&&j<4)
{
sign=adjcity[city][j]；//adjcity數(shù)組的數(shù)據(jù)為當(dāng)前城市按順序排列的鄰接城市
flag=judge(first，i，sign)；//判斷此鄰接城市是否已經(jīng)存在待形成的個(gè)體中
j++；
}
if(flag==0)//如果所有鄰接城市皆在待擴(kuò)展的個(gè)體中
{
while(flag==0)
{
sign=(int)rand()/(RAND_MAX/(m_Chrom-1))；//隨機(jī)選擇一城市
flag=judge(first，i，sign)；
}
}
if(flag==1)
m_newpop[first].chrom[i]=sign；
}
2)問(wèn)題描述與結(jié)果比較
下面筆者用經(jīng)典的測(cè)試遺傳算法效率的OliverTSP問(wèn)題來(lái)測(cè)試循環(huán)貪心交叉算子的解的精度和解效率。OliverTSP問(wèn)題的30個(gè)城市位置坐標(biāo)如表3所示[2]。
從表4、圖1中可以看到，貪心交叉算子大大提高了遺傳算法的尋優(yōu)能力，同時(shí)也降低了交叉操作次數(shù)。在多次試驗(yàn)中，貪心交叉算子找到的最優(yōu)解與目前記載的最佳數(shù)據(jù)的誤差率為2.7%。而部分匹配交叉算子找到的最優(yōu)解與目前記載的最佳數(shù)據(jù)的誤差率高達(dá)7%。從而可以得到交叉算子對(duì)于遺傳算法
2.4并行遺傳算法消息傳遞實(shí)現(xiàn)的核心代碼
1)主程序代碼
//接收各個(gè)從程序的最優(yōu)個(gè)體
for(i=0；i<slave；i++)
{
MPI_Recv(Rchrom[i]，chrom，MPI_UNSIGNED，MPI_ANY_SOURCE，gen，MPI_COMM_WORLD，&status)；
}
//計(jì)算接收各個(gè)從程序的最優(yōu)個(gè)體的回路距離
for(i=0；i<slave；i++)
{
fitness[i]=0.0；
for(intj=0；j<chrom-1；j++)
fitness[i]=fitness[i]+distance[Rchrom[i][j]][Rchrom[i][j+1]]；
fitness[i]=fitness[i]+distance[Rchrom[i][0]][Rchrom[i][chrom-1]]；
}
//找到最優(yōu)的個(gè)體并把它記錄到文件里
for(i=0；i<slave；i++)
{
if(1/fitness[i]>min)
{
sign=i；
min=1/fitness[i]；
}
}
fwrite(&gen，sizeof(int)，1，out)；
for(i=0；i<chrom；i++)
fwrite(&Rchrom[sign][i]，sizeof(unsigned)，1，out)；
fwrite(&fitness[sign]，sizeof(double)，1，out)；
//每九代向從程序發(fā)送一個(gè)最優(yōu)個(gè)體
if(gen%9==0)
MPI_Bcast(Rchrom[sign]，chrom，MPI_UNSIGNED，0，MPI_COMM_WORLD)；
2)從程序代碼
//將上一代的最優(yōu)個(gè)體傳回主程序
MPI_Send(Rchrom1，chrom，MPI_UNSIGNED，0，gen，MPI_COMM_WORLD)；
//每九代接收一個(gè)最優(yōu)個(gè)體并將其加入種群中替換掉最差個(gè)體
if(gen%9==0)
{
PI_Bcast(Rchrom2，chrom，MPI_UNSIGNED，0，MPI_COMM_WORLD)；
Tsp.IndiAlternate(Rchrom2)；
}
//進(jìn)行下一代的計(jì)算
Tsp.Aternate()；
Tsp.Generation()；
Tsp.Statistics()；
3)并行遺傳算法的性能
筆者在MPI并行環(huán)境下，用C＋＋語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)了一個(gè)解決TSP問(wèn)題的粗粒度模型的并行遺傳算法。該程序采用的是主從式的MPI程序設(shè)計(jì)，通過(guò)從硬盤的文件中讀取數(shù)據(jù)來(lái)設(shè)置染色體長(zhǎng)度、種群的規(guī)模、交叉概率和變異概率等參數(shù)。試驗(yàn)環(huán)境為曙光TC1700機(jī)，測(cè)試的對(duì)象是OliverTSP問(wèn)題的30個(gè)城市的TSP問(wèn)題。
正如在測(cè)試串行遺傳算法所提到的數(shù)據(jù)結(jié)果，并行遺傳算法也沒有達(dá)到目前所記錄的最好解，但是它提高了算法的收斂性，并行遺傳算法的收斂趨勢(shì)如圖2所示[4]。
圖2遺傳算法的收斂過(guò)程
3結(jié)束語(yǔ)
本文通過(guò)對(duì)基本遺傳算法的不斷改進(jìn)，證明了添加啟發(fā)信息、改進(jìn)遺傳算子和利用遺傳算法固有的并行性都可以提高遺傳算法的收斂性，其中對(duì)遺傳算法交叉算子的改進(jìn)可以大大提高遺傳算法的尋優(yōu)能力。
參考文獻(xiàn)
[1]劉勇、康立山，陳毓屏著．非數(shù)值并行算法－遺傳算法．北京：科學(xué)出版社1995.1
2實(shí)驗(yàn)對(duì)象與分析方法
實(shí)驗(yàn)對(duì)論文作者所授課的廣西師范大學(xué)物理教育專業(yè)4屆5個(gè)班本科生，其中1997級(jí)81人、1999級(jí)78人、2000級(jí)65人、2001級(jí)1班59人、2001級(jí)2班55人，選取大學(xué)一年級(jí)的力學(xué)、熱學(xué)的期考成績(jī)，力熱課程開設(shè)之后的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程的段考、期考成績(jī)。利用相關(guān)系數(shù)法反映計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程成績(jī)與力學(xué)、熱學(xué)課程成績(jī)之間線性關(guān)系的密切程度[7,8]。
3實(shí)驗(yàn)結(jié)果
分析所選取的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程成績(jī)比例分布，考慮優(yōu)秀、不及格兩端的學(xué)生人數(shù)相對(duì)較少，進(jìn)行相關(guān)分析的誤差較大，而良好、中等、及格分?jǐn)?shù)段的學(xué)生人數(shù)較多，因此將分?jǐn)?shù)S分為優(yōu)良分?jǐn)?shù)段（S≥80）、中等分?jǐn)?shù)段（70≤S<80）、及格與不及格分?jǐn)?shù)段（S<70）三段，三段中的學(xué)生人數(shù)相差不大，分別計(jì)算計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程成績(jī)?nèi)?、?yōu)良分?jǐn)?shù)段、中等分?jǐn)?shù)段、及格與不及格分?jǐn)?shù)段與力學(xué)、熱學(xué)課程相對(duì)應(yīng)成績(jī)的相關(guān)系數(shù)，結(jié)果見表1、表2?？梢钥闯觯碇兴邢嚓P(guān)系數(shù)均為正值，除個(gè)別外主要分布在0.40~0.80之間，絕大部分相關(guān)系數(shù)均大于0.45，大于0.8的相關(guān)系數(shù)很少，沒有大于0.9的相關(guān)系數(shù)，說(shuō)明力學(xué)、熱學(xué)課程成績(jī)對(duì)計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程成績(jī)有一定的影響，但影響并不是特別顯著，有一定的正相關(guān)性，但相關(guān)性并不是特別高，計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程成績(jī)還受其它因素的綜合影響。
一、引言
近年來(lái)，隨著科技的進(jìn)步，各行業(yè)對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越普及，為適應(yīng)社會(huì)對(duì)高層次人才的需求，各高校也在非計(jì)算機(jī)專業(yè)加強(qiáng)了計(jì)算機(jī)知識(shí)的教學(xué)，在一些理工科專業(yè)中開設(shè)了計(jì)算機(jī)公共基礎(chǔ)課程，并進(jìn)一步提升了程序設(shè)計(jì)課程的重要性。另外，程序設(shè)計(jì)課程是高職高專院校計(jì)算機(jī)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程之一，它不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的編程能力，增強(qiáng)學(xué)生的邏輯思維能力，還是學(xué)生學(xué)習(xí)好后續(xù)專業(yè)課程的前提和保障。
為了將學(xué)生順利地領(lǐng)進(jìn)計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的大門，為了培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生的邏輯思維能力和編程的實(shí)際動(dòng)手能，為了取得較好的教學(xué)效果和提高教學(xué)質(zhì)量。筆者通過(guò)近年來(lái)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)中存在的實(shí)際問(wèn)題做個(gè)分析、在教學(xué)思路與教學(xué)方法上提出一些建議。
二、教學(xué)中存在的問(wèn)題
1、學(xué)習(xí)目標(biāo)不明確，興趣不濃，積極性不高
由于高職院校學(xué)生的入學(xué)成績(jī)相對(duì)較低，學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)能力相對(duì)較差，對(duì)知識(shí)的渴望程度有限，在沒有明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)指引下，很難學(xué)好一門課程。免費(fèi)論文參考網(wǎng)。在教學(xué)中本人發(fā)現(xiàn)，有很多學(xué)生不清楚學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言課程的重要性，認(rèn)為程序語(yǔ)言設(shè)計(jì)課程與他未來(lái)的工作毫無(wú)關(guān)系；有些學(xué)生認(rèn)為學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言太枯燥，不如學(xué)習(xí)多媒體或網(wǎng)絡(luò)的一些課程；有些學(xué)生是因?yàn)閷W(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)需要較強(qiáng)的邏輯思維能力和一定的數(shù)學(xué)、英語(yǔ)基礎(chǔ)，因而在學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)時(shí)顯得力不從心，不能掌握應(yīng)用計(jì)算機(jī)解題的基本思維方式，對(duì)計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)產(chǎn)生畏懼感，知難而退。
2、教學(xué)方式呆板，教學(xué)內(nèi)容陳舊
在教學(xué)過(guò)程中，有許多教師仍在沿用傳統(tǒng)的教學(xué)方法，偏重知識(shí)的傳授，忽視能力的培養(yǎng)。課堂上往往只是知識(shí)的傳授者、灌輸者，以教師作為課堂的中心，以廣大學(xué)生為講授對(duì)象，教師一邊講解教學(xué)內(nèi)容，一邊進(jìn)行演示，課堂氣氛沉悶，師生間缺乏互動(dòng)溝通，課堂上留給學(xué)生練習(xí)的時(shí)間偏少，忽視了學(xué)生的認(rèn)知主體作用，無(wú)法激發(fā)學(xué)生的積極主動(dòng)性，所有學(xué)生被迫按照老師的講授速度進(jìn)行學(xué)習(xí)，不利于培養(yǎng)思維能力與創(chuàng)造能力，多數(shù)理論停留在紙上談兵的階段。
教材內(nèi)容陳舊、枯燥，脫離課程教學(xué)目的，脫離實(shí)際。有些教師往往把很大的精力甚至是主要精力放在程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的語(yǔ)法規(guī)則和語(yǔ)義上，不自覺地把“程序設(shè)計(jì)”課變成“程序語(yǔ)言”課，在考查方式上也常常是一張?jiān)嚲頉Q定該課程的成績(jī)，導(dǎo)致了學(xué)生學(xué)習(xí)精力的偏移教材中的例題和習(xí)題大都是立足于程序語(yǔ)言本身的語(yǔ)法規(guī)則，與現(xiàn)實(shí)生活相差太遠(yuǎn)，致使部分學(xué)生覺得學(xué)習(xí)編程語(yǔ)言是一件枯燥的事。
3、過(guò)于注重理論學(xué)習(xí)而忽略了編程實(shí)踐能力
在高職院校中，非計(jì)算機(jī)專業(yè)的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言課程的課時(shí)量往往很少，例如我校安排的理論課時(shí)和實(shí)踐課時(shí)加起來(lái)總課時(shí)為64課時(shí)。在教學(xué)過(guò)程中，很多老師由于受到課時(shí)的限制，無(wú)法按照正常進(jìn)度講授完所需的課程知識(shí)，或者無(wú)法對(duì)知識(shí)進(jìn)行詳細(xì)展開講解，只好占用上機(jī)時(shí)間講授理論知識(shí)，導(dǎo)致學(xué)生過(guò)度重視課本上的理論細(xì)節(jié)的東西，忽略問(wèn)題的整體結(jié)構(gòu)，輕視實(shí)驗(yàn)課上的上機(jī)操作。
三、提高語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)教學(xué)質(zhì)量的幾點(diǎn)思考
1、努力培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
對(duì)于計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言而言，由于許多學(xué)生在進(jìn)入大學(xué)以前并未接觸過(guò)它，所以，他們會(huì)認(rèn)為計(jì)算機(jī)語(yǔ)言很深?yuàn)W、很難學(xué)，導(dǎo)致對(duì)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的學(xué)習(xí)缺乏信心。教師應(yīng)該采取適當(dāng)?shù)姆绞郊ぐl(fā)學(xué)生的積極性和自信心。
“興趣是最好的老師”， 因?yàn)楦呗殞W(xué)生有基礎(chǔ)較弱自律性不強(qiáng)的特點(diǎn)，所以在講授語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課時(shí)更應(yīng)該優(yōu)先考慮如何調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，點(diǎn)燃他們的學(xué)習(xí)熱情。所以在上課伊始應(yīng)該向?qū)W生介紹作為 21世紀(jì)的大學(xué)生在計(jì)算機(jī)應(yīng)用方面的要求，以及計(jì)算機(jī)應(yīng)用對(duì)于他們今后就業(yè)的影響以及工作中的用途。另外，在剛進(jìn)行計(jì)算機(jī)語(yǔ)言教學(xué)時(shí)，不易涉及難度大、不易理解的內(nèi)容，要突出趣味性、易學(xué)性，降低學(xué)生對(duì)新事物的困難感?？稍谡n堂上當(dāng)場(chǎng)編寫一些小程序、小游戲，并進(jìn)行演示，以調(diào)動(dòng)學(xué)生的興趣和積極性。
2、采用靈活多變的教學(xué)方法
1）實(shí)例教學(xué)法
教師根據(jù)本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)，確定本節(jié)課的教學(xué)目的，然后再精選具有一定代表性的、能涵蓋本節(jié)課要講的知識(shí)點(diǎn)的案例程序，通過(guò)對(duì)案例程序的簡(jiǎn)單講解引出本節(jié)課要講的語(yǔ)法知識(shí)，運(yùn)用語(yǔ)法反過(guò)來(lái)分析程序的運(yùn)行結(jié)果，根據(jù)程序的執(zhí)行過(guò)程分析程序的功能，根據(jù)程序的功能反過(guò)來(lái)分析編程思路，理解了上述編程思路后，運(yùn)用這種方法結(jié)合原程序結(jié)構(gòu)再來(lái)完成一系列類似程序的編寫。
下面以本人C語(yǔ)言課程中“for 語(yǔ)句”的教學(xué)過(guò)程為例，詳細(xì)闡述一下運(yùn)用實(shí)例教學(xué)法如何來(lái)實(shí)施課堂教學(xué)。
①根據(jù)本節(jié)課在教學(xué)大綱中的要求：熟練掌握f(shuō)or語(yǔ)句的使用，利用任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方式為本節(jié)課設(shè)定任務(wù)。(任務(wù)：求1-100之間所有的奇數(shù)和)
②精心選擇案例程序。
③以案例程序引入本節(jié)課的for語(yǔ)句的語(yǔ)法知識(shí)，介紹for語(yǔ)句的一般形式，講解for語(yǔ)句的執(zhí)行過(guò)程。
④通過(guò)前面兩項(xiàng)的講解，將所學(xué)知識(shí)運(yùn)用到案例中去，畫出程序執(zhí)行的實(shí)際過(guò)程，從而得出程序運(yùn)行的結(jié)果。
⑤針對(duì)案例進(jìn)行編程思路上的分析，讓同學(xué)們真正地理解各變量及表達(dá)式在for語(yǔ)句中所起的作用，以便于他們今后獨(dú)立編寫程序。
2）比較歸納法
程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言中有很多的定義、概念、語(yǔ)法規(guī)則，它們的使用靈活，功能強(qiáng)大，但是難以記憶。教師可以通過(guò)比較歸納的方法將這些概念、語(yǔ)法歸類，使學(xué)生獲得的零散知識(shí)系統(tǒng)化，對(duì)知識(shí)理解的更深刻，掌握得更牢固。
下面還是以本人C語(yǔ)言課程為例，在講解完指針這一章后，及時(shí)歸納和總結(jié)指針的數(shù)據(jù)類型是至關(guān)重要的。學(xué)生們普遍反映這樣一個(gè)問(wèn)題，前面的章節(jié)學(xué)得挺明白的，一到了指針這一章就開始糊涂起來(lái)。而指針又是C語(yǔ)言的一個(gè)重要概念，也是 C語(yǔ)言的一個(gè)重要特色，如果不掌握指針就是沒有掌握C的精華。免費(fèi)論文參考網(wǎng)。所以在教學(xué)中一定要提醒學(xué)生，在學(xué)習(xí)本章內(nèi)容時(shí)要多思考、多比較、多上機(jī)，應(yīng)用的時(shí)候應(yīng)十分小心。
3、突出上機(jī)實(shí)踐的重要地位，加強(qiáng)操作環(huán)節(jié)教學(xué)指導(dǎo)
為了鍛煉學(xué)生解決較大型復(fù)雜問(wèn)題的能力，老師在安排實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容時(shí)，可以布置一個(gè)大題目作為長(zhǎng)期任務(wù)，再按不同功能模塊分解開來(lái)，形成一個(gè)個(gè)短期任務(wù)。每次實(shí)驗(yàn)課要求學(xué)生完成其中一個(gè)或幾個(gè)簡(jiǎn)單的功能模塊，這樣，每次實(shí)驗(yàn)課就好像一條鐵鏈上的一個(gè)個(gè)鐵環(huán)，緊密聯(lián)系。僅以VF語(yǔ)言課程教學(xué)中的“學(xué)生信息管理系統(tǒng)”為例，把這個(gè)系統(tǒng)作為一個(gè)長(zhǎng)期任務(wù)，然后把這個(gè)系統(tǒng)劃分為若干個(gè)小的模塊。免費(fèi)論文參考網(wǎng)。比如輸入輸出學(xué)生信息、添加學(xué)生信息、修改學(xué)生信息、查詢學(xué)生信息等模塊。這樣，當(dāng)學(xué)生完成每一個(gè)功能模塊后，便發(fā)現(xiàn)原來(lái)自己實(shí)現(xiàn)的是一個(gè)復(fù)雜的程序。通過(guò)這種方法，一方面可以大大降低學(xué)生對(duì)大型復(fù)雜程序的懼怕心理，另一方面也可以培養(yǎng)學(xué)生結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法的思想。
四、結(jié)束語(yǔ)
程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言課程作為高職院校學(xué)生的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程，直接影響到學(xué)生的后續(xù)課程的學(xué)習(xí)以及未來(lái)就業(yè)中的實(shí)踐能力，所以在為高職院校的學(xué)生講授該課程時(shí)，一定要從內(nèi)因和外因兩方面進(jìn)行深入研究學(xué)生的狀況，合理利用教學(xué)環(huán)境中的各種教學(xué)資源，注重以興趣為導(dǎo)向設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，并且采用有效的教學(xué)方法，這樣就能夠使該門課程的教學(xué)質(zhì)量上一個(gè)臺(tái)階。
參考文獻(xiàn)
［1］ 譚浩強(qiáng).C 程序設(shè)計(jì)［M］ .北京：清華大學(xué)出版社， 2004.
［2］ 楊延廣.對(duì)高職程序設(shè)計(jì)課教學(xué)方法的研究與探討.高教論壇，2006(2).
二、我校的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育新舊課程結(jié)構(gòu)的比較
根據(jù)高等教育的發(fā)展,對(duì)我校非計(jì)算機(jī)專業(yè)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)提出了新的要求,相應(yīng)的課程體系改革為:計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)分為大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)三個(gè)層次,為必修課或選修課。其中:理工類建議選擇C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、java語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)等,文科類選擇VB程序設(shè)計(jì)、web程序設(shè)計(jì)等;第四、五學(xué)期各專業(yè)可根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)需要選擇。同時(shí)為了使同學(xué)們能更好的掌握知識(shí),將《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》《java語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》《VB程序設(shè)計(jì)》《web程序設(shè)計(jì)》《動(dòng)漫設(shè)計(jì)》課程分為兩個(gè)學(xué)期完成,稱為《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)(1)》《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)(2)》,其他課程以此類推。
三、教改具體措施以及效果
(一)全程機(jī)房教學(xué),增強(qiáng)動(dòng)手能力
教學(xué)方法是為實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)、完成教學(xué)任務(wù)所采取的措施。傳統(tǒng)的三中心(教師、教材、課堂)教學(xué)方法既不適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需求,也不符合計(jì)算機(jī)教育的特色,必須改革。我校的《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》由原來(lái)的課堂教學(xué),改為全程機(jī)房教學(xué),使同學(xué)們?cè)谶吢牻處熤v解的同時(shí),可以直接上機(jī)進(jìn)行操作,在學(xué)習(xí)理論知識(shí)的同時(shí),可以立刻得到對(duì)計(jì)算機(jī)操作的感性認(rèn)識(shí)。通過(guò)三個(gè)學(xué)期的教改實(shí)踐,完善了全程機(jī)房教學(xué)模式,對(duì)同學(xué)們使用計(jì)算機(jī)的動(dòng)手能力有很大的提高。
(二)配套教學(xué)軟件,提高學(xué)習(xí)能力
本課程組為《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》課程開發(fā)了一個(gè)《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)輔導(dǎo)練習(xí)系統(tǒng)》,該系統(tǒng)分為抽題模塊、答題模塊、判卷模塊,本系統(tǒng)為C/S結(jié)構(gòu),當(dāng)管理員在服務(wù)器端設(shè)置好本次模擬練習(xí)的題型比例后,系統(tǒng)自動(dòng)生成一套模擬試卷;所有的同學(xué)們可以在客戶端進(jìn)行答題,當(dāng)答卷完畢時(shí),由服務(wù)器端自動(dòng)進(jìn)行判卷并將本次練習(xí)的結(jié)果反饋給同學(xué)們;該系統(tǒng)可以提供給學(xué)習(xí)本課程的同學(xué)們經(jīng)過(guò)教師的指導(dǎo)后,在課堂內(nèi)外自行進(jìn)行練習(xí)。以便同學(xué)們完成練習(xí)后,自己可以評(píng)判自身的學(xué)習(xí)程度,并在下一階段的課內(nèi)外學(xué)習(xí)中調(diào)整自己的學(xué)習(xí)狀態(tài)。本系統(tǒng)已經(jīng)提供給2005級(jí)大一學(xué)生進(jìn)行了初步使用,體現(xiàn)了較好的作用。
(三)開發(fā)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),整合教學(xué)資源
本課程組在調(diào)研了周邊各高校的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育的情況,開發(fā)了一個(gè)本校的《計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育中心教學(xué)平臺(tái)》,在本教學(xué)平臺(tái)上,提供了基礎(chǔ)部課程的相關(guān)介紹,教學(xué)信息的,教學(xué)資料的下載等等功能,可以提供給任課教師所任課程重點(diǎn)難點(diǎn)詳細(xì)介紹。對(duì)課堂教學(xué)起到了很好的補(bǔ)充作用,方便了同學(xué)們?cè)谡n余時(shí)間繼續(xù)學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程。在本課題的后續(xù)時(shí)間里,擬設(shè)計(jì)開發(fā)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)課程的基于校園網(wǎng)教輔系統(tǒng),使得同學(xué)們可以開展課余時(shí)間自由學(xué)習(xí)。該平臺(tái)具有以下優(yōu)點(diǎn):①發(fā)揮以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的現(xiàn)代多種媒體的作用,使教學(xué)信息組織超文本化。多媒體的超文本特性可實(shí)現(xiàn)教學(xué)信息最有效的組織與管理。②在培養(yǎng)高級(jí)認(rèn)知能力的場(chǎng)合中,因特網(wǎng)和校園網(wǎng)是協(xié)作學(xué)習(xí)的主要形式,實(shí)現(xiàn)了協(xié)作式教學(xué)。③教學(xué)過(guò)程的生動(dòng)性是多媒體計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大魅力之所在。在教學(xué)中可以同樣重視教與學(xué)這兩個(gè)部分。強(qiáng)調(diào)學(xué)生的參與意識(shí),教與學(xué)成為兩個(gè)相輔相成的部分。調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,培養(yǎng)學(xué)生的“發(fā)現(xiàn)式”學(xué)習(xí)能力,使學(xué)生不僅學(xué)會(huì),而且會(huì)學(xué)。④在短時(shí)間里要獲得大量的信息與知識(shí),這在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中是可望不可及的,而以多媒體網(wǎng)絡(luò)作為傳播信息的渠道,使教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間,可以同時(shí)傳播大量的信息,大大提高教學(xué)效率。
(四)編制多媒體課件,增加課堂吸引力
根據(jù)我校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的實(shí)際情況,我們重新編制了《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》《計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)A》《計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)B》的電子課件,使之更符合我校的實(shí)際教學(xué)情況,更符合浙江省計(jì)算機(jī)等級(jí)考試的要求。其中《計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)A》課件獲得中國(guó)計(jì)量學(xué)院首屆多媒體課件競(jìng)賽二等獎(jiǎng)。改編后的課件具有以下優(yōu)點(diǎn):界面清晰、美觀,結(jié)構(gòu)清晰,例題豐富、并附有書本外的課后習(xí)題。
(五)出版教輔材料,同步教學(xué)改革
根據(jù)高等教育中對(duì)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)提出的新要求,和結(jié)合浙江省計(jì)算機(jī)等級(jí)考試的要求,本課題組編制了《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與習(xí)題指導(dǎo)》面向21世紀(jì)高等院校計(jì)算機(jī)系列規(guī)劃教材,該教材由“科學(xué)出版社”出版,并于2005~2006學(xué)年第二學(xué)期開始投入我校、浙江工業(yè)大學(xué)等高校使用;根據(jù)我校學(xué)生應(yīng)考浙江省計(jì)算機(jī)等級(jí)考試的需要,本課題組編制了《C語(yǔ)言輔導(dǎo)與講義》、《VB程序設(shè)計(jì)輔導(dǎo)與講義》,并與2005~2006學(xué)年第一學(xué)期開始投入使用,學(xué)生們反映良好。
(六)開發(fā)考試系統(tǒng),改革測(cè)試手段
計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程是一門應(yīng)用技術(shù)學(xué)科,主要憑試卷來(lái)檢測(cè)大學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,并不能完全反映出學(xué)生的實(shí)際能力。而且試題類型目前多是測(cè)試學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)是否了解,不是考核學(xué)生解決問(wèn)題的能力,并沒有掙脫應(yīng)試教育的樊籠,嚴(yán)重影響了創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)?，F(xiàn)在這種考試方法,使得學(xué)生為了考試而學(xué)習(xí),不能提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,不能發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造力,這種考試方法與素質(zhì)教育大相徑庭。本課題組開發(fā)了《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)上機(jī)考試系統(tǒng)》,本系統(tǒng)具有抽題功能、答題功能、判卷功能、存儲(chǔ)功能、輸出功能,對(duì)其中的實(shí)踐部分從以前的“紙上談兵”改為“上機(jī)實(shí)戰(zhàn)”。其中的判卷功能、存儲(chǔ)功能、輸出功能也使得該課程實(shí)現(xiàn)無(wú)紙化考試,該考試系統(tǒng)于2004~2005學(xué)年第二學(xué)期開始投入使用。新的考核方法給了學(xué)生一個(gè)發(fā)揮才能的空間,變被動(dòng)的死記硬背為靈活的實(shí)踐操作,使學(xué)生成為知識(shí)的主人。
四、實(shí)際作用與效果
中圖分類號(hào):TP311.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1007-9599 (2010) 05-0000-01
Teaching Reform in Computer Program Curriculum
Wu Wenyun,Deng Yaming
(Hunan Biological and Electromechanical Polytechnic,Changsha410127)
Abstract:How to do a good job teaching computer program is the teachers embarrassing question.In this paper the author many years teaching experience,teaching on the characteristics of computer programs, teaching problems,reform needs of teaching and teaching methods to make plain the reform of areas for reference.
Keywords:Computer language;Logic;Abstract;Process;Object
一、計(jì)算機(jī)程序課程教學(xué)的特點(diǎn)
計(jì)算機(jī)語(yǔ)言具有很強(qiáng)的理論性、抽象性,學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)難度大,很難激起他們的學(xué)習(xí)積極性;并且計(jì)算機(jī)語(yǔ)言發(fā)展速度非常快,種類繁多,并且都有各自的適用范圍?；诟鱾€(gè)學(xué)校的實(shí)際情況,課堂教學(xué)內(nèi)容也遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于計(jì)算機(jī)發(fā)展速度,只能將那些具有代表性的語(yǔ)言(面向過(guò)程程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言如c語(yǔ)言、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言如C++等)引入到教學(xué)課堂。因此,搞好計(jì)算機(jī)程序課程教學(xué)難度很大,如何上好計(jì)算機(jī)語(yǔ)言課程也是大家都在探求的問(wèn)題。
二、目前計(jì)算機(jī)程序課程教學(xué)中存在的問(wèn)題
(一)教學(xué)方法存在有問(wèn)題
在計(jì)算機(jī)程序的教學(xué)過(guò)程中,傳統(tǒng)的教法是按照教材編排的順序講授,即先介紹一條條語(yǔ)句及語(yǔ)言的語(yǔ)法規(guī)則,然后做適當(dāng)?shù)木毩?xí)和實(shí)訓(xùn)。這種傳統(tǒng)的教學(xué)方法存在以下幾方面的問(wèn)題:
1.堆積的語(yǔ)法規(guī)則和語(yǔ)句學(xué)生很難在短時(shí)間內(nèi)消化;
2.學(xué)生不能明確課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)和方向;
3.按步就班的教學(xué)順序會(huì)導(dǎo)致學(xué)生的厭學(xué)情緒;
4.達(dá)不到預(yù)期的教學(xué)效果。
(二)計(jì)算機(jī)程序課程教學(xué)中存在的客觀問(wèn)題
實(shí)際中的語(yǔ)言程序課程教學(xué)又存在幾大棘手問(wèn)題:
1.眾多的語(yǔ)言規(guī)則讓初學(xué)者望而生畏;
2.靈活多變的使用方法又令人捉摸不透;
3.課堂講授時(shí)間非常短暫,所學(xué)知識(shí)得不到及時(shí)鞏固;
4.學(xué)生不好的學(xué)習(xí)態(tài)度:學(xué)習(xí)思維、行為懶惰。
基于以上存在的問(wèn)題,計(jì)算機(jī)程序課程教學(xué)改革勢(shì)在必行。我們?cè)诮虒W(xué)中應(yīng)該有的放矢,不斷探索新的教學(xué)理念和方法。
三、教學(xué)改革方法
(一)突破傳統(tǒng)的思維方法,根據(jù)市場(chǎng)人才培養(yǎng)需求確定課程目標(biāo)體系
1.認(rèn)知目標(biāo):通過(guò)項(xiàng)目實(shí)踐,掌握程序、程序設(shè)計(jì)的基本概念、程序設(shè)計(jì)思路與方法;
2.能力目標(biāo):小組合作或獨(dú)立操作,簡(jiǎn)潔明快,易于識(shí)別,寓意準(zhǔn)確,內(nèi)涵豐富,特征明顯,編寫精細(xì)的應(yīng)用程序;
3.情感態(tài)度目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)情趣,通過(guò)觀察,實(shí)踐,感受成就感,設(shè)計(jì)感,空間感,體驗(yàn)程序設(shè)計(jì)的樂趣。
(二)精心選取教學(xué)內(nèi)容
課程教學(xué)內(nèi)容可以模擬一個(gè)軟件公司的設(shè)計(jì)部門,以一個(gè)普通的設(shè)計(jì)人員在工作中所遇到的實(shí)際問(wèn)題為主線,將客戶的要求轉(zhuǎn)化為實(shí)際的任務(wù),要求學(xué)生解決。整個(gè)教學(xué)過(guò)程共模擬若干個(gè)工作場(chǎng)景,設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程于工作(生產(chǎn))過(guò)程中的職場(chǎng)環(huán)境,將課程教學(xué)內(nèi)容和要求都融入到這些案例中。
(三)認(rèn)真設(shè)計(jì)并精心組織實(shí)施教學(xué)過(guò)程
本課程基于案例模擬真實(shí)公司環(huán)境的情景下,以項(xiàng)目案例驅(qū)動(dòng)學(xué)生動(dòng)手操作,進(jìn)而對(duì)項(xiàng)目中的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)。具體內(nèi)容包括:
1.實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目:可根據(jù)課程教學(xué)需要來(lái)確定
2.實(shí)訓(xùn)目標(biāo):掌握模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)及程序設(shè)計(jì)風(fēng)格,掌握程序基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)方法。
3.基本做法
a參與人員:全體學(xué)生(分組)
b實(shí)訓(xùn)地點(diǎn):教室+專業(yè)機(jī)房
c實(shí)訓(xùn)途徑:設(shè)計(jì)+上機(jī)操作
4.實(shí)施步驟
策劃:情景引出―明確任務(wù)―教師引導(dǎo)分析任務(wù),設(shè)計(jì)討論具體的解決方案。(由于學(xué)生初學(xué),對(duì)代碼設(shè)計(jì)的掌握還沒有達(dá)到游刃有余的狀態(tài),所以前期以教師引導(dǎo),幫助設(shè)計(jì)解決方案為主。后期可減少策劃時(shí)間,將實(shí)施時(shí)間延長(zhǎng),讓學(xué)生自由發(fā)揮)
實(shí)施:事前要求學(xué)生分組設(shè)計(jì)模塊流程圖,設(shè)計(jì)實(shí)施方案,動(dòng)手設(shè)計(jì)代碼,完成項(xiàng)目,鞏固知識(shí)點(diǎn)。(巡查學(xué)生的掌握程度,對(duì)實(shí)施過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行輔導(dǎo))
總結(jié):小組互評(píng)設(shè)計(jì)的優(yōu)劣
a緊扣實(shí)訓(xùn)目標(biāo),總結(jié)達(dá)標(biāo)程度。
b思考與互動(dòng):你學(xué)會(huì)了這個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,對(duì)你的畢業(yè)論文/設(shè)計(jì),職業(yè)資格證書考試有什么幫助?
(5)課程評(píng)價(jià)
a教學(xué)效果考試方式
平時(shí)成績(jī):考察學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度(20%)
學(xué)生自評(píng):緊扣實(shí)訓(xùn)目標(biāo),總結(jié)項(xiàng)目達(dá)標(biāo)程度(20%)
老師評(píng)價(jià):理論考試和實(shí)訓(xùn)評(píng)價(jià)(60%)
b教學(xué)效果評(píng)價(jià):
i組織學(xué)生參加軟件水平考試的合格率
ii畢業(yè)生在相關(guān)行業(yè)就業(yè)情況:畢業(yè)生就業(yè)信息反饋獲取數(shù)據(jù)
四、教學(xué)改革過(guò)程中應(yīng)該注意的問(wèn)題
(一)注重學(xué)生計(jì)算機(jī)思維的培養(yǎng)
在講課中,應(yīng)集中精力對(duì)章節(jié)的知識(shí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)闡述、對(duì)所要解決的實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行深入剖析,不應(yīng)花太多的時(shí)間放在對(duì)語(yǔ)句語(yǔ)法的過(guò)多講解。當(dāng)遇到實(shí)際編程時(shí),需積極引導(dǎo)學(xué)生把“要想干什么”的問(wèn)題,直接轉(zhuǎn)化為“要解決什么”的問(wèn)題。當(dāng)問(wèn)題確定以后,必須選擇正確的算法。當(dāng)然,計(jì)算機(jī)編程中的算法和數(shù)學(xué)中的算法存在很大區(qū)別,需要教師對(duì)學(xué)生們的計(jì)算機(jī)思維進(jìn)行長(zhǎng)期而有針對(duì)性的訓(xùn)練和培養(yǎng)。
(二)啟發(fā)式教學(xué)激發(fā)學(xué)習(xí)主動(dòng)性
計(jì)算機(jī)語(yǔ)言教學(xué)的關(guān)鍵是培養(yǎng)學(xué)生的編程思維,我們可以大膽采用啟發(fā)式教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生盡快明確編程思路,掌握基本編程方法。在課堂上,可以嘗試讓學(xué)生自己去編程實(shí)現(xiàn),教師只扮演“打字員”的角色,直接把內(nèi)容輸入到語(yǔ)言環(huán)境中,一邊輸入一邊和大家交流,如果實(shí)在有困難,教師停下來(lái)再加以詳細(xì)分析,直到程序編譯、運(yùn)行和顯示出正確結(jié)果。啟發(fā)式教學(xué)很容易讓學(xué)生掌握程序設(shè)計(jì)的完整過(guò)程,也可以大大提高我們授課的效率。
(三)抓住重點(diǎn)、化解難點(diǎn)
講授重點(diǎn)內(nèi)容時(shí),應(yīng)放慢速度、加重語(yǔ)氣,從而吸引學(xué)生的注意力。當(dāng)遇到難點(diǎn)時(shí),善于化解,把問(wèn)題逐漸細(xì)化,所有小問(wèn)題解決了,難點(diǎn)自然就解決了。
(四)強(qiáng)化實(shí)踐
計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的實(shí)踐就是上機(jī)編程,是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用相關(guān)知識(shí)解決問(wèn)題的重要途徑,也是我們了解教學(xué)反饋信息的直接渠道。只有親自動(dòng)手、親自實(shí)踐,才能真正體會(huì)到語(yǔ)言編程的樂趣,才能發(fā)現(xiàn)自己的智慧閃光點(diǎn)。通過(guò)上機(jī)練習(xí)也可以進(jìn)一步加深對(duì)理論知識(shí)的掌握,也將有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造思維、獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力以及培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際編程的能力。需要強(qiáng)調(diào)一點(diǎn),實(shí)驗(yàn)內(nèi)容安排上應(yīng)由淺入深,開始時(shí)給出引導(dǎo)性實(shí)例,后期提出問(wèn)題,讓學(xué)生分組自主發(fā)揮,教師抽空進(jìn)行總結(jié)講解,這樣更能激發(fā)他們自主學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。
(五)搞好總結(jié)
課堂教學(xué)以后,授課教師特別年青教師多寫寫教學(xué)心得體會(huì),多回憶回憶課堂情況,多和授課對(duì)象交流反饋,成功的有哪些,不足的有哪些,以后就能做到有的放矢,揚(yáng)長(zhǎng)避短,更好更快地提高我們教學(xué)能力和業(yè)務(wù)素質(zhì)。
總之,要教好計(jì)算機(jī)程序課程,不能按照單一的“黑板―書本”教學(xué)模式,應(yīng)大膽進(jìn)行課程教學(xué)改革,采用豐富多彩、滿足學(xué)生需要的教學(xué)模式,精心設(shè)計(jì)并認(rèn)真把握各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。只有如此,教學(xué)質(zhì)量才會(huì)有本質(zhì)的提升。
參考文獻(xiàn):
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[2]彭邵東.信息技術(shù)教育研究,湖南師范大學(xué)出版社,2002,6
一、物理學(xué)與計(jì)算機(jī)的密切關(guān)系
電子計(jì)算機(jī)是因解決物理問(wèn)題的需要而產(chǎn)生的，二次大戰(zhàn)期間為了快速計(jì)算彈道，被公認(rèn)為世界第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)ENIAC于1946年研制成功，萬(wàn)維網(wǎng)的出現(xiàn)是因歐洲核物理學(xué)家們進(jìn)行學(xué)術(shù)交流的需要而設(shè)計(jì)出來(lái)的。由此可見，計(jì)算機(jī)與物理學(xué)的關(guān)系是非常密切的，物理學(xué)的發(fā)展促成了計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生與發(fā)展，計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)是二十世紀(jì)最偉大的科學(xué)技術(shù)成就之一，它延伸了人們的思維能力，成功地解決了很多物理、數(shù)學(xué)等方面的難題，沒有計(jì)算機(jī)就不可能準(zhǔn)確計(jì)算出火箭和衛(wèi)星的軌道位置、就沒有今天的航天成就，計(jì)算機(jī)應(yīng)用跨越各個(gè)學(xué)科，在工業(yè)技術(shù)、企業(yè)管理、情報(bào)信息處理、國(guó)民教育等領(lǐng)域引起深刻的變革，在今天幾乎沒有哪一個(gè)學(xué)科能夠離開計(jì)算機(jī)的應(yīng)用。
作為孕育計(jì)算機(jī)誕生與發(fā)展的物理學(xué)，如果說(shuō)早期物理學(xué)應(yīng)用計(jì)算機(jī)主要解決人們的計(jì)算速度、強(qiáng)度的技術(shù)問(wèn)題，那么到了今天，計(jì)算機(jī)已在更深刻的層次上促進(jìn)物理學(xué)的發(fā)展，由于在物理學(xué)很多領(lǐng)域中能夠找到精確解的理論問(wèn)題已經(jīng)不多了，剩下的是大量的復(fù)雜的非線性問(wèn)題，對(duì)這些問(wèn)題的分析、預(yù)測(cè)和求解離開計(jì)算機(jī)，人們幾乎無(wú)能為力了。另外一個(gè)方面，在計(jì)算機(jī)出現(xiàn)之前，人們只能夠通過(guò)真實(shí)的實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證物理理論的正確性、工程中也往往需要耗費(fèi)巨額資金做實(shí)驗(yàn)來(lái)探測(cè)某些數(shù)據(jù)和驗(yàn)證方案的可行性。而今天很多實(shí)驗(yàn)可以通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)來(lái)完成，達(dá)到與真實(shí)的實(shí)驗(yàn)完全相同的效果，成本低廉且安全環(huán)保，用計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)是科學(xué)技術(shù)史上革命性的變化。
物理學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)互相促進(jìn)、共同發(fā)展的情況對(duì)我們今天的物理教學(xué)提出了更新更高的要求，物理學(xué)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段和教學(xué)方法必須與時(shí)俱進(jìn)，適應(yīng)新形勢(shì)的要求。
二、物理教學(xué)中結(jié)合計(jì)算機(jī)教學(xué)的一些思考
大學(xué)物理課內(nèi)容很多，結(jié)合不同的專業(yè)，在保證教學(xué)大綱的基本要求的前提下，內(nèi)容上作一些必要的取舍，針對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)和應(yīng)用等相關(guān)專業(yè)，教學(xué)內(nèi)容上適應(yīng)地向?qū)I(yè)傾斜，使基礎(chǔ)課更好地為專業(yè)課服務(wù)，明確基礎(chǔ)課的服務(wù)目標(biāo)，讓學(xué)生明了物理課程對(duì)后續(xù)專業(yè)課程的重要性，提高學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，以取得良好的學(xué)習(xí)效果，具體做法以下幾方面進(jìn)行：
（一）精選典型物理問(wèn)題用計(jì)算機(jī)編程求解
大學(xué)物理課程一般在大一的下學(xué)期和大二的上學(xué)期進(jìn)行，而大多數(shù)專業(yè)的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程也恰好在此階段展開，這就為物理課與計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課相結(jié)合創(chuàng)造了有利條件。根據(jù)物理教學(xué)的不同階段，可以精選一些典型的物理問(wèn)題用計(jì)算機(jī)編程進(jìn)行數(shù)值求解。例如在力學(xué)部分講拋物運(yùn)動(dòng)時(shí)，先按教材講授忽略空氣阻力時(shí)的運(yùn)動(dòng)方程，求出精確解，然后補(bǔ)上空氣阻力二次項(xiàng)，方程就變成非線性的了，讓學(xué)生體驗(yàn)含有空氣阻力時(shí)實(shí)際問(wèn)題求解的難度，再介紹計(jì)算機(jī)數(shù)值計(jì)算的方法與思路，給出編程示范，作為綜合習(xí)題讓學(xué)生完成程序設(shè)計(jì)與調(diào)試，并與計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課教師協(xié)商，程序調(diào)試可利用計(jì)算機(jī)上機(jī)課時(shí)間完成，通過(guò)這種方式，理論聯(lián)系實(shí)際，既培養(yǎng)鍛煉了學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力，又提高了學(xué)生學(xué)習(xí)物理課和學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課雙方面的積極性。又例如在振動(dòng)學(xué)章節(jié)用計(jì)算機(jī)演示單擺大角度強(qiáng)迫振動(dòng)的混沌效應(yīng)；在熱力學(xué)章節(jié)用計(jì)算機(jī)模擬二維布朗粒子運(yùn)動(dòng)；在電磁學(xué)章節(jié)用計(jì)算機(jī)編程求解一般位置的電場(chǎng)和磁場(chǎng)分布情況，像載流圓形線圈，根據(jù)畢粵--薩伐爾定律和對(duì)稱性，教材上只給出了求線圈軸線上點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，但對(duì)其它位置的磁場(chǎng)分布情況計(jì)算就很難了，因此可在課堂上簡(jiǎn)單介紹計(jì)算機(jī)積分法，要求學(xué)生在此基礎(chǔ)上利用計(jì)算機(jī)完成求解圓形電流非軸線上點(diǎn)的磁場(chǎng)分布情況，鞏固和加深對(duì)物理定律及其適用范圍的理解與把握，學(xué)習(xí)和體會(huì)計(jì)算機(jī)編程的方法與技巧。
通過(guò)精選少量典型物理習(xí)題利用計(jì)算機(jī)編程進(jìn)行數(shù)值求解，以小論文或綜合作業(yè)的形式布置練習(xí)，具體實(shí)施中充分征求計(jì)算機(jī)相關(guān)教師的意見并請(qǐng)求協(xié)助和參與實(shí)施，加強(qiáng)不同學(xué)科、不同課程之間的交流與協(xié)作，達(dá)到事半功倍的雙贏的教學(xué)效果，充分體現(xiàn)大學(xué)物理課的基礎(chǔ)地位與作用，體現(xiàn)計(jì)算機(jī)對(duì)物理學(xué)習(xí)和研究的重要性，知道這兩門課程關(guān)系如此密切，學(xué)習(xí)的認(rèn)真態(tài)度和積極性自然就得到了加強(qiáng)和提高。
（二）部分物理實(shí)驗(yàn)利用計(jì)算機(jī)仿真課件來(lái)進(jìn)行
1.引言
近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展和高等教育大眾化的快速推進(jìn)，計(jì)算機(jī)及相關(guān)專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)形勢(shì)嚴(yán)峻，就業(yè)難現(xiàn)象日益突出，而行業(yè)企業(yè)卻難以找到所需的大量計(jì)算機(jī)人才。計(jì)算機(jī)專業(yè)人才培養(yǎng)與行業(yè)企業(yè)需求出現(xiàn)了錯(cuò)位，讓我們反思現(xiàn)有計(jì)算機(jī)專業(yè)培養(yǎng)模式存在的問(wèn)題。
2014年6月刀日，國(guó)務(wù)院頒布了《關(guān)于加快發(fā)展現(xiàn)代職業(yè)教育的決定》，指出采取試點(diǎn)推動(dòng)、示范引領(lǐng)等方式，引導(dǎo)一批普通本科高等學(xué)校向應(yīng)用技術(shù)類型高等學(xué)校D型。隨后，湘南學(xué)院加入“中國(guó)應(yīng)用技術(shù)大學(xué)聯(lián)盟”。2014年11月，湘南學(xué)院成為湖南首批兩所轉(zhuǎn)型發(fā)展應(yīng)用技術(shù)大學(xué)試點(diǎn)高校之一。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)作為地方本科高校應(yīng)用性較強(qiáng)的專業(yè)之一，轉(zhuǎn)型發(fā)展符合國(guó)家和學(xué)校的轉(zhuǎn)型政策，培養(yǎng)面向行業(yè)企業(yè)需求的應(yīng)用型人才刻不容緩。
本文通過(guò)我校參與ACM競(jìng)賽的歷程，以賽促學(xué)，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和實(shí)踐操作能力，培養(yǎng)適合行業(yè)企業(yè)需求的應(yīng)用型人才。
2.地方本科高校計(jì)算機(jī)人才培養(yǎng)模式存在的問(wèn)題
隨著計(jì)算機(jī)與通信技術(shù)的快速發(fā)展，行業(yè)企業(yè)需要大量的計(jì)算機(jī)人才，但是地方本科高校計(jì)算機(jī)畢業(yè)生的就業(yè)率和就業(yè)質(zhì)量卻逐年降低。
第一，由于本科辦學(xué)時(shí)間較短、財(cái)政投入偏少等原因，地方本科高校計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)踐訓(xùn)練場(chǎng)地有限，實(shí)驗(yàn)設(shè)備較為落后，受傳統(tǒng)培養(yǎng)方式的影響，偏重理論教學(xué)，對(duì)實(shí)踐操作重視程度不高，影響了學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)。
第二，地方本科高校的計(jì)算機(jī)人才培養(yǎng)方案更新較慢，計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用又日新月異，新的知識(shí)與理論未能及時(shí)引入到計(jì)算機(jī)教學(xué)中來(lái)，出現(xiàn)了授課內(nèi)容與計(jì)算機(jī)應(yīng)用新技術(shù)脫節(jié)現(xiàn)象。
第三，計(jì)算機(jī)是應(yīng)用性比較強(qiáng)的學(xué)科，由于專業(yè)課時(shí)有限，實(shí)踐訓(xùn)練有待加強(qiáng)，實(shí)踐教學(xué)模式陳舊，缺乏一種學(xué)生課外自主學(xué)習(xí)的激勵(lì)機(jī)制。
第四，教師教育學(xué)生的方式仍停留在應(yīng)試教育階段，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高，以致教師所講授的知識(shí)學(xué)生未能很好地理解與掌握。
第五，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)考核、作業(yè)批閱都由教師人工完成，受限于教師的知識(shí)水平和經(jīng)驗(yàn)，缺乏嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)試，降低了實(shí)踐與練習(xí)效果。
第六，計(jì)算機(jī)專業(yè)課程的考核還停留在紙質(zhì)試卷上，學(xué)生只需通過(guò)死記硬背便能獲得高分，但遇到實(shí)際問(wèn)題卻不能運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)來(lái)動(dòng)手解決，出現(xiàn)了高分低能現(xiàn)象。
3.ACM競(jìng)賽簡(jiǎn)介
ACM國(guó)際大學(xué)生程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽（ACM International Collegiate Programming Contest，ACM/ICPC）是由國(guó)際計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)（Assoeiation for ComputingMachinery，簡(jiǎn)稱ACM）的世界公認(rèn)的規(guī)模最大、水平最高的國(guó)際計(jì)算機(jī)競(jìng)賽田，也是全球大學(xué)生計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽活動(dòng)中最具影響力的賽事，被譽(yù)為計(jì)算機(jī)界的“奧林匹克”。ACM競(jìng)賽從1970年開始舉辦至今已40屆，備受世界著名行業(yè)企業(yè)高度關(guān)注，ACM獲獎(jiǎng)?wù)叱蔀楦鞔笮袠I(yè)企業(yè)爭(zhēng)搶對(duì)象。IBM公司是ACM國(guó)際大學(xué)生程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽長(zhǎng)期贊助者，亞洲（中國(guó)）區(qū)域賽則由國(guó)內(nèi)著名公司華為、阿里巴巴等領(lǐng)銜冠名。ACM競(jìng)賽成績(jī)成為百度、騰訊等著名行業(yè)企業(yè)招聘的重要參考條件。
ACM競(jìng)賽是各高校計(jì)算機(jī)人才培養(yǎng)成果的直接體現(xiàn)，有利于提高計(jì)算機(jī)及相關(guān)專業(yè)的教學(xué)水平。ACM競(jìng)賽旨在使大學(xué)生通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)充分展示其分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。競(jìng)賽涵蓋的內(nèi)容很廣，主要考查學(xué)生的邏輯思維能力、策略設(shè)計(jì)能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和運(yùn)用交叉學(xué)科知識(shí)解決問(wèn)題的能力。ACM競(jìng)賽提倡創(chuàng)新和團(tuán)隊(duì)協(xié)作，鼓勵(lì)學(xué)生在構(gòu)建全新的軟件程序時(shí)盡情發(fā)揮創(chuàng)意，幫助學(xué)生檢驗(yàn)自己在強(qiáng)壓力下的實(shí)踐操作能力。
4.建立依托ACM競(jìng)賽的計(jì)算機(jī)應(yīng)用型人才培養(yǎng)新模式
計(jì)算機(jī)應(yīng)用型人才培養(yǎng)主要由專業(yè)教育、素質(zhì)教育組成。專業(yè)教育分為專業(yè)教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)。素質(zhì)教育包涵其它學(xué)科綜合教育。依托ACM競(jìng)賽優(yōu)勢(shì)，將其融入計(jì)算機(jī)人才培養(yǎng)，可以彌補(bǔ)地方本科高校計(jì)算機(jī)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的不足。
1）ACM在線評(píng)測(cè)系統(tǒng)開發(fā)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力
湘南學(xué)院ACM在線評(píng)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)為湖南省大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目，為學(xué)生學(xué)習(xí)C/C++語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法分析與設(shè)計(jì)、Java等程序設(shè)計(jì)類課程提供一個(gè)學(xué)習(xí)、練習(xí)和交流的平臺(tái)。學(xué)生在項(xiàng)目開發(fā)過(guò)程中，團(tuán)隊(duì)合作、協(xié)作分工，鞏固了所學(xué)的理論知識(shí)，系統(tǒng)學(xué)習(xí)了軟件開發(fā)理論，并將之貫穿于實(shí)踐，激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識(shí)，促進(jìn)了學(xué)生對(duì)科研項(xiàng)目興趣，提高了學(xué)生軟件開發(fā)水平和學(xué)術(shù)水平，充分鍛煉了學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力、應(yīng)用開發(fā)能力和科技論文寫作能力，培養(yǎng)了學(xué)生的專業(yè)能力。項(xiàng)目實(shí)踐讓學(xué)生在提高專業(yè)能力的同時(shí)，獲取了開發(fā)實(shí)際軟件項(xiàng)目的成就感，有利于學(xué)生積累項(xiàng)目開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生自信心和價(jià)值感，提升學(xué)生適應(yīng)培養(yǎng)行業(yè)企業(yè)需要的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。
2）以賽促教，提高學(xué)生的專業(yè)教育和綜合素質(zhì)教育水平
培養(yǎng)計(jì)算機(jī)應(yīng)用型人才，主要培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力。將ACM競(jìng)賽引入程序設(shè)計(jì)類課程日常教學(xué)中，可以改革傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)模式和以筆試為主的課程考核體系，學(xué)生通過(guò)ACM在線評(píng)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)踐訓(xùn)練，教師通過(guò)答題情況來(lái)反饋學(xué)生對(duì)講授知識(shí)的掌握程度，采用ACM在線測(cè)評(píng)系統(tǒng)考核結(jié)束后的最終排名為主和平時(shí)成績(jī)及實(shí)驗(yàn)成績(jī)?yōu)檩o進(jìn)行課程評(píng)價(jià)。程序設(shè)計(jì)類課程作業(yè)和實(shí)驗(yàn)，隨意性大，題意模糊，解答也模糊。而ACM在線評(píng)測(cè)系統(tǒng)要求非常嚴(yán)格，題意清晰，解答精確。ACM競(jìng)賽雖然要求程序運(yùn)行結(jié)果與題意完全符合，但并不限制用何種算法去實(shí)現(xiàn)，學(xué)生可以嘗試各種可以實(shí)現(xiàn)的算法，充分鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手操作能力，提高了實(shí)踐教學(xué)水平。通過(guò)實(shí)踐來(lái)鞏固理論教學(xué)，提高了學(xué)生的專業(yè)教學(xué)水平和質(zhì)量。ACM競(jìng)賽涵蓋計(jì)算機(jī)、數(shù)學(xué)、英語(yǔ)、心理學(xué)等學(xué)科，有利于學(xué)生的綜合素質(zhì)教育的培養(yǎng)。
3）以賽促學(xué)，建立四級(jí)競(jìng)賽學(xué)習(xí)機(jī)制
第一級(jí)是程序設(shè)計(jì)類課程的學(xué)習(xí)與練習(xí)。程序設(shè)計(jì)類課程任課教師在ACM在線評(píng)測(cè)系統(tǒng)布置作業(yè)和實(shí)驗(yàn)，根據(jù)做題情況的動(dòng)態(tài)排名來(lái)確定學(xué)生的平時(shí)成績(jī)和實(shí)驗(yàn)成績(jī)，激發(fā)學(xué)生對(duì)程序設(shè)計(jì)類課程的興趣，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析和解決問(wèn)題的能力。第二級(jí)是每年五月定期舉行湘南學(xué)院ACM程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽，吸引計(jì)算機(jī)及相關(guān)專業(yè)的學(xué)生參與ACM競(jìng)賽，選拔優(yōu)秀學(xué)生組建ACM集訓(xùn)隊(duì)，利用晚上和周末進(jìn)行系統(tǒng)學(xué)習(xí)與集訓(xùn)，通過(guò)ACM集訓(xùn)隊(duì)員帶動(dòng)其他學(xué)生提高編程水平。第三級(jí)是積極參加每年湖南省教育廳舉辦的湖南省大學(xué)生計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽。讓學(xué)生走出去同全省各高校學(xué)生進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)，大力宣傳所獲成果，吸引更多學(xué)生參與。第四級(jí)是積極參與行業(yè)企業(yè)組織的程序設(shè)計(jì)比賽。一些著名行業(yè)企業(yè)通過(guò)舉辦競(jìng)賽來(lái)選拔人才，如Google公司舉辦的Google Code Jam程序O計(jì)競(jìng)賽、百度公司舉辦的百度之星程序設(shè)計(jì)大賽、計(jì)蒜客在線教育舉辦的計(jì)蒜之道程序設(shè)計(jì)大賽等。學(xué)生通過(guò)參與競(jìng)賽，可以更加了解企業(yè)的需求和自己的不足之處，激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)力，盡快彌補(bǔ)短板，提高就業(yè)能力。
4）建立ACM競(jìng)賽與人才培養(yǎng)共贏機(jī)制
為了充分調(diào)動(dòng)學(xué)生、教師的積極性，克服各種困難，取得理想成績(jī)，應(yīng)建立ACM競(jìng)賽與人才培養(yǎng)共贏機(jī)制，既可以為ACM競(jìng)賽提供源源不斷的動(dòng)力，又能為培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才可持續(xù)發(fā)展提供保障。具體的舉措建議如下：建立ACM在線評(píng)測(cè)系統(tǒng)，為學(xué)生提供學(xué)習(xí)、訓(xùn)練和交流的平臺(tái)；成立校ACM協(xié)會(huì)，通過(guò)協(xié)會(huì)來(lái)推動(dòng)學(xué)生的參與，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣；培養(yǎng)學(xué)生梯隊(duì)，實(shí)行老隊(duì)員帶新隊(duì)員，形成互相學(xué)習(xí)、競(jìng)相趕超的學(xué)習(xí)氛圍；完善ACM競(jìng)賽激勵(lì)機(jī)制，對(duì)獲獎(jiǎng)的學(xué)生按獲獎(jiǎng)級(jí)別及時(shí)給予現(xiàn)金獎(jiǎng)勵(lì)和學(xué)分減免，對(duì)指導(dǎo)教師給予工作量補(bǔ)助和現(xiàn)金獎(jiǎng)勵(lì)、職位晉升、評(píng)優(yōu)評(píng)先和職稱評(píng)定時(shí)給予政策傾斜用，對(duì)組織參賽的二級(jí)學(xué)院給予肯定和獎(jiǎng)勵(lì)。
5.依托ACM競(jìng)賽，培養(yǎng)應(yīng)用型人才
依托ACM競(jìng)賽建立的應(yīng)用型人才培養(yǎng)新模式，主要從以下幾個(gè)方面來(lái)培養(yǎng)應(yīng)用型人才。
1）更新人才培養(yǎng)觀念
地方本科高校計(jì)算機(jī)專業(yè)需要更新人才培養(yǎng)觀念，將ACM競(jìng)賽制度納人教學(xué)體系，成為常規(guī)性、制度化的工作，積極探索“以賽促教、以賽促學(xué)”的應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)新模式。
2）搭建ACM學(xué)習(xí)平臺(tái)，建設(shè)ACM開放性實(shí)驗(yàn)室
構(gòu)建ACM在線評(píng)測(cè)系統(tǒng)，學(xué)生可以在校園內(nèi)隨時(shí)隨地使用電腦在線做題，系統(tǒng)自動(dòng)返回做題評(píng)測(cè)結(jié)果，有利于學(xué)生的自主學(xué)習(xí)。實(shí)驗(yàn)室是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的重要場(chǎng)所。建設(shè)ACM開放性實(shí)驗(yàn)室，配備專業(yè)素質(zhì)過(guò)硬、動(dòng)手能力強(qiáng)的指導(dǎo)教師給予適時(shí)指導(dǎo)，以開放和包容的態(tài)度來(lái)滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和求知欲望，學(xué)生通過(guò)ACM在線評(píng)測(cè)系統(tǒng)，自主練習(xí)，采用算法分析、程序優(yōu)化、歸納總結(jié)等方式提高學(xué)生的實(shí)踐能力和邏輯思維能力。
3）擴(kuò)大ACM競(jìng)賽的受益面，營(yíng)造濃厚的學(xué)習(xí)氛圍，
ACM競(jìng)賽已經(jīng)培養(yǎng)了一批高素質(zhì)應(yīng)用型創(chuàng)新人才，將ACM競(jìng)賽內(nèi)容列入程序設(shè)計(jì)類課程作為教學(xué)案例，擴(kuò)大賽后的延伸效益，把ACM競(jìng)賽融入程序設(shè)計(jì)類課程實(shí)踐教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維和實(shí)際設(shè)計(jì)能力，提高教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)計(jì)算機(jī)專業(yè)改革和建設(shè)。在四級(jí)競(jìng)賽學(xué)習(xí)機(jī)制中，無(wú)論是作業(yè)、實(shí)驗(yàn)，還是校賽、省賽、企業(yè)賽，由于均采用動(dòng)態(tài)排名，客觀公正，因此可以激發(fā)ACM隊(duì)員編程興趣和積極性，逐漸形成良好的學(xué)風(fēng)，營(yíng)造濃郁學(xué)習(xí)氛圍。
4）鍛煉學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)能力，培養(yǎng)良好的心理素質(zhì)
在四級(jí)競(jìng)賽機(jī)制中，無(wú)論是練習(xí)還是競(jìng)賽，參賽隊(duì)員都能看見即時(shí)動(dòng)態(tài)排名和做題情況，這樣給學(xué)生帶來(lái)了較大的心理壓力，能否及時(shí)調(diào)整心態(tài)將會(huì)起到至關(guān)重要的作用。通過(guò)平時(shí)訓(xùn)練和不同級(jí)別的競(jìng)賽，可充分鍛煉學(xué)生的心理承受能力，提升其適應(yīng)行業(yè)企業(yè)需求的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
5）通過(guò)ACM組隊(duì)集訓(xùn)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力
為了適應(yīng)行業(yè)企業(yè)開發(fā)應(yīng)用軟件的需求，按照ACM競(jìng)賽規(guī)則，采用3人一組共用一臺(tái)電腦進(jìn)行組隊(duì)訓(xùn)練模式，組員之間分工協(xié)作，默契配合，有利于提高學(xué)生的團(tuán)隊(duì)開發(fā)能力。
6）提升學(xué)生的英語(yǔ)應(yīng)用能力
由于計(jì)算機(jī)專業(yè)資料大多數(shù)是英文資料，按ACM/ICPC規(guī)則組織的競(jìng)賽基本上是英文題目，這讓參加ACM競(jìng)賽的學(xué)生長(zhǎng)期進(jìn)行英語(yǔ)學(xué)習(xí)，極大提升了學(xué)生的英語(yǔ)應(yīng)用能力。
6.應(yīng)用效果
程序設(shè)計(jì)課程作為計(jì)算機(jī)專業(yè)的一門基礎(chǔ)課程，它有利于提高學(xué)生的思維能力，對(duì)學(xué)生深人學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)專業(yè)知識(shí)有很大的幫助。其目的就是通過(guò)學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的基本思想、語(yǔ)法知識(shí)和編程方法，提高學(xué)生的程序設(shè)計(jì)能力、分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力，并培養(yǎng)形成嚴(yán)密的邏輯思維能力。那么如何根據(jù)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展變化，對(duì)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方式進(jìn)行相應(yīng)的改革，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)高等技術(shù)應(yīng)用型和高技能型計(jì)算機(jī)人才目標(biāo)，已經(jīng)成為廣大中職教師普遍關(guān)注和重點(diǎn)研究的課題。
1程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言教學(xué)中存在的問(wèn)題
1.1教學(xué)課時(shí)少
目前我校計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)制2+1的模式，學(xué)校開設(shè)的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言課程的課時(shí)(包括理論課時(shí)和實(shí)踐課時(shí))較少，這就導(dǎo)致實(shí)際教學(xué)中存在理論課時(shí)和實(shí)踐課時(shí)不夠的情況，學(xué)生只能掌握最基礎(chǔ)的程序設(shè)計(jì)知識(shí)，理解書本上現(xiàn)有的一些設(shè)計(jì)實(shí)例，而不能用該程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言進(jìn)行實(shí)際問(wèn)題的處理。
1.2學(xué)生基礎(chǔ)參差不齊，學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)的信心、興趣不足
因?yàn)閷W(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)需要較強(qiáng)的邏輯思維能力和較扎實(shí)的數(shù)學(xué)功底，而中職學(xué)校的學(xué)生普遍數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較薄弱，導(dǎo)致在學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)時(shí)顯得力不從心。由于缺乏對(duì)計(jì)算機(jī)本身解題的認(rèn)識(shí)和了解，有些基礎(chǔ)較差的學(xué)生還對(duì)計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)生一種莫名其妙的神秘感和畏懼感，人為的給自己學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言設(shè)置了一道門檻。學(xué)生對(duì)程序設(shè)計(jì)課程的學(xué)習(xí)興趣不高，課堂教學(xué)中反常行為較多，如卜課睡覺、講話、玩手機(jī)、不配合老師、不交作業(yè)等。學(xué)生普遍反映難學(xué)，提不起學(xué)習(xí)興趣，感覺學(xué)不到知識(shí)或?qū)W的知識(shí)沒用。
1.3學(xué)校對(duì)程序課程的重視程度不高
計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程注重對(duì)學(xué)生的思維能力的訓(xùn)練，這與圖像處理，動(dòng)畫設(shè)計(jì)等培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力的課程不同，不能立竿見影的看到學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。這就導(dǎo)致一些領(lǐng)導(dǎo)對(duì)這門課程不夠重視，從而使部分教師對(duì)這類課程的教學(xué)參與興趣不濃厚，甚至有些學(xué)校以取消了程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的課程設(shè)置。
1.4教學(xué)方法落后
中職程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言課程一般采用的教學(xué)方法是教師課上講授加學(xué)生實(shí)驗(yàn)的形式，學(xué)生在上機(jī)實(shí)驗(yàn)時(shí)僅僅是對(duì)書本上現(xiàn)有的一些實(shí)例進(jìn)行編輯調(diào)試，一旦調(diào)試成功就完成任務(wù)。這種教學(xué)方法實(shí)際上只是讓學(xué)生掌握了一些程序設(shè)計(jì)的語(yǔ)法知識(shí)和調(diào)試技巧，而達(dá)不到培養(yǎng)學(xué)生利用該程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言從一個(gè)實(shí)際問(wèn)題人手分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。
1.5考核方式較簡(jiǎn)單不能全面檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果
目前的考試方式以試卷為主，無(wú)法全面檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，對(duì)學(xué)生的實(shí)踐能力考查無(wú)法體現(xiàn)學(xué)生的真正學(xué)習(xí)效果。
2間題分析
是什么原因造成了以上這些問(wèn)題那?隨著高中教育不斷普及，中職生源及綜合素質(zhì)急劇下降。普遍特點(diǎn)是他們基礎(chǔ)薄弱，尤其數(shù)學(xué)和英語(yǔ)，這是學(xué)好程序設(shè)計(jì)的最大障礙。教材不能適應(yīng)中職教學(xué)的要求。現(xiàn)今中職程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言教材存在的普遍問(wèn)題是實(shí)踐性教學(xué)和實(shí)訓(xùn)內(nèi)容不足，沒有體現(xiàn)教材的實(shí)用性和職業(yè)性，不能保證對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，不能體現(xiàn)技術(shù)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)要求，缺少中職教育特色。面對(duì)這些問(wèn)題，我們不能望而卻步，一味地去埋怨是起不到效果的，要真正想解決問(wèn)題，最好就要去不斷地摸索，尋找解決問(wèn)題的突破點(diǎn)，探索適合學(xué)生發(fā)展的教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容，以充分調(diào)動(dòng)他們的學(xué)生積極性和主觀能動(dòng)性。
3解決間題的關(guān)鍵在于教育方法的創(chuàng)新
古人云:“知之者不如好之者，好之者不如樂之者。”興趣對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)有著神奇的內(nèi)驅(qū)動(dòng)作用，能變無(wú)效為有效，化低效為高效。充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是當(dāng)前開展素質(zhì)教育，優(yōu)化課堂教學(xué)，減負(fù)提質(zhì)的最根本、最有效的途徑之一。興趣的產(chǎn)生來(lái)源于興趣源，興趣源必須由教師來(lái)創(chuàng)造，并貫穿于教師授課全過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)中。針對(duì)程序設(shè)計(jì)這門課程的特點(diǎn)教師可采用以下一些方法提高學(xué)生的對(duì)本課程的興趣。
(1)基于問(wèn)題的教學(xué)。提出問(wèn)題，以學(xué)生獨(dú)立完成為主，教師只提供必要的輔導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生探索問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，更有利于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
(2)“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”教學(xué)。在理論教學(xué)中采用“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”教學(xué)法，整個(gè)課程教學(xué)圍繞一個(gè)“工程項(xiàng)目”進(jìn)行，通過(guò)逐步拓展的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目和設(shè)計(jì)，將每一階段的學(xué)習(xí)進(jìn)行小結(jié)性的貫穿與能力提高，將知識(shí)點(diǎn)都溶化到一個(gè)個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的程序編寫中。
(3)討論教學(xué)法。在教學(xué)過(guò)程中，充分發(fā)揮學(xué)生的積極性與主動(dòng)性是非常重要的一環(huán)。程序設(shè)計(jì)有一個(gè)最大的特點(diǎn)，一題多解。針對(duì)這個(gè)特點(diǎn)，教師在習(xí)題課的教學(xué)中，可以采用討論式教學(xué)方法。在此過(guò)程中，學(xué)生們通過(guò)提問(wèn)、答辯、論證、反駁、判斷等激烈的討論，互相啟發(fā)、相互協(xié)作去分析問(wèn)題、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。不僅可以讓學(xué)生獲得課外的知識(shí)，同時(shí)也利于充分挖掘?qū)W生的學(xué)習(xí)潛力。
(4)歸納教學(xué)法編程語(yǔ)言有很多的定義、概念、語(yǔ)法規(guī)則，它們使用靈活、難以記憶，也特別容易出錯(cuò)。如果能夠引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行歸納，將會(huì)起到事半功倍的效果。編程語(yǔ)言的定義、概念、語(yǔ)法規(guī)則有許多相似的地方，例如:for ……to……與do……w hile等命令，有很多語(yǔ)法規(guī)則是一樣的，對(duì)它們進(jìn)行歸納之后，學(xué)生只要記住其中一個(gè)，另一個(gè)自然就會(huì)使用了。
(5)分組教學(xué)法。注重培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)精神，以“競(jìng)”求進(jìn)上機(jī)編程實(shí)踐是學(xué)好程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的關(guān)鍵。但上機(jī)實(shí)踐過(guò)程中如果“各自為戰(zhàn)”，或在教師的統(tǒng)一“指揮”下以完成不同題型的任務(wù)為實(shí)踐內(nèi)容，對(duì)于中職學(xué)生而言很容易失去上機(jī)興趣，也很難達(dá)到上機(jī)實(shí)踐之目的。因此，不妨針對(duì)中職學(xué)生的特點(diǎn)，適當(dāng)轉(zhuǎn)變上機(jī)實(shí)踐的形式。以組建團(tuán)隊(duì)的形式上機(jī)實(shí)踐，事前分配給每個(gè)學(xué)習(xí)小組不同的實(shí)踐任務(wù)。組長(zhǎng)負(fù)責(zé)本組學(xué)生利用課余時(shí)間去思考、收集資料，上機(jī)時(shí)各組先分別完成相應(yīng)任務(wù)，然后相互演示成果，評(píng)判優(yōu)劣，最后再進(jìn)行任務(wù)交換，討論編程心得。在此過(guò)程中教師主要充當(dāng)協(xié)調(diào)者的角色，對(duì)確有疑難的地方可適當(dāng)加以指導(dǎo)，主要過(guò)程可由學(xué)生自行解決，則學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的學(xué)生自然會(huì)成為教師的助手。
VB程序設(shè)計(jì)是很多高校非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生必修的一門計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程，我們學(xué)校也不例外。蘇州大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院是民辦公有本科院校，該學(xué)院的非計(jì)算機(jī)專業(yè)理工科學(xué)生全部必修VB程序設(shè)計(jì)，并且要求學(xué)生通過(guò)江蘇省計(jì)算機(jī)等級(jí)考試二級(jí)，且與學(xué)位掛鉤。本人所教授班級(jí)學(xué)生每年等級(jí)考試的通過(guò)率均名列全院前茅，受到該院學(xué)生和教師的好評(píng)。今年在首次實(shí)行的由學(xué)生選擇任課教師過(guò)程中，出現(xiàn)了“漲停版”狀況，在短短的十分鐘內(nèi)，選我所授VB課程的學(xué)生人數(shù)爆滿，導(dǎo)致后面很多想選修我的VB課程的學(xué)生沒能選上，事后這些學(xué)生私下問(wèn)我:“如果沒選上我的VB課，能不能到我的課堂聽課?”這件事情給我的觸動(dòng)很大，學(xué)生的認(rèn)可是最高的獎(jiǎng)勵(lì)!通過(guò)多年的研究和探索終于摸索出一套適合民辦本科院校的程序設(shè)計(jì)的教學(xué)方法。
1教師的人格魅力是吸引學(xué)生學(xué)好知識(shí)的必要條件
“師者，傳道授業(yè)解惑者”，教師這個(gè)行業(yè)是一個(gè)非常神圣的職業(yè)。它不但給學(xué)生傳授知識(shí)、解答疑問(wèn)，更重要的是直接影響學(xué)生的思想價(jià)值觀和世界觀的形成。老師的一言一行都銘記在學(xué)生的心目中，潛移默化地影響著他們的成長(zhǎng)。所以教師的責(zé)任心和職業(yè)道德是非常重要的，在某種程度甚至比他的知識(shí)水平還重要。這是我的個(gè)人看法。要想做一名好教師，首先要做一個(gè)好人:一個(gè)有愛心、肯奉獻(xiàn)、有責(zé)任感和心胸寬闊的人。具備以上特點(diǎn)，再加上淵博的知識(shí)，則具備了教師的人格魅力?，F(xiàn)在的大多數(shù)學(xué)生雖然都是獨(dú)生子、嬌生慣養(yǎng)、相對(duì)比較自私，但他們很聰明，很活躍，很有正義感，明辨是非的能力也很強(qiáng)。他們當(dāng)中絕大部分都是積極向上的，有進(jìn)取心，想很好地完成自己的學(xué)業(yè)，給家長(zhǎng)、朋友、老師以及社會(huì)一個(gè)完美的答卷。只是自制、自理能力相對(duì)較弱，需要老師的監(jiān)督和幫助。這個(gè)時(shí)候因?yàn)殡x父母較遠(yuǎn)，每天接觸的長(zhǎng)輩除了老師還是老師，老師的作用就體現(xiàn)出來(lái)。有很多學(xué)生愿意找他們喜歡的老師交流，甚至做知心朋友。學(xué)生喜歡的老師一定是有人格魅力的教師，這一點(diǎn)確定無(wú)疑。那么，一旦學(xué)生喜歡上這個(gè)老師，他們就愿意接受這個(gè)老師給他們傳授的知識(shí)，按時(shí)完成教師布置的任務(wù)，在這種和諧的學(xué)習(xí)氣氛中，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果就不言而喻了?，F(xiàn)在的學(xué)生和老師的關(guān)系和多年以前不同，甚至有很大變化:當(dāng)學(xué)生需要老師做長(zhǎng)輩的時(shí)候，老師就好像他們的父母，給他們關(guān)心和愛護(hù);當(dāng)學(xué)生需要老師做他們的知心朋友的時(shí)候，老師和學(xué)生應(yīng)該是平等的關(guān)系，放下老師的架子，暢所欲言，各抒己見，甚至可以爭(zhēng)論的面紅耳赤。當(dāng)學(xué)生需要老師做他們的嚴(yán)師，督促他們學(xué)習(xí)和上進(jìn)的時(shí)候，老師就是一個(gè)有威嚴(yán)、神圣不可侵犯的人。只有這樣，才能更好地引導(dǎo)學(xué)生成為一名會(huì)生存、會(huì)做人、會(huì)獲取新知識(shí)的人，這也正是當(dāng)今高等院校培養(yǎng)本科生的目標(biāo)。
2從社會(huì)實(shí)際狀況出發(fā)，讓學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo)
目前我國(guó)的教育現(xiàn)狀是:從小學(xué)甚至幼兒園開始，就強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)、學(xué)習(xí)再學(xué)習(xí)!也就是孩子除了學(xué)習(xí)之外，不能有其他事情可做，只要學(xué)習(xí)好，什么都好。所謂的“一俊遮百丑”，卻忽略了其他方面的培養(yǎng)和教育，雖然政府也正在努力改變現(xiàn)狀，但因?yàn)樯鐣?huì)競(jìng)爭(zhēng)激烈以及人口眾多，一時(shí)還難以改變。正因?yàn)槿绱?，家長(zhǎng)也是為了孩子今后的生存考慮，不得不督促孩子學(xué)習(xí)、學(xué)習(xí)、再學(xué)習(xí)!其他方面的教育等上了大學(xué)再說(shuō)。這就給高等院校的教育帶來(lái)了很大的壓力，大學(xué)生存在的問(wèn)題很多:首先是為什么要學(xué)習(xí)?學(xué)習(xí)目的不是很明確。其次是學(xué)生認(rèn)為在大學(xué)里不用刻苦學(xué)習(xí)。因?yàn)樵谥袑W(xué)階段學(xué)習(xí)很辛苦(這是不爭(zhēng)的事實(shí))，學(xué)校為了升學(xué)率，學(xué)生為了考大學(xué)，甚至有中學(xué)教師給學(xué)生一種誤解:上了大學(xué)就可以放松了。導(dǎo)致學(xué)生上大學(xué)后不愛學(xué)習(xí)，認(rèn)為沒必要再學(xué)習(xí)了，因?yàn)閷W(xué)習(xí)畢竟是一件很苦的腦力勞動(dòng)。
針對(duì)當(dāng)今大學(xué)生的現(xiàn)狀，我們的高校教師一定要讓學(xué)生明確自己為什么要學(xué)習(xí)?也就是學(xué)習(xí)的目的和意義是什么?結(jié)合實(shí)際狀況，首先一個(gè)有價(jià)值的人一定是一個(gè)知識(shí)豐富的人，不管是民營(yíng)企業(yè)家，還是公司里的老板、董事長(zhǎng)或者CEO，其次，如果沒有豐富的知識(shí)，也就談不上更強(qiáng)的能力，這是一般的道理。每個(gè)人都想成為一個(gè)有價(jià)值、有作為的人，如果沒有知識(shí)的的儲(chǔ)備，沒有學(xué)習(xí)新知識(shí)的能力，那他就很難達(dá)到目的。最后，學(xué)習(xí)無(wú)止境，學(xué)習(xí)的內(nèi)容也是豐富多彩的，不單單是書本上的知識(shí)，還有學(xué)做人、學(xué)做事，學(xué)習(xí)別人的好經(jīng)驗(yàn)，等等，就像北京大學(xué)學(xué)生侯東說(shuō)的:“學(xué)習(xí)不單純是學(xué)習(xí)知識(shí)，更多的是學(xué)習(xí)合理安排時(shí)間，合理調(diào)配資源，善于處理一些環(huán)境影響并最終找到自己的生活方式和目標(biāo)”。
3采用適合民辦本科院校大學(xué)生特點(diǎn)的教學(xué)方法
(1) 消除學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的畏難情緒，給足學(xué)生一定能學(xué)好這門課的信心。
VB程序設(shè)計(jì)是一門計(jì)算機(jī)高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，學(xué)生在學(xué)習(xí)這門課程之前，已經(jīng)掌握了計(jì)算機(jī)的基本操作和基本概念，也就是學(xué)過(guò)了“計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)”這門課，具備一定的計(jì)算機(jī)基本操作，但計(jì)算機(jī)語(yǔ)言和計(jì)算機(jī)的基本操作不一樣，而且差別很大，基本操作是固定的動(dòng)作，通過(guò)反復(fù)練習(xí)就可以熟練掌握，而且效果顯著。而計(jì)算機(jī)語(yǔ)言要通過(guò)思考、推理和判斷才能給出正確的算法，也就是解決問(wèn)題的步驟，并用程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言把它正確地表達(dá)出來(lái)。難度要比操作大得多。很多學(xué)生在學(xué)習(xí)VB程序設(shè)計(jì)時(shí)，最難的就是入門這一關(guān)，特別是民辦大學(xué)生更是如此，他們不習(xí)慣采用計(jì)算機(jī)解題方法，甚至覺得計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言太難學(xué)了，簡(jiǎn)直像天書。他們更習(xí)慣于日常生活中的解決問(wèn)題的思路。針對(duì)學(xué)生存在的這些問(wèn)題，一般情況下我們首先要打消學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的畏難情緒，給他們信心和希望，告訴他們計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言沒有他們想象得那么難學(xué)，任何事情都是一樣，只要努力認(rèn)真用心去做了，都能做好，包括老師本身，也不是天生就會(huì)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的，也是一點(diǎn)一滴學(xué)出來(lái)的。例如，在日常生活中，我想把一瓶醬油(簡(jiǎn)稱a)和一瓶醋(簡(jiǎn)稱b)交換一下，交換后，原來(lái)裝醬油的瓶子，現(xiàn)在裝醋;原來(lái)裝醋的瓶子，現(xiàn)在裝醬油，問(wèn):我們應(yīng)該怎么操做才能實(shí)現(xiàn)呢?學(xué)生會(huì)認(rèn)為這個(gè)問(wèn)題太簡(jiǎn)單了，很快就給出答案:先拿來(lái)一個(gè)空瓶子(簡(jiǎn)稱c)，再把a(bǔ)瓶子里的醬油倒入空瓶，然后把b瓶中的醋倒入原來(lái)裝醬油的a瓶中，最后把倒入空瓶中的醬油倒入原來(lái)裝醋的b瓶中，就完成了醬油瓶和醋瓶互換的任務(wù)。這個(gè)問(wèn)題不就是程序設(shè)計(jì)中的兩個(gè)變量交換值的道理嗎!一個(gè)變量a=1(醬油)，另一個(gè)變量b=2(醋)，現(xiàn)在要把a(bǔ)和b的值進(jìn)行交換，(相當(dāng)于把醬油和醋互換)則需要引用第三個(gè)變量c(相當(dāng)于空瓶)，先用c保留變量a的值(把醬油倒入空瓶)，即c=a，再把變量b的值給a(把醋倒入醬油瓶)，即a=b，最后把c的值給b(把空瓶中的醬油倒入醋瓶中)，即b=c，則完成了a，b兩個(gè)變量值的交換。在程序設(shè)計(jì)過(guò)程中，有很多內(nèi)容是和我們現(xiàn)實(shí)生活中的內(nèi)容相似的，很好理解和掌握，相信同學(xué)沒有學(xué)不會(huì)的內(nèi)容。
(2) 由淺入深，循序漸進(jìn)，逐步引導(dǎo)學(xué)生步入正確的程序設(shè)計(jì)大門
在介紹VB內(nèi)容的時(shí)候，教師不一定完全按照指定教材內(nèi)容組織的順序給學(xué)生講解，因?yàn)榻滩谋旧砭褪且环N參考書，教師可以根據(jù)大綱要求，把教材內(nèi)容經(jīng)過(guò)仔細(xì)研究、斟酌、提煉、總結(jié)和歸納成由淺入深、循序漸進(jìn)、通俗易懂、簡(jiǎn)單明了的知識(shí)內(nèi)容，再結(jié)合日常生活中的實(shí)例展現(xiàn)給學(xué)生。如VB控件部分的內(nèi)容不必在開始時(shí)全部講解，結(jié)合實(shí)際情況，用到哪些控件再詳細(xì)的介紹那些控件。首先把窗體、文本框、命令按鈕和標(biāo)簽控件介紹給同學(xué)就足夠使用了，因?yàn)榇绑w是VB程序設(shè)計(jì)的基石和容器，所有VB的其他控件都放在窗體中;文本框可以用來(lái)作為輸入和輸出界面;命令按鈕用來(lái)激活代碼的運(yùn)行;標(biāo)簽用來(lái)注釋。至于其他控件，如圖片框、列表框等等可以在后面介紹到數(shù)組的時(shí)候，作為數(shù)組輸出界面時(shí)再陸續(xù)介紹?？傊?，介紹的內(nèi)容以實(shí)際應(yīng)用為主，有應(yīng)用的需求就介紹，理論聯(lián)系實(shí)際，效果會(huì)更佳。
在介紹VB的語(yǔ)句語(yǔ)法時(shí)，不要急于求成，遇到問(wèn)題需要解決時(shí)，再介紹相關(guān)的語(yǔ)法規(guī)則和語(yǔ)句內(nèi)容，以問(wèn)題驅(qū)動(dòng)內(nèi)容的進(jìn)展。如設(shè)計(jì)一個(gè)加法計(jì)算器，用來(lái)求出n個(gè)數(shù)的和。如果n的值較小，如n=2可以直接把兩個(gè)數(shù)相加，但如果n=20或n=50的時(shí)候，如何實(shí)現(xiàn)這些數(shù)相加呢?方法很多，但最好的方法就是用循環(huán)語(yǔ)句來(lái)實(shí)現(xiàn)，引出循環(huán)的概念、語(yǔ)句和語(yǔ)法規(guī)則。
對(duì)同學(xué)們?nèi)菀壮霈F(xiàn)的一般性錯(cuò)誤，盡量用通俗易懂的例子說(shuō)明語(yǔ)句的含義。因?yàn)閷W(xué)生出錯(cuò)的原因就是沒有真正理解語(yǔ)句的含義。例如，開始使用VB賦值語(yǔ)句的時(shí)候，很多同學(xué)容易出現(xiàn)的錯(cuò)誤就是把賦值和被賦值對(duì)象寫錯(cuò)位置。如把x的值賦給y，寫成x=y，其錯(cuò)誤的原因就是學(xué)生把賦值號(hào)“=”理解成數(shù)學(xué)里面的等號(hào)“=”了;同樣的錯(cuò)誤還有，把文本框1中的內(nèi)容賦給變量a，表達(dá)成text1=a。針對(duì)這種錯(cuò)誤，我們就可以通過(guò)日常生活中“借錢”這件事情來(lái)舉例說(shuō)明，如名字為x的人向某人y借了500元錢，前提是y一定有500元錢(y=500)，我們可以用式子x
在講解程序設(shè)計(jì)算法的時(shí)候，盡量從學(xué)生的角度去分析、理解和判斷，最后推出正確的解題方法。先用自然語(yǔ)言分析和闡述正確的算法，然后再用VB語(yǔ)句描述出來(lái)，要把分析和表達(dá)的全部過(guò)程展現(xiàn)給學(xué)生，和學(xué)生一起分析和判斷，最后再把初步寫出的VB程序放在VB環(huán)境中調(diào)試和運(yùn)行，驗(yàn)證算法是否正確。特別強(qiáng)調(diào)的是，有時(shí)需要故意設(shè)一些陷阱，讓學(xué)生跳進(jìn)去，也就是程序不要一氣呵成，正確無(wú)誤。故意留出一些關(guān)鍵性的，容易犯的錯(cuò)誤，運(yùn)行結(jié)果出來(lái)，發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，學(xué)生會(huì)很驚訝，在分析的過(guò)程中，覺得應(yīng)該不會(huì)出錯(cuò)，怎么最后結(jié)果不正確呢?這個(gè)時(shí)候教師也不要急于給出答案，讓學(xué)生思考幾分鐘，再慢慢引動(dòng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，進(jìn)而想出解決辦法，最后教師再給出正確答案。
歸根結(jié)底，我們?cè)趥魇谥R(shí)的同時(shí)，最好能夠把如何學(xué)習(xí)新知識(shí)的方法傳授個(gè)學(xué)生，這才是我們的教育目的，小之以情，動(dòng)之以理，由淺入深，循序漸進(jìn)，慢慢的學(xué)生也就走進(jìn)了VB這個(gè)新知識(shí)的大門。教師在授課的過(guò)程當(dāng)中適時(shí)地出現(xiàn)一些幽默的句子或片斷，也會(huì)讓學(xué)生覺得VB程序設(shè)計(jì)的課堂不是那么枯燥乏味。把學(xué)生的情緒調(diào)動(dòng)起來(lái)，學(xué)習(xí)的熱情也就隨之而來(lái)，效果也就可想而知了。
4結(jié)束語(yǔ)
民辦本科院校的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)教學(xué)方法的探索與實(shí)踐是一項(xiàng)復(fù)雜和持久的系統(tǒng)工程，無(wú)論是在教學(xué)理念還是在教學(xué)方法上都需要不斷的改革和創(chuàng)新。今后我們還要不斷的研究和探索，在改進(jìn)教學(xué)方法和教學(xué)手段的同時(shí)，加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，進(jìn)一步完善我們的教學(xué)機(jī)制。
中等職業(yè)學(xué)校是培養(yǎng)高素質(zhì)專門技術(shù)人才的基地，肩負(fù)著向特定的行業(yè)和崗位培養(yǎng)合格的操作技能型人才的使命?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，促使社會(huì)體系、經(jīng)濟(jì)體系和教育體系不斷地變化，社會(huì)對(duì)技術(shù)人才的需求也在變化，要求越來(lái)越高，從過(guò)去的對(duì)相對(duì)單一型人才的需求轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)在的對(duì)多元化、復(fù)合型人才的需求。尤其是計(jì)算機(jī)專業(yè)的畢業(yè)生，知識(shí)結(jié)構(gòu)與能力更是難以滿足現(xiàn)代企業(yè)的需求，大量的畢業(yè)生在社會(huì)上找不到與所學(xué)專業(yè)相吻合的工作。因此，面對(duì)嚴(yán)峻的就業(yè)形勢(shì)，教學(xué)必須適應(yīng)社會(huì)對(duì)人才的需求變化，改變傳統(tǒng)的以“知識(shí)為本位”的教學(xué)目標(biāo)，代替以“能力為本位”，以“就業(yè)為導(dǎo)向”的教學(xué)目標(biāo)，教師應(yīng)改變傳統(tǒng)教學(xué)方法，重視對(duì)學(xué)生能力和創(chuàng)造性的培養(yǎng)，以適應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的要求。而因地制宜的運(yùn)用項(xiàng)目教學(xué)法就能夠培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
一、項(xiàng)目教學(xué)法的必要性
程序設(shè)計(jì)課程是計(jì)算機(jī)專業(yè)課程體系中重要組成部分，也具有較大難度。我校計(jì)算機(jī)專業(yè)開設(shè)的程序設(shè)計(jì)課程主要包括QBASIC、C、VFP、VB、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等。QBASIC是低年級(jí)的入門語(yǔ)言，主要是引導(dǎo)學(xué)生從算法語(yǔ)言層面逐步認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)處理問(wèn)題的方法，C語(yǔ)言是一種概念復(fù)雜，理論性和實(shí)踐性均很強(qiáng)的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，要求學(xué)生有較好的程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。不管是哪一門課程，程序設(shè)計(jì)教學(xué)的最終目的都是要培養(yǎng)學(xué)生分析和設(shè)計(jì)程序的思維方法和能力，也就是要會(huì)用語(yǔ)言這個(gè)工具去解決實(shí)際問(wèn)題。傳統(tǒng)的教學(xué)方法大都是從理論入手，雖然能系統(tǒng)完整地講解各章各節(jié)各個(gè)知識(shí)點(diǎn)，但由于內(nèi)容比較枯燥，對(duì)于基本素質(zhì)、自學(xué)能力和自控能力都停留在比較低的層次上的職校學(xué)生來(lái)講，僅能夠灌輸?shù)揭稽c(diǎn)基本概念和理論，根本談不上能用語(yǔ)言這個(gè)工具去編寫實(shí)際的程序。筆者在多年的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)踐中，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)對(duì)象的實(shí)際情況，逐步總結(jié)出采用項(xiàng)目教學(xué)法能夠極大地提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，使他們的動(dòng)手能力、解決實(shí)際問(wèn)題的能力得到很大的提高。
項(xiàng)目學(xué)習(xí)法是一種教和學(xué)的模式，它集中關(guān)注于某一學(xué)科的中心概念和原則，旨在把學(xué)生融入有意義的任務(wù)完成的過(guò)程中，讓學(xué)生積極地學(xué)習(xí)、自主地進(jìn)行知識(shí)的建構(gòu)，以現(xiàn)實(shí)的學(xué)生生成的知識(shí)和培養(yǎng)起來(lái)的能力為最高成就目標(biāo)。項(xiàng)目學(xué)習(xí)可以成為概念的教與學(xué)所賴以存在的中心環(huán)節(jié)，而不僅僅是在努力學(xué)習(xí)過(guò)程之后進(jìn)行的一種輔的充實(shí)。
項(xiàng)目教學(xué)法是符合建構(gòu)主義理論促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展的科學(xué)教學(xué)方法。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，知識(shí)不是通過(guò)教師傳授得到的，而是學(xué)生在一定的情景下，借助他人(包括教師和同學(xué))的幫助，利用必要的學(xué)習(xí)資料。通過(guò)意義建構(gòu)的方式而獲得?；诮?gòu)主義的教學(xué)法要求，在學(xué)習(xí)過(guò)程中，要以學(xué)生為中心，教師應(yīng)起幫助者角色，利用情景、協(xié)作、會(huì)話等學(xué)習(xí)環(huán)境要素，充分發(fā)揮學(xué)生的主體性和創(chuàng)新精神，使學(xué)生有效地達(dá)到對(duì)當(dāng)前所學(xué)知識(shí)的意義建構(gòu)。
二、項(xiàng)目教學(xué)法的實(shí)施
項(xiàng)目教學(xué)法是師生通過(guò)共同實(shí)施一個(gè)完整的項(xiàng)目工作而進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng)。通過(guò)選取工程項(xiàng)目來(lái)創(chuàng)設(shè)情境，通過(guò)協(xié)作學(xué)習(xí)的方式開展學(xué)習(xí)，通過(guò)完成工程項(xiàng)目來(lái)達(dá)到意義建構(gòu)。它突破了傳統(tǒng)的教學(xué)模式，通過(guò)解決學(xué)生身邊的一些現(xiàn)實(shí)問(wèn)題來(lái)實(shí)現(xiàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握，大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。通過(guò)項(xiàng)目教學(xué)法學(xué)習(xí)的學(xué)生，他們的動(dòng)手能力、解決實(shí)際問(wèn)題的能力有很大的提高。這種方法不但適合職業(yè)學(xué)校的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)，尤其適用于學(xué)生水平參差、學(xué)生自控能力比較薄弱、課程的應(yīng)用性比較強(qiáng)的教學(xué)。
項(xiàng)目教學(xué)法是從職業(yè)學(xué)校計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)中總結(jié)出來(lái)的，與程序設(shè)計(jì)模塊化的思想相吻合，所以特別適用于培養(yǎng)“軟件藍(lán)領(lǐng)”專業(yè)的教學(xué)。
下面以《C程序設(shè)計(jì)》課程中函數(shù)這一章采用項(xiàng)目教學(xué)法教學(xué)為例，具體說(shuō)明該方法基本的教學(xué)步驟。
C語(yǔ)言中的函數(shù)相當(dāng)于其他高級(jí)語(yǔ)言中的子程序，是C語(yǔ)言中實(shí)現(xiàn)模塊化編程的基礎(chǔ)，也是學(xué)生初步形成模塊化開發(fā)軟件的基礎(chǔ)。在未學(xué)函數(shù)這一章之前，學(xué)生已經(jīng)編寫了一個(gè)成績(jī)處理程序，該程序的主要功能有成績(jī)的輸入、輸出、求總分、求平均分、求最高分、排序等。在花了5課時(shí)講解了函數(shù)的基本知識(shí)及概念后，要求學(xué)生用所學(xué)函數(shù)知識(shí)將前述程序改寫成一個(gè)完全模塊化的程序。
1、情境設(shè)置。創(chuàng)設(shè)學(xué)生當(dāng)前所學(xué)習(xí)的內(nèi)容與現(xiàn)實(shí)情況基本相接近的情境-給出原先所編的學(xué)生成績(jī)處理程序，要求用函數(shù)部分的知識(shí)將該程序進(jìn)行模塊劃分，把學(xué)生引入到需要通過(guò)函數(shù)來(lái)解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的教學(xué)環(huán)境。我所選取的學(xué)生成績(jī)處理項(xiàng)目中，有成績(jī)的輸入、輸出、求總分、求平均分、求最高分、排序等。這是一個(gè)貼近實(shí)際，學(xué)生比較熟悉，難度適合的項(xiàng)目，這樣容易調(diào)動(dòng)學(xué)生解決問(wèn)題的積極性。
2、操作示范。圍繞當(dāng)前學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)，以便于學(xué)生“知識(shí)遷移”的要求，選擇合適的小項(xiàng)目，并示范完成項(xiàng)目的過(guò)程。我選擇成績(jī)輸入這個(gè)小項(xiàng)目，示范用自定義函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)該模塊的功能。
3、獨(dú)立探索。讓學(xué)生獨(dú)立思考，對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行理解，消化成績(jī)輸入這個(gè)示范項(xiàng)目的解決要點(diǎn)，為解決練習(xí)項(xiàng)目打下基礎(chǔ)。要消化的要點(diǎn)主要有函數(shù)定義部分的參數(shù)定義、返回值的確定，以及函數(shù)的調(diào)用，函數(shù)的原型聲明等。
4、分組并確定各小組的項(xiàng)目。小組通過(guò)研究討論，并在教師的指導(dǎo)下，將成績(jī)的輸出、求總分、求平均分、求最高分、排序等劃分好的小項(xiàng)目分配給各小組。
5、協(xié)作學(xué)習(xí)。各小組開展交流、討論，組員分工協(xié)作，調(diào)試運(yùn)行，完成項(xiàng)目。采取分組協(xié)作學(xué)習(xí)的方式時(shí)，每組人數(shù)應(yīng)適中，組員的個(gè)性、能力方面應(yīng)采取互補(bǔ)方式搭配好，設(shè)立一小組長(zhǎng)，協(xié)調(diào)組內(nèi)成員分工，有利于同學(xué)之間互相學(xué)習(xí)。最后各小組充分運(yùn)用其他小組已編寫好的模塊集成出一個(gè)完全模塊化的程序。因?yàn)楸卷?xiàng)目中的各個(gè)模塊即小項(xiàng)目是由各小組分別用函數(shù)完成的，最后必須將各小組編寫的集成起來(lái)才能得到一個(gè)完全模塊化的程序。
6、學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)。學(xué)生學(xué)習(xí)的效果直接由完成工程項(xiàng)目的情況來(lái)衡量，包括教師評(píng)價(jià)、學(xué)習(xí)小組評(píng)價(jià)和自評(píng)三部分。分三級(jí)來(lái)考核：第一級(jí)是由教師對(duì)小組完成項(xiàng)目情況進(jìn)行評(píng)定：能否共同協(xié)作，實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能；程序的優(yōu)化；是否具有創(chuàng)新意識(shí)。第二級(jí)是由各小組成員根據(jù)各組員對(duì)本小組貢獻(xiàn)的情況進(jìn)行互評(píng)，組員的參與意識(shí)；第三級(jí)是由學(xué)生本人進(jìn)行自評(píng)，是否在原有基礎(chǔ)上有所提高。綜合三級(jí)評(píng)定情況來(lái)確定每一名學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)。
三、項(xiàng)目教學(xué)法應(yīng)用注意點(diǎn)
項(xiàng)目教學(xué)法是行為引導(dǎo)型教學(xué)方法中的一種。在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中既發(fā)揮了教師的主導(dǎo)作用又體現(xiàn)了學(xué)生的主體作用，使課堂教學(xué)的質(zhì)量和效益得到大幅度的提高。但在具體使用時(shí)還應(yīng)重點(diǎn)注意以下幾點(diǎn)：
1、項(xiàng)目的選擇與教材的處理
項(xiàng)目的選取是學(xué)習(xí)的關(guān)鍵。選取項(xiàng)目要以教學(xué)的內(nèi)容為依據(jù)，可大可小，既要包含基本的教學(xué)知識(shí)點(diǎn)，又能調(diào)動(dòng)學(xué)生解決問(wèn)題的積極性，讓學(xué)生既能運(yùn)用學(xué)過(guò)的知識(shí)，又可以創(chuàng)造發(fā)揮。教師和學(xué)生可以共同參與項(xiàng)目的選取。作為教師對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講解的實(shí)例，所選取的項(xiàng)目必須簡(jiǎn)單和典型，以此實(shí)例作為學(xué)生初始學(xué)習(xí)的例子，便于學(xué)生對(duì)知識(shí)的遷移；另外一個(gè)項(xiàng)目要有一定的難度，可促使學(xué)生學(xué)習(xí)和運(yùn)用新的知識(shí)、技能，解決過(guò)去從未遇到過(guò)的實(shí)際問(wèn)題。
教材是一個(gè)問(wèn)題。由于現(xiàn)行的教材基本根據(jù)學(xué)科知識(shí)系統(tǒng)進(jìn)行編寫，教師實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)法時(shí)，不能夠完全按照教材一章一節(jié)地講授，所以要求教師在設(shè)計(jì)教學(xué)時(shí)，必須重點(diǎn)選好示范項(xiàng)目，緊密結(jié)合教材內(nèi)容，適當(dāng)編寫講義，甚至編寫教材。
2、正確處理項(xiàng)目教學(xué)法與傳統(tǒng)教學(xué)法的關(guān)系
項(xiàng)目教學(xué)法并不是日常教學(xué)的全部，它只是教學(xué)環(huán)節(jié)中一個(gè)非常重要的部分卻不可能替代全部的正規(guī)教學(xué)，它側(cè)重于對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)，在應(yīng)用性比較強(qiáng)的程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)中表現(xiàn)出一定的優(yōu)勢(shì)；而傳統(tǒng)教學(xué)法具有完整的理論體系，所以學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)和知識(shí)體系的掌握都比較牢固，這在理論課表的教學(xué)中表現(xiàn)出一定的優(yōu)勢(shì)。在具體運(yùn)用中中兩者可以交叉使用，重視項(xiàng)目的完成，但不能忽略基礎(chǔ)知識(shí)的掌握；注意吸取傳統(tǒng)教學(xué)法的長(zhǎng)處，把總目標(biāo)細(xì)分成一個(gè)個(gè)小目標(biāo)，每個(gè)小目標(biāo)體現(xiàn)在項(xiàng)目中的小模塊上，從而讓學(xué)生建構(gòu)一個(gè)系統(tǒng)的、全面的知識(shí)框架
3、教師的角色定位
在教學(xué)過(guò)程中，教師的地位是經(jīng)常變化的，當(dāng)學(xué)生學(xué)習(xí)新技能時(shí)，教師是知識(shí)的傳授者，當(dāng)學(xué)生運(yùn)用已學(xué)技能時(shí)，教師是導(dǎo)航員，當(dāng)學(xué)生自主活動(dòng)時(shí)，教師是觀察員，當(dāng)學(xué)生以小組進(jìn)行活動(dòng)時(shí)，教師又需要充當(dāng)協(xié)調(diào)員。
教師應(yīng)當(dāng)創(chuàng)設(shè)學(xué)生學(xué)習(xí)的資源和協(xié)作學(xué)習(xí)的環(huán)境，讓學(xué)生有多種的機(jī)會(huì)在不同的情景下來(lái)應(yīng)用所學(xué)習(xí)的知識(shí)，充分運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù)的手段給學(xué)生提供多種學(xué)習(xí)的資源；協(xié)商解決各個(gè)難關(guān)，使學(xué)生群體的思維與智慧為每個(gè)學(xué)生所共享，從而達(dá)到全體學(xué)生共同完成意義的建構(gòu)。教師應(yīng)當(dāng)做好對(duì)各項(xiàng)目的評(píng)估總結(jié)，在評(píng)估中要指出問(wèn)題的所在及解決的方法，要總結(jié)比較各組的特點(diǎn)，引導(dǎo)他們學(xué)習(xí)別人的長(zhǎng)處來(lái)改進(jìn)和提高自己的設(shè)計(jì)，使學(xué)生的各種能力在評(píng)估中得到提高。教師應(yīng)當(dāng)發(fā)揮好協(xié)助作用，讓學(xué)生根據(jù)自身行為的信息來(lái)實(shí)現(xiàn)自我反饋。
通過(guò)項(xiàng)目教學(xué)法在計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)中的應(yīng)用與實(shí)踐，筆者深刻體會(huì)到：項(xiàng)目教學(xué)法把理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，不僅有利于學(xué)生加深理解和掌握書本的理論知識(shí)，更使他們懂得怎樣靈活應(yīng)用這些知識(shí)。項(xiàng)目教學(xué)法充分發(fā)掘了學(xué)生的創(chuàng)造潛能，全面培養(yǎng)了學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的思想和方法，提高了學(xué)生對(duì)程序設(shè)計(jì)的意義建構(gòu)，充分地展示了中等職業(yè)學(xué)校教學(xué)“以能力為本位”的價(jià)值取向。
一、課程定位
程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)這門課程是在學(xué)院第一個(gè)學(xué)期開設(shè)，共有56個(gè)學(xué)時(shí)，這門課是學(xué)校計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的一門基礎(chǔ)課程。學(xué)院對(duì)此專業(yè)的培養(yǎng)方案的初次崗位定位中有軟件開發(fā)技術(shù)員崗位。根據(jù)計(jì)算機(jī)程序員崗位的職業(yè)要求，具體工作流程總共分為五部分：需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、程序設(shè)計(jì)、程序調(diào)試、交付與維護(hù)。不難看出程序設(shè)計(jì)在其中占有至關(guān)重要的地位。程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課正是來(lái)源于此，該門課程是培養(yǎng)程序設(shè)計(jì)員基本程序設(shè)計(jì)能力的一門基礎(chǔ)課程，在計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案的課程體系中屬于專業(yè)技術(shù)課程中的基礎(chǔ)課。
《程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》是直接面向程序員職業(yè)崗位的一門課程，課程的學(xué)習(xí)目的是使學(xué)生掌握結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的基本方法，培養(yǎng)程序設(shè)計(jì)的思維能力，為后續(xù)課程《C#程序設(shè)計(jì)》、《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》、《WEB程序設(shè)計(jì)》、《面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)》等課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。
二、課程設(shè)計(jì)
為了符合學(xué)院提出的“走進(jìn)校門的是大學(xué)生，培養(yǎng)出來(lái)的是職業(yè)人”的育人理念，和計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)要培養(yǎng)具有優(yōu)勢(shì)職業(yè)品質(zhì)與技能，面向現(xiàn)代服務(wù)業(yè)培養(yǎng)管理、服務(wù)第一線崗位的高素質(zhì)技能性職業(yè)人的專業(yè)目標(biāo)，《程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》的課程設(shè)計(jì)思路是以培養(yǎng)程序設(shè)計(jì)能力為目標(biāo)，以實(shí)戰(zhàn)項(xiàng)目為載體，實(shí)現(xiàn)教、學(xué)、做一體化。
在教學(xué)過(guò)程中以案例為先導(dǎo)，學(xué)生完成演練為手段。這門課程要達(dá)到的品質(zhì)目標(biāo)是以能力與知識(shí)相結(jié)合、以培養(yǎng)全面發(fā)展的具有優(yōu)勢(shì)品質(zhì)與技能的高素質(zhì)應(yīng)用性職業(yè)人為培養(yǎng)目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、求真務(wù)實(shí)的工作作風(fēng)和良好的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。技能目標(biāo)是掌握結(jié)構(gòu)化、模塊化程序設(shè)計(jì)方法與技能、培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)獨(dú)立思考能力。知識(shí)目標(biāo)是學(xué)會(huì)C語(yǔ)言的基本語(yǔ)法，掌握基本的算法、能夠編寫基本的C語(yǔ)言程序。
課程內(nèi)容的選取依據(jù)計(jì)算機(jī)程序員崗位需求、典型工作任務(wù)、行業(yè)技術(shù)動(dòng)態(tài)發(fā)展趨勢(shì)、高職學(xué)生特點(diǎn)，分為理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)，課時(shí)分配是1比1，其中實(shí)踐教學(xué)每一個(gè)模塊都以項(xiàng)目案例為導(dǎo)向，案例大多選自杭電的ACM平臺(tái)，同時(shí)也配備了為了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣老師自己創(chuàng)作的案例，比如剪刀石頭布游戲，猜數(shù)字游戲等。
高職學(xué)生屬于高考最后批次，文化基礎(chǔ)知識(shí)相當(dāng)欠缺，體現(xiàn)在C語(yǔ)言上，英語(yǔ)出錯(cuò)提示看不懂，甚至有學(xué)生反映在C語(yǔ)言中的英語(yǔ)語(yǔ)句關(guān)鍵詞都不認(rèn)識(shí)，在數(shù)學(xué)上同樣存在基礎(chǔ)相當(dāng)差的問(wèn)題，成為學(xué)習(xí)C語(yǔ)言的極大障礙。學(xué)生從小接觸計(jì)算機(jī)就在Windows下運(yùn)行，習(xí)慣了用鼠標(biāo)，而C語(yǔ)言運(yùn)行在用鍵盤的命令行界面上，一個(gè)字都不能輸錯(cuò)，對(duì)初學(xué)者有一定難度。這門課程的重點(diǎn)是：三大基本語(yǔ)句程序的設(shè)計(jì)、數(shù)組的定義與引用、函數(shù)的定義與參數(shù)傳遞；課程的難點(diǎn)：選擇與循環(huán)的嵌套、函數(shù)嵌套與遞歸調(diào)用、指針等。針對(duì)學(xué)院高職學(xué)生的特點(diǎn)，對(duì)于重難點(diǎn)的解決方法是從提高學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性方面突破首先，要激發(fā)學(xué)生的興趣，包括兩方面的內(nèi)容：第一興趣教學(xué)，盡量選取學(xué)生感興趣的題目或項(xiàng)目進(jìn)行教學(xué)，如猜數(shù)游戲，石頭剪刀布游戲等。第二實(shí)用教學(xué)，解決學(xué)生學(xué)了有什么用的困惑，盡量選取貼近生活實(shí)際的題目，如百元錢兌換方案、誰(shuí)是騙子等，讓學(xué)生感受到學(xué)后能解決問(wèn)題的小小成就感。
三、教學(xué)實(shí)施
教學(xué)實(shí)施流程分為三個(gè)階段：準(zhǔn)備階段，實(shí)施階段和總結(jié)階段。在準(zhǔn)備階段中，根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，主講教師組織任課教師討論，選擇典型的工作任務(wù)，制定教學(xué)計(jì)劃。實(shí)施階段以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)，以職業(yè)能力培養(yǎng)為中心，融‘教、學(xué)、做’為一體教學(xué)?？偨Y(jié)階段主講教師組織任課教師討論，提出存在問(wèn)題，找出解決方案。
針對(duì)課程特點(diǎn)，靈活使用“啟發(fā)式教學(xué)”、“趣味教學(xué)”“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”等方法，突出“理論教學(xué)構(gòu)筑學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)，實(shí)踐教學(xué)構(gòu)筑學(xué)生的職業(yè)技能結(jié)構(gòu)”的教學(xué)原則。課程教學(xué)全面推行“學(xué)中練，練中學(xué)”教學(xué)思路。
接下來(lái)以循環(huán)結(jié)構(gòu)的第一次課為例來(lái)闡述一下教學(xué)流程：學(xué)生對(duì)循環(huán)結(jié)構(gòu)沒有概念，對(duì)while和dowhile語(yǔ)句也不感興趣，為了提高他們的學(xué)習(xí)積極性，首先使用五分鐘的時(shí)間情境導(dǎo)入，選取杭電ACM平臺(tái)上面的三個(gè)案例：猜數(shù)字游戲，百錢百雞問(wèn)題，誰(shuí)是騙子，在學(xué)生對(duì)將要學(xué)的知識(shí)有了一定的期待后，用十五分鐘的時(shí)間講解相關(guān)的語(yǔ)法知識(shí)，接下來(lái)通過(guò)解決案例的方式教師給學(xué)生示范編程，并且給學(xué)生留出一定的時(shí)間自己動(dòng)手實(shí)現(xiàn)，最后十分鐘進(jìn)行總結(jié)反思。
這門課程的教學(xué)評(píng)價(jià)由三部分組成：其中平時(shí)成績(jī)和課內(nèi)實(shí)驗(yàn)成績(jī)分別占20%，期末筆試成績(jī)占60%。
四、教學(xué)條件
程序設(shè)計(jì)課程有一支不論是年齡結(jié)構(gòu)還是職稱結(jié)構(gòu)都比較合理的教學(xué)團(tuán)隊(duì)，每個(gè)老師都有自己的優(yōu)勢(shì)，有的具有多年的企業(yè)編程經(jīng)驗(yàn)，有的主持多項(xiàng)相關(guān)的省級(jí)課題，有的對(duì)指導(dǎo)學(xué)生程序競(jìng)賽有豐富的經(jīng)驗(yàn)。此外課程聘請(qǐng)杭電ACM集訓(xùn)隊(duì)教練劉老師擔(dān)任學(xué)校ACM集訓(xùn)隊(duì)特聘教練，劉老師也參與系相關(guān)的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)活動(dòng)。
該門課程的教學(xué)資源也很豐富，主要包含以下幾個(gè)部分：教學(xué)大綱、授課計(jì)劃、教材、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目指導(dǎo)書、多媒體教學(xué)課件、網(wǎng)上C語(yǔ)言精品課程、試題庫(kù)、圖書資料等。教材選用譚浩強(qiáng)教授編著的《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》，系周岳松老師自主研發(fā)了客觀題在線測(cè)試軟件，該軟件分為教師版和學(xué)生版，教師版可用于平時(shí)隨堂測(cè)試，學(xué)生版可用于學(xué)生自主學(xué)習(xí)，網(wǎng)絡(luò)資源主要有C語(yǔ)言網(wǎng)等。學(xué)院也提供了相應(yīng)的硬件支持，設(shè)有軟件開發(fā)實(shí)訓(xùn)室、大學(xué)生程序競(jìng)賽實(shí)訓(xùn)室等多個(gè)實(shí)訓(xùn)室。
五、教學(xué)效果
校內(nèi)督導(dǎo)組和校外專家都對(duì)《程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》這門課程給予了充分的肯定，專家評(píng)語(yǔ)是以項(xiàng)目為導(dǎo)向，以任務(wù)驅(qū)動(dòng)，符合高職教育教學(xué)特點(diǎn)，以提高學(xué)生的編程能力為宗旨，能較好符合企業(yè)對(duì)軟件人才的需求。
迄今為止，該專業(yè)共有一千七百余人修了這門課程，取得了豐碩的成果。我校代表隊(duì)參加了十屆浙江省大學(xué)程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽，共獲32塊獎(jiǎng)牌，尤其去年今年連續(xù)兩次獲得?？平M的特等獎(jiǎng)，同時(shí)四次獲得優(yōu)秀組織獎(jiǎng)。除了ACM競(jìng)賽，在藍(lán)橋杯比賽中我系學(xué)生也取得了不錯(cuò)的成績(jī)。
通過(guò)這門課的學(xué)習(xí)，鍛煉了學(xué)生的邏輯思維能力和基本程序設(shè)計(jì)能力，為以后的工作和創(chuàng)業(yè)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，2008級(jí)計(jì)應(yīng)學(xué)生林清瑞，曾經(jīng)參加ACM競(jìng)賽并獲得銀獎(jiǎng)，自主創(chuàng)業(yè)，建立了杭州安豆信息技術(shù)有限公司，從事手機(jī)游戲開發(fā)。2003級(jí)計(jì)應(yīng)學(xué)生黃道笑，自主創(chuàng)立了杭州五角星科技有限公司，從事網(wǎng)站開發(fā)。2010年公司銷售額超過(guò)了200萬(wàn)；2011年被評(píng)為杭州市高新技術(shù)企業(yè)；2012年被評(píng)為杭州市雛鷹計(jì)劃企業(yè)。
六、課程特色
這門課程特色：以賽促教，賽教結(jié)合。把ACM競(jìng)賽平臺(tái)里面的題目融入到平時(shí)的教學(xué)過(guò)程中，也會(huì)把平時(shí)表現(xiàn)好的學(xué)生充實(shí)到競(jìng)賽集訓(xùn)隊(duì)伍里面；教學(xué)結(jié)合，學(xué)以致用，教師指導(dǎo)，學(xué)生自主研發(fā)一些小游戲，比如石頭剪刀布的游戲。
