计算机专业程序设计类课程教学改革中的探索研究

来源:用户上传      作者:樊瑶

　　摘要：对计算机专业程序设计类课程在教学过程存在的问题进行分析研究，针对目前教学过程中存在的教学内容过于陈旧、程序分析能力弱、程序编写能力差等问题，提出一系列的教学改革措施，使学生能够达到新工科背景下计算机专业人才培养目标的要求。
　　关键词：新工科;程序设计类课程;核心能力
　　中图分类号：G642.0     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2019）43-0099-02
　　 对计算机科学与技术专业的学生来说，程序设计编写能力始终是该专业的核心技能，是该专业学生应该掌握的“看家本领”。这项看家本领决定着计算机科学与技术专业毕业生的竞争能力。如何使学生练就好的“看家本领”，是培养本科技术型人才的关键[1]。
　　一、程序设计语言类课程的教学现状
　　随着科技日新月异地发展，计算机学科呈现出前所未有的繁荣昌盛，程序设计语言在短短的几十年经歷了较大变化[2]。对于新技术，传统教学模式“理论讲授”+“上机实践”存在以下问题。
　　1.理论教学与上机实践严重脱节。传统的课堂教学模式是由教师讲授学生应该掌握的知识点，再将所有的知识点串起来形成本门课程的知识体系。这种方式虽然保证知识的完整性，但学生只是“填鸭式”地接受，不明白所学知识在整个知识体系中所处的位置，掌握运用不能得心应手。上机实践因为受时间限制，大部分学生只能完成教材上的部分基础练习，不能对所学知识一一进行实践上机，使得理论与实践脱节。
　　2.对学生上机实践中出现的问题不能做到个性化指导。教师在上机实践教学环节不能面面俱到，往往是一名教师对应几十名学生，每位学生上机实践所出现的问题各不相同，一位教师想实现对每位学生的辅导基本无法做到，只能在讲解一些大家都会犯的通病，个性化问题不能做到单独讲解。
　　3.团队实验效果不佳。每门程序设计类课程都会开设实践课，但这部分课时或安排个人实验，或安排团队实验。个人实验便于教师检查，有较好的督促、监控手段。对于团队实验，虽然其创新性和综合性较强，但课堂实践时间有限，学生基本上不可能完成;课后去做，容易出现一边倒的情况，大部分任务由少数能力强的学生承担，大部分学生并没有真正实践。
　　4.学生基础良莠不齐，传统的课堂教学模式不能实现有针对性的学习。基础好的学生，接受能力强，能够跟上教师的节奏;基础差的学生，开始学习程序设计类课程时就容易产生厌学情绪，越来越不爱学习，进入恶性循环，导致两极分化严重。
　　二、新工科背景下程序设计类课程的学生能力要求
　　近几年涌现的与新兴产业相关的专业，主要是以互联网和工业智能为核心，包括大数据、云计算、人工智能、区块链、虚拟现实、智能科学与技术等相关工科专业，被称为新工科专业[3]。“新工科”之所以“新”，按照中国工程院院士李培根教授的理解，应该包括新素养、新结构、新方法三大部分，每部分都有具体详细的内容。这对我们所培养的毕业生也提出新的核心专业能力。具体到程序设计类课程，要求学生具备阅读程序的能力、修改程序错误的能力、编写程序的能力、测试程序的能力等。除此之外，社会还要求毕业具备一定的通识能力，包括总结归纳能力、口头表达能力、沟通交流能力、团队合作精神和合作能力、创新思维和创新能力等，这些都为我们如何培养学生提出新的挑战[4]。
　　根据目前社会对计算机类人才的需求，计算机类人才被划分得十分具体细致，按照工作性质分为研究型人才、工程型人才和应用型人才。纵观这三类人才，社会对其的具体需求也有所不同。
　　1.研究型人才，要求其从事计算机硬软件核心技术的开发工作。对这部分学生，要求具有解决复杂问题的能力，熟练掌握专业知识，并能够应用于实际。然而，真正能够达到这部分要求的学生较少，大部分学生解决较复杂问题的能力较弱。
　　2.工程型人才，要求其从事计算机硬软件核心技术的工程性工作。这要求学生对专业知识掌握扎实，并有较强的实际动手能力。
　　3.应用型人才，要求其能够熟悉多种计算机软硬件工作原理，实际操作能力强。很多学生因为在学习期间实践较少，也很难达到要求。
　　三、教学改革措施
　　（一）确立新工科背景下的课程培养目标
　　专业培养方案是日常开展教学工作的“总指挥”，具有指导性意义。每个专业培养什么样的人才，在很大程度上取决于专业培养方案的制订。制订合理、有效的，符合学生和学校实际的培养方案，是我们必须完成的首要工作。
　　具体实现专业培养方案的是每门课程的教学大纲，课程培养目标也体现在教学大纲中。程序设计类课程的教学目标大同小异，都是要培养学生具备阅读程序的能力、修改程序错误的能力、编写程序的能力、测试程序的能力等，因此，各课程培养目标应该做到统一。
　　（二）建立立体化的程序设计课程群体系
　　1.以社会需求来制订培养方案，从培养方案来研究各门课程的设置，设计出符合学生情况的课程科目。
　　2.以每门程序课程的知识点串起主干课程，再以多科主干课程组成课程群，最后以不同的课程群构建立体化的课程群体系，形成“三位一体”的框架。
　　（三）构建实践教学体系
　　1.从问题分析、编程能力、代码维护、团队合作、文档书写等方面培养学生作为程序设计员的基本素养。
　　2.开设软件开发实训课程，请企业工程师担任教师，讲授企业所需的新技术，带领学生完成具体企业实例，让学生完成从程序员向工程师的转变。
　　3.以各种考试和竞赛带动学生相关能力的培养，强化编程实践动手能力的重要性。例如，可以充分抓住计算机等级考试、校级程序设计比赛、全国大学生计算机大赛等机会，并在大学四年级时组织学生到企业实习，让学生能够学以致用。
　　四、总结
　　本文分析了传统教学模式存在的诸多不足，并对新工科背景下程序设计类课程必须培养学生的核心专业能力，从培养方案、教学大纲、课程群建设以及实践教学环节等方面，提出一系列改革措施。
　　参考文献：
　　[1]储岳中，秦锋，刘宏申.C语言程序设计理论与实践一体化教学的几点实践[J].计算机教育，2012，（12）：22-25.
　　[2]张蕾.基于项目化教学的C语言程序设计课程改革[J].计算机教育，2013，（2）：17-20.
　　[3]周红坊，朱正伟，李茂国.工程教育认证的发展与创新及其对我国工程教育的启示——2016年工程教育认证国际研讨会综述[J].中国大学教学，2017，（1）：88-94.
　　[4]瞿振元.推动高等工程教育向更高水平迈进[J].高等工程教育研究，2017，（1）：12-16.
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