淺談提高學(xué)生程序設(shè)計(jì)能力的主要策略的創(chuàng)新分析論文
計(jì)算機(jī)課程是實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，針對這一特點(diǎn)，對計(jì)算機(jī)課程增加“課程設(shè)計(jì)”綜合實(shí)踐環(huán)節(jié)，采用“理論+實(shí)驗(yàn)+設(shè)計(jì)”的教學(xué)模式，改變了傳統(tǒng)“重理論，輕實(shí)踐”的狀況，使課程實(shí)踐環(huán)節(jié)比以前得到大大的加強(qiáng)，有利于學(xué)生對知識的理解和程序設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)，尤其是“課程設(shè)計(jì)”這個實(shí)踐環(huán)節(jié)，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、拓寬學(xué)生的思路，有利于培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的綜合能力。“課程設(shè)計(jì)”安排在課程結(jié)束后立即進(jìn)行，由任課教師完成。這種課程教學(xué)模式，不但要求教師注重理論知識的傳授，更應(yīng)重視理論的實(shí)踐應(yīng)用，使學(xué)生的實(shí)踐教學(xué)不再是一句空話，學(xué)生的程序設(shè)計(jì)能力訓(xùn)練得到有效的保證。
一、分層次培養(yǎng)學(xué)生的程序設(shè)計(jì)能力
程序設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)是由多門課程即“課程群”和很多教師共同完成。培養(yǎng)學(xué)生程序設(shè)計(jì)能力，可分四個層次[1]：基本程序設(shè)計(jì)能力、模塊化程序設(shè)計(jì)能力、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)能力以及多層分布式系統(tǒng)開發(fā)能力。這個四個層次有一定的邏輯先后關(guān)系、相互聯(lián)系和相互促進(jìn)。在教學(xué)過程中，狠抓學(xué)生這四個層次程序設(shè)計(jì)能力的訓(xùn)練培養(yǎng)。
二、基本程序設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)
基本程序設(shè)計(jì)能力是程序設(shè)計(jì)能力進(jìn)一步提高的基礎(chǔ)，也是后續(xù)許多計(jì)算機(jī)專業(yè)課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，由大學(xué)一年級第一門程序設(shè)計(jì)語言課程來完成，對于大多數(shù)學(xué)生來說，這是一個新的領(lǐng)域，因此必須高度重視。學(xué)生的基本程序設(shè)計(jì)能力表現(xiàn)為能比較熟練地運(yùn)用一門高級程序設(shè)計(jì)語言提供的數(shù)據(jù)類型、運(yùn)算符、語句和函數(shù)和過程獨(dú)立地編寫解決簡單問題的程序，在一定的程序設(shè)計(jì)集成環(huán)境下獨(dú)立地上機(jī)調(diào)試程序，掌握最基本的程序測試和調(diào)試的方法。為了有效培養(yǎng)學(xué)生基本程序設(shè)計(jì)基本能力，在教學(xué)過程中 從程序設(shè)計(jì)語言的選擇，教材的選用，到任課教師的安排，都必須進(jìn)行周密的考慮。
根據(jù)多年的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，譚浩強(qiáng)編寫的'《C語言程序設(shè)計(jì)》作為程序設(shè)計(jì)課程的啟蒙教育，是比較好的選擇；教學(xué)人員安排，要求至少具有三年教學(xué)工作經(jīng)驗(yàn)、工作責(zé)任感強(qiáng)的老師擔(dān)任此課程的教學(xué)。
三、模塊化程序設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)
學(xué)生在學(xué)完第一門程序設(shè)計(jì)課程后，只掌握基本程序設(shè)計(jì)能力，能編寫處理一些簡單的問題程序（代碼通常不超過20行）。對于復(fù)雜一點(diǎn)的問題，還不能運(yùn)行模塊化技術(shù)分解一個程序的功能進(jìn)行設(shè)計(jì)程序。模塊化程序設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)主要由《C語言課程設(shè)計(jì)》完成，由《C語言程序設(shè)計(jì)》教師擔(dān)任，更利于學(xué)生能力培養(yǎng)。在《C語言課程設(shè)計(jì)》中，教師重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生抽象思維能力，對程序要解決的復(fù)雜問題按功能進(jìn)行分解成一個個具有獨(dú)立意義的子功能，用C語言函數(shù)分別實(shí)現(xiàn)各個子功能，并使每個函數(shù)包含程序代碼長度符合學(xué)生容易理解的代碼長度。
案例教學(xué)法是快速培養(yǎng)模塊化程序設(shè)計(jì)能力的有效教學(xué)方法。任課教師精心準(zhǔn)備幾個典型的案例[3]，并對這些案例進(jìn)行詳細(xì)分析、講解，讓學(xué)生運(yùn)行程序和閱讀程序代碼，分析程序中各函數(shù)的功能和算法，分析各函數(shù)間的調(diào)用關(guān)系，使學(xué)生對程序的一般組成和結(jié)構(gòu)有一個直觀的認(rèn)識，然后讓學(xué)生模仿一個類似的實(shí)例，編制一個程序?qū)嵺`，使學(xué)生逐步適應(yīng)和學(xué)會運(yùn)用抽象思維方式，學(xué)會模塊化程序設(shè)計(jì)技術(shù)，編寫出有一定規(guī)模、具有一定實(shí)用性的程序的能力，從而掌握模塊化程序設(shè)計(jì)的基本思想。在后續(xù)課程學(xué)習(xí)中，如《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》、《操作系統(tǒng)》，教師要對模塊化程序設(shè)計(jì)技術(shù)做進(jìn)一步加強(qiáng)、提高。
四、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)能力的培養(yǎng)
信息管理系統(tǒng)應(yīng)用非常廣泛，信息管理系統(tǒng)實(shí)際上就是數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)，因此，數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)是計(jì)算機(jī)專業(yè)類學(xué)生必須掌握的技術(shù)。數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)能力（單機(jī)環(huán)境）的培養(yǎng)主要是通過《數(shù)據(jù)庫原理》、可視化面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)（如VB）等課程設(shè)計(jì)完成。
在實(shí)踐教學(xué)中，主要采取兩項(xiàng)措施保證這種能力的訓(xùn)練。一是教師講解數(shù)據(jù)庫原理、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)（如VB、Delphi）課程時(shí)，一定要仔細(xì)分析一個信息系統(tǒng)開發(fā)案例，如“圖書管理系統(tǒng)”，“人才信息管理系統(tǒng)”，“學(xué)生信息管理系統(tǒng)”等等。這種生動實(shí)用的案例學(xué)習(xí)，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動力，也很容易使學(xué)生理解掌握數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的一般規(guī)律。二是通過隨后開設(shè)的《數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計(jì)》、《VB課程設(shè)計(jì)》、《Delphi課程設(shè)計(jì)》，要求學(xué)生自己用學(xué)到的知識，嚴(yán)格按照軟件工程的思想，開發(fā)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)例。這種反復(fù)的訓(xùn)練，使學(xué)生數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)能力得到進(jìn)一步鞏固、完善。
五、多層分布式系統(tǒng)開發(fā)能力的培養(yǎng)
隨著Internet/Intranet網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展與廣泛應(yīng)用，應(yīng)用系統(tǒng)的規(guī)模不斷擴(kuò)大，業(yè)務(wù)量的變化，用戶需求的進(jìn)一步提高，多層分布式應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)模式成為系統(tǒng)開發(fā)的主流，掌握多層分布式系統(tǒng)開發(fā)的基本過程、思想，也成為學(xué)生程序設(shè)計(jì)能力必不可少的教學(xué)內(nèi)容。這種體系結(jié)構(gòu)的軟件設(shè)計(jì)，要考慮兩個個方面的問題，一個是業(yè)務(wù)邏輯層（也叫應(yīng)用服務(wù)器）設(shè)計(jì)，是程序設(shè)計(jì)的一個重點(diǎn)難點(diǎn)。另一個是網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，軟件系統(tǒng)部署和運(yùn)行在多臺計(jì)算機(jī)上，需要相互協(xié)調(diào)地工作，必須考慮網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的使用，客戶端與服務(wù)器之間怎樣建立連接，以及怎樣實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交流等因素。
這個層次通常在數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)能力培養(yǎng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程開設(shè)后進(jìn)行。多層分布式系統(tǒng)開發(fā)編程技術(shù)訓(xùn)練，可以在第三個層次培養(yǎng)案例基礎(chǔ)上進(jìn)行，只需將系統(tǒng)的單機(jī)環(huán)境改為網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，教師學(xué)生都只要把精力重點(diǎn)放“多層、分布式”技術(shù)上，既節(jié)約了時(shí)間，而且效果好。
六、加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)要求和管理
計(jì)算機(jī)課程光是“聽老師講”和“自己看書”是絕對不夠的。在努力提高課堂教學(xué)的同時(shí)，必須大力加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)的要求和管理。“理論+實(shí)驗(yàn)+設(shè)計(jì)”教學(xué)模式，表明實(shí)踐環(huán)節(jié)的重要性，但還得管理好實(shí)踐環(huán)節(jié)。對于課程的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)主要從以下幾個方面加強(qiáng)落實(shí)管理。
一是抓好常規(guī)實(shí)驗(yàn)。教師必須認(rèn)真對待上機(jī)實(shí)驗(yàn)課，要像理論課教學(xué)那樣，每次都要明確指明實(shí)驗(yàn)的目的、要求，對上機(jī)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要精心安排，對學(xué)生上機(jī)實(shí)驗(yàn)要嚴(yán)格監(jiān)督。
二是抓好課程設(shè)計(jì)，即綜合實(shí)訓(xùn)。為了快速、有效培養(yǎng)這方面的能力，通常由課程設(shè)計(jì)的指導(dǎo)教師，分析幾個代表行的案例，然后由教師布置一些事先想好的課程設(shè)計(jì)作業(yè)，以小組為單位進(jìn)行課程設(shè)計(jì)。每一個小組要挑選一到兩個專業(yè)素質(zhì)較好的學(xué)生擔(dān)任正副組長，讓他們對本組項(xiàng)目全權(quán)負(fù)責(zé)，充分發(fā)揮優(yōu)秀學(xué)生在課程設(shè)計(jì)中的積極作用，既可以減輕指導(dǎo)教師的壓力，又有利于課程設(shè)計(jì)質(zhì)量的保證，發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造能力。課程設(shè)計(jì)落實(shí)得好，將使學(xué)生的知識運(yùn)用能力和程序設(shè)計(jì)能力得到迅速成長，教學(xué)效果也顯著。
為了保證學(xué)生認(rèn)真對待實(shí)踐環(huán)節(jié)，防止學(xué)生復(fù)制或不做，比較好的辦法是要求每個學(xué)生提交實(shí)踐作業(yè)，并進(jìn)行批閱，批閱的成績，參與課程結(jié)束的期末成績評定，實(shí)踐表明，這種辦法效果非常好。
三是組織各種程序設(shè)計(jì)比賽，鼓勵學(xué)生自己積極編寫程序代碼，對于程序代碼編寫多又好多學(xué)生，給予表揚(yáng)和適當(dāng)?shù)奈镔Y獎勵，提倡在大學(xué)畢業(yè)前，編寫10萬行代碼。試想一個在校大學(xué)生，如果編寫了近10萬行的代碼，程序設(shè)計(jì)能力一定達(dá)到較高水平。
七、將科研項(xiàng)目與學(xué)生程序設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)結(jié)合起來
教師要積極參加科研活動，通過科研項(xiàng)目活動不斷提高科研水平、教學(xué)水平和實(shí)踐水平。在進(jìn)行科研過程中，可以將優(yōu)秀好學(xué)的學(xué)生吸收進(jìn)來，共同完成科研項(xiàng)目的開發(fā)。將科研與學(xué)生程序設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)兩者結(jié)合起來，不但提高了教師的實(shí)際項(xiàng)目開發(fā)能力，也培養(yǎng)了學(xué)生的知識應(yīng)用能力、解決實(shí)際問題能力和程序設(shè)計(jì)能力。
八、結(jié)束語
程序設(shè)計(jì)能力是計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的基本能力，同時(shí)又是最重要的能力，需要花大力氣培養(yǎng)。試想一個軟件開發(fā)團(tuán)隊(duì)，如果沒有幾個程序設(shè)計(jì)能力強(qiáng)的程序設(shè)計(jì)人員作堅(jiān)強(qiáng)后盾，無論需求分析和設(shè)計(jì)方案做得多么好，最終可能只是空中樓閣。因此，培養(yǎng)學(xué)生程序設(shè)計(jì)能力值得去研究和探索。不斷改革教學(xué)手段，采取有效的措施，強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)力度，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和程序設(shè)計(jì)能力，培養(yǎng)出更多滿足時(shí)代需求的合格計(jì)算機(jī)應(yīng)用人才，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和深遠(yuǎn)歷史意義。
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