2021-4-9 | 計算機
1課程目標
程序設計是高校重要的計算機基礎課程,它以高級程序設計語言為平臺(本文以C語言為平臺),介紹程序設計的思想和方法。通過學習,使學生不但掌握高級程序設計語言的知識、編程技術和基本算法,更重要的是掌握程序設計的思想和方法,具備初步的高級語言程序設計能力,能靈活利用計算機求解實際問題,為后續專業課程的學習打好基礎,具體目標包括:1)素質目標:培養學生學習和編寫計算機程序的興趣和愛好,樹立在學習和工作中善于思考和勇于動手的信心,從而進一步提高學生的信息素養。2)知識目標:掌握C程序設計語言的知識內容,掌握結構化程序設計的基本思想和方法,具有初步的程序設計能力。3)能力目標:加強學生邏輯思維能力、分析解決問題能力、程序設計能力和調試程序能力的全方位的培養。
2教學方案設計
C語言程序設計課程教學由理論教學和實踐教學兩部分組成,根據課程教學大綱、教學目標和課程特點,設計了課程的教學方案,該方案由教學環節、教材選擇、教學設計、評價體系和學習方法指導等內容組成。
2.1教學環節設計
C語言程序設計課程教學由理論教學和實踐教學兩部分組成,課程教學環節包括課堂教學、課外自學、上機實踐、答疑討論和考核,各環節相輔相成,形成一個有機的整體。
1)課堂教學:以“程序設計”為主線,將課堂教學分成若干主題,以編程應用為驅動,通過案例和問題引入內容,重點講解程序設計的思想和方法,并穿插介紹相關的語言知識,讓學生自始至終感受到“程序設計”這條主線。
2)課外自學:充分利用校園網平臺,在校園網上建立課程教學網站,將大量的教學資源放在教學網站上,并設計開發多個應用系統,包括:視頻教學、答疑系統、作業系統、實驗系統、測試系統等輔助教學系統,教師通過教學網站隨時隨地開展多種形式的課程輔助教學,學生根據自己的實際情況,自主學習不同層次的學習資料,隨時消化和掌握老師的講課內容。
3)上機實踐:培養學生的實踐編程能力是教學重點,學生必須完成大量的上機練習,包括基本訓練和綜合訓練,從而達到在實踐中掌握知識,培養程序設計能力的目的。基本訓練使用實驗系統,該系統具有教師出題、學生訓練和自動評判功能。
4)答疑討論:提供課堂和網絡兩種答疑討論方式,以網絡方式為主,適當輔以課堂方式。利用答疑系統,在網上開辟留言板和討論區,學生在網上向老師提問,老師在網上為學生答疑,同時老師也可以在網上發布相關材料,讓同學展開討論。
5)考核:通過期末考試(筆試)和實驗考核(機試)考查學生的知識掌握程度和實踐能力,二者比例為1∶1,如果學生沒有通過實驗考核,課程成績直接記錄為不及格。實驗考核采用平時訓練和上機考試相結合的方式,包括基本訓練和上機考試,基本訓練使用實驗系統,該系統具有教師出題、學生訓練和自動評判功能,上機考試使用測試系統,該系統具有組卷、考試和自動評判功能。實驗考核成績按照基本訓練占40%(其中:基本訓練包括自主實驗和主題實驗,自主實驗占70%,主題實驗占30%)、上機考試占60%的比例進行綜合評定。綜合訓練(即課程設計)一般另外作為一門課程單獨考核。
2.2教材選擇
C語言的教材很多,但比較適合程序設計入門課程教學要求的書并不多,許多教材一般都是圍繞語言本身的體系展開內容,以講解語言知識為主,特別是語法知識,輔以一些編程技巧的介紹,不利于培養學生的程序設計能力和語言應用能力。因此,教材的選擇非常重要,由何欽銘教授和顏暉教授主編的普通高等教育“十一五”國家級規劃教材《C語言程序設計》(國家精品課程主講教材)和《C語言程序設計實驗指導》(配套用書),通過比較分析,該教材具有如下特點:
1)主講教材以程序設計為主線,以編程應用為驅動,通過案例和問題引入內容,重點講解程序設計的思想和方法,并穿插介紹相關的語言知識。在教材結構的設計上,強調實踐,使學生從第1周起就練習編程,并貫穿始終,從學習編寫簡單程序,培養學習興趣開始,逐步深入講解程序設計的思想和方法以及應用語言解決問題[1]。
2)實驗指導書:C語言程序設計是一門實踐性很強的課程,作為主講教材的配套用書,突顯了課程的教學特點,強調了學生動手能力的培養。該書由12個實驗組成,提供了20個實驗項目,每個實驗包括精心設計的編程示例和調試示例,以及實驗題(改錯題、閱讀完善程序題、編程題)。讀者可以先模仿示例操作,然后再做實驗題,通過“模仿—改寫—編寫”的上機實踐過程,在循序漸進的引導中逐步熟悉編程環境,理解和掌握程序設計的思想、方法和技巧,并掌握基本的程序調試方法[2]。
2.3教學設計
C語言程序設計課程的教學包括理論教學和實踐教學兩大部分。課堂教學是理論教學的主要形式,實踐教學通過課程實驗來開展。因此,教學設計包括課堂教學設計和實踐教學設計兩方面。
2.3.1課堂教學設計
課程教學內容包括“程序設計”和“語言知識”兩部分,課堂教學應以“程序設計”教學為主線,以編程應用為驅動,通過案例和問題引入內容,重點講解程序設計的思想和方法,并穿插介紹相關的語言知識,讓學生始終感受到“程序設計”這條主線。這就給教師提出了較高的要求,必須對課程的教學方法進行研究,采用好的教學方法開展課堂教學。因此,在設計課堂教學時,考慮從以下5個方面入手:1)將課堂教學分為若干主題,圍繞“程序設計”主線,精選教學案例,精心設計教學過程,重點講解程序設計的思想和方法,穿插介紹“語言知識”。2)采用合適的教學方法:實踐證明分步教學法(示例→模仿→獨立)、舉一反三法、比較教學法等都是程序設計課程較好的教學方法。3)借助習題課,精講程序閱讀方法,培養學生程序閱讀能力。4)借助課堂演示實驗教學,加強學生調試程序能力的培養。5)課外自學:在課堂教學基礎上,積極引入E-Learning,使之成為課堂教學的重要補充。在設計課外學習內容時,應充分考慮學生的差異,設計適當的多樣性和靈活性,使學生可以根據自身水平和興趣,選擇適合的訓練方式、數量和難度,自主安排學習進程,在達到課程基本要求的前提下,使自己得到充分的發展和提高。