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黄敏 王井阳 王会勇 王婷婷 程序设计类课程教学方法改革研究
论文编辑部   2021-12-11 09:48:59 作者:站长 来源: 文字大小:[][][]

黄敏 王井阳 王会勇 王婷婷

(河北科技大学信息科学与工程学院  河北石家庄  050018)

程序设计类课程的实践性较强,既要求学生掌握一定的基础理论知识,又要求学生拥有较强的实践操作能力。但在传统的教学方式中,过多的强调了知识理论的学习,而在一定程度内忽视了学生实际操作能力的培养。因此迫切需要对程序设计类课程的教学方法进行改变。本文提出一种针对程序设计类课程,从教学内容、教学手段和考核体系三方面进行方法改革,树立“掌握语法,精通算法,学会用法”的教学目标。通过教学改革,提高了程序设计类课程的学习效果,改变了学习风气,改善了教学质量。

关键词:教学模式;教学方法改革;程序设计类课程

基金项目:本论文得到河北科技大学教育教学改革研究与实践项目的基金支持,项目编号:2019-ZDB02和2019-YBB09。

作者简介:

黄敏(1979--)男,汉族,河北保定人,河北科技大学信息科学与工程学院,副教授

王会勇(1980--)男,汉族,河北石家庄人,河北科技大学信息科学与工程学院,副教授

王婷婷(2000--)女,汉族,河北邯郸人,河北科技大学信息科学与工程学院,学生。

通讯作者:

王井阳(1971--)男,汉族,河北迁西人,河北科技大学信息科学与工程学院,教授

 

一、研究的背景和意义

程序设计相关课程在计算机专业的课程体系中占有极其重要的地位,是整个课程体系中最重要的专业基础课程。如果学生不能很好地掌握这些知识,不但后续的专业课程的教学难于开展。更严重的,会导致学生对后续的专业学习失去兴趣和信心。

程序设计类课程的实践性较强,既要求学生掌握一定的基础理论知识,又要求学生拥有较强的实践操作能力。但在传统的教学方式中,过多的强调了知识理论的学习,而在一定程度内忽视了学生实际操作能力的培养。

目前我校多个专业正在进行工程教育专业认证,其中核心内容就是教学过程质量管理。目前教学过程主要由作业、实验和小测组成,这些考核环节完全依靠老师人力完成,工作量大而且不够全面。这就导致课程教学考核偏重期末考试,而忽略过程考核,这并不符合工程教育专业认证核心理念。

综合以上原因,迫切需要对程序设计类课程的教学方法进行改变,需要在教学过程中,探究多层次、系统化和多方位的教学新模式与考核新方法。

二、目前教学过程中存在的主要问题

1.重理论轻实践

目前程序设计类课程仍以传统课堂教学为主,虽然近些年尝试了翻转课堂等先进的教学模式,但教学效果并不十分明显。其根本原因是教材、考核方式和教学计划等一系列的因素仍然限定了过于偏重理论教学环节,而忽视了实践教学过程。但恰恰这类课程的实践性又是特别重要的。过于强调理论的重要性,会导致学生还没有体会到编程的乐趣,就过早的丧失了学习兴趣。忽视实践教学,导致学生虽然熟悉程序设计的语法,但不了解算法,更加不知道程序语言的用法。

2.考核形式单一、内容片面

目前包括我校的各大高校对学生的考核方式主要以期末成绩和平时表现为主,我校的具体考核方式为:课程成绩=理论考试(占总分80%)+平时表现(占总分20%),其中,平时表现包括平时出勤10%、实验报告完成质量10%。很明显,理论考试的卷面成绩占比过大,这就使课程考核的重点集中在检测基础语法知识和简单算法等方面。事实上,卷面考核过分拘泥于语法细节,一些常见的语法纠错题,学生可以通过程序开发工具调试等方式发现错误并解决错误,就已经能基本达到对学生的考核要求了,因为没有人能保证编写的代码从头到尾没有任何差错而不需要调试修改。传统以卷面考核为主的考试方式,忽视了学生在利用编程工具独立分析问题和解决问题的能力、应用创新能力、专业合作精神等方面的考核,而这些综合素质不论对后续课程的学习还是工作岗位的实战都是必不可少的,因此需要建立多层次、多方位的考核评价指标,从专业技能、综合能力等多维度去考核学生。

程序设计类课程的作业要么是纸质内容,即便改为电子形式,但仍需要教师独立去运行判断正误。这大大消耗了教师的教学精力,直接导致学生作业量偏少,抄袭现象严重。

考核方式决定了学生的学习方向,因此大多数学生在学习程序设计类课程中重视语法定义,而轻视设计实践,搞反了学习目标。

3.考核重结果轻过程

目前我专业大多数的课程都是采用平时成绩占20%,期末成绩占80%的方式进行课程考核,这就造成了在课程考核过程中重结果轻过程。导致了很多学生不重视平时的学习过程,作业抄袭现象严重,而到了期末就突击学习或者在考试中铤而走险。

三、教学方法改革

工程教育专业认证的核心理念是“成果导向”(outcomes based education,OBE)[1]。成果导向是指教学设计和教学实施的目标是学生通过教育过程最后所取得的学习成果(Learning outcomes)[2]OBE强调的关键问题以及对应的教学方法改革方向如表1所示。

 

 

 

 

 

 

1  OBE强调的关键问题以及对应的教学方法改革方向

主题

关键问题

教学方法改革措施

目标

想让学生取得的学习成果是什么?

使学生掌握语法,精通算法,学会用法

需求

为什么要让学生取得这样的学习成果?

希望提高学生的实践能力,提高学生对程序设计语言的学习兴趣,转变学生的学习态度和学习方式。

过程

如何有效地帮助学生取得这些学习成果?

修改教学内容,改进教学手段

评价

如何知道学生已经取得了这些学习成果?

建立多层次,系统化,多方位的新型考核体系

 

教学方法改革的研究过程和方法路线如图1所示。

 

1  程序设计类课程教学改革体系结构

 

在程序设计类课程教学过程中从三个方面进行教学改革研究:

1.教学内容。引入合作企业,开展协同育人机制。创建与现有教材配套的教学案例,共同建立丰富的项目案例库。在项目案例的选择上努力做到贴近实际工程应用。对目前的以语法教学为主的教学内容进行改变,突出实践性和实用性。

2.教学手段。目前的教学手段比较传统,主要以教师讲授为主,教学效果并不理想。本研究将翻转课堂教学模式和案例教学思想相融合,基本理论知识借助慕课实现课下自主学习,课上主要以案例分析讨论和作业练习总结等内容为主。教师将每一个学习单元进行分解,形成理论知识介绍和实践案例项目讲解,并将介绍和讲解过程录制成视频,在课程开始之前,按照教学计划分发给学生。学生不但需要观看视频资料,完成自主学习,而且需要将实践案例项目进行重复实现,并且需要在上课之前进行小组讨论,总结遇到的问题和难点。助教老师需要参与小组讨论,同时考察学生对实践案例项目的完成情况,评价每个学生的理解和掌握程度。主讲教师上课前收集助教老师的评价报告,对每个学生的学习情况进行了解,完成课前准备。

3.考核体系。传统的考核体系侧重知识理论的考察,导致学生实践能力差,填空选择得分率高,编程题得分率低。本研究将作业、实验、小测和期末考核进行有机结合。作业实现一课一练;实验做到重点突出;小测实现一章一测,以编程算法题为主;期末考核将理论题与编程题并重。新考核方式为:课程成绩=期末考核(占总分45%)+作业(占总分10%)+实验(占总分10%)+小测(占总分30%)+小组讨论评价(占总分5%)。若期末考核不足50分,则判定课程成绩为不及格。本研究探索建立新型的程序设计类课程的考核体系,提高了程序设计类课程的教学效果。

三方面的教学方法改进相辅相成,互为依托。目的是希望转变学生被动的学习方法,提高学习兴趣,变被动学习为主动学习。探索提高学生实践动手能力和实际编程能力的新型教学方法。

教学改革研究过程中不能一蹴而就,需要逐步逐渐的探索教学改革方法,需要遵循“改变-观察-考核-评价-改进”的路线进行教学方法的改进。

四、结论

通过教学改革,树立“三法”教学目标,既通过教学过程使学生掌握语法、精通算法和学会用法。通过教学内容、教学手段和考核体系三方面的教学改革,大大提高了学生对程序设计语言的学习兴趣,转变了学生的学习态度和学习方式,由以前的“要我学”变为了“我要学”。通过教学改革,提高了程序设计类课程的学习效果,改变了学习风气,改善了教学质量。

 

参考文献:

[1]郑中华.基于工程教育认证理念的大学生项目管理素养培养研究——以上海应用技术大学机械专业为例[J].大学教育,2019(07):15-17

[2]李志义.解析工程教育专业认证的成果导向理念[J].中国高等教育,2014(17):7-10

[3]张美娜等.基于CDIO和两课结合的教学方法改革研究[J].教育现代化,2019.6(57):71-72+82

[4]孙海龙、李丹、王春艳.工程教育背景下程序设计课程O2O教学模式研究[J].计算机教育,2018(11):132-136

[5]伍建辉、黄婷婷、涂兵、郭龙源、闫保双.工程教育认证下DSP课程教学改革与实践[J].教育现代化,2019.6(51):61-62

[6]田杰、胡秋霞.基于探究式启发教学的“C语言程序设计”课程教学方法改革探讨[J].教育现代化,2018.5(26):48-49+61

 

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