大学计算机程序设计语言教学的

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摘 要:大学生计算机程序设计语言教学的开展在我国已有20多年的历史,如何更好地开展这门课程的教学,是从事这门课程教学的教师所探索的主题.在长期的教育教学实践中,逐渐形成了一套行之有效的模式:教学内容体现学科差异性,教学方法使用构建主义模式下的支架式教学,教学组织形式为任务驱动下的协作学习,评价机制体现协作与个体的关系.

关 键 词:程序设计语言;学科差异性;支架式教学;任务驱动;评价机制

中图分类号:G433文献标识码:A文章编号:1672-7800(2013)001-0183-02

0引言

在理科背景的大学生中开展计算机程序设计语言的教学已经有20多年的历史,在这20年中,人们对其进行了多方面的探索,包括教学目标的确定、课程内容的设置、教学方法的使用等诸多方面,并落实到具体的教学实践中,取得了显著效果,促进了大学生计算机水平的长足提高.但在实际教学中,由于大学生学科背景的不同,使得学生学习程序设计的动力、兴趣等都有所不同,如果对所有学科的学生都采取统一的模式来教学,效果显然是欠佳的,如何根据不同学科背景来设置教学内容、教学方法、教学手段是广大计算机公共教学工作者面临的紧迫问题.


笔者从事计算机程序设计的教学工作已有10多年,对于如何讲授这门课程进行了长时间的探索,在内容的构建、教学方法的选择、评价机制的建立等方面进行了一些尝试,现总结如下.

1教学内容体现学科差异性

不同于中学,进入大学后,学生的学习是按照不同的学科、专业来进行的,这些学科、专业之间差别很大,这就要求我们在实际教学中必须注重学科的差异性问题.在计算机程序设计语言等大学生公共课程的教学中体现学科差异性,它不仅是一般意义上的因材施教,而是表现在教学内容、教学方法等各个方面,是一个关乎学科发展、学生成才的大问题.

我们在计算机程序设计语言的教学中,注重在重点内容选择和案例选择等方面体现学科差异性.以C语言程序设计为例,在教学实践中,由于我教的是生物学专业的学生,这个专业可能面临着大量字符的处理和大量文件的读写,所以把重点放在字符数组和文件系统上,而不是像一般教学那样把重点放在指针的教学上.对案例的选择上则与生物统计学、遗传学、生物化学和分子生物学等进行了结合.如下面的一个例子,从文件“dna.txt”中读取一段DNA序列,并计算它的GC含量.

#include"stdio.h"

#include"stdlib.h"

voidmain()

{

intbase;

intall_num等于0,GC_num等于0;

FILE*fp;

if((fp等于fopen("dna.txt","r"))等于等于NULL)

{

printf("Thefilecan'topen");

exit(1);

}

while((base等于fgetc(fp))!等于EOF)

{

all_num++;

if(base等于等于'G'||base等于等于'C')

GC_num++;

}

fclose(fp);

printf("ThepercentofG|Cis%.2fn",(float)GC_num/all_num);

}2建构主义模式下的支架式教学方法

计算机程序设计语言是一门逻辑性很强的语言,与其它课程相比,离学生的感性生活、日常生活更远,所以教学时需要给学生提供一个基本的理解模式、理解图景,因此,建构主义模式下的支架式教学方法就是很好的选择.

我们在实际教学中,以学生固有知识为基础构建一个理解的框架,即与学生的汉语学习相联系,把计算机程序设计语言的学习也归结为语法结构和语意规定的学习,对于语法的学习,就归结为字、词、句、章的学习,而“字、词、句、章”这样的逻辑结构就成为教学内容的构成骨架.对应到程序设计中,“字”对应的就是基本数据类型,具体到C语言程序设计就是字符型、整型、浮点型等数据类型;“词”对应于构造型数据类型,具体到C语言程序设计就是数组、结构体、联合体等数据类型;“句”对应的就是控制语句,具体到C语言程序设计就是选择语句、循环语句等;“章”就是整个程序,为了更好地组织“章”,把模块化程序设计引入教学内容中,具体到C语言就是函数,最后再介绍与其它程序的接口,具体到C语言程序设计,就是文件操作.这样一种“字、词、句、章”式的分解方法是我们多年教学实践的心得,由于与已有知识建立起联系,使得学生理解起来较为容易,学习起来自然也就轻松了许多,从这几年的教学实践来看,效果非常好.

3任务驱动协作学习的教学组织形式

大学生自主学习能力非常强,所以我们在教学组织形式上,有意识地选择有利于自主学习展开的方式.而在教学实践的探索中,我们逐渐认识到,任务驱动下的协作学习是激发学生自主探索的最好组织形式.这种方式是指将协作学习同任务驱动二者有机地结合起来,由教师或学生设计任务,学生在完成设定的共同任务的动机驱使下,结成小组在老师的指导下完成既定的任务而协作学习的方式,是教师教学方法与学生学习方法二者的有机统一.这种方法的特点是目标明确、彼此协作,重点是任务的设定与小组成员的确定.

由于笔者所教的学生是生命科学学院的,所以在任务设置上与他们所在学科紧密结合,这样通过设置与专业相关的任务,不但可以提高学习的热情,同样给学生一个解决自己学科问题的实践机会,对于他们以后在学科研究中有意识地使用计算机具有重要的意义.比如,笔者设计的一个任务就是给定一段DNA序列,如何得到它对应的氨基酸序列,也就是生物学中的翻译,由于编程实现这个过程远没有生物实际翻译过程的复杂性,因此在这里定义为假想翻译.

协作学习重在协作,协作者之间需要有良好的默契,所以如何划分学习小组是很重要的事情.小组的划分不是随机的,而是根据学生的不同特点进行划分,尽量把不同特点的同学组合在一起,在相互协作中各尽所能,尽量发挥自己的特色,这样其自主探索的动力也将大大增强.

4突出协作与个体关系的评价机制

由于任务的设置是协作完成的,所以在评价机制上要充分考虑协作与独立的关系,对学生的评价既要考虑小组的整体完成情况,又要考虑每一位成员在组内所承担的任务不同、所贡献的力量不同.为了把这两个指标都能反映到学生最后的得分上,采用了这样的一个评分规则:每个同学所得成绩等于他所处组得分×他在组内的贡献,组内的贡献等于个体在组内得分/组内所有成员的平均分,小组每个成员的得分是由组内成员共同评价得到的,而小组的得分是在其汇报时,取教师和其他组打分的平均值.通过这个评价机制,使得学生体会到协作中整体与个体的关系,进而促进他们更好地完成任务.

在计算机程序设计语言的教学实践中,教学内容上体现学科差异性、教学方法使用构建主义模式下的支架式教学、教学组织形式为任务驱动下的协作学习、评价机制体现协作与个体的关系,取得了很好的教学效果,在理论上也积累了一些体会,希望在以后的教学实践中,进一步探索、深化这种教学模式,促进计算机程序设计语言这门课程的教学工作.

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