時(shí)間:2022-07-20 00:44:40
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語言,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
論文摘要:提高學(xué)生計(jì)算機(jī)知識(shí)水平和實(shí)踐動(dòng)手能力,讓學(xué)生成為社會(huì)的準(zhǔn)職業(yè)人才,是中職學(xué)校計(jì)算機(jī)教學(xué)的根本任務(wù)。將北大青鳥程序設(shè)計(jì)語言《JavaScript》課程應(yīng)用于計(jì)算機(jī)理論教學(xué)與實(shí)踐操作,其教材的設(shè)計(jì)引發(fā)我對(duì)中職計(jì)算機(jī)課改的深思。北大青鳥程序設(shè)計(jì)語言采用“以項(xiàng)目為導(dǎo)向”的課程設(shè)計(jì)方法,課程內(nèi)容全部圍繞完整的項(xiàng)目逐步進(jìn)行,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中,同時(shí)也完成了實(shí)用性的項(xiàng)目開發(fā),其設(shè)計(jì)不僅符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生的自學(xué)能力和解決實(shí)際問題的能力,培養(yǎng)的學(xué)生也更能適應(yīng)當(dāng)前市場(chǎng)對(duì)技能型軟件人才的需求。
目前中職計(jì)算機(jī)課程體系及課程內(nèi)容設(shè)計(jì)存在著許多問題。在我國中職計(jì)算機(jī)教育中, 專業(yè)課程開設(shè)不大合理,教材內(nèi)容設(shè)計(jì)不與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合,程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)內(nèi)容要么過于簡單和籠統(tǒng),要么過于復(fù)雜和高深,導(dǎo)致許多中職學(xué)生對(duì)編程學(xué)習(xí)產(chǎn)生嚴(yán)重的抵抗情緒,出現(xiàn)厭學(xué)、棄學(xué)現(xiàn)象,所學(xué)的部分程序設(shè)計(jì)知識(shí)和操作技能,對(duì)學(xué)生畢業(yè)后進(jìn)入社會(huì)后所從事的職業(yè)沒有任何用處,而真正許多實(shí)用性強(qiáng)、專業(yè)性強(qiáng)的課程和計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件卻又沒有學(xué)到。因此,我們必須從以下幾方面對(duì)中職計(jì)算機(jī)課程體系及課程內(nèi)容進(jìn)程大力改革。
1 明確學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)
原來中職學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo),主要以掌握教材統(tǒng)一指定的理論知識(shí)與基本技能為主,學(xué)生是否畢業(yè)以統(tǒng)考、會(huì)考成績決定。畢業(yè)后,因培養(yǎng)目標(biāo)、課程內(nèi)容、操作技能不能與實(shí)際所需對(duì)口,導(dǎo)致很多學(xué)生難以找到適合自己的工作崗位。
從現(xiàn)在中職的培養(yǎng)目標(biāo)及定位來說,中職學(xué)生應(yīng)該是社會(huì)所需要的擁有一般化專業(yè)知識(shí)與中級(jí)或以上實(shí)踐操作技能的準(zhǔn)職業(yè)人,而不是像大學(xué)本科生一樣,擁有很深厚的理論知識(shí)與專業(yè)技能。這就意味著中職計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生,他們畢業(yè)后能在專業(yè)對(duì)口的普通崗位上找到適合自己的工作,而不是去搞科研或編寫大型的計(jì)算機(jī)軟件。如:機(jī)關(guān)、企事業(yè)中計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的管理、信息處理的多媒體設(shè)計(jì)制作、廣告影像行業(yè)的圖形圖像處理、設(shè)計(jì)行業(yè)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、辦公自動(dòng)化中的設(shè)備應(yīng)用和公文處理等,都缺少有一定技術(shù)水平的準(zhǔn)職業(yè)人才。因此,在改革中職計(jì)算機(jī)專業(yè)的課程體系與課程內(nèi)容之前,不能盲目開展,應(yīng)做好充分的調(diào)查分析工作,從計(jì)算機(jī)專業(yè)細(xì)化的開設(shè)方向到實(shí)際應(yīng)用,必須緊貼現(xiàn)實(shí)生活,最大可能的保持與信息技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)、社會(huì)的用人需求同步。
北大青鳥在開設(shè)《JavaScript》課程之前,做了大量的企業(yè)調(diào)研與社會(huì)用人需求分析。調(diào)研結(jié)果顯示,中國近幾年互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的高速發(fā)展,使越來越多的企業(yè)認(rèn)識(shí)到網(wǎng)站運(yùn)營以及網(wǎng)站推廣的重要性,很多企業(yè)目前需要掌握一定的系統(tǒng)維護(hù)知識(shí)、網(wǎng)頁設(shè)計(jì)制作知識(shí)和網(wǎng)站維護(hù)相關(guān)知識(shí)的復(fù)合型技術(shù)人才。進(jìn)一步分析了解這些崗位應(yīng)具備的IT技能,從而設(shè)計(jì)出適應(yīng)于中職學(xué)生的計(jì)算機(jī)課程體系,使學(xué)生所學(xué)知識(shí)具有很強(qiáng)的實(shí)用性,保證學(xué)生能夠在就業(yè)市場(chǎng)中具備競(jìng)爭力,能夠滿足社會(huì)對(duì)人才的需求。結(jié)合目前中職學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn),將北大青鳥計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的目標(biāo)定位在培養(yǎng)網(wǎng)站運(yùn)營人員,并對(duì)網(wǎng)站運(yùn)營崗位從計(jì)算機(jī)技術(shù)層面劃分為三部分:除互聯(lián)網(wǎng)公司外的所有企業(yè)的網(wǎng)站維護(hù)員(涉及到JavaScript知識(shí));網(wǎng)站制作公司的網(wǎng)頁設(shè)計(jì)師(涉及到JavaScript知識(shí));中小企業(yè)網(wǎng)絡(luò)維護(hù)人員。
2 注重激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
興趣是學(xué)習(xí)的內(nèi)在動(dòng)力,是學(xué)生自學(xué)最好的老師。原來的中職教程在內(nèi)容設(shè)置方面,以理論居多,許多內(nèi)容均滯后于時(shí)代的發(fā)展,涉及生活實(shí)際的知識(shí)、技能較少,涉及到實(shí)際項(xiàng)目的內(nèi)容更少;理論作業(yè)偏多,實(shí)際操作較少;內(nèi)容排版呆板,例圖、效果圖很少。
中職教育的對(duì)象多是學(xué)習(xí)上的后進(jìn)生,學(xué)習(xí)主動(dòng)意識(shí)和學(xué)習(xí)能力較低,接受新方法能力不強(qiáng),在學(xué)習(xí)如果遇到較大困難或受到較大挫折,會(huì)打擊其學(xué)習(xí)的自信心與積極性,很可能放棄對(duì)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)。我們?cè)谠O(shè)置課程內(nèi)容時(shí),先設(shè)計(jì)內(nèi)容的趣味性與生活實(shí)用性,讓學(xué)生快樂地學(xué)習(xí)專業(yè)理論知識(shí)與技能操作,通過設(shè)計(jì)來源于實(shí)際的案例或項(xiàng)目,讓學(xué)生掌握實(shí)用的知識(shí)技能。
北大青鳥在設(shè)計(jì)課程內(nèi)容時(shí),非常注重理論與案例、項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與聯(lián)系。以《JavaScript》為例,教材內(nèi)容圍繞一個(gè)完整的現(xiàn)實(shí)項(xiàng)目進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。在該教材中,每一章節(jié)的標(biāo)題名稱,從學(xué)生第一感觀上就能激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣。如:第1章 制作頁面日期和排行榜的顯示特效;第2章 制作隨鼠標(biāo)改變背景的特效;第3章 制作頁面窗口特效 ……。在每章的各小節(jié)中均設(shè)計(jì)一個(gè)理論演示案例,同時(shí)針對(duì)每個(gè)演示案例,安排相應(yīng)的理論知識(shí)點(diǎn),對(duì)超出本演示案例的其他理論知識(shí),不予考慮。如:1.1制作演示案例1-第一個(gè)嵌入JavaScript腳本的網(wǎng)頁;1.2制作演示案例2-顯示日期;1.3制作演示案例3-顯示星期幾……。在每章節(jié)的后面,設(shè)計(jì)了上機(jī)練部分,以鞏固學(xué)生的理論,提高學(xué)生的實(shí)際操作技能。如第1章上機(jī)實(shí)練部分為:實(shí)練案例1-隨機(jī)顯示圖片廣告;實(shí)練案例2-評(píng)比星級(jí)商鋪;實(shí)練案例3-北京奧運(yùn)會(huì)倒計(jì)時(shí)……。在上機(jī)實(shí)練部分的后面,設(shè)計(jì)了作業(yè)。作業(yè)層次分明、由易到難,針對(duì)學(xué)生自身掌握的知識(shí)技能情況的不同,對(duì)完成作業(yè)的要求也不同。無論是理論案例,實(shí)練案例還是課后作業(yè),均配有效果圖與分步操作圖文講述,在興趣的帶動(dòng)下,學(xué)生通過自學(xué)就能完成簡單的學(xué)習(xí)任務(wù)。整個(gè)教材內(nèi)容中的每個(gè)理論案例、上機(jī)實(shí)練案例、課后作業(yè),設(shè)計(jì)安排合理,難易適度,更重要的是我們學(xué)生在現(xiàn)實(shí)生活中,可以很具體地看到它們應(yīng)用于網(wǎng)站頁面的制作設(shè)計(jì),很大程度上激發(fā)了學(xué)生的求知欲與學(xué)習(xí)興趣。本人將該教材應(yīng)用于中職計(jì)算機(jī)軟件班,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)班的教學(xué),兩年來學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣濃,知識(shí)技能掌握好。
3 注重學(xué)生實(shí)踐知識(shí)、技能的培養(yǎng),將學(xué)生培養(yǎng)成社會(huì)所需的準(zhǔn)職業(yè)人
中職學(xué)生的就業(yè)現(xiàn)狀:許多的中職畢業(yè)生到單位工作,因原來所學(xué)知識(shí)與實(shí)際脫節(jié),90%學(xué)生得從頭開始學(xué)習(xí)相應(yīng)的知識(shí)與技能,給用人單位帶來時(shí)間、金錢上的極大浪費(fèi),甚至于失去就業(yè)的機(jī)會(huì)。
信息社會(huì)發(fā)展速度,社會(huì)對(duì)IT人才也不斷提出新的要求。我們?cè)陂_設(shè)課程前應(yīng)該研究企業(yè)、 用人單位對(duì)IT人才的需求現(xiàn)狀,分析對(duì)從業(yè)人員的技術(shù)要求,對(duì)計(jì)算機(jī)課程內(nèi)容進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。在中職教學(xué)中我們提倡項(xiàng)目教學(xué)法,那么教材中所使用的項(xiàng)目一定要有很強(qiáng)的實(shí)用性,且與實(shí)際相結(jié)合。在課程設(shè)計(jì)中應(yīng)以項(xiàng)目為導(dǎo)向,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中邊學(xué)習(xí)邊做項(xiàng)目,在做項(xiàng)目的過程中掌握相關(guān)知識(shí)及項(xiàng)目的開發(fā)過程,從而培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),以適應(yīng)實(shí)際工作的需要。
北大青鳥對(duì)IT用人需求進(jìn)行了大量的調(diào)查研究,選擇具有實(shí)用價(jià)值、與信息技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)相符的項(xiàng)目去開設(shè)相應(yīng)課程。其課程體系采用“以項(xiàng)目為導(dǎo)向”的課程設(shè)計(jì)方法,課程內(nèi)容全部圍繞著完整的項(xiàng)目逐步進(jìn)行,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中,也同時(shí)完成了實(shí)用性項(xiàng)目開發(fā)。在《JavaScript》課程中,每一章節(jié)所使用的理論演示案例、上機(jī)實(shí)練案例、課后作業(yè),均是一個(gè)大項(xiàng)目中的某一組成部分。每一個(gè)案例是從整個(gè)項(xiàng)目分割出來的小項(xiàng)目,而且有一定的先后順序與難易梯度,由淺入深、循序漸進(jìn),先通過案例介紹基礎(chǔ)知識(shí)和基本操作,給學(xué)生打好基礎(chǔ),然后通過大量的項(xiàng)目演練提高學(xué)生的熟練度和項(xiàng)目能力,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性,直至學(xué)生掌握必備的專業(yè)知識(shí)和技能,達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo),讓學(xué)生成為社會(huì)所需的準(zhǔn)職業(yè)人。實(shí)際應(yīng)用中,因?yàn)槊總€(gè)案例的制作,均涉及到項(xiàng)目中的某項(xiàng)內(nèi)容,通過章節(jié)內(nèi)容的逐步學(xué)習(xí),學(xué)生將掌握整個(gè)項(xiàng)目內(nèi)容所涉及到的理論知識(shí)與操作技能,理所當(dāng)然能完成整個(gè)項(xiàng)目的制作。另外,由于所開設(shè)的項(xiàng)目具有實(shí)用價(jià)值,學(xué)生畢業(yè)后可以拿自己做好的項(xiàng)目去企業(yè)、用人單位去應(yīng)聘,減少很多的應(yīng)聘環(huán)節(jié),毫無疑問這樣的學(xué)生具有很強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭力,很容易就找到與之專業(yè)對(duì)口的工作。本人將該教材應(yīng)用到中職計(jì)算機(jī)軟件班與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)班,幾乎所有學(xué)生均能掌握所學(xué)的知識(shí)與技能,制作完成相應(yīng)的項(xiàng)目。
4 大力改進(jìn)教學(xué)法
由于教材內(nèi)容以項(xiàng)目為導(dǎo)向進(jìn)行的課程設(shè)計(jì),所以我們應(yīng)對(duì)教學(xué)方法進(jìn)行改進(jìn)。在多年的北大青鳥《JavaScript》教學(xué)中,本人總結(jié)如下經(jīng)驗(yàn)(以作借鑒):
1) 在每門課程的開始,由教師先講解課程目標(biāo),然后介紹在課程中要完成的項(xiàng)目;2) 為了讓學(xué)生能夠了解項(xiàng)目的具體功能,讓學(xué)生自己操作或是運(yùn)行項(xiàng)目;3) 在后序的課程中,教師講解項(xiàng)目所涉及的知識(shí)、技能點(diǎn);4) 以小組為單位,讓學(xué)生分階段上機(jī)進(jìn)行項(xiàng)目開發(fā)與作業(yè)的完成,期間老師輔導(dǎo)答疑;5) 在課程教、學(xué)、做完成之后,即可完成整個(gè)項(xiàng)目;6)小組互評(píng)與老師點(diǎn)評(píng)相結(jié)合,總結(jié)提高;7) 完成好的項(xiàng)目讓學(xué)生保存好,做為實(shí)習(xí)、找工作、就業(yè)的寶貴材料之一。
培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力與團(tuán)結(jié)合協(xié)作的精神。IT行業(yè)及其應(yīng)用技術(shù)發(fā)展迅猛,課堂上傳授的知識(shí)不可能解決學(xué)生在工作中遇到的所有問題。因此,培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力就顯得尤為重要。課程體系應(yīng)始終貫穿這一思想,使學(xué)生意識(shí)到自學(xué)的重要性,并且教會(huì)學(xué)生如何去學(xué)習(xí)。在《JavaScript》實(shí)際教學(xué)中,指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目開發(fā)時(shí),每當(dāng)遇到問題時(shí),總是積極鼓勵(lì)學(xué)生自行尋找解決方案,從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)自信心和成就感,培養(yǎng)自學(xué)能力,使學(xué)生終生受益。同時(shí),通過對(duì)學(xué)生進(jìn)行一些小的團(tuán)隊(duì)訓(xùn)練,強(qiáng)調(diào)溝通能力和團(tuán)隊(duì)合作精神在項(xiàng)目開發(fā)和實(shí)際工作中的重要性,提高學(xué)生的社交能力、溝通能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。
信息技術(shù)的發(fā)展可以說是日新月異,教育也應(yīng)順應(yīng)時(shí)代的變化,培養(yǎng)社會(huì)所需人才。所以,從中職教育的根本任務(wù)為出發(fā)點(diǎn),為把中職學(xué)生培養(yǎng)成為社會(huì)所需的準(zhǔn)職業(yè)人,我們急需對(duì)中職計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程的內(nèi)容進(jìn)行改革更新。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵字:程序設(shè)計(jì)語言教學(xué)改革
中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2012)02(c)-0000-00
1 概述
計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語言,通常簡稱為編程語言,是一組用來定義計(jì)算機(jī)程序的語法規(guī)則。它是一種被標(biāo)準(zhǔn)化的交流技巧,用來向計(jì)算機(jī)發(fā)出指令。
當(dāng)今計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語言種類繁多、共性大、更新速度快,同時(shí)軟件工程和項(xiàng)目管理的蓬勃發(fā)展使得計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)從業(yè)人員的職業(yè)分工更為明確。從人力資源與社會(huì)保障部頒布的“計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)員國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)”上看,除了要求從業(yè)者必須要有扎實(shí)的基本功外,還要具備解決問題的綜合能力。因此計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)員專業(yè)的學(xué)生在計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語言的知識(shí)和技能的學(xué)習(xí)中,不能再僅僅孤立地教授幾門編程語言、幾門相關(guān)的專業(yè)課程而已,而是要教會(huì)學(xué)生掌握通過計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)來解決實(shí)際問題的知識(shí)和技能,成為一名合格的“軟件藍(lán)領(lǐng)”。這就要求我們不能延續(xù)傳統(tǒng)的學(xué)歷教育方法,計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語言教學(xué)需要改革,需要一種全新的教學(xué)理念和模式。
當(dāng)前的教學(xué)改革更多的體現(xiàn)在教學(xué)方法和內(nèi)容上,“學(xué)習(xí)領(lǐng)域”、“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”、“職業(yè)崗位導(dǎo)向”、“面向工作”等各種課程設(shè)計(jì)方法層出不窮。然而,縱觀大部分課程改革,我們發(fā)現(xiàn)其教學(xué)改革更多體現(xiàn)在獨(dú)立的課程中,并沒有在課程與課程的銜接上下功夫。大部分院校均先后開設(shè)VB、C、C++、JAVA等多門程序設(shè)計(jì)語言和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等專業(yè)課程,學(xué)生雖然學(xué)習(xí)了多門程序設(shè)計(jì)語言,然而每一門語言都只學(xué)了皮毛,每一門課程都學(xué)了基礎(chǔ),只能完成課堂和課后的作業(yè)和練習(xí),而對(duì)于能解決什么問題,怎么解決問題,如何綜合解決問題一籌莫展,碰到問題時(shí)往往覺得無從下手。
2 程序設(shè)計(jì)語言教學(xué)探索與改革:C語言學(xué)習(xí)三部曲
C語言是一種計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語言。它既有高級(jí)語言的特點(diǎn),又具有匯編語言的特點(diǎn),同時(shí)很多新型的語言都是衍生自C語言,,掌握了C語言,經(jīng)過簡單的再學(xué)習(xí),就可以用其他新型的語言去進(jìn)行程序開發(fā)了。因此,在計(jì)算機(jī)專業(yè)的課程中,只要把C語言學(xué)扎實(shí)了、學(xué)透了,就可以說掌握了計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語言的精粹。在課程設(shè)計(jì)中,我們以C語言為主線,以一脈相承的C語言、C++語言、C#語言為基本知識(shí)內(nèi)容,配合上數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、UML、數(shù)據(jù)庫等相關(guān)知識(shí)點(diǎn),提出語言知識(shí)入門、語言能力提高、語言技能應(yīng)用三個(gè)階段和應(yīng)用層次的“C語言學(xué)習(xí)三部曲”的課程改革方案。
第一階段:語言知識(shí)入門――C語言與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)整合
1、課程知識(shí)要求:
1) 掌握C語言的基本語法,如數(shù)據(jù)類型,3種語句結(jié)構(gòu),數(shù)組,指針等。
2) 掌握數(shù)據(jù)基本結(jié)構(gòu)形式和操作,如線性結(jié)構(gòu),樹形結(jié)構(gòu),圖形結(jié)構(gòu),以及數(shù)據(jù)結(jié)點(diǎn)的查找、添加、刪除、排序等操作。
3) 掌握“自頂先下、逐步細(xì)化”的結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法。
2、課程技能要求:
掌握如何用計(jì)算機(jī)解決日常問題,特別是數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形式和動(dòng)作行為的表現(xiàn)形式。
3、課程設(shè)計(jì)要點(diǎn):
將C語言和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行有機(jī)整合,特別是在講解C語言的數(shù)據(jù)類型時(shí)溶入數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)知識(shí),在講解C語言的語法結(jié)構(gòu)時(shí)溶入數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)操作知識(shí)。
4、課程目的:
通過該課程的學(xué)習(xí),要求學(xué)生掌握基本程序設(shè)計(jì)思想和理論,學(xué)會(huì)數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)處理由現(xiàn)實(shí)世界向計(jì)算機(jī)世界的轉(zhuǎn)換方法和過程,學(xué)會(huì)用計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語言描述和解決日常生活中問題。
第二階段:語言能力提高――C++語言與UML工具整合
1、課程知識(shí)要求:
1) 掌握C++語言的高級(jí)語法知識(shí)以及面向?qū)ο蟮母拍詈托问剑缑嫦驅(qū)ο蟮娜筇卣鳎悍庋b、繼承、多態(tài),以及模板等概念。
2) 掌握UML知識(shí),掌握利用UML工具(如ROSE)來進(jìn)行面向?qū)ο蟮姆治龊徒5姆椒ê瓦^程。
3) 掌握以“抽象與分類”為關(guān)鍵的面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)方法。
2、課程技能要求:
掌握如何用計(jì)算機(jī)解決日常問題,特別是以面向?qū)ο蟮姆椒▉矸治龊徒鉀Q問題。該課程要求學(xué)生在第一階段掌握了結(jié)構(gòu)化的設(shè)計(jì)方法后,進(jìn)一步了解面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)方法。
3、課程設(shè)計(jì)要點(diǎn):
把C++語言和UML進(jìn)行有機(jī)的整合。將UML作為面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的分析和設(shè)計(jì)的工具,而將C++語言作為進(jìn)行面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的編程和實(shí)現(xiàn)工具。
4、課程目的:
通過該課程的學(xué)習(xí),要求學(xué)生掌握面向?qū)ο罄碚摚瑢W(xué)會(huì)面向?qū)ο蠓治觯∣OA)、面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)(OOD)和面向?qū)ο缶幊蹋∣OP)方法和工具。
第三階段:語言技能應(yīng)用――C#語言與數(shù)據(jù)庫操作整合
1、課程知識(shí)要求:
1) 掌握C#語言的高級(jí)語法知識(shí)和軟件架構(gòu)知識(shí),如集合、委托、托管、、C/S與B/S架構(gòu)開發(fā)方法等。
2) 掌握數(shù)據(jù)庫操作知識(shí),如SQL語法、、XML等。
2、課程技能要求:
掌握多層架構(gòu)的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)方法。,該課程要求學(xué)生在復(fù)習(xí)第二階段的面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)方法后,掌握開發(fā).Net應(yīng)用系統(tǒng)的方法,掌握將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中的方法,以及掌握對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行查詢、添加、刪除等操作的方法和步驟。
3、課程設(shè)計(jì)要點(diǎn):
將C#語言與數(shù)據(jù)庫操作知識(shí)進(jìn)行有機(jī)整合,在講解用C#語言開發(fā)基于.Net的多層架構(gòu)應(yīng)用系統(tǒng)中,通過講解與LINQ將SQL溶入C#語言。
4、課程目的:
通過該課程的學(xué)習(xí),要求學(xué)生掌握C#語言和數(shù)據(jù)庫操作,掌握通用的企業(yè)級(jí)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)方法和過程。
3 結(jié)語
教育部部長周濟(jì)在2008年度職業(yè)教育會(huì)議上說到:“以改革創(chuàng)新為強(qiáng)大動(dòng)力,推動(dòng)職業(yè)教育又好又快發(fā)展”。職業(yè)教育的生存和發(fā)展,離不開教學(xué)改革和創(chuàng)新。在進(jìn)行計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語言教學(xué)探索與研究中,我們通過走進(jìn)企業(yè),與企業(yè)軟件開發(fā)人員的進(jìn)行密切聯(lián)系與溝通,了解市場(chǎng)發(fā)展與需求等一系列調(diào)研后,提出了改革方案并付諸實(shí)施。實(shí)踐證明我們的改革思路是正確的,課程改革是卓有成效的。
參考文獻(xiàn)
[1] 譚浩強(qiáng),“C程序設(shè)計(jì)”[M],清華大學(xué)出版社
關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī);程序設(shè)計(jì)語言;VB
中圖分類號(hào):TP312.1-4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-9599 (2012) 11-0000-02
中職學(xué)生可以掌握程序設(shè)計(jì)的具體做法和這一技能嗎?在中職學(xué)校有必要開展程序設(shè)計(jì)教育嗎?如果開展程序設(shè)計(jì)教育的話,中職學(xué)生又怎樣將程序設(shè)計(jì)應(yīng)用在實(shí)際生活中呢?基于諸多疑問,我展開了深入的研究,旨在利用多年的中職教育工作中獲得的經(jīng)驗(yàn),為中職學(xué)校的老師提供有益教學(xué)參考。
一、精選程序設(shè)計(jì)語言,降低程序設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)難度
計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語言種類豐富,風(fēng)格各異,應(yīng)用多姿多彩。針對(duì)中職生開設(shè)計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程,基于三個(gè)方面的考慮,我們選擇Visual Basic(以下簡稱VB)作為程序設(shè)計(jì)的入門語言。
VB編程方式效果直觀,趣味性強(qiáng)。VB使用所見即所得的設(shè)計(jì)方式進(jìn)行界面設(shè)計(jì),減輕了界面設(shè)計(jì)的負(fù)擔(dān),使得學(xué)習(xí)過程更輕松更直接并充滿了趣味性和成就感。BASIC語言本身就是為初學(xué)者設(shè)計(jì)。其簡單的語法相比C語言省卻了許多計(jì)算機(jī)底層復(fù)雜的細(xì)節(jié),比如VB就沒有指針的概念,沒有動(dòng)態(tài)內(nèi)存申請(qǐng)的概念,使得學(xué)生學(xué)習(xí)更容易上手編程。VB語言的語法雖然簡單但功能全面,其支持多媒體編程、支持?jǐn)?shù)據(jù)庫編程、支持結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)和面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)等特點(diǎn),都使得VB適合作為編程學(xué)習(xí)的入門語言。VB實(shí)用性強(qiáng),而且應(yīng)用廣泛。學(xué)習(xí)VB語言后可以在微軟OFFICE辦公軟件、AutoCAD制圖軟件以及PhotoShop圖像處理軟件中進(jìn)行二次開發(fā)。另外,動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁中使用VB腳本開發(fā)網(wǎng)絡(luò)程序也很普遍。這些都說明了VB有著強(qiáng)大的生命力。VB應(yīng)用廣泛,范例豐富,這為教學(xué)提供了大量的備選素材,也為教學(xué)提供了實(shí)用的目標(biāo)。并且通過二次開發(fā)的范例也有利于提高學(xué)生對(duì)其它課程(如計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)操作課、AutoCAD課)的認(rèn)識(shí)和應(yīng)用水平。
經(jīng)過教學(xué)實(shí)踐證明,與C語言相比較而言VB語言以其直觀的效果,豐富的應(yīng)用激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高了學(xué)生的求知欲。從實(shí)用的角度來看,VB語言是一種在實(shí)際當(dāng)中用途非常廣泛的一款程序語言,其實(shí)際地位已經(jīng)與C語言一樣成為一種被大眾廣泛認(rèn)可并接受的程序語言。此外,VB語言相對(duì)于C語言來說還具有例如直觀性強(qiáng)、應(yīng)用范圍廣、學(xué)習(xí)入門容易、推廣性強(qiáng)等特點(diǎn)。因此,VB語言具備了廣泛傳播和易于推廣的所有優(yōu)點(diǎn),成為學(xué)生程序語言學(xué)習(xí)的首選也就不足為奇了。基于這種現(xiàn)狀,VB程序語言目前已經(jīng)成為了中職學(xué)生學(xué)習(xí)的主要對(duì)象,在中職學(xué)校得到了一定程度的推廣。考慮到中職學(xué)生計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)較薄弱的特點(diǎn),選用簡單易學(xué)的VB程序語言成為了中職學(xué)校開展程序教育的首選。
二、精選程序設(shè)計(jì)內(nèi)容,提高中職生的學(xué)習(xí)興趣
中職學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程內(nèi)容往往感覺比較枯燥,缺乏學(xué)習(xí)興趣。在教學(xué)組織中,通過從生活中提取的案例,通過給學(xué)生演示、模仿,并在實(shí)際應(yīng)用中去探究和領(lǐng)悟解決案例所需要計(jì)算機(jī)實(shí)施的行為來理解程序設(shè)計(jì)中的若干概念,教學(xué)中適時(shí)地對(duì)這些概念加以歸納總結(jié)和延伸,讓學(xué)生在輕松愉快的氣氛中學(xué)習(xí)新知識(shí)。同時(shí),在學(xué)科體系中的案例都是圍繞程序設(shè)計(jì)概念而選擇,為了理解概念而編程,我們打破學(xué)科體系中的邏輯結(jié)構(gòu)體系,讓學(xué)生在解決案例的過程中習(xí)慣于一個(gè)完整的解決一個(gè)具體問題的編程方式,而不是解決一個(gè)問題的片段。這樣做的好處是把不僅傳授給學(xué)生理論知識(shí)和操作技能,更重要的是培養(yǎng)他們的職業(yè)編程能力,這里的能力已不僅是知識(shí)能力或者是專業(yè)能力,而是涵蓋了如何解決問題的能力:方法能力、接納新知識(shí)的學(xué)習(xí)能力等方面。
鑒于程序語言學(xué)習(xí)比較枯燥,我們就要在開展VB程序語言學(xué)習(xí)的時(shí)候改變教學(xué)方法,選用精彩的教學(xué)內(nèi)容,通過不斷變換教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容來達(dá)到提高中職學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的目的。在學(xué)習(xí)內(nèi)容的選擇上,我們應(yīng)該執(zhí)行精挑細(xì)選的原則,盡量選擇具有典型意義的案例,通過對(duì)案例的講解,讓學(xué)生感受到VB程序語言的魅力,從而有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。此外,在教學(xué)方法上,要改變傳統(tǒng)的填鴨式教學(xué)的方法,要構(gòu)建生動(dòng)活潑的課堂環(huán)境,使整個(gè)VB程序語言課堂具有吸引學(xué)生注意力的作用。所以,對(duì)于VB程序語言的教學(xué)活動(dòng),我們只有通過精選教材內(nèi)容和改變教學(xué)方法,才能提高中職學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,最終取得積極的效果。
三、對(duì)計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)的教學(xué)方法進(jìn)行改變,以學(xué)生的特點(diǎn)為主
對(duì)于中職學(xué)校學(xué)生而言,普遍的情況是感性思維強(qiáng)烈一些,理性思維欠缺一些。在平時(shí)的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程中,學(xué)生一般都會(huì)喜歡上實(shí)踐課和多媒體掩飾課,這主要是因?yàn)檫@類課程比較直觀,并且容易引起學(xué)生的興趣,在理解的過程中難度也很低。相對(duì)于實(shí)踐課程來說,計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)的理論課程就沒那么容易被學(xué)生接受了。學(xué)生在學(xué)習(xí)理論的過程中,普遍感覺到困難。這種困難不是來自于實(shí)際上的,而是來自與心理上的。所以我們?cè)陂_展中職學(xué)校的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程的時(shí)候,必須要對(duì)這種情況有所了解,必須要及時(shí)的改變教學(xué)方法,并且對(duì)學(xué)生的特點(diǎn)進(jìn)行全面的了解。最終做到根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)而制定詳細(xì)的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)教學(xué)方法。由此看來,在中職學(xué)校的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)的實(shí)際教學(xué)過程中,我們必須對(duì)教學(xué)方法進(jìn)行改變,并以學(xué)生的特點(diǎn)為主,訓(xùn)練學(xué)生的綜合理解能力和學(xué)習(xí)興趣。
關(guān)鍵詞:四環(huán)教學(xué)法;理論教學(xué)
程序設(shè)計(jì)語言是計(jì)算機(jī)專業(yè)非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課之一,它主要培養(yǎng)學(xué)生編程的邏輯思維方式。學(xué)生初次接觸此類課程經(jīng)常被繁雜的語法規(guī)則所困擾,影響了程序的編寫。尤其是對(duì)于面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語言,眾多的控件、事件、屬性,更是讓學(xué)生無從下手。筆者在多年的程序語言教學(xué)中總結(jié)出了“四環(huán)教學(xué)法”,經(jīng)過實(shí)踐,這種方法對(duì)于程序設(shè)計(jì)語言的理論教學(xué),頗有成效。
一、程序設(shè)計(jì)語言理論教學(xué)現(xiàn)狀分析
1、學(xué)習(xí)動(dòng)力不足
目前高職學(xué)生的綜合素質(zhì)相對(duì)于普通本科學(xué)生很有差距。尤其是普高考入的學(xué)生,從來沒有接觸過程序設(shè)計(jì)語言,學(xué)起來感覺相當(dāng)枯燥,難以理解。于是有些學(xué)生認(rèn)為學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)語言既枯燥又無用,不如學(xué)習(xí)多媒體或的一些課程;也有的學(xué)生由于數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和邏輯思維能力都比較差,在學(xué)習(xí)時(shí)顯得力不從心,不能掌握應(yīng)用計(jì)算機(jī)解題的基本思維方式,對(duì)計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)產(chǎn)生畏懼感,就知難而退了。
2、教學(xué)課時(shí)少
與普通高校本科計(jì)算機(jī)專業(yè)相比,一方面,高職學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)相對(duì)較差,導(dǎo)致他們接受較慢,學(xué)習(xí)困難;另一方面,目前我國高職院校的學(xué)制一般是3年,并且采用“2+1”學(xué)習(xí)制,即兩年在校學(xué)習(xí)理論知識(shí),一年在社會(huì)實(shí)踐中提高專業(yè)水平。計(jì)算機(jī)專業(yè)的程序設(shè)計(jì)語言的課時(shí)較少,這就導(dǎo)致了實(shí)際教學(xué)中存在理論課時(shí)和實(shí)踐課時(shí)不夠的情況。因此,教師只能傳授最基礎(chǔ)的程序設(shè)計(jì)知識(shí),不能提高學(xué)生應(yīng)用程序設(shè)計(jì)語言解決實(shí)際問題的能力。
3、實(shí)踐教材的缺乏
計(jì)算機(jī)專業(yè)本身就是技術(shù)應(yīng)用專業(yè),而高職院校更是以提高實(shí)踐能力為主的職業(yè)。然而,現(xiàn)今高職程序設(shè)計(jì)語言教材,存在的普遍問題就是實(shí)踐性教學(xué)內(nèi)容不足,沒有體現(xiàn)教材的實(shí)用性和職業(yè)性,不能保證對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng),不能體現(xiàn)高等技術(shù)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)要求,缺少高職教育特色。
4、教學(xué)方法落后、考核方式單一
高職程序設(shè)計(jì)語言課程一般采用的教學(xué)方法是教師課上講授加學(xué)生實(shí)驗(yàn)的形式,教師在理論課上常常采用“填鴨式”教學(xué),學(xué)生很少主動(dòng)思維,編程題不能獨(dú)立作答案。上機(jī)實(shí)驗(yàn)時(shí)學(xué)生僅僅是對(duì)書本上現(xiàn)有的一些實(shí)例進(jìn)行編輯調(diào)試,一旦調(diào)試成功就完成任務(wù)。這種教學(xué)方法根本不能讓學(xué)生掌握如何從一個(gè)實(shí)際問題入手分析、解決問題。單一的筆試考核方式也使教師和學(xué)生忽視實(shí)踐課環(huán)節(jié),舍本逐末。
二、什么是四環(huán)教學(xué)法
所謂的四環(huán)教學(xué)法是指教學(xué)中的四個(gè)環(huán)節(jié),包括知識(shí)點(diǎn)的簡要概括、學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)、學(xué)生上臺(tái)講述和教師總結(jié)四個(gè)部分。
1、知識(shí)點(diǎn)簡要概括
知識(shí)點(diǎn)概括是四環(huán)教學(xué)法的第一個(gè)環(huán)節(jié)。在此環(huán)節(jié)中,主要由教師將本節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)簡要概括講述,使學(xué)生在以下獨(dú)立學(xué)習(xí)的時(shí)間內(nèi)可以有目的性地學(xué)習(xí)。
教師在此環(huán)節(jié)講授的時(shí)間大約控制在十分鐘左右,注意要將本節(jié)課的重點(diǎn)、難點(diǎn)以及考點(diǎn)交代清楚。
2、學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)
在教師講完知識(shí)點(diǎn)后,就進(jìn)入了第二個(gè)環(huán)節(jié),學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)階段。此階段教師可根據(jù)本節(jié)課的內(nèi)容多少和難易程度,給學(xué)生半小時(shí)到四十分鐘的時(shí)間,讓學(xué)生根據(jù)本節(jié)課的重點(diǎn)難點(diǎn)來進(jìn)行獨(dú)立學(xué)習(xí)和記憶,教師同時(shí)也可以針對(duì)學(xué)生提出的問題進(jìn)行答疑。
3、學(xué)生講授
學(xué)生在經(jīng)過了獨(dú)立學(xué)習(xí)階段后,對(duì)知識(shí)點(diǎn)有了自己的理解和認(rèn)識(shí)。此時(shí)隨機(jī)抽取五位學(xué)生到講臺(tái)上進(jìn)行講述,既鍛煉了學(xué)生的表達(dá)能力,又加深了對(duì)知識(shí)點(diǎn)的印象。
在學(xué)生講述的同時(shí), 教師要注意學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)講述的內(nèi)容是否正確,理解是否有偏差。此環(huán)節(jié)大約需要半小時(shí)左右時(shí)間。
4、教師總結(jié)
經(jīng)過第三個(gè)環(huán)節(jié)后,教師利用最后的時(shí)間對(duì)本節(jié)課的內(nèi)容進(jìn)行講授,并針對(duì)學(xué)生講述的問題進(jìn)行剖析解答,同時(shí)可以舉例解釋說明。
三、“四環(huán)教學(xué)法”在程序設(shè)計(jì)語言理論教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)
以VB程序設(shè)計(jì)語言為例,教師采用四環(huán)教學(xué)法進(jìn)行理論教學(xué),可以使學(xué)生有目的性地去學(xué)習(xí)諸如屬性、事件、方法等理論知識(shí),同時(shí)讓學(xué)生到講臺(tái)來表述已自學(xué)過的內(nèi)容也可以提高學(xué)生的表達(dá)能力,在臺(tái)下的同學(xué)也可以通過不同同學(xué)的反復(fù)講述加深記憶。作為教師,可以根據(jù)學(xué)生的講述來掌握學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié),在總結(jié)的時(shí)候可以有側(cè)重點(diǎn)地講授。
這種教學(xué)方式加強(qiáng)課堂互動(dòng),注重啟發(fā)式教學(xué)。教師在激發(fā)學(xué)生欲望的基礎(chǔ)上,加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題和解決問題的能力。在教學(xué)中可利用新舊知識(shí)的聯(lián)系,提出需要解決的問題,并由易到難,設(shè)計(jì)一系列具有啟發(fā)性的問題,引導(dǎo)學(xué)生一步步完善程序設(shè)計(jì)。
當(dāng)然,四環(huán)教學(xué)法只是對(duì)理論知識(shí)采用一種新的方式進(jìn)行教學(xué)。教師在授課時(shí)還要精心設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)例。零散實(shí)例可以加深學(xué)生對(duì)某些知識(shí)點(diǎn)的理解,但實(shí)例的內(nèi)容不連貫,不利于學(xué)生從整體上掌握教學(xué)內(nèi)容。因此建議在學(xué)期末還要設(shè)計(jì)一個(gè)規(guī)模較大的、典型的、學(xué)生熟悉且感興趣的核心實(shí)例貫穿于教學(xué)全過程。該實(shí)例從小到大,隨章節(jié)的開而逐步成長,呈現(xiàn)為逐步進(jìn)化的多個(gè)版本。例如,在visual Basic程序設(shè)計(jì)教學(xué)中,可以設(shè)計(jì)一個(gè)“學(xué)生成績管理系統(tǒng)”作為核心實(shí)例,貫穿始終,從而加深對(duì)該程序設(shè)計(jì)語言的整體理解。
最后還應(yīng)將軟件工程的思想融合到程序設(shè)計(jì)語言課程的教學(xué)過程中。教師在教學(xué)中從一開始就明確應(yīng)用于工程開發(fā)的目的,以工程實(shí)踐的方式,將軟件工程的基本觀念與課程的全部內(nèi)容融合為—體傳授給學(xué)生。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞: 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì) 程序設(shè)計(jì)語言 面向?qū)ο蠹夹g(shù)
1.引言
面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)技術(shù)將對(duì)象作為程序的基本結(jié)構(gòu)單元,對(duì)象將數(shù)據(jù)及對(duì)該數(shù)據(jù)的操作封裝在一起成為一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的實(shí)體,以簡單的接口對(duì)外提供服務(wù)。面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語言通過提供繼承與派生、多態(tài)性、模板等概念和語法,使開發(fā)者能最大限度地利用已有的程序代碼,大大提高程序開發(fā)的效率。
2.程序設(shè)計(jì)語言
程序設(shè)計(jì)語言是一組用來定義計(jì)算機(jī)程序的語法規(guī)則。它是一種被標(biāo)準(zhǔn)化的交流技巧,用來向計(jì)算機(jī)發(fā)出指令。計(jì)算機(jī)語言讓程序員能夠準(zhǔn)確地定義計(jì)算機(jī)所需要使用的數(shù)據(jù),并精確地定義在不同情況下所應(yīng)當(dāng)采取的行動(dòng)。程序設(shè)計(jì)語言原本是被設(shè)計(jì)成專門使用在計(jì)算機(jī)上的,但它們也可以用來定義算法或者數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。正是因?yàn)槿绱耍绦騿T才會(huì)試圖使程序代碼更容易閱讀。設(shè)計(jì)語言往往使程序員能夠比使用機(jī)器語言更準(zhǔn)確地表達(dá)他們所想表達(dá)的目的。對(duì)那些從事計(jì)算機(jī)科學(xué)的人來說,懂得程序設(shè)計(jì)語言是十分重要的,因?yàn)樵诋?dāng)今所有的計(jì)算都需要程序設(shè)計(jì)語言才能完成。在過去的幾十年間,大量的程序設(shè)計(jì)語言被發(fā)明、被取代、被修改或組合在一起。高級(jí)程序設(shè)計(jì)語言(也稱高級(jí)語言)的出現(xiàn)使得計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語言不再過度地倚賴某種特定的機(jī)器或環(huán)境。這是因?yàn)楦呒?jí)語言在不同的平臺(tái)上會(huì)被編譯成不同的機(jī)器語言,而不是直接被機(jī)器執(zhí)行。最早出現(xiàn)的編程語言之一FORTRAN的一個(gè)主要目標(biāo),就是實(shí)現(xiàn)平立。隨著C、PASCAL、FORTRAN等結(jié)構(gòu)化高級(jí)語言的誕生,程序員可以離開機(jī)器層次,在更抽象的層次上表達(dá)意圖。由此誕生的三種重要控制結(jié)構(gòu),以及一些基本數(shù)據(jù)類型都能夠很好地開始讓程序員以接近問題本質(zhì)的方式去思考和描敘問題。隨著程序規(guī)模的不斷擴(kuò)大,在上世紀(jì)60年代末期出現(xiàn)了軟件危機(jī),在當(dāng)時(shí)的程序設(shè)計(jì)范型中都無法克服錯(cuò)誤隨著代碼的擴(kuò)大而級(jí)數(shù)般地?cái)U(kuò)大,以至無法控制,這個(gè)時(shí)候就出現(xiàn)了一種新的思考程序設(shè)計(jì)方式和程序設(shè)計(jì)范型――面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì),由此也誕生了一批支持此技術(shù)的程序設(shè)計(jì)語言,比如EIFFEL、C++、JAVA,這些語言都以新的觀點(diǎn)去看待問題,即問題就是由各種不同屬性的對(duì)象,以及對(duì)象之間的消息傳遞構(gòu)成。面向?qū)ο笳Z言由此必須支持新的程序設(shè)計(jì)技術(shù),比如:數(shù)據(jù)隱藏、數(shù)據(jù)抽象、用戶定義類型、繼承、多態(tài)等。
3過程式設(shè)計(jì)與面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)
面向?qū)ο蠹夹g(shù)最初是從面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)開始的,它的出現(xiàn)以60年代的Simula語言為標(biāo)志。
3.1過程式設(shè)計(jì)
總的來說,過程式的程序設(shè)計(jì)是一種自上而下的設(shè)計(jì)方法,設(shè)計(jì)者用一個(gè)main函數(shù)概括出整個(gè)應(yīng)用程序需要做的事,而main函數(shù)由對(duì)一系列子函數(shù)的調(diào)用組成。對(duì)于main中的每一個(gè)子函數(shù),都又可以再被精煉成更小的函數(shù)。重復(fù)這個(gè)過程,就可以完成一個(gè)過程式的設(shè)計(jì)。其特征是以函數(shù)為中心,用函數(shù)來作為劃分程序的基本單位,數(shù)據(jù)在過程式設(shè)計(jì)中往往處于從屬的位置。過程式設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是易于理解和掌握,這種逐步細(xì)化問題的設(shè)計(jì)方法和大多數(shù)人的思維方式比較接近。然而,過程式設(shè)計(jì)對(duì)于比較復(fù)雜的問題,或是在開發(fā)中需求變化比較多的時(shí)候,往往顯得力不從心。這是因?yàn)檫^程式的設(shè)計(jì)是自上而下的,這要求設(shè)計(jì)者在一開始就要對(duì)需要解決的問題有一定的了解。在問題比較復(fù)雜的時(shí)候,要做到這一點(diǎn)會(huì)比較困難,而當(dāng)開發(fā)中需求變化的時(shí)候,以前對(duì)問題的理解也許會(huì)變得不再適用。事實(shí)上,開發(fā)一個(gè)系統(tǒng)的過程往往也是一個(gè)對(duì)系統(tǒng)不斷了解和學(xué)習(xí)的過程,而過程式的設(shè)計(jì)方法忽略了這一點(diǎn)。
3.2面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)
面向?qū)ο笫且环N自下而上的程序設(shè)計(jì)方法。不像過程式設(shè)計(jì)那樣一開始就要用main概括出整個(gè)程序,面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)往往從問題的一部分著手,一點(diǎn)一點(diǎn)地構(gòu)建出整個(gè)程序。面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)以數(shù)據(jù)為中心,類作為表現(xiàn)數(shù)據(jù)的工具,是劃分程序的基本單位。而函數(shù)在面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)中成為了類的接口。面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)自下而上的特性,允許開發(fā)者從問題的局部開始,在開發(fā)過程中逐步加深對(duì)系統(tǒng)的理解。這些新的理解,以及開發(fā)中遇到的需求變化,都會(huì)再作用到系統(tǒng)開發(fā)本身,形成一種螺旋式的開發(fā)方式。在這種開發(fā)方式中,對(duì)于已有的代碼,常需要做代碼重構(gòu)以體現(xiàn)系統(tǒng)的變化。和函數(shù)相比,數(shù)據(jù)應(yīng)該是程序中更穩(wěn)定的部分。不過在這里,只有從抽象的角度來看,數(shù)據(jù)才是穩(wěn)定的,如果考慮這些數(shù)據(jù)對(duì)象的具體實(shí)現(xiàn),它們甚至比函數(shù)還要不穩(wěn)定,因?yàn)樵谝粋€(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象中增減字段在程序開發(fā)中是常事。因此,在以數(shù)據(jù)為中心構(gòu)建程序的同時(shí),我們需要一種手段來抽象地描述數(shù)據(jù),這種手段就是使用函數(shù)。在面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)中,類封裝了數(shù)據(jù),而類的成員函數(shù)作為其對(duì)外的接口,抽象地描述了類。用類將數(shù)據(jù)和操作這些數(shù)據(jù)的函數(shù)放在一起,這可以說就是面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)方法的本質(zhì)。
4.面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)
面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)(Object Oriented Programming,OOP)的許多原始思想都來自Simula語言,并在Smalltalk語言的完善和標(biāo)準(zhǔn)化過程中得到更多的擴(kuò)展和對(duì)以前的思想的重新注解。可以說OOP思想和OOP幾乎是同步發(fā)展相互促進(jìn)的。與函數(shù)式程序設(shè)計(jì)(functional-programming)和邏輯式程序設(shè)計(jì)(logic-programming)所代表的接近于機(jī)器的實(shí)際計(jì)算模型所不同的是,OOP幾乎沒有引入精確的數(shù)學(xué)描敘,而是傾向于建立一個(gè)對(duì)象模型,它能夠近似地反映應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)的實(shí)體之間的關(guān)系,其本質(zhì)是更接近于一種人類認(rèn)知事物所采用的哲學(xué)觀的計(jì)算模型。由此,導(dǎo)致了一個(gè)自然的話題,那就是OOP到底是什么?在OOP中,對(duì)象作為計(jì)算主體,擁有自己的名稱、狀態(tài),以及接受外界消息的接口。在對(duì)象模型中,產(chǎn)生新對(duì)象,銷毀舊對(duì)象,發(fā)送消息,響應(yīng)消息就構(gòu)成OOP計(jì)算模型的根本。
OOP主要有以下的概念和組件:
組件――數(shù)據(jù)和功能一起在運(yùn)行著的計(jì)算機(jī)程序中形成的單元,組件在OOP計(jì)算機(jī)程序中是模塊和結(jié)構(gòu)化的基礎(chǔ)。
抽象性――程序有能力忽略正在處理中信息的某些方面,即對(duì)信息主要方面關(guān)注的能力。
封裝――也叫做信息封裝:確保組件不會(huì)以不可預(yù)期的方式改變其它組件的內(nèi)部狀態(tài);只有在那些提供了內(nèi)部狀態(tài)改變方法的組件中,才可以訪問其內(nèi)部狀態(tài)。每類組件都提供了一個(gè)與其它組件聯(lián)系的接口,并規(guī)定了其它組件進(jìn)行調(diào)用的方法。
多態(tài)性――組件的引用和類集會(huì)涉及其它許多不同類型的組件,而且引用組件所產(chǎn)生的結(jié)果得依據(jù)實(shí)際調(diào)用的類型。
繼承性――允許在現(xiàn)存的組件基礎(chǔ)上創(chuàng)建子類組件,這統(tǒng)一并增強(qiáng)了多態(tài)性和封裝性。典型地來說就是用類來對(duì)組件進(jìn)行分組,而且可以定義新類為現(xiàn)存的類的擴(kuò)展,這樣就可以將類組織成樹形或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),這體現(xiàn)了動(dòng)作的通用性。
我們可以看到面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的核心思想是:抽象數(shù)據(jù)類型、繼承和多態(tài)。這也是它的好處和優(yōu)點(diǎn)。其核心就是用類來表示各種概念,在這種思想的影響下,誕生了一批面向?qū)ο蟪绦蛘Z言,通過各種語言和程序設(shè)計(jì)范型的演化,我們可以清晰看到面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)技術(shù)的各種優(yōu)勢(shì),以及這種優(yōu)勢(shì)產(chǎn)生的根本原因――克服過程式編程里面數(shù)據(jù)與算法完全分離的弊端,并在此基礎(chǔ)上演化出了多種新的組織程序和表達(dá)概念的方法。
參考文獻(xiàn):
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[3]Lippman.C++PRIMER中文版.中國電力出版社.
一九九三年美國的克林頓政府提出了“信息高速公路”計(jì)劃,從而,這十多年間在全球范圍內(nèi)引發(fā)了一場(chǎng)信息風(fēng)暴,信息技術(shù)幾乎觸及了現(xiàn)代生活的方方面面,毫不夸張地說沒有了信息技術(shù),現(xiàn)代文明的生活將無從談起;作為信息技術(shù)中最重要的部分,計(jì)算機(jī)技術(shù)無疑是其發(fā)展的核心問題,而我們知道計(jì)算機(jī)只是一臺(tái)機(jī)器,它只能按照計(jì)算機(jī)語言編好的程序運(yùn)行,那么正確認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)語言的過去和未來,就是關(guān)系到計(jì)算機(jī)發(fā)展的重中之重;以自然辯證法的觀點(diǎn)認(rèn)識(shí)和分析計(jì)算機(jī)語言的發(fā)展歷程,將有助于更加全面地推動(dòng)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,有助于更加準(zhǔn)確地掌握計(jì)算機(jī)語言發(fā)展趨勢(shì)。
一、科學(xué)認(rèn)識(shí)大門的鑰匙
當(dāng)代自然辯證法,是對(duì)于自然界和科學(xué)技術(shù)發(fā)展的一般規(guī)律以及人類認(rèn)識(shí)自然改造自然的一般方法的科學(xué),是辯證唯物主義的自然觀、科學(xué)技術(shù)觀、科學(xué)技術(shù)方法論。它主要研究自然界發(fā)展的總規(guī)律,人與自然相互作用的規(guī)律,科學(xué)技術(shù)發(fā)展的一般規(guī)律,科學(xué)技術(shù)研究的方法。馬克思、恩格斯全面地、系統(tǒng)地概括了他們所處時(shí)代的科學(xué)技術(shù)成功,批判地吸取了前人的合理成分,系統(tǒng)地論述了辯證唯物主義自然觀、自然科學(xué)發(fā)展過程及其規(guī)律性,以及科學(xué)認(rèn)識(shí)方法的辯證法,以恩格斯的光輝著作《自然辯證法》為標(biāo)志,創(chuàng)立了自然辯證法繼續(xù)發(fā)展的廣闊道路。自然辯證法是哲學(xué)的一個(gè)重要組成部分。在辯證唯物主義哲學(xué)體系中,自然辯證法與歷史唯物論相并列。它集中研究自然界和科學(xué)技術(shù)的辯證關(guān)系,是唯物主義在自然界和科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用,它的原理和方法主要適用于自然領(lǐng)域和科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。學(xué)習(xí)和運(yùn)用自然辯證法將有助于我們搞清科學(xué)和哲學(xué)的關(guān)系,從而更加清楚地認(rèn)識(shí)科學(xué)的本質(zhì)和發(fā)展規(guī)律,更加全面的觀察思考問題,只有加深了認(rèn)識(shí),我們才能更好地發(fā)揮主觀能動(dòng)性,迎接新的科學(xué)技術(shù)的挑戰(zhàn)。下面我將以自然辯證法的觀點(diǎn)來分析計(jì)算機(jī)語言的發(fā)展歷程。
二、計(jì)算機(jī)語言的發(fā)展歷程和
發(fā)展趨勢(shì)
計(jì)算機(jī)語言的發(fā)展是一個(gè)不斷演化的過程,其根本的推動(dòng)力就是抽象機(jī)制更高的要求,以及對(duì)程序設(shè)計(jì)思想的更好的支持。具體的說,就是把機(jī)器能夠理解的語言提升到也能夠很好的模仿人類思考問題的形式。計(jì)算機(jī)語言的演化從最開始的機(jī)器語言到匯編語言到各種結(jié)構(gòu)化高級(jí)語言,最后到支持面向?qū)ο蠹夹g(shù)的面向?qū)ο笳Z言。
1、計(jì)算機(jī)語言的發(fā)展歷史:
二十世紀(jì)四十年代,當(dāng)計(jì)算機(jī)剛剛問世的時(shí)候,程序員必須手動(dòng)控制計(jì)算機(jī)。當(dāng)時(shí)的計(jì)算機(jī)十分昂貴,唯一想到利用程序設(shè)計(jì)語言來解決問題的人是德國工程師楚澤(konrad zuse)。幾十年后,計(jì)算機(jī)的價(jià)格大幅度下跌,而計(jì)算機(jī)程序也越來越復(fù)雜。也就是說,開發(fā)時(shí)間已經(jīng)遠(yuǎn)比運(yùn)行時(shí)間來得寶貴。于是,新的集成、可視的開發(fā)環(huán)境越來越流行。它們減少了所付出的時(shí)間、金錢(以及腦細(xì)胞)。只要輕敲幾個(gè)鍵,一整段代碼就可以使用了。這也得益于可以重用的程序代碼庫。隨著c,pascal,
fortran,等結(jié)構(gòu)化高級(jí)語言的誕生,使程序員可以離開機(jī)器層次,在更抽象的層次上表達(dá)意圖。由此誕生的三種重要控制結(jié)構(gòu),以及一些基本數(shù)據(jù)類型都能夠很好的開始讓程序員以接近問題本質(zhì)的方式去思考和描述問題。隨著程序規(guī)模的不斷擴(kuò)大,在60年代末期出現(xiàn)了軟件危機(jī),在當(dāng)時(shí)的程序設(shè)計(jì)模型中都無法克服錯(cuò)誤隨著代碼的擴(kuò)大而級(jí)數(shù)般的擴(kuò)大,以至到了無法控制的地步,這個(gè)時(shí)候就出現(xiàn)了一種新的思考程序設(shè)計(jì)方式和程序設(shè)計(jì)模型——面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì),由此也誕生了一批支持此技術(shù)的程序設(shè)計(jì)語言,比如eiffel,c++,java。這些語言都以新的觀點(diǎn)去看待問題,即問題就是由各種不同屬性的對(duì)象以及對(duì)象之間的消息傳遞構(gòu)成。面向?qū)ο笳Z言由此必須支持新的程序設(shè)計(jì)技術(shù),例如:數(shù)據(jù)隱藏,數(shù)據(jù)抽象,用戶定義類型,繼承,多態(tài)等等。
2、計(jì)算機(jī)語言的發(fā)展現(xiàn)狀:
目前通用的編程語言有兩種形式:匯編語言和高級(jí)語言。匯編語言的實(shí)質(zhì)和機(jī)器語言是相同的,都是直接對(duì)硬件操作,只不過指令采用了英文縮寫的標(biāo)識(shí)符,更容易識(shí)別和記憶。用匯編語言所能完成的操作不是一般高級(jí)語言所能實(shí)現(xiàn)的,而且源程序經(jīng)匯編生成的可執(zhí)行文件不僅比較小,而且執(zhí)行速度很快。高級(jí)語言是目前絕大多數(shù)編程者的選擇。和匯編語言相比,它不但將許多相關(guān)的機(jī)器指令合成為單條指令,并且去掉了與具體操作有關(guān)但與完成工作無關(guān)的細(xì)節(jié),例如使用堆棧、寄存器等,這樣就大大簡化了程序中的指令。同時(shí),由于省略了很多細(xì)節(jié),編程者也就不需要有太多的專業(yè)知識(shí)。 高級(jí)語言主要是相對(duì)于匯編語言而言,它并不是特指某一種具體的語言,而是包括了很多編程語言,如目前流行的vb、vc、foxpro、delphi等,這些語言的語法、命令格式都各不相同。
高級(jí)語言所編制的程序不能直接被計(jì)算機(jī)識(shí)別,必須經(jīng)過轉(zhuǎn)換才能被執(zhí)行,按轉(zhuǎn)換方式可將它們分為兩類: 解釋類和編譯類。
3、計(jì)算機(jī)語言的發(fā)展趨勢(shì):
面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)以及數(shù)據(jù)抽象在現(xiàn)代程序設(shè)計(jì)思想中占有很重要的地位,未來語言的發(fā)展將不再是一種單純的語言標(biāo)準(zhǔn),將會(huì)以一種完全面向?qū)ο螅妆磉_(dá)現(xiàn)實(shí)世界,更易為人編寫,其使用將不再只是專業(yè)的編程人員,人們完全可以用訂制真實(shí)生活中一項(xiàng)工作流程的簡單方式來完成編程。
三、面向未來的漢語程序設(shè)計(jì)
語言
從計(jì)算機(jī)誕生至今,計(jì)算機(jī)自硬件到軟件都是以印歐語為母語的人發(fā)明的。所以其本身就帶有印歐語的語言特征,在硬件上cpu、i/o、存儲(chǔ)器的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)都體現(xiàn)了印歐語思維狀態(tài)的"焦點(diǎn)視角",精確定義,分工明確等特點(diǎn)。計(jì)算機(jī)語言也遵照硬件的條件,使用分析式的結(jié)構(gòu)方法,嚴(yán)格分類、專有專用,并在其發(fā)展脈絡(luò)中如同他們的語言-常用字量和歷史積累詞庫量極度膨脹。實(shí)際上,計(jì)算機(jī)硬件的發(fā)展越來越強(qiáng)調(diào)整體功能,計(jì)算機(jī)語言的問題日益突出。為解決這一矛盾,自六十年代以來相繼有500多種計(jì)算機(jī)語言出現(xiàn),歷經(jīng)五代,至今仍在變化不已。漢語沒有嚴(yán)格的語法框架,字詞可以自由組合、突出功能的整體性語言。在計(jì)算機(jī)語言問題成為發(fā)展瓶頸的今天,漢語言進(jìn)入計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語言行列,已經(jīng)成為歷史的必然。
1、 發(fā)展?jié)h語程序設(shè)計(jì)語言的理由:
1)計(jì)算機(jī)語言問題解決,只能從人類語言中尋找解決方案;
2)計(jì)算機(jī)語言的現(xiàn)存問題是形式狀態(tài)與功能需求的矛盾;
3)計(jì)算機(jī)硬件的發(fā)展已為整體性語言-漢語進(jìn)入計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語言提供了條件
2、 漢語程序設(shè)計(jì)語言的技術(shù)特點(diǎn):
1)漢文字的常用字高度集中,生命力極強(qiáng),能靈活組合,簡明準(zhǔn)確地表達(dá)日新月異的詞匯,這些優(yōu)點(diǎn)是拼音文字無法企及的。
2)漢語言的語法簡易靈活,語詞單位大小和性質(zhì)往往無一定規(guī),可隨上下語境和邏輯需要自由運(yùn)用。漢語言的思維整體性強(qiáng),功能特征突出。
3)漢語程序設(shè)計(jì)語言的發(fā)明者采用核心詞庫與無限寄存器相結(jié)合的方法,實(shí)現(xiàn)了漢語言的詞素自由組合;將編譯器與解釋器合一,使?jié)h語程序設(shè)計(jì)語言既能指令又能編程;以獨(dú)特的虛擬機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),將數(shù)據(jù)流與意識(shí)流分開,達(dá)到漢語程序設(shè)計(jì)語言與漢語描述完全一致,通用自如。具有漢語言特性的漢語程序設(shè)計(jì)語言的出現(xiàn),打破了漢語言不具備與計(jì)算機(jī)結(jié)合的條件而不能完成機(jī)器編碼的神話。還為計(jì)算機(jī)科學(xué)與現(xiàn)代語言學(xué)研究提出了一條嶄新的路徑,它從計(jì)算機(jī)語言的角度,從嚴(yán)格的機(jī)械活動(dòng)及周密的算法上,向世人證實(shí)漢語的特殊結(jié)構(gòu)狀態(tài),及其特殊的功能。
四、計(jì)算機(jī)語言之父
尼蓋德幫助因特網(wǎng)奠下了基礎(chǔ),為計(jì)算機(jī)業(yè)做出了巨大貢獻(xiàn)。 尼蓋德是奧斯陸大學(xué)的教授,因?yàn)榘l(fā)展了simula編程語言,為ms-dos和因特網(wǎng)打下了基礎(chǔ)而享譽(yù)國際。克里斯汀•尼蓋德于1926年在奧斯陸出生,1956年畢業(yè)于奧斯陸大學(xué)并取得數(shù)學(xué)碩士學(xué)位,此后致力于計(jì)算機(jī)計(jì)算與編程研究。1961年~1967年,尼蓋德在挪威計(jì)算機(jī)中心工作,參與開發(fā)了面向?qū)ο蟮木幊陶Z言。因?yàn)楸憩F(xiàn)出色,2001年,尼蓋德和同事奧爾•約安•達(dá)爾獲得了2001年a.m.圖靈機(jī)獎(jiǎng)及其它多個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)。當(dāng)時(shí)為尼蓋德頒獎(jiǎng)的計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)認(rèn)為他們的工作為java,c++等編程語言在個(gè)人電腦和家庭娛樂裝置的廣泛應(yīng)用掃清了道路,“他們的工作使軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和編程發(fā)生了基本改變,可循環(huán)使用的、可靠的、可升級(jí)的軟件也因此得以面世。”尼蓋德因其卓越的貢獻(xiàn),而被譽(yù)為“計(jì)算機(jī)語言之父”,其對(duì)計(jì)算機(jī)語言發(fā)展趨勢(shì)的掌握和認(rèn)識(shí),以及投身于計(jì)算機(jī)語言事業(yè)發(fā)展的精神都將激勵(lì)我們向著計(jì)算機(jī)語言無比燦爛的明天前進(jìn)。
五、用科學(xué)的邏輯思維方法
關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)專業(yè);程序理解能力; 程序設(shè)計(jì)能力;教學(xué)管理平臺(tái)
隨著信息科技的不斷進(jìn)步與發(fā)展,新型軟硬件產(chǎn)品和信息服務(wù)不斷涌現(xiàn)。在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)、軟件開發(fā)、系統(tǒng)管理維護(hù)等領(lǐng)域,高素質(zhì)程序設(shè)計(jì)人才的需求與日劇增,這對(duì)高校計(jì)算機(jī)專業(yè)的人才培養(yǎng)提出了更加具體的要求。如何適應(yīng)社會(huì)對(duì)高素質(zhì)程序設(shè)計(jì)人才的需求,對(duì)于重慶郵電大學(xué)這樣一所以信息科學(xué)技術(shù)為特色和優(yōu)勢(shì)的高校來說尤為迫切。
盡管各高校都制定了適合自身特色的培養(yǎng)方案以應(yīng)對(duì)社會(huì)對(duì)程序設(shè)計(jì)人才的需求,但受教學(xué)方法、實(shí)踐教學(xué)環(huán)境、考核方式等因素的影響,近年來,如何提高學(xué)生程序設(shè)計(jì)能力一直是高校計(jì)算機(jī)實(shí)踐教學(xué)改革的重要內(nèi)容之一。“讀懂程序難,設(shè)計(jì)程序更難”成為計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生普遍反映的問題,有條件的用人單位通常需要組織專門的培訓(xùn)來滿足生產(chǎn)的要求,這極大地影響了學(xué)生的就業(yè)能力和企業(yè)的生產(chǎn)效率。提升在校學(xué)生的程序設(shè)計(jì)能力,需要從教學(xué)方法、教學(xué)手段和資源建設(shè)等方面入手,探索一些新的思路。
1現(xiàn)狀分析
目前,大多數(shù)高校均通過開設(shè)C/C++、Java等程序設(shè)計(jì)類課程培養(yǎng)學(xué)生的程序設(shè)計(jì)能力,而此類課程的傳統(tǒng)教學(xué)方式是采用以知識(shí)點(diǎn)為單元的“講授―驗(yàn)證―作業(yè)―考核”流程,即首先由主講教師在課堂上講授語法、結(jié)構(gòu)等知識(shí)點(diǎn),學(xué)生在課后或?qū)嶒?yàn)環(huán)節(jié)中上機(jī)驗(yàn)證,通過完成習(xí)題來體會(huì)程序設(shè)計(jì)方法,最后組織考核[1-2]。多年的教學(xué)實(shí)踐表明,這樣的實(shí)施流程忽略了一個(gè)至關(guān)重要的環(huán)節(jié)――培養(yǎng)學(xué)生的程序理解能力。
什么是學(xué)生的程序理解能力?簡單說來就是當(dāng)大段代碼出現(xiàn)在學(xué)生面前的時(shí)候,學(xué)生是否能夠明白這樣一段程序代碼在計(jì)算機(jī)中是怎樣執(zhí)行的,執(zhí)行過程中環(huán)境會(huì)發(fā)生怎樣的變化,是否能獲得正確的執(zhí)行結(jié)果,等等。傳統(tǒng)的教學(xué)流程將程序設(shè)計(jì)這個(gè)有著嚴(yán)格的邏輯結(jié)構(gòu)的行為拆分成為了若干個(gè)離散的知識(shí)點(diǎn),學(xué)生在僅僅掌握這些知識(shí)點(diǎn)的前提下,尚未透徹理解給定的代碼,此時(shí),要設(shè)計(jì)出可用、高效的程序具有很大的挑戰(zhàn)。
程序設(shè)計(jì)類課程學(xué)習(xí)的一個(gè)主要內(nèi)容是掌握不同程序設(shè)計(jì)語言的語法規(guī)則和流程,進(jìn)而靈活運(yùn)用以解決遇到的專業(yè)領(lǐng)域問題。程序設(shè)計(jì)語言和人與人之間交流所用自然語言有一定的共性,且遠(yuǎn)沒有自然語言復(fù)雜。在學(xué)習(xí)自然語言的過程中,通常首先學(xué)習(xí)基礎(chǔ)語句,然后對(duì)語句的字詞進(jìn)行分析,進(jìn)而掌握句子的意思,最后在充分理解句法的基礎(chǔ)上組合出能表達(dá)
個(gè)人意愿的句子。程序設(shè)計(jì)語言也可以遵循這樣的學(xué)習(xí)方法,先學(xué)習(xí)示例程序語句,然后拆分語句,用離散的知識(shí)點(diǎn)去分析解釋語句的構(gòu)造,并查看運(yùn)行過程和結(jié)果,在頭腦中形成直觀印象,然后利用這些知識(shí)點(diǎn)有組織地結(jié)合程序結(jié)構(gòu)的思想去解決問題。因此,先熟識(shí)程序的“廬山真面目”,理解程序的編寫方法,然后模仿編寫,將使得程序設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)變得事半功倍。
從另一方面來看,多樣化的程序設(shè)計(jì)語言對(duì)于高校程序設(shè)計(jì)類課程的教學(xué)要求提出了新的挑戰(zhàn)。考慮到學(xué)分結(jié)構(gòu)、師資力量、個(gè)性教育、教學(xué)管理等因素,不可能、也沒必要為每一門程序設(shè)計(jì)語言都開設(shè)相關(guān)的課程。即便能夠這樣做,往往會(huì)出于對(duì)學(xué)生成績考核的量化而要求學(xué)生在選課階段便對(duì)相應(yīng)的語言進(jìn)行選擇,由不同的教師對(duì)其進(jìn)行授課指導(dǎo)。絕大多數(shù)學(xué)生在選擇程序設(shè)計(jì)語言時(shí),由于沒有直觀的印象,也沒有具體的應(yīng)用需求,僅從教師簡單的介紹和外界輿論,很難選擇適合個(gè)人發(fā)展方向的語言環(huán)境。為滿足個(gè)性培養(yǎng)的需求,讓學(xué)生能找到適合自己的主要語言方向,需要提供豐富的、開放的程序設(shè)計(jì)教學(xué)資源[3],且允許學(xué)生靈活選擇。同時(shí),多樣化、自由選擇的程序設(shè)計(jì)語言教學(xué)資源也將使得學(xué)有余力的學(xué)生能對(duì)照學(xué)習(xí),提高學(xué)習(xí)效果。
2改革思路
圍繞上述分析,為了培養(yǎng)具有良好程序設(shè)計(jì)能力的計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生,在教學(xué)實(shí)踐過程中,我們結(jié)合學(xué)校的專業(yè)建設(shè)、團(tuán)隊(duì)建設(shè)、課程建設(shè)和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)工作,主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行改革探索。
1) 培養(yǎng)學(xué)生的程序閱讀能力。在培養(yǎng)方案中,加大實(shí)驗(yàn)實(shí)踐學(xué)分的比重,明確程序設(shè)計(jì)類課程在實(shí)踐能力方面的教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)和能力要求。實(shí)踐環(huán)節(jié)并不是強(qiáng)調(diào)學(xué)生立即進(jìn)入到具體的程序設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí),而是提供大量程序和針對(duì)這些程序提出的問題,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)程序設(shè)計(jì)風(fēng)格和相關(guān)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行模仿學(xué)習(xí),并追蹤程序運(yùn)行過程,查看運(yùn)行結(jié)果。在這個(gè)過程中,教師通過評(píng)價(jià)學(xué)生的閱讀效果,指導(dǎo)學(xué)生理解程序中具體知識(shí)點(diǎn)。
2) 培養(yǎng)學(xué)生的程序設(shè)計(jì)能力。在現(xiàn)有培養(yǎng)方案中,教學(xué)內(nèi)容貫穿程序設(shè)計(jì)語言、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫、軟件工程等系列課程,明確每一階段的能力要求,采用基礎(chǔ)訓(xùn)練、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)和課賽結(jié)合等教學(xué)組織形式,以在校期間編寫數(shù)萬行代碼為形式要求,以解決某一領(lǐng)域的具體應(yīng)用問題為導(dǎo)向,促進(jìn)學(xué)生程序設(shè)計(jì)能力的逐步提高。
3) 建設(shè)包含多種程序設(shè)計(jì)語言的教學(xué)資源。組織教師建設(shè)多樣化、開放式的程序設(shè)計(jì)類課程教學(xué)資源,包括大量的程序代碼、知識(shí)點(diǎn)和幫助學(xué)生理解程序。學(xué)生可自主選擇不同的語言進(jìn)行學(xué)習(xí),并在階段性考核前自愿隨意調(diào)整,教師僅對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)程和最終階段性學(xué)習(xí)效果進(jìn)行控制。為實(shí)現(xiàn)這一改革思路,我們采用以題庫為核心的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)管理平臺(tái),原因有以下幾點(diǎn):
① 從網(wǎng)絡(luò)使用角度來看,網(wǎng)絡(luò)化的教學(xué)管理平臺(tái)具有開放、訪問方便等特點(diǎn)。目前,絕大多數(shù)高校都構(gòu)建了良好的校園網(wǎng),有條件的高校甚至可以將其在Internet上,提供校內(nèi)校外的同步訪問。學(xué)生的學(xué)習(xí)場(chǎng)所不再局限于課堂,而是擴(kuò)展到了校園網(wǎng)(或Internet)上。
② 從資源管理角度來看,培養(yǎng)程序閱讀能力所需的大量程序代碼和針對(duì)不同知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行學(xué)習(xí)可按照“一對(duì)多”或“多對(duì)多”的對(duì)應(yīng)關(guān)系存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中,學(xué)生僅需通過發(fā)送請(qǐng)求就可獲得相互關(guān)聯(lián)的程序、知識(shí)點(diǎn)和問題等,再圍繞相關(guān)的問題進(jìn)行在線練習(xí)。同時(shí),授課教師還可根據(jù)教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)的實(shí)際情況,在數(shù)據(jù)庫中陸續(xù)添加和補(bǔ)充新的內(nèi)容。
③ 從教學(xué)管理角度來看,平臺(tái)可以記錄學(xué)生訪問行為、讀取程序細(xì)節(jié)等內(nèi)容,可以通過學(xué)生的練習(xí)結(jié)果追蹤學(xué)生學(xué)習(xí)效果,統(tǒng)計(jì)分析后的信息可以為教師提供輔助決策,并可對(duì)學(xué)習(xí)效果明顯的學(xué)生進(jìn)行“精英指導(dǎo)”,而對(duì)學(xué)習(xí)效果不明顯的學(xué)生進(jìn)行人為干預(yù),整體上促進(jìn)學(xué)生程序設(shè)計(jì)能力的提高。
④ 從程序設(shè)計(jì)語言選擇的角度來看,可以為每一種主流的程序設(shè)計(jì)語言提供一套題庫資源。在這個(gè)過程中,可以根據(jù)階段性教學(xué)目標(biāo)準(zhǔn)備難度相似、進(jìn)度相同的不同程序設(shè)計(jì)語言的資料。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中,僅告知學(xué)習(xí)的大致進(jìn)度以及階段性考核檢查的時(shí)間,而由學(xué)生自行選擇感興趣的程序設(shè)計(jì)語言進(jìn)行理解學(xué)習(xí),且在任何時(shí)間可以自行更換,僅需要在階段性考核時(shí)選定一種語言參與考核,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的靈活性。
⑤ 從教學(xué)考核的角度來看,學(xué)生總體程序設(shè)計(jì)能力的考核不局限于以學(xué)期為單位的時(shí)間段,而是以能力要求為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定的學(xué)習(xí)階段,在完成一個(gè)階段的學(xué)習(xí)之后自行申請(qǐng)考核。在校期間,必須分階段完成相應(yīng)的內(nèi)容并通過階段考核。這種方法使得能力要求明確,有利于個(gè)性化教育,并能充分挖掘?qū)W生的學(xué)習(xí)潛力[4]。
3具體實(shí)施
按照上述改革思路,學(xué)生程序設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)可分三個(gè)階段來實(shí)施,如圖1所示。從最初程序閱讀能力的培養(yǎng),到程序編寫能力的培養(yǎng),最后進(jìn)行綜合程序設(shè)計(jì)能力的提高,每一個(gè)階段都有對(duì)應(yīng)的解決方案與之對(duì)應(yīng)。實(shí)施重點(diǎn)是建設(shè)以題庫為核心的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)管理平臺(tái)。
網(wǎng)絡(luò)教學(xué)管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)“程序”和“問題”一對(duì)多的映射關(guān)系,采用“知識(shí)點(diǎn)”的方式對(duì)每一個(gè)問題所針對(duì)的基礎(chǔ)培養(yǎng)的內(nèi)容進(jìn)行區(qū)別和歸納,通過“難度”來判定學(xué)生對(duì)于具體問題的掌握程度。系統(tǒng)主要對(duì)象關(guān)系如圖2所示。
在具體運(yùn)行過程中,以日志形式收集基本的信息,如學(xué)生的來訪次數(shù)、語境選擇、操作情況等,提供統(tǒng)計(jì)信息供教師進(jìn)行查看以評(píng)價(jià)學(xué)生階段性學(xué)習(xí)情況,必要時(shí)可進(jìn)行指導(dǎo)或干預(yù)。平臺(tái)主要工作流程如圖3所示。
目前,網(wǎng)絡(luò)教學(xué)管理平臺(tái)已為C/C++語言建設(shè)了一定規(guī)模的程序庫和問題庫,并不斷進(jìn)行擴(kuò)充,其他語言如Java等也正在建設(shè)中。平臺(tái)試運(yùn)行以來為重慶郵電大學(xué)計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的學(xué)生提供了開放的程序設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)環(huán)境,并通過平臺(tái)在線考核評(píng)價(jià)其程序設(shè)計(jì)能力,從學(xué)生的投入程度和考核結(jié)果來看,學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)意識(shí)和程序設(shè)計(jì)能力普遍得到了提高,教學(xué)效果良好。教學(xué)團(tuán)隊(duì)中指定一名教師對(duì)平臺(tái)的日常運(yùn)行進(jìn)行管理維護(hù),并定期檢查學(xué)生訪問情況。其余教師擬定和補(bǔ)充多種語言的題庫資源,指定階段性學(xué)習(xí)任務(wù),并定期答疑解惑。
4結(jié)語
我校對(duì)于計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生程序設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)還在不斷地改革和探索,現(xiàn)行的方法和平臺(tái)的優(yōu)缺點(diǎn)還有待進(jìn)一步實(shí)踐和檢驗(yàn)。未來的工作除了對(duì)現(xiàn)有工作的總結(jié)提高,還需要重點(diǎn)對(duì)平臺(tái)的功能進(jìn)行擴(kuò)展完善,從而更好地服務(wù)于計(jì)算機(jī)專業(yè)的人才培養(yǎng),為社會(huì)輸送高素質(zhì)程序設(shè)計(jì)人才,也為類似高校相關(guān)專業(yè)提供可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。
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Reform of Programming Education for Undergraduate Students Majored in Computer Science
DAI Yu1, XIA Ying1, ZHANG Lisheng2
(1.College of Computer Science and Technology, Chongqing University of Posts and Telecommunications, Chongqing 400065, China; 2.Software College, Chongqing University of Posts and Telecommunications, Chongqing 400065, China)
關(guān)鍵詞:語法與算法;問題驅(qū)動(dòng);歸納;演繹
中圖分類號(hào):TP312
1 程序設(shè)計(jì)語言課程的教學(xué)現(xiàn)狀
1.1 采取“滿堂灌”的教學(xué)方式
當(dāng)前,不少計(jì)算機(jī)教師在課堂教學(xué)上,只傾向于學(xué)生對(duì)程序語言知識(shí)的生硬灌輸,往往忽視學(xué)生學(xué)習(xí)程序知識(shí)的能力培養(yǎng),更多地以教師講解,學(xué)生接受知識(shí)為主要模式,采取“滿堂灌”、“填鴨式”的教學(xué)方法,只有教師在滔滔不絕地講授程序知識(shí),學(xué)生在下面抄一大堆的筆記。課堂氛圍死氣沉沉,學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性根本不會(huì)高,自然不會(huì)對(duì)程序語言課程學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣,本來生澀難懂的程序語言課程變得更加令人望而生畏。
1.2 堅(jiān)持以教材為教學(xué)中心的授課方法
教材在不少教師的心目中,具有無比崇高、不可動(dòng)搖的地位,無論是教案,還是課堂教學(xué)都是緊緊地圍繞著教材。要知道教材是死的,學(xué)生是活的,課本是不變的,課本只是我們上課的一個(gè)藍(lán)本,只是教學(xué)的一種參考,不是神圣不可侵犯的,教師需要對(duì)教材進(jìn)行創(chuàng)造性的處理,不同專業(yè)的學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)程序語言的學(xué)習(xí)有不同的側(cè)重,教師不能忽略學(xué)生的個(gè)體差異,必須根據(jù)學(xué)生的實(shí)際水平進(jìn)行動(dòng)態(tài)處理。
2 對(duì)當(dāng)前程序教學(xué)現(xiàn)狀的原因分析
2.1 “以人為本”的素質(zhì)教育認(rèn)識(shí)不到位
當(dāng)前,我們對(duì)教學(xué)理念提出新的要求,必須堅(jiān)持“以人為本”的素質(zhì)教育。素質(zhì)教育,相對(duì)于應(yīng)試教育,教學(xué)不是為了考試,獲得高分?jǐn)?shù),而是切實(shí)提高學(xué)生的自身素質(zhì)。對(duì)素質(zhì)教育的理解是多方面的,其中最核心的一點(diǎn)就是“以人為本”,一切為了學(xué)生,為了學(xué)生的一切,任何教學(xué)活動(dòng)都要圍繞堅(jiān)持以學(xué)生為中心。具體來說,教學(xué)分為教師的“教”與學(xué)生的“學(xué)”,兩者之間彼此關(guān)聯(lián),互動(dòng)互補(bǔ)。教師的“教”是為了學(xué)生的學(xué),學(xué)生的“學(xué)”離不開教師的“教”,教師和學(xué)生是平等關(guān)系,需要彼此對(duì)話,溝通互動(dòng),不能把知識(shí)生硬地塞給學(xué)生就完事了。
2.2 對(duì)“語法”與“算法”的關(guān)系處理不當(dāng)
“語法”與“算法”的關(guān)系處理不當(dāng)一直存在于程序設(shè)計(jì)語言課程里面。不少教師面對(duì)不同專業(yè)的學(xué)生,不同水平的學(xué)生,都采取統(tǒng)一的教學(xué)要求,把教材上的內(nèi)容一字不變地硬塞給學(xué)生。程序設(shè)計(jì)語言課程主要包括“語法”和“算法”兩部分的內(nèi)容。語法注重于語言規(guī)范,算法側(cè)重于解決問題的方法。語法與算法都是程序員為了解決某一問題必須掌握的兩個(gè)基本工具。教材是教學(xué)內(nèi)容的參考藍(lán)本而已,面對(duì)不同學(xué)生的專業(yè)需要和就業(yè)需要,我們教師需要科學(xué)合理地處理程序設(shè)計(jì)語言課程的“語法”與“算法”的關(guān)系。比如非計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì),其主要目的是簡要地掌握一門程序設(shè)計(jì)語言,從而了解計(jì)算機(jī)工作的原理,因此,我們教師無需將算法部分講授得過于深入。但是對(duì)于計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生,將來主要從事與程序設(shè)計(jì)等相關(guān)工作,那么,我們教師就要把“算法”作為教學(xué)重點(diǎn)。
3 遵從認(rèn)知規(guī)律講授程序課程的方法與措施
“以人為本”的素質(zhì)教育要求我們教師的一切教學(xué)活動(dòng)都要為了學(xué)生,從學(xué)生的角度出發(fā)來設(shè)計(jì)課堂活動(dòng)。教師的“教”必須圍繞學(xué)生的“學(xué)”,必須從學(xué)習(xí)的過程來掌握學(xué)生認(rèn)知新知識(shí)的規(guī)律和方法。其實(shí),學(xué)生的學(xué)習(xí)是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程,必須遵循認(rèn)知規(guī)律。那么,什么是認(rèn)知規(guī)律呢?從馬克思哲學(xué)的認(rèn)識(shí)論可知,認(rèn)識(shí)可以分為感性認(rèn)識(shí)和理性認(rèn)識(shí),直觀可感的感性認(rèn)識(shí)是認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ),抽象概括的理性是認(rèn)識(shí)的提升。當(dāng)理性認(rèn)識(shí)指導(dǎo)感性認(rèn)識(shí),則實(shí)現(xiàn)認(rèn)識(shí)活動(dòng)的第一次飛躍;當(dāng)感性認(rèn)識(shí)檢驗(yàn)理性認(rèn)識(shí)的不一致后,則進(jìn)一步提升認(rèn)識(shí)的層次,實(shí)現(xiàn)認(rèn)識(shí)活動(dòng)的第二次飛躍,并且螺旋上升到更高的檔次。
同樣道理,在程序設(shè)計(jì)課程里,我們教師需要明確認(rèn)知規(guī)律并且遵從此規(guī)律,帶領(lǐng)學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)內(nèi)容。
3.1 從語言學(xué)認(rèn)識(shí)的角度講授程序設(shè)計(jì)語言內(nèi)容
從語言學(xué)角度來看,語言體系分為字、詞、短語、句子、段落、篇章,對(duì)應(yīng)于程序設(shè)計(jì)語言,則屬于計(jì)算機(jī)的專用語言,也可以分為詞匯、語法,主要體系構(gòu)成包括關(guān)鍵字、保留字、常量、變量、運(yùn)算符、表達(dá)式、語句、復(fù)合語句。由此可見,語言學(xué)與程序設(shè)計(jì)語言的體系結(jié)構(gòu)是基本相同。
人從出生呱呱墜地,就開始學(xué)習(xí)語言,學(xué)習(xí)自然語言的認(rèn)知規(guī)律與語言體系結(jié)構(gòu)相輔相成,第一步是掌握字、詞,緊接著是掌握短語、簡單句、復(fù)合句,一直到段落和篇章。這種認(rèn)知規(guī)律可以引用到程序設(shè)計(jì)語言的教學(xué)中。在課程前,我們教師需要學(xué)生明確單詞的含義,也就是關(guān)鍵字、保留字、數(shù)據(jù)類型的表示以及各類運(yùn)算符等,并且讓學(xué)生掌握這些單詞是由系統(tǒng)定義的,具有語言的規(guī)范性和標(biāo)準(zhǔn)性,不可以隨意改變。比如說,“整型”一詞,在C語言是用int表示,但是不能寫成integer,因?yàn)檫@個(gè)英文單詞是整數(shù)的含義,卻不被C語言中識(shí)別的。學(xué)習(xí)了一定的單詞后,我們教師就可以講解簡單的表達(dá)式,比如算術(shù)表達(dá)式、關(guān)系表達(dá)式等,接著是語句,比如輸入輸出語句、選擇結(jié)構(gòu)語句、循環(huán)結(jié)構(gòu)語句等,直到函數(shù)和大型程序的編寫。這種從語言學(xué)角度學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)語言語法的方法符合人類學(xué)習(xí)語言的認(rèn)知規(guī)律,具有循序漸進(jìn)、易理解、易掌握的特點(diǎn)。
3.2 采用引導(dǎo)思考的教學(xué)方式講授程序設(shè)計(jì)語言內(nèi)容
傳統(tǒng)的授課方式往往以教師為中心,缺乏與學(xué)生的互動(dòng),不利于學(xué)生主動(dòng)性的發(fā)揮。心理學(xué)研究表明:學(xué)生的學(xué)習(xí)過程是原有的認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)與新知識(shí)相互作用產(chǎn)生同化和順序的過程。在這一過程中,學(xué)生原有的觀念和意識(shí)往往難以理解新的概念,需要教師設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生思考,懂得發(fā)現(xiàn)問題,并且分析問題,最終達(dá)到解決問題的目的。
那么,如何引導(dǎo)學(xué)生思考呢?剛開始,學(xué)生不可能一下子發(fā)現(xiàn)問題,還沒有形成問題的意識(shí),此時(shí),我們教師需要用巧妙的問題設(shè)置,激發(fā)學(xué)生的求知欲,進(jìn)而開動(dòng)腦筋進(jìn)行思考,進(jìn)入自主學(xué)習(xí)的認(rèn)知活動(dòng)。
例如,在學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)方法這一個(gè)知識(shí)點(diǎn)時(shí),我們教師需要分三步走,設(shè)計(jì)三個(gè)層次的問題:為什么要學(xué)習(xí)選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)方法?如何實(shí)現(xiàn)選擇結(jié)構(gòu)程序的編寫?C語言提供哪些語句實(shí)現(xiàn)選擇結(jié)構(gòu)?一個(gè)問題比一個(gè)問題更深入具體。至于實(shí)例,我們教師可以舉學(xué)生日常生活比較熟悉的例子,比如設(shè)計(jì)程序評(píng)估一個(gè)學(xué)生某門課程的學(xué)習(xí)效果,評(píng)判原則為:若其考試成績大于90分,則為優(yōu)秀,否則為一般。遵從上述三個(gè)層次的問題,一步步地引導(dǎo)學(xué)生思考,在思考的過程中,自然對(duì)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)方法有了更深刻的認(rèn)識(shí)和理解。
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關(guān)鍵詞:C語言;教學(xué);計(jì)算機(jī);原理;應(yīng)用
引言:C語言程序設(shè)計(jì)作為當(dāng)前大部分理工科系的學(xué)生的專修科,屬于程序設(shè)計(jì)的入門學(xué)科。C 語言在計(jì)算機(jī)的應(yīng)用程序設(shè)計(jì)里不但具備了高效率,并且也可以同時(shí)使用在多個(gè)計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)當(dāng)中,具備了應(yīng)用廣泛的特征。當(dāng)前,我國許多老師在講解C語言程序設(shè)計(jì)時(shí)都只是在講解C語言,而極少談?wù)揅語言里同計(jì)算機(jī)原理有關(guān)的部分。文章通過對(duì)C言教學(xué)中計(jì)算機(jī)原理知識(shí)的應(yīng)用做出簡單論述。
一、C語言的特點(diǎn)
1、具有語言緊湊、簡潔、靈活、方便等特點(diǎn)。C語言僅有32個(gè)關(guān)鍵字,9類控制語句,程序書寫方式較為自由,通常用小寫字母表示,壓縮掉所有無關(guān)緊要的部分。
2、運(yùn)算符相對(duì)豐富。C的運(yùn)算符包括的范圍非常寬泛,一共有34中運(yùn)算符,因此,使得C的運(yùn)算方式非常豐富,表達(dá)形式也是多種多樣。
3、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)較為豐富,具備了當(dāng)代語言的各類數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。C語言的數(shù)據(jù)類型包含了實(shí)型、整型、數(shù)組類型、字符型、結(jié)構(gòu)體類型、指針類型、共用體類型等。可以用來作為各類復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的運(yùn)算。特別是指針類型的數(shù)據(jù),更加靈活、多樣。
4、具有結(jié)構(gòu)化的控制語句的特點(diǎn)。用函數(shù)當(dāng)做程序的模塊單位,可以實(shí)現(xiàn)程序的模塊化。C語言是非常好的結(jié)構(gòu)化語言,順應(yīng)了當(dāng)前的編程類型的要求。
5、語法限制不嚴(yán),程序設(shè)計(jì)自由
6、C語言可以進(jìn)行位操作,可以實(shí)現(xiàn)匯編語言的大多數(shù)功能,可以對(duì)硬件直接進(jìn)行操作。C語言的雙重性,使得其不僅屬于成功的系統(tǒng)描述語言,還屬于通用的程序設(shè)計(jì)語言。
二、C語言的應(yīng)用
C語言雖然被稱之為是高級(jí)語言中的低級(jí)語言,雖然C語言的截面過于簡單,但是學(xué)習(xí)好C語言幾乎可以實(shí)現(xiàn)一切,并且,C語言的高效率以及高移植性非常顯著。在學(xué)習(xí)階段的學(xué)生千萬不要被外界的不實(shí)傳言所誤導(dǎo),覺得C語言無關(guān)緊要,而放棄學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。當(dāng)前,很多學(xué)習(xí)編程的學(xué)生都過于急躁和趕時(shí)髦,例如C#、.net等新鮮潮流,漸漸增加,讓你眼花繚亂不說,還會(huì)讓你永遠(yuǎn)都“趕”不完。因此,只有掌握好一門基礎(chǔ)方式,打好底子,才可以在這紛亂的程序中學(xué)好新的知識(shí),才能學(xué)什么都比較容易。在單片機(jī)的嵌入式領(lǐng)域中,C語言基本是通用語言。由于C語言是低級(jí)語言,所以執(zhí)行效率會(huì)更高,并且只有學(xué)習(xí)好了C語言,才可以學(xué)好C++的編程思想。
三、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)與文字的表達(dá)方式以及簡單類型的關(guān)聯(lián)
想要熟練的把握和運(yùn)用C語言的程序設(shè)計(jì),就要對(duì)C語言和計(jì)算機(jī)的觸及原理從了解開始入手。到目前為止,計(jì)算機(jī)的語言數(shù)據(jù)從表達(dá)方式來講,也就是計(jì)算機(jī)的語言程序,并不是作為重要部分在計(jì)算機(jī)的相關(guān)應(yīng)用基礎(chǔ)里出現(xiàn)。所以,在掌握和理解C語言時(shí),要拋棄掉之前構(gòu)成的對(duì)于計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)以及語言的想法,從基本計(jì)算機(jī)的構(gòu)成開始,漸漸走進(jìn)C語言的數(shù)據(jù)類型里去,最終,也會(huì)自然而然的進(jìn)入到同C語言有關(guān)的技術(shù)原理的講解當(dāng)中,此時(shí)的C語言,不但可以攻克之前二進(jìn)制無法實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)語言數(shù)據(jù)表達(dá)欠缺問題,還具備了完善的功能及類型。
四、內(nèi)存儲(chǔ)器的構(gòu)造以及指針的關(guān)聯(lián)
很多人在學(xué)習(xí)C語言之前只了解程序同數(shù)據(jù)是存放于內(nèi)存儲(chǔ)器當(dāng)中的,之后提供給CPU進(jìn)行處理和運(yùn)轉(zhuǎn),但對(duì)于內(nèi)存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)并不了解。
在C語言的教學(xué)中,指針以及復(fù)雜的數(shù)據(jù)類型,比如:結(jié)構(gòu)體、共用體里都同內(nèi)存的結(jié)構(gòu)緊密相連。加入學(xué)生在沒有掌握內(nèi)存狀況的前提下學(xué)習(xí)上述知識(shí),一定會(huì)覺得無法理解,這也是C語言的其中一個(gè)難點(diǎn)。因此,一定要在課程講述之前進(jìn)行內(nèi)存基本知識(shí)的講授。
之所以對(duì)學(xué)生講解內(nèi)存知識(shí),主要是為了告訴學(xué)生內(nèi)存的概念,以便可以更好的服務(wù)于C語言教學(xué)。所以,沒有必要進(jìn)行詳細(xì)的講解,而是應(yīng)當(dāng)以基本概念為主進(jìn)行授課。
進(jìn)行編址講解時(shí),讓學(xué)生了解多大容量的內(nèi)存編址要運(yùn)用多少位的二進(jìn)制,才可以保障每個(gè)字節(jié)都具有唯一的編號(hào)。編號(hào)并不存在于字節(jié)里。一旦需要儲(chǔ)存某一個(gè)字節(jié)的編號(hào)就一定要運(yùn)用兩個(gè)字節(jié)來進(jìn)行儲(chǔ)存,儲(chǔ)存的編號(hào)就被稱之為地址或指針。變量的地址指的是變量所擁有的多個(gè)字節(jié)里第一個(gè)字節(jié)的地址。一個(gè)指著變量的指針變量里所包含的變量第一個(gè)字節(jié)的地址。
垃圾數(shù)據(jù)同C語言數(shù)據(jù)類型以及內(nèi)存特點(diǎn)也是緊密相連的知識(shí)點(diǎn)。學(xué)生再進(jìn)行編程時(shí)通常會(huì)忘記在運(yùn)用前為變量設(shè)定初值,而且對(duì)于由此獲得的隨機(jī)結(jié)果無法理解。此時(shí),可以通過內(nèi)存的方向來解答這個(gè)問題。
結(jié)束語:C語言程序的設(shè)計(jì)課程屬于整個(gè)計(jì)算機(jī)教育當(dāng)中異常關(guān)鍵的環(huán)節(jié),不要只將其看作是一門獨(dú)立的程序設(shè)計(jì)語言課程,而是要將其視為同其他課程緊密相連的計(jì)算機(jī)課程。C 語言在計(jì)算機(jī)程序里的推廣應(yīng)用,不但有效促進(jìn)了對(duì)于傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)語言編程方法的改良,還提升了計(jì)算機(jī)的工作效率,確保了計(jì)算機(jī)先進(jìn)性的操作。因此,在教學(xué)過程里,不可以單獨(dú)孤立C語言教學(xué),而是從C語言的理論研究、開發(fā)等方面,進(jìn)一步提升教學(xué)質(zhì)量,更好的掌握C語言的應(yīng)用。
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中圖分類號(hào):G642
摘要:針對(duì)非計(jì)算機(jī)專業(yè)的VB語言程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)現(xiàn)狀,分析教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題和困難,闡述全方位的教學(xué)改革方法和措施。提出在教學(xué)過程中,打破“以教師為中心”的傳統(tǒng)教學(xué)模式,突出“以學(xué)生為中心,教師為主導(dǎo)”的教學(xué)理念;教學(xué)手段采取多樣化,將電子課件與多媒體教學(xué)手段相結(jié)合,板書與演示相結(jié)合,課堂教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合。
關(guān)鍵詞:程序設(shè)計(jì)語言;教學(xué)改革;以學(xué)生為中心;計(jì)算思維;實(shí)踐教學(xué)
運(yùn)用計(jì)算機(jī)解決實(shí)際問題的能力是當(dāng)代大學(xué)生的基本素質(zhì)要求。計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程是培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和應(yīng)用計(jì)算機(jī)解決問題能力的基礎(chǔ)課程,是我國普通高等學(xué)校人才培養(yǎng)的基本要求。目前,我國大多數(shù)高校不僅在計(jì)算機(jī)專業(yè)中開設(shè)了程序設(shè)計(jì)課程,作為當(dāng)代大學(xué)生的基本要求,在非計(jì)算機(jī)專業(yè)乃至文科專業(yè)中,也普遍開設(shè)了程序設(shè)計(jì)課程。
針對(duì)非計(jì)算機(jī)專業(yè)和文科專業(yè),很多高校均將VB語言程序設(shè)計(jì)課程作為計(jì)算機(jī)能力培養(yǎng)的必修課程,面向各專業(yè)的大一學(xué)生開設(shè)。對(duì)于非計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生而言,怎樣為他們講好語言程序設(shè)計(jì)課程,一直是筆者所關(guān)注的問題。
1 VB語言程序設(shè)計(jì)教學(xué)現(xiàn)狀和問題
針對(duì)非計(jì)算機(jī)專業(yè),華中科技大學(xué)開設(shè)了Ⅶ語言程序設(shè)計(jì)課程。VB語言程序設(shè)計(jì)其語法簡潔,功能強(qiáng)大,相對(duì)于其他程序設(shè)計(jì)語言具有簡單易學(xué)、容易上手,容易調(diào)試等優(yōu)點(diǎn)。盡管如此,針對(duì)非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生,要想講好這門課,仍舊存在諸多困難。在多年的實(shí)踐教學(xué)中,我們發(fā)現(xiàn)存在以下現(xiàn)狀和問題。
1)學(xué)生對(duì)課程不夠重視。
學(xué)生對(duì)課程的重視度會(huì)在很大程度上決定課下學(xué)生能主動(dòng)為該課程花費(fèi)的精力和時(shí)間。由于華中科技大學(xué)VB課程開設(shè)的對(duì)象主要是新聞學(xué)院、經(jīng)濟(jì)學(xué)院、醫(yī)學(xué)院、建筑學(xué)等非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)科,同學(xué)們往往認(rèn)為VB語言程序設(shè)計(jì)課程與本專業(yè)的緊密度不大,對(duì)專業(yè)能力的幫助不大,而產(chǎn)生不夠重視的情況。
2)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握具有較大難度。
在VB課程的講授中,很多知識(shí)點(diǎn)學(xué)生都會(huì)覺得枯燥生澀,難以理解,例如變量的數(shù)據(jù)類型、函數(shù)、子過程等概念。開設(shè)VB課程的學(xué)院往往是文理兼收或僅招收文科生,部分學(xué)生在高中時(shí)沒有學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí),邏輯思維能力不強(qiáng)。結(jié)合學(xué)生的實(shí)際認(rèn)知水平,如何讓學(xué)生接受程序設(shè)計(jì)相關(guān)概念,并能靈活應(yīng)用是課程教授的一大難點(diǎn)。
3)思維方式的轉(zhuǎn)變具有較大的難度。
使用計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語言來設(shè)計(jì)開發(fā)應(yīng)用程序的最終目標(biāo)是要解決實(shí)際研究及工作、生活中出現(xiàn)的問題。因此,培養(yǎng)學(xué)生具有“將問題轉(zhuǎn)換成用程序設(shè)計(jì)語言來解決并實(shí)現(xiàn)”的思維過程是VB課程的重要目標(biāo)之一。如何培養(yǎng)學(xué)生、強(qiáng)化學(xué)生的邏輯思維能力和抽象思維能力,使學(xué)生能夠使用計(jì)算思維方法解決實(shí)際應(yīng)用問題,是授課的難點(diǎn)。
4)自主學(xué)習(xí)興趣的持續(xù)性難以保障。
程序設(shè)計(jì)語言課程內(nèi)容的講授是一個(gè)由淺入深的漸進(jìn)過程。前期講授基本的語法,這部分較容易掌握,同學(xué)們的自主學(xué)習(xí)興趣相對(duì)較高。后面講到數(shù)組、函數(shù)、子過程等內(nèi)容時(shí),這些知識(shí)需要前期的基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)做鋪墊,前期基礎(chǔ)知識(shí)掌握不夠扎實(shí)的同學(xué)學(xué)習(xí)起來就會(huì)有一定的困難,自主學(xué)習(xí)的積極性往往會(huì)明顯下降。如何進(jìn)行教學(xué)講授和安排實(shí)驗(yàn),激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性,是整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中的一個(gè)重要問題。
針對(duì)Ⅶ語言程序設(shè)計(jì)教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題和困難,我們進(jìn)行了全方位的教學(xué)改革,包括在教學(xué)過程中,打破“以教師為中心”的傳統(tǒng)教學(xué)模式,突出“以學(xué)生為中心,教師為主導(dǎo)”的教學(xué)理念,積極采用互動(dòng)式教學(xué),同時(shí),教學(xué)手段采取多樣化,將傳統(tǒng)與現(xiàn)代相結(jié)合,電子課件與多媒體教學(xué)手段相結(jié)合,板書與演示相結(jié)合,課堂教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合。
2 “以學(xué)生為中心,教師為主導(dǎo)”的教學(xué)模式
傳統(tǒng)的教學(xué)方式是“以教師為中心”,在新的教學(xué)模式中,我們突出“以學(xué)生為中心,教師為主導(dǎo)”的教學(xué)理念。隨著教學(xué)中心的轉(zhuǎn)變,教師的身份也發(fā)生了巨大的轉(zhuǎn)變。教師不再僅僅只是簡單的知識(shí)傳授者,還兼具引導(dǎo)者的身份,能夠有目的、有步驟地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)。在引導(dǎo)過程中,教師還會(huì)采取各種方法手段激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生能夠更加積極、主動(dòng)、自發(fā)地學(xué)習(xí)。具體來說,我們采用了以下方法來實(shí)現(xiàn)“以學(xué)生為中心,教師為主導(dǎo)”的教學(xué)理念。
2.1 注重第一節(jié)課,激發(fā)學(xué)生對(duì)課程的重視度
傳統(tǒng)授課過程中,通常第一節(jié)課教師在做完自我介紹后,會(huì)進(jìn)一步介紹課程的總體目標(biāo)、學(xué)時(shí)和教學(xué)內(nèi)容的分配等內(nèi)容。在貫穿“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念中,考慮到第一節(jié)課的重要性和特殊性,我們認(rèn)為第一節(jié)不僅需要給學(xué)生一個(gè)課程內(nèi)容的概要介紹,更需要讓同學(xué)們產(chǎn)生對(duì)課程的重視,并深入激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣和熱情,使其能自覺自愿地進(jìn)行學(xué)習(xí)。
在課程內(nèi)容安排上,我們會(huì)精心準(zhǔn)備相關(guān)專業(yè)對(duì)人才計(jì)算機(jī)能力需求的資料講述。這些資料包括學(xué)生畢業(yè)后可能從事的工作方向和就業(yè)單位;在本科階段后期和研究生階段的學(xué)習(xí)以及未來的工作中,會(huì)有哪些方面要求大家具有使用計(jì)算機(jī)及編程語言解決問題的能力;計(jì)算機(jī)等級(jí)考試中程序設(shè)計(jì)語言的重要性等內(nèi)容。由于這些內(nèi)容和大學(xué)學(xué)習(xí)以及就業(yè)緊密關(guān)聯(lián),學(xué)生聽起來非常專注。在了解本專業(yè)對(duì)計(jì)算機(jī)能力的需求以及社會(huì)對(duì)專業(yè)人才計(jì)算機(jī)能力的要求后,學(xué)生往往會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)熱情。
在實(shí)踐中我們發(fā)現(xiàn),按照上述內(nèi)容安排上完第一節(jié)課后,學(xué)生的學(xué)習(xí)重視度和以往的學(xué)生相比,有著顯著的加強(qiáng),很多學(xué)生課下會(huì)主動(dòng)和老師討論該如何進(jìn)行課程的學(xué)習(xí)。
2.2 課程講述中,注重“以問題為導(dǎo)向,激發(fā)學(xué)生自主探索”
“以學(xué)生為中心”的教育理念,使教師在課程內(nèi)容教授過程中更注重學(xué)生的狀態(tài),注重引導(dǎo)學(xué)生自主探索學(xué)習(xí)。前蘇聯(lián)教育家蘇霍姆林斯基指出:“如果不想辦法使學(xué)生產(chǎn)生情緒高昂和智力振奮的內(nèi)心狀態(tài),就急于傳授知識(shí),不懂得有情感地做腦力勞動(dòng),就會(huì)帶來疲倦;沒有歡欣鼓舞的心情,沒有學(xué)習(xí)興趣,學(xué)習(xí)就會(huì)成為學(xué)生的沉重負(fù)擔(dān)。”
在課程內(nèi)容設(shè)計(jì)中,應(yīng)積極引入“案例講授法”,給出案例場(chǎng)景需求,以提問的方式,要求學(xué)生先自主思考,同時(shí)根據(jù)課堂具體情況,引入團(tuán)隊(duì)討論機(jī)制,讓學(xué)生自己先探索解決問題的方法、設(shè)計(jì)界面并回答問題的關(guān)鍵點(diǎn),再通過與學(xué)生的交互,共同討論得出最后的解答方案。
2.3 注重培養(yǎng)學(xué)生“將問題轉(zhuǎn)換成用程序設(shè)計(jì)語言來解決并實(shí)現(xiàn)”的思維能力
在2010年的《九校聯(lián)盟(C9)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略聯(lián)合聲明》中,確定了以計(jì)算思維為核心的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革的實(shí)施。當(dāng)前,計(jì)算機(jī)課程對(duì)于大學(xué)生科學(xué)思維能力培養(yǎng)的重要性被放在了前所未有的高度。在“以學(xué)生為中心,教師為主導(dǎo)”的教學(xué)工作中,教師不僅要激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣,還必須有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生用計(jì)算思維的方法來解決問題。要解決實(shí)際問題,程序設(shè)計(jì)語言只是工具,思維過程才是解決問題的根本所在。計(jì)算思維能力的培養(yǎng)是課程的目標(biāo)之一,也是我們教學(xué)工作的一個(gè)難點(diǎn)。
課程講授時(shí),在激發(fā)學(xué)院自主探索的過程中,我們更注意引導(dǎo)思考“將應(yīng)用問題轉(zhuǎn)換成用程序設(shè)計(jì)語言來解決”的方法,訓(xùn)練學(xué)生的邏輯思維能力、抽象思維能力以及用計(jì)算思維解決問題的能力。例如在講授“九九乘法表”的解決方案時(shí),引導(dǎo)學(xué)生先思考如何將平面顯示的問題分解。經(jīng)過討論,大家得出解決該問題要分兩步:先將一行中的內(nèi)容按列輸出,然后再逐行輸出。老師進(jìn)一步引導(dǎo)大家思考,解決每一個(gè)問題需要使用哪一種程序設(shè)計(jì)的方法,大家通過討論得出行內(nèi)的列輸出和逐行輸出均使用循環(huán)的方法。之后老師提問引導(dǎo)大家思考:兩個(gè)循環(huán)的關(guān)系是什么,要使用那種方法實(shí)現(xiàn)。學(xué)生再次思考和討論,最終得出將逐行輸出作為外循環(huán),行內(nèi)列輸出作為內(nèi)循環(huán),整個(gè)是一個(gè)雙重嵌套循環(huán)的解決思路。整個(gè)過程中,老師通過提問的方式,引導(dǎo)大家使用計(jì)算思維方法進(jìn)行思考,并進(jìn)一步通過討論來得出解決方案。
2.4 實(shí)踐內(nèi)容的教學(xué)安排上,注重“先易后難,講解示范和自主探索相結(jié)合;重基礎(chǔ)保興趣,必做選做相結(jié)合”
教學(xué)要做到“以學(xué)生為中心”,則教學(xué)活動(dòng)必須建立在學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展水平和已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)之上。VB語言程序設(shè)計(jì)課程的對(duì)象是大一的非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生,他們中的大部分都沒有計(jì)算機(jī)編程語言的基礎(chǔ),其中有一半以上的同學(xué)是文科生,相關(guān)的動(dòng)手能力和解決實(shí)踐中出現(xiàn)問題的能力較弱。針對(duì)這種現(xiàn)狀,在實(shí)踐內(nèi)容安排上,我們按照章節(jié)和知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容,遵循“先易后難,必做選做相結(jié)合”的原則,先安排容易實(shí)現(xiàn)的,書上有案例可仿照的實(shí)驗(yàn),再逐步提高實(shí)驗(yàn)的難度。
實(shí)踐教學(xué)過程注意“講解示范和自主探索相結(jié)合”。第一次的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)手冊(cè)上對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程逐步詳細(xì)描述,同時(shí)老師在大屏幕上邊講解邊演示,帶著大家一步步地完成。之后的實(shí)驗(yàn)則根據(jù)實(shí)驗(yàn)具體情況來安排是否講解演示。如果是章節(jié)和知識(shí)點(diǎn)的第一個(gè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),通常會(huì)統(tǒng)一講解示范,幫助學(xué)生快速掌握實(shí)踐方法,這之后的本章節(jié)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容通常不再通過大屏幕統(tǒng)一講解,而是要求學(xué)生自主實(shí)踐、自主探索,有問題個(gè)別輔導(dǎo)。對(duì)于具有共性的問題,再通過大屏幕統(tǒng)一講解示范。
在安排實(shí)踐內(nèi)容時(shí),教師以“重基礎(chǔ)保興趣”為指導(dǎo),做到“必做選做相結(jié)合”。考慮到很多專業(yè)文理生兼有,有部分學(xué)生的動(dòng)手能力比較強(qiáng),每章節(jié)的實(shí)踐安排都分為必做和選做兩部分,必做實(shí)驗(yàn)以保證基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)的掌握為原則,選做實(shí)驗(yàn)通常會(huì)和實(shí)踐問題掛鉤,以鍛煉學(xué)生使用VB語言程序設(shè)計(jì)解決實(shí)際問題,幫助同學(xué)進(jìn)一步深入理解VB語言程序設(shè)計(jì)為原則,這部分實(shí)驗(yàn)通常需要學(xué)生自己努力探索后才能解決。
3 教學(xué)手段采取多樣化
程序設(shè)計(jì)課程的很多知識(shí)點(diǎn)學(xué)生都會(huì)覺得枯燥生澀,難以理解。相對(duì)于其他基礎(chǔ)理論課程而言,該課程具有實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn);作為一門計(jì)算機(jī)編程的語言,該課程內(nèi)容的前后相關(guān)度高,前面的基礎(chǔ)知識(shí)如果掌握得不好,后續(xù)內(nèi)容的學(xué)習(xí)往往會(huì)存在較大的困難。在本課程的講授過程中,我們注重電子課件與多媒體教學(xué)手段相結(jié)合,板書與演示相結(jié)合,同時(shí)強(qiáng)調(diào)動(dòng)手實(shí)踐,將課堂教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合。
3.1 電子課件與多媒體教學(xué)手段相結(jié)合,板書與演示相結(jié)合
VB語言程序設(shè)計(jì)的很多知識(shí)點(diǎn)僅通過課件講述,學(xué)生通常覺得枯燥且難以理解,例如變量的聲明、數(shù)組、函數(shù)、子過程等。在授課中,相關(guān)知識(shí)點(diǎn)不僅通過電子課件進(jìn)行概念的講述,同時(shí)教師在多媒體系統(tǒng)中安裝了Visual Studio 2010的環(huán)境,直接在電腦上編程,演示相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)。對(duì)于課程的重點(diǎn)難點(diǎn),例如選擇法排序、冒泡法排序、參數(shù)的地址傳遞、數(shù)組作為參數(shù)的使用等,這些既是課程的重點(diǎn),也是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。針對(duì)這些重點(diǎn)難點(diǎn)內(nèi)容,在授課時(shí)充分利用板書,逐步推導(dǎo),逐行板書,將板書和講解相結(jié)合,在板書的慢節(jié)奏書寫中,讓學(xué)生逐步理解相關(guān)知識(shí)點(diǎn),同時(shí)適時(shí)輔以演示。例如,在講解冒泡算法時(shí),在Visual Studio開發(fā)環(huán)境中,進(jìn)行逐語句單步調(diào)試,啟動(dòng)快速監(jiān)視,將循環(huán)變量和被排序的數(shù)組元素的值顯示在監(jiān)視窗口,并通過單步調(diào)試等演示,幫助學(xué)生進(jìn)一步理解課程難點(diǎn)。
3.2 強(qiáng)調(diào)動(dòng)手實(shí)踐,將課堂教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合
程序設(shè)計(jì)語言課程具有實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)。在課程教學(xué)安排中,教師充分利用先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)室條件,將部分內(nèi)容放在實(shí)驗(yàn)室講授,由學(xué)生先動(dòng)手實(shí)踐,然后老師再有針對(duì)性地進(jìn)行演示和講授。例如在用戶界面設(shè)計(jì)內(nèi)容的講授中,考慮到此章節(jié)的內(nèi)容主要是與界面相關(guān)的控件的使用,學(xué)生學(xué)習(xí)此章以前,已經(jīng)了解了界面控件屬性的設(shè)置方法,并具有基本的程序編碼能力,因此,我們要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室按照書上的例題實(shí)現(xiàn)控件的功能并運(yùn)行。在自己動(dòng)手實(shí)踐過程中,很多學(xué)生對(duì)控件的屬性和相關(guān)的編碼提出了問題,老師并不直接給學(xué)生解答,而是讓他們自己思考,相互討論,并在系統(tǒng)上進(jìn)行多種嘗試。在學(xué)生有了自身的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和感性認(rèn)識(shí),并帶有一些疑惑之后,老師在實(shí)驗(yàn)室大屏幕上,針對(duì)普遍有疑問的地方,進(jìn)行有針對(duì)性的重點(diǎn)講解和演示,并在緊接實(shí)驗(yàn)課堂之后的教學(xué)課堂上,快速對(duì)相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行回顧。這種由學(xué)生先動(dòng)手實(shí)踐,后講解的方式,一方面極大程度上提高了學(xué)生聽課時(shí)的積極性和專注度,另一方面有效地講解了相關(guān)知識(shí)點(diǎn),在一定程度上少占用了上課課時(shí)。
4 結(jié)語
給非計(jì)算機(jī)專業(yè)進(jìn)行VB語言程序設(shè)計(jì)的授課,一直以來存在著不少問題和困難。華中科技大學(xué)在“以學(xué)生為中心,教師為主導(dǎo)”的教學(xué)理念指導(dǎo)下,采取了一系列的方法和措施實(shí)現(xiàn)該教學(xué)理念,同時(shí)在教學(xué)手段方面進(jìn)行了現(xiàn)代與傳統(tǒng)相結(jié)合的改革。實(shí)踐證明,改革的方法措施在提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性,鍛煉學(xué)生計(jì)算思維能力,提高教學(xué)質(zhì)量方面有著一定的效果。隨著“以計(jì)算思維為計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的核心任務(wù)”的提出,我們下一步的改革工作重點(diǎn)是如何在程序設(shè)計(jì)課程中貫穿計(jì)算思維的理念和方法。參考文獻(xiàn):
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為了提高程序設(shè)計(jì)語言在線評(píng)測(cè)系統(tǒng)的軟件質(zhì)量,確保該系統(tǒng)最終能夠滿足教師和學(xué)生的各種功能需求。本文通過結(jié)合程序設(shè)計(jì)語言在線評(píng)測(cè)系統(tǒng)中幾個(gè)功能模塊的實(shí)例,詳細(xì)介紹幾種黑盒測(cè)試技術(shù)在程序設(shè)計(jì)語言在線評(píng)測(cè)系統(tǒng)中測(cè)試用例的設(shè)計(jì)和應(yīng)用。
系統(tǒng)功能簡介
程序設(shè)計(jì)語言在線測(cè)評(píng)系統(tǒng)是一款以減少計(jì)算機(jī)程序語言教師作業(yè)批改工作量和提高學(xué)生學(xué)習(xí)程序語言效率的軟件。整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)采用B/S模式以及MVC三層架構(gòu),主要包含以下五大功能模塊:第一、用戶注冊(cè)與登錄模塊。第二、學(xué)生在線答題與成績查詢模塊。第三、程序在線評(píng)測(cè)模塊。第四、教師試題錄入與編輯模塊。第五、在線疑難問題討論模塊。
黑盒測(cè)試技術(shù)
黑盒測(cè)試技術(shù)是軟件測(cè)試的主要方法之一。由于在黑盒測(cè)試中,主要關(guān)注于被測(cè)軟件的功能實(shí)現(xiàn)而不是邏輯,又叫做功能測(cè)試。測(cè)試人員不需要了解軟件的具體實(shí)現(xiàn)方法,不需要具備應(yīng)用程序代碼和編程語言等專業(yè)知識(shí),只需要了解程序的輸入、輸出和系統(tǒng)的功能,從用戶角度對(duì)軟件界面、功能和外部結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)試。執(zhí)行黑盒測(cè)試的人員通常是不同于系統(tǒng)開發(fā)人員的第三方,他們可以依據(jù)系統(tǒng)的用戶需求文檔,在軟件實(shí)現(xiàn)工作的同時(shí),并行開展測(cè)試用例的開發(fā)工作,最終達(dá)到縮短整個(gè)項(xiàng)目的開發(fā)周期的目的。
常見的黑盒測(cè)試技術(shù)主要包括有等價(jià)類劃分測(cè)試法、邊界值分析測(cè)試法、特殊值分析測(cè)試法、錯(cuò)誤猜測(cè)測(cè)試法、因果圖測(cè)試法和基于判定表的測(cè)試方法等等。
黑盒測(cè)試技術(shù)在程序設(shè)計(jì)語言在線評(píng)測(cè)系統(tǒng)中的典型應(yīng)用
1.等價(jià)類劃分測(cè)試法
等價(jià)類劃分測(cè)試法主要是指,把輸入的數(shù)據(jù)的可能值按照一定的標(biāo)準(zhǔn)劃分為若干個(gè)具有一定共性的等價(jià)類,而只需要在每個(gè)等價(jià)類之中抽取一個(gè)有代表性的元素來構(gòu)造測(cè)試用例,就是說只要該等價(jià)類中的一個(gè)測(cè)試用例測(cè)試結(jié)果正確,就代表該類中所有測(cè)試用例的測(cè)試結(jié)果都正確。這種測(cè)試方法的目的一是大大降低測(cè)試用例直接的冗余,二是期望進(jìn)行某種意義上完備的測(cè)試。
對(duì)于等價(jià)類的劃分一般又分為有效等價(jià)類和無效等價(jià)類。有效等價(jià)類主要是指那些符合系統(tǒng)的需求文檔的正確、合理的“有效”輸入值;而無效等價(jià)類則是指那些不符合系統(tǒng)的需求文檔的錯(cuò)誤、不合理的“無效”輸入值。在設(shè)計(jì)無效等價(jià)類測(cè)試用例的時(shí)候,為了避免遺漏掉某一類的錯(cuò)誤,通常要從多個(gè)不同的角度設(shè)置多個(gè)無效等價(jià)類,并為每類設(shè)計(jì)測(cè)試用例。
在程序設(shè)計(jì)語言在線評(píng)測(cè)系統(tǒng)的登錄模塊中,根據(jù)系統(tǒng)的需求文檔,使用該系統(tǒng)的登錄人員主要有三類:學(xué)生、教師和管理員。各類用戶憑借自己的用戶名和密碼進(jìn)行登錄。以學(xué)生用戶為例,學(xué)生以學(xué)號(hào)作為用戶名進(jìn)行登錄,學(xué)號(hào)通常是以“入學(xué)年份+班號(hào)+人頭號(hào)”的數(shù)字形式出現(xiàn),假設(shè)該學(xué)校第一屆學(xué)生入學(xué)是1994年,班號(hào)以最多1 000個(gè)班為界,從000到999用三位數(shù)字表示,再假設(shè)每班人數(shù)不超過70人,用數(shù)字00到69進(jìn)行表示。對(duì)于學(xué)生用戶登錄的等價(jià)類劃分如表1,設(shè)計(jì)覆蓋(1.1)到(1.9)的9個(gè)等價(jià)類的測(cè)試用例,具體的測(cè)試用例見表2。
2.邊界值分析測(cè)試法
邊界值分析測(cè)試法可以看成是對(duì)等價(jià)類劃分測(cè)試法的一個(gè)補(bǔ)充。大量的測(cè)試經(jīng)驗(yàn)表明,程序的錯(cuò)誤常常出現(xiàn)在輸入變量的極值附近。因此,在設(shè)計(jì)邊界值測(cè)試用例的時(shí)候,不同于在等價(jià)類劃分測(cè)試法中取每一個(gè)等價(jià)類的典型輸入值,而是取每一個(gè)等價(jià)類中,剛好等于、略微小于或是略微大于邊界值的輸入值作為測(cè)試數(shù)據(jù)。
仍然以程序設(shè)計(jì)語言在線評(píng)測(cè)系統(tǒng)中登錄模塊的學(xué)生用戶登錄功能為例,補(bǔ)充之前的表2,設(shè)計(jì)測(cè)試用例如表3。
3.錯(cuò)誤猜測(cè)測(cè)試法
錯(cuò)誤猜測(cè)測(cè)試法是一種依據(jù)測(cè)試人員的經(jīng)驗(yàn)和直覺,對(duì)程序中可能會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤的地方進(jìn)行有針對(duì)性測(cè)試的輔助測(cè)試手段。這種方法主要是通過對(duì)程序中有可能出現(xiàn)錯(cuò)誤的地方進(jìn)行“猜測(cè)”,并將所有的錯(cuò)誤類型列出清單,再根據(jù)清單逐一設(shè)計(jì)測(cè)試用例的方法來實(shí)現(xiàn)的。
關(guān)鍵詞 計(jì)算機(jī) 程序設(shè)計(jì) 課程群 建設(shè)和研究
中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
隨著新課程改革的不斷深入,對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)的教學(xué)要求也越來越高。在信息技術(shù)發(fā)展飛速的現(xiàn)代社會(huì),在計(jì)算機(jī)專業(yè)課程中,建設(shè)與研究程序設(shè)計(jì)課程群已經(jīng)成了時(shí)代對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)知識(shí)教育的基本要求。“程序設(shè)計(jì)”是計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程群建設(shè)的關(guān)鍵內(nèi)容,這個(gè)過程是對(duì)課程實(shí)踐內(nèi)容要求相對(duì)較高的過程。計(jì)算機(jī)課程的發(fā)展領(lǐng)域非常廣闊,涉及到的內(nèi)容也極為豐富,因此,利用建設(shè)程序設(shè)計(jì)課程群來提高學(xué)生的創(chuàng)造力和開拓性思維是我們培養(yǎng)新時(shí)代計(jì)算機(jī)人才最重要的內(nèi)容。
1研究內(nèi)容
計(jì)算機(jī)專業(yè)人才培養(yǎng)也有相應(yīng)的要求和規(guī)定,即在本科四年的學(xué)習(xí)過程中,要把程序設(shè)計(jì)在每一門課程的教學(xué)過程中體現(xiàn)出來,應(yīng)該把培養(yǎng)他們的程序設(shè)計(jì)能力放在最基本的能力培養(yǎng)方案之中。包括程序設(shè)計(jì)這項(xiàng)內(nèi)容的計(jì)算機(jī)專業(yè)課程有十多門,例如,C語言和C++程序設(shè)計(jì),C語言可以作為工作系統(tǒng)設(shè)計(jì)語言,編寫系統(tǒng)應(yīng)用程序,也可以作為應(yīng)用程序設(shè)計(jì)語言,編寫不依賴計(jì)算機(jī)硬件的應(yīng)用程序,代碼清晰精簡,十分靈活;C++是一種靜態(tài)數(shù)據(jù)類型檢查的、支持多重編程范式的通用程序設(shè)計(jì)語言。它支持過程化程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)抽象、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)、泛型程序設(shè)計(jì)等多種程序設(shè)計(jì)風(fēng)格、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)、面向?qū)ο蟮囊约皵?shù)據(jù)庫的課程設(shè)計(jì)。還有一系列諸如Windows和Java等的程序設(shè)計(jì),嵌入式程序設(shè)計(jì)和net程序設(shè)計(jì)等一系列課程。這些課程的應(yīng)用設(shè)置完全是按照21世紀(jì)發(fā)展過程中對(duì)人才的需求特色來進(jìn)行設(shè)置的。把為國家和社會(huì)培養(yǎng)大批實(shí)用性的人才作為主要的培養(yǎng)目標(biāo),不僅要讓他們了解計(jì)算機(jī)技術(shù)還要讓他們培養(yǎng)基本的程序設(shè)計(jì)技巧和基本能力。
2方式構(gòu)建
要設(shè)置計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程群,就要按照學(xué)校教學(xué)特色的不同來進(jìn)行設(shè)置。學(xué)校要分清計(jì)算機(jī)市場(chǎng)的市場(chǎng)需要,確定程序設(shè)計(jì)的工作職能以及工作范圍。把學(xué)校和企業(yè)進(jìn)行緊密的結(jié)合與聯(lián)系,把學(xué)校的專業(yè)教師和企業(yè)的相關(guān)專家進(jìn)行緊密的結(jié)合與聯(lián)系。組成一支由企業(yè)和專家共同組成的建設(shè)隊(duì)伍。現(xiàn)有的課程包含的科目內(nèi)容比較多,比如,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及高級(jí)語言程序設(shè)計(jì)等。換句話說,也就是在已有的人才培養(yǎng)方案的基礎(chǔ)上,將課程群所包含的科目進(jìn)行科學(xué)設(shè)置,在一定情況下也可以將人才培養(yǎng)方案進(jìn)行大量的修改。程序建設(shè)工作要在充分對(duì)企業(yè)進(jìn)行調(diào)查的基礎(chǔ)上進(jìn)行,可以設(shè)置專門的操作程序,對(duì)學(xué)生的操作程序的技術(shù)進(jìn)行評(píng)分,用以提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和職業(yè)能力。其次,要根據(jù)學(xué)生進(jìn)行程序設(shè)計(jì)的基本能力進(jìn)行課程群設(shè)置內(nèi)容的組織。確定主要的課程內(nèi)容,然后根據(jù)相關(guān)課程的性質(zhì)進(jìn)行課程群的建設(shè)。
3核心思路探索
(1)從已經(jīng)建立起來的國家人才培養(yǎng)方案進(jìn)行考慮,將各門課程科目在課程群里面進(jìn)行科學(xué)的設(shè)置。
(2)就是仔細(xì)研究構(gòu)建課程群的思路和主要框架,這個(gè)構(gòu)建過程要從點(diǎn)到線,從線到面,從面到體,即,從知識(shí)點(diǎn)聯(lián)系到課程主線,再從課程主線構(gòu)建整個(gè)課程群,最后建立起課程群與課程群之間的體系鏈接。經(jīng)過這一系列的步驟,教學(xué)任務(wù)和學(xué)習(xí)任務(wù)才能得到相應(yīng)的明確,教學(xué)和應(yīng)用之時(shí),會(huì)體現(xiàn)出更有層次感的知識(shí)架構(gòu),在學(xué)習(xí)的過程中,學(xué)生也可以對(duì)知識(shí)進(jìn)行準(zhǔn)確的定位,最后進(jìn)一步地將基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行強(qiáng)化,因此,培養(yǎng)出來的人才的知識(shí)面會(huì)更廣,他們的實(shí)踐能力和應(yīng)用能力也會(huì)相應(yīng)的得到提高。
(3)是在授課過程中教師最好把理論知識(shí)、實(shí)踐應(yīng)用、課程群的體系都形成體系化的教學(xué)環(huán)節(jié)。即使用一條龍的模式進(jìn)行授課,這樣可以更清晰地分享給學(xué)生相應(yīng)的程序設(shè)計(jì)和程序之間的銜接和轉(zhuǎn)化。
(4)是加強(qiáng)對(duì)學(xué)生思維的擴(kuò)展,讓他們具備一定的創(chuàng)新知識(shí)和創(chuàng)新能力,這個(gè)過程不能急于求成,而是要一步一步的進(jìn)行,也可以從細(xì)節(jié)出發(fā),引導(dǎo)學(xué)生去自主創(chuàng)新,強(qiáng)化學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新精神,讓他們更具抽象的思維能力和創(chuàng)造力,這樣才能達(dá)到創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。
(5)是將實(shí)驗(yàn)引入課堂教學(xué)的基本內(nèi)容里面,讓學(xué)生主動(dòng)參與到程序設(shè)計(jì)里面去,這樣一方面可以將枯燥的知識(shí)變得有意思,提升學(xué)生上課的積極性和對(duì)這門課程的熱情,另一方面還可以增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)造力,讓他們更有學(xué)習(xí)的動(dòng)力和熱情。
(6)結(jié)合現(xiàn)在軟件公司對(duì)人才的基本需求,和軟件企業(yè)緊密聯(lián)系在一起,這樣才能明確所建設(shè)的程序設(shè)計(jì)課程群是否能夠滿足市對(duì)人才的需求。
(7)將理論考試和上機(jī)考試的成績比例進(jìn)行更加科學(xué)的分配,將程序設(shè)計(jì)也放在考試內(nèi)容里設(shè)計(jì)出具有操作價(jià)值的上機(jī)考試科目。
(8)將自己的研究視角進(jìn)行相應(yīng)的改變,提倡理論聯(lián)系實(shí)際,將提高學(xué)生的綜合素質(zhì)作為課程學(xué)習(xí)的前提和基礎(chǔ)。
4結(jié)語
總之,通過怎樣的教學(xué)方式才能將建設(shè)程序設(shè)計(jì)課程群的過程設(shè)計(jì)得更加實(shí)用,是每一位計(jì)算機(jī)專業(yè)教師和相關(guān)院校需要鉆研的問題。為了抑制傳統(tǒng)教學(xué)模式造成的不利影響,計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程必須將理論和實(shí)踐結(jié)合在一起,實(shí)現(xiàn)一條龍的設(shè)計(jì)步驟,把教師放在教育引導(dǎo)的位置上,強(qiáng)化對(duì)學(xué)生相關(guān)實(shí)際應(yīng)用專業(yè)知識(shí)素養(yǎng)的培養(yǎng)。教師要從細(xì)節(jié)出發(fā),引導(dǎo)學(xué)生去自主創(chuàng)新,強(qiáng)化學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新精神,讓他們更具抽象的思維能力和創(chuàng)造力,這樣才能達(dá)到計(jì)算機(jī)專業(yè)程序設(shè)計(jì)課程群的建設(shè)目標(biāo)。
參考文獻(xiàn)
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