计算机编程类课程教学目标细化方法及其实施

Ｃ日，Ｅ中国电力教育　面　广　计算机编程类课程教学目标细化方法及其实施　姚远丁一凡　摘要：本文从阐述高校计算机编程类教学问题展开，提出解决问题应从编程类课程的总体目标出发，结合应用方向，细化总体目标，　将细化后的分目标实施和检验分散到编程类教学的各个课程环节之中。通过课外兴趣小组开展的形式来实施本套教学目标细化方法，并　给出详细实施方案细节及试点效果对照。　关键词：编程类课程设置；目标细化；课外兴趣小组试点　作者简介：姚远，女，湖北武汉人，武汉工业学院工商学院，讲师，工学硕士，主要研究方向：应用软件技术研究；丁一凡（１９５６－），　男，广东中山人，武汉工业学院工商学院，教授，主要研究方向：信息技术应用。（湖北武汉４３００１９）　基金项目：本文系“湖北省教育厅科学技术研究计划指导性项目（Ｂ类）一独立学院课外兴趣小组开　’（Ｂ２００８ｔ８０２，２００８－２００９）、　武汉工业学院工商学院科研基金资助的研究成果。　专业设置和课程体系设置均具备课程体系设置目标，本文　用的发展在不断创新，将很多程序员易犯的错误要么通过某种　所讨论的编程类课程，包含语言及语言相关的框架技术的学习。　框架进行解决（如垃圾回收机制），要么在语法上进行统一，如　如微软的．ｎｅｔ，此编程类课程主要目标在于让学生掌握传统的　整型作为Ｃ、ｃ＋＋语言中的数据类型，到了Ｊａｖａ层面，可以　结构化程序设计方法、面向对象的程序设计方法；提升编程素　全面统一到“对象”的概念中。不使用语言就不需要使用语法，　质能力，具备编制实际软件的能力。但目前高校的编程类课程　不经常使用语法，即使一时的牢固记忆也一样逃脱不了记忆的　存在诸如课程设置、教学目标错误导向、学生不良编程习惯、　缺失。　视野不够宽等问题，这些问题的出现均和编程类课程的要求提　升的学生编程素质能力相悖。本文首先从这些问题来展开叙述。　一５．学生易养成“听懂了再动手”的不良学习习惯　无论是课堂教学或者是实验教学。学生鸦雀无声或无所反　应，都不是每个老师喜闻乐见的，均是因为无法了解学生对于　所述内容的理解程度。但对于编程类课程来说，少提问、多动　、高校计算机编程类课程教学问题　１．课程设置杂烩化　表１是某高校语言类课程设置框架。前三年侧重计算机语　手却是本文提倡的。　言类教学。最后一年侧重应用教学。可是应用基于ＶＢ、脚本　媒体的爆炒、技术用语的泛滥，详尽的解释，相混的概念。　语言等与前三年的编程类语言并无　按联系。此框架中的编程　如果缺乏有效的实践、阅读，提问再多也是枉然。所谓的“听　类课程的教学内容各自为政，大杂烩武的“拼盘”导致学生在　懂了再动手”的言论，实质是听者未必全懂，同时还没有了思　知识点和技术上杂而不精，使得课　设　之间内在联紊性太低，　总体目标表现模糊。　开设教学周期　第一学年　第二学年　第三学年　考的空间，锻炼了机械能力而不是实质的素质能力。　所谓勤“动口”，在初学积累阶段可用于避免走向岔路；分　．　开设课程　ｃ语言　Ｃ＋＋／ｃ＃　Ｊａｖａ　表１某高校语言类课程设置框架　析阶段的勤动口可以磨练思路，在归纳总结创新阶段的勤动口　是思维火花的碰撞方式。可是绝大多数初学阶段的学生在课程　的学习上依赖性过重，很多能够从各类资料甚至手边课本上找　到答案的方式都不会去用。这样勤动口培养出的学生在老师手　把手的教育方式下，课程“份内”学习会是优秀，可是专业素质　能力却远远不能达到。　４．知识点孤立式教学导致学生“坐井之蛙”化　第四学年　基于ＶＢ的数据库编程／＿ＡｓＰ动态ｌ蝴页编程　２．以掌握语法规则为导向目标的教学　以Ｃ语言为例。Ｃ语言往往作为计算机类专业设置的第一　门计算机语言课。学生将从该语言的学习中建立起计算机编程　某学生学习了．ｎｅｔ框架下ＡＤＯ．ＮＥＴ进行数据库应用编程，　需要使用语言的概念、数据类型和语句，懂得顺序、选择、循　完成了一个简单的基于单表数据库的图书信息编辑系统。当被　环是结构化设计程序的学习Ｃ语言的主要内容。高校教材的　要求加入更为复杂的逻辑时，该生表现出拒绝的姿态，并认为　编写以语法介绍和示例为主。所以学生为学习语法规则而学习，　问题的解决在于“加几个表”、“写几个判断语句”。该生这种盲　学生为了完成语言类课程的学习死记语法规则。教、学、检验　目性的表现是由编程类课程长期检验目标是为小问题的编码实　均以语法规则为导向使得学生的专业素质能力无法得到有效提　现、知识点相互联系性不够等造成的，结果使得学生视野狭窄，　高。记熟语法既不是体现实际编程能力的主要因素，也不是必　盲目自信。　要条件。计算机语言在发展，计算机编程工具也在发展，出现　就数据库应用编程，以ＡＤＯ．ＮＥＴ为技术框架实现的数　了高效的排错工具、精准的代码生成工具；语言本身也为了应　据库应用系统除了需要熟悉ＡＤＯ．ＮＥＴ中的框架，更要有面向　圈　中国电力教育ＣＥＰＥ　——　对象的思想、数据库系统设计的丰富理论和实践基础。所以从　厅科学技术研究计划指导性项目（Ｂ类）一独立学院课外兴趣　语言角度来看，要掌握一门编程语言；从需求分析设计角度看，　小组开展。”的教研课题中进行试点。下面将详细列出实施方　　需要选定一种软件工程方法论来完成整个软件的生命周期、从　案和试点效果对照。信息技术的核心数据库来说，关系数据库的理论与实践和项目　的成败息息相关。所以解决主流应用问题绝不是掌握一门编程　语言就能够完成的。　三、详细培养方案与试点应用　１．试点选题和参与情况综述　“独立学院课外兴趣小组开展”将计算机编程类课程的总　编程类的学习过程是一种螺旋式上升路径，从现有技术出　体目标与某项主流技术和主流应用结合起来，学生选题隋况如　发融汇更多的相关技术，分析归纳完成更高级的应用。这就要　表４所示。　求老师以一种有效的方式完成师生交流，使学生认识到一个软　、、表４培养人员　＼综合选题　使用Ｊ２ＭＥ技术进行　使用Ｊ２ＥＥ／ＡＳＰ．ｎｅｔ技术进　　游戏软件开发技能培养　行企业应用模式应用和开发　（参与学生人数）　技能培养（参与学生人数）　ｌ０　１０　件的完成绝不是一些简单的堆砌。可是没有经历过项目磨练的　学生是很难理解问题的解决为什么不是“加几个表”、“写几个判　断语句”的原因。　学生所在年级、＼２００５级（大四）　学生本人有效的项目体验、教师的丰富实践经验和师生交　流的艺术性是提高学生专业素质的又一个重要因素。　为解决上述问题，本文提出重点突出编程类课程的主线，　２００６级（大三）　２００７级（大二）　２００８级（大一）　１０　１０　８　１０　９　ｌ０　学生选题后，四年内编程类课程学习的细化目标与对应的　２．各级学生的培养方案　以提升学生素质能力为首要目标，以学生解决实际问题为最终　兴趣小组培养方案如表５所示。　目标，但此目标的完成不是一蹴而就的，需要在合理的课程设　置下，每一个编程类课程的共同努力。　根据学生所在年级不同，将表３中的细化目标作为本实施　方案的实施目标（见表５第２列），并确定相应培养方案（见表　５第３列）。　在学生对于Ｃ语言的知识点基本掌握后，重点应培养学生　二　编程类课程设置方案和目标细化方法　１．编程类课程设置方案及侧重点　在当今热门应用Ｊａｖａｓｃｒｉｐｔ／Ｊ２ＭＥ／ＡＳＰ／Ｊ２ＥＥ／ＡＳＰ．ＮＥＴ／　中，从编程语言的衔接上来看，学习Ｊａｖａ之后，Ｊａｖａｓｃｒｉｐｔ／　对照语法规则，查看函数文档，鉴于学生第一次接触计算机语言，　Ｊ２ＭＥ／Ｊ２ＥＥ可以作为后续课程；对于Ｃ＃，可以学习后续课程　重点不放在解决主流应用问题之上，而是学会基本的结构化程　ＡＳＰ．ＮＥＴ。所以提出如下课程设置方案，如表２所示。　表２编程类课程设置表　序设计思想，学会在编码之前先养成构思“算法”的习惯，所以　检验标准侧重在学生查阅文档的能力上。　大二学生：参与学生已具备较好的查阅文档能力，所以学　会类库的使用不再作为重点；而是让学生明白面向对象编程的　优势。学会面向过程和面向对象两种思维的解决问题思路。所　以尽量采取对于同一问题不同思维模式解决问题的培养方案。　编程类课程最终目的也是为了解决主流应用问题编制软件，　大三学生和大四学生：学生至此已具备采集资料、查阅文　档的能力，已初步形成面向对象的思维，所以培养方案侧重在　实战上面。　５．跟踪试点效果　而过程化程序设计思维和面向对象程序设　思维是两种软件实　现方法。学生在学习程序设计方法，Ｃ语言往往作为计算机类　专业设置的第一门计算机语言课。学生往往从该语言的学习中　了解到何为计算机语言。对于第二学年的Ｃ＋＋／ＪＡ、　／Ｃ＃来　说，Ｃ＋＋尚有结构化程序设计的成分。ＪＡＶＡ和Ｃ＃从语法形　式上实现了完全面向对象，随目前各类应用，他们在语言的发　展上各有创新。　可选择一门作为第二年的教学主要课程，　根据　见表５第４列，是将参加兴趣小组学生学生和未参加学生　集中考核、观察后的效果列表。可以清晰地看到，参与兴趣小　组的学生在一步步完成编程类课程的细化目标之后，专业素质　能力与未参加兴趣小组的学生拉开了距离。　四、展望　该课程的设置，决定第三学年、第四学年的课程。Ｊ２ＭＥ／ＡＳＰ／　Ｊ２ＥＥ／ＡＳＰ．ＮＥＴ／等已经不再是计算机语言的范畴，而分别是　不同的技术体系，是当前软件行业中的热门技术。　２．在编程类课程中细分培养目标　编程类课程目前以面向过程和面向对象为两大阵营，但它　们之间是不能割裂的。所以培养的过程仍然是两大设计方法为　基础，本文重点提出了资料的收集、比较式学习设计方法的分　目标与能力培养。计算机编程趋于重视编程开发的效率，各种　资料收集、资料获取方式会不断更新，意味着学生寻找资料的　从编程类课程设置，将目标细分到逐一编程类课程，如表　３所示。本文将表３的课程目标细化方法应用到“湖北省教育　表３编程类教学目标细化表　开设课程大一学生　————～　Ｃ　对照语法规则能力　结构化思维解决问题能力　面向对象和面向　面向对象思维解　解决主流应用问题　过程的区别　决问题能力　高　低　大二学生　大三学生／大四学生　Ｃ＋＋／Ｊａｖａ／Ｃ＃　Ｊ２ＭＥ／ＡＳＰ／Ｊ２ＥＥ／ＡＳＰ．ＮＥＴ／　局　局　较低　高　注：其中目标完成度指目标需要完成的程度，用高、低、较低来表示。　圈　ＣＥＰＥ中国电力教育　蔬　ｒ　电气工程院系“数字信号处理＂课程的教学研究与实践　王创新贺科学　摘要：“数字信号处理”课程是一门多专业的重要专业基础课，针对不同专业特点选择不同教学内容和教学方法，提高学生学习兴趣，　是这・课程教学改革的重点。“数字信号处理”课程实用性强、理论内容丰富但概念抽象难懂，结合长沙理工大学电气与信息工程学院课　程教学实际情况，在教学的各个环节进行研究与探索，精选符合专业特点的教学内容，采用组合式教学方法，不同专业融合不同兴趣的　工程实例；实践教学由传统的验证型，增加设计研究型，取得了较好的效果。　关键词：数字信号处理；理论教学；课程实践；组合式教学　作者简介：王创新（１９６５－－），女，湖南长沙人，长沙理工大学电气与信息工程学院，副教授，工学硕士，主要研究方向：智能信息处理、　数字图像处理；贺科学（１９７２－），男，湖南邵阳人，长沙理工大学电气与信息工程学院，讲师，工学硕士，主要研究方向：智能信息处理、　人工智能研究。（湖南长沙４１０００４）　众所周知，“数字信号处理”是电子信息类大学生必修的主　的运行、操作，只需了解简单的基础知识；而科研人员需要采　干课和重要的（技术）基础课。其地位相当于电气时代的“电工　用数字信号处理技术解决实际问题，应该掌握较多、较深的理　基础”。ｕ　作为专业的技术基础课，要求学生学习和掌握课程的　论和应用知识，如对于一些特殊问题，在经过信号变换后，采　基础理论和知识、基本分析方法和实现方法；通过加强练习、　用频域分析方法更加方便和有效；电气产品开发人员，为了解　上机和实验等实践环节的训练，使学生具备一定的工程实践技　决电磁干扰问题，各种数字滤波技术被广泛使用。　因此电自专　能，这对培养能力、提高综合素质、跟踪本学科发展都具有重　业教学过程中既要注重理论基础知识，但又不拘泥于对高深理　要而深远的影响ｔ课程涉及的概念、原理和方法对相关专业课　论的讲解，还应密切结合电气工程的应用特点，理论联系实际，　程的学习和掌握有着承上启下的作用。　注意对学生分析实际问题能力的培养。这样不但对教师的基本　随着基于计算机的自动控制水平的提高和大规模集成电路　素质有较高的要求，还应注重知识内容和教材的选择，提高学　　的发展，检测到的模拟信号往往要变换为数字信号，采用数字　生学习兴趣。信号处理软件或芯片进行处理，因此以数字信号处理为基础的　本文主要以在长沙理工大学电气信息工程学院中以上两个　设备比比皆是，运行人员在实际工作中，主要从事设备和系统　专业进行的数字信号处理教学研究和实践进行探讨。　表５培养方案与效果对照　学生编程能力综合素质表现　考查重点　（参加兴趣小组学生）　（未参加兴趣小组学生）　发放ＢＧＩ函数资料。要求对　解决问题来源于各方资料、　解决问题途径来源于询问老师、同学；能对照课本　数据类型ｔ顺　对照语法规则能力・结　照语法规则、查看函数文档　会查阅相关文档－能运用未　出现的例题解决类似问题，未学过的函数使用能力　序、选择、循　大一学生　构化思维解决问题能力　完成课题从ＢＧ［函数用于画　学过函数解决新问题。初步　不足。解决新问题的能力欠缺ｔ养成“学语法　的不　环　圆、填充、动画，到完整彩　形成会使用语法而不是记忆　良习惯　色俄罗斯方块程序制作　语法的学习方式　前期课题要求针对同一问题　能从应用中识别对象，并抽　熟练面向对象程序设计中建立类的方式．但对其优　类、对象、封装、　面向对象和面相过程的　使用两种程序设计方法来完　象成类。能初步运用面向对　势并未理解。解决问题思路从本质上仍停留在结构　消息、继承　大二学生　区别。面向对象思维解　成，并比较其优劣，后期课　象的思维来进行程序设计　化思维阶段上。能在类中书写成员函数，封装成员　决问题能力　题针对面向对象中的概念强　变量。但无论从解决问题思路或是实现上仍不能理　化学生识别应用中的对象　解对象和类的区别　大三学生／　解决主流应用问题：如　包括主流框架／技术的熟悉　对于主流开发技术已熟悉，　各种语言、技术均学习了大概。能编制课本或“上课　自我学习能力。　Ｂ／Ｓ网站应用系统；游　和应用ｔ通过适当应用项目　并能开发使用的中小型软　已听懂”范围内的程序。面对课本以外则无从下手。　主流技术的自　大四学生　戏软件等　带领学生参与　件，自我学习能力大大增强　对于课本内容能掌握，部分课程内容掌握熟练的学　我拓展能力ｔ　生形成“井底之蛙”之狭隘学习观　项目开发能力　实施目标　培养方案设计　１９６２．　能力也需紧随技术的发展而更新；语言为技术发展服务，技术　社，发展推动更有效的语言的产生。所以本文提出的编程类课程目　标细化方法也随着技术的推进而发生变化。　参考文献：　．【１】【英］Ｈｅｒｂｅｒｔ　Ｓｐｅｎｃｅｒ．教育论【Ｍ］．胡毅，译．北京：人民教育出版　【２Ⅱ美］布鲁纳．教育过程［ＭＩ．邵瑞珍，译．北京：文化教育出版社，　１９８２．　【３】【苏】巴班斯基．教育过程最优化【Ｍ］．吴文侃，等．译．北京：教育科　学出版社，２００１．　（责任编辑：吕征宇）　圈