1/7研究性教學(xué)在高校計(jì)算機(jī)程序課程中的探索研究性教學(xué)在高校計(jì)算機(jī)程序課程中的探索研究性教學(xué)是在教學(xué)過程中創(chuàng)設(shè)類似科學(xué)研究的情景，讓學(xué)生在探索、思考和實(shí)踐的過程中吸收知識、應(yīng)用知識、分析問題、解決問題，提高學(xué)生的素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造能力和創(chuàng)新精神的教學(xué)模式1。計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)，作為現(xiàn)今理工科大學(xué)生的必修課，天然具有重創(chuàng)新、重實(shí)踐的課程特點(diǎn)。編寫程序的目的是為了滿足各種各樣的需求，注重效率和用戶體驗(yàn)。“成為編程高手至少要寫十萬行代碼”，已是業(yè)內(nèi)的一種普遍說法。所以，我們將研究性教學(xué)改革應(yīng)用于計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程，其目的正是希望培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新思維，培養(yǎng)學(xué)生分析解決問題的能力，讓學(xué)生在扎實(shí)掌握基礎(chǔ)知識的同時(shí)，培養(yǎng)其實(shí)際操作能力23。1教學(xué)改革的方案和手段三個(gè)階段的區(qū)分在多種計(jì)算機(jī)語言中C語言因其應(yīng)用領(lǐng)域的廣泛，其程序設(shè)計(jì)系列課程已成為高等院校開設(shè)最廣泛的程序設(shè)計(jì)課程，特別是非計(jì)算機(jī)專業(yè)的理工科學(xué)生，絕大多數(shù)都是學(xué)習(xí)C系列語言4。2/7由我們從事C語言系列課程的教學(xué)實(shí)踐，根據(jù)程序設(shè)計(jì)的特點(diǎn)和方法不同，可分為三個(gè)階段或?qū)哟?）基礎(chǔ)C語言語法和算法；2）C面向?qū)ο缶幊蹋?）可視化、框架編程階段。這三個(gè)階段的劃分，不僅是難度的逐步提高，更重要的是編程思維的不同。所以在實(shí)施研究性教學(xué)的時(shí)候，需區(qū)別對待。C基本語法學(xué)習(xí)階段，是面向過程的編程思維，而C是面向?qū)ο蟮摹５谌A段的VC編程，雖然也是屬于面向?qū)ο螅珜W(xué)生來說，基于框架的可視化編程，從形式上又是一個(gè)大的突破。除了C語言課程體系，其它的許多計(jì)算機(jī)編程語言，也同樣面臨這三個(gè)方面的理解和學(xué)習(xí)。1研究性教學(xué)的內(nèi)容安排和組織形式在第一個(gè)階段，由于面向的是零基礎(chǔ)的學(xué)生，所以基礎(chǔ)的語法仍然以課堂老師講解為主。研究性教學(xué)體現(xiàn)在當(dāng)學(xué)生有一定編程基礎(chǔ)以后，由老師選取合適的課題，讓學(xué)生課后充分思考，再在課堂上討論和比較。例如排序、查找、遞歸，都是比較適合運(yùn)用上述教學(xué)方法的知識單元。特別要說的是，在教學(xué)過程中，凡涉及算法的內(nèi)容，都鼓勵(lì)學(xué)生采用偽代碼描述，這樣更能讓學(xué)生明確算法和編程語言之間的區(qū)別和聯(lián)系。到學(xué)習(xí)面向?qū)ο缶幊痰牡诙€(gè)階段，大多數(shù)學(xué)生都會遇到理解上的障礙。筆者采取循序漸進(jìn)、逐步深入的教3/7學(xué)策略。首先通過事例和程序的講解，讓學(xué)生了解類與對象的概念以及它們在程序中的使用方法。后期采用研究性教學(xué)，老師和學(xué)生一起，努力探究種種語法現(xiàn)象的原理，布置學(xué)生查閱資料，并動(dòng)手上機(jī)調(diào)試驗(yàn)證，最后以總結(jié)匯報(bào)的形式提交結(jié)論。在這一階段的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生對計(jì)算機(jī)程序的運(yùn)做機(jī)制會有更加深入的認(rèn)識。例如內(nèi)存的分配機(jī)制、編譯器所承擔(dān)的角色等等，這些知識也是編寫高效安全的程序代碼所必須要求掌握的。筆者也嘗試在學(xué)習(xí)C語言之初就“一步到位”的講解這些原理性的內(nèi)容，但通過比較發(fā)現(xiàn)，效果不如現(xiàn)行的教學(xué)方式。研究性教學(xué)的第三階段的本文由論文聯(lián)盟HTTP/收集整理任務(wù)是利用可視化編程環(huán)境編寫具有良好用戶界面的計(jì)算機(jī)軟件。這部分內(nèi)容的特點(diǎn)是理論上，涉及的知識比較深?yuàn)W，例如界面編程、消息和事件等；但另一方面，采用可視化的編程方法，特別是使用編程框架，能夠大大降低軟件編寫的難度?；诖?，本階段的教學(xué)主要采取例程學(xué)習(xí)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)的模式。先由教師選取典型的例程，讓學(xué)生上機(jī)模仿，教師對各種編程部件做功能介紹，并對原理做一些簡單講解。等學(xué)生掌握基本的編程要素，便可由教師布置任務(wù)，交學(xué)生完成，并鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)所學(xué)，自己提出任務(wù)設(shè)想。教學(xué)4/7形式上主要采取分組分工，團(tuán)隊(duì)合作的模式，以完成任務(wù)的情況為最終的考核依據(jù)。從某種意義上說，這樣的教學(xué)方式恰恰符合現(xiàn)代軟件工程的基本思想。教學(xué)改革的經(jīng)驗(yàn)和原則教學(xué)資源的合理安排時(shí)間上，做到課內(nèi)與課外的統(tǒng)一。特別是課外時(shí)間，做為課堂的延伸，通過調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性而被充分利用，是研究性教學(xué)成敗的關(guān)鍵。探究和實(shí)踐的大部分工作是由學(xué)生利用課外時(shí)間自主完成的。這需要老師對學(xué)生積極引導(dǎo)，并針對學(xué)生特點(diǎn)制定合理的教學(xué)策略。另外，對于程序設(shè)計(jì)課程，需要閱讀大量的參考資料，不能局限于一兩本教材。特別要求學(xué)生能夠充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，日積月累。2研究性教學(xué)環(huán)節(jié)的精心設(shè)計(jì)教學(xué)方案的制定計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)，具有易會難精的特點(diǎn)，例如，條件判斷、循環(huán)等基本的概念和語法，很快就能講清楚，學(xué)生自學(xué)也不成問題，但難在運(yùn)用。我們在教學(xué)實(shí)踐中的一般做法是針對每個(gè)知識模塊，選取難度適中且開放性強(qiáng)的題目讓學(xué)生思考解決，稍大型的軟件編寫，則提出要求，讓學(xué)生從設(shè)計(jì)方案入手體驗(yàn)完整的軟件開發(fā)流程。在各個(gè)階段，根據(jù)內(nèi)容的特點(diǎn)和學(xué)生情況來制定教5/7學(xué)方案，是貫徹實(shí)施研究性教學(xué)的重點(diǎn)。特別是學(xué)生的情況每屆都不盡相同，這就需要教師及時(shí)去發(fā)現(xiàn)，并相應(yīng)調(diào)整教學(xué)方案。教學(xué)手段形式多樣根據(jù)不同的教學(xué)階段和課題難度，尋找并采取最優(yōu)的教學(xué)手段或立足課堂，或獨(dú)立探究，或分組合作，由教師根據(jù)具體情況來安排。如上文所述，我們根據(jù)三個(gè)階段的教學(xué)特點(diǎn)，在教學(xué)手段上各有側(cè)重。這里需要指出，在程序設(shè)計(jì)課程中開展研究性教學(xué)，并非削弱教師課堂講授的作用。研究性教學(xué)不等于讓學(xué)生自學(xué)，將學(xué)生思考討論和教師講解點(diǎn)評有機(jī)的結(jié)合起來，才能達(dá)到最好的效果。特別是教師對學(xué)生任務(wù)完成情況的總結(jié)和評價(jià)，往往起著畫龍點(diǎn)睛的作用。合理的評分考核體系為配合研究性教學(xué)的特點(diǎn)，評分體系也必然要做相應(yīng)的調(diào)整。具體做法是降低筆試的比重，提高平時(shí)考察的分值，同時(shí)加入實(shí)踐環(huán)節(jié)。在不同階段，三者的權(quán)重也有所區(qū)別，一般說來，越往后，實(shí)踐環(huán)節(jié)的比重越高而筆試的比重越少。教師在操作過程中必須保證公平，掌握每個(gè)學(xué)生的基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)情況，這要求做更多細(xì)致費(fèi)時(shí)的工作。所以在開展研究性教學(xué)的過程中，如果條件允許，配置一6/7兩名助教是很有必要的。2協(xié)調(diào)師生在教學(xué)活動(dòng)中的定位和作用當(dāng)代大學(xué)生見識廣，理解能力強(qiáng)，充分建立以學(xué)生為主體的教學(xué)模式，有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和調(diào)動(dòng)他們的主觀能動(dòng)性。只有學(xué)生參與并投入到教學(xué)過程中來，研究性教學(xué)的實(shí)施才能順暢無礙。這也是研究性教學(xué)區(qū)別于傳統(tǒng)教學(xué)方式中，學(xué)生只能被動(dòng)接受知識的態(tài)勢。程序的編寫更是如此，老師講解十個(gè)例程也比不上學(xué)生親自動(dòng)手編寫一個(gè)完整的程序。讓學(xué)生在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問題，提出創(chuàng)新意見，在探究中提高分析問題和解決問題的能力。強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，并不意味著削弱教師的作用。教師在教學(xué)活動(dòng)中扮演著設(shè)計(jì)者、組織者、引導(dǎo)者和總結(jié)者的角色。從課程的整體設(shè)計(jì)到每一節(jié)課的安排；從課內(nèi)的引導(dǎo)到課外的延伸；從研究性課題的取舍到難易的把握；從了解每個(gè)學(xué)生的基礎(chǔ)到最后給出客觀的評分，這些都需要教師付出更多的努力和時(shí)間。事實(shí)上，研究性教學(xué)是對教師提出了更高的要求?？偨Y(jié)研究性教學(xué)的實(shí)施，抽象的說，需要解決“研究什么”和“怎么研究”這兩個(gè)問題，都需要教師從教學(xué)方案到組織形式，從激勵(lì)機(jī)制到考核方法，等多方面進(jìn)行精心設(shè)計(jì)和把握。該文基于計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)系列課程的教學(xué)實(shí)7/7踐，對此做了深入探討和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。從教學(xué)效果來說，學(xué)生在掌握基本編程能力的基礎(chǔ)上，不再局限于教材和課堂，