程序设计类课程分析与设想

张鸣华

一、过去的努力和问题

在院领导人引领下，我们已经从10级开始教改。取得了大面积学生会编程、爱编程的成绩，有相当的学生小有成就。

成功在于：

1.     我们的理念是以能力培养为目标，培养应用型人才；我们的做法是用问题驱动，理论与实践一体化的方式教学。能根据学生的情况，让学生学得进去。特别是能带着学生进入学习状态。

2.     教学有OJ的支撑，教师能快速知道学生的情况，给学生明确要求，方便判断学生是否认真做、还是抄作业。学生能用游戏般的趣味方式进行实时互动的学习。

3.     教师大量付出。入门阶段组织ACM队学生及学长对新生多次的辅导；教师长时间用QQ等对学生进行答疑和交流；上宿舍改作业等。

4.     教学要求形式多样，有传授式、引导式、讨论式、学生先学讲演式等。

5.     考试灵活、考纪严明、分阶段测试、按内容用不同形式考。

存在问题的方面：

1．学习环境中的干扰因素较多、有时还涉及到课堂。

2．部分学生的基础欠佳，特别是个别学生的数学基础不够。第一个月学生间就产生巨大的差距，好的学生很快就开始自学后面的内容，而一部分学生要完成一个分段函数的实现都难以做到。

3．目前各门课的课时都不够，特别C语言的教学结果完全不能支撑后继课程的要求。这个课时不够主要是因为学生课后不会学习，或可支配的时间不多，我们的教学基本上要在课堂上完成。南京大学软件学院学生一门计算机问题求解的课一周课外要用6~7小时左右，上海交大的学生一门程序设计或算法类的课一周要用8小时左右。

4．新生入门学习时，有些学生没有电脑支撑课后的练习，相当学生对键盘不熟悉，操作吃力。

5．C语言的入门较好，但后继教学深度还有待于提高。后继的数据结构及面向对象的教学中还是以语法为主线。能力培养还得加强。

5．学风影响了教学，学生主要自学场所是宿舍，多次查看，大多数学生是在游戏、音乐、视频之中。考风也难以控制。

6．课程之间的体系结构不大完美。有点儿为开的课程而上课。

二、IT的本质、教学的本质

1.     无论是应用型还是理论研究型的学校，都要以实践为基础。无论用什么口号，我们学生到IT业工作都要能调出代码来。

2.     教是为了学，学是为了用，怎么用就怎么教。上课关注的是学生学到了什么，而不只是教了什么。

3.     能力培养是教学的主要目标。能力在于基础和理论。IT人才的培养要以算法为核心，以数学为基础。

4.     教育的本质应该是让每一位被教育者都能尽最大可能的发展。我们没有权力去放弃哪些学生，但也没有能力强行让全部的学生都能学到同样多的东西。要做的是因人施教，多层次的要求，培养学生的是终身学习的能力。

三、教学模式分析及做法设想

目前，程序设计部分主要以在线测试平台为教学支撑平台，进行理论与实践一体化教学。在教学中以问题为驱动，引导学生自主学习。多门课程综合，共同构建学生的知识体系。各门课的要点如下：

1．C语言程序设计

把C语言程序设计放在第一学期作为入门课程，注重打基础和学风建设。

（1）一开始就进入简单问题的实践编程，前几周对学生及时辅导。教学着重培养学生的兴趣和学习习惯；

（2）大约4~5周，基本语句学完之后，要有一个非常正规的考试，即与期末同等级别的考试。第一次考试后就可以暴露一些问题，我们及时弥补，极大可能地让学生完成后继部分的学习。

（3）及时控制和引导后进的学生，同时激励有能力的学生先学。

（4）测试分成3-4个部分。第一次占30%；第二次与平时合占30-35%；其余为期末部分。

（5）考试题目以问题的方式出现，对AC（机子通过）的答题给分。分层要求，基本分占65~70分。是教学要求的内容都考，可以多出题、多分值让学生选做。当C的教学达到完美时，再采用100分制。

2．面向对象

面向对象的教学中，还应以案例为驱动。只在语法方面打转后，学生兴趣会下降，实践能力会淡化，解决问题的积极性也出不来（事实已经表明，教学中只用语法片断培养的学生是不愿意，也没有能力进行后继的学习）。面向对象的思想是要一段时间才可以形成，面向对象的规则较多，但我们学生思维的复杂性不足，因此，在教学中要循序渐进，简单明了，在应用中再灵活变化。

目前要以面向对象的语言作为数据结构的语言，因此教学中要以后续的数据结构的使用为主要目的，也就是可以淡化窗口等方面的教学，但类、泛型等的教学要做到学生能熟练应用，这些内容的考试用OJ进行。当有能力有条件时，引导学生实现一些小项目。

3．数据结构与算法

由于每周4课时，根本完不成数据结构与算法所有内容的教学，再加上学生之间已经产生了很大的分化，因此数据结构的教学中不要急于求成，要注意随时对学生补缺补漏，着重建立算法的思想，着手算法的实现。要使我们的学生有做大项目的能力和考研的能力，就得有象ACM类的课外活动来完成数据结构中的剩余部分。

目前情况下的数据结构教学要求，还应以代码实现为主，主选学生能掌握的内容。等到有条件、有能力完成数据结构所有内容教学时，再把算法设计定为重要部分。

数据结构采用分阶段考试，大致三段，线性表、栈、队列、排序为第一阶段，成绩占30-35%，不合格的学生给予多次补考。临近期末时的考试和平时成绩占一部分。期末以树、图、查找内容为主，成绩占35-40%。当学生有能力时，算法设计应占20%左右。目前情况，以教学的变式内容为考题。

4．离散数学

离散数学不能代表数学的全部，而且每周3课时，完全学不了离散数学的全部内容。离散数学是独立的一门学科，有自己的体系、特征，不可能是用一点，学一点。目前只能抓住一些重点，并在课堂中落实，在程序设计中紧密联系。

程序设计中用到的数学思想和知识较多，应该在平时就加以渗透。

离散为数学的考试应以过程化的考试为主。也就是尽量不出选择之类的问题。

5．编程开放周

编程开放周设立以来，对我们院学生起了很大的作用。其做法是以应用的方式对多门课程进行综合，这样让中下的学生有一个回头弥补的机会，好生有个更高的目标。由于学生中巨大的差异，编程开放周应安排两种级别的活动，一是针对所有学生的基本编程；二是针对好生的竞赛。

6．再说考试

没有规范的考试就没有成功的教学。但我们的考试还是属于合格式的考试，只要学生掌握教学的要求，就要给予合格，因此我们可以通过预考，引导学生掌握应该掌握的部分。学习重在平时，因此考试可以分阶段、分层次。让想学的学生能学得下去。但是我们尝试的补考方式并不理想，补考只能是对想学的学生有用，对不想学的学生是增加了不学的理由。

一些设想

1．ACM培训方面

从2009年我院开展ACM活动以来，已经培养了许多批的优秀学生，这些学生的作用以及ACM竞赛产生的精神支柱，大家都能感觉到；他们已经改写了我们程序设计教学的过去。然而，我们对这种培训已经越来越不可能了，一是课堂教学的不足，学生课后要学习的内容较多，深度较大，用义务和少量的时间培训的层次不够；二是其他学校越来越重视，开设ACM课程、办假期培训班、举办多种竞赛等，我们学生与他人的差距在增大，短期的培训已经难以与他人相比。

无论是为了树立良好学风，还是要有学生参赛或做项目都必须要有好的学生支撑。以算法为核心，以数学为基础对于我们院目前是不能全面做到。要培养这样的学生应该要用正常的课程，比如设成选修课，让部分学生选修。

2．课程之间要建立互相联系的关系，如同南京大学的陈道蓄那样，把几门课上成一门课。目前多种因素，我们只能局部尝试。

3．新生入门问题

为了解决新生无计算机基础，建议将计算机实践课分解、前移。也就是新生上课的前2天连续训练。这样学生至少不会出现找不到VC、在键盘上找不到字母、或者是一直用单个手指头按键的情况。

4．对学生能力培养的设想

我们这几年对编程设计的要求逐年提高，但还不够，可以利用编程开放周提升，在课后应对学生提出较高要求，试题上要增加思考的成份。

 四、团队建设

我们的团队力量在逐年增强，目前的排课原则是以自愿申报为基础。一个循环要求完成：C语言程序设计、数据结构、面向对象、离散数学（暂定，不合理因素较多）。基本上两年一个循环。团队建设的要点是：

首先是教师的师德与专业的素质的建设。教育的成绩一定是由素质高的人进行高投入才能产生的。

其次是要有合理的评价。课堂教学的评价应以学生学到了什么、是否在学，而不是老师教了什么；工作量的评估上，每周9课时的工作量较多，只能是由熟练的教师完成常规常规部分任务；教师的投入与教学成绩的评价上，目前主要依靠个人的良心。

再次每位教师要有一定的经验积累，比如要想将离散数学与程序设计柔和，就先要有过这些内容的教学经历。教师自身要做到以算法为核心，以数学为基础。