基于立体教学模式的程序设计基础课程建设探索与实践

陈青 邵玉祥

摘要：传统课堂讲授及演示的教学方法已无法满足当代大学生的学习需要。根据程序设计基础课程建设要求，提出立体教学理念，并对该模式的具体实施及教学效果进行了阐述。

关键词关键词：立体教学模式；程序设计基础；课程建设；网络教学平台；多媒体教学

DOIDOI：10.11907/rjdk.143795

中图分类号：G433

文献标识码：A文章编号文章编号：16727800（2015）002018602

基金项目基金项目：2013年武汉工程大学教学研究项目（X2013040）；2013年武汉工程大学教育科研课题（201310）

作者简介作者简介：陈青（1971-），女，广西鹿寨人，硕士，武汉工程大学计算机学院副教授，研究方向为大数据与数据挖掘、智能计算；邵玉祥（1971-），男，内蒙古赤峰人，博士，中国地质大学（武汉）计算机学院副教授，研究方向为高性能计算、大数据处理。

0引言

立体教学模式是指打破传统的单一课堂教学，在教学中利用多种教学资源，如网络资源、多媒体数据资源、实践教学等，从多个角度覆盖教学过程和内容，构建适应新时代要求的教学模式＼[1＼]。

程序设计基础课程主要讲授C语言程序设计。通过学习C语言程序设计方法，培养学生的程序调试技能及简单算法分析能力，并为后续相关课程的学习打下基础＼[2＼]。但在教学过程中，相当数量的学生反映该课程语法知识太多，不容易理解和记忆，即使记住了语法知识也不知道如何灵活应用。为了提高程序设计基础课程的教学质量，增强学生的实际编程能力，提出基于立体教学模式进行课程建设。

1立体教学模式设计

程序设计基础课程是全校大一学生的一门重要基础课，目的在于培养学生的逻辑思维能力与分析解决问题的能力。教学内容包括数据类型、表达式、顺序结构、选择结构、循环结构、函数、数组、指针、结构体、链表、共用体、文件等，内容繁多，理论和实践之间关系复杂，而且网络的普及也冲击着传统教学模式。因此，必须在程序设计基础课程中实施立体教学模式。立体教学模式包括以下方法和手段：

（1） 网络教学平台。网络教学平台是将教学过程在网络新媒体上进行拓展，其重要性与课堂教学相当。网络教学平台能最大限度地拓宽教学时间和空间，是立体教学模式中的关键环节。学生可以在任何有网络的地方（如图书馆、机房、宿舍等），在任何时间到网络教学平台上获取教学资源，完成实验或作业，并通过新闻讨论区和答疑区与老师、同学交流。

（2） 多媒体教学课件。多媒体技术的广泛应用，使程序设计基础课程的课堂教学方式也发生了重大改变。多媒体教学课件的播放，使课堂变得更加生动、活泼，而且为教师节省了不少板书时间。这是传统的粉笔加黑板模式所无法实现的。

（3）实验教学。程序设计基础是一门实践性很强的课程，实验教学是课程教学中的重要环节。学生只有通过实验，才能真正理解理论知识，锻炼分析、解决问题的能力。实验内容与实际紧密联系，也能有效调动学生学习兴趣。

2立体教学模式实施

2.1网络教学平台建设

网络教学平台主要实现了教学资源的快速传递，学生可以随时随地点播视频课件，查阅电子教案等教学内容，完成实验和作业等，为教师提供教学助手和工具，给学生提供了探究平台。网络教学平台功能结构如图1所示。

图1计算机程序设计基础网络教学支撑平台功能结构

实验区可对学生每次实验提供指导，包括实验目的与要求、实验内容以及实验心得，内容详尽，指导性强。每道实验题目要求调试、运行并且结果正确；作业区存放的是课程题库，题目随机生成，不同学生题目数量相同，难度相当，但题目不同，可最大限度地防范学生互相抄袭。作业提交后能立即看到作业成绩，做错的题目可显示正确答案；期中考试区在学生考试结束后自动批改，并显示正确答案。

在成绩汇总分析区，学生可以查看自己每次的作业成绩、实验成绩、期中考试成绩及综合设计成绩，对自己的学习情况做到心中有数。教师可以查看全班同学的所有成绩和成绩汇总分析，包括每次作业的全班平均成绩。由平均成绩生成的折线图和柱状图，可清晰地反映出学生对不同学习内容的掌握情况。教师从而做到有的放矢，加强薄弱环节的学习和训练。在成绩汇总分析区，还能看到该课程所有班级每次作业、实验报告、期中考试的平均成绩，使任课老师了解自己所教的学生在全校学生中的水平。

2.2多媒体教学课件资源建设

多媒体教学课件将文本、图片、音频、视频等多种媒体信息，以精炼和完整的形式结合，为学生的学习过程提供清晰、持续的指导。多媒体教学课件的范围比较广泛，包括PPT、Flash、音频、视频课件等。在学校的教学资源库建设中，主要选择的是PPT与视频课件建设。这两种课件各有长处，且最适合于程序设计基础课程教学。

对于PPT课件，要求所有课件使用统一的主题和样式，目录简洁、文字大小适中、排版合理，并且图片布局合理、图文混排重点突出、动画自然。对于理解起来有一定难度的内容，如查找、排序、链表、递归等，利用学生感兴趣的Flash进行动态演示，可很好地激发学生学习兴趣，同时帮助学生理解和记忆算法。

多媒体视频课件是将教师的教学和操作过程录制成视频文件，通过适当的剪辑制作，供教师在课堂上重复演示，学生也可以在网络教学平台上随时进行学习。在建设多媒体视频课件过程中，注重理论和实际操作相结合，每个视频课件围绕一个明确的主题，突出课程教学重点和难点。与课程内容无关的信息，如主讲人信息，则不在视频中出现。

无论是PPT课件，还是多媒体视频课件，都需要对教学内容精挑细选。将知识体系划分成若干单元，再对每个单元进一步分解，分为核心知识和外围知识。核心知识要求学生理解并熟练掌握，因此会进行详细透彻的讲解，外围知识则只用简单介绍或让学生根据已学过的核心知识自学解决。例如，数据类型和表达式将3种基本类型视为核心知识，数据的运算和复杂数据类型视为外围知识。将3种基本类型的表示和用法讲解透彻，数据的运算让学生自学完成，而复杂数据类型则留到结构体等概念讲解后再介绍。而对于“算法”这一章的内容，则在学习程序编写过程中逐步渗透。

2.3实践教学建设

实践教学是课堂教学的延伸。实践教学建设主要是对实验内容进行修订，尽量选取与实际紧密联系，且学生感兴趣的问题。这样既能巩固理论知识，锻炼程序设计思维，又提高了学生学习兴趣，让学生有成就感＼[3＼]。

程序设计基础的实验设置为验证性、设计性和综合性3类：

（1）验证性实验立足于语言规则的练习，学生按教师规定的步骤或方法做实验，通过实验操作学习相关理论及其应用，属于被动实验。此类实验主要用于掌握语言的数据类型、表达式和语法结构等基本知识。

（2）设计性实验是在被动实验基础上，引导学生对自己感兴趣或想解决的问题进行思考和实验。此类实验属于主动实验，内容包括对于程序结构类和简单算法分析的学习。

（3）综合性实验是在前两类实验基础上的升华，涉及的知识面广泛，一般在阶段性学习结束后进行。此类实验是在教师引导下，在总结所学知识点的基础上，独立进行程序开发，如学籍管理系统、动画设计等。此类实验不仅培养了学生分析、解决问题的能力，而且通过分组，培养了学生组织、合作的能力，有利于提升学生综合素质。

3立体教学模式教学效果

立体教学模式在一定程度上改变了教师“计算机+投影+黑板”的教学方式，使教师有更多途径帮助学生掌握课程内容，而且让学生在学习该课程时不是感觉枯燥乏味，而是乐在其中。网络教学平台的作业模块让教师摆脱了以往纸质作业批改的繁琐；实验报告模块可以让学生按照实验报告要求进行实验，提交后系统自动评阅，执行结果正确才能得分；网络教学平台的讨论区/答疑模块使师生与学生之间在课堂以外有了更多的交流空间，能及时回答同学们提出的问题，并对常见、有共性的问题进行归类，形成常见问题列表，促进学生自主学习，提高学习效率；教学录像、教学资源和相应软件让同学们能够在课堂外更深入、自主、自由地学习课程内容。因此，立体教学模式在实际教学中受到学生的广泛欢迎。

4结语

学校在全校理工科（包括计算机专业和非计算机专业）学生中开设了程序设计基础课程，并采用了立体教学模式。经过几年的计划、筹备、实施和不断完善，已经取得了一定成效。今后要将立体教学模式进一步完善，如将IMS—QTI标准引入网络教学平台等，使该课程取得更好的教学效果。

参考文献参考文献：

＼[1＼]李宇耀， 张新猛， 陈仕鸿， 等. 基于“多元教学"框架立体教学模式的大学计算机基础课程教学改革＼[J＼]. 计算机教育， 2011（18）： 4145.

＼[2＼]卢玲， 陈媛， 王晓云. 程序设计基础实践教学模式的分类评价与应用＼[J＼]. 计算机教育， 2011（24）： 8791.

＼[3＼]林勇. 《程序设计基础》课程实践教学改革探索＼[J＼]. 软件导刊， 2013（3）： 187188.

责任编辑（责任编辑：黄健）