独立学院计算机语言课程多层次实验教学探索

                陈端君，姚梅玲，刘 敏  

(山东科技大学 泰山科技学院 大数据学院，山东泰安 271000)

摘  要：针对目前独立学院学生学习的特点，以及在校大学生的不同计算机语言知识背景和学生学习能力存在的差异性，提出计算机语言实验课程实行多层次的实验教学。依据学生的不同计算机语言知识背景和学习能力的差异，首先对学生进行分组，然后根据不同的分组设计不同的实验，分别为基础性实验、巩固性实验、提高性实验、综合性实验和设计性实验，另外增加计算机语言课程的外延实验学习，做到因材施教，从而提高计算机语言实验课程的教学质量。

关键词：计算机语言；实验教学；多层次

基金项目：2020年【山东省青少年教育科学研究院】度山东省教育教学改革研究项目“独立学院计算机语言课程多层次实验教学的探索”，编号20SJG016，2020年度；全国高等院校计算机基础教育研究会计算机基础教育教学研究项目“独立学院物联网专业微机原理与接口技术课程教学建设探究”，编号2019-AFCEC-094。

作者简介：陈端君（1984- ），女，山东临沂人，工学硕士，山东科技大学泰山科技学院大数据学院，讲师（通信作者），研究方向为计算机应用；姚梅玲（1991- ），女，山东泰安人，工学硕士，山东科技大学泰山科技学院大数据学院，助教，研究方向为算法分析；刘敏（1992- ），女，山东菏泽人，管理学硕士，山东科技大学泰山科技学院大数据学院，助教，研究方向为大数据分析和处理。

中图分类号：G642       文献标识码：A

Exploration on multi level experimental teaching of computer language course in Independent College

Chen Duan-jun, Yao Mei-ling, Liu Min

(School of big data, Taishan College of science and technology, Taian, Shandong 271000, China)

Abstract: according to the learning characteristics of students in independent colleges, as well as the differences of students' different computer language knowledge background and learning ability, this paper puts forward that multi-level experimental teaching should be implemented in computer language experimental course. According to the differences of students' computer language knowledge background and learning ability, the students are divided into different groups, and then different experiments are designed according to different groups, which are basic experiment, consolidation experiment, improvement experiment, comprehensive experiment and design experiment. In addition, the extension experiment learning of computer language course is added, so as to teach students in accordance with their aptitude, so as to improve the efficiency of computing Teaching quality of computer language experiment course.

Key words: computer language; experimental teaching; multi level

计算机语言是面向计算机专业学生并且实践性很强的课程，该课程重在培养学生的程序设计方法、逻辑思维能力和基本的计算思维能力，在应用型人才培养过程中起到重要的作用。计算机语言的课程教学分成理论教学和实验教学两个部分，其中计算机语言课程实验教学在整个教学中起到的作用不言而喻。通过计算机语言实验课程的学习，能够增强学生的实践动手能力，为使用计算机解决实际问题提供方法，具有一定的实际应用价值。

1 现状及存在的问题

（1）独立学院学生学习特点

独立学院的学生思维较活跃，具有一定的知识储备和探索精神。但独立学院学生在课程学习上却存在基础薄弱、自学能力差、学习自觉性差、动手能力较弱、学习效率不高、学习效果不好、具有一定的依赖性等特点^[1]。

（2）学生计算机语言知识背景及学习能力差异

随着计算机的普及和信息技术的发展，中小学现在已经开设了计算机方面的基础课程，大学新生入学时已具有计算机方面的相关基础知识^[2]，但对计算机语言知识的学习却存在一定的差异性。其中有一部分学生在初高中时代已经接触过如Python、C++、C等计算机语言方面的知识，有一定的计算机语言知识基础，还有部分学生参加过青少年编程竞赛，而有的学生则完全没有接触过任何计算机语言方面的知识。

在校的大学生在学习能力上也存在着差异性。有的学生具有良好的学习能力，能够迅速将解决问题的思路、方法和手段转化为计算机理解的形式，部分学生还具有较好的自学能力；而有的学生学习能力相对来说比较一般，对知识的接受较慢，独立解决问题的能力欠佳。

（3）实验内容和实验形式单一

传统的计算机语言实验教学在实验内容设计上没有考虑到学生的计算机语言知识背景差异和学生的学习能力差异，所有学生根据实验任务书的要求按部就班做一样的实验内容^[1]，教师不能在实验教学中做到因材施教，从而使学生对学习计算机语言失去兴趣。

在计算机语言课程的实验教学过程中，很多院校存在实验教师与理论授课教师分离的情况，并且在计算机语言课程实验的实施上多为课内实验，缺少课外拓展实验学习。

（4）实验考核方式陈旧

课程考核是一门课程学习完成之后必不可少的一个环节，一方面可以了解学生对该课程的掌握成度，另外一方面也是对教学效果的一个检验^[1]。传统的以纸质试卷考核学生编程能力的考核方式造成学生平时不注意实验方法和实验过程，而是在考试前进行突击，采用死记硬背计算机程序的方法应付考试，从而造成学生为了考试而学习，学习效率不高、学习效果不好。

2 解决计算机语言实验存在问题的对策

针对于计算机语言课程实验教学中存在的问题，采用多层次实验教学，并改革计算机语言实验课程的考核方式。

2.1  学生分组

在计算机语言实验课开始之前，通过调查、测试等多种方式对学生的计算机语言知识背景和学生的学习能力做好初步掌握，从而根据学生不同的计算机语言知识背景和学习能力差异进行分组实验，可分成四个组，分别为无计算机语言知识背景且学习能力一般、无计算机语言知识背景但学习能力良好、有计算机语言知识背景但学习能力一般、有计算机语言知识背景且学习能力良好。

计算机语言实验教学由计算机语言课程的理论任课教师担当，理论任课教师在计算机语言理论教学过程中已对本授课班级学生的计算机语言理论知识学习情况有了基本的掌握^[1]，可以随着学生计算机语言理论知识的逐步学习情况和计算机语言实验进行的情况适当调整个别学生的分组实验。

2.2  多层次计算机语言实验教学内容的设计

根据不同的分组设计不同的实验，分别为基础性实验、巩固性实验、提高性实验、综合性实验和设计性实验。

（1）基础性实验

基础性实验面向的是无计算机语言知识背景且学习能力一般的学生，该类学生初步接触计算机语言会不知所措，无从入手，感到迷茫。因此在进行基础实验设计中首先注重培养该部分学生读程序的能力，然后逐步引导学生进行编写实现简单功能的完整程序。

基础性实验的内容在设计上侧重于理论基础知识的训练，在题型设计上偏向于读程序写结果、程序填空、以及最简单的完整程序编写。其中读程序写结果题目是给出一个完整的程序，让学生对程序去进行分析，通过分析程序能够给出程序实现的功能；程序填空题是在一个程序中设置一些空让学生去补充完整程序，该类题目需要学生在读懂程序的基础上去完成；简单功能程序编写题目是给出学生一个简单要求，让学生学会使用程序的基本框架结构去进行编写程序。

基础性实验内容的完成有助于学生对课堂所学理论知识内容进行及时验证，强化对理论知识的理解和运用^[3]。进行基础性实验设计时考虑到部分学生存在的自觉性差、存在一定的依赖性等特点，在实验设计过程中适当的将学生的个人信息等内容渗透到实验设计中，因而可以在一定程度上培养学生独立完成实验的能力。

（2）巩固性实验

巩固性实验是针对于有计算机语言知识背景但学习能力一般的学生，该部分学生接触过计算机语言，并且对计算机语言有一定的基础和掌握，因此对于该类学生在实验设计上更注重培养学生的细心、良好编程习惯和程序错误调试修改的能力。

巩固性实验内容在设计上侧重于理论基础知识的巩固，注重细节，在实验题型设计上偏向于程序改错和完整计算机程序的编写运行。程序改错题是给出一个有错误的程序让学生去调试查找错误，程序错误在设置上侧重于细节的处理，通过错误的查找和修改培养学生的耐心和细心；完整计算机程序的编写题目在设计上让学生编写实现某个小功能的程序，通过功能性程序的编写从而进一步提高学生的编程能力。

通过巩固性实验内容的完成进一步巩固学生对计算机语言基础知识的掌握，逐步养成良好的编程习惯。

（3）提高性实验

提高性实验面向的是无计算机语言知识背景但学习能力良好的学生，该类学生虽然没有计算机语言知识背景，但学习能力较好，能够很快的接受理论知识，并将理论知识迅速消化掉，对于该部分学生主要采用提高性实验，而基础实验和巩固实验可作为该类学生课前的练习。

提高性实验内容在设计上主要涉及课程中重要知识点的相关内容，实验题型偏向于功能性完整计算机程序的编写，让学生熟练应用所学的理论知识编写程序实现某个功能的完整程序，熟悉程序运行的过程。

提高性实验内容的完成有助于逐步提高学生的计算机程序的编程水平、程序调试技巧和解决实际问题的能力。为了进一步提高该类学生的学习能力，对该部分学生适当增加自学内容，安排对自学内容的提问及讨论，调动学生学习的积极性和能动性，从而增强学生的自学能力^[1]。

（4）综合性实验

综合性实验适用于有计算机语言知识背景并且学习能力良好的学生，该类学生有良好的计算机语言知识基础，对于该类计算机语言知识掌握较好的学生，更需要学生将所学计算机语言知识系统化从而去解决实际问题。

综合性实验一般是由教师联系实际提出要求，然后学生根据问题做好需求分析，综合应用所学知识设计算法，编写实验程序，运行实验程序，通过对程序运行结果的分析来进一步系统化知识。

通过综合性实验内容的完成，从而提高学生使用计算机语言知识进行综合处理问题的能力，培养学生独立进行相关内容学习的能力，让学生掌握程序开发的整个过程。

（5）设计性实验

为了进一步发挥能力较强的学生的能力，增加设计性实验。设计性实验要求学生通过使用已经学过的知识和掌握的方法，联系实际问题，设计并完成一个任务。由学生自行设计实验目标、确定实验方案、设计实验结果、编写实验程序。设计性实验的完成有助于进一步加强学生的自学能力。

设计性实验可作为鼓励学生进行外延学习的一个重要部分。

2.3  多层次计算机语言实验教学的实施

基础性实验、巩固性实验、提高性实验和综合性实验均为课内实验，需要由学生在实验课内进行完成。任课教师在实验课上将实验的实验性质、实验目的、实验环境、实验内容与要求以及实验操作的要点讲解清楚，然后指导学生开始进行实验，在实验中针对学生实验操作过程中遇到的问题进行认真解答。

每次课内实验完成后要求学生进行撰写实验报告，在实验报告中能够写出实验过程中遇到的问题及解决的办法^[1]。任课教师能够在课后认真批改实验报告，将存在的问题及时反馈给学生^[1]。

为了保证计算机语言实验教学的效果，对于基础性实验、巩固性实验、提高性实验和综合性实验都分别编写多组实验题目，以保证不同班级的实验内容不重复，从而可以在一定程度上避免部分学生相互抄袭的现象。

由于课内实验学时的限定，对于设计性实验则安排在课后进行，设计性实验由学生独立完成，任课教师在学生进行设计性实验过程中仅起到指导作用。

2.4  拓展外延实验

对于有计算机语言知识背景且学习能力良好的学生可以适当的扩展外延实践。教师鼓励和引导学生参各种加程序设计类比赛，如蓝桥杯大赛、ACM大赛、以及学校学院内举办的程序设计类大赛等，以赛促学，进一步促进学生学习计算机语言的兴趣，提升学生的实践动手能力和程序设计水平。

鼓励和支持大学生参与大学生创新创业项目，题目由学生自拟或由指导教师提议，遵循可行性、创新性和探索性原则，注重学以致用。学生在参与大学生创新创业项目的过程中，不但锻炼了实践能力，而且提高了学生的综合应用能力。

引导学生加入到教师的科研项目^[5]，是计算机语言实验课课外教学的补充和延伸，通过参与科研项目，使学生能够有机会获取前沿的知识，能够把所掌握的计算机语言知识转化为解决实际问题的操作能力，能够直观了解所学知识的应用，从而提高学生综合运用所学计算机语言知识和方法，提高实践创新能力，加深对计算机语言知识的理解和学习。

与企业建立合作关系，加强校企合作，通过校企合作，适当的引入企业项目，使学生参与到部分实际项目的开发过程中，学生可提前了解企业项目的开发、经营和管理活动。同时企业也可了解到学生的优势与不足，针对学生在实践项目开发过程中存在的问题能够进行指出，以便于学生及时进行调整。通过校企合作，增进企业与学生之间的相互了解，同时也提高了学生的实践经验和解决实际问题的能力。

2.5  实验考核方式改革

课程的考核目的是考会学生而不是考倒学生，一套合理的考核方式既可以增进学生学习计算机语言课程的兴趣，也可以提升计算机语言课程教学质量^[1]。以培养应用型人才为目标，以考核知识的应用、技能和能力为主线，改变传统的纸质试卷考核学生编程能力的方式，采用上机的方式进行考核，从而更好的督促学生在平时的实验课中注重实验的方法和实验过程。

根据计算机语言实验课程教学大纲所规定的内容和要求来确定考试范围和考核要求，考试命题突出重点章节。依据知识点设计不同难度的程序题目，不同难度的编程题目对应不同的分值，确保基础性简单知识编程题目的总分值不低于八十分，由学生依据自身对知识的掌握程度选择不同难度的编程题目。

计算机语言实验课程的最终期末考核成绩由上机测试成绩和平时成绩这两大部分构成，并且加大平时成绩的考核力度，其中考试成绩占60%，平时成绩占40%。平时成绩中包含出勤（占20％）、实验过程（占40%）、实验报告（占30%）和拓展实验学习情况（占10%）。

3 结语

计算机语言课程多层次实验教学的建设，逐步地调动了学生学习计算机语言课程的积极性和热情，提高了学生的程序编写能力，激起学生学习计算机语言的兴趣，使学生逐步感受到了编程的乐趣，同时也使很多学生从最初的无从下手到现在的主动参与，并主动积极报名参加程序设计大赛、创新创业项目和主动参与到教师的教科研项目活动中。

通过计算机语言课程多层次实验教学的建设，完善并优化了实验教学内容，同时也提高了计算机语言课程的实验教学效果和教学效率。结合学生学习能力的差异及知识背景的差异，在今后的实验课程教学中将进一步完善各科课程实验教学的建设，同时形成一支梯队结构较合理的实验教学研究队伍。

参考文献

[1]陈端君，陈寒梅.独立学院微机原理与接口技术课程教学建设探究[J].数字通信世界，2020(07)：233-234.

[2]李文鹏.研究大学计算机语言教学方法[J].魅力中国，2017(45)：017-017.

[3]邱珊.《Java语言程序设计》课程实验教学碎片化研究与实践[J].现代计算机，2018(03)：65-67.

[4] 原玥，孙宁等. 计算机语言编程课程多元化教学方式的研究与建设[J].教育教学论坛，2017（38）：269-270.

[5]王振华. 高校新进教师如何以科研促教学[J].教育教学论坛，2018(15)：20-21.

[6] 李悦，李丽丽等. 探索以教师的科研项目为引导的转型高校应用型人才培养模式[J].设计，2017（13）：88-89.