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新升本科院校學(xué)生程序調(diào)試能力的調(diào)查研究
摘要：編程者在程序調(diào)試時(shí)對(duì)出現(xiàn)錯(cuò)誤的處理能力是影響學(xué)好程序設(shè)計(jì)的主要因素。通過(guò)對(duì)某校計(jì)算機(jī)專業(yè)一二年級(jí)學(xué)生的調(diào)查發(fā)現(xiàn)：初學(xué)編程者的程序調(diào)試能力都比較弱。這與他們花在學(xué)習(xí)編程的時(shí)間少，對(duì)編程環(huán)境不是很熟悉、編程經(jīng)驗(yàn)少以及教師的教學(xué)方法陳舊有關(guān)。分析導(dǎo)致這樣結(jié)果的原因，提出改進(jìn)教學(xué)的方法。
關(guān)鍵詞：編程;調(diào)試能力;集成環(huán)境;錯(cuò)誤信息
0、引言
編程者在程序調(diào)試時(shí)對(duì)出現(xiàn)錯(cuò)誤的處理能力是影響學(xué)好程序設(shè)計(jì)的主要因素 如果學(xué)生具有較強(qiáng)的程序調(diào)試能力.程序設(shè)計(jì)中許多抽象的理論與方法f例如數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)、算法思想等)就容易理解。而不重視、不擅長(zhǎng)調(diào)試程序的學(xué)生。即使卷面考試成績(jī)較好.他們?cè)谲浖_(kāi)發(fā)方面也會(huì)困難重重 在全國(guó)所有本科院校中.新建的本科院校大概占總數(shù)的三分之一。這些學(xué)生與老牌本科學(xué)校的學(xué)生相比.存在著文化基礎(chǔ)較差.學(xué)習(xí)能力也不是太好等劣勢(shì)。計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生也不例外.他們?cè)趯W(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)時(shí)也表現(xiàn)出一些與重點(diǎn)高校學(xué)生不一樣的特點(diǎn) 事實(shí)上.我校學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí).很多學(xué)生在程序調(diào)試方面.表現(xiàn)出調(diào)試能力差，少數(shù)甚至根本就不具備程序調(diào)試能力 為了搞清楚這個(gè)問(wèn)題.我們做了本次調(diào)查研究在程序設(shè)計(jì)過(guò)程中，盡管平常他們編寫(xiě)的程序規(guī)模都很小。一般只有幾十行.很少有上百行的程序.但由于各種各樣的原因.程序中總是存在一些錯(cuò)誤.需要通過(guò)調(diào)試來(lái)解決。但很多學(xué)生有時(shí)因?yàn)橐粋�(gè)小小的語(yǔ)法錯(cuò)誤或調(diào)試不當(dāng)。往往需要幾小時(shí)、幾天甚至更多的時(shí)間來(lái)調(diào)試本次調(diào)查采用了自編問(wèn)卷.該問(wèn)卷涉及的問(wèn)題主要有調(diào)查學(xué)生用于學(xué)習(xí)編程的時(shí)間、對(duì)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境的程序調(diào)試功能與技巧的了解、導(dǎo)致程序出錯(cuò)的提示信息與錯(cuò)誤原因、教師教授程序設(shè)計(jì)課的方法 調(diào)查時(shí)從我校計(jì)算機(jī)科學(xué)系抽取一年級(jí)和二年級(jí)兩個(gè)年級(jí)的學(xué)生。這些學(xué)生接觸程序設(shè)計(jì)時(shí)間不長(zhǎng)，符合初學(xué)者的范疇。本次問(wèn)卷調(diào)查采用無(wú)記名的方式，在教室和實(shí)驗(yàn)室集中發(fā)放問(wèn)卷，當(dāng)場(chǎng)收回，一共發(fā)放問(wèn)卷140份，收回122份，其中9份不合格，合格率為92.63% ，符合調(diào)查研究的要求。
1、現(xiàn)狀
1.1 學(xué)習(xí)編程時(shí)間方面
從調(diào)查中了解到.被調(diào)查者每周用于學(xué)習(xí)編程的時(shí)間并不多(除上課外每天用2小時(shí)學(xué)習(xí)編程就算一天)。
每周用不到一天時(shí)問(wèn)學(xué)習(xí)編程的48.67%.用l 2天的有38.05%.而3天以上的只有13.27% 每周學(xué)習(xí)編程時(shí)間在2天以下的就占86.72% .說(shuō)明初學(xué)編程者用于學(xué)習(xí)編程的時(shí)間太少.還不到一個(gè)星期一半的時(shí)間。
1.2 集成開(kāi)發(fā)環(huán)境的程序調(diào)試功能與技巧從調(diào)查中了解到.學(xué)生對(duì)自己使用的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境中程序調(diào)試功能了解的有l(wèi)9.47% .對(duì)調(diào)試功能不是太了解的有74.34% . 而完全不知道調(diào)試功能的占6.19% 因而可以看出大部分人對(duì)自己所使用的編程環(huán)境功能不是太了解程序調(diào)試技巧有許多.調(diào)查表明學(xué)生對(duì)程序調(diào)試技巧的了解還是比較好 能夠在調(diào)試時(shí)設(shè)置斷點(diǎn)進(jìn)行調(diào)試的占有58.41%.知道調(diào)試中運(yùn)用單步執(zhí)行進(jìn)行調(diào)試的占有54.87%.能夠在調(diào)試中運(yùn)用輸出關(guān)鍵信息進(jìn)行檢查錯(cuò)誤的占有30.97% .使用最簡(jiǎn)單的方法查看關(guān)鍵語(yǔ)法的占有31.86% 從這些數(shù)據(jù)可以得出初學(xué)編程者已經(jīng)掌握了一種或是幾種程序調(diào)試的技巧和方法
1.3 導(dǎo)致程序出錯(cuò)的原因和出錯(cuò)信息的理解方面導(dǎo)致程序出錯(cuò)有很多原因.調(diào)查表明語(yǔ)法錯(cuò)誤導(dǎo)致程序出錯(cuò)有35.40% . 邏輯錯(cuò)誤導(dǎo)致程序出錯(cuò)有41.59% .運(yùn)行錯(cuò)誤導(dǎo)致程序出錯(cuò)有7.96% .書(shū)寫(xiě)錯(cuò)誤導(dǎo)致程序出錯(cuò)有15.04% 因而這些學(xué)生編程時(shí)程序 錯(cuò)的主要原因是語(yǔ)法錯(cuò)誤和邏輯錯(cuò)誤程序調(diào)試出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí).一般都會(huì)在屏幕上提示出錯(cuò)的信息.調(diào)試者能否看懂這些提示是修改錯(cuò)誤的關(guān)鍵 調(diào)查顯示.對(duì)提示的錯(cuò)誤信息能理解的只有6.19% .而87.61%的只能看懂一部分提示信息.6.19%的完全不懂提示信息 能夠根據(jù)錯(cuò)誤信息快速修改錯(cuò)誤的有7.08% .有74.34%的有時(shí)能夠根據(jù)提示的信息修改錯(cuò)誤.有18.58%的不能根據(jù)提示信息修改錯(cuò)誤 從這些數(shù)據(jù)看出.初學(xué)編程者還要對(duì)編程環(huán)境更加熟悉。
1.4教師在程序設(shè)計(jì)課程授課方面教師在學(xué)生程序調(diào)試能力的學(xué)習(xí)中起著極其重要的作用.其教學(xué)方法直接導(dǎo)致學(xué)生編程能力的好壞 從調(diào)查中了解到教師在程序設(shè)計(jì)課中主要講授問(wèn)題分析的有10.62% .主要講授算法分析的有23.01% .主要講語(yǔ)法結(jié)構(gòu)的占61.95% .強(qiáng)調(diào)程序調(diào)試技巧的只占4.42% 通過(guò)這些數(shù)據(jù)可以得出.教師對(duì)語(yǔ)法結(jié)構(gòu)的講解占了很大比例.其他例如算法設(shè)計(jì)和問(wèn)題分析只有小部分.教師沒(méi)有注重學(xué)生程序設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練.而是只局限于程序語(yǔ)言的教學(xué)編程者的程序調(diào)試技巧除了平時(shí)自己積累外.更多的是在學(xué)習(xí)編程中教師的指導(dǎo) 而在具體講授調(diào)試技巧方面.調(diào)查表明教師強(qiáng)調(diào)設(shè)置斷點(diǎn)進(jìn)行程序調(diào)試占32.74% .單步執(zhí)行進(jìn)行程序調(diào)試占42.48% .查看語(yǔ)法結(jié)構(gòu)進(jìn)行程序的調(diào)試占54.87% .輸出關(guān)鍵信息進(jìn)行程序調(diào)試占30.97% .不強(qiáng)調(diào)技巧的占11.50%
2、原因分析與討論從上面的分析結(jié)果表明影響初學(xué)編程者調(diào)試能力的原因主要是自身原因和教師的原因兩方面
2.1 用于學(xué)習(xí)編程時(shí)間的多少是學(xué)好程序設(shè)計(jì)的重要方面從我校人校學(xué)生的基本素質(zhì)來(lái)看.普遍存在著學(xué)生基礎(chǔ)較差，沒(méi)有養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)(行為)習(xí)慣.學(xué)習(xí)和做事隨意性較大 在學(xué)習(xí)中吃苦耐勞的精神不夠.特別是在學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言編程類課程時(shí).不愿在專業(yè)學(xué)習(xí)方面花時(shí)間，學(xué)習(xí)的自覺(jué)性也不高。調(diào)查顯示，每周用于學(xué)習(xí)編程時(shí)間在2天以下的就占86.72% .而只有少部分學(xué)生每周用于學(xué)習(xí)的時(shí)間在3天以上。顯然.大部分學(xué)生用于學(xué)習(xí)編程時(shí)間太少.直接導(dǎo)致對(duì)整個(gè)程序設(shè)計(jì)不熟悉.學(xué)習(xí)起來(lái)非常盲目.從而在程序凋試中出現(xiàn)的主要錯(cuò)誤都集中在語(yǔ)法錯(cuò)誤和邏輯錯(cuò)誤上
2.2 對(duì)程序調(diào)試環(huán)境功能的掌握是調(diào)試程序的關(guān)鍵程序調(diào)試離不開(kāi)程序調(diào)試環(huán)境.只有較好地掌握調(diào)試環(huán)境的功能.知道出錯(cuò)時(shí)的提示信息.才能很快地改正程序中的錯(cuò)誤 調(diào)查顯示.80.53%的學(xué)生對(duì)自己使用的調(diào)試環(huán)境功能不是太了解或是根本就不知道其調(diào)試功能 對(duì)環(huán)境的調(diào)試功能不了解導(dǎo)致在凋試過(guò)程中無(wú)法順暢地調(diào)試.就算有錯(cuò)誤也不清楚究竟提示的是什么信息。
2.3 教師程序設(shè)計(jì)課的教學(xué)方法是學(xué)生學(xué)好程序設(shè)計(jì)的關(guān)鍵影響學(xué)生程序設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)不只是學(xué)生自己的原因.更多的取決于教師的教學(xué)方法。調(diào)查顯示，目前我校程序設(shè)計(jì)課程基本上仍然以課堂講授為主.其中主要講授語(yǔ)法結(jié)構(gòu)的就占有61.95% .整個(gè)過(guò)程沒(méi)有特別注重學(xué)生程序調(diào)試能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練 程序設(shè)計(jì)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程.學(xué)習(xí)與掌握它要進(jìn)行大量的上機(jī)實(shí)踐.要進(jìn)行應(yīng)用開(kāi)發(fā)能力的培養(yǎng)需要輔之一定的綜合性訓(xùn)練.而教師僅注重程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的描述.忽略具有針對(duì)性的或與實(shí)際問(wèn)題相關(guān)的綜合性訓(xùn)練.難以使學(xué)生融會(huì)貫通地運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)
3、解決的辦法
3.1 學(xué)生應(yīng)加強(qiáng)程序設(shè)計(jì)課程的學(xué)習(xí)作為學(xué)生.學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)的最終目標(biāo)是學(xué)會(huì)編程，而行之有效的學(xué)習(xí)方法是學(xué)好編程的關(guān)鍵。針對(duì)程序設(shè)計(jì)課程的特點(diǎn).筆者認(rèn)為提高程序設(shè)計(jì)的調(diào)試能力應(yīng)該從以下三方面努力：
●充實(shí)學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)程序設(shè)計(jì)是一門綜合性很強(qiáng)的課程.是多種技能的綜合.要求學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)，根據(jù)程序設(shè)計(jì)課的特點(diǎn).能合理地運(yùn)用語(yǔ)法，編寫(xiě) 精練的程序，同時(shí)注意文檔的書(shū)寫(xiě).養(yǎng)成良好的編程習(xí)慣.使程序中較少出現(xiàn)錯(cuò)誤
●加強(qiáng)學(xué)生的調(diào)試技能訓(xùn)練編程目的是把寫(xiě)好的程序進(jìn)行調(diào)試不會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤.調(diào)試程序也是一項(xiàng)非常重要的能力.這要求學(xué)生具有扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)，通過(guò)不斷的上機(jī)實(shí)訓(xùn)，在出現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的過(guò)程中去學(xué)習(xí)程序調(diào)試的技巧.總結(jié)常見(jiàn)錯(cuò)誤的排除方法 通過(guò)實(shí)際錯(cuò)誤的查找與改正.逐步提高程序調(diào)試能力
●培養(yǎng)編程的興趣與創(chuàng)新能力程序設(shè)計(jì)是實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科.在實(shí)踐的過(guò)程中.不是簡(jiǎn)單的已有知識(shí)的重復(fù).更需要運(yùn)用已有的知識(shí)技能，加|上創(chuàng)新的思考。才能寫(xiě)出精練的程序，在程序中盡量避免邏輯錯(cuò)誤和運(yùn)行時(shí)可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤 這個(gè)過(guò)程并不是一帆風(fēng)順.會(huì)遇到許許多多意想不到的困難.這需要具備很好的耐心與毅力.有真正的興趣與好奇心驅(qū)使。才能完成這個(gè)過(guò)程3。2 教師在程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)時(shí)要改進(jìn)教法教師在程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)中要適當(dāng)?shù)夭扇∫恍┯行У慕虒W(xué)方法.提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.提高教學(xué)質(zhì)量.這才有利于學(xué)生學(xué)好編程。
●強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié).提高學(xué)生程序調(diào)試能力程序設(shè)計(jì)課是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程 有時(shí)候?qū)W生把程序?qū)懗鰜?lái)了.在調(diào)試環(huán)境中卻花很長(zhǎng)時(shí)間調(diào)不出來(lái)，成了學(xué)習(xí)中的“攔路虎”。與其讓學(xué)生花費(fèi)很多時(shí)間去摸索.不如及時(shí)給予指導(dǎo)，在程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中加強(qiáng)程序調(diào)試內(nèi)容的教學(xué).即強(qiáng)調(diào)程序調(diào)試方法與技巧(例如單步調(diào)試、設(shè)置斷點(diǎn)、輸出關(guān)鍵變量值等)，可以邊講邊讓學(xué)生上機(jī)實(shí)驗(yàn).這樣可以更快更好地訓(xùn)練學(xué)生的調(diào)試能力 上機(jī)實(shí)驗(yàn)還可加深學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)和算法的理解.是提高編程能力的重要途徑 另外學(xué)生在學(xué)習(xí)中存在的疑點(diǎn)、難點(diǎn)可通過(guò)上機(jī)調(diào)試得到解答。教師也可從學(xué)生上機(jī)實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)的問(wèn)題中了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況.以便調(diào)整教學(xué)進(jìn)度.教學(xué)內(nèi)容.取得更好的教學(xué)效果。
●定期進(jìn)行上機(jī)測(cè)試.檢測(cè)教學(xué)效果測(cè)試是檢查和促進(jìn)學(xué)習(xí)的有效方法之一。針對(duì)程序設(shè)計(jì)課程實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，進(jìn)行定期的上機(jī)測(cè)試，可以給學(xué)生一定的壓力.督促他們重視實(shí)踐操作。同時(shí)通過(guò)上機(jī)測(cè)試也可以獲得學(xué)生大量的反饋信息.以便改進(jìn)教學(xué)。
4、結(jié)語(yǔ)
本文通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)了新升本科高校學(xué)生編程調(diào)試能力低的問(wèn)題，分析了其中的原因和提出了改進(jìn)的方法。但由于受到調(diào)查樣本數(shù)量、地域的限制，其科學(xué)性、代表性可能還不是非常令人滿意.但提出的這個(gè)問(wèn)題值得更多的類似我校的其他高校引起重視和研究。
參考文獻(xiàn)
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