新升本科院校學生程序調試能力的調查研究

新升本科院校學生程序調試能力的調查研究

　　摘要：編程者在程序調試時對出現錯誤的處理能力是影響學好程序設計的主要因素。通過對某校計算機專業一二年級學生的調查發現：初學編程者的程序調試能力都比較弱。這與他們花在學習編程的時間少，對編程環境不是很熟悉、編程經驗少以及教師的教學方法陳舊有關。分析導致這樣結果的原因，提出改進教學的方法。

　　關鍵詞：編程;調試能力;集成環境;錯誤信息

　　0、引言

　　編程者在程序調試時對出現錯誤的處理能力是影響學好程序設計的主要因素 如果學生具有較強的程序調試能力.程序設計中許多抽象的理論與方法f例如數據類型、數據結構、存儲結構、算法思想等)就容易理解。而不重視、不擅長調試程序的學生。即使卷面考試成績較好.他們在軟件開發方面也會困難重重 在全國所有本科院校中.新建的本科院校大概占總數的三分之一。這些學生與老牌本科學校的學生相比.存在著文化基礎較差.學習能力也不是太好等劣勢。計算機專業的學生也不例外.他們在學習程序設計時也表現出一些與重點高校學生不一樣的特點 事實上.我校學生在畢業設計時.很多學生在程序調試方面.表現出調試能力差，少數甚至根本就不具備程序調試能力 為了搞清楚這個問題.我們做了本次調查研究在程序設計過程中，盡管平常他們編寫的程序規模都很小。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誤.需要通過調試來解決。但很多學生有時因為一個小小的語法錯誤或調試不當。往往需要幾小時、幾天甚至更多的時間來調試本次調查采用了自編問卷.該問卷涉及的問題主要有調查學生用于學習編程的時間、對集成開發環境的程序調試功能與技巧的了解、導致程序出錯的提示信息與錯誤原因、教師教授程序設計課的方法 調查時從我校計算機科學系抽取一年級和二年級兩個年級的學生。這些學生接觸程序設計時間不長，符合初學者的范疇。本次問卷調查采用無記名的方式，在教室和實驗室集中發放問卷，當場收回，一共發放問卷140份，收回122份，其中9份不合格，合格率為92.63% ，符合調查研究的要求。

　　1、現狀

　　1.1 學習編程時間方面

　　從調查中了解到.被調查者每周用于學習編程的時間并不多(除上課外每天用2小時學習編程就算一天)。

　　每周用不到一天時問學習編程的48.67%.用l 2天的有38.05%.而3天以上的只有13.27% 每周學習編程時間在2天以下的就占86.72% .說明初學編程者用于學習編程的時間太少.還不到一個星期一半的時間。

　　1.2 集成開發環境的程序調試功能與技巧從調查中了解到.學生對自己使用的集成開發環境中程序調試功能了解的有l9.47% .對調試功能不是太了解的有74.34% . 而完全不知道調試功能的占6.19% 因而可以看出大部分人對自己所使用的編程環境功能不是太了解程序調試技巧有許多.調查表明學生對程序調試技巧的了解還是比較好 能夠在調試時設置斷點進行調試的占有58.41%.知道調試中運用單步執行進行調試的占有54.87%.能夠在調試中運用輸出關鍵信息進行檢查錯誤的占有30.97% .使用最簡單的方法查看關鍵語法的占有31.86% 從這些數據可以得出初學編程者已經掌握了一種或是幾種程序調試的技巧和方法

　　1.3 導致程序出錯的原因和出錯信息的理解方面導致程序出錯有很多原因.調查表明語法錯誤導致程序出錯有35.40% . 邏輯錯誤導致程序出錯有41.59% .運行錯誤導致程序出錯有7.96% .書寫錯誤導致程序出錯有15.04% 因而這些學生編程時程序 錯的主要原因是語法錯誤和邏輯錯誤程序調試出現錯誤時.一般都會在屏幕上提示出錯的信息.調試者能否看懂這些提示是修改錯誤的關鍵 調查顯示.對提示的錯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 能夠根據錯誤信息快速修改錯誤的有7.08% .有74.34%的有時能夠根據提示的信息修改錯誤.有18.58%的不能根據提示信息修改錯誤 從這些數據看出.初學編程者還要對編程環境更加熟悉。

　　1.4教師在程序設計課程授課方面教師在學生程序調試能力的學習中起著極其重要的作用.其教學方法直接導致學生編程能力的好壞 從調查中了解到教師在程序設計課中主要講授問題分析的有10.62% .主要講授算法分析的有23.01% .主要講語法結構的占61.95% .強調程序調試技巧的只占4.42% 通過這些數據可以得出.教師對語法結構的講解占了很大比例.其他例如算法設計和問題分析只有小部分.教師沒有注重學生程序設計能力的培養和訓練.而是只局限于程序語言的教學編程者的程序調試技巧除了平時自己積累外.更多的是在學習編程中教師的指導 而在具體講授調試技巧方面.調查表明教師強調設置斷點進行程序調試占32.74% .單步執行進行程序調試占42.48% .查看語法結構進行程序的調試占54.87% .輸出關鍵信息進行程序調試占30.97% .不強調技巧的占11.50%

　　2、原因分析與討論從上面的分析結果表明影響初學編程者調試能力的原因主要是自身原因和教師的原因兩方面

　　2.1 用于學習編程時間的多少是學好程序設計的重要方面從我校人校學生的基本素質來看.普遍存在著學生基礎較差，沒有養成良好的學習(行為)習慣.學習和做事隨意性較大 在學習中吃苦耐勞的精神不夠.特別是在學習計算機語言編程類課程時.不愿在專業學習方面花時間，學習的自覺性也不高。調查顯示，每周用于學習編程時間在2天以下的就占86.72% .而只有少部分學生每周用于學習的時間在3天以上。顯然.大部分學生用于學習編程時間太少.直接導致對整個程序設計不熟悉.學習起來非常盲目.從而在程序凋試中出現的主要錯誤都集中在語法錯誤和邏輯錯誤上

　　2.2 對程序調試環境功能的掌握是調試程序的關鍵程序調試離不開程序調試環境.只有較好地掌握調試環境的功能.知道出錯時的提示信息.才能很快地改正程序中的錯誤 調查顯示.80.53%的學生對自己使用的調試環境功能不是太了解或是根本就不知道其調試功能 對環境的調試功能不了解導致在凋試過程中無法順暢地調試.就算有錯誤也不清楚究竟提示的是什么信息。

　　2.3 教師程序設計課的教學方法是學生學好程序設計的關鍵影響學生程序設計的學習不只是學生自己的原因.更多的取決于教師的教學方法。調查顯示，目前我校程序設計課程基本上仍然以課堂講授為主.其中主要講授語法結構的就占有61.95% .整個過程沒有特別注重學生程序調試能力的培養和訓練 程序設計是一門實踐性很強的課程.學習與掌握它要進行大量的上機實踐.要進行應用開發能力的培養需要輔之一定的綜合性訓練.而教師僅注重程序設計語言的描述.忽略具有針對性的或與實際問題相關的綜合性訓練.難以使學生融會貫通地運用所學的知識

　　3、解決的辦法

　　3.1 學生應加強程序設計課程的學習作為學生.學習程序設計的最終目標是學會編程，而行之有效的學習方法是學好編程的關鍵。針對程序設計課程的特點.筆者認為提高程序設計的調試能力應該從以下三方面努力：

　　●充實學生的專業基礎知識程序設計是一門綜合性很強的課程.是多種技能的綜合.要求學生具備扎實的基礎知識，根據程序設計課的特點.能合理地運用語法，編寫 精練的程序，同時注意文檔的書寫.養成良好的編程習慣.使程序中較少出現錯誤

　　●加強學生的調試技能訓練編程目的是把寫好的程序進行調試不會出現錯誤.調試程序也是一項非常重要的能力.這要求學生具有扎實的基礎知識，通過不斷的上機實訓，在出現問題、解決問題的過程中去學習程序調試的技巧.總結常見錯誤的排除方法 通過實際錯誤的查找與改正.逐步提高程序調試能力

　　●培養編程的興趣與創新能力程序設計是實踐性很強的學科.在實踐的過程中.不是簡單的已有知識的重復.更需要運用已有的知識技能，加|上創新的思考。才能寫出精練的程序，在程序中盡量避免邏輯錯誤和運行時可能出現的錯誤 這個過程并不是一帆風順.會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使。才能完成這個過程3。2 教師在程序設計課程教學時要改進教法教師在程序設計課程的教學中要適當地采取一些有效的教學方法.提高學生的學習興趣.提高教學質量.這才有利于學生學好編程。

　　●強化實驗教學環節.提高學生程序調試能力程序設計課是一門實踐性很強的課程 有時候學生把程序寫出來了.在調試環境中卻花很長時間調不出來，成了學習中的“攔路虎”。與其讓學生花費很多時間去摸索.不如及時給予指導，在程序設計實驗中加強程序調試內容的教學.即強調程序調試方法與技巧(例如單步調試、設置斷點、輸出關鍵變量值等)，可以邊講邊讓學生上機實驗.這樣可以更快更好地訓練學生的調試能力 上機實驗還可加深學生對基礎知識和算法的理解.是提高編程能力的重要途徑 另外學生在學習中存在的疑點、難點可通過上機調試得到解答。教師也可從學生上機實驗出現的問題中了解學生的學習情況.以便調整教學進度.教學內容.取得更好的教學效果。

　　●定期進行上機測試.檢測教學效果測試是檢查和促進學習的有效方法之一。針對程序設計課程實踐性強的特點，進行定期的上機測試，可以給學生一定的壓力.督促他們重視實踐操作。同時通過上機測試也可以獲得學生大量的反饋信息.以便改進教學。

　　4、結語

　　本文通過調查發現了新升本科高校學生編程調試能力低的問題，分析了其中的原因和提出了改進的方法。但由于受到調查樣本數量、地域的限制，其科學性、代表性可能還不是非常令人滿意.但提出的這個問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

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