摘 要：职业院校计算机专业的程序设计类课程是计算机教学中的难点，这些课程本身区别于那些传统的知识型课程，教学方法也不能和知识型课程一样。文章中笔者把程序设计看成是一种普通的心智技能，科学分解计算机程序设计的教学过程，借鉴认知心理学、心智技能的形成等教学理论，利用建构主义的教学模式指导计算机程序设计教学。
关键词： 程序设计 心智技能 建构主义 课程改革
计算机程序设计课程是计算机类专业的基础课，掌握了一门编程语言，就是打开了一扇通往计算机内部的大门。在学科体系的计算机程序设计教学中，研究者往往注重程序设计理论、程序设计方法、算法的研究，因为社会普遍把程序设计看成是一种高智商的活动，学习者也具备良好的知识背景。在职业院校中，学习者的认知结构、智能优势完全不同，但由于普遍采用学科体系的教材、教法，造成教学效果低下。调查显示，职业院校计算机专业毕业生很少能对口就业，很多毕业生的程序设计能力入门都达不到，更不用说专业课。这样一方面造成国家教学资源的巨大浪费，另一方面“软件蓝领”人才奇缺，影响了国家软件产业发展。如果把程序设计看成是一种普通的技能，可以在正常的教学活动中获得，将对计算机教学产生深远的影响。
一、计算机程序设计技能内涵阐述
1.技能
学习的目标就是掌握知识和技能，技能指通过练习形成的能完成一定任务的动作和智力系统。［１］技能是由一系列动作及其执行方式构成的一种活动方式，这种活动方式决定动作会不会做、熟不熟练的问题，而知识学习所要解决的是知与不知的问题。技能又可分为操作技能与心智技能。计算机教学中的中英文录入、计算机组装属于操作技能，其他大部分技能都属于心智技能，如编辑排版、计算机维修、程序设计等。了解技能的基本特点，有助于教师选择合适的教学法，促进学生技能的形成。
2.心智技能
心智技能是通过学习而形成的合法则的心智活动方式。知识掌握是通过一系列的高级的心智动作实现的，心智智能是知识掌握中不可缺少的因素，它影响着知识掌握的整个过程。［２］与操作技能相比，心智技能具有“观念性，内潜性、简缩性”的特点，不易为人们直接感知和把握。心智技能的形成是外部活动逐步内化的过程。心智技能的教学在过去一直是欠缺的，结果直接导致教学效率低下。
加里培林于1959年提出了著名的心智活动形成的五阶段理论，冯忠良等在长期的教学实验过程中，对加里培林学派所划分的阶段进行研究，提出了原型定向、原型操作、原型内化的心智技能形成三阶段论。这一理论对我国的中小学教育和职业教育产生了积极的影响。计算机类技能以心智技能为主，对计算机类教师而言，心智技能可以由知识迁移。由于学生的知识的缺乏，教师的这种迁移经验不能适用于学生，必须另辟蹊径，对心智技能的形成多加研究并应用于教学。
3.计算机程序设计技能
计算机程序是计算机所使用的语言，属语言范畴，应与人类所使用的语言相近。从表面看，计算机程序由模块构成，模块由语句构成，语句由关键字构成，对应于人类所使用的语言的段、句、词。从本质看，沃斯著名的程序定义的公式为：“程序=算法+语法+数据结构”，即按一定的结构把数据组织在一起，按解决问题的算法把数据处理的语句组织在一起就构成计算机程序。计算机程序所处理的对象是数据，处理的方法是算法。计算机程序设计课程除了语法、数据结构知识外，还有最重要的阅读、写作、解析技能。
从上面的分析不难看出，计算机程序设计课程中语法、数据结构知识，相当于语文课程中的字、词、句，掌握这些是写不出文章或计算机程序的，只有具备了一定的阅读、写作、解析技能，才能真正学好计算机程序设计课程。职业院校计算机专业的很多学生学了语句不知道怎么把它们组织在一起，想做个东西却无处入手；也有学生看书挺明白的，可一坐到电脑前手就不听使唤，思想也短路了，一写程序就错，这就是因为只具有阅读技能，缺少写作、解析技能。按心智技能形成的三个过程分析，“原型定向”阶段不到位造成无处入手、缺少“原型操作”阶段的强化训练，结果不能顺利进入“原型内化”阶段。
二、计算机程序设计技能的建构主义教学
建构主义理论的内容很丰富，其核心为：以学生为中心，强调学生对知识的主动探索、主动发现和对所学知识意义的主动建构。［３］由于建构主义所要求的学习环境得到了当代最新信息技术成果的强有力支持，这就使建构主义理论日益与广大教师的教学实践普遍地结合起来，从而成为国内外学校深化教学改革的指导思想。
根据多元智能理论，职业院校学生的智能优势在于形象思维和动作思维。因此，不能在学生的学习基础、知识、学习方法上作过多要求，而应该运用心智技能的形成和建构主义理论开展教学，在各个环节发挥学生的优势，避开学生的弱点，由学生的已有图式进行学生的联系、思考、协作训练，建构学生的计算机程序设计技能。
1.原型定向阶段的建构主义教学
原型定向就是了解“外化”或“物质化”了的心智活动方式或操作活动程序。［４］在计算机程序设计教学中，就是使学生了解计算机程序设计的活动结构，从而使学生知道该做哪些动作和怎样去完成这些动作，明确活动的方向。从程序设计活动的结构来看，程序设计包括“一提（提出问题）、二建（建立数学模型）、三选（选择算法）、四编（编写程序）、五调（调试程序）”五个动作，核心动作是算法（可用流程图或伪语言表示）。原型定向阶段建构主义教学的主题主要围绕这五个动作进行程序设计技能定向，使学生从“问题空间”向计算机“解空间”过渡。
意义建构的主题确定之后，接下来就是教学方法的选择。为了借助于一定的物质形式使这种活动“外化”为原型（即实践模式），让学生多层次、多角度去定向，可选择“多背景或多结构教学法”。教师可以借助多媒体在课堂教学中的多种应用建构“情境”。例如采用简单易学的趣味例题，或图、文、动画演示等因势利导引出教学内容，把学生难以理解的、抽象的知识变为学生可亲眼看见、亲手触摸的知识，让学生对程序设计语言产生感性认识，激发学生求知欲和学习兴趣。在教学初期，需要把每步活动设计成教学卡片强化定向。使用时，按操作顺序把它们摆在一张白纸上，每摆一张卡片，就按该卡片上方标明的步骤思考，并把结果填在下面的空框内。
原型定向阶段的教学，只是程序设计技能形成的开端，要使学生形成熟练的技能，还需引导他们进行实际的操作。
2.原型操作阶段的建构主义教学
所谓原型操作，即依据心智技能的实践模式，把学生在头脑中应建立起来的活动程序计划，以外显的操作方式付诸执行。不仅仅是依据原有的定向映象作出相应的动作，而且同时使作出的动作在头脑中得以反映，从而在感性上获得完备的动觉映象。［５］程序设计能力不是“教”会的，也不是“学”会的，而是“练”会的，是在程序录入、运行、调试中锻炼、体会出来的。因此，原型操作的建构主题是操作、操作、再操作，相应的教学方法为“支架式教学法”。
支架式教学是以前苏联著名心理学家维果茨基的“最近发展区”理论为依据。教学应从学生潜在的发展水平区开始，不断创造新的“最近发展区”。支架教学中的“支架”应根据学生的“最近发展区”来建立，通过支架作用不停地将学生的能力引导到更高的水平。支架式教学由五个环节组成［６］，下面以程序设计中最常见的“排序”问题分解教学的过程。
（1）搭脚手架：围绕当前学习主题，按“最邻近发展区”的要求建立框架。计算机排序的“最邻近发展区”就是人工排序或最简单的二个数的计算机排序，因此，脚手架可分别设计为：本班学生的身高进行人工排序、用计算机求二个数中最大者、三个数中最大者、三个数排序、本班学生的身高排序。
（2）进入情境：用动画、幻灯片模拟，用网络化多媒体演示、示范、访问服务器上的资源等，将学生引入脚手架所设的问题情境。
（3）独立探索：探索开始时要先由教师启发引导，然后让学生自己去分析，探索过程中教师要适时提示，帮助学生沿框架逐步攀升。例如，本班学生的身高进行人工排序总结解题过程为输入（眼）、处理（脑）、输出（嘴），得出计算机解题过程；用一条输入（input或scanf）、处理（if）、输出（print或printf）就可用计算机求二个数中最大者……沿潜在的发展水平区，不断创造新的“最近发展区”。
（4）协作学习：进行小组协商、讨论。
（5）效果评价：对学习效果的评价包括学生个人的自我评价和学习小组对个人的学习评价，评价内容包括自主学习能力、对小组协作学习所作出的贡献、是否完成对所学知识的意义建构。
原型操作初期，学生要把五个活动的所有动作，依次按照顺序一一作出，不能遗漏或缺失，而且每个动作完成之后，要及时检查，考察动作的方式是否能正确完成。因为只有在展开的活动中，学生才能确切了解活动的结构，在头脑中建立起完备的动作印象，同时也才能获得正确动觉经验及确保活动方式的稳定性。但当学生连续多次能正确而顺利地完成有关动作程序时，应及时转向内化阶段，以免活动方式总停留在展开水平，阻碍心智活动的速度。
3.原型内化阶段的建构主义教学
所谓原型内化，即心智活动的实践模式向头脑内部转化，由物质的、外显的、展开的形式变成观念的、内潜的、简缩的形式的过程。［７］职业院校的人才培养目标是学生职业素质和能力的形成，素质是由知识、技能、情感之间的迁移、整合与类化而形成的，学习材料相似性和学习目标与学习过程的相似性有助于这种迁移、整合与类化。因此，原型内化的建构主题是知识和技能的融合。相应的教学方法为“随机进入教学法”。
事物的复杂性和问题的多面性，决定了程序设计的复杂性。在教学中就要注意对同一教学内容，在不同的时间、情境下，用不同的方式加以呈现。学生可以获得对同一问题的多方面的认识与理解，这就是所谓“随机进入教学”。这种多次进入，绝不是像传统教学中那样，只是为巩固一般的知识、技能而实施的简单重复。这里的每次进入都有不同的学习目的，都有不同的问题侧重点。因此多次进入可使学生获得对事物全貌的理解与认识上的飞跃，有助于实现技能的内化和能力的形成。随机进入教学包括呈现基本情境、随机进入学习、思维发展训练、小组协作学习、学习效果评价五个环节。［８］例如，排序问题中，根据不同的数据特征、规模呈现不同的情境：冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序、堆排序。
在程序设计语言课程后期引入一些实际问题的项目与课题，可使学生尽早进入计算机应用领域，与职业零距离接轨，进一步培养学生的逻辑思维、创新思维、团队合作能力和职业素质。
小结
2005年我省制定的《江苏省职业教育课程改革行动计划》［９］明确了课程改革的总体要求和主要任务，在课程改革内容、课程的实施、评价和管理上形成了清晰的工作路线、实施方法和指导思想，课程改革已完成自上而下的指导性阶段，正进入课改实施、试点阶段。但职业院校从学科体系向职业能力体系的转变任重道远，本文仅从培养职业院校学生的计算机程序设计技能的角度，对计算机程序设计类课程的教学改革进行了探讨，在课程标准、校本教材、教学设计、课程评价等方面还有大量的研究工作需要开展。
参考文献：
[1][2][4][5][7]冯忠良.结构化与定向化教学心理学原理[M].北京师范大学出版社,1998年4月版：234，248-330.
[3][6][8]陈越.建构主义与建构主义学习理论综述[EB/OL].http://www.省略.cn/theory/constructivism.htm. 2002.06.17.
[9]江苏省教育厅.江苏省职业教育课程改革行动计划[R]. 2005.11.
※本文是江苏省职教科研课题《基于软件行业细分的课程改革实验研究》（课题批准号200643）的阶段性研究成果。