新升本科院校学生程序调试能力的调查研究
摘要：编程者在程序调试时对出现错误的处理能力是影响学好程序设计的主要因素。通过对某校计算机专业一二年级学生的调查发现：初学编程者的程序调试能力都比较弱。这与他们花在学习编程的时间少，对编程环境不是很熟悉、编程经验少以及教师的教学方法陈旧有关。分析导致这样结果的原因，提出改进教学的方法。
关键词：编程;调试能力;集成环境;错误信息
0、引言
编程者在程序调试时对出现错误的处理能力是影响学好程序设计的主要因素 如果学生具有较强的程序调试能力.程序设计中许多抽象的理论与方法f例如数据类型、数据结构、存储结构、算法思想等)就容易理解。而不重视、不擅长调试程序的学生。即使卷面考试成绩较好.他们在软件开发方面也会困难重重 在全国所有本科院校中.新建的本科院校大概占总数的三分之一。这些学生与老牌本科学校的学生相比.存在着文化基础较差.学习能力也不是太好等劣势。计算机专业的学生也不例外.他们在学习程序设计时也表现出一些与重点高校学生不一样的特点 事实上.我校学生在毕业设计时.很多学生在程序调试方面.表现出调试能力差，少数甚至根本就不具备程序调试能力 为了搞清楚这个问题.我们做了本次调查研究在程序设计过程中，尽管平常他们编写的程序规模都很小。一般只有几十行.很少有上百行的程序.但由于各种各样的原因.程序中总是存在一些错误.需要通过调试来解决。但很多学生有时因为一个小小的语法错误或调试不当。往往需要几小时、几天甚至更多的时间来调试本次调查采用了自编问卷.该问卷涉及的问题主要有调查学生用于学习编程的时间、对集成开发环境的程序调试功能与技巧的了解、导致程序出错的提示信息与错误原因、教师教授程序设计课的方法 调查时从我校计算机科学系抽取一年级和二年级两个年级的学生。这些学生接触程序设计时间不长，符合初学者的范畴。本次问卷调查采用无记名的方式，在教室和实验室集中发放问卷，当场收回，一共发放问卷140份，收回122份，其中9份不合格，合格率为92.63% ，符合调查研究的要求。
1、现状
1.1 学习编程时间方面
从调查中了解到.被调查者每周用于学习编程的时间并不多(除上课外每天用2小时学习编程就算一天)。
每周用不到一天时问学习编程的48.67%.用l 2天的有38.05%.而3天以上的只有13.27% 每周学习编程时间在2天以下的就占86.72% .说明初学编程者用于学习编程的时间太少.还不到一个星期一半的时间。
1.2 集成开发环境的程序调试功能与技巧从调查中了解到.学生对自己使用的集成开发环境中程序调试功能了解的有l9.47% .对调试功能不是太了解的有74.34% . 而完全不知道调试功能的占6.19% 因而可以看出大部分人对自己所使用的编程环境功能不是太了解程序调试技巧有许多.调查表明学生对程序调试技巧的了解还是比较好 能够在调试时设置断点进行调试的占有58.41%.知道调试中运用单步执行进行调试的占有54.87%.能够在调试中运用输出关键信息进行检查错误的占有30.97% .使用最简单的方法查看关键语法的占有31.86% 从这些数据可以得出初学编程者已经掌握了一种或是几种程序调试的技巧和方法
1.3 导致程序出错的原因和出错信息的理解方面导致程序出错有很多原因.调查表明语法错误导致程序出错有35.40% . 逻辑错误导致程序出错有41.59% .运行错误导致程序出错有7.96% .书写错误导致程序出错有15.04% 因而这些学生编程时程序 错的主要原因是语法错误和逻辑错误程序调试出现错误时.一般都会在屏幕上提示出错的信息.调试者能否看懂这些提示是修改错误的关键 调查显示.对提示的错误信息能理解的只有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 能够根据错误信息快速修改错误的有7.08% .有74.34%的有时能够根据提示的信息修改错误.有18.58%的不能根据提示信息修改错误 从这些数据看出.初学编程者还要对编程环境更加熟悉。
1.4教师在程序设计课程授课方面教师在学生程序调试能力的学习中起着极其重要的作用.其教学方法直接导致学生编程能力的好坏 从调查中了解到教师在程序设计课中主要讲授问题分析的有10.62% .主要讲授算法分析的有23.01% .主要讲语法结构的占61.95% .强调程序调试技巧的只占4.42% 通过这些数据可以得出.教师对语法结构的讲解占了很大比例.其他例如算法设计和问题分析只有小部分.教师没有注重学生程序设计能力的培养和训练.而是只局限于程序语言的教学编程者的程序调试技巧除了平时自己积累外.更多的是在学习编程中教师的指导 而在具体讲授调试技巧方面.调查表明教师强调设置断点进行程序调试占32.74% .单步执行进行程序调试占42.48% .查看语法结构进行程序的调试占54.87% .输出关键信息进行程序调试占30.97% .不强调技巧的占11.50%
2、原因分析与讨论从上面的分析结果表明影响初学编程者调试能力的原因主要是自身原因和教师的原因两方面
2.1 用于学习编程时间的多少是学好程序设计的重要方面从我校人校学生的基本素质来看.普遍存在着学生基础较差，没有养成良好的学习(行为)习惯.学习和做事随意性较大 在学习中吃苦耐劳的精神不够.特别是在学习计算机语言编程类课程时.不愿在专业学习方面花时间，学习的自觉性也不高。调查显示，每周用于学习编程时间在2天以下的就占86.72% .而只有少部分学生每周用于学习的时间在3天以上。显然.大部分学生用于学习编程时间太少.直接导致对整个程序设计不熟悉.学习起来非常盲目.从而在程序凋试中出现的主要错误都集中在语法错误和逻辑错误上
2.2 对程序调试环境功能的掌握是调试程序的关键程序调试离不开程序调试环境.只有较好地掌握调试环境的功能.知道出错时的提示信息.才能很快地改正程序中的错误 调查显示.80.53%的学生对自己使用的调试环境功能不是太了解或是根本就不知道其调试功能 对环境的调试功能不了解导致在凋试过程中无法顺畅地调试.就算有错误也不清楚究竟提示的是什么信息。
2.3 教师程序设计课的教学方法是学生学好程序设计的关键影响学生程序设计的学习不只是学生自己的原因.更多的取决于教师的教学方法。调查显示，目前我校程序设计课程基本上仍然以课堂讲授为主.其中主要讲授语法结构的就占有61.95% .整个过程没有特别注重学生程序调试能力的培养和训练 程序设计是一门实践性很强的课程.学习与掌握它要进行大量的上机实践.要进行应用开发能力的培养需要辅之一定的.综合性训练.而教师仅注重程序设计语言的描述.忽略具有针对性的或与实际问题相关的综合性训练.难以使学生融会贯通地运用所学的知识
3、解决的办法
3.1 学生应加强程序设计课程的学习作为学生.学习程序设计的最终目标是学会编程，而行之有效的学习方法是学好编程的关键。针对程序设计课程的特点.笔者认为提高程序设计的调试能力应该从以下三方面努力：
●充实学生的专业基础知识程序设计是一门综合性很强的课程.是多种技能的综合.要求学生具备扎实的基础知识，根据程序设计课的特点.能合理地运用语法，编写 精练的程序，同时注意文档的书写.养成良好的编程习惯.使程序中较少出现错误
●加强学生的调试技能训练编程目的是把写好的程序进行调试不会出现错误.调试程序也是一项非常重要的能力.这要求学生具有扎实的基础知识，通过不断的上机实训，在出现问题、解决问题的过程中去学习程序调试的技巧.总结常见错误的排除方法 通过实际错误的查找与改正.逐步提高程序调试能力
●培养编程的兴趣与创新能力程序设计是实践性很强的学科.在实践的过程中.不是简单的已有知识的重复.更需要运用已有的知识技能，加|上创新的思考。才能写出精练的程序，在程序中尽量避免逻辑错误和运行时可能出现的错误 这个过程并不是一帆风顺.会遇到许许多多意想不到的困难.这需要具备很好的耐心与毅力.有真正的兴趣与好奇心驱使。才能完成这个过程3。2 教师在程序设计课程教学时要改进教法教师在程序设计课程的教学中要适当地采取一些有效的教学方法.提高学生的学习兴趣.提高教学质量.这才有利于学生学好编程。
●强化实验教学环节.提高学生程序调试能力程序设计课是一门实践性很强的课程 有时候学生把程序写出来了.在调试环境中却花很长时间调不出来，成了学习中的“拦路虎”。与其让学生花费很多时间去摸索.不如及时给予指导，在程序设计实验中加强程序调试内容的教学.即强调程序调试方法与技巧(例如单步调试、设置断点、输出关键变量值等)，可以边讲边让学生上机实验.这样可以更快更好地训练学生的调试能力 上机实验还可加深学生对基础知识和算法的理解.是提高编程能力的重要途径 另外学生在学习中存在的疑点、难点可通过上机调试得到解答。教师也可从学生上机实验出现的问题中了解学生的学习情况.以便调整教学进度.教学内容.取得更好的教学效果。
●定期进行上机测试.检测教学效果测试是检查和促进学习的有效方法之一。针对程序设计课程实践性强的特点，进行定期的上机测试，可以给学生一定的压力.督促他们重视实践操作。同时通过上机测试也可以获得学生大量的反馈信息.以便改进教学。
4、结语
本文通过调查发现了新升本科高校学生编程调试能力低的问题，分析了其中的原因和提出了改进的方法。但由于受到调查样本数量、地域的限制，其科学性、代表性可能还不是非常令人满意.但提出的这个问题值得更多的类似我校的其他高校引起重视和研究。
参考文献
[1]Beth Simon，Sue Fitzgerald，Renee McCauley.Debugging Assistancefor Novices：a Video Repository.ACM.New York，NY，USA，2007
[2]张桂香，张琳.VB程序的调试方法和错误捕获探析.电脑知识与技术.2006(11)
[4]易长安.一种实用的程序调试技术.华南师范大学增城学院计算机系.2009(8)
[5]叶玉萍，王宝艳.程序的调试技巧.电脑知识与技术，2005(27)
[6]王彦本，杨武军.程序设计系列课程教学改革实践.西安邮电学院学报.2009(5)
【新升本科院校学生程序调试能力的调查研究】相关文章：