C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)教學(xué)改革探析

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摘要：針對(duì)《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》課程教學(xué)現(xiàn)狀和存在問題，以過程化管理模式進(jìn)行教學(xué)改革，設(shè)計(jì)過程化教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方法、考核方案等，以促進(jìn)學(xué)生平時(shí)主動(dòng)學(xué)習(xí)，提升學(xué)生編程能力及課程教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)；過程化管理；教學(xué)改革；編程思維

作為工科學(xué)生程序設(shè)計(jì)類課程的基礎(chǔ)，《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》的教學(xué)目的是培養(yǎng)學(xué)生初步求解復(fù)雜問題的計(jì)算思維能力、算法設(shè)計(jì)能力、編程及測(cè)試能力等[1]。其教學(xué)效果受到廣大計(jì)算機(jī)教育工作者的普遍重視。多年來(lái)，許多學(xué)者對(duì)該課程的教學(xué)方法進(jìn)行探索，積累了許多寶貴經(jīng)驗(yàn)，取得較好的教學(xué)效果。郭銀章等在教學(xué)實(shí)踐中，引入項(xiàng)目任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)方法[1]；周俊等結(jié)合軍隊(duì)院校中該課程存在著問題，提出了相應(yīng)解決策略[2]；唐曉等利用基于小班化教學(xué)模式對(duì)該課程教學(xué)方式進(jìn)行了改革探索[3]；謝麗霞利用基于問題的教學(xué)模式和交互式教學(xué)方法的混合式學(xué)習(xí)，取得一定的效果[4]；汪紅兵等以計(jì)算思維為導(dǎo)向，設(shè)計(jì)了該課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式與考核方案等[5]；陳昕等在教學(xué)方法和考核等方面采用了過程化管理策略，激發(fā)學(xué)生編程興趣[6]。近年來(lái)，過程化管理模式成為許多高校教學(xué)改革的重點(diǎn)[7-8]，其旨在督促學(xué)生利用平時(shí)進(jìn)行過程學(xué)習(xí)，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力，激發(fā)學(xué)習(xí)積極性。本文闡述了福州大學(xué)至誠(chéng)學(xué)院《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》的課程現(xiàn)狀，分析教學(xué)過程中存在的問題，并結(jié)合筆者多年從事該課程的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，提出基于過程化管理的若干教學(xué)改革措施，希望能以此為契機(jī)，提高該課程的教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生良好的程序和算法設(shè)計(jì)思維，為后續(xù)編程課程打下良好基礎(chǔ)。

一、課程現(xiàn)狀

《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》課程內(nèi)容主要包含數(shù)據(jù)類型和表達(dá)式、程序控制結(jié)構(gòu)（順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)）、數(shù)組、函數(shù)、指針、結(jié)構(gòu)體和文件等。由于該課程是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法以及其他編程類課程的先導(dǎo)課程，因此，對(duì)后續(xù)的面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法設(shè)計(jì)等課程有著十分重要的作用?，F(xiàn)階段，《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》開課時(shí)間是大一下學(xué)期，課程學(xué)時(shí)為64節(jié)，其中理論講解和上機(jī)實(shí)踐各為32學(xué)時(shí)，期末的考核采用無(wú)紙化形式。然而，該課程一直存在著教學(xué)方法與考核方法較為單一的問題。課程考核結(jié)果一般由平時(shí)成績(jī)、期中成績(jī)和期末成績(jī)構(gòu)成，且期末成績(jī)比重偏大。這種傳統(tǒng)的教學(xué)和考核方法會(huì)使學(xué)生誤認(rèn)為該課程是理論課程，而忽略該課程在項(xiàng)目編程能力培養(yǎng)方面的重要性。

二、存在問題

由于學(xué)院屬于獨(dú)立學(xué)院，學(xué)生的學(xué)習(xí)能力相對(duì)于母體學(xué)校學(xué)生有較大差距，基礎(chǔ)一般較為薄弱，不少學(xué)生在學(xué)習(xí)該課程時(shí)普遍感覺較為吃力，難以編寫稍微復(fù)雜點(diǎn)的程序。筆者長(zhǎng)期從事C語(yǔ)言課程教學(xué)工作，基于多年來(lái)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為該課程在教學(xué)中存在以下幾個(gè)問題。

（一）課程理論知識(shí)點(diǎn)較多

《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》是一門理論性和實(shí)踐性都較強(qiáng)的課程，特別是理論知識(shí)點(diǎn)較多。例如，在數(shù)據(jù)類型和表達(dá)式中，整數(shù)相除得整數(shù)，求余兩邊必須是整數(shù)類型等，會(huì)讓學(xué)生難以記?。ㄒ?yàn)榕c數(shù)學(xué)中的表達(dá)式不一致），導(dǎo)致編寫相應(yīng)程序容易出錯(cuò)；在數(shù)組與指針、指針與函數(shù)以及指針和結(jié)構(gòu)體相結(jié)合情況下，學(xué)生普遍感到理論性過強(qiáng)，難以理解和掌握，無(wú)法編寫相應(yīng)程序等。同時(shí)，現(xiàn)有的教學(xué)模式下，基本上是先課堂講解理論知識(shí)，再進(jìn)行上機(jī)驗(yàn)證，兩次課的間隔一般是2~3天。因此，常常出現(xiàn)課堂理論知識(shí)講解中，學(xué)生容易理解，但是到上機(jī)驗(yàn)證時(shí)，卻無(wú)法將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際編程的現(xiàn)象。

（二）課程教學(xué)手段較為陳舊

當(dāng)前教學(xué)基本都是采用課堂講授理論知識(shí)，同時(shí)結(jié)合上機(jī)實(shí)踐驗(yàn)證等方式。然而，由于該課程具有較多的理論知識(shí)，大多數(shù)教師通常都是以“滿堂灌”的形式講解理論知識(shí)點(diǎn)，這種方式會(huì)使得學(xué)生產(chǎn)生疲勞的感覺，課堂聽課效果較差。另外，在上機(jī)實(shí)踐課中，教師往往會(huì)根據(jù)課堂理論知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)相應(yīng)題目，且在驗(yàn)證之前對(duì)題目進(jìn)行詳細(xì)講解，學(xué)生往往按照教師的解題思路進(jìn)行編程，缺乏應(yīng)有的獨(dú)立思考與創(chuàng)造能力，無(wú)法體現(xiàn)出算法的多樣性與優(yōu)越性。

（三）課程考核方案過于單一

該門課程期末考試多采用閉卷形式，考核的重點(diǎn)也偏向理論知識(shí)，有關(guān)編程題也是采取手寫形式來(lái)完成答題?，F(xiàn)階段，學(xué)生平時(shí)習(xí)慣在計(jì)算機(jī)上編寫程序，其能及時(shí)進(jìn)行調(diào)試與修改，更好地發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤。但在閉卷考試中，學(xué)生采用手寫形式進(jìn)行編程，存在著較多的語(yǔ)法錯(cuò)誤，導(dǎo)致失分較為嚴(yán)重。

（四）學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性不足

由于學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度較差，在學(xué)習(xí)中，僅限于完成教師布置的代碼編寫，有些學(xué)生為了應(yīng)付而抄襲作業(yè)；不少學(xué)生沒有課后進(jìn)行復(fù)習(xí)及課前預(yù)習(xí)的習(xí)慣，也很少有學(xué)生能主動(dòng)學(xué)習(xí)，對(duì)學(xué)習(xí)過程缺乏監(jiān)督與管理。

（五）編寫程序代碼量過少

現(xiàn)階段，大多數(shù)學(xué)生只是為了完成教師布置的作業(yè)或者是為了驗(yàn)證課堂理論知識(shí)而編寫程序，一個(gè)學(xué)期的程序代碼量基本上在2000行以內(nèi)。開設(shè)這門課程，目的是為后續(xù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法設(shè)計(jì)以及其他面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)等提供基本編程基礎(chǔ)，但這樣的程序代碼編寫量顯然不足以培養(yǎng)編程能力。

三、基于過程化管理的教學(xué)改革探索

鑒于上述教學(xué)過程中存在的若干問題，根據(jù)學(xué)院計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的實(shí)際情況，我們課題組引入了課程過程化管理教學(xué)改革方案—以課程教學(xué)目標(biāo)為出發(fā)點(diǎn)，從提高課程教學(xué)質(zhì)量出發(fā)，設(shè)計(jì)多樣化的過程化管理教學(xué)方法，通過項(xiàng)目實(shí)踐著力提高學(xué)生編程能力，以過程化考核方案對(duì)學(xué)生課程學(xué)習(xí)效果、項(xiàng)目實(shí)踐能力等進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

（一）過程化教學(xué)目標(biāo)

教學(xué)目標(biāo)是指教學(xué)活動(dòng)實(shí)施的方向和預(yù)期達(dá)成的結(jié)果，是一切教學(xué)活動(dòng)的出發(fā)點(diǎn)和最終歸宿[8]?！禖語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》的教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生能熟練利用C語(yǔ)言編制結(jié)構(gòu)良好程序及分析程序，掌握程序設(shè)計(jì)的技巧和方法，以及程序的調(diào)試和測(cè)試方法，為后續(xù)學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。在教學(xué)過程中，針對(duì)目前普遍存在的學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高、主動(dòng)性不強(qiáng)，缺乏對(duì)學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)過程的監(jiān)督，同時(shí)對(duì)學(xué)生編程能力的培養(yǎng)與鍛煉目標(biāo)不明確等問題，我們利用過程化管理思想，明確課程教學(xué)目標(biāo)。

1.注重對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過程的管控

為了能讓學(xué)生積極、主動(dòng)學(xué)習(xí)該課程，我們依托相關(guān)無(wú)紙化考試軟件平臺(tái)，利用該平臺(tái)各章節(jié)大量的練習(xí)題，合理布置相應(yīng)練習(xí)，要求學(xué)生在相應(yīng)的時(shí)間內(nèi)提交作業(yè)，并對(duì)學(xué)習(xí)成績(jī)給予評(píng)價(jià)。同時(shí)，為了避免學(xué)生作業(yè)抄襲現(xiàn)象，利用平臺(tái)的題庫(kù)，給每個(gè)學(xué)生分配不同題目。

2.注重培養(yǎng)學(xué)生編程能力和項(xiàng)目實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)

該課程對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生而言是一門十分重要的程序設(shè)計(jì)課程，需要學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，通過海量編寫程序，不斷提高編程水平。為了培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，對(duì)學(xué)生的綜合應(yīng)用理論知識(shí)進(jìn)行化強(qiáng)，設(shè)置綜合實(shí)踐項(xiàng)目，提高學(xué)生項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)。

（二）過程化教學(xué)方法

教學(xué)方法是指教師和學(xué)生為了實(shí)現(xiàn)共同的教學(xué)目標(biāo)，完成共同的教學(xué)任務(wù)，在教學(xué)過程中應(yīng)用的各種方式和手段。過程化教學(xué)方法注重學(xué)生平時(shí)過程學(xué)習(xí)的促進(jìn)和管控，目的是讓學(xué)生能利用平時(shí)有效時(shí)間進(jìn)行學(xué)習(xí)。在這個(gè)過程中，教師是組織者和促進(jìn)者，而學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體。針對(duì)教學(xué)過程中存在的問題，在教學(xué)過程中，設(shè)計(jì)了如下教學(xué)方法。

1.以網(wǎng)絡(luò)慕課為資源，加強(qiáng)學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)

考慮到傳統(tǒng)教學(xué)手段過于單一，我們結(jié)合現(xiàn)有豐富的網(wǎng)絡(luò)慕課資源，展開多樣性教學(xué)，加強(qiáng)學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)過程管理。由于網(wǎng)絡(luò)慕課資源都有時(shí)間限制，需要學(xué)生按時(shí)主動(dòng)學(xué)習(xí)，避免錯(cuò)過相應(yīng)章節(jié)講解過程。同時(shí)，為了驗(yàn)證學(xué)生學(xué)習(xí)情況，我們?cè)谡n堂教學(xué)過程中結(jié)合翻轉(zhuǎn)課堂模式進(jìn)行有針對(duì)性的提問與討論，對(duì)重點(diǎn)知識(shí)進(jìn)行補(bǔ)充和擴(kuò)展。

2.以程序案例為導(dǎo)向，提升學(xué)生理論知識(shí)

以往的課程教學(xué)方式是先理論講解，后程序驗(yàn)證。理論知識(shí)的枯燥無(wú)味，往往導(dǎo)致學(xué)生聽課注意力不集中。為了讓學(xué)生更好地理解教材中的理論知識(shí)，我們以程序案例為導(dǎo)向，結(jié)合程序來(lái)講解理論知識(shí)，使學(xué)生能體驗(yàn)理論知識(shí)是如何應(yīng)用于編程過程，吸引學(xué)生聽課的注意力。例如，在介紹循環(huán)理論知識(shí)時(shí)，先從數(shù)的累加或累乘編程開始，逐步講解while、do-while和for語(yǔ)句的語(yǔ)法知識(shí)。

3.以項(xiàng)目實(shí)踐為驅(qū)動(dòng)，增加學(xué)生編程代碼量

通過以項(xiàng)目實(shí)踐為驅(qū)動(dòng)，增加學(xué)生編程代碼量，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，提升學(xué)生分析問題和解決問題能力。同時(shí)，以小組為單位來(lái)完成相應(yīng)編程項(xiàng)目，能夠培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神。例如，在完成數(shù)組、函數(shù)理論知識(shí)學(xué)習(xí)后，布置一個(gè)“學(xué)生成績(jī)統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)”作業(yè)，具體要求是：輸入學(xué)生成績(jī)，顯示學(xué)生成績(jī)、統(tǒng)計(jì)總分、平均分等，需要有登陸驗(yàn)證模塊；在完成指針、結(jié)構(gòu)體理論知識(shí)學(xué)習(xí)后，安排學(xué)生構(gòu)建一個(gè)綜合的“學(xué)生信息管理系統(tǒng)”，要求具有：登陸模塊、增加學(xué)生信息、修改學(xué)生信息、刪除學(xué)生記錄以及瀏覽學(xué)生信息等模塊。

（三）過程化考核方案

考核的主要目的是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果進(jìn)行檢驗(yàn)，考查學(xué)生利用所學(xué)理論知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。過程化考核方案是過程化教學(xué)改革的重要方式，注重對(duì)學(xué)生過程學(xué)習(xí)效果的考核，弱化期末考試成績(jī)。為了減少學(xué)生在考試中手寫代碼的錯(cuò)誤，期末考試采用無(wú)紙化考試。具體的過程化考核方案如表1所示。采用過程化考核，有利于教師及時(shí)發(fā)現(xiàn)教學(xué)過程中存在的各種問題，及時(shí)調(diào)整教學(xué)方法，合理安排課程教學(xué)內(nèi)容。

四、結(jié)語(yǔ)

過程化教學(xué)強(qiáng)調(diào)以學(xué)生過程學(xué)習(xí)為主，通過過程學(xué)習(xí)激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。文章描述了計(jì)算機(jī)專業(yè)《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》課程現(xiàn)狀，以及在教學(xué)過程中存在的若干問題，結(jié)合過程化教學(xué)模式，設(shè)計(jì)過程化教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方法及考核方案。希望以此教學(xué)改革為契機(jī)，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和分析問題、解決問題能力，提高學(xué)生項(xiàng)目編程水平，提升該課程的教學(xué)效果，為后續(xù)計(jì)算機(jī)課程學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。

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作者：陰愛英 馬云鶯 單位：福州大學(xué)至誠(chéng)學(xué)院