“Ｃ語言程序設(shè)計(jì)”立體化教學(xué)模式探索與實(shí)踐

摘要：本文分析了當(dāng)前C語言程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)中采用立體化教學(xué)模式的必要性和必需性，從啟發(fā)式的課堂教學(xué)模式、完善的實(shí)踐教學(xué)體系、科學(xué)合理的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)體系、在線教學(xué)平臺(tái)等幾個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)C語言程序設(shè)計(jì)課程的立體化教學(xué)模式進(jìn)行深入的探索和實(shí)踐。

關(guān)鍵詞：立體化；教學(xué)模式；案例教學(xué)；在線教學(xué)；多維度考核

中圖分類號(hào)：G642文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

目前我國(guó)高等教育的計(jì)算機(jī)專業(yè)面臨這樣的問題，一方面是計(jì)算機(jī)科學(xué)的飛速發(fā)展及對(duì)人才能力的高要求，另一方面是高校計(jì)算機(jī)人才培養(yǎng)模式的滯后前進(jìn)。因此，用計(jì)算機(jī)科學(xué)和計(jì)算機(jī)教育學(xué)相統(tǒng)一的觀點(diǎn)去研究計(jì)算機(jī)課程立體化教學(xué)模式，是順應(yīng)我國(guó)計(jì)算機(jī)科學(xué)教育發(fā)展的需要，提高計(jì)算機(jī)教育投資與回報(bào)效益，培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新精神的計(jì)算機(jī)人才。

C語言程序設(shè)計(jì)是計(jì)算機(jī)及相關(guān)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，在教學(xué)計(jì)劃中占有重要地位和作用。在C語言程序設(shè)計(jì)的教學(xué)過程中，我們對(duì)C語言程序設(shè)計(jì)的立體化教學(xué)模式進(jìn)行了探索和實(shí)踐。在課堂教學(xué)中采用“案例式”的啟發(fā)教學(xué)模式，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，建立完善的實(shí)踐教學(xué)體系；改革教學(xué)考核評(píng)價(jià)模式，建立科學(xué)合理的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)體系；建立在線教學(xué)網(wǎng)站，搭建一個(gè)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和師生互動(dòng)的平臺(tái)，使其成為課堂教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)的有益補(bǔ)充。通過這些環(huán)節(jié)，建立一套完整的以課堂教學(xué)為基礎(chǔ)，以實(shí)踐教學(xué)為保障，以在線網(wǎng)絡(luò)教學(xué)為補(bǔ)充的立體化教學(xué)模式。立體化教學(xué)模式涵蓋了課堂理論教學(xué)，實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)，課外輔導(dǎo)，自主學(xué)習(xí)，過程考核，評(píng)價(jià)與反饋整個(gè)學(xué)習(xí)過程，從多層次、多方位構(gòu)建起了課程的教與學(xué)的體系。下面分別從以下幾個(gè)部分來探討我們的實(shí)踐成果。

1啟發(fā)式的課堂教學(xué)

課堂教學(xué)是“學(xué)知”能力培養(yǎng)的主要陣地，同時(shí)也是創(chuàng)新能力和自學(xué)能力培養(yǎng)的基地。由于計(jì)算機(jī)科學(xué)的理論深?yuàn)W、涉及面廣，加之學(xué)生自身的一些因素，往往容易造成學(xué)生思路跟不上，而對(duì)一些課程的學(xué)習(xí)沒有興趣甚至失去信心。所以C語言程序設(shè)計(jì)課堂的調(diào)動(dòng)手段非常重要。調(diào)動(dòng)手段包括利用多媒體課件，調(diào)動(dòng)學(xué)生的視覺和聽覺效果；采用啟發(fā)、互動(dòng)式教學(xué)調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和注意力；

安排一些問題和科研方面的新動(dòng)向、新成果介紹給學(xué)生，并展開討論，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和激情。這是我們保障課堂教學(xué)效果的所做的努力。

首先積極改進(jìn)教學(xué)方法和教學(xué)手段。推廣案例教學(xué)法等啟發(fā)式教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)造性的思維活動(dòng)，把學(xué)生從被動(dòng)地“聽”、“看”到積極思維的運(yùn)動(dòng)中去，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性；組織老師研究同一課程不同章節(jié)的教學(xué)方法和手段；充分利用多媒體資源，改變黑板加粉筆為主的教學(xué)方式，引進(jìn)和制作與之相配套的電子教案，增加單位時(shí)間內(nèi)的信息量，提高授課效率。

其次應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的教材與教學(xué)內(nèi)容。我們構(gòu)建了C語言程序設(shè)計(jì)教材庫，全面收集目前已有的國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀C語言程序設(shè)相關(guān)書籍，提供教師在選取教材和備課過程中使用。這樣能避免教師因個(gè)人的偏好或者使用慣性而使用單一教材，導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容陳舊單一，缺乏新技術(shù)與新成果的引入。

建立適合課堂教學(xué)的“案例”庫，為案例啟發(fā)教學(xué)提供素材保障。目前我們的案例庫已經(jīng)接近50個(gè)，分為基本概念和算法案例、典型問題案例和工程問題案例，這些案例可以根據(jù)教學(xué)需要在理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)或綜合實(shí)訓(xùn)教學(xué)中使用。在教學(xué)過程中通過使用“案例”教學(xué)模式，改變學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中完全被動(dòng)的灌輸式學(xué)習(xí)，學(xué)生積極主動(dòng)地參與到教學(xué)過程中，逐漸從被動(dòng)接受轉(zhuǎn)向主動(dòng)學(xué)習(xí)，從而加強(qiáng)學(xué)生思考能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)了從重知識(shí)到重智能培養(yǎng)目標(biāo)的轉(zhuǎn)變。

2建立完善的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)體系

C語言程序設(shè)計(jì)課程本身就是一門理論與實(shí)踐并重的課程，在教學(xué)實(shí)踐中必須將理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合，使其相互作用，相得益彰。一般情況下，學(xué)生在學(xué)習(xí)中產(chǎn)生的學(xué)習(xí)困難主要來自于他們對(duì)所學(xué)知識(shí)缺乏必要的感性認(rèn)識(shí)，因此必須采用“體驗(yàn)式學(xué)習(xí)”方法，以學(xué)生為主，通過必要的實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生在做中學(xué)，學(xué)中做。這樣使得所學(xué)理論知識(shí)在實(shí)驗(yàn)中得到驗(yàn)證和應(yīng)用，學(xué)生獲得了學(xué)習(xí)成就 感，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)習(xí)效果。經(jīng)過幾年的研究與實(shí)踐，我們初步構(gòu)建起了C語言的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)體系，其包括以下幾個(gè)方面：

(1) 編寫實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書。我們?cè)谧裱n程教學(xué)的規(guī)律和節(jié)奏的基礎(chǔ)上，編寫了適合我們教學(xué)對(duì)象和教學(xué)要求的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，綜合可操作性、趣味性和適當(dāng)?shù)碾y度，既保證實(shí)驗(yàn)的可完成性，又增加學(xué)生的興趣，使其在探索與解決問題的過程中獲得學(xué)習(xí)成就感。

(2) 開設(shè)綜合課程設(shè)計(jì)。課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)是實(shí)踐教學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用環(huán)節(jié)，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)上遵循符合社會(huì)真實(shí)要求、提供較大探索空間的原則，設(shè)計(jì)題目以典型的問題或?qū)嶋H的工程為主。

(3) 與各類競(jìng)賽結(jié)合，在實(shí)踐教學(xué)中訓(xùn)練學(xué)生的參與意識(shí)、競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)和團(tuán)隊(duì)精神。我們?cè)趯?shí)踐教學(xué)中引入ACM程序設(shè)計(jì)大賽、電子設(shè)計(jì)大賽等各種競(jìng)賽相關(guān)的程序設(shè)計(jì)題目，鼓勵(lì)同學(xué)們?cè)谡n下自己組隊(duì)，按照比賽規(guī)程，模擬比賽。尤其是在課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，我們給出一部分綜合設(shè)計(jì)題目，同學(xué)們還可以根據(jù)自己的興趣與愛好選擇競(jìng)賽題目，根據(jù)題目的難度確定難度系數(shù)，最終給出評(píng)分。學(xué)生能夠提前了解各個(gè)比賽的規(guī)則和題目的難易程度，提高同學(xué)們對(duì)程序設(shè)計(jì)的興趣和積極性。為以后組織學(xué)生參加比賽打下良好的基礎(chǔ)，也保證了實(shí)踐教學(xué)效果。

(4) 加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)的考核。在我們的課程計(jì)劃中，實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)(課內(nèi)上機(jī)和課程設(shè)計(jì))和理論教學(xué)課時(shí)比例接近1:1，實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)效果直接影響著課程的最終學(xué)習(xí)效果。實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)主觀性比較強(qiáng)，如果教師要求松，可能直接導(dǎo)致教學(xué)效果差，達(dá)不到預(yù)期教學(xué)要求。在長(zhǎng)期實(shí)踐教學(xué)中我們發(fā)現(xiàn)，制定嚴(yán)格的實(shí)踐教學(xué)考核方案，與學(xué)生成績(jī)直接掛鉤，對(duì)于保證實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)效果是非常重要的。我們是通過在學(xué)生成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系中加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)的成績(jī)所占比例來做的。

3建立科學(xué)合理的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)體系

評(píng)價(jià)是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過程與學(xué)習(xí)效果的評(píng)定與總結(jié)，一個(gè)好的評(píng)價(jià)系統(tǒng)體系，不僅能評(píng)定出學(xué)生真實(shí)的學(xué)習(xí)效果、理論知識(shí)扎實(shí)程度和實(shí)踐動(dòng)手能力的強(qiáng)弱，而且能跟蹤學(xué)生整個(gè)學(xué)習(xí)過程，分析教學(xué)與學(xué)生學(xué)習(xí)過程中存在的問題，以便改進(jìn)教學(xué)方法，促進(jìn)教學(xué)相長(zhǎng)。

在C語言程序設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)體系中采用多維度考核評(píng)價(jià)方法，建立了適合C語言程序設(shè)計(jì)課程考核的多維度考核評(píng)價(jià)體系，它打破以往以期末考試成績(jī)?yōu)橹鞯某煽?jī)?cè)u(píng)定方法，經(jīng)過幾年的實(shí)踐與完善，我們?yōu)檎n程確立了多方面的考核因素和成績(jī)計(jì)算公式：

總評(píng)成績(jī)=實(shí)驗(yàn)(40%)+ 作業(yè)(10%)+期末考試(50%)-考勤扣分

這種多維度、過程性的成績(jī)?cè)u(píng)定方法，強(qiáng)調(diào)了學(xué)習(xí)的積累與構(gòu)建過程，消除了學(xué)生平時(shí)不學(xué)習(xí)，考前突擊學(xué)習(xí)的弊病。同時(shí)還從側(cè)面規(guī)范了教學(xué)，要求教師同樣注重教學(xué)的過程性，引導(dǎo)學(xué)生循序漸進(jìn)，將知識(shí)的學(xué)習(xí)貫穿于整個(gè)學(xué)期。

構(gòu)建題庫管理與網(wǎng)絡(luò)考試平臺(tái)，為過程性測(cè)試提供物質(zhì)基礎(chǔ)和手段。針對(duì)傳統(tǒng)考試工作量大、效率不高、反饋能力弱、選題靈活度小、閱卷量大等局限性，我們利用計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，搭建了一種新型的C語言智能化考試和評(píng)分系統(tǒng)。

C語言智能考試系統(tǒng)不同于已有的程序設(shè)計(jì)考試系統(tǒng)，不但可以對(duì)客觀題型進(jìn)行自動(dòng)閱卷評(píng)分，還可以對(duì)學(xué)生設(shè)計(jì)的程序進(jìn)行自動(dòng)評(píng)分。采用的評(píng)分方法是基于程序比較的方法。該方法的基本思想是：由教師提供的一系列模板程序(相當(dāng)于提供編程題的參考答案)作為輸入，通過將學(xué)生程序與模板進(jìn)行程序標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)換，消除程序表達(dá)方式多樣化后，進(jìn)行程序匹配，計(jì)算它們的語義相似程度，給出學(xué)生程序的評(píng)分結(jié)果。語義相似度越高，學(xué)生程序得分就越高。

這種考試方式不但減輕了教師的工作負(fù)擔(dān)，而且避免了傳統(tǒng)考試“千人一卷”的缺點(diǎn)，試題選擇靈活度大，考核知識(shí)點(diǎn)全面。借助計(jì)算機(jī)技術(shù)，我們還能對(duì)考試結(jié)果進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)分析，增強(qiáng)了考試的反饋效應(yīng)。

4建立在線教學(xué)平臺(tái)

在線教學(xué)充分利用計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，促進(jìn)了信息共享與交互，是課堂教學(xué)的延續(xù)和有效補(bǔ)充，能有效激發(fā)并維持學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。建立在線教學(xué)網(wǎng)站，充分利用校園網(wǎng)資源，探討新型的E-learning學(xué)習(xí)模式，為學(xué)生的學(xué)習(xí)增加新的互動(dòng)的學(xué)習(xí)平臺(tái)。

在線教學(xué)平臺(tái)最重要的是內(nèi)容，它決定著在線教學(xué)平臺(tái)是否能起到其真正的作用和意義。我們經(jīng)過多方面考查與摸索，制定了一個(gè)適合C語言程序設(shè)計(jì)課程的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)方案。該平臺(tái)依據(jù)社會(huì)建構(gòu)主義的教學(xué)思想，即教育者(老師)和學(xué)習(xí)者(學(xué)生)都是平等的主體，在教學(xué)活動(dòng)中，他們相互協(xié)作，并根據(jù)自己已有的經(jīng)驗(yàn)共同建構(gòu)知識(shí)。主要內(nèi)容如下所述。

(1) 課程管理：教師可以全面控制課程的所有設(shè)置，包括限制其他教師；可以選擇課程的格式為星期、主題或社區(qū)討論，靈活的課程活動(dòng)配置——論壇、測(cè)驗(yàn)、資源、投票、問卷調(diào)查、作業(yè)、聊天、專題討論。

(2) 作業(yè)管理：可以指定作業(yè)的截止日期和最高分。學(xué)生可以上傳作業(yè)(文件格式不限)到服務(wù)器——上傳時(shí)間也被記錄。

(3) 在線測(cè)試：教師可以定義題庫，在不同的測(cè)驗(yàn)里復(fù)用，題目可以分門別類地保存，易于使用，并且可以“公布”這些分類，供同一網(wǎng)站的其他課程使用。

(4) 資源管理：支持顯示任何電子文檔、Word、PowerPoint、Flash、視頻和聲音等可以上傳文件并在服務(wù)器進(jìn)行管理，或者使用web表單動(dòng)態(tài)建立(文本或HTML)。

(5) 問卷調(diào)查：?jiǎn)柧碚{(diào)查作為分析在線課程的工具已經(jīng)被證明有效，隨時(shí)可以查看在線問卷的報(bào)告，包括很多圖形。數(shù)據(jù)可以以Excel電子表格或CSV文本文件的格式下載。

(6) 互動(dòng)評(píng)價(jià)：學(xué)生可以對(duì)教師給定的范例作品文檔進(jìn)行公平的評(píng)價(jià)，教師對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)進(jìn)行管理并打分。

5結(jié)束語

C語言程序設(shè)計(jì)立體化教學(xué)模式的實(shí)踐，是探索適應(yīng)當(dāng)今計(jì)算機(jī)人才需求的新型培養(yǎng)模式的大膽嘗試，是以計(jì)算機(jī)教育學(xué)的理念“授之以漁”為指導(dǎo)，以“學(xué)習(xí)、實(shí)踐和創(chuàng)新一體化”為思路，從而高效、高水平、高質(zhì)量地培養(yǎng)計(jì)算機(jī)方向人才的實(shí)際應(yīng)用。實(shí)踐表明，C語言程序設(shè)計(jì)立體化教學(xué)模式的實(shí)施，構(gòu)建起了一個(gè)重實(shí)踐、重創(chuàng)新和多方位的課程教學(xué)與學(xué)習(xí)體系，有效提高了課程的教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

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