基于能力培養(yǎng)的Ｃ語(yǔ)言項(xiàng)目化訓(xùn)練教學(xué)模式初探

王曉勇　肖四友　張文祥

文章編號(hào)：1672-5913(2009)10-0060-03

摘要：本文針對(duì)C語(yǔ)言課程學(xué)習(xí)特點(diǎn)提出了知識(shí)模塊化、訓(xùn)練項(xiàng)目化的教學(xué)模式，通過(guò)分析C語(yǔ)言當(dāng)前教學(xué)現(xiàn)狀，介紹了該教學(xué)模式下項(xiàng)目化教學(xué)方法的設(shè)計(jì)思路、并給出詳細(xì)的訓(xùn)練項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案以及項(xiàng)目化教學(xué)方法的實(shí)施流程和實(shí)施效果；通過(guò)項(xiàng)目化教學(xué)方法的實(shí)際運(yùn)用說(shuō)明這種教學(xué)模式的教學(xué)效果及推廣價(jià)值。

關(guān)鍵詞：C語(yǔ)言課程；知識(shí)模塊化；訓(xùn)練項(xiàng)目化；教學(xué)模式；探索與實(shí)踐

中圖分類號(hào)：G642

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

1C語(yǔ)言的重要性及目前教學(xué)現(xiàn)狀

“C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”課程是高等院校計(jì)算機(jī)及其應(yīng)用專業(yè)學(xué)生一門必修課，也是其它一些非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生一門重要的基礎(chǔ)課程，它對(duì)訓(xùn)練學(xué)生思維能力和實(shí)際解決問(wèn)題能力的培養(yǎng)，起到重要作用。目前多數(shù)高校的C語(yǔ)言教學(xué)方法主要形式仍然是以講授語(yǔ)法、分析算法為主，教學(xué)學(xué)時(shí)安排大多采用理論與實(shí)踐2+2的學(xué)時(shí)計(jì)劃；由于C語(yǔ)言功能強(qiáng)大，表達(dá)能力強(qiáng)，其豐富的功能所帶來(lái)的繁多的數(shù)據(jù)類型、復(fù)雜語(yǔ)法結(jié)構(gòu)以及面向過(guò)程的結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)，傳統(tǒng)的教學(xué)方法理論學(xué)時(shí)學(xué)語(yǔ)法、講算法，實(shí)踐學(xué)時(shí)讓學(xué)生通過(guò)做練習(xí)題，記住語(yǔ)法、算法，使初學(xué)者感覺(jué)C語(yǔ)言學(xué)習(xí)難度大，學(xué)習(xí)過(guò)程枯燥，因而很多學(xué)生在學(xué)習(xí)C語(yǔ)言時(shí)不是理解算法而是去“背”算法，更少有學(xué)生去欣賞精巧的算法。因此，在C語(yǔ)言的教學(xué)過(guò)程中，教師必須找到適合學(xué)生學(xué)習(xí)特點(diǎn)的教學(xué)手段和方法，合理地組織教學(xué)內(nèi)容、精心地設(shè)計(jì)教學(xué)案例。由于“C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”課程也是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，除了合理的理論課堂教學(xué)，還必須重視上機(jī)實(shí)踐環(huán)節(jié)，通過(guò)讓學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐，鞏固和消化理論教學(xué)內(nèi)容，因此如何設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的上機(jī)任務(wù)，使學(xué)生有興趣動(dòng)手編程，又能恰當(dāng)與理論教學(xué)內(nèi)容銜接好，使實(shí)踐環(huán)節(jié)有充分滿的上機(jī)任務(wù)，從而讓C語(yǔ)言的學(xué)習(xí)過(guò)程由枯燥變?yōu)橛淇斓奶剿髦谩?/p>

本文介紹的C語(yǔ)言課程階段性項(xiàng)目化訓(xùn)練教學(xué)方法，正是針對(duì)目前C語(yǔ)言教學(xué)現(xiàn)狀中存在的不足而提出，并且階段性項(xiàng)目化訓(xùn)練教學(xué)方法在“C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”課程中實(shí)際教學(xué)運(yùn)用也取得良好的教學(xué)效果。

2C語(yǔ)言的學(xué)習(xí)難點(diǎn)分析

C語(yǔ)言課程在很多高校一般是一年級(jí)第二學(xué)期開(kāi)設(shè)，學(xué)生對(duì)C語(yǔ)言學(xué)習(xí)的第一印象雖然覺(jué)得它很神秘，也很想學(xué)會(huì)它。但翻開(kāi)C語(yǔ)言第一章，C語(yǔ)言豐富的數(shù)據(jù)類型、運(yùn)算符和表達(dá)式等基本語(yǔ)法往往會(huì)讓學(xué)生覺(jué)得難、枯燥，因此有些學(xué)生在還沒(méi)有能了解到C語(yǔ)言學(xué)習(xí)樂(lè)趣時(shí)就已經(jīng)在主觀上產(chǎn)生畏難情緒，還有一些學(xué)生在上機(jī)調(diào)試程序時(shí)，編譯產(chǎn)生的一堆錯(cuò)誤也會(huì)嚇跑學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；當(dāng)教學(xué)過(guò)程進(jìn)行到數(shù)組、函數(shù)部分時(shí)，學(xué)生在完成課后側(cè)重語(yǔ)法和算法訓(xùn)練的練習(xí)題時(shí)，編程不斷遇到的困難更是學(xué)生學(xué)習(xí)興趣最大的“殺手”，如果得不到及時(shí)的幫助，更會(huì)使得學(xué)生失去對(duì)C語(yǔ)言這門課程的學(xué)習(xí)的信心和興趣。因此，傳統(tǒng)C語(yǔ)言教學(xué)方法按照章節(jié)不斷推進(jìn)的學(xué)習(xí)過(guò)程，雖然在知識(shí)傳授上具有很好的系統(tǒng)性，但從學(xué)生對(duì)C語(yǔ)言的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀也可以看出，這個(gè)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)過(guò)程會(huì)隨著知識(shí)難度和深度地加深而逐漸失去一部分學(xué)習(xí)者，最后學(xué)習(xí)到C語(yǔ)言指針部分時(shí)，有較多學(xué)生已經(jīng)因?yàn)榉e累太多的問(wèn)題和困難不能再接受，跟不上教學(xué)進(jìn)度，從而放棄對(duì)C語(yǔ)言課程的學(xué)習(xí)。針對(duì)C語(yǔ)言這種學(xué)習(xí)情況，如何在C語(yǔ)言的整個(gè)教學(xué)過(guò)程中始終保持學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中不斷會(huì)有成就感，不會(huì)被困難嚇跑，在學(xué)習(xí)上了一個(gè)臺(tái)階后還有具有再上一個(gè)新臺(tái)階的信心和興趣，這些都需要教師合理組織C語(yǔ)言教學(xué)內(nèi)容和運(yùn)用恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法才能實(shí)現(xiàn)。本文提出的C語(yǔ)言階段性項(xiàng)目化訓(xùn)練教學(xué)方法，也是針對(duì)這些需要對(duì)C語(yǔ)言的教學(xué)做出的一些探索和總結(jié)。

3什么是階段性項(xiàng)目化教學(xué)模式

3.1C語(yǔ)言課程教學(xué)內(nèi)容分階段模塊化

根據(jù)C語(yǔ)言教學(xué)內(nèi)容學(xué)習(xí)特點(diǎn)，將C語(yǔ)言課程教學(xué)內(nèi)容分階段模塊化，即將知識(shí)單元化，針對(duì)不同單元知識(shí)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)相應(yīng)訓(xùn)練項(xiàng)目，使學(xué)生通過(guò)這一階段的訓(xùn)練項(xiàng)目編程鞏固單元知識(shí)。C語(yǔ)言課程分階段模塊化知識(shí)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

3.2階段性項(xiàng)目化教學(xué)模式中項(xiàng)目的設(shè)計(jì)

C語(yǔ)言課程實(shí)踐教學(xué)中采用分階段項(xiàng)目訓(xùn)練。訓(xùn)練項(xiàng)目設(shè)計(jì)原則是程序功能與學(xué)生感興趣的實(shí)際問(wèn)題相關(guān)，學(xué)生運(yùn)用本單元學(xué)習(xí)的知識(shí)能夠完成項(xiàng)目編程；如果學(xué)生想把項(xiàng)目完成的更完善還需要再進(jìn)入下一單元的學(xué)習(xí)；階段性項(xiàng)目的順利實(shí)現(xiàn)使學(xué)生體驗(yàn)成就感，但程序功能上還存在的缺陷或漏洞能激勵(lì)學(xué)生積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)新的知識(shí)以實(shí)現(xiàn)程序功能的完善。下面給出的幾個(gè)訓(xùn)練項(xiàng)目示例是C語(yǔ)言實(shí)踐教學(xué)中按教學(xué)進(jìn)度與知識(shí)模塊劃分設(shè)計(jì)出五個(gè)小型程序設(shè)計(jì)項(xiàng)目：

(1) 算術(shù)運(yùn)算測(cè)試軟件及超市商品收銀機(jī)程序

① 項(xiàng)目設(shè)計(jì)說(shuō)明：運(yùn)用選擇結(jié)構(gòu)編程實(shí)現(xiàn)有限四則運(yùn)算的算術(shù)測(cè)試軟件或能實(shí)現(xiàn)超市商品收銀機(jī)功能的軟件，要求算術(shù)測(cè)試軟件能隨機(jī)出題，用戶可自由選擇題量及練習(xí)的運(yùn)算內(nèi)容(如加、減、乘、除等)；用戶可隨時(shí)結(jié)束練習(xí)，并給出本次測(cè)試的成績(jī)；要求軟件用戶操作界面友好，具有一定的容錯(cuò)性。

② 訓(xùn)練目的：在結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)及實(shí)現(xiàn)選擇結(jié)構(gòu)的控制語(yǔ)句學(xué)習(xí)完之后，通過(guò)該小型程序設(shè)計(jì)項(xiàng)目的完成訓(xùn)練學(xué)生對(duì)選擇結(jié)構(gòu)程序的編程練習(xí)，鞏固選擇結(jié)構(gòu)知識(shí)模塊，了解選擇結(jié)構(gòu)在解決實(shí)際問(wèn)題編程中的運(yùn)用。

③ 訓(xùn)練知識(shí)點(diǎn)：選擇結(jié)構(gòu)及實(shí)現(xiàn)選擇結(jié)構(gòu)的控制語(yǔ)句：if-else語(yǔ)句和switch語(yǔ)句。

(2) 剪刀、石頭、布游戲設(shè)計(jì)

① 項(xiàng)目設(shè)計(jì)說(shuō)明：運(yùn)用循環(huán)結(jié)構(gòu)編程實(shí)現(xiàn)剪刀、石頭、布游戲軟件，要求軟件設(shè)計(jì)符合游戲公平的原則，該游戲?qū)崿F(xiàn)用戶(玩家1)與計(jì)算機(jī)(玩家2)的剪刀、石頭、布游戲，每次比賽給出比賽結(jié)果，用戶選擇具有一定的容錯(cuò)性、計(jì)算機(jī)選擇具有隨機(jī)性；用戶可多次進(jìn)行游戲并能隨時(shí)退出游戲。

② 訓(xùn)練目的：在結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)循環(huán)結(jié)構(gòu)及實(shí)現(xiàn)循環(huán)結(jié)構(gòu)的控制語(yǔ)句學(xué)習(xí)完之后，通過(guò)該小型程序設(shè)計(jì)項(xiàng)目的完成訓(xùn)練學(xué)生對(duì)循環(huán)結(jié)構(gòu)程序的編程練習(xí)，鞏固循環(huán)結(jié)構(gòu)知識(shí)模塊，了解循環(huán)結(jié)構(gòu)在解決實(shí)際問(wèn)題編程中的運(yùn)用。尤其在編程調(diào)試中對(duì)死循環(huán)的出現(xiàn)如何避免、程序的漏洞如何應(yīng)對(duì)等，訓(xùn)練學(xué)生的程序調(diào)試能力及分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力、培養(yǎng)學(xué)生考慮問(wèn)題細(xì)致、周密的習(xí)慣。

③ 訓(xùn)練知識(shí)點(diǎn)：循環(huán)結(jié)構(gòu)及實(shí)現(xiàn)循環(huán)結(jié)構(gòu)的控制語(yǔ)句：do-while語(yǔ)句、while語(yǔ)句和for語(yǔ)句。

(3) 加密短信閱讀程序設(shè)計(jì)

① 項(xiàng)目設(shè)計(jì)說(shuō)明：綜合運(yùn)用結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的三種基本控制結(jié)構(gòu)：順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)編程；本項(xiàng)目的設(shè)計(jì)難點(diǎn)有二點(diǎn)：一是如何密碼能安全輸入，同時(shí)也具有密碼輸入的容錯(cuò)性；二是短信的存放方式及閱讀方式；要求軟件設(shè)計(jì)界面美觀、友好，當(dāng)用戶輸入正確，可以順利閱讀短信內(nèi)容。

② 訓(xùn)練目的：在一維數(shù)組、字符數(shù)組和二維數(shù)組學(xué)習(xí)完之后，通過(guò)該小型程序設(shè)計(jì)項(xiàng)目的完成訓(xùn)練學(xué)生對(duì)數(shù)組這種數(shù)據(jù)類型的編程練習(xí)，鞏固數(shù)組知識(shí)模塊，了解數(shù)組這種數(shù)據(jù)類型在解決實(shí)際問(wèn)題編程中的運(yùn)用。通過(guò)該項(xiàng)目設(shè)計(jì)，也使學(xué)生進(jìn)一步感性認(rèn)識(shí)到“程序設(shè)計(jì)=數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)+算法”，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在程序設(shè)計(jì)中的重要作用，使學(xué)生明確程序與數(shù)據(jù)之間的關(guān)系以及程序設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路可以從程序加工的對(duì)象—數(shù)據(jù)及其組織方式為切入點(diǎn)。

③ 訓(xùn)練知識(shí)點(diǎn)：數(shù)組及數(shù)組應(yīng)用；掌握一維數(shù)組、字符數(shù)組或二維數(shù)組的基本語(yǔ)法和數(shù)組在編程中的運(yùn)用。

(4) 用戶自定義函數(shù)說(shuō)明書的設(shè)計(jì)

① 項(xiàng)目設(shè)計(jì)說(shuō)明：綜合運(yùn)用結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的三種基本控制結(jié)構(gòu)、數(shù)組和函數(shù)的知識(shí)實(shí)現(xiàn)編程；本項(xiàng)目的設(shè)計(jì)要求至少設(shè)計(jì)出四個(gè)不同功能的用戶自定義函數(shù)，設(shè)計(jì)出用戶自定義函數(shù)說(shuō)明書封面和選擇菜單，用戶可自由選擇要學(xué)習(xí)的函數(shù)，當(dāng)用戶選擇學(xué)習(xí)某函數(shù)時(shí)，給出該函數(shù)的原型、功能、調(diào)用格式及函數(shù)應(yīng)用示例等使用說(shuō)明。要求軟件操作界面美觀、友好；用戶可隨時(shí)結(jié)束學(xué)習(xí)，并給出本次學(xué)習(xí)情況說(shuō)明。

② 訓(xùn)練目的：在用戶自定義函數(shù)及函數(shù)應(yīng)用學(xué)習(xí)完之后，通過(guò)該小型程序設(shè)計(jì)項(xiàng)目的完成訓(xùn)練學(xué)生對(duì)函數(shù)的編程練習(xí)，鞏固函數(shù)知識(shí)模塊，了解函數(shù)是C程序的基本模塊，掌握用戶自定義函數(shù)功能、定義格式、調(diào)用方式等基本語(yǔ)法知識(shí)。通過(guò)該項(xiàng)目設(shè)計(jì)，也使學(xué)生進(jìn)一步感性認(rèn)識(shí)到結(jié)構(gòu)化程序的特點(diǎn)，認(rèn)識(shí)到用戶自定義函數(shù)與C標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù)的關(guān)系及在編程中的作用。

③ 訓(xùn)練知識(shí)點(diǎn)：函數(shù)及函數(shù)應(yīng)用；掌握函數(shù)定義、函數(shù)聲明、函數(shù)調(diào)用等基本語(yǔ)法和在編程中函數(shù)模塊的設(shè)計(jì)。

(5) 學(xué)生信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

① 項(xiàng)目設(shè)計(jì)說(shuō)明：要求綜合運(yùn)用C語(yǔ)言課程知識(shí)編程，側(cè)重于理解指針在編程中的運(yùn)用，要求使用結(jié)構(gòu)體類型處理數(shù)據(jù)，掌握對(duì)文件的讀寫操作。學(xué)生信息管理系統(tǒng)功能要求：

●建立信息源，即能將若干學(xué)生信息添加到數(shù)據(jù)文件中。(學(xué)生信息主要包括：學(xué)號(hào)、姓名、性別、年齡、通訊地址等，也可自定信息)

●查找信息，為用戶提供幾種查找方式，如按姓名查找或按學(xué)號(hào)查找等，要求最少提供一種查找方式。如輸入要查找姓名，輸出相應(yīng)結(jié)果。

② 訓(xùn)練目的：在指針、結(jié)構(gòu)體和文件操作學(xué)習(xí)完之后，通過(guò)該小型程序設(shè)計(jì)項(xiàng)目的完成訓(xùn)練學(xué)生對(duì)指針、結(jié)構(gòu)體、文件類型的編程練習(xí)，鞏固指針、結(jié)構(gòu)體和文件知識(shí)模塊，了解結(jié)構(gòu)體數(shù)據(jù)類型與數(shù)組類型對(duì)數(shù)據(jù)組織方式上的不同；掌握指針變量定義、結(jié)構(gòu)體類型定義、結(jié)構(gòu)體變量定義和文件讀寫操作等基本語(yǔ)法知識(shí)。通過(guò)該項(xiàng)目設(shè)計(jì)，也使學(xué)生更進(jìn)一步綜合運(yùn)用“C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”課程所學(xué)的各模塊知識(shí)，分析、解決實(shí)際問(wèn)題，達(dá)到學(xué)以致用的效果。

③ 訓(xùn)練知識(shí)點(diǎn)：指針、結(jié)構(gòu)體和文件；掌握指針與結(jié)構(gòu)體數(shù)據(jù)類型在編程中的運(yùn)用；掌握對(duì)文件的操作。

3.3分階段模塊化教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)

分解C語(yǔ)言課程的學(xué)習(xí)難點(diǎn)，針對(duì)每個(gè)階段和知識(shí)模塊設(shè)計(jì)的程序設(shè)計(jì)項(xiàng)目由淺入深，由易至難，使學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程有成就感，有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

4項(xiàng)目化教學(xué)方法應(yīng)用

4.1階段性項(xiàng)目化教學(xué)方法實(shí)施流程

C語(yǔ)言課程理論教學(xué)知識(shí)模塊化、實(shí)踐教學(xué)階段性訓(xùn)練項(xiàng)目編程在實(shí)際教學(xué)中的應(yīng)用，教學(xué)效果良好，很大程度上激發(fā)了學(xué)生對(duì)C語(yǔ)言課程的學(xué)習(xí)熱情。教學(xué)方法實(shí)施流程如圖2所示：

4.2C語(yǔ)言知識(shí)模塊化訓(xùn)練項(xiàng)目化教學(xué)學(xué)生評(píng)價(jià)方法

為了與C語(yǔ)言階段性項(xiàng)目化訓(xùn)練的教學(xué)方法相適應(yīng)，對(duì)學(xué)生C語(yǔ)言課程的成績(jī)考核需要從注重結(jié)果轉(zhuǎn)變?yōu)樽⒅剡^(guò)程的課程成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)方法，課程考核成績(jī)的組成部分也從過(guò)去平時(shí)成績(jī)、期末考試成績(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)橛啥囗?xiàng)組成。如下面公式所示：

課程考核成績(jī) = 平時(shí)上機(jī)實(shí)驗(yàn)成績(jī)+模塊化單元測(cè)驗(yàn)+階段項(xiàng)目設(shè)計(jì)成績(jī)+期末綜合知識(shí)考核成績(jī)

5結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)高校計(jì)算機(jī)語(yǔ)言課程C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程進(jìn)行的教學(xué)模式的研究與改革，在實(shí)際教學(xué)應(yīng)用中取得了較好的效果，這種教學(xué)方法也受到學(xué)生的普遍歡迎，并獲得校級(jí)教學(xué)成果一等獎(jiǎng)，按此教學(xué)方法進(jìn)行教學(xué)改革的試點(diǎn)班在浙江省高校計(jì)算機(jī)應(yīng)用水平二級(jí)考試通過(guò)率達(dá)到92%的好成績(jī)。C語(yǔ)言知識(shí)模塊化、訓(xùn)練項(xiàng)目的教學(xué)模式對(duì)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言類的課程教學(xué)模式、教學(xué)方法方面做出有益的探索。

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Desk Study of Teaching Model about C-Language Project Training Based on Ability- Cultivation

WANG Xiao-yong, XIAO Si-you, ZHANG Wen-xiang

(Zhejiang Wanli University, Ningbo 315000, China)

Abstract: The paper mainly discusses the knowledge-blocking and project-training teaching model that designed based on the characteristic of C-language course studying, analyzes the current situation of C-language teaching, and introduces the design cycle of projected instruction under that teaching model, provides a detailed design proposal of the training project and actualizing procedures and effects of the Project training. It also explains the teaching results and promotion value of the teaching model by its practical application.

Key words: C-language course; phased projecting; teaching method; exploration and practicing