項目驅動式案例教學法在“C程序設計”課程中的應用

徐 凱，宋麥玲，薛思清

（中國地質大學（武漢）計算機學院，湖北武漢，430074）

一、“C程序設計”課程簡介

C語言是國內外使用最廣泛的高級程序設計語言之一。C語言功能豐富、表達能力強、使用方便靈活、應用面廣、目標程序執(zhí)行效率高、可移植性好，既具有高級語言的優(yōu)點，又具有低級語言的許多特點，特別適合于編寫系統(tǒng)軟件［1］，也可用于編寫應用軟件。因此很多高校把“C程序設計”作為計算機各專業(yè)的主干基礎課程之一，可見其地位和作用是非常重要的。通過“C程序設計”的教學，目的是使學生能夠很好地理解C程序設計的基本語法和規(guī)則，掌握C語言程序設計的基本思路和算法，熟悉程序調試環(huán)境，從而培養(yǎng)學生養(yǎng)成良好的編程思想、編程習慣、設計規(guī)范和風格，為后續(xù)專業(yè)課程及其它程序設計課程的學習和應用奠定堅實的基礎。

傳統(tǒng)的“C程序設計”教學方式是：“提出概念―解釋概念―例題講解―習題”，在課程教學過程中主要是以教師為主導的“填塞式”的教學方式，而大部分學生基本上是以被動接受的方式在教師指導下完成學習，學生學習的主動性與積極性都不強。同時，由于這門課程的知識點多，信息量大，邏輯思維能力要求很強。因此，學生普遍認為C語言程序設計的語法復雜，知識零亂，枯燥難懂，全部課程學完以后，大多學生只能看懂程序，而不會編寫程序，不會應用C語言解決實際問題。本文結合課題組教師的教學實踐，提出在“C程序設計”課程中采用項目驅動式案例教學法，并對教學案例的選擇、實施以及在教學中應注意的問題進行了探討。

二、項目驅動式案例教學法在“C程序設計”中的應用

（一）項目驅動式案例教學法的基本思想

項目驅動教學法來源于建構主義學習理論，與其相適應的項目驅動教學模式為：“以學生為中心，教師在整個教學過程中起組織和指導的作用，利用情境、協(xié)作、會話等學習環(huán)境要素，充分發(fā)揮學生的主動性、積極性和創(chuàng)新精神，最終達到使學生有效地掌握當前所學的知識的目的?！痹谶@種模式中，教學關注的重點是學生達到的程度，指導教師的任務是根據學生已有的經驗、知識、水平和興趣來選取適合他們的項目，使學生置身于探索知識的情景之中，即在真實世界中運用知識解決問題。從根本上將傳統(tǒng)課堂中老師滿堂灌，轉變?yōu)椤皩W生為主體，教師為主導”的教學模式［2］。

案例教學法（Case Study）是19世紀70年代美國哈佛大學法學院院長蘭德爾首創(chuàng)的，最早是應用于醫(yī)學領域，后來廣泛運用于工商管理、法學、軍事學、教育學、理學以及工學等學科。所謂案例教學法是指教師在教學過程中，根據教學目的和培養(yǎng)目標的要求，以案例為基本素材，把學生帶入特定的情景中進行分析問題和解決問題，從而培養(yǎng)學生運用理論知識進行分析研究，提出自己的見解，做出判斷和決策，提高學生解決問題的能力的一種理論聯系實際的啟發(fā)式教學方法［3］。它是一種生動、靈活、多樣化的教學方法，通過師生、生生之間雙向和多向互動，積極參與，平等對話和研討，重點培養(yǎng)學生的批判反思意識及團體合作能力，并促使學生充分理解問題的復雜性、變化性、多樣性等屬性的重要教學形式。

本文提出的項目驅動式案例教學法，其核心是用一個完整的項目貫穿“C程序設計”課程的所有教學內容，并采用逐步擴張法進行項目的開發(fā)，同時，把項目拆分為若干個典型案例，在課程教學中以典型案例劃分單元教學內容，以案例引導學生學習不同的知識點。這樣，將項目開發(fā)與課程教學交叉融合、相輔相成，從而實現“C程序設計”的教學目標，并培養(yǎng)學生形成完整的編程思想與編程風格。與傳統(tǒng)的教學方法相比，項目驅動式案例教學法具有從解決實際問題出發(fā)，理論聯系實際，能夠活躍學習氣氛，調動學習主動性與積極性，使課堂更具有趣味性。

（二）項目驅動式案例教學法在“C程序設計”中的實踐

“C程序設計”課程的教學目的是向學生介紹結構化程序設計的基本思想與方法，通過學習這門課程，讓學生了解用計算機解決問題的一般方法步驟，重點掌握編寫和調試簡單應用程序的技能，培養(yǎng)學生的實際動手能力和探究、創(chuàng)新能力。為此，根據“C程序設計”課程的教學目的與內容，我們將這門課程分為兩個階段來實施項目驅動式案例教學。第一階段是基礎教學，主要包括程序基本結構、數據類型、操作符基本的語言要素，通過對這個階段的學習，讓學生能夠掌握C程序設計的基本知識，初步讀懂程序，其目的是培養(yǎng)學生的興趣。第二階段主要包括函數、指針、結構體、文件等語言要素，通過這個階段的學習，讓學生能夠獨立編寫程序，其目的是理論與實踐相結合，提高學生的實際應用能力。

根據以上安排，筆者設計了由“學生信息管理系統(tǒng)”項目來驅動C程序設計的課程教學。在實際教學過程中，把“學生信息管理系統(tǒng)”項目拆分為20個案例，如程序結構、數據類型、操作符、數組、字符串、函數等，每個案例對應一個知識點。在56學時的教學過程中，40學時完成教師與學生互動的項目驅動的案例教學過程；16學時用于完成項目實踐，即仿照“學生信息管理系統(tǒng)”項目完成“本班學生檔案管理”。

在每節(jié)課程的教學過程中，以教師為主體，采用案例分析教學法，通過對案例的演示、講授和分析，將案例與所講授的課程知識點融為一體，形成一個完整的課程內容體系。以數組這一部分為例，首先，給學生演示用數值實現的案例——“學生信息管理系統(tǒng)”，向學生演示學生成績的輸入、查詢、排序、刪除、輸出等與數組案例相關的內容。同時，教師在演示的過程中向學生提出相關問題，讓學生思考的同時引出數組的知識點。其次，講授數組的語法及功能，重點對數組概念、語法進行講授。講授完后，讓學生結合“學生信息管理系統(tǒng)”，自己總結數組的功能。再次，根據學生的理解程度，再進一步深入剖析“學生信息管理系統(tǒng)”案例中與數組相關的內容，可以采用從上至下的方式，帶領學生對案例的算法、語法及功能進行分析，讓學生充分理解和領會數組在“學生信息管理系統(tǒng)”案例功能模塊中的主要作用。最后將整個案例中所用到的知識點進行匯總，使學生更好地理解數組的理論知識，也為后續(xù)的實踐學習打下良好的基礎。

在整個教學過程中，教師與學生的交互貫穿整個流程。教師起主導作用，也就是教師根據教學內容將所有案例與所要教授的知識點緊密結合，并流程化，分階段實施，由淺入深，層層遞進。而學生作為學習的主體，在整個項目的實施階段，學生隨時要主動學習和理解案例，以及相關的知識點，并且要熟練掌握編程思想與設計規(guī)范。

案例的實現是項目驅動式案例教學法中極為重要的一步，因此，要求學生在實踐課上親自編程來實現案例教學中提到的案例，這樣才能讓學生真正地將各個知識點融入到實踐中，體會理論與實踐的有機結合。教師根據案例涵蓋知識點的多少及難易程度，合理安排實踐課的內容。一般情況下，每一學時實踐課實現案例的一至兩個功能模塊。

（三）項目驅動式案例教學過程中應該注意的問題

為了讓學生更好地學好C語言程序設計，同時，也為了更好地發(fā)揮項目驅動式案例教學法的作用，在“C程序設計”課程中使用項目驅動式案例教學法時，應該注意如下四點：

第一，項目的設計。項目的設計應涵蓋C語言程序設計教學的所有知識點，并能激起學生興趣與求知欲。同時，項目難度要適宜，確保大多數同學能夠完成，項目完成后應能看到具體的效果，這樣能調動學生探索知識的積極性和主動性。

第二，案例的選擇。案例是讓學生在真實的環(huán)境中完成任務，達到提高學生分析問題、解決問題的實踐動手能力，因此案例選擇時應考慮如下方面：（1）案例的選擇要能包含盡可能多的知識點，不能脫離相關知識點，否則案例的選擇沒有意義；（2）案例應具有代表性與可擴展性，學生能夠從案例中得到啟發(fā)，進行拓展性思考，這樣能讓優(yōu)秀的學生有發(fā)揮的空間；（3）案例選擇的大小和難度要適宜。難度和規(guī)模太小，難以豐富編程內容，達不到應有的效果；同樣，難度和規(guī)模太大，又會超出學生的實際知識水平與能力，使學生產生挫敗感，同樣影響教學效果；（4）案例教學中要貫穿編程風格的訓練，這是編程內容中不可或缺的一部分，它反映了一個人編程的思維品質與編程的設計風范。因此，編程風格的訓練應該從一開始就加以重視，并貫穿整個課程的始終［4］。

第三，案例的講解與總結。案例的講解是案例實施的指導，案例總結是案例實施的歸納，是項目驅動式案例教學的重點和精華部分，教師應該重點講解。

第四，案例的銜接與項目的完成。通過一條主線，把案例銜接起來，最終完成整個項目，并讓學生看到完成后的效果。

教學實踐證明，在“C程序設計”課程教學中采用項目驅動式案例教學法，能把理論與實踐緊密結合，能增加課堂教學信息量，提高教學質量。同時，能夠充分調動學生的積極性，激發(fā)學生學習的興趣，對提高學生分析問題、解決問題，以及培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維與實踐的能力都具有重要的作用。

總之，項目驅動式案例教學法是一種具有啟發(fā)性、實踐性，能開發(fā)學生智力，提高學生決策能力和綜合素質的新型教學方法。合理、有效地使用項目驅動式案例教學可將枯燥的抽象的概念變得生動、具體，重點突出，簡單明了，既活躍了課堂氣氛，又調動了學生的積極性［5］。所以在“C程序設計”課程的教學中使用項目驅動式案例教學，容易使教學過程充滿挑戰(zhàn)性、趣味性，很好地解決傳統(tǒng)教學中遇到的問題。值得一提的是，對于部分理論知識，教師還應該按照教學的實際情況，運用傳統(tǒng)教學方法進行系統(tǒng)的講授，不能完全由項目驅動式案例教學法來替代。因此，今后，我們將進一步探索項目驅動式案例教學法在“C程序設計”中的應用，進一步去尋求傳統(tǒng)教學法與項目驅動式案例教學法的最佳結合點，各取所長，既要能系統(tǒng)化地傳授教學內容，又要能提高學生學習的主動性、創(chuàng)造性，從而追求更高的教學效果。

［1］ 譚浩強.“C程序設計”［M］.3版.北京：清華大學出版社，2005.

［2］ 郭新，孟昭文，王業(yè)君.項目驅動教學法在高校Linux人才培養(yǎng)中的應用［J］.職業(yè)圈，2007（21）：116-117.

［3］ 鄭金洲.案例教學指南［M］.上海：華東師范大學出版社，2000.

［4］ 范勁松，黃友初.案例教學法在C語言教學中的系統(tǒng)應用［J］.鄖陽醫(yī)學院學報，2005，24（3）：191-192.

［5］ 任華.案例教學法在計算機C語言教學中的作用探究［J］.信息科技，2011（1）：183-184.