非計算機專業(yè)C語言程序設(shè)計教學(xué)改革探索

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摘要 本文分析和論述了目前高等學(xué)校中C語言程序設(shè)計課程教學(xué)中存在的主要問題，提出了行之有效的教學(xué)改革方案，旨在提高教學(xué)質(zhì)量，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加深學(xué)生對理論知識的理解和掌握，培養(yǎng)分析和解決具體問題的能力。

關(guān)鍵詞 非計算機專業(yè) C語言程序設(shè)計 教學(xué)改革 案例驅(qū)動

中圖分類號：G642文獻標識碼：A

高等學(xué)校非計算機專業(yè)的計算機程序設(shè)計課程是國家高等教育發(fā)展規(guī)劃的必修課程，C語言以其知識結(jié)構(gòu)體系合理、使用靈活、實用性強、可移植性好等特點使其成為眾多高等學(xué)校的非計算機理工學(xué)科專業(yè)的計算機基礎(chǔ)必修課。開設(shè)C語言程序設(shè)計課程不僅是讓學(xué)生掌握一種軟件開發(fā)工具，了解計算機的功能和工作原理，培養(yǎng)學(xué)生的計算機邏輯編程思維。更為重要的是讓學(xué)生了解計算機編程技術(shù)在本專業(yè)領(lǐng)域中的作用，以便于在后期的專業(yè)課學(xué)習(xí)過程中進行相應(yīng)的程序設(shè)計和開發(fā)奠定基礎(chǔ)。

但是，在國內(nèi)的多數(shù)高校仍然采用“多媒體教室講課+學(xué)生上機訓(xùn)練”的傳統(tǒng)教學(xué)模式。這種教學(xué)模式中的教學(xué)內(nèi)容一般脫離了實際應(yīng)用，將學(xué)習(xí)重點放在C語言的語法和理論講解上，學(xué)生并不知道所學(xué)習(xí)知識的實際應(yīng)用方向和價值，也就不能很好地調(diào)動學(xué)生的積極性，因此普遍存在著“教師難教，學(xué)生難學(xué)”的狀況。針對目前C語言教學(xué)過程中的問題，本文結(jié)合作者多年的面向非計算機專業(yè)的C語言程序設(shè)計課程教育教學(xué)的經(jīng)驗，總結(jié)了非計算機專業(yè)C語言程序設(shè)計教學(xué)過程中存在的主要問題，并提出行之有效的教學(xué)改革方法，從而提高非計算機專業(yè)C語言教學(xué)的教學(xué)質(zhì)量。

1 C語言教學(xué)中存在的問題

1.1 學(xué)生缺乏興趣，學(xué)習(xí)主動性不足

自從我國大學(xué)教育實現(xiàn)擴招以來，很多學(xué)校均采用了多個班級同時上課的大課堂教學(xué)模式，大課堂導(dǎo)致學(xué)生很難始終保持精神集中，甚至有些學(xué)生上課期間上網(wǎng)、發(fā)短信、打游戲等等。另外，由于授課對象多為一年級的新生，對社會、職業(yè)和自己所學(xué)的專業(yè)尚無清晰的認知，往往會認為這是計算機專業(yè)的課程，對課程的重要性認識不足，也就對該課程提不起興趣，缺乏學(xué)習(xí)的主動性。

1.2 教師教學(xué)方法不妥，影響教學(xué)效果

很多學(xué)校的教師仍然采用了以教師講授為主的灌輸式教學(xué)方法，講授過程中只注重了知識點的系統(tǒng)性和完整性傳授，但缺乏對各知識點之間的內(nèi)在關(guān)系以及綜合運用的深入分析和講解，更忽略了對學(xué)生編程思想和邏輯思維能力的培養(yǎng)。同時，這是一個教師向?qū)W生單向傳輸過程，教學(xué)過程空洞、呆板、缺乏互動，學(xué)生很容易會感到課堂的枯燥乏味，造成課堂教學(xué)的效果不理想。

1.3 理論教學(xué)與專業(yè)需求脫節(jié)

目前，多數(shù)學(xué)校教學(xué)過程中仍采用“多媒體教室講課+學(xué)生上機訓(xùn)練”教學(xué)模式，兩者的學(xué)時比例一般為2：1或3：1。多媒體教室授課重點是對語法概念和語法規(guī)則的分析與講解，內(nèi)容枯燥、抽象，尤其是學(xué)生缺乏對實際物理對象和計算機邏輯思維方式的直觀理解。同時，學(xué)生實踐訓(xùn)練所占的課時比重過低，并且用于實踐課程中的訓(xùn)練題目，大多數(shù)是一些簡單的數(shù)學(xué)問題，也就無法真正體會到C語言在其未來專業(yè)課程中的作用和重要性。

1.4 考核方式不合理

目前，C語言程序設(shè)計課程的考核方式是“筆試+上機”的考核方式，筆試成績占到總成績的80%，明顯偏重于對語法知識和語法規(guī)則的考查，而缺乏對學(xué)生實際編程能力和邏輯思維能力的考查，往往會導(dǎo)致學(xué)生“只會考試，不會編程”。上機考試占到總成績的20%，重點是考核學(xué)生上機操作和現(xiàn)場編程能力，但上機考試的評估不夠準確客觀，而且所占比重過輕，學(xué)生缺乏足夠的實踐訓(xùn)練。

2 第一堂課尤為重要

興趣是一個人力求認識并趨向某種事物特有的意向，是個體主觀能動性的一種體現(xiàn)。因此，在第一堂課上如何激發(fā)學(xué)生對C語言程序設(shè)計課程的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動學(xué)生的求知欲望和學(xué)習(xí)主動性將對后期的教學(xué)產(chǎn)生重要影響。對于剛剛接觸C語言程序設(shè)計課程的學(xué)生，往往存在這樣的誤區(qū)：“計算機既然是智能的，那我們還學(xué)編程做什么”、“學(xué)習(xí)C語言到底能做什么”等等。因此，教師在第一堂課程教學(xué)過程中，首要任務(wù)是向?qū)W生解答這些疑問，讓學(xué)生理解和認識到學(xué)習(xí)C語言程序設(shè)計課程的目的和作用，尤其是對后續(xù)專業(yè)課程的重要作用，從而令其能夠端正學(xué)習(xí)態(tài)度、提高學(xué)習(xí)興趣。具體可以采用如下途徑：其一是通過一些日常生活中經(jīng)常遇到的實例，如貪吃蛇、俄羅斯方塊、網(wǎng)絡(luò)聊天等小程序，讓學(xué)生直觀地看到C語言在日常生活中的重要作用。其二是教師可以結(jié)合往屆學(xué)生編寫的課程設(shè)計程序或參加科技競賽的實例程序，給學(xué)生展示C語言并不難學(xué)，只要建立主動學(xué)習(xí)意識和不斷實踐編程訓(xùn)練就能學(xué)好C語言。其三是要結(jié)合學(xué)生的專業(yè)明確地講述學(xué)習(xí)意義，例如給自動化專業(yè)學(xué)生任課時，可以結(jié)合同期開設(shè)的專業(yè)認知課程，將學(xué)生接觸的實際自動化系統(tǒng)，通過實際的專業(yè)案例介紹程序設(shè)計課程的應(yīng)用和重要性，使學(xué)生切身體會到C語言在自身專業(yè)上的重要作用。

3 多層次案例驅(qū)動教學(xué)

非計算機專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)C語言程序設(shè)計的目的是將其作為一種應(yīng)用技術(shù)，而不是作為學(xué)習(xí)理論知識的課程。因此，針對非計算機專業(yè)學(xué)生的需求，我們采用了多層次案例驅(qū)動教學(xué)方法，采用知識導(dǎo)入型案例來引導(dǎo)新知識點的學(xué)習(xí)，從而讓學(xué)生快速理解所學(xué)知識點的同時，也能幫助學(xué)生了解各個知識點的具體用法。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合學(xué)生的專業(yè)背景，用一個專業(yè)綜合應(yīng)用型案例使學(xué)生了解本知識點與前后知識點的聯(lián)系，以及綜合應(yīng)用所有知識點解決實際問題。

3.1 知識導(dǎo)入型案例

針對C語言的語法繁瑣復(fù)雜、知識點繁多、結(jié)構(gòu)抽象復(fù)雜、難以理解等問題，我們以一個簡單、直觀的知識導(dǎo)入型案例的方式引入每個新的知識點，即可以生動地給出知識點的語法知識，又可以讓學(xué)生理解知識點的實用價值。所選取案例盡量貼近現(xiàn)實世界的實際問題，同時具有典型性、綜合性和示范性，例如，對于選擇結(jié)構(gòu)的知識導(dǎo)入型案例：出租車計費系統(tǒng)，起步價3公里10元，超過三公里每公里2元，編寫一個程序自動計算出租車費用。將問題提出后，讓學(xué)生思考這個問題的解決方案，學(xué)生根據(jù)已經(jīng)學(xué)過的C語言知識編寫程序，由于是有條件選擇問題，學(xué)生無法有效計算費用。此時，教師給與學(xué)生引導(dǎo)，先列寫該問題的偽代碼解決方案，如果距離小于3公里，則費用=10元；否則費用為10+2*（距離—3）。學(xué)生通過該過程可以很容易地理解選擇結(jié)構(gòu)的基本實現(xiàn)流程和使用方法，同時也對選擇結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵字if和else有了清晰的理解。

3.2 專業(yè)綜合應(yīng)用型案例

在學(xué)生掌握新的知識點以后，需要幫助學(xué)生掌握各個知識點之間的內(nèi)在聯(lián)系，如何綜合應(yīng)用各知識點進行復(fù)雜程序設(shè)計，如何解決本專業(yè)的實際問題。為兼顧理工類不同專業(yè)背景的學(xué)生，我們?yōu)椴煌膶I(yè)設(shè)計不同的專業(yè)綜合應(yīng)用型案例。案例將貫穿整個C語言的學(xué)習(xí)過程，按照C語言各階段的教學(xué)目標和要求，將整個案例分解為多個子任務(wù)，以子任務(wù)之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)為線索，引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用新學(xué)的知識點逐步解決一個個子任務(wù)，當學(xué)習(xí)完C語言課程時，該專業(yè)案例也將得到最終的解決。以自動化專業(yè)為例，我們使用了最為常見的爐溫控制系統(tǒng)作為應(yīng)用案例，將整個問題分解為：溫度顯示、溫度計算與比較、統(tǒng)計數(shù)據(jù)計算與分析、多點測量數(shù)據(jù)處理、程序的模塊化實現(xiàn)、指針提高程序的效率、數(shù)據(jù)存儲與讀取等多個小模塊，在整個教學(xué)過程中，逐步解決每一個子問題，最終構(gòu)成整個爐溫控制系統(tǒng)程序，并通過實驗平臺展示的程序?qū)嶋H運行情況，使學(xué)生切身體會到C語言解決專業(yè)問題的方法和作用。

4 考核方式改革

考核在教學(xué)過程中起著非常重要的導(dǎo)向和督促作用，考核是了解學(xué)生學(xué)習(xí)狀況的依據(jù)，學(xué)生和教師都非常重視。我們以理論與實踐相結(jié)合為考核基準，以全面考查學(xué)生的實踐操作和靈活運用能力為主要目標，建立階梯式開放考核體系：“平時+筆試+上機”的綜合考核方式，其中平時的階段性實踐考核占到總成績的40%，期末筆試考核占到總成績的40%，上機考試占到總成績的20%。具體的形式是：充分利用實踐教學(xué)的靈活性特點，結(jié)合每一階段課程的難度和教學(xué)目標，將實踐課程考核分為不同的階段和級別，在每次實驗課程中，以任務(wù)形式布置難度適中的編程題目，要求學(xué)生在本次課堂完成代碼編寫、調(diào)試并提交，教師根據(jù)學(xué)生編寫程序的情況給予一個階段性成績。在整個C語言程序設(shè)計教學(xué)過程中，安排5—6次類似的階段性考核，并把每一階段的實踐考核成績作為重要的參考依據(jù)，以一定的比例加入到整個課程的最終考核成績中，綜合評價學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。

5 結(jié)論

本文是作者結(jié)合多年的面向非計算機專業(yè)的C語言程序設(shè)計課程教育教學(xué)的實際經(jīng)驗，總結(jié)了目前國內(nèi)高校非計算機專業(yè)C語言程序設(shè)計教學(xué)過程中存在的一些主要問題，從課堂教學(xué)、教學(xué)方法、考核方式等方面提出了行之有效的教學(xué)改革方法。從幾年的實踐經(jīng)驗來看，較好地改善了C語言教學(xué)的教學(xué)質(zhì)量。但是，對于非計算機專業(yè)的學(xué)生來說，只有設(shè)置完善的課程體系，才能保障整個程序設(shè)計類課程的完整性和持續(xù)性，保證整個大學(xué)期間程序設(shè)計類課不斷線，才能培養(yǎng)符合社會需求的優(yōu)秀畢業(yè)生。

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