建立開放的實(shí)驗(yàn)體系，提高C語言教學(xué)質(zhì)量

張吳波　史旅華

[摘 要]針對(duì)C語言課程教學(xué)的特點(diǎn)，分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題，結(jié)合學(xué)校的實(shí)際情況，提出建立開發(fā)的實(shí)驗(yàn)體系等措施，并將其應(yīng)用在C語言的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，提高了C語言的教學(xué)質(zhì)量。

[關(guān)鍵詞]實(shí)驗(yàn) C語言

[中圖分類號(hào)] G642.0 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2014）07-0134-03

一、C語言課程的特點(diǎn)

C語言具有功能強(qiáng)大、使用靈活、可移植性好的特點(diǎn)，它既具有高級(jí)語言的優(yōu)點(diǎn)，又具有低級(jí)語言的優(yōu)勢，因此被廣泛應(yīng)用于軟件開發(fā)中。由于C語言的語法規(guī)則清晰，便于學(xué)生理解和掌握程序設(shè)計(jì)的基本概念，許多學(xué)校已將C語言作為學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)的入門語言課程。

C語言課程的教學(xué)目的是通過學(xué)習(xí)C語言的基本語法，使學(xué)生掌握數(shù)據(jù)表示、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、流程控制、模塊化程序設(shè)計(jì)等基本程序設(shè)計(jì)技能。C語言程序設(shè)計(jì)課程所教授的程序設(shè)計(jì)的基本技能，在后續(xù)的許多課程中都需要應(yīng)用到，例如數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、C++、Java等。因此C語言對(duì)后續(xù)課程的學(xué)習(xí)具有重要的意義，是一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。

然而C語言中數(shù)據(jù)類型豐富，表達(dá)式書寫靈活，語法結(jié)構(gòu)簡潔、清晰，對(duì)于同一個(gè)問題的解決，可以使用不同的方式編程實(shí)現(xiàn)。這使得初學(xué)者在學(xué)習(xí)C語言時(shí)反而有些不知所措，增加了學(xué)習(xí)的難度。并且，學(xué)習(xí)C語言是要運(yùn)用C語言語法規(guī)則編寫程序，解決實(shí)際問題的，如果學(xué)生只有語法上的記憶，而沒有在理解語法的基礎(chǔ)上進(jìn)行編程練習(xí)，也很難掌握程序設(shè)計(jì)的基本思想和基本技能。因此在C語言的教學(xué)過程中，普遍反映它是一門教師難教，學(xué)生難學(xué)的課程。

二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)在C語言教學(xué)中的重要性

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是整個(gè)教學(xué)體系的重要組成部分，是培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)的理論知識(shí)，提高分析和解決問題的能力的重要環(huán)節(jié)，是培育學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的重要途徑。C語言是一門比較抽象且實(shí)踐性和應(yīng)用性都很強(qiáng)的課程，對(duì)于C語言程序設(shè)計(jì)的教學(xué)來說，實(shí)驗(yàn)過程就尤其顯得重要。

程序設(shè)計(jì)的過程不但需要學(xué)生能熟練地使用C語言語法進(jìn)行代碼的編寫，同時(shí)也需要學(xué)生在編寫完代碼后，對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試等。這些過程都需要學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室上機(jī)進(jìn)行。通過上機(jī)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生不僅可以驗(yàn)證C語言語法知識(shí)，加深對(duì)課堂教授內(nèi)容的理解和掌握；也可以通過程序的運(yùn)行，驗(yàn)證所編寫的程序是否正確，通過自己分析、研究程序中出現(xiàn)的問題，提高分析問題和解決問題的能力。因此上機(jī)實(shí)驗(yàn)的重要性絕不亞于課堂聽課，它是鞏固和發(fā)展課堂知識(shí)的十分重要的環(huán)節(jié)，在激發(fā)、培養(yǎng)、提高學(xué)生能力方面能夠起到舉足輕重的作用，是理論教學(xué)無法替代的。

三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題

在實(shí)際的C語言實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，由于各個(gè)方面的原因，出現(xiàn)了各種各樣的問題，歸納起來有如下幾點(diǎn)：

1.長期以來，C語言實(shí)驗(yàn)教學(xué)一直以教師為主導(dǎo)地位，忽視了學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的主體地位。在實(shí)驗(yàn)課上經(jīng)常是教師對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)中使用的語法知識(shí)進(jìn)行講解，有時(shí)甚至還演示實(shí)驗(yàn)題目的源程序代碼。這對(duì)提高學(xué)生的主動(dòng)性，提高實(shí)驗(yàn)效果是非常不好的。一方面許多寶貴的時(shí)間可能都浪費(fèi)在實(shí)驗(yàn)教師對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的講解上，實(shí)際動(dòng)手練習(xí)的時(shí)間減少了。另一方面，把學(xué)生放置于一種被動(dòng)的“聽課”狀態(tài)，學(xué)生只是需要根據(jù)教師的講解進(jìn)行簡單的模仿或者“操襲”實(shí)驗(yàn)教師提供的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的主體地位無法得到體現(xiàn)，因而主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)的熱情不高，也不會(huì)主動(dòng)地去思考實(shí)踐實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，使實(shí)驗(yàn)應(yīng)有的作用得不到發(fā)揮。

2.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，內(nèi)容陳舊，沒有體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的多層次性。很多實(shí)驗(yàn)內(nèi)容都與理論教學(xué)脫鉤，很多需要必須在實(shí)驗(yàn)中加強(qiáng)練習(xí)、鞏固的內(nèi)容沒有加強(qiáng)；需要學(xué)生主動(dòng)進(jìn)行思考、探索創(chuàng)新的過程沒能在實(shí)驗(yàn)過程中體現(xiàn)出來。

3.實(shí)驗(yàn)過程管理比較混亂，實(shí)驗(yàn)信息不能及時(shí)得到反饋。很多時(shí)候，實(shí)驗(yàn)老師都需要學(xué)生提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并以此來檢驗(yàn)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)效果。但是實(shí)驗(yàn)教師為了能“及時(shí)”地將學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告收上來，經(jīng)常是在課堂上收取學(xué)生的報(bào)告。這樣，一方面使得實(shí)驗(yàn)課堂的局面比較混亂，另一方面也浪費(fèi)實(shí)驗(yàn)教師輔導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的時(shí)間，降低了實(shí)驗(yàn)效率。更何況，由于各種原因，在實(shí)驗(yàn)教師評(píng)閱完學(xué)生提交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告后，經(jīng)常是將其束之高閣，以至于學(xué)生編寫代碼是否正確，哪些地方做得不好，哪些地方做得好等的信息不能反饋給學(xué)生，學(xué)生不能從實(shí)驗(yàn)中及時(shí)進(jìn)行總結(jié)。因此，也給學(xué)生造成了這樣的一種心態(tài)：實(shí)驗(yàn)就是為了完成老師布置的任務(wù)，只要交了報(bào)告即可。這使得學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中實(shí)驗(yàn)不認(rèn)真，抄襲別人程序等現(xiàn)象非常嚴(yán)重。

4.實(shí)驗(yàn)教師和理論教師交流不夠，沒有把學(xué)生的實(shí)驗(yàn)效果及時(shí)反饋給理論教師。因此理論教師也無法根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)情況，找出學(xué)生存在的問題。

5.實(shí)驗(yàn)場地不夠，學(xué)生課余時(shí)間上機(jī)時(shí)間不多。很多學(xué)校由于安全問題，都只有在上班時(shí)間才開放，因此限制了學(xué)生使用機(jī)房的時(shí)間。有時(shí)即使將實(shí)驗(yàn)室開放給學(xué)生上機(jī)練習(xí)，但是由于缺乏有效的管理和引導(dǎo)，效果也不太好。

四、開放實(shí)驗(yàn)體系的建立

基于實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的上述問題，我校C語言課程組對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了一系列的改革，提出了建立“開放實(shí)驗(yàn)體系”的方案，以此來加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果，提高C語言課程的教學(xué)質(zhì)量。

1.開放的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

針對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和理論教學(xué)相互脫鉤的現(xiàn)象，由課程組教師統(tǒng)一對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)，提出了“四個(gè)層次”的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

基本練習(xí)題：該部分內(nèi)容是緊密結(jié)合實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、理論教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)的，主要體現(xiàn)了必須要掌握的、經(jīng)常要使用的C語言核心語法知識(shí)。這部分內(nèi)容是必須要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課內(nèi)完成的，要少而精，既不能給學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課程中施加太大的壓力，又要能達(dá)到鍛煉學(xué)生的目的，使學(xué)生該部分內(nèi)容的實(shí)踐練習(xí)能達(dá)到鞏固知識(shí)、鍛煉能力的目的。

擴(kuò)展練習(xí)題：這部分內(nèi)容是針對(duì)學(xué)生在有能力完成基本練習(xí)題的內(nèi)容后，需要進(jìn)一步練習(xí)，擴(kuò)展知識(shí)面而設(shè)計(jì)的。主要體現(xiàn)在對(duì)一些課堂上沒有進(jìn)行深入講解，學(xué)生可能會(huì)一知半解的內(nèi)容，進(jìn)行內(nèi)容擴(kuò)充性的練習(xí)等。這部分內(nèi)容需要涉及的知識(shí)面廣，能滿足學(xué)生課余練習(xí)、學(xué)習(xí)的要求。

綜合練習(xí)題：該部分內(nèi)容是針對(duì)學(xué)生在基本掌握了C語言的語法知識(shí)，具有基本的程序設(shè)計(jì)能力后，需要綜合應(yīng)用課程內(nèi)容才能解決的，需要體現(xiàn)內(nèi)容的綜合應(yīng)用性。

創(chuàng)新應(yīng)用題：該部分內(nèi)容采取案例的形式，給出應(yīng)用場景，需要學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)方案，獨(dú)立編寫代碼，獨(dú)立調(diào)試程序。內(nèi)容要能緊密結(jié)合實(shí)際，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考。

對(duì)于以上四個(gè)層次的內(nèi)容，基本練習(xí)題需要在實(shí)驗(yàn)課中集中練習(xí)完成。擴(kuò)展練習(xí)題由學(xué)生在課余時(shí)間，根據(jù)自己的能力選擇完成；對(duì)于一些需要進(jìn)行擴(kuò)展性的內(nèi)容，提供相應(yīng)的教學(xué)資源供學(xué)生參考，自主學(xué)習(xí)；綜合練習(xí)題是在一個(gè)知識(shí)單元的學(xué)習(xí)完成后，增加較綜合的編程題，引導(dǎo)學(xué)生完成；創(chuàng)新應(yīng)用題，通過以課程實(shí)訓(xùn)的形式，建立項(xiàng)目小組，以團(tuán)隊(duì)協(xié)作的方式完成。

2.開放實(shí)驗(yàn)室

實(shí)驗(yàn)室是學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本場所，要培養(yǎng)學(xué)生編程能力，就必須讓那些愿意學(xué)習(xí)的學(xué)生有機(jī)會(huì)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行編程練習(xí)。

在課程組的組織下，將學(xué)校計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室在課余時(shí)間對(duì)學(xué)生開放，引導(dǎo)學(xué)生在課余時(shí)間多到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行編程練習(xí)。為了解決學(xué)生在上機(jī)時(shí)的無組織的狀態(tài)，在全校范圍內(nèi)，利用學(xué)生會(huì)組織，專門對(duì)學(xué)生的上機(jī)進(jìn)行管理。同時(shí)，利用“擴(kuò)展練習(xí)題”內(nèi)容供同學(xué)練習(xí)使用，引導(dǎo)學(xué)生有序地練習(xí)，解決了學(xué)生在上機(jī)時(shí)“不知干什么”的問題。

3.開放實(shí)驗(yàn)流程

以往實(shí)驗(yàn)時(shí)，都是實(shí)驗(yàn)老師收取紙質(zhì)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，實(shí)驗(yàn)報(bào)告的評(píng)閱結(jié)果對(duì)學(xué)生、理論教師都沒有進(jìn)行反饋。為此課程組為C語言實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)開發(fā)了“C語言網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)”。該網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)主要功能包括：展示實(shí)驗(yàn)內(nèi)容輔導(dǎo)資料供學(xué)生下載、實(shí)驗(yàn)教師上機(jī)時(shí)間、學(xué)生提交實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)教師批閱實(shí)驗(yàn)報(bào)告、理論教師點(diǎn)評(píng)實(shí)驗(yàn)、評(píng)定學(xué)生成績實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容查重、在線網(wǎng)絡(luò)答疑等。通過該平臺(tái)，學(xué)生可以及時(shí)查閱每次上機(jī)的時(shí)間和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，可以使用平臺(tái)提供的教學(xué)資源，提前對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容預(yù)習(xí)，了解實(shí)驗(yàn)時(shí)需要使用的編程方法等。

學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)后，以Web的方式，將編寫的程序代碼上傳服務(wù)器，實(shí)驗(yàn)教師可以在線批閱學(xué)生提交的程序，避免在實(shí)驗(yàn)過程中教師和學(xué)生來來回回地收取實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并且實(shí)驗(yàn)教師批閱實(shí)驗(yàn)時(shí)可以在學(xué)生提交的程序上“書寫評(píng)語”，指出學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中存在的不足和值得肯定的地方。實(shí)驗(yàn)教師的評(píng)閱結(jié)果，學(xué)生可以在線瀏覽到。理論教師也可以查看學(xué)生提交的程序和教師批閱的情況，使理論教師可以及時(shí)地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況。

基于網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，一方面可以使學(xué)生自主學(xué)習(xí)成為可能，提高了實(shí)驗(yàn)室的開放程度；也使得實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程成為一個(gè)以學(xué)生實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為紐帶，將學(xué)生、實(shí)驗(yàn)教師、理論教師擰為一個(gè)整體的“閉環(huán)”過程，最大限度地發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用。更為重要的是網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)提供了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容查重功能，給學(xué)生起到了“警示”的作用，可以有效降低學(xué)生抄襲的現(xiàn)象。

（四）開放實(shí)驗(yàn)輔導(dǎo)機(jī)制

在學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中都是會(huì)碰到問題的，有些同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過程遇到問題后如果得不到及時(shí)解決，會(huì)傷害到他們學(xué)習(xí)的興趣。因此必須加強(qiáng)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的輔導(dǎo)。

1.強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)之前的預(yù)習(xí)，學(xué)生在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室之前，要求學(xué)生必須預(yù)習(xí)本次實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容；并建立教師的答疑制度，組織教師每天在C語言網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中負(fù)責(zé)給學(xué)生進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)答疑；同時(shí)每周還組織教師在教研室對(duì)學(xué)生進(jìn)行公開答疑，給同學(xué)們進(jìn)行答疑解惑。

2.建立實(shí)驗(yàn)助手制度。選拔一些學(xué)習(xí)優(yōu)秀的高年級(jí)學(xué)生作為教師的實(shí)驗(yàn)助手，輔導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)。尤其是在實(shí)驗(yàn)室的課余開放時(shí)間，由這些實(shí)驗(yàn)助手，對(duì)上機(jī)的同學(xué)統(tǒng)一管理，引導(dǎo)同學(xué)進(jìn)一步地練習(xí)。

3.建立教師“助教”制度，由課程組教師相互之間進(jìn)行“助課”。一方面教師之間可以取長補(bǔ)短，改進(jìn)相互的教學(xué)方法；另一方面“助教”教師要參與學(xué)生的實(shí)驗(yàn)輔導(dǎo)，進(jìn)一步增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的輔導(dǎo)力量。

五、結(jié)束語

我校C語言課程組，結(jié)合C語言教學(xué)的實(shí)際情況，對(duì)實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行了改革，建立了一套開放的實(shí)驗(yàn)體系，改善了實(shí)驗(yàn)過程，提高了C語言課程的教學(xué)效果：學(xué)生在上機(jī)實(shí)驗(yàn)時(shí)打游戲、上網(wǎng)的少了，認(rèn)真編寫程序的同學(xué)多了；抄襲別人程序代碼的同學(xué)少了，愛思考、主動(dòng)學(xué)習(xí)的同學(xué)多了，實(shí)驗(yàn)效果得到了顯著的提高。

經(jīng)過C語言課程的學(xué)習(xí)，同學(xué)們的動(dòng)手能力得到了提高，許多同學(xué)能使用C語言獨(dú)立開發(fā)較綜合型的程序；在學(xué)校內(nèi)也涌現(xiàn)了一批優(yōu)秀的學(xué)生，他們在省內(nèi)外的各種競賽中取得了良好的成績。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程對(duì)C語言教學(xué)影響非常大，在教學(xué)過程中需要不斷地發(fā)現(xiàn)問題，分析問題，從學(xué)生的角度去解決問題，只有這樣才能提高教學(xué)質(zhì)量，為社會(huì)輸送高素質(zhì)的優(yōu)秀人才。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

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[2] 白云.強(qiáng)開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2010（8）.

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[4] 盧艷軍.開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的探討[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2009（6）.

[5] 王金發(fā).放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新性及實(shí)踐效果[J].高等理科教育，2003（6）.

[責(zé)任編輯：鐘 嵐]