C語言教學模式改革探究

摘 要：C語言作為編程語言的基礎課程，是高等院校計算機相關專業(yè)的必修課，其目標是培養(yǎng)學生的計算機思維能力以及解決問題的能力[1]。但在傳統(tǒng)教學模式下，學生缺乏練習，缺乏興趣。因此，筆者根據(jù)在講授C語言過程中出現(xiàn)的問題，結(jié)合學生特點和專業(yè)定位，進行深入思考，提出了教學模改革創(chuàng)新，將傳統(tǒng)的“48+16”教學模式改為“64學時理論實踐同步”的教學模式。本文深刻總結(jié)了傳統(tǒng)教學模式中存在的弊端，詳細闡述了教學模式改革中各項改革實施細節(jié)。

關鍵詞：C語言；能力培養(yǎng)；教學改革

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A

Abstract：As the basic course of programming languages，C Language is a compulsory course for computer-related majors in colleges and universities.It aims to cultivate the student's ability of thinking and solving problems in the field of computer science.But，in the traditional teaching mode，students do not have enough practice and enthusiasm.Thus，Based on the problems existing in C Language teaching process，the paper integrates the student's characteristics with the major orientation，and accordingly proposes a teaching mode reform and innovation，which converts the traditional "48+16" teaching mode into the "64-hour theory-practice paralleled" teaching mode.This paper summarizes the drawbacks in the traditional teaching mode，and elaborates on implementation in the teaching mode reform process.

Keywords：C language；ability training；teaching reform

1 引言（Introduction）

C語言程序設計作為編程語言類的基礎課程，在高等院校計算機相關專業(yè)開設，該門課程作為計算機相關專業(yè)編程語言的基礎課程[2，3]，是非常好的入門選擇課程，它不僅僅能培養(yǎng)學生的專業(yè)技術(shù)，使之能夠有一技之長，還能培養(yǎng)學生的計算機思維能力，使之能夠用計算機的思維進行分析問題和解決問題。該門課程結(jié)合軟件、硬件，在學科設置中起到舉足輕重的作用[4]。

2 C語言教學現(xiàn)狀及存在的問題（C Language teaching status and problems）

目前全國高校采取的教學模式均為傳統(tǒng)教學模式，課程一共64學時，其中48—52學時在教室進行，設置12到16學時的實驗。該種教學模式主要是“教師講解，學生聽課”為主。C語言因其豐富的數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、運算符，可以操作硬件，不依賴硬件，目標代碼高效以及可移植性強等特點，使得在學習和講授的過程中理論性太強，造成教學效果不理想的狀態(tài)[5，6]。分析存在的問題主要有以下幾點：

（1）教學目標不明確

編程類課程的目標是能夠讓學生通過一個學期的學習掌握一門計算機語言，理解計算機的運行方式、計算機語言的本質(zhì)特征，培養(yǎng)計算機思維能力，為后續(xù)的課程做好準備。絕不僅僅是通過期末考試，拿到好成績；通過計算機等級考試，拿到證書。因課時的有限性，教師在講授過程中重點講解考試涉及章節(jié)，如順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)、數(shù)組、函數(shù)等，而對指針、結(jié)構(gòu)體、預處理等章節(jié)的講解會降低深度。給學生造成學習課程是為了考試，而非完整掌握一門語言的精髓這樣的錯覺。在學期末學生對部分章節(jié)內(nèi)容只有簡單的了解，沒有深刻理解。

（2）理論學時多，實踐學時少

該門課程一共64學時，其中理論學時48，實踐學時16。按照課程比例，學生上三次課才能上一次實驗，也就是說兩周內(nèi)有三次理論課，一次實踐課。學生需要在兩個學時內(nèi)對六個學時的理論知識進行練習和總結(jié)。C語言的理論知識本身就很零散和復雜，如果沒有足夠充分的復習，學生在上機時已經(jīng)不知道要對哪些知識點進行驗證和練習。直接導致的結(jié)果就是學生將書上的例題照搬到Visual Studio 2010環(huán)境中看看結(jié)果，至于涉及的知識點全然不知。

（3）理論教學依賴教材，創(chuàng)新差，缺乏互動，學生學習興趣淡薄

不論是哪一種版本的教材，為了結(jié)構(gòu)的完整性，章節(jié)設置基本都為緒論-算法-基本結(jié)構(gòu)-數(shù)組-函數(shù)-指針-結(jié)構(gòu)體-文件-預處理-位運算，設計的案例單一，經(jīng)典算法較多，實用性差，且隨書PPT大都是課本的復制。教師在講授過程中依賴教材和PPT，導致學生對課堂內(nèi)容缺乏興趣，互動少，對一些經(jīng)典案例也只是死記硬背經(jīng)典算法，缺乏自主創(chuàng)新。

（4）實踐環(huán)節(jié)任務單一，缺乏創(chuàng)新動力，且指導能力有限

鑒于課時的有限，教師在安排實踐任務時盡可能地讓學生對理論知識進行練習，如此一來學生專注于基本知識的練習和簡單案例的驗證，沒有更多的時間對新問題新案例進行思考及編程實現(xiàn)。而且開設該門課程的所有專業(yè)實踐內(nèi)容一樣，很大程度限制了將所學專業(yè)與該課程結(jié)合的力度。

C語言的語法非常謹慎，細微的錯誤都會導致編譯出錯等一系列的問題，在實踐環(huán)節(jié)當中，學生初次接觸編程語言，對編程語言以及編程環(huán)境不熟悉，在編程過程中出現(xiàn)的問題千奇百怪，而且學生對調(diào)試程序的過程還沒有接觸。如果前期實踐過程中不能及時解決學生編程出現(xiàn)的問題，會直接導致學生對編程產(chǎn)生抵觸情緒。而高校一般課堂容量在80到160，一名指導老師想要及時解決每位同學的問題難度系數(shù)非常大。

（5）考核方式中欠缺對實際編程能力的考核

根據(jù)調(diào)研，目前全省高?？己朔绞酱蠖嗖扇〉姆绞綖椤捌谀┕P試成績+平時成績”，比例一般在80%—20%到70%—30%，其中平時成績中涉及出勤、作業(yè)和實驗報告及表現(xiàn)。從中可以看出考核中不能體現(xiàn)學生的編程能力，計算機思維能力，語法的深刻認知以及正確編寫能力，亦不能考查學生在實際項目中需要的任務分工以及團隊合作能力。如此，學生重在學習期末涉及章節(jié)及知識點，對實踐環(huán)節(jié)不重視，計算機思維能力不能得到鍛煉，編程能力不能得到提升，創(chuàng)新能力不能得以提高。

3 C語言教學改革措施（C language teaching reform measures）

通過在傳統(tǒng)教學模式的教學工作中出現(xiàn)的問題，通過不斷探索，深刻認識到要想提升學生能力，唯有進行教學改革，找到適合課程、學生和老師的教學模式，才能培養(yǎng)出經(jīng)濟社會需求的人才。下面詳細敘述教學改革的措施：

（1）課堂模式改革

進行課堂翻轉(zhuǎn)，將原有的“48+16”學時的課堂結(jié)構(gòu)改革為全程機房上課。機房需要同時滿足教室上課和機房實踐的需求，須有投影儀、屏幕、黑板等基本設施滿足對理論性知識的講解和說明，須能夠滿足學生一人一臺電腦進行獨立編程的環(huán)境，同時還需要有教學軟件能夠滿足教師對學生機的控制、監(jiān)控、下發(fā)作業(yè)、回收作業(yè)、回答問題、學生個人演示等功能。

翻轉(zhuǎn)課程既能夠滿足教師對理論知識的講解，又能滿足學生對所學知識及時上機編程驗證深刻理解。

50分鐘的課堂分為三個環(huán)節(jié)，前15分鐘為理論知識講解環(huán)節(jié)，在該環(huán)節(jié)教師對本節(jié)課的理論知識進行深入淺出的講解，并通過與實際生活相貼切的例子幫助學生更好地理解知識點的社而至以及知識點的原理。通過案例講解培養(yǎng)學生運用計算機思維解決問題的能力；中間25分鐘為學生上機操作環(huán)節(jié)，在環(huán)節(jié)學生不僅可以對正確的C語言語句進行練習，還可以在編程過程對可能出現(xiàn)的錯誤進行學習，以此更加深刻理解正確的C語言語句。最后10分鐘要求學生對編程中出現(xiàn)的錯誤以及錯誤的原因進行總結(jié)，教師對學生編程中出現(xiàn)的錯誤進行匯總，如此一來可以對錯誤印象深刻。

如在輸入輸出函數(shù)中，正確的語法應該為：

scanf（"sum=%d＼n"，∑）；

printf（"sum=%d＼n"，sum）；

學生通過理論知識的學習對語法的認識不夠深刻，在實際編程中可能會出現(xiàn)的部分錯誤書寫方式有：

scanf（"sum=%d＼n"，sum）；

scanf（"sum=%d＼n，"∑）；

scanf（"sum=%d＼n，∑"）；

scanf（"sum=%d＼n"∑）；

scanf（"sum=%d＼n"，∑）；

scanf（"sum=%d＼n"，∑）；

scanf（"sum=%d＼n，∑）；

printf（"sum=%d＼n"sum）；

printf（"sum=%d＼n，sum"）；

通過在Visual Studio 2010環(huán)境中進行語句的編寫和編譯，學生在編譯調(diào)試的過程對語句的嚴謹會有更加深刻的理解和掌握。前期編程提升了學生的興趣，一方面能夠在后續(xù)的過程中更加熟練的編程，另一方面學生對編程不會抵觸，更愿意通過編程展示自己的能力，從而進一步提升自己。

（2）教學案例改革

在我校開設C語言課程的系部有：機械工程系、電子工程系、自動化系、材料工程系、經(jīng)濟與管理系等，在教學過程中用的教學案例如果能夠根據(jù)不同的系部專業(yè)特征設計，學生能夠感到所學課程不僅僅是通過考試獲得證書，更重要的是能夠?qū)⑺鶎W知識結(jié)合自己專業(yè)有所應用。如電子工程系的學生對位運算的應用比較多，那么在教學中可以將該部分內(nèi)容設置更多實際案例進行深度講解。

（3）教學方法改革

在傳統(tǒng)教學方式中，教師大都依賴教材所用案例，解法也都是經(jīng)典算法。實際上在學生初次學習的過程中重點是對C語言結(jié)構(gòu)的認知，并非對經(jīng)典算法死記硬背。

教師在設置案例的時候需要從實際出發(fā)，從生活中考慮，將生活中的例子用C語言的方式表達出來，學生可以更加容易理解語言的精華。另外，對于特定案例，無需要求學生全部按照經(jīng)典算法來實現(xiàn)，在學生能夠掌握經(jīng)典算法的基礎上要求學生可以通過自己的思考用C語言表達出來。

比如在講解循環(huán)結(jié)構(gòu)時，可以讓學生求1到10的和，也可以通過學生去操場跑步的場景引導學生對于循環(huán)需要考慮的問題。

在講解案例的過程中根據(jù)所學知識點由淺入深循序漸進進行講解，如設置案例：輸出九九乘法表。

分析：

第一步：輸出“*”

實現(xiàn)方式：

printf（“*”）；

輸出結(jié)果見圖1：

（4）指導環(huán)節(jié)改革

大部分高校依然存在師生比很大的現(xiàn)象，也就是課程的課容量很大，通常在80—120，教師無法對實踐環(huán)節(jié)中學生出現(xiàn)的問題進行詳細深入的解答。一旦學生在實踐環(huán)節(jié)感到吃力，會對編程產(chǎn)生抵觸情緒，不利于課程的學習。

為此，可以采取以下幾種方式進行：

一是減少課容量，設置在20—30人比較合適。

二是對學生進行分組，對出現(xiàn)的問題先組內(nèi)解決，組內(nèi)無法解決的問題尋求其他小組的幫助和老師的幫助。

三是為每個班級配備實驗助手，實驗助手一般是高年級或者喜愛編程者，通過在實驗助手和老師共同努力下提高實踐環(huán)節(jié)的效率。

（5）考核方式改革

提高編程考核成績比重，設置考核組成比例為：期末：平時：編程為3：2：5。

以往的考核重在期末筆試成績和平時實驗報告上，缺乏對實際編程能力的考核。在本次改革中不僅要對理論知識的掌握的情況進行考核，還要對學生的編程能力進行考核。主要通過兩種方式，一是在重要章節(jié)設置大作業(yè)，可以對學生分組，3—5人一組比較合適；二是在學期接近尾聲之際設置課程大作業(yè)，該大作業(yè)將多個章節(jié)知識點融合，通過大作業(yè)對學生的實際編程能力進行考核。

4 結(jié)論（Conclusion）

筆者總結(jié)了在《C語言程序設計》課程的教學工作中出現(xiàn)的問題，結(jié)合問題進行了深入思考，提出了《C語言程序設計》教學模式改革，詳細闡述了教學模式改革中各項措施的具體實施細節(jié)，如課堂模式、教學案例、教學方法、指導環(huán)節(jié)、考核方式等，旨在提升學生在學習過程中興趣和成果，鍛煉學生的實際操作能力，培養(yǎng)學生的計算機思維能力和分析問題解決問題的能力。

參考文獻（References）

[1] Ying Li，Shimin Zhang，Meihua Wang.Teaching Study on C Language Program Design Course Based on Computational Thinking[A].Information Engineering Research Institute，USA.Proceedings of 2nd International Conference on Simulation and Modeling Methodologies，Technologies and Applications（SMTA 2015）[C].Information Engineering Research Institute，USA：2015：4.

[2] LIU Shukun，CHEN Zhen，TANG Jinpeng.The Improved Methods of Teaching Practice Based on C Language Programming[A].計算機科學與電子技術(shù)國際學會（Computer Science and Electronic Technology International Society）.2013年教育技術(shù)與管理科學國際會議論文集[C].計算機科學與電子技術(shù)國際學會（Computer Science and Electronic Technology International Society），2013：4.

[3] Ruilian Hou 1，a，Aizhang Guo 1，b 1 School of information，Shan Dong Polytechnic University Jinan，China. Research of the Teaching Model Reform of C Language Program[A].Information Engineering Research Institute， USA.Lecture Notes in Information Technology—Proceedings of 2012 2nd International Conference on Future Computers in Education（ICFCE 2012）[C].Information Engineering Research Institute，USA：2012：5.

[4] 曾慶尚，高慧，梁振軍.C語言程序設計的實踐教學改革與探索[J].大學教育，2014（6）：116-117.

[5] 查建中.工程教育改革戰(zhàn)略“CDIO”與產(chǎn)學合作和國際化[J].中國大學教學，2008（5）：16-19.

[6] 張吳波，史旅華.建立開放的實驗體系，提高C語言教學質(zhì)量[J].大學教育，2014（4）：134-135.

作者簡介：

申月莉（1989-），女，碩士，助教.研究領域：信息安全.