羅 鵬,唐永剛,郝保明
( 宿州學(xué)院 機(jī)械與電子工程學(xué)院,安徽 宿州 234000 )
應(yīng)用型本科院校非計(jì)算機(jī)專業(yè)C語(yǔ)言課程教學(xué)方法研究
羅 鵬,唐永剛,郝保明
( 宿州學(xué)院 機(jī)械與電子工程學(xué)院,安徽 宿州 234000 )
應(yīng)用型本科院校以培養(yǎng)高素質(zhì)復(fù)合型應(yīng)用人才為目的,在教學(xué)過(guò)程中更重視實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),而目前C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)這門課程的教學(xué)模式不能滿足應(yīng)用型本科院校的要求。文章介紹了現(xiàn)有的本科院校非計(jì)算機(jī)專業(yè)在C語(yǔ)言這門課程教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題,并從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、實(shí)踐教學(xué)、考核方式四個(gè)方面對(duì)C語(yǔ)言課程教學(xué)方法進(jìn)行了探討,不僅提高了C語(yǔ)言理論課程和實(shí)踐課程的教學(xué)水平和質(zhì)量,同時(shí)提高了學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力,為培養(yǎng)應(yīng)用型人才打下了良好的基礎(chǔ)。
C語(yǔ)言; 教學(xué)方法; 應(yīng)用型
隨著黨中央、國(guó)務(wù)院關(guān)于引導(dǎo)部分地方普通本科高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變的決策部署的提出,很多地方院校確定了培養(yǎng)應(yīng)用型技術(shù)技能型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。C語(yǔ)言作為工科非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生重點(diǎn)學(xué)習(xí)的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言[1],學(xué)習(xí)它能夠?yàn)殡娦?、電氣、自?dòng)化等非計(jì)算機(jī)專業(yè)后續(xù)課程如數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、單片機(jī)原理[2]、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言等課程的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)[3]。但是傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)方法易導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)C語(yǔ)言程序這門課程時(shí)出現(xiàn)目標(biāo)不明確、概念不清晰、基礎(chǔ)不牢固、應(yīng)用不熟練等諸多問(wèn)題。因此,為了提高該課程的教學(xué)效果,為培養(yǎng)應(yīng)用型人才提供有力支持,本文從以下幾個(gè)方面對(duì)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)這門課程進(jìn)行教學(xué)方法探索。
C語(yǔ)言的第一堂課非常重要,但是很多老師僅僅按照ppt內(nèi)容介紹C語(yǔ)言的歷史,然后講講編程環(huán)境,最后介紹幾個(gè)簡(jiǎn)單的例子,學(xué)生很難對(duì)C語(yǔ)言有整體上的把握。因此,在第一堂課,為了明確程序開(kāi)發(fā)的目標(biāo),我們首先要讓學(xué)生明白什么是計(jì)算機(jī)程序,引導(dǎo)其明確軟件是程序的集合,計(jì)算機(jī)的硬件需要系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件的支持才能有效的工作,而學(xué)習(xí)C語(yǔ)言目的是為了進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)。一個(gè)完整程序應(yīng)包含兩方面內(nèi)容:一是對(duì)數(shù)據(jù)的描述,二是對(duì)操作的描述。這可以為后面變量的定義和語(yǔ)句的書寫打下基礎(chǔ)。其次,應(yīng)介紹C編程的一些預(yù)備知識(shí):(1)明確CPU,內(nèi)存,硬盤三者之間關(guān)系,通過(guò)形象的人、碗、鍋的比方,讓學(xué)生了解CPU無(wú)法直接訪問(wèn)硬盤,內(nèi)存在兩者之間起到至關(guān)重要的作用。(2)介紹什么是數(shù)據(jù)類型,因?yàn)槲覀兙幊痰牡谝徊骄褪菙?shù)據(jù)存儲(chǔ),而且是分類存儲(chǔ)。然后介紹C語(yǔ)言的6種基本數(shù)據(jù)類型并明確這6種基本類型類
似于6種不同的大小模子,模子所占用的字節(jié)數(shù)不同,當(dāng)我們定義變量時(shí),相當(dāng)于拿著模子在內(nèi)存中卡出不同大小空間,為數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)創(chuàng)造條件。(3)講解什么是變量,強(qiáng)調(diào)變量的本質(zhì)是內(nèi)存中的一段存儲(chǔ)空間,進(jìn)而通過(guò)畫圖講解內(nèi)存的構(gòu)成主要由地址和存儲(chǔ)空間構(gòu)成,并且每8位一個(gè)字節(jié),每個(gè)字節(jié)分配一個(gè)地址。當(dāng)我們定義變量并賦值,在運(yùn)行時(shí),是讓變量名和內(nèi)存中若干字節(jié)的存儲(chǔ)空間產(chǎn)生一一映射的關(guān)系,數(shù)值最終是存放在內(nèi)存中,而當(dāng)程序終止之后為變量分配的內(nèi)存空間的使用權(quán)限被釋放,里面遺留下垃圾值。(4)介紹CPU,內(nèi)存,集成開(kāi)發(fā)環(huán)境VC++6.0和操作系統(tǒng)之間的關(guān)系,當(dāng)編譯通過(guò),連接成功后,點(diǎn)擊運(yùn)行,即VC軟件請(qǐng)求操作系統(tǒng)調(diào)用CPU,CPU作為核心控制單元,發(fā)送指令,在內(nèi)存中分配存儲(chǔ)空間,暫存從硬盤中調(diào)用的部分信息。再次,明確C語(yǔ)言是一種語(yǔ)言,本質(zhì)上和學(xué)習(xí)英語(yǔ)沒(méi)有區(qū)別,學(xué)英語(yǔ)為了和外國(guó)人交流,學(xué)C語(yǔ)言是為了控制計(jì)算機(jī)。類似于學(xué)英語(yǔ),我們首先也要背單詞,C語(yǔ)言需要真正背誦的單詞量非常少,僅有32個(gè)關(guān)鍵字,而其他大量的詞匯可以自己創(chuàng)造,即自定義標(biāo)識(shí)符。掌握單詞后學(xué)語(yǔ)法,數(shù)據(jù)類型的定義,運(yùn)算符的功能和表達(dá)式的書寫都要遵循一定的語(yǔ)法規(guī)則,掌握語(yǔ)法后學(xué)習(xí)如何造句子,C語(yǔ)言有5種基本語(yǔ)句,有了語(yǔ)句,試著將句子連成段落,即C語(yǔ)言的三種基本結(jié)構(gòu)。
通過(guò)以上對(duì)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)和編程預(yù)備知識(shí)的介紹,能夠讓學(xué)生對(duì)C語(yǔ)言程序這門課程從總體上有個(gè)把握,所謂綱舉目張,第一堂課講好,C語(yǔ)言這門課程的講授已經(jīng)成功了一半。
傳統(tǒng)的C語(yǔ)言教學(xué)手段多采用講授加板書的方式,即使使用ppt也很難充分發(fā)揮其直觀便捷的好處,往往陷入照ppt宣科的困境,導(dǎo)致學(xué)生無(wú)法提起興趣。
2.1.合理有效地利用多媒體教學(xué)
ppt僅僅是個(gè)提高教學(xué)效果的工具,教師絕對(duì)不能完全依賴ppt,首先即使使用ppt也要做到備課充分,ppt應(yīng)該主要是諸如語(yǔ)法格式,流程圖,表格,大段的程序展示以及運(yùn)行效果的顯示,而格式的解釋性文字,流程圖的文字解釋,程序的解讀和注意事項(xiàng)都需要教師做足充分的準(zhǔn)備,在展示ppt的同時(shí)就要熟練且連貫地把知識(shí)點(diǎn)和注意事項(xiàng)一一向?qū)W生講述清楚。其次,不能照搬別人的ppt,即使采用書本附錄的ppt也要經(jīng)過(guò)自己的加工,以此來(lái)適應(yīng)每節(jié)課的教學(xué),比如講解最經(jīng)典的for循環(huán)和for循環(huán)的嵌套,如果直接采用流程圖很難讓學(xué)生理解,而采用動(dòng)態(tài)效果演示的方式就能充分發(fā)揮ppt的優(yōu)勢(shì),讓學(xué)生一目了然(如圖1所示)。
圖1 for循環(huán)的嵌套示意圖
通過(guò)動(dòng)態(tài)效果一步一步展示,把學(xué)生最難掌握的循環(huán)嵌套非常便捷有效地講述出來(lái),教師只要加上少量的引導(dǎo),學(xué)生自己就會(huì)跟著教師的思路逐步掌握該知識(shí)點(diǎn)。同時(shí),很多例題不能直接通過(guò)ppt展示講解就一筆帶過(guò),要挑選經(jīng)典的例題在VC++6.0中一步步把語(yǔ)句敲出來(lái),而寫代碼的過(guò)程就是教師帶領(lǐng)學(xué)生主動(dòng)積極思考的過(guò)程,這樣可以化被動(dòng)接受為主動(dòng)學(xué)習(xí),當(dāng)然為了節(jié)省時(shí)間不一定每個(gè)程序例題都要在VC++6.0中編輯編譯運(yùn)行一遍。
2.2.采用案例教學(xué)法增強(qiáng)學(xué)生對(duì)編程的理解
案例教學(xué)是一種經(jīng)典的教學(xué)方法,它采用互動(dòng)模式,以案例分析為基礎(chǔ),一般要求涉及豐富的知識(shí)點(diǎn),具有針對(duì)性、系統(tǒng)性、可實(shí)踐性和啟發(fā)性[4]。C語(yǔ)言內(nèi)容豐富,知識(shí)點(diǎn)繁多,如果按章節(jié)學(xué)習(xí),通常都是先介紹數(shù)據(jù)類型,運(yùn)算符和表達(dá)式[5],知識(shí)點(diǎn)非常零碎枯燥,學(xué)生很難熟練掌握,而且不容易記憶,易產(chǎn)生厭學(xué)情緒,導(dǎo)致后面需要用到上述知識(shí)點(diǎn)時(shí)要么忘了,要么無(wú)法靈活運(yùn)用。如果通過(guò)案例
引入知識(shí)點(diǎn)就能解決上述問(wèn)題。例如:求一元二次方程的根問(wèn)題,這個(gè)案例,首先明確算法,即數(shù)學(xué)解題過(guò)程就是編程過(guò)程,讓學(xué)生明確計(jì)算機(jī)并沒(méi)有智能到給出方程就能自己解題,而需要程序員通過(guò)確定算法,然后按步驟編程,計(jì)算機(jī)按步驟執(zhí)行最基本的算術(shù)運(yùn)算和輸入輸出等語(yǔ)句才能最終完成任務(wù)。最后在VC軟件中現(xiàn)場(chǎng)編輯輸入代碼編譯連接運(yùn)行,通過(guò)該案例能夠使學(xué)生認(rèn)識(shí)程序的框架,頭文件的意義,變量如何定義,基本輸入輸出語(yǔ)句的調(diào)用,表達(dá)式的書寫規(guī)范等基本知識(shí)點(diǎn),另外還可以把可執(zhí)行文件單獨(dú)拿出來(lái)雙擊運(yùn)行,這樣學(xué)生對(duì)程序開(kāi)發(fā)整個(gè)流程就會(huì)有恍然大悟的感覺(jué)。
2.3.采用啟發(fā)式教學(xué)方法,注重能力培養(yǎng)
教學(xué)過(guò)程中注重多聯(lián)系舊的知識(shí)點(diǎn)以此來(lái)引出新的內(nèi)容,比如:講解利用循環(huán)嵌套打印輸出各種星號(hào)圖形,可以先利用已掌握的for循環(huán)打印輸出一行星號(hào)和換行,然后啟發(fā)學(xué)生主動(dòng)思考如何輸出多行,學(xué)生自然會(huì)想到通過(guò)嵌套讓輸出一行的語(yǔ)句重復(fù)執(zhí)行即可。然后演示外層循環(huán)變量能夠控制行數(shù),內(nèi)層循環(huán)變量能夠控制列數(shù),啟發(fā)學(xué)生思考如何通過(guò)改變循環(huán)變量終值來(lái)改變圖形形狀。
針對(duì)某個(gè)問(wèn)題,可以啟發(fā)學(xué)生采用多種方法來(lái)實(shí)現(xiàn),并自己去比較方法的不同和優(yōu)劣。學(xué)生嘗試不同方法的過(guò)程就是主動(dòng)思考的過(guò)程,不僅能夠鍛煉其編程能力,還能充分激發(fā)其主觀能動(dòng)性,養(yǎng)成良好的編程習(xí)慣,做到將所學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通。
C語(yǔ)言是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,高校非計(jì)算機(jī)專業(yè)的C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)通常包括課堂理論教學(xué)和上機(jī)實(shí)踐兩部分[6]。教師通常只注重理論教學(xué)而忽視實(shí)踐,這與建設(shè)應(yīng)用型、服務(wù)地方型本科院校的辦學(xué)定位是不符的。因此為了提高學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力,職業(yè)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力,適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展,必須不斷豐富實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容和形式。
3.1.提高上機(jī)課學(xué)習(xí)效率,鼓勵(lì)學(xué)生實(shí)踐與創(chuàng)新上機(jī)課是鍛煉學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力的最好的機(jī)會(huì),一般也是由理論課老師負(fù)責(zé),且學(xué)時(shí)安排上通
常是一次理論課后緊接著就是上機(jī)課。但是上機(jī)課往往流于形式,學(xué)生自學(xué)或者僅僅做做課后練習(xí)很難達(dá)到實(shí)踐教學(xué)的目的。因此要求教師上機(jī)課也要做足充分的準(zhǔn)備,每一堂上機(jī)課都要有教學(xué)大綱和教學(xué)目標(biāo),備好每一堂上機(jī)課,充分配合理論教學(xué)。上機(jī)時(shí)選取符合剛剛理論教學(xué)的內(nèi)容的上機(jī)題目讓學(xué)生練習(xí),做到趁熱打鐵,并給學(xué)生一定的主動(dòng)思考嘗試的時(shí)間,然后教師帶領(lǐng)學(xué)生跟著老師的思路過(guò)一遍程序,并強(qiáng)調(diào)僅供參考,如果自己有更好的解決辦法應(yīng)給予鼓勵(lì)。
3.2.采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式實(shí)踐教學(xué)提高編程興趣
項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)法是在學(xué)生掌握一定的基礎(chǔ)知識(shí)后,將所學(xué)知識(shí)隱含在項(xiàng)目中[7],教師提供多種項(xiàng)目供學(xué)生選擇,學(xué)生也可自選,但需經(jīng)教師審核同意。通過(guò)完成項(xiàng)目,驅(qū)動(dòng)學(xué)生應(yīng)用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題,同時(shí)使學(xué)生能夠更深入理解C語(yǔ)言,在實(shí)踐過(guò)程中發(fā)現(xiàn)程序的優(yōu)缺點(diǎn),并積極主動(dòng)地去尋找改進(jìn)的途徑。項(xiàng)目選取遵循難易適中原則,即要盡可能的覆蓋所學(xué)知識(shí)點(diǎn),又不能過(guò)于復(fù)雜,要有一定的實(shí)用性,能夠吸引學(xué)生讓其對(duì)完成項(xiàng)目有興趣有信心。學(xué)生一般通過(guò)分組方式共同完成任務(wù),不同組選擇不同項(xiàng)目,教師圍繞項(xiàng)目講解需要用到的知識(shí)點(diǎn),鼓勵(lì)組員互相討論解決問(wèn)題,有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。這種方法有利于充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情,鼓勵(lì)創(chuàng)造性和個(gè)性的發(fā)揮,能夠有效防止上機(jī)實(shí)踐抄襲現(xiàn)象,而且通過(guò)項(xiàng)目實(shí)訓(xùn),學(xué)生能夠從整體把握C語(yǔ)言的用處,達(dá)到融會(huì)貫通,提高其實(shí)踐應(yīng)用能力。
3.3.搭建自主學(xué)習(xí)平臺(tái),增加師生互動(dòng)
C語(yǔ)言內(nèi)容豐富,但學(xué)時(shí)通常較少,課堂教學(xué)講授的知識(shí)往往有限[8],為了能夠豐富學(xué)生的知識(shí)面,更有效地幫助和提高學(xué)生的程序設(shè)計(jì)能力和自學(xué)能力,創(chuàng)建了該課程網(wǎng)站,把最新的資料和教案上傳到網(wǎng)上提供給學(xué)生供學(xué)生自學(xué)。同時(shí)建立qq交流群和微信群,可以隨時(shí)隨地及時(shí)地在線解決學(xué)生學(xué)習(xí)C語(yǔ)言時(shí)遇到的各種問(wèn)題,充分利用碎片時(shí)間,在這種雙向互動(dòng)中,學(xué)生學(xué)習(xí)能力和積極性可以得到提高,同時(shí)教師的教學(xué)水平也可以在這種不斷解決問(wèn)題的過(guò)程中得到提高,最終達(dá)到教學(xué)相長(zhǎng)的目的。
考核方式能夠?qū)W(xué)生分析解決問(wèn)題的能力進(jìn)行有效的測(cè)試,直接決定了學(xué)生如何去學(xué)習(xí),老師如何去教學(xué)[9]。因此考核方式非常重要,但是大多數(shù)學(xué)校考核方式非常單一,部分院校甚至直接以是否通過(guò)省二級(jí)考試作為C語(yǔ)言這門課程考核通過(guò)與否的標(biāo)志[10]。這造成了學(xué)生不重視平時(shí)積累,養(yǎng)成了考前突擊的壞毛病。因此需要豐富考核方式,考核內(nèi)容應(yīng)該不僅包括對(duì)理論知識(shí)的掌握情況和上機(jī)實(shí)踐操作的熟練水平的考核,還要強(qiáng)調(diào)程序調(diào)試技能和學(xué)習(xí)過(guò)程表現(xiàn)等方面的考核,并且要提高平時(shí)表現(xiàn)和上機(jī)實(shí)踐在學(xué)生考核成績(jī)中所占的比重。平時(shí)表現(xiàn)主要考察其主動(dòng)思考問(wèn)題的情況、筆試作業(yè)完成情況,以及平時(shí)點(diǎn)名到課率。上機(jī)實(shí)踐考核主要包括對(duì)學(xué)生實(shí)踐過(guò)程的監(jiān)控和考察其平時(shí)上機(jī)實(shí)驗(yàn)題目和項(xiàng)目的完成情況。在上機(jī)過(guò)程中還可以適當(dāng)融入一些程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽,競(jìng)賽題目以實(shí)用簡(jiǎn)短能考察其理論和應(yīng)用水平為宗旨,設(shè)定一定的獎(jiǎng)勵(lì)激發(fā)其積極性,程序完成后教師需逐一對(duì)程序完成的質(zhì)量評(píng)定相應(yīng)的分?jǐn)?shù),并把分?jǐn)?shù)按一定比例折合記入實(shí)踐考核中,作為成績(jī)構(gòu)成。
實(shí)踐證明,通過(guò)以上教學(xué)方法的改進(jìn),能夠提高C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)這門課程的教學(xué)效果,提高學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解和對(duì)實(shí)踐操作,編程技能和調(diào)試技巧的掌握。為培養(yǎng)應(yīng)用型人才打下了良好的基礎(chǔ),為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)課程提供有力的支持。同時(shí)作為從事C語(yǔ)言教學(xué)的老師,我深刻的意識(shí)到隨著社會(huì)的發(fā)展,對(duì)人才的需求也在不斷的變化,為了適應(yīng)這種變化培養(yǎng)能夠適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的應(yīng)用型復(fù)合型人才,作為教師應(yīng)該不斷將最新的成果融入到課程教學(xué)中去,做到與時(shí)俱進(jìn)適應(yīng)社會(huì)。
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(責(zé)任編輯 田 波)(責(zé)任校對(duì) 印有家)
Exploration of C Language Programming Course Teaching Method of Non-computer Major in Oriented Universities
LUO Peng, TANG Yonggang, HAO Baoming
( Suzhou University, College of mechanical and Electronic Engineering, Anhui, Suzhou 234000,China )
At present, the teaching mode of C language programming course can not meet the requirements of application oriented universities, the purpose of oriented universities is to train high quality compound application talents, so the practical teaching links in the teaching process was more emphasised; in this paper the problems in the teaching process of C language programming course existing in the non-computer majors in undergraduate colleges and universities was introduced, and the teaching method of C language course was improved and carried out from aspects of teaching content,teaching method,practice teaching,examination way, it not only improved the teaching level and quality of the C language theory course and practice course,but also improved the practical application ability of the students,which has laid a good foundation for the cultivation of application-oriented talents.
C language, teaching methods, application-oriented
G642
A
1673-9639 (2016) 04-0097-04
2016-04-14
安徽省教育廳重大教改項(xiàng)目(2015zdjy160);安徽省教研項(xiàng)目(2014jyxm382);安徽省教育廳質(zhì)量工程項(xiàng)目(2013zy079);宿州學(xué)院自旋電子與納米材料安徽省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放課題資助(編號(hào)2014YKF50)。
羅 鵬(1987-),男,漢族,安徽宿州人,助教,碩士,研究方向:光通信新技術(shù)。唐永剛 (1971-),男,漢族,安徽宿州人,碩士,教師,教授,主要研究方向:鈣鈦礦應(yīng)用。郝保明(1980-),男,漢族,山東東明人,碩士,教師,講師,主要研究方向:信號(hào)與信息處理。