C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程中應(yīng)用能力的培養(yǎng)

高赟+張?bào)K先+孔兵+張學(xué)杰

摘 要： 從多年教學(xué)、科研工作及畢業(yè)生反饋等經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，無(wú)論采用哪種教學(xué)方法開(kāi)展教學(xué)工作，C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的課堂教學(xué)和未來(lái)就業(yè)或深造需求之間仍然存在著脫節(jié)現(xiàn)象，學(xué)生對(duì)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的應(yīng)用能力亟待提高。在實(shí)際課程教學(xué)過(guò)程中，需要補(bǔ)充或強(qiáng)化以下幾個(gè)方面的能力培養(yǎng)：遵守編程規(guī)范、把握代碼框架、調(diào)試程序、代碼轉(zhuǎn)化和團(tuán)隊(duì)協(xié)作等。這些能力的培養(yǎng)可以使學(xué)生快速適應(yīng)實(shí)際應(yīng)用。在提高學(xué)生對(duì)C語(yǔ)言編程應(yīng)用能力的同時(shí)，這些能力的培養(yǎng)還可以促進(jìn)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課堂教學(xué)與未來(lái)就業(yè)或深造需求的有機(jī)接軌。

關(guān)鍵詞： C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)； 應(yīng)用能力； 課堂教學(xué)； 未來(lái)就業(yè)； 脫節(jié)

中圖分類(lèi)號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1006-8228（2017）08-61-03

Abstract： By analyzing the teaching and research practice and the graduates' feedbacks of many years， the disjoint phenomenon between C programming teaching and future employment or further education still exists regardless of what kind of teaching method， and students' application ability of C programming should be improved urgently. In the actual course teaching process， several abilities need to be cultivated， which are programming specification， code frame， code debugging， code transformation， team cooperation， etc. The cultivation of these abilities can make students quickly adapting the requirement of actual application， at the same time of improving the students' application ability of C programming， it can also promote the organic integration of the classroom teaching of C programming and the requirements of future employment or further education.

Key words： C Programming； application ability； course teaching； future employment； disjoint

0 引言

在計(jì)算機(jī)課程體系中，由于C語(yǔ)言具有完備的高級(jí)語(yǔ)言特性，并具有豐富靈活的控制和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、簡(jiǎn)潔而高效的語(yǔ)句表達(dá)、清晰的程序結(jié)構(gòu)和良好的可移植性等特點(diǎn)，其已成為計(jì)算機(jī)相關(guān)專(zhuān)業(yè)、大多數(shù)理工類(lèi)專(zhuān)業(yè)本科學(xué)生必須學(xué)習(xí)和掌握的計(jì)算機(jī)高級(jí)語(yǔ)言之一。用C語(yǔ)言編寫(xiě)程序的能力可以為學(xué)生學(xué)習(xí)其他編程語(yǔ)言奠定基礎(chǔ)，C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)能力是本科學(xué)生未來(lái)就業(yè)的門(mén)檻條件，也是未來(lái)攻讀碩士學(xué)位、博士學(xué)位和從事科研工作最基本的專(zhuān)業(yè)功底。因此，高校對(duì)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)及應(yīng)用能力培養(yǎng)顯得十分重要。

1 常用教學(xué)方法

對(duì)于計(jì)算機(jī)相關(guān)專(zhuān)業(yè)和大多數(shù)理工類(lèi)專(zhuān)業(yè)本科學(xué)生而言，C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)是一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程。一般情況下，大學(xué)本科一年級(jí)開(kāi)設(shè)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程，其教學(xué)內(nèi)容涉及C語(yǔ)言概述、數(shù)據(jù)類(lèi)型、運(yùn)算符、表達(dá)式、結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的三種基本結(jié)構(gòu)以及相關(guān)語(yǔ)句、數(shù)組、函數(shù)、指針、結(jié)構(gòu)體、共用體和文件操作等[1]。在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中，常用的教學(xué)方法有知識(shí)點(diǎn)羅列式教學(xué)、項(xiàng)目/問(wèn)題驅(qū)動(dòng)式教學(xué)、基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)、基于慕課的線上線下教學(xué)等方式[2-3]，各種教學(xué)方法大致如下。

⑴ 知識(shí)點(diǎn)邏列式教學(xué)方法，該方法是一種最為傳統(tǒng)的教學(xué)方法，通過(guò)對(duì)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行逐一講解及相應(yīng)編程訓(xùn)練達(dá)到教學(xué)的目的。

⑵ 項(xiàng)目/問(wèn)題驅(qū)動(dòng)式教學(xué)方法，該方法圍繞項(xiàng)目/問(wèn)題任務(wù)展開(kāi)教學(xué)，教師的教學(xué)與學(xué)生的學(xué)習(xí)都是圍繞著一個(gè)具體項(xiàng)目/問(wèn)題任務(wù)，通過(guò)主動(dòng)應(yīng)用各項(xiàng)學(xué)習(xí)資源，進(jìn)行自主探索和互動(dòng)協(xié)作學(xué)習(xí)達(dá)到教學(xué)的目的。

⑶ 基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方法，微課以短小精悍、易于傳播的特點(diǎn)備受師生歡迎，學(xué)生在課前對(duì)微課內(nèi)容進(jìn)行在線預(yù)習(xí)，課堂中對(duì)微課知識(shí)點(diǎn)中的重點(diǎn)難點(diǎn)進(jìn)行解決，課堂后通過(guò)微課形式進(jìn)行微測(cè)試。

⑷ 基于慕課的線上線下教學(xué)方式，慕課可以針對(duì)傳統(tǒng)教室中的學(xué)生，也要考慮在線學(xué)習(xí)者，在慕課資源線上學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，課堂中可以有針對(duì)性地及時(shí)解決存在的問(wèn)題。

2 后續(xù)應(yīng)用存在的問(wèn)題

常用的C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)教學(xué)方法注重C語(yǔ)言編程知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)和應(yīng)用，與未來(lái)就業(yè)或深造仍然存在著脫節(jié)現(xiàn)象[5]。根據(jù)多年的C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)教學(xué)工作、計(jì)算機(jī)應(yīng)用相關(guān)的科研工作、就業(yè)或深造的畢業(yè)生反饋等，學(xué)完C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程后，學(xué)生在C編程應(yīng)用能力方面仍存在著諸多問(wèn)題。

⑴ 在碩士研究生入學(xué)面試的編程能力測(cè)試中，部分學(xué)生可以理解測(cè)試題目的題意，也掌握了C語(yǔ)言的許多語(yǔ)法知識(shí)，但無(wú)法實(shí)現(xiàn)實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題的編程。

⑵ 在指導(dǎo)碩士研究生進(jìn)行科研工作的過(guò)程中，部分學(xué)生難以將所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)或?qū)I(yè)課知識(shí)編程實(shí)現(xiàn)來(lái)解決實(shí)際的科研問(wèn)題。

⑶ 本科畢業(yè)剛剛參加工作的學(xué)生反饋，在參與軟件開(kāi)發(fā)的過(guò)程中，程序的書(shū)寫(xiě)規(guī)范不能滿足公司要求、變量或函數(shù)命名不能見(jiàn)名知意、編碼沒(méi)有良好的注釋習(xí)慣等是其最為困擾的問(wèn)題。

⑷ 參加多年工作的畢業(yè)生反饋，在軟件開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)工作中，除了分析問(wèn)題的能力、代碼化的編程能力、書(shū)寫(xiě)規(guī)范習(xí)慣等，程序調(diào)試能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力也是非常重要的。

3 提升應(yīng)用能力的方法

為了培養(yǎng)學(xué)生具備良好的編程思維、扎實(shí)的編程功底，并且與未來(lái)的工作崗位或科研工作接軌，無(wú)論采用哪種教學(xué)方法開(kāi)展教學(xué)工作，我們認(rèn)為都應(yīng)該從以下幾方面提升學(xué)生C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的應(yīng)用能力。

3.1 遵守編程規(guī)范

《高質(zhì)量編程指南C++/C語(yǔ)言》、《Clean Code》等皆指出編程規(guī)范的重要性[4]，包括文件結(jié)構(gòu)、程序板式、命名規(guī)則、表達(dá)式、基本語(yǔ)句、程序注釋等規(guī)范。在實(shí)際軟件開(kāi)發(fā)工作中，程序員編寫(xiě)的程序不止是限于讓自己能看懂，還要讓團(tuán)隊(duì)中其他成員或新進(jìn)成員能看懂，而編程規(guī)范將直接關(guān)系到代碼的可讀性。學(xué)習(xí)完C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程的學(xué)生，仍然對(duì)于編程規(guī)范不太了解的學(xué)生不在少數(shù)，這些學(xué)生一旦步入工作崗位，會(huì)有很長(zhǎng)一段時(shí)間無(wú)法適應(yīng)軟件編程工作。因此，在C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)過(guò)程中，始終貫穿編程規(guī)范，將有助于學(xué)生快速融入到未來(lái)編程工作中。

3.2 把握代碼框架

大多數(shù)編程語(yǔ)言在實(shí)現(xiàn)具體編程應(yīng)用時(shí)，都會(huì)建立一個(gè)代碼工程，C語(yǔ)言也不例外。然而，我們?cè)诮虒W(xué)工作和科研工作中發(fā)現(xiàn)，大量學(xué)習(xí)過(guò)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程的學(xué)生只會(huì)在開(kāi)發(fā)環(huán)境打開(kāi)的情況下，編寫(xiě)其中幾行代碼或一個(gè)函數(shù)，難以把握代碼工程的整體框架。當(dāng)遇到多個(gè)文件組成的工程時(shí)，就可能無(wú)法理清各個(gè)文件之間的組織關(guān)系。因此，在C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)過(guò)程中，介紹常用的開(kāi)發(fā)環(huán)境（Visual Studio、Visual C++、CodeBlocks等）、代碼工程目錄樹(shù)結(jié)構(gòu)、文件夾目錄結(jié)構(gòu)及其各種文件擴(kuò)展名等，將有助于學(xué)生把握代碼工程的整理框架。

3.3 調(diào)試程序的能力

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生編譯程序無(wú)法通過(guò)或程序運(yùn)行出錯(cuò)時(shí)，學(xué)生第一反應(yīng)是：“老師，請(qǐng)幫我看下程序哪里出錯(cuò)了?！贝罅繉W(xué)生不會(huì)主動(dòng)去調(diào)試程序。程序無(wú)法編譯通過(guò)，對(duì)于學(xué)生實(shí)驗(yàn)題目而言多數(shù)是語(yǔ)法問(wèn)題；程序運(yùn)行出錯(cuò)，對(duì)應(yīng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)題目而言多數(shù)是邏輯出了問(wèn)題。因此，在C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)過(guò)程中，當(dāng)程序編譯或運(yùn)行出錯(cuò)的情況下，可以培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)排查問(wèn)題的意識(shí)和能力。當(dāng)一眼無(wú)法識(shí)別并修改錯(cuò)誤時(shí)，調(diào)試程序的能力尤為重要，包括鎖定可能出現(xiàn)問(wèn)題的代碼范圍、設(shè)置斷點(diǎn)、啟動(dòng)調(diào)試、單步跟蹤、查看變量或內(nèi)存等。

3.4 代碼轉(zhuǎn)化的能力

對(duì)于C語(yǔ)言的語(yǔ)法知識(shí)點(diǎn)，學(xué)生可以準(zhǔn)確把握；對(duì)于應(yīng)用問(wèn)題，學(xué)生也可以到位理解。然而，針對(duì)實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題，學(xué)生無(wú)法將應(yīng)用問(wèn)題的解決思路以代碼的形式快速呈現(xiàn)，也就是說(shuō)，學(xué)生難以將問(wèn)題解決思路和C語(yǔ)言代碼之間產(chǎn)生映射。對(duì)于每一個(gè)特定的應(yīng)用問(wèn)題，其解決思路也是千差萬(wàn)別的，涉及到的橫向或縱向的專(zhuān)業(yè)知識(shí)也是不同的。因此，在C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)過(guò)程中，可以借助各種具體應(yīng)用問(wèn)題，采用分析問(wèn)題——形成解決思路——轉(zhuǎn)化為C語(yǔ)言代碼的過(guò)程，不斷培養(yǎng)學(xué)生將各種具體問(wèn)題解決思路轉(zhuǎn)化為C語(yǔ)言代碼的能力。

3.5 團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力

在實(shí)際軟件編程工作中，大多數(shù)的工作都是多人合作完成，因此，學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力將直接影響到軟件項(xiàng)目的執(zhí)行效率。項(xiàng)目/問(wèn)題驅(qū)動(dòng)式教學(xué)方法一般會(huì)涉及多個(gè)學(xué)生協(xié)作編程，這在一定程度上培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。采用微課、慕課或知識(shí)點(diǎn)羅列式教學(xué)時(shí)，可以采用分組完成任務(wù)等方式培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作的意識(shí)。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文在闡述現(xiàn)有C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)方法的基礎(chǔ)上，結(jié)合多年教學(xué)、科研工作及畢業(yè)生反饋等經(jīng)驗(yàn)，分析了學(xué)生在C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的應(yīng)用能力方面出現(xiàn)的各種問(wèn)題。在實(shí)際課程教學(xué)過(guò)程中，通過(guò)強(qiáng)化或補(bǔ)充遵守編程規(guī)范、把握代碼框架、調(diào)試程序、代碼轉(zhuǎn)化和團(tuán)隊(duì)協(xié)作等多方面能力的培養(yǎng)，可以使得學(xué)生快速適應(yīng)實(shí)際應(yīng)用對(duì)C編程的需求，進(jìn)而提升學(xué)生對(duì)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的應(yīng)用能力。這些能力的培養(yǎng)還可以促進(jìn)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課堂教學(xué)與未來(lái)就業(yè)或深造需求的有機(jī)接軌。在未來(lái)的教學(xué)研究中，可以將已學(xué)課程知識(shí)引入到C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)的應(yīng)用實(shí)例中，也可以引導(dǎo)學(xué)生將C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)方法拓展到多個(gè)相關(guān)課程的深入學(xué)習(xí)中，以進(jìn)一步提高學(xué)生的編程應(yīng)用能力。

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