《C語言程序設(shè)計》課程項目化教學(xué)改革的研究

韋立梅 林琳

(廣東白云學(xué)院，廣東 廣州 510450)

1 引言

C語言是當(dāng)前使用比較廣泛的面向過程的程序設(shè)計語言，它功能強大，運算符豐富，執(zhí)行效率高，但知識點繁多，抽象難于理解。目前，C語言程序設(shè)計課程是我校電子信息工程、通信工程、自動化工程專業(yè)、材料工程、工業(yè)工程等非計算機專業(yè)本科生的必修課。

2《C語言程序設(shè)計》課程的教學(xué)現(xiàn)狀

C語言包含的知識點繁多且抽象，一般都是按照數(shù)據(jù)類型、運算符、表達式、程序結(jié)構(gòu)、數(shù)組、函數(shù)、指針、結(jié)構(gòu)體、文件等知識點順序組織教學(xué)，學(xué)生雖然掌握了這些分散的知識，但又不知道這些知識到底能用來解決什么實際問題，每次課的學(xué)習(xí)都沒有什么成就感，體會不到C語言的強大功能。

另一方面，C語言程序設(shè)計是大學(xué)一年級第二學(xué)期開設(shè)的課程，共48學(xué)時，學(xué)生此前只有計算機基礎(chǔ)應(yīng)用儲備知識，從來沒有接觸過編程，當(dāng)教師用演示文稿講解晦澀難懂的理論知識時，學(xué)生會一頭霧水，不知所云，兩節(jié)課下來，基本上只能模仿教師完成兩三個簡單程序的學(xué)習(xí)，有的甚至用手機將教師演示的程序代碼拍下來，按照所拍攝的照片輸入代碼，程序設(shè)計變成了打字輸入練習(xí)，學(xué)生遇到問題基本上就是舉手問老師，沒有鉆研的精神，課后又不及時復(fù)習(xí)，時間久了，漸漸地失去了學(xué)習(xí)興趣，到最后大部分學(xué)生都放棄了學(xué)習(xí)，而教師由于受到學(xué)生基礎(chǔ)和學(xué)時的限制，只能按照授課計劃完成每次課的教學(xué)，沒有更多的時間引導(dǎo)學(xué)生深入獨立地思考問題、解決問題，教學(xué)效果非常差。

3《C語言程序設(shè)計》課程的改革目標(biāo)

課程改革的目標(biāo)在于：第一，選取實用的、貼近生活的項目作為載體對教學(xué)內(nèi)容重新整合，項目始終貫穿教學(xué)的整合過程，探索出一套以培養(yǎng)學(xué)生實際應(yīng)用能力為主要目標(biāo)的項目教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生從“做中學(xué)”、使枯燥的C語言程序設(shè)計變得有趣味性，讓學(xué)生從模仿教師的項目開發(fā)學(xué)習(xí)過程中，學(xué)會程序設(shè)計的方法、編程技術(shù)；第二，采用以項目為導(dǎo)向，以任務(wù)為驅(qū)動的教學(xué)方法，教師要事先設(shè)計好項目，將零散的知識點整合到項目中的每個具體任務(wù)，由淺入深由易到難地帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)，使學(xué)生在完成一個個具體的項目任務(wù)后，就會完成一個完整的項目開發(fā)，讓學(xué)生有成就感。教師不能再照本宣科，避免只有理論沒有實踐的程序設(shè)計教學(xué)法；第三，建立一套能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、提高學(xué)生實際應(yīng)用能力為主的考核體系；第四，通過本項目的研究，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生從被動學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)，提高教學(xué)效果，學(xué)以致用；第五，轉(zhuǎn)變以教師為中心的教學(xué)觀念，更好地設(shè)計以學(xué)生為中心的教學(xué)過程。

4《C語言程序設(shè)計》課程改革設(shè)計方案

先用一兩個C語言開發(fā)的綜合項目作為引導(dǎo)，讓學(xué)生明白C語言的實際應(yīng)用情況，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，將各章知識點進行細致合理地組織與編排，精心選擇和設(shè)計一些趣味性和實用性較強的案例，來實現(xiàn)這些知識點的應(yīng)用，再通過一個典型項目比如“學(xué)生成績管理系統(tǒng)”將分散的知識點進行有機聯(lián)系，并由淺入深地應(yīng)用每章所涉及的知識點，強調(diào)了知識的層次性和技能培養(yǎng)的漸進性。當(dāng)完成整個學(xué)期的內(nèi)容時，一個完整的項目也就完成了，學(xué)生體會到學(xué)以致用的好處。

4.1 教學(xué)內(nèi)容改革

按照學(xué)院的以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo)的教學(xué)宗旨，對整個學(xué)期C語言程序設(shè)計課程的教學(xué)內(nèi)容進行合理地分類與整合，教學(xué)內(nèi)容不再是分散的知識點，而是采用項目案例為主，精選案例為輔的教學(xué)內(nèi)容，教師可以用精選案例或項目案例本身講解有關(guān)的知識點。一方面，精選案例作為項目案例的補充，可以擴充學(xué)生的知識面，同時它又與項目案例有很高的相似性，有利于學(xué)生自己能迅速地完成項目案例相應(yīng)功能的開發(fā)。另一方面，有一部分項目案例內(nèi)容較少，不利于學(xué)生全面掌握知識，增加精選案例可以讓學(xué)生掌握得更全面、更牢固，而不局限于項目案例的內(nèi)容掌握。學(xué)生在項目案例的引導(dǎo)下，由淺入深、逐步求精地學(xué)習(xí)程序設(shè)計，并將所有的知識綜合運用到解決實際問題中，讓學(xué)生真正體會到學(xué)以致用的樂趣。

將知識與具體的項目實例相結(jié)合的目的，是讓學(xué)生快速地理解與掌握本次C語言程序設(shè)計課程的知識點，然后再通過課堂上項目實例的練習(xí)，和課后學(xué)生對項目實例的進一步完善，讓學(xué)生逐步掌握C語言程序設(shè)計課程的全部知識點，學(xué)會開發(fā)一個完整的、有實際應(yīng)用價值的項目的過程，這樣可以很好地鍛煉學(xué)生的自學(xué)能力和編程能力，彌補以前教學(xué)的不足，充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)始終由項目這個主線索牽引，先用所學(xué)的知識解決當(dāng)前的問題，隨著學(xué)習(xí)的深入，當(dāng)學(xué)習(xí)新的知識和方法后，學(xué)生會發(fā)現(xiàn)原來還可以有更好的解決方法，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的興趣，再不斷地、主動地探索中掌握知識，循序漸進地提高編程的能力，當(dāng)學(xué)生在學(xué)期末完成整個項目的學(xué)習(xí)后，一個完整的項目系統(tǒng)就展現(xiàn)在他們面前，使學(xué)生感受到了知識的力量，不僅僅是對知識的理解，更重要的是對知識的實際應(yīng)用與知識間的相互關(guān)聯(lián)。

下面用一個表格來說明C語言程序設(shè)計課程所有知識點與項目功能模塊之間的對應(yīng)關(guān)系。（表1）

在基礎(chǔ)階段，學(xué)生主要學(xué)習(xí)C語言的基本輸入輸出語句、數(shù)據(jù)類型、變量的定義與使用、運算符的使用，運用順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)進行結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計等基礎(chǔ)知識。

在進階階段，學(xué)生首先用C語言的數(shù)組知識完成系統(tǒng)項目中的每個子功能；接下來，引導(dǎo)學(xué)生用結(jié)構(gòu)體數(shù)組來描述學(xué)生的成績信息，進一步完善系統(tǒng)項目的每個增刪改查子功能模塊；當(dāng)學(xué)生完成后，教師又提出新的問題讓學(xué)生討論思考，程序存在什么不足之處？學(xué)生會發(fā)現(xiàn)所有的功能都在主函數(shù)中實現(xiàn)，程序代碼很長，不利于程序后期的維護與閱讀，因此引入函數(shù)這個概念，引導(dǎo)學(xué)生如何將程序模塊化，在潛移默化中培養(yǎng)學(xué)生的模塊化程序設(shè)計思想，與直接告訴學(xué)生的方式相比，這種項目導(dǎo)向的方式，效果會更好。

在高級應(yīng)用階段，學(xué)生在學(xué)習(xí)完指針的相關(guān)知識后，教師引導(dǎo)學(xué)生利用指針來重新編寫項目系統(tǒng)，學(xué)生會發(fā)現(xiàn)指針很靈活。有了指針作為文件和鏈表操作的基礎(chǔ)后，教師就可以繼續(xù)引領(lǐng)學(xué)生深入地學(xué)習(xí)文件和鏈表的知識了。當(dāng)重新運行項目系統(tǒng)程序后，學(xué)生會發(fā)現(xiàn)，之前錄入的學(xué)生信息全部沒有了，而為了解決這個問題，學(xué)生會明白只有將錄入的學(xué)生成績信息保存在硬盤某個文件里，才能方便以后的讀取，文件的操作自然而然地被引出，學(xué)生也就知道了為什么要學(xué)文件的操作，以及文件操作的重要性。最后，引導(dǎo)學(xué)生如何根據(jù)班級實際的學(xué)生人數(shù)，動態(tài)分配內(nèi)存，取代前面數(shù)組無法動態(tài)定義大小的缺陷，引出可以動態(tài)分配內(nèi)存空間的鏈表的操作，從而避免內(nèi)存空間的浪費，讓學(xué)生在實踐中，程序設(shè)計思想更加完善。

表1 C語言程序設(shè)計課程知識點與項目功能模塊的對應(yīng)關(guān)系

4.2 教學(xué)方法改革

改革前，主要是教師講解知識點，然后舉實例演示，學(xué)生上機練習(xí)的傳統(tǒng)教學(xué)方法，不能有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。改革后，每次課堂上教師可以根據(jù)上一次課堂提出的問題作為引入，以項目為導(dǎo)向展開項目化教學(xué)方法，這種教學(xué)方法要求教師在教學(xué)的過程中始終以項目為中心，展開教學(xué)，把相關(guān)的知識點融入到項目的各個功能模塊中去，通過項目功能的逐步實現(xiàn)與功能的不斷完善，讓學(xué)生對知識點的學(xué)習(xí)也越來越多，知識的廣度和深度逐步加強，直到最后完成一個完整的項目，學(xué)生既學(xué)到了知識，也培養(yǎng)了解決問題的實際應(yīng)用能力。當(dāng)單一的教學(xué)方法不能滿足復(fù)雜的教學(xué)需要時，也可以結(jié)合學(xué)生分組討論等其它教學(xué)方法，總之，以項目教學(xué)法為主，其它教學(xué)方法為輔。

4.3 考核方式改革

為了更好地對學(xué)生的學(xué)習(xí)作出評價，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，本次教學(xué)改革也對以前的考核方式進行了改革，由以前的出勤（10%）+上機操作（20%）+期末考試（70%）改為出勤（10%）+上機操作（20%）+項目作品（40%）+期末綜合測試（30%）。

表2 新的考核方式

從表2可以看出，新的考核方式，更加側(cè)重對學(xué)生實際應(yīng)用能力的考核，有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

4.4 課堂教學(xué)設(shè)計

首次課，需要教師帶領(lǐng)學(xué)生完成學(xué)生成績管理系統(tǒng)的主界面設(shè)計。接下來，教師要在每次課堂的最后，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)此次項目系統(tǒng)需要改進的地方，以便引出下次課的內(nèi)容，同時要給學(xué)生布置下一次課要預(yù)習(xí)知識點與新的項目需求，讓學(xué)生課后提前預(yù)習(xí)，可以很好地解決課時不足的情況，更有助于學(xué)生自學(xué)能力的提高。新的項目需求就是下一次要解決的問題。對于每次課堂的教學(xué)，教師可以圍繞上一次課堂布置給學(xué)生思考的問題作為本次課堂知識的引入，以項目為中心開展教學(xué)活動。首先教師講授此次課中項目相關(guān)的知識點，然后讓學(xué)生根據(jù)自己所預(yù)習(xí)和教師講授的知識，上機實踐與自由討論，完成本次課堂項目要達到的需求。學(xué)生在問題和項目的驅(qū)動下，會更加專注。以基礎(chǔ)階段，選擇結(jié)構(gòu)第一次課為例，課堂教學(xué)設(shè)計流程如圖1所示。

圖1 課堂教學(xué)設(shè)計流程

5 結(jié)束語

《C語言程序設(shè)計》課程的項目化教學(xué)改革已經(jīng)起步，由于是起步之初，難免會存在不足，本人會在今后的教學(xué)實踐中，不斷地完善此次改革的方案，提高教學(xué)質(zhì)量，讓學(xué)生真正地體會到學(xué)習(xí)的樂趣，增強編程的實際應(yīng)用能力，為他們后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和今后的工作夯實基礎(chǔ)。

[1]張蕾.基于項目化教學(xué)的“C語言程序設(shè)計”課程改革[J].計算機教育,2013,182(02):17-20.

[2]張悅.項目驅(qū)動教學(xué)法在C語言課程中的應(yīng)用[J].職業(yè)教育研究,2007(02):164-165.