以學(xué)生為中心的C語言教學(xué)過程管理設(shè)計(jì)

張凡 蔡濤 劉文達(dá) 范亞雷

摘 要 C語言是絕大多數(shù)大學(xué)本科生必修的第一種程序設(shè)計(jì)語言，學(xué)習(xí)C語言可以幫助學(xué)生理解計(jì)算機(jī)的基本思維方式，它是學(xué)習(xí)其它所有軟件或硬件類編程語言的基礎(chǔ)。本文分析了影響學(xué)生課堂學(xué)習(xí)效率的兩個(gè)關(guān)鍵因素，探究了在現(xiàn)實(shí)教學(xué)條件約束下，面向百人課堂的“C語言程序設(shè)計(jì)”大班授課，如何通過翻轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)課和理論課的安排，利用精熟教學(xué)法，控制學(xué)生的預(yù)習(xí)質(zhì)量和課堂聽課質(zhì)量，提高學(xué)生對C語言知識點(diǎn)的整體掌握程度。

關(guān)鍵詞 學(xué)習(xí)步調(diào) 注意力 精熟教學(xué)法 課程節(jié)奏

中圖分類號：G424 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ?DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2020.01.055

Abstract C language is the first programming language required by most college undergraduates. Learning C language can help students understand the basic thinking mode of computer， and it is the basis of learning all other software or hardware programming languages. This paper analyzes the two key factors influencing students' classroom learning efficiency， explores the constraints in the real teaching conditions， oriented "C language program design" for large class， how to flip arrangements for experiment and theory， using the method of mastery， controlling the quality of students' preview and classes with quality， improve the student's overall grasp in the C language points.

Keywords study pace; attention; mastery-teaching; course rhythm

0 引言

幾十年來，C語言一直是絕大多數(shù)本科專業(yè)必修的一門基礎(chǔ)課程。作為一門與計(jì)算機(jī)溝通的“外語”，與大學(xué)學(xué)習(xí)英語的時(shí)間相比，學(xué)生幾乎被要求在瞬間（幾十個(gè)課時(shí)）掌握C語言，并且要求具備“聽說讀寫”的能力，要求學(xué)生能夠讀懂基本的C語言程序，能夠識別隱藏在給定C語言片段中的錯(cuò)誤，能夠根據(jù)項(xiàng)目要求設(shè)計(jì)相應(yīng)的C語言程序，能夠調(diào)試后獲得正確的結(jié)果，即與計(jì)算機(jī)進(jìn)行“準(zhǔn)確的溝通”。盡管C語言使用的都是英文字符。但是，學(xué)習(xí)一門“外語”，需要學(xué)習(xí)理解一種新的文化（“計(jì)算機(jī)文化”），掌握一種新的思維方式，對學(xué)生來說，其實(shí)是非常不容易的事情。這也是很多大學(xué)生雖然上了C語言課程，但等到畢業(yè)設(shè)計(jì)要用時(shí)，又從零開始磕磕碰碰自學(xué)的原因。

關(guān)于C語言教學(xué)方面的探究很多。例如，文章[1]討論了如何利用單片機(jī)開發(fā)平臺進(jìn)行C語言教學(xué)，為學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)基于單片機(jī)的軟硬件開發(fā)奠定基礎(chǔ)。文章[2]利用案例教學(xué)法改進(jìn)C語言教學(xué)，顯著提高了學(xué)生的思維能力和編程能力。文章[3]探討了一種利用微視頻、任務(wù)單、預(yù)習(xí)報(bào)告單和多元化評價(jià)等方法組合而成的教學(xué)方法，對基于翻轉(zhuǎn)課堂的開展給出了參考建議。文章[4]借用“最近發(fā)展區(qū)”的理論，參照ACM國際程序設(shè)計(jì)競賽，激發(fā)學(xué)生的編程興趣，推動(dòng)學(xué)生不斷進(jìn)行突擊能力提升。文章[5]提出了基于知識點(diǎn)的微視頻實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，綜合大數(shù)據(jù)處理技術(shù)，彌補(bǔ)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足。文章[6]采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)，推動(dòng)學(xué)生在短時(shí)間掌握C語言的主要知識點(diǎn)。本文首先討論學(xué)生學(xué)習(xí)特點(diǎn)與標(biāo)準(zhǔn)課堂教學(xué)之間的矛盾，然后以105人的“C語言程序設(shè)計(jì)”大班授課場景為例，探索如何通過實(shí)驗(yàn)課和精熟教學(xué)法提高學(xué)生的知識點(diǎn)達(dá)成度。

1學(xué)生學(xué)習(xí)步調(diào)與標(biāo)準(zhǔn)教學(xué)進(jìn)度規(guī)定的矛盾

為了保證本科教學(xué)質(zhì)量，規(guī)范教師在課堂教學(xué)中的教學(xué)行為，教學(xué)均采用預(yù)先安排制度。根據(jù)社會(huì)發(fā)展對本專業(yè)的需要，制定畢業(yè)要求，根據(jù)畢業(yè)要求設(shè)定培養(yǎng)目標(biāo)，根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)制定課程體系，根據(jù)課程體系制定課程大綱。課程大綱規(guī)定了教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、課時(shí)和課時(shí)安排等等。課堂教學(xué)要求學(xué)生必須按照規(guī)定的時(shí)間、在規(guī)定的教室，學(xué)習(xí)規(guī)定的內(nèi)容。

精確的授課安排難以解決不同學(xué)生學(xué)習(xí)步調(diào)差異性的特點(diǎn)。不論課堂上，教師使用多么精美的PPT，自認(rèn)為講解多么透徹，仍然只有部分同學(xué)能夠在課堂規(guī)定的時(shí)間理解相關(guān)知識點(diǎn)。因?yàn)椴煌膶W(xué)生學(xué)習(xí)的方式是不一樣的，理解新知識的步調(diào)是不一致的。有些學(xué)生與教師的思維方式類似，可以跟進(jìn)教師的節(jié)奏，逐步理解一個(gè)新的概念或問題。有些學(xué)生不需要過多的講授，憑直覺就能很快理解，有些學(xué)生可能要花幾倍的時(shí)間，通過仔細(xì)琢磨才能理解，還有些學(xué)生可能需要幾天的時(shí)間，以間隔的方式重復(fù)思考多次才能頓悟。但是，在課堂教學(xué)中，教師無法等待所有的學(xué)生掌握知識點(diǎn)后再進(jìn)入下一部分課程。

學(xué)得慢的學(xué)生會(huì)在后續(xù)課程中同時(shí)帶給自己和教師壓力，降低雙方的自信心，不斷從負(fù)面影響后續(xù)課程的教學(xué)質(zhì)量。學(xué)生會(huì)對自己的學(xué)習(xí)能力和智力產(chǎn)生懷疑，擔(dān)心教師對自己的負(fù)面評價(jià)。教師會(huì)對自己的教學(xué)能力和學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度產(chǎn)生懷疑，焦慮班級的整體教學(xué)效果。

然而，當(dāng)學(xué)生認(rèn)真學(xué)、教師認(rèn)真教的情況下，即使是一對一的教學(xué)，學(xué)習(xí)的快慢還主要是個(gè)人的習(xí)慣問題，與智力關(guān)系不大。并且，理解得快不代表理解的透徹持久。一些理解得慢得同學(xué)，可能獲得更多的知識，對新知識的印象更深刻，具備更強(qiáng)的舉一反三和遷移應(yīng)用的能力。還有一些學(xué)生，在某些知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)上非常輕松，但在另外一些知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)上感到非常困難，都是個(gè)人差異性問題。但是，標(biāo)準(zhǔn)的課堂教學(xué)，使教師不得不根據(jù)大綱要求的進(jìn)度教授新知識，使部分學(xué)生在基礎(chǔ)準(zhǔn)備不足的情況下學(xué)習(xí)新知識，導(dǎo)致學(xué)習(xí)速度越來越跟不上授課進(jìn)度。

2學(xué)生課堂注意力特點(diǎn)與標(biāo)準(zhǔn)課堂時(shí)長設(shè)計(jì)的矛盾

標(biāo)準(zhǔn)課堂時(shí)長是45分鐘。面對大量的學(xué)生和大量的課程、教室安排。一般一次課程為2個(gè)學(xué)時(shí)，共計(jì)95～100分鐘，中間一般休息5～10分鐘。隨著現(xiàn)在微信等社交工具的出現(xiàn)，大多大學(xué)生睡覺前最后一件事情是查看微信，醒來第一件事情也是查看微信?，F(xiàn)在大學(xué)生面對越來越多分散注意力的因素，集中注意力的時(shí)間越來越短。根據(jù)一份在美國《國家教學(xué)論壇》期刊上的報(bào)告表明，學(xué)生們需要3～5分鐘才能靜下心來，在之后的10～18分鐘內(nèi)精力可以非常集中。之后，不論課程內(nèi)容多么有趣，PPT如何精美，老師講的如何精彩，學(xué)生還是會(huì)大腦疲勞，走神兒。雖然過一段時(shí)間后學(xué)生還能在此集中精力，但集中的時(shí)間會(huì)逐步縮短，到第二節(jié)課時(shí)，學(xué)生單次集中注意力的時(shí)間只有3～4分鐘。如果教師在95分鐘內(nèi)持續(xù)不斷地教授燒腦的新知識點(diǎn)，學(xué)生們早已經(jīng)頭昏腦漲。這也解釋了為什么很多老師發(fā)現(xiàn)，即使是“學(xué)霸”，很多時(shí)候也常常走神，讓老師們恨鐵不成鋼。

老師的職責(zé)是在課堂上推動(dòng)討論，而不是控制課堂的節(jié)奏。當(dāng)學(xué)生積極討論時(shí)，學(xué)生的大腦很難走神，因?yàn)榇竽X會(huì)主動(dòng)處理其他同學(xué)提出的觀點(diǎn)，同時(shí)大多學(xué)生也會(huì)盡全力得出自己的結(jié)論。在課堂中，學(xué)生需要不斷思考，獲得個(gè)人化想法并爭取機(jī)會(huì)表達(dá)。

3 C語言大班授課方法設(shè)計(jì)

雖然大量研究證實(shí)了關(guān)于學(xué)生注意力的研究結(jié)果，理解了不同學(xué)生有著不同的學(xué)習(xí)特點(diǎn)。但是，由于教學(xué)經(jīng)費(fèi)、教學(xué)場地、教師人數(shù)等各種現(xiàn)實(shí)因素限制，目前的標(biāo)準(zhǔn)教學(xué)設(shè)計(jì)仍然采用統(tǒng)一的教學(xué)方式，在規(guī)定的地點(diǎn)、規(guī)定的時(shí)間進(jìn)行教學(xué)。在這種情況下，教師只能在教學(xué)規(guī)定范圍內(nèi)，通過變換教學(xué)方式改善課堂的教學(xué)效果。

以作者講授的“C語言程序設(shè)計(jì)”為例，根據(jù)課程組的教學(xué)大綱要求，本課程總計(jì)48學(xué)時(shí)，理論課24學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)課24學(xué)時(shí)，每周4節(jié)理論課時(shí)、4節(jié)實(shí)驗(yàn)課時(shí)。按照傳統(tǒng)的授課習(xí)慣，先上理論課，后上實(shí)驗(yàn)課。實(shí)驗(yàn)課上，學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，驗(yàn)證理論課所學(xué)的知識點(diǎn)，或是根據(jù)理論課上已經(jīng)學(xué)習(xí)的知識點(diǎn)編寫程序。這樣的安排乍一看非常符合邏輯，符合學(xué)生的學(xué)習(xí)規(guī)律。然而，事實(shí)上，學(xué)生在理論課上被動(dòng)接收知識的效果非常有限。首先，C語言是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，“師傅領(lǐng)進(jìn)門，修行靠個(gè)人”。即使從來沒有接觸過程序設(shè)計(jì)語言，但對于早已生活在數(shù)字世界的當(dāng)代大一學(xué)生，C語言的知識點(diǎn)雖然陌生，但并不難理解。通過理論課向?qū)W生介紹C語言基礎(chǔ)知識，無論授課方式多么有趣，學(xué)生的接收并不深入。即使課前要求學(xué)生進(jìn)行自主預(yù)習(xí)，但是，實(shí)際上，對于105人的大課堂，很難保證預(yù)習(xí)效果。為此，本文設(shè)計(jì)了如下教學(xué)方式以改善上述情況：

（1）利用實(shí)驗(yàn)課推動(dòng)課堂預(yù)習(xí)：因?yàn)閷?shí)驗(yàn)課和理論課比例正好是1：1，可以打破傳統(tǒng)習(xí)慣，先上實(shí)驗(yàn)課，后上理論課。教師提前設(shè)計(jì)好上機(jī)預(yù)習(xí)內(nèi)容，提前培訓(xùn)研究生助教，要求學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)課自主嘗試編程，體驗(yàn)學(xué)習(xí)C語言程序設(shè)計(jì)的重難點(diǎn)。在實(shí)驗(yàn)課堂上，教師推動(dòng)實(shí)驗(yàn)課的有效開展，觀察和記錄學(xué)生學(xué)習(xí)的整體節(jié)奏和理解難點(diǎn)，設(shè)計(jì)理論課的探討重點(diǎn)。通過這樣的設(shè)計(jì)，理論課成了教師向?qū)W生答疑解惑、查漏補(bǔ)缺和總結(jié)歸納的課堂，成為了幫助學(xué)生的課堂，可以有效提高學(xué)生的課堂聽課效率。

（2）利用精熟教學(xué)法推動(dòng)討論式課堂教學(xué)：精熟教學(xué)法是指在講授下一章節(jié)新知識之前，確保學(xué)生充分理解和熟練掌握之前學(xué)習(xí)的概念、方法等等重難點(diǎn)知識。例如，在“C語言”的教學(xué)中，如果學(xué)生不能熟練掌握C語言程序的基本框架，基本的輸入輸出語句的使用，無法學(xué)習(xí)后面的函數(shù)設(shè)計(jì)。課程的設(shè)計(jì)節(jié)奏根據(jù)學(xué)生的理解程度和成績來確定。學(xué)得快的學(xué)生可以做一些鞏固練習(xí)，學(xué)得慢的學(xué)生可以通過教師的單獨(dú)輔導(dǎo)、同學(xué)或室友的幫助或者完成附加課外作業(yè)的方式趕上進(jìn)度。應(yīng)該保證學(xué)生對知識和概念的高水平理解，推動(dòng)學(xué)生根據(jù)個(gè)人特點(diǎn)花費(fèi)相應(yīng)的學(xué)習(xí)時(shí)間。

4 結(jié)語

沒有“完美”的教學(xué)制度和教學(xué)環(huán)境，沒有“完美”的學(xué)生和教師。即使是班級最認(rèn)真聰明好學(xué)的學(xué)生，也會(huì)偶爾因?yàn)樯钪械钠渌煺塾绊懮险n的情緒和注意力。任何學(xué)生也不可能通過課堂聽講掌握每一部分內(nèi)容。時(shí)常遺忘某些知識點(diǎn)，影響新知識的理解也是非常正常的。然而，教師的課堂管理和授課方式仍然有助于幫助學(xué)生填補(bǔ)學(xué)習(xí)的缺口。本文探索了如何通過實(shí)驗(yàn)課和精熟教學(xué)法，提高預(yù)習(xí)質(zhì)量，掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)節(jié)奏，合理設(shè)計(jì)課堂教學(xué)進(jìn)程來提高“C語言程序設(shè)計(jì)”大班授課的教學(xué)效果。

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