地方應(yīng)用型本科院校C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì) 課程教學(xué)改革與實(shí)踐初探

陸有麗， 蔣軍強(qiáng)， 歐先鋒

(湖南理工學(xué)院 信息科學(xué)與工程學(xué)院， 湖南 岳陽(yáng) 414006)

0 引言

中國(guó)大多數(shù)高等院校把C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)作為計(jì)算機(jī)語(yǔ)言入門(mén)課程. C 語(yǔ)言較其他語(yǔ)言來(lái)說(shuō)， 語(yǔ)法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔， 算法描述直觀通用， 程序性能高， 學(xué)好C 語(yǔ)言將有助于后續(xù)其他語(yǔ)言的學(xué)習(xí). 開(kāi)設(shè)C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程的目的是培養(yǎng)學(xué)生初步具有求解復(fù)雜科學(xué)問(wèn)題的計(jì)算思維能力、算法設(shè)計(jì)能力、程序編寫(xiě)能力和測(cè)試分析能力， 這要求學(xué)生具有較強(qiáng)的探索精神和動(dòng)手能力[1]. 本文主要以湖南理工學(xué)院(地方應(yīng)用型本科高校)的C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)為例進(jìn)行闡述.

1 存在問(wèn)題分析

1.1 課程開(kāi)設(shè)情況

C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)這門(mén)課程一般開(kāi)設(shè)在大學(xué)一年級(jí)第1 學(xué)期， 絕大多數(shù)學(xué)生都沒(méi)有編程語(yǔ)言基礎(chǔ)， 也沒(méi)有任何用計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的思維習(xí)慣[2]. 而培養(yǎng)思維習(xí)慣并非易事， 需要通過(guò)大量的實(shí)踐訓(xùn)練才能慢慢形成， 這也是很多新生剛接觸該門(mén)課程時(shí)覺(jué)得既抽象又難懂， 聽(tīng)起來(lái)好像明白了但自己實(shí)踐時(shí)又不知從何下手的原因.

以湖南理工學(xué)院為例， 計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程有84 課時(shí)與56 課時(shí)兩種， 理論課與實(shí)踐課的比例均為2：1. 理論課主要按章節(jié)講解語(yǔ)法知識(shí)， 并輔以教師現(xiàn)場(chǎng)演示、例題講解； 實(shí)踐課針對(duì)所學(xué)章節(jié)知識(shí)給出實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)內(nèi)容， 學(xué)生做完練習(xí)提交代碼即可. 因?yàn)閷?shí)踐課時(shí)的限制， 學(xué)生在課堂鍛煉的時(shí)間太少， 教師也無(wú)法在課堂有限時(shí)間內(nèi)完成所有學(xué)生問(wèn)題的解答， 如果學(xué)生課后沒(méi)有投入大量時(shí)間進(jìn)行實(shí)踐， 想僅僅通過(guò)課內(nèi)學(xué)習(xí)就學(xué)好該門(mén)課程， 是不現(xiàn)實(shí)的. 該門(mén)課程需要學(xué)生花費(fèi)大量時(shí)間動(dòng)手編寫(xiě)程序， 通過(guò)自己的獨(dú)立思考才能夠慢慢從中體會(huì)以計(jì)算機(jī)的思維方式解決現(xiàn)實(shí)中的問(wèn)題， 從而慢慢形成計(jì)算機(jī)思維習(xí)慣， 提高自己的編程能力. 那么， 如何激勵(lì)學(xué)生在課后多花時(shí)間去練習(xí)編程便是一個(gè)值得深思的問(wèn)題. 除了學(xué)生的興趣和自覺(jué)性之外， 還需要教師的悉心引導(dǎo)和監(jiān)督.

1.2 課程考核情況

高等院校課程的期評(píng)成績(jī)一般由平時(shí)成績(jī)和考試成績(jī)組成， 湖南理工學(xué)院C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程期評(píng)成績(jī)由平時(shí)成績(jī)、上機(jī)訓(xùn)練、期末考試構(gòu)成， 占比分別為10%、40%、50%. 平時(shí)成績(jī)主要考核學(xué)生到課情況和課堂內(nèi)的聽(tīng)課表現(xiàn)； 上機(jī)訓(xùn)練主要考查學(xué)生的上機(jī)準(zhǔn)備情況、課內(nèi)上機(jī)時(shí)的表現(xiàn)； 期末考試采取閉卷筆試形式. 從上述成績(jī)構(gòu)成和考核內(nèi)容可以看出， 不管是平時(shí)成績(jī)還是上機(jī)成績(jī)均來(lái)自C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課堂， 且大多數(shù)時(shí)候平時(shí)成績(jī)主要看學(xué)生是否到課， 上機(jī)訓(xùn)練主要看學(xué)生實(shí)驗(yàn)課實(shí)驗(yàn)任務(wù)的完成情況， 而整個(gè)期評(píng)成績(jī)的構(gòu)成沒(méi)有涉及對(duì)課后學(xué)習(xí)的過(guò)程管理. 如何將考核與課后學(xué)習(xí)有效聯(lián)系起來(lái)， 是一個(gè)值得探討的問(wèn)題. 我們?cè)诮虒W(xué)實(shí)踐中主要是加強(qiáng)過(guò)程化管理， 并將過(guò)程化與考核掛鉤.

1.3 學(xué)生學(xué)習(xí)現(xiàn)狀

學(xué)生學(xué)習(xí)比較松懈. 因?yàn)镃 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程一般開(kāi)設(shè)在大學(xué)一年級(jí)第1 學(xué)期， 學(xué)生們經(jīng)過(guò)十年寒窗苦讀， 終于進(jìn)入到大學(xué)， 脫離了父母多年的管束， 且課后的時(shí)間相比于高中多了很多， 加之大學(xué)管理相對(duì)寬松， 學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力一下就減輕了許多， 學(xué)習(xí)也就松懈了[3].

學(xué)生找不到定位， 學(xué)習(xí)興趣不濃. 高中時(shí)期， 學(xué)生學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)非常重， 教師與家長(zhǎng)幾乎是保姆式的管理， 甚至有些教師為了鼓勵(lì)學(xué)生， 灌輸“現(xiàn)在努力學(xué)習(xí)， 考上大學(xué)就輕松了”的思想. 受這些因素的影響， 很多學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后不知道自己要做什么， 對(duì)自己專(zhuān)業(yè)的認(rèn)識(shí)也不清晰， 且又是初次接觸這類(lèi)課程， 思維方式還未形成， 導(dǎo)致學(xué)習(xí)興趣不濃.

自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新思維能力不足. 地方本科院校學(xué)生在抽象思維、知識(shí)的靈活運(yùn)用、學(xué)習(xí)主動(dòng)性和創(chuàng)新性等方面比重點(diǎn)院校的學(xué)生要稍微薄弱一些[4]. 在教學(xué)的過(guò)程中不難發(fā)現(xiàn)， 很多學(xué)生“聽(tīng)得懂， 編不出”， 主要原因在于實(shí)踐少、興趣不濃、不動(dòng)腦、過(guò)程管理不到位等.

2 教學(xué)方法的改革與實(shí)踐

鑒于以上存在的問(wèn)題， 首先應(yīng)從思想上對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)， 消除他們的懈怠情緒， 讓學(xué)生充分了解所學(xué)專(zhuān)業(yè)， 并認(rèn)識(shí)到該課程在行業(yè)和專(zhuān)業(yè)中的重要性， 幫助學(xué)生明確目標(biāo)和樹(shù)立信心， 調(diào)動(dòng)其積極性. 其次， 在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中， 加強(qiáng)過(guò)程化管理， 并將過(guò)程化管理中的各項(xiàng)內(nèi)容與考核掛鉤， 充分利用國(guó)家優(yōu)質(zhì)免費(fèi)在線MOOC 資源， 全面提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和編程能力.

2.1 通過(guò)心理疏導(dǎo)、專(zhuān)業(yè)和課程介紹， 調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性

相比高中而言， 大學(xué)的自由時(shí)間多了， 教師不像高中那樣全天守在身邊， 家長(zhǎng)的管束也鞭長(zhǎng)莫及， 有些同學(xué)可能會(huì)感到失落不知要做什么， 再加上對(duì)專(zhuān)業(yè)認(rèn)識(shí)不夠、自身的控制力不強(qiáng)和抵抗不了網(wǎng)絡(luò)誘惑等， 學(xué)習(xí)一下就放松了， 上課請(qǐng)假、遲到、曠課現(xiàn)象增多， 有些來(lái)上課的學(xué)生也沒(méi)有好好聽(tīng)課， 趴桌上睡覺(jué)、講話、玩手機(jī). 這時(shí)候教師對(duì)學(xué)生的關(guān)注、關(guān)心、肯定、鼓勵(lì)就顯得非常重要， 能幫助他們慢慢適應(yīng)大學(xué)生活. 另外， 讓學(xué)生充分了解課程也十分重要. 首先在第一堂課介紹該課程在專(zhuān)業(yè)中的重要性及與后續(xù)課程的關(guān)聯(lián)， 并給出世界權(quán)威編程語(yǔ)言排行榜(圖1)和前十名編程語(yǔ)言長(zhǎng)期走勢(shì)圖(圖2)， 讓學(xué)生了解所學(xué)語(yǔ)言在行業(yè)的使用情況， 有利于堅(jiān)定學(xué)好該門(mén)課程的決心， 不至于讓學(xué)生覺(jué)得所學(xué)知識(shí)已經(jīng)過(guò)時(shí)、無(wú)用. 其次在教學(xué)過(guò)程中， 以正面管教方式多認(rèn)可、鼓勵(lì)、關(guān)心學(xué)生， 并通過(guò)班干部了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況， 與學(xué)習(xí)不好不認(rèn)真的學(xué)生私下進(jìn)行交流， 讓學(xué)生感受到關(guān)愛(ài). 實(shí)踐表明， 當(dāng)學(xué)生感受到被關(guān)心、被認(rèn)可時(shí)， 會(huì)極大地激發(fā)其學(xué)習(xí)主動(dòng)性.

圖1 編程語(yǔ)言排行榜(2019 年3 月)

圖2 前十名編程語(yǔ)言長(zhǎng)期走勢(shì)圖

2.2 對(duì)班級(jí)進(jìn)行分組管理、過(guò)程管理、項(xiàng)目管理， 加強(qiáng)學(xué)習(xí)過(guò)程引導(dǎo)與監(jiān)督

C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)是一門(mén)實(shí)踐性非常強(qiáng)的課程， 實(shí)驗(yàn)課上尤其是剛開(kāi)始時(shí)， 許多學(xué)生會(huì)調(diào)試不出結(jié)果， 由于課堂時(shí)間有限， 教師無(wú)法對(duì)所有學(xué)生的問(wèn)題進(jìn)行解答. 同時(shí)有的學(xué)生高中接觸過(guò)C 語(yǔ)言或者因自身興趣學(xué)習(xí)過(guò)C 語(yǔ)言， 導(dǎo)致學(xué)生的基礎(chǔ)不同， 再者不同學(xué)生對(duì)課程的接受能力不一樣， 對(duì)于相同題目， 有的同學(xué)認(rèn)為很難， 有的同學(xué)卻認(rèn)為很簡(jiǎn)單， 因此不能采用統(tǒng)一模式管理班級(jí). 針對(duì)此情況， 我們?cè)诮虒W(xué)實(shí)踐中進(jìn)行了改革， 對(duì)班級(jí)進(jìn)行分組管理. 具體做法是開(kāi)課之前了解班級(jí)編程語(yǔ)言學(xué)習(xí)情況， 挑選有一定基礎(chǔ)或興趣的同學(xué)作為組長(zhǎng)， 按照5 至6 人一組對(duì)班級(jí)進(jìn)行分組， 并建立包含任課教師在內(nèi)的小組QQ 群. 實(shí)驗(yàn)課上遇到問(wèn)題時(shí)， 先自己尋找解決辦法， 自己解決不了的或者通過(guò)自己努力解決了的可以在小組內(nèi)討論與分享， 小組無(wú)法解決的再來(lái)找教師求解. 這樣既化解了因上課時(shí)間限制教師無(wú)法解決所有學(xué)生問(wèn)題的窘境， 又提高了學(xué)生獨(dú)立思考和團(tuán)隊(duì)合作的能力. 通過(guò)小組QQ 群還可將課堂延續(xù)到課后， 當(dāng)學(xué)生們遇到困難的時(shí)候， 可以及時(shí)地和同學(xué)與教師進(jìn)行討論， 避免出現(xiàn)遇到問(wèn)題無(wú)法找到教師和同學(xué)討論而放棄學(xué)習(xí)的情況， 教師也能通過(guò)學(xué)生的提問(wèn)及時(shí)地掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況以便調(diào)整自己的教學(xué)， 這也可算是過(guò)程化管理的一個(gè)方面， 且在后續(xù)C 語(yǔ)言課程設(shè)計(jì)中可以以此小組作為一個(gè)團(tuán)隊(duì)或者項(xiàng)目小組.

C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課后需要花大量的時(shí)間進(jìn)行實(shí)踐， 以便培養(yǎng)學(xué)生的程序設(shè)計(jì)思想和編程能力， 可以通過(guò)對(duì)班級(jí)進(jìn)行過(guò)程化管理來(lái)實(shí)現(xiàn)課后學(xué)習(xí)管理. 利用湖南理工學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院開(kāi)發(fā)的“程序設(shè)計(jì)類(lèi)課程學(xué)習(xí)平臺(tái)” (圖3)， 實(shí)時(shí)引導(dǎo)和監(jiān)督學(xué)生課后進(jìn)行編程訓(xùn)練. 具體做法是根據(jù)學(xué)生所在不同專(zhuān)業(yè)， 要求學(xué)生在此平臺(tái)完成一定數(shù)量的編程練習(xí)， 組長(zhǎng)負(fù)責(zé)本組人員練習(xí)情況的管理并及時(shí)向任課教師匯報(bào)， 任課教師也可以通過(guò)學(xué)生在平臺(tái)練習(xí)的時(shí)間、數(shù)量等判斷學(xué)生練習(xí)的真實(shí)性與有效性， 并兩周通報(bào)一次班級(jí)練習(xí)情況， 加強(qiáng)過(guò)程化管理. 對(duì)班級(jí)以小組為單位分配項(xiàng)目， 每個(gè)小組分配一個(gè)項(xiàng)目， 根據(jù)學(xué)習(xí)進(jìn)度通過(guò)小組QQ 群和同學(xué)討論分解任務(wù)， 按照課程的學(xué)習(xí)進(jìn)度慢慢完成整個(gè)項(xiàng)目. 通過(guò)在線編程練習(xí)的鍛煉和項(xiàng)目的鍛煉， 學(xué)生具有了一定基礎(chǔ)的分析和解決問(wèn)題的能力， 代碼書(shū)寫(xiě)也達(dá)到了一定數(shù)量， 編程興趣和能力得到了極大提高.

圖3 程序設(shè)計(jì)類(lèi)課程學(xué)習(xí)平臺(tái)

2.3 充分利用MOOC 資源

近年來(lái)， 我國(guó)建立了豐富的在線MOOC 資源， 它具有免費(fèi)、隨時(shí)隨地可學(xué)習(xí)、教學(xué)資源優(yōu)質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)， 可以幫助教師更好地教學(xué)、學(xué)生更好地學(xué)習(xí)[5]. 通過(guò)加入MOOC 課程， 學(xué)生可以在線完成作業(yè)、考試， 通過(guò)考試的學(xué)員可以獲得相應(yīng)的MOOC 證書(shū). 我國(guó)在線MOOC 資源中， 每個(gè)學(xué)期都有“程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言C”這門(mén)課程， 應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生參加網(wǎng)上MOOC 的學(xué)習(xí). 對(duì)C 語(yǔ)言學(xué)習(xí)有困難， 或者上課沒(méi)有聽(tīng)懂的同學(xué)， 可以通過(guò)在線MOOC 進(jìn)一步學(xué)習(xí). 尤其對(duì)于轉(zhuǎn)專(zhuān)業(yè)過(guò)來(lái)的學(xué)生， 因?yàn)檗D(zhuǎn)專(zhuān)業(yè)過(guò)來(lái)時(shí)， 該門(mén)課程已經(jīng)上了幾周， 或者這門(mén)課程已經(jīng)開(kāi)完了， 要補(bǔ)上這門(mén)課程只能自學(xué)， 或者等到下一屆再去上該課程， 而這又會(huì)影響到后續(xù)相關(guān)聯(lián)課程的學(xué)習(xí)， 這時(shí)候通過(guò)在線MOOC 學(xué)習(xí)就非常合適. 在日常的教學(xué)過(guò)程中， 鼓勵(lì)學(xué)生參加在線MOOC 學(xué)習(xí)， 并對(duì)通過(guò)了MOOC 在線考試的學(xué)生， 在過(guò)程化考核中會(huì)給予相應(yīng)的分?jǐn)?shù)， 這樣既為學(xué)生提供了一個(gè)學(xué)習(xí)平臺(tái)， 又能給予他們一定的分?jǐn)?shù)， 從而擴(kuò)大了過(guò)程化管理的范圍， 也提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣.

2.4 通過(guò)面向過(guò)程考核改革， 提高學(xué)生編程能力

大多數(shù)高等院校該課程期評(píng)成績(jī)由平時(shí)成績(jī)、實(shí)踐成績(jī)、期末考試成績(jī)組成， 但前兩部分大都只針對(duì)課堂內(nèi)表現(xiàn)進(jìn)行考核， 考試也只有一次， 這種考核形式不利于過(guò)程化學(xué)習(xí)和管理. 為了鼓勵(lì)學(xué)生在課后進(jìn)行編程練習(xí)， 提高編程能力， 湖南理工學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院開(kāi)發(fā)了“程序設(shè)計(jì)類(lèi)課程學(xué)習(xí)平臺(tái)”， 建立了具有大量經(jīng)典試題與創(chuàng)新思維試題的題庫(kù). 在教學(xué)過(guò)程中， 要求計(jì)算機(jī)類(lèi)學(xué)生在線做題120 道， 非計(jì)算機(jī)類(lèi)工科專(zhuān)業(yè)學(xué)生做題80 道， 并根據(jù)學(xué)生做題的情況將此成績(jī)納入到實(shí)踐成績(jī)中. 兩個(gè)星期公布一次做題情況， 對(duì)做得好的學(xué)生在課堂上進(jìn)行表?yè)P(yáng)， 但不批評(píng)做得不好的， 只是將做題情況表放在上課課件中展示給學(xué)生. 為了進(jìn)一步加強(qiáng)過(guò)程化學(xué)習(xí)， 根據(jù)學(xué)習(xí)進(jìn)度從試題庫(kù)中抽取試題進(jìn)行階段性考核， 考核結(jié)果計(jì)入平時(shí)成績(jī)并公布給學(xué)生. 在這種透明制度下， 學(xué)生可以清晰地了解自己階段性學(xué)習(xí)情況. 實(shí)踐教學(xué)表明， 每一位同學(xué)都有一顆上進(jìn)的心， 做得不好的也會(huì)產(chǎn)生危機(jī)感， 以后會(huì)更加勤奮學(xué)習(xí)， 這就形成了一種你追我趕的學(xué)習(xí)氛圍， 學(xué)生的編程能力和興趣也就慢慢地提高了.

3 教學(xué)效果

通過(guò)以上教學(xué)改革， 充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性， 提高了期末考試成績(jī)， 平均分達(dá)到80 分以上； 通過(guò)過(guò)程化管理， 學(xué)生的實(shí)踐能力得到了大幅度提升， 在“程序設(shè)計(jì)類(lèi)課程學(xué)習(xí)平臺(tái)”做題量平均達(dá)120 道， 提高了實(shí)驗(yàn)課和C 語(yǔ)言課程設(shè)計(jì)的質(zhì)量； 通過(guò)改革， 學(xué)生對(duì)程序設(shè)計(jì)的興趣更加濃厚， 很多學(xué)生自發(fā)參加程序設(shè)計(jì)大賽， 積極申報(bào)校級(jí)和省級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目. 由此可見(jiàn)， 教學(xué)改革在培養(yǎng)學(xué)生的興趣和提高實(shí)踐能力方面效果顯著.

4 結(jié)束語(yǔ)

以上是我們?cè)贑 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)過(guò)程中對(duì)教學(xué)方法進(jìn)行的改革和嘗試. 主要本著“以學(xué)生為本”的心態(tài)， 實(shí)時(shí)掌握學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)， 努力分析教學(xué)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題并予以解決， 注重學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力、動(dòng)手能力的培養(yǎng).