藝術(shù)專業(yè)C語(yǔ)言課程教學(xué)探索實(shí)踐

摘要：本文剖析了藝術(shù)專業(yè)C語(yǔ)言課程教學(xué)中存在的難點(diǎn)問(wèn)題，并介紹了為解決這些問(wèn)題所做出的一些教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)方法上的嘗試，主要以增加學(xué)生內(nèi)驅(qū)力為導(dǎo)向。從實(shí)踐數(shù)據(jù)看，新的方法取得了較好的效果。

關(guān)鍵詞：C語(yǔ)言;內(nèi)驅(qū)力;藝術(shù)專業(yè)

一、課程作用

計(jì)算機(jī)應(yīng)用及人工智能技術(shù)的發(fā)展，正在使很多行業(yè)發(fā)生顛覆性的變化，進(jìn)而促進(jìn)了專業(yè)培養(yǎng)方案的修訂。我校藝術(shù)學(xué)院遵循行業(yè)和市場(chǎng)發(fā)展規(guī)律，不斷增加計(jì)算機(jī)類課程數(shù)量，形成了包含大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言、人工智能、軟件應(yīng)用等多門課程的計(jì)算機(jī)通識(shí)教育體系，全面培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力和計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力。

C語(yǔ)言作為功能強(qiáng)大的經(jīng)典編程語(yǔ)言之一，兼具低級(jí)語(yǔ)言和高級(jí)語(yǔ)言的優(yōu)點(diǎn)，能幫助學(xué)生進(jìn)一步理解計(jì)算機(jī)硬件結(jié)構(gòu)，尤其是存儲(chǔ)系統(tǒng)結(jié)構(gòu);它提供多種數(shù)據(jù)構(gòu)造和靈活豐富的控制語(yǔ)句，能實(shí)現(xiàn)各種算法，也能為python等語(yǔ)言編寫庫(kù)文件，為學(xué)生的“奇思妙想”提供強(qiáng)有力支持;它面向過(guò)程，語(yǔ)法嚴(yán)謹(jǐn)，有利于充分鍛煉學(xué)生的邏輯思維能力。

作為藝術(shù)學(xué)院的程序設(shè)計(jì)入門課，課程在知識(shí)方面的目標(biāo)主要是讓學(xué)生接觸到程序設(shè)計(jì)的基本概念和方法，為后續(xù)的網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)和Unity3D等課程打下基礎(chǔ)。除此之外，在能力方面，要求培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)用程序去解決問(wèn)題的意識(shí)，進(jìn)一步掌握從各種問(wèn)題中“抽絲剝繭”，把握主干流程的方法。

二、難點(diǎn)問(wèn)題

C語(yǔ)言的學(xué)習(xí)對(duì)很多專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)都很困難，藝術(shù)學(xué)院的學(xué)生尤甚，其難點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.學(xué)習(xí)動(dòng)力不足，未學(xué)先怕。藝術(shù)學(xué)院的學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱，對(duì)于工科課程存在天然的距離感。他們對(duì)于計(jì)算機(jī)程序缺乏了解，覺得自己邏輯思維不行，學(xué)不會(huì)。部分學(xué)生不能充分理解課程存在的意義，覺得與專業(yè)關(guān)聯(lián)不大，學(xué)習(xí)積極性較差。

2.語(yǔ)法細(xì)節(jié)多，學(xué)生難以保持良好的學(xué)習(xí)狀態(tài)。一方面，瑣碎繁雜的細(xì)節(jié)容易造成理論課堂的枯燥乏味，初學(xué)者應(yīng)接不暇，顧此失彼，逐漸對(duì)學(xué)習(xí)喪失興趣。另一方面，上機(jī)實(shí)踐時(shí)程序錯(cuò)誤多、調(diào)試排錯(cuò)難，打擊了學(xué)生的學(xué)習(xí)信心。

3.課時(shí)偏少，導(dǎo)致實(shí)踐課多以模仿為主，學(xué)習(xí)難以深入。編程課是實(shí)踐性非常強(qiáng)的科目，要要進(jìn)行大量的上機(jī)練習(xí)，但非計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生，課時(shí)安排較少，多數(shù)時(shí)間用于驗(yàn)證教材案例，同期相關(guān)聯(lián)的其它課程也不多，很少進(jìn)行擴(kuò)展內(nèi)容教學(xué)，難以在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi)讓學(xué)生透徹理解語(yǔ)法和算法。

4.實(shí)際應(yīng)用相對(duì)較少，難以體現(xiàn)課程價(jià)值。與其它高級(jí)語(yǔ)言相比，C語(yǔ)言更靠近硬件底層，學(xué)生能編寫出來(lái)的“生動(dòng)有趣”的內(nèi)容較少，付出的勞動(dòng)不能立即“變現(xiàn)”，影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，使其不愿花費(fèi)課后的時(shí)間去主動(dòng)學(xué)習(xí)。

為解決以上問(wèn)題，課程組在教學(xué)設(shè)計(jì)和方法上，作了針對(duì)性的調(diào)整。

三、教學(xué)設(shè)計(jì)

課程選用高教出版社何欽銘主編的《C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》及其配套的實(shí)驗(yàn)與習(xí)題指導(dǎo)作為教材。根據(jù)藝術(shù)生的實(shí)際水平和專業(yè)需求，將主要知識(shí)點(diǎn)劃分為5個(gè)模塊，共48個(gè)學(xué)時(shí)，如表1所示。

在教學(xué)過(guò)程中，以幾個(gè)貫穿多個(gè)章節(jié)的主要案例，如表2所示，來(lái)帶動(dòng)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)，不斷加深學(xué)生對(duì)基本概念的理解，同時(shí)逐步完善語(yǔ)法細(xì)節(jié)。一個(gè)星號(hào)的案例做提示講解和作業(yè)分析，兩個(gè)星號(hào)的案例不在課堂講解，完全由學(xué)生自行完成。

課程考核弱化期末考試成績(jī)，強(qiáng)化平時(shí)考核。平時(shí)成績(jī)占比不低于百分之五十，其主要組成部分為日常測(cè)成績(jī)、小組成績(jī)和實(shí)踐成績(jī)。

四、教學(xué)方法

美國(guó)認(rèn)知教育心理學(xué)家奧蘇貝爾認(rèn)為，學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)對(duì)于機(jī)械學(xué)習(xí)來(lái)說(shuō)是非常重要的。編程語(yǔ)言中有各種符號(hào)指代，需要大量的練習(xí)，部分機(jī)械學(xué)習(xí)內(nèi)容難以避免，在這種情況下，只有充分激發(fā)學(xué)生內(nèi)驅(qū)力，才能將被動(dòng)學(xué)的模式變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)。赫爾的內(nèi)驅(qū)力理論認(rèn)為，學(xué)習(xí)效果不光與內(nèi)驅(qū)力狀態(tài)有關(guān)，還與習(xí)慣強(qiáng)度有關(guān)。所以教學(xué)過(guò)程中不僅要著力提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)效率，還要提供足夠的練習(xí)機(jī)會(huì)，加強(qiáng)其習(xí)慣強(qiáng)度。在教學(xué)實(shí)踐中，我們選用了以下的教學(xué)手段和方法。

1.原型法教學(xué)，層層深化。借鑒信息系統(tǒng)開發(fā)中的原型法概念，摒棄語(yǔ)法大而全的傳統(tǒng)教法，從第一堂課開始，就讓學(xué)生能寫出一個(gè)完整的程序，揭開編程的“神秘”面紗，打消學(xué)習(xí)的顧慮。在后續(xù)教學(xué)中，每一個(gè)章節(jié)，都深化或完善前期的內(nèi)容，始終保持以“能運(yùn)行起來(lái)”為核心。在此基礎(chǔ)上，為代碼添磚加瓦。從深度方向上，逐漸為代碼增加功能，完善程序的通用性、健壯性，建立更良好的用戶接口。從廣度方向上，引導(dǎo)學(xué)生思考，這件事件還能怎么解決，這個(gè)方法還能用來(lái)解決什么。

以“成績(jī)分析”這個(gè)程序?yàn)槔谡麄€(gè)教學(xué)過(guò)程會(huì)出現(xiàn)六次。在第一節(jié)課出現(xiàn)時(shí)，僅能輸入一個(gè)整數(shù)成績(jī)，將數(shù)字增加5分并回顯，在演示過(guò)程中，弱化main函數(shù)的意義，著重講解變量和運(yùn)算符的概念，讓學(xué)生熟練掌握輸入和輸出整數(shù)的方法，能自己寫出代碼來(lái)。課后練習(xí)擴(kuò)展到其它種類數(shù)據(jù)的輸入輸出方法。第二次出現(xiàn)于控制結(jié)構(gòu)模塊，要能判斷成績(jī)是否達(dá)標(biāo)，以此講解分支結(jié)構(gòu)控制方法，課后擴(kuò)展到處理非法成績(jī)。第三次出現(xiàn)時(shí)，要求輸入多位同學(xué)的成績(jī)，據(jù)此講解循環(huán)結(jié)構(gòu)控制方法，課后擴(kuò)展到使用多種方法控制循環(huán)。第四次出現(xiàn)時(shí)，將成績(jī)判斷部分打包成函數(shù)，再次回顧主函數(shù)和輸入輸出函數(shù)的語(yǔ)法。第五次出現(xiàn)于庫(kù)函數(shù)模塊，要求能利用math.h庫(kù)，完成一些方差等統(tǒng)計(jì)分析功能。第六次出現(xiàn)時(shí)，要求建立結(jié)構(gòu)體，每位同學(xué)可以輸入多門課成績(jī)。

這個(gè)例子貫穿整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，最終形成一段較復(fù)雜，功能相對(duì)完善的代碼。這個(gè)逐步完善的過(guò)程，讓學(xué)生可以更清楚地了解各語(yǔ)句的作用，他們是否有替代品，為什么是最優(yōu)選擇。每次僅關(guān)注一個(gè)新知識(shí)點(diǎn)，同時(shí)不斷強(qiáng)化前期內(nèi)容，也有效降低了學(xué)習(xí)難度。

2.分組學(xué)習(xí)，共同進(jìn)步。從目前的班級(jí)規(guī)模來(lái)看，用傳統(tǒng)的講授法，教師不可能做到因材施教、面面俱到。我們使用同伴教學(xué)法來(lái)促進(jìn)學(xué)生的自主思考，增加團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，也能更及時(shí)準(zhǔn)確地收到信息回饋，有的放矢地解決個(gè)性化問(wèn)題。根據(jù)座位布局，每四人分為一組，組長(zhǎng)負(fù)責(zé)組內(nèi)答疑和向教師提問(wèn)，人選由教師和學(xué)生共同確定。在課程進(jìn)行到第三周時(shí)，教師綜合日常成績(jī)，差額提出組長(zhǎng)人選，學(xué)生在人選范圍內(nèi)推舉組長(zhǎng)，這樣可避免教師將交流和表達(dá)能力比較弱的學(xué)生指定為組長(zhǎng)。每組組員隨機(jī)分配，以免特別熟悉的同學(xué)主動(dòng)扎堆，組長(zhǎng)礙于情面，放任惰性強(qiáng)的學(xué)生。小組座位相對(duì)固定，每節(jié)課給出小組學(xué)習(xí)時(shí)間，討論課堂重點(diǎn)，完成教師布置的小任務(wù)。每四周進(jìn)行一次小組測(cè)試，從每組隨機(jī)抽取一位同學(xué)的答題成績(jī)做為整個(gè)小組的成績(jī)，計(jì)入課程最終的總評(píng)成績(jī)，以此激勵(lì)大家互相督促。

3.充分利用手機(jī)、平板等工具。受限于硬件條件和同伴教學(xué)的設(shè)計(jì)，課程無(wú)法全程在機(jī)房進(jìn)行，但在教室里光聽不練，也影響學(xué)生對(duì)語(yǔ)法的理解，不能及時(shí)找準(zhǔn)沒(méi)有聽懂的問(wèn)題點(diǎn)。得益于手機(jī)等移動(dòng)式智能設(shè)備的普及，我們用手機(jī)和平板解決了這個(gè)矛盾。在小組討論出階段性結(jié)果時(shí)，可以利用c4droid之類的手機(jī)app來(lái)驗(yàn)證想法。同時(shí)，利用超星等網(wǎng)教平臺(tái)，將一些設(shè)計(jì)性比較強(qiáng)的作業(yè)設(shè)置為學(xué)生互相評(píng)分并寫評(píng)語(yǔ)，得分最高的在學(xué)習(xí)群內(nèi)展示。這種方式利用了學(xué)生的好勝心來(lái)進(jìn)一步提高學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力。

4.重點(diǎn)分解，碎片化學(xué)習(xí)。由于課時(shí)緊、內(nèi)容多，引入課外學(xué)習(xí)成為必然選擇。在預(yù)習(xí)部分，可選擇一些優(yōu)秀的網(wǎng)課小視頻，通常不超過(guò)十分鐘，整合推薦給學(xué)生，使其能充分利用較短的零散時(shí)間，集中精神專攻一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，日積月累，形成規(guī)模。課中借助網(wǎng)課平臺(tái)，進(jìn)行多種形式的小測(cè)驗(yàn)。課后主要利用PTA網(wǎng)站，提供習(xí)題集和自動(dòng)批閱的手段。這一部分的學(xué)習(xí)效果，以平時(shí)成績(jī)中的日常測(cè)來(lái)檢驗(yàn)，包括入門測(cè)、課間測(cè)和出門測(cè)，每節(jié)課時(shí)間累計(jì)不超過(guò)二十分鐘。

五、結(jié)語(yǔ)

我們?cè)谕昙?jí)的兩個(gè)班分別應(yīng)用兩種方式教學(xué)。一個(gè)班采用傳統(tǒng)的方式，理論課主要由教師講，實(shí)踐課學(xué)生按教材練。一個(gè)班綜合采用本文提到的幾種教學(xué)方法。為了檢驗(yàn)新方法的教學(xué)效果，期末采用了兩種方法來(lái)進(jìn)行測(cè)試，一種是傳統(tǒng)的閉卷筆試，一種是含5道編程題的上機(jī)測(cè)試。采用了新方法的班級(jí)，卷面平均成績(jī)比采用傳統(tǒng)方法的班級(jí)高出3.7分，標(biāo)準(zhǔn)差減小1.1，上機(jī)成績(jī)高出24分。從測(cè)試成績(jī)上看，新的方法優(yōu)于傳統(tǒng)方法，尤其在實(shí)踐方面，效果提升明顯。

整套教學(xué)環(huán)節(jié)的執(zhí)行節(jié)奏很快，教師和學(xué)生都要付出相當(dāng)多的時(shí)間和精力才能完成任務(wù)。從匿名收集的學(xué)生評(píng)教數(shù)據(jù)來(lái)看，總體接受度較高。接近一半的學(xué)生留下了評(píng)語(yǔ)，認(rèn)為課程學(xué)習(xí)得雖然辛苦，但是收獲很大，每天都能看到自己的進(jìn)步，每節(jié)課都在“痛并快樂(lè)著”。部分學(xué)生表示對(duì)編程很感興趣，希望有進(jìn)一步的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。

對(duì)于初次接觸編程的藝術(shù)學(xué)院學(xué)生來(lái)說(shuō)，這套學(xué)習(xí)方案可以起到較好的承前啟后的作用。既鞏固了大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課中的硬件和算法部分的知識(shí)，也為網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)、動(dòng)畫制作課程中程序設(shè)計(jì)的部分奠定了良好的基礎(chǔ)。同時(shí)，讓學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)挖掘、計(jì)算機(jī)繪圖有了初步的認(rèn)識(shí)，提升了他們學(xué)習(xí)和使用計(jì)算機(jī)的興趣和信心。

參考文獻(xiàn)：

[1]穆愛霞.國(guó)外訪學(xué)時(shí)所接觸到的“同伴教學(xué)”的實(shí)證研究.物理通報(bào)，2020（11）

[2]薛小鋒.翻轉(zhuǎn)課堂在 C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)教學(xué)中的研究與實(shí)踐.信息與電腦，2020（17）

[3]符強(qiáng)，任風(fēng)華.非計(jì)算機(jī)專業(yè)C語(yǔ)言教學(xué)方法研究.教育教學(xué)論壇，2020（14）

作者簡(jiǎn)介：王婷，1979.8，女，漢族，籍貫：湖北，學(xué)歷：碩士研究生，就職單位+職稱：湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院講師，研究方向?yàn)椋夯诰W(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)。