“新工科”下C語言程序設(shè)計(jì)教學(xué)改革研究

符志軍 史洪松 彭秋梅

摘 要：CDIO作為-種新興的教學(xué)模式，得到了諸多工程師的青睞。作為高校教師，我們嘗試應(yīng)用這一模式對C語言程序設(shè)計(jì)課程進(jìn)行改革與實(shí)踐，且在這期間改進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)方法等，最終結(jié)果表明，采用CDIO模式開展C語言程序設(shè)計(jì)教學(xué)，能夠有效提高教學(xué)效果，在學(xué)習(xí)過程中豐富學(xué)生的知識、提高學(xué)生的能力?；诖?，就對CDIO模式下C語言程序設(shè)計(jì)教學(xué)改革與實(shí)踐進(jìn)行探討，希望對促進(jìn)C語言程序設(shè)計(jì)教學(xué)的發(fā)展有所幫助。

關(guān)鍵詞：教學(xué)改革;C語言程序設(shè)計(jì);CDIO模式

由于C語言是一門綜合高級語言與匯編語言特征的復(fù)雜語言， 學(xué)生掌握起來較為困難，教師在教學(xué)過程中如果不采用特殊的教學(xué)手段是很難取得預(yù)期教學(xué)效果的?；诖耍疚囊肓薈DIO教學(xué)模式來對C語言程序設(shè)計(jì)教學(xué)進(jìn)行改革與實(shí)踐，以達(dá)到提高教學(xué)效果的目的。

一、CDIO模式下C語言程序設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)踐存在的不足

在計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)中C語言課程占據(jù)重要地位， C語言程序設(shè)計(jì)是后期學(xué)習(xí)其他編程語言的基礎(chǔ)，對它掌握程度的高低直接影響著計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生未來的發(fā)展。用人單位在招聘計(jì)算機(jī)人員時會首先關(guān)注應(yīng)聘人員的C語言程序設(shè)計(jì)的掌握情況，由此可見C語言學(xué)習(xí)的好壞直接關(guān)系著學(xué)生未來發(fā)展。C語言是計(jì)算機(jī)專業(yè)重點(diǎn)課程之一，它強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐相結(jié)合，提高學(xué)生的實(shí)踐水平是開展教學(xué)的重要目標(biāo)。但當(dāng)前很多學(xué)校在C語言程序設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)方面還存在諸多不足，使得學(xué)生很難將學(xué)到的理論知識合理運(yùn)用到實(shí)踐編程當(dāng)中，從而影響了教學(xué)質(zhì)量，阻礙了學(xué)生發(fā)展。針對這些問題在教學(xué)中引入了CDIO模式，這一模式真正突出了學(xué)生的主體地位，教師通過理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)模式，深化教學(xué)內(nèi)容，促進(jìn)學(xué)生理解所學(xué)知識，最終達(dá)到了提高教學(xué)質(zhì)量的目的。以下就介紹CDIO模式下C語言程序設(shè)計(jì)教學(xué)存在的幾點(diǎn)不足。

（一）教學(xué)資源配置不合理

隨著院校規(guī)模的不斷擴(kuò)大，學(xué)生數(shù)量不斷增多，各大院校師資力量匱乏現(xiàn)象越來越嚴(yán)重。一些院校甚至采取幾個班一同上課的模式，一個教師要同時兼顧幾十位學(xué)生，大大降低了教師授課的質(zhì)量，學(xué)生對授課內(nèi)容的掌握程度也大打折扣。師生之間的比例差異使得課堂成為了教師的舞臺，教師一味講解，師生互動極度缺乏，一名教師很難將精力分散到每一位聽課學(xué)生身上，教師的主導(dǎo)作用難以展現(xiàn)。學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力差，如果沒有教師的監(jiān)管，學(xué)生很少自主去學(xué)習(xí)，課堂參與積極性低，對于學(xué)生的提問教師無法一一作答，所謂的實(shí)踐教學(xué)也只是流于形式，根本沒有發(fā)揮其內(nèi)在價(jià)值。

（二）教材有待進(jìn)一步創(chuàng)新

當(dāng)前使用的C語言程序設(shè)計(jì)教材過于陳舊，教材內(nèi)容沒有及時更新，教材是教師授課的主要依據(jù)，由于傳統(tǒng)教材過多注重理論知識的講授，其中的實(shí)踐操作與案例分析內(nèi)容還比較少，如果教師僅僅依照教材安排教學(xué)，那么課程教學(xué)就會過于枯燥，教學(xué)形式太過呆板，難以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。面對枯燥乏味的學(xué)習(xí)會讓學(xué)生產(chǎn)生反感心理，降低學(xué)習(xí)效果。由此可見實(shí)踐教學(xué)的缺少嚴(yán)重制約了C語言程序設(shè)計(jì)教學(xué)質(zhì)量的提高，教材知識的落后阻礙了課程教學(xué)效果的提高[1]。

（三）實(shí)踐教學(xué)時間太少

當(dāng)前C語言程序設(shè)計(jì)教學(xué)的現(xiàn)狀是理論教學(xué)為主、實(shí)踐教學(xué)為輔。在課堂上大部分時間是進(jìn)行理論教學(xué)，很少安排實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，即使設(shè)置實(shí)踐環(huán)節(jié)也是流于形式，沒有發(fā)揮其真正的作用，未將培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力放在重要位置。盡管一些學(xué)生的理論基礎(chǔ)知識掌握比較好，但在實(shí)際的編程過程中，卻無法充分利用其所學(xué)知識，對知識的綜合利用能力較低，這嚴(yán)重違背了CDIO教學(xué)理念。

（四）教學(xué)的評價(jià)方式單一

當(dāng)前考核學(xué)生C語言程序設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)成果還僅僅依靠閉卷答題的方式，缺乏考核學(xué)生實(shí)踐能力的內(nèi)容，從而使一些學(xué)生為了順利通過考核，過度注重理論知識的學(xué)習(xí)，從而忽略了實(shí)踐能力的培養(yǎng)。教師對實(shí)踐教學(xué)重視程度的不足， 致使學(xué)生也忽略了實(shí)踐學(xué)習(xí)的重要性。

（五）學(xué)生創(chuàng)新意識不高

教師在開展實(shí)踐教學(xué)過程中，如果僅僅依靠教材所提供的內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生實(shí)踐的內(nèi)容也僅僅局限于教材，所謂的實(shí)踐教學(xué)也只是在教師的指導(dǎo)下復(fù)制性地將教材內(nèi)容實(shí)踐一遍。教學(xué)過程中學(xué)生依然處于被動狀態(tài)，缺乏創(chuàng)新機(jī)會，創(chuàng)新意識不強(qiáng)，無法將自身的觀念與想法表達(dá)出來，實(shí)踐項(xiàng)目固定，學(xué)生的創(chuàng)新能力得不到提高，C語言程序設(shè)計(jì)水平難以提升?？傊贑語言程序設(shè)計(jì)教學(xué)中潛在的這些不足，嚴(yán)重制約了教學(xué)質(zhì)量的提高，阻礙了實(shí)踐教學(xué)的開展，所以有必要對C語言程序設(shè)計(jì)教學(xué)進(jìn)行改革與創(chuàng)新，更新教學(xué)理念，轉(zhuǎn)變教學(xué)方式，延長實(shí)踐教學(xué)時間，為學(xué)生提供更多的實(shí)踐機(jī)會，注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，為社會提供有用的人才[2]。

二、CDIO模式下實(shí)踐教學(xué)改革

CDIO模式是一種以學(xué)生為主體，讓學(xué)生主動進(jìn)行實(shí)踐的學(xué)習(xí)模式。CDIO模式是基于整個項(xiàng)目工程的新型教學(xué)模式，這種教學(xué)模式突出實(shí)踐教學(xué)的重要性。C語言程序設(shè)計(jì)教學(xué)改革的核心就是以建構(gòu)理論和CDIO模式為指導(dǎo)，將傳統(tǒng)的理論講授為主的模式轉(zhuǎn)換成為實(shí)踐學(xué)習(xí)為主的教學(xué)模式。改革的目的就是將實(shí)踐貫穿到整個學(xué)習(xí)過程，突出學(xué)生的主體地位，為學(xué)生提供一個和諧向上、積極團(tuán)結(jié)的學(xué)習(xí)氛圍，以研究性和討論式的學(xué)習(xí)方式為主，通過實(shí)踐幫助學(xué)生構(gòu)建自身的知識體系[3]，豐富學(xué)生的知識、提高學(xué)生的能力。

（一）合理選用教材

教材是教師開展教學(xué)的主要依據(jù)，合理選用教材是教學(xué)改革關(guān)鍵的-步。所選教材必須含有實(shí)踐環(huán)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)教學(xué)過程中CDIO模式的使用。另外，在選用教材時也應(yīng)結(jié)合學(xué)生的實(shí)際需求，根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)，按照某-特定原則進(jìn)行選取。（1）根據(jù)學(xué)生對事物的認(rèn)知規(guī)律合理選用教材。人們對事物的認(rèn)識規(guī)律到底是怎樣的呢？經(jīng)探究可知人類認(rèn)識事物的規(guī)律主要是遵循從整體到局部、從現(xiàn)象到本質(zhì)、從宏觀到微觀的特點(diǎn)。當(dāng)然，學(xué)生對C語言程序設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)也不例外，相關(guān)人員應(yīng)本著從接觸到了解然后再到深刻掌握這一規(guī)律選擇教材。因此，所選開始應(yīng)是安排讀者認(rèn)識C語言程序，然后讀者通過逐步閱讀學(xué)會最簡單的C語言編程、調(diào)試，這有利于很快將學(xué)生帶入角色，激發(fā)其積極性。然后教師通過安排實(shí)踐環(huán)節(jié)，讓學(xué)生很好將理論知識與實(shí)踐學(xué)習(xí)相結(jié)合，使其能夠在做中學(xué)，逐步掌握C語言程序設(shè)計(jì)的技巧，以達(dá)到提高設(shè)計(jì)水平的目的。（2）教材語言簡潔生動、通俗易懂。

簡潔生動、通俗易懂的語言可以很好拉近兩者之間的距離，但傳統(tǒng)教材的語言描述卻過于注重知識的講解，文字描述太過于表現(xiàn)知識本身，以至于缺乏生動性。所選教材應(yīng)遵循循序漸進(jìn)、由深入淺的原則向讀者一-介紹，讓讀者感覺到貌似在與一-位智者促膝談心，認(rèn)真聽其娓娓道來。（3）分散難點(diǎn)。劃分章節(jié)時不僅要確保章節(jié)的獨(dú)立性，還應(yīng)注重章節(jié)間的連貫性。從人們認(rèn)識事物到深刻掌握需要長時間的過程。教材中的每一一個章節(jié)都由多個知識單元組成，每一一個知識單元都是相對獨(dú)立的，知識單元之間是互相推進(jìn)的。知識單元的這些特性決定了應(yīng)使用的教學(xué)模式，需要合理分解知識點(diǎn)，選擇合適的實(shí)例深化學(xué)生對知識點(diǎn)的理解，可以讓學(xué)生在較短的時間里內(nèi)化-一個知識單元[4]。

（二）改革教學(xué)模式

建構(gòu)理論是以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力為重點(diǎn)，讓學(xué)生結(jié)合自身的學(xué)習(xí)條件與教育背景有針對性地進(jìn)行學(xué)習(xí)知識，最終構(gòu)建自己的知識體系。由于以建構(gòu)理論為核心開展的學(xué)習(xí)活動以學(xué)生為主體，所以，教師在組織學(xué)習(xí)活動時應(yīng)為學(xué)生提供充足的時間與空間使其構(gòu)建自身的知識體系，教師則扮演輔導(dǎo)、組織者的角色。根據(jù)建構(gòu)理論的教學(xué)思想，教師應(yīng)遵循三步法的教學(xué)模式，即課前預(yù)習(xí)、課上討論、課后復(fù)習(xí)，且也應(yīng)遵循CDIO教學(xué)模式的規(guī)則， -切活動都要遵循先實(shí)踐后提高創(chuàng)新能力的原則，長此以往，貫穿始終。

（三）改革教學(xué)方法

實(shí)踐環(huán)節(jié)是C語言程序設(shè)計(jì)教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。通過總結(jié)以往實(shí)踐教學(xué)的問題，參考各大院校實(shí)踐教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)，對實(shí)踐教學(xué)方法開展一系列的改革。（1）成立實(shí)驗(yàn)助手與實(shí)驗(yàn)助教體制，開發(fā)實(shí)踐輔導(dǎo)機(jī)制。當(dāng)學(xué)生在實(shí)踐期間遇到難題并無法解決時，如果未得到有效的輔導(dǎo)與幫助，則會挫傷學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，不利于提高其學(xué)習(xí)效果。針對實(shí)驗(yàn)課程人員容過大、輔導(dǎo)教師缺乏的現(xiàn)象，可以通過構(gòu)建實(shí)驗(yàn)助手與實(shí)驗(yàn)助教機(jī)制來改善。每一位承擔(dān)C語言課程教學(xué)任務(wù)的教師都擔(dān)任助教的角色，都能夠進(jìn)入助教班級進(jìn)行輔導(dǎo)，也可以從高年級學(xué)生當(dāng)中選出一批優(yōu)秀的實(shí)驗(yàn)助手，幫助低年級的學(xué)生解決問題。（2）拓展實(shí)驗(yàn)題目及內(nèi)容。教材中提供的程序案例可以驗(yàn)證程序代碼，學(xué)生可以通過課前與課后練習(xí)、課上互相討論加以學(xué)習(xí)。另外，為了進(jìn)-步加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)與理論教學(xué)的聯(lián)系，要增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)題目的創(chuàng)新性與綜合性，為學(xué)生制定開放性的實(shí)驗(yàn)題目， 教師可以制定實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，而具體的實(shí)驗(yàn)算法、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)題目等可以由實(shí)驗(yàn)助教或指導(dǎo)教師臨時設(shè)定，另外，也可以同學(xué)之間互相出題，經(jīng)指導(dǎo)教師允許后開始實(shí)驗(yàn)。這樣的教學(xué)模式能夠有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，豐富實(shí)驗(yàn)題目，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，使得學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情明顯提高。并且這-過程還可以讓學(xué)生深刻體會發(fā)現(xiàn)問題、提出與分析問題、解決問題的過程與規(guī)律，充分利用了CDIO教學(xué)模式提供的教學(xué)方法。

三、結(jié)語

總之，在C語言程序設(shè)計(jì)教學(xué)時充分利用CDIO教學(xué)模式，可以很好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)水平，提升教學(xué)質(zhì)量。且經(jīng)實(shí)踐證明，這一模式能夠有效培養(yǎng)學(xué)生分析與解決問題的能力，提高他們的團(tuán)隊(duì)精神，增強(qiáng)其創(chuàng)新意識。

參考文獻(xiàn)：

[1]于延，周國輝，李紅宇等.CDIO模式下C語言程序設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)改革[I].計(jì)算機(jī)教育，2016（2）：122-126.

[2]曾慶尚，高慧梁振軍.C語言程序設(shè)計(jì)的實(shí)踐教學(xué)改革與探索[J].大學(xué)教育2014（6）：116-117.

[3]詹秀菊，劉梢基于CDIO的高級語言程序設(shè)計(jì)C課程教學(xué)改革研究[].中醫(yī)教育2014（3）：114-116.

[4]張吳波，史旅華.建立開放的實(shí)驗(yàn)體系提高C語言教學(xué)質(zhì)量[].大學(xué)教育，2014（4）：134-135.