高校程序設(shè)計課程教學(xué)研究與實踐

陳 鑫

（長治學(xué)院 計算機系，山西 長治 046011）

引言

《C 語言程序設(shè)計》是高校理工學(xué)生的公共基礎(chǔ)課程,也是計算機專業(yè)學(xué)生的專業(yè)必修課程,應(yīng)用十分廣泛。通過編程設(shè)計的學(xué)習(xí),學(xué)生不僅能更好地理解編程語言的基本編程思想，也能掌握編程語言的基本編程技能?！禖 語言程序設(shè)計》不僅可以幫助學(xué)生達成上述目標，還可以計算思維能力與創(chuàng)新能力的提升?！禖 語言程序設(shè)計》這門課程對于高校理工科類學(xué)生,以及計算機專業(yè)的學(xué)生來說,都是一門重要的基礎(chǔ)課程。但是,課程的教學(xué)過程中也遇到了以下的幾個問題。

首先，《C 語言程序設(shè)計》本身是一門理論與實踐性均較強的課程，知識點瑣碎，并且學(xué)生需要掌握繁冗的C 語言的概念和規(guī)則，內(nèi)容會相對枯燥。而《C 語言程序設(shè)計》被安排在第一學(xué)期，是學(xué)生入校以來學(xué)習(xí)的第一門專業(yè)課程。學(xué)生來自不同地域，他們的學(xué)習(xí)能力以及信息技術(shù)技能基礎(chǔ)參差不齊。如果教學(xué)方法使用不得當，教師只采用了口述和板書的教學(xué)方法，教學(xué)方式缺乏創(chuàng)新，只是按照C 語言教材的編寫體例，先進行語法格式的講解，再講解基礎(chǔ)知識的話，無法有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

第二，《C 語言程序設(shè)計》的實踐性非常強，而傳統(tǒng)教學(xué)方式是以理論知識的傳授為重點，缺乏實踐性。從而無法培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力。并且課時分配較少，而繁瑣的知識點需要占用大量的課堂時間進行講解，從而使實驗課時更加不足。并且在實驗課中，大多數(shù)學(xué)生們對于問題不去分析算法，不對程序執(zhí)行步驟進行分析理解，只是機械地照搬教材中的例題。對于編譯錯誤不會修改，而是一味地臨摹程序，而并沒有真正學(xué)會識別程序中的錯誤，不會進行程序調(diào)試。這樣，學(xué)生很難將學(xué)到的理論知識運用到生活實踐中去。

第三，缺乏好的教材。目前，譚浩強的《C程序設(shè)計》一書仍然作為許多高?！禖 語言程序設(shè)計》課程的教材使用。而該書側(cè)重于C 語言的理論知識，實踐操作案例較少。因此本課程的教材也應(yīng)相應(yīng)進行改變。選擇一本通俗易懂、以案例編程為主、以理論知識為輔、可以促進學(xué)生在動手實踐過程中逐步獲取編程能力的教材則更加重要。

1 程序設(shè)計課程教學(xué)的改革探討

一是明確學(xué)習(xí)目標，激發(fā)學(xué)生對《C 語言程序設(shè)計》課程的重視?！禖 語言程序設(shè)計》課程具有豐富的理論知識和較強的實用性，教師在開課之初或第一堂課上，可以和學(xué)生共同討論學(xué)習(xí)這門課程的目的與方法。使學(xué)生明白，只有學(xué)好了C 語言，才能為將來學(xué)習(xí)其他編程語言打下堅實的基礎(chǔ)。學(xué)生首先對課程引起了足夠重視，才能激發(fā)學(xué)生的興趣進行有效的學(xué)習(xí)。

其次，根據(jù)應(yīng)用型高校的特點，修改《C 語言程序設(shè)計》課程的教學(xué)計劃。依據(jù)高校應(yīng)用型的特點，本課程作為入門級基礎(chǔ)課程，總時數(shù)少，則更應(yīng)加強學(xué)生的實驗操作環(huán)節(jié)，逐步增加學(xué)生實踐動手操作訓(xùn)練，并提高其計算思維能力。如果教師在課堂上只注重基本語法和一些簡單的算法設(shè)計，學(xué)生對知識的掌握程度和廣度將大打折扣。他們只能理解教材上死板的概念，而實際編程能力卻很差。為了讓學(xué)生掌握《C語言程序設(shè)計》課程的精髓，教師們更需要注重實踐教學(xué)，探尋適合學(xué)生學(xué)習(xí)程序設(shè)計類課程的教學(xué)方法和技術(shù)手段。

第三，應(yīng)用型院校要加強實踐教育和實驗指導(dǎo)?！禖 語言程序設(shè)計》是一門實踐性非常強的課程，這門課需要學(xué)生在理解瑣碎知識點的基礎(chǔ)上，在實驗課中根據(jù)任務(wù)需求動手編程，并且要學(xué)會根據(jù)錯誤提示或運行結(jié)果進行分析和調(diào)試程序中的錯誤。實踐操作是《C 語言程序設(shè)計》課程的重要組成部分，實踐操作教學(xué)的內(nèi)容需要教師精心選取，既要有理解和掌握基礎(chǔ)知識的問題，也應(yīng)該有一些具有挑戰(zhàn)性的、新穎有趣的問題。教師應(yīng)根據(jù)課程內(nèi)容和教學(xué)進度設(shè)計實驗內(nèi)容。在實驗過程中，教師要根據(jù)學(xué)生所遇到的問題及提出的疑問，引導(dǎo)其分析任務(wù)的執(zhí)行步驟，逐步培養(yǎng)學(xué)生的計算思維和邏輯推理能力，從而逐步提高學(xué)生對于問題的分析和解決能力。教師還可以根據(jù)教學(xué)課程目標，為學(xué)生安排適當?shù)木C合性實驗。學(xué)生們可以以小組協(xié)作的方式共同完成實驗任務(wù)。這種綜合性實驗題目可以與現(xiàn)實生活相聯(lián)系，從而使學(xué)生進一步理解C 語言的用途，理解程序設(shè)計的實用性。

第四，建設(shè)《C 語言程序設(shè)計》課程的在線教學(xué)平臺?！禖 語言程序設(shè)計》課程知識點瑣碎，課堂教學(xué)課時少而教授內(nèi)容多，因而學(xué)生很難在短時間內(nèi)記住要點、理解并掌握C 語言的全部知識點。但是，學(xué)生們可以通過線教學(xué)平臺，隨時對課程發(fā)布的內(nèi)容進行訪問，在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上提前觀看教學(xué)視頻進行預(yù)習(xí)，完成課前測驗。學(xué)生對于課堂上未能熟練掌握的知識，還可以隨時隨地、反復(fù)觀看網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上的教學(xué)視頻，從而及時解決知識掌握的問題。

第五，改變教學(xué)形式，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)動力和學(xué)習(xí)興趣。在傳統(tǒng)的教學(xué)方法中，老師教授知識，學(xué)生被動接受來學(xué)習(xí)，但學(xué)生卻不知道如何應(yīng)用學(xué)到的知識，因而逐漸失去了學(xué)習(xí)興趣。在C 語言的教學(xué)過程中，教師應(yīng)結(jié)合傳統(tǒng)講授教學(xué)法,探索全新的教學(xué)模式,比如“以賽促學(xué),以賽促教”等方式。近年來，我系積極鼓勵教師指導(dǎo)和組織學(xué)生參加各種學(xué)科競賽，比如“團體程序設(shè)計天梯賽”、“中國高校計算機大賽”、“藍橋杯大賽”、“華北五省大學(xué)生機器人大賽”等，并對競技大賽促進教師隊伍建設(shè)、學(xué)生全面發(fā)展、教育教學(xué)改革的作用進行了初步探索。這些程序設(shè)計類的學(xué)科競賽，旨在提高學(xué)生對編程問題的求解水平，學(xué)生的思考能力和設(shè)計技巧也得到了進一步地打磨和鍛煉，同時也加強了學(xué)生的團隊合作意識，在各方面都提高了學(xué)生的相關(guān)素養(yǎng)。

2 教學(xué)組織和實施

首先，教師在課前應(yīng)認真?zhèn)湔n，鉆研教材，精心設(shè)計教案。其次，要選擇趣味性較強的案例，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而使得學(xué)生可以通過互動教學(xué)來學(xué)習(xí)程序設(shè)計方法，讓學(xué)生真正理解并掌握知識。

教師在教授課程之前，在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上發(fā)布課前預(yù)習(xí)以及需要完成的任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生進行自主預(yù)習(xí)，確保學(xué)生在上課前明確教學(xué)目標，有針對性地聽課和學(xué)習(xí)。

在教學(xué)的整個過程中，不能按部就班地完全按教材講解，可以結(jié)合案例式、討論式、啟發(fā)式、探究式等多種教學(xué)方法，透徹分析問題的執(zhí)行過程，幫助學(xué)生厘清解決問題的思路，并在教學(xué)中增加與學(xué)生的互動性，提高學(xué)生的參與性。

課后，教師通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺及時與學(xué)生互動，進行溝通，解答課堂學(xué)習(xí)中的疑難問題。并且通過平臺發(fā)布測試題，匯總學(xué)生的共性問題進行重點講解。對于平臺提供的在線學(xué)習(xí)的相關(guān)數(shù)據(jù)進行分析，及時調(diào)整教學(xué)方式、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)進度，有針對性地調(diào)整教學(xué)方案，優(yōu)化教學(xué)環(huán)節(jié)。

課堂外，加強第二課堂的建設(shè)，積極鼓勵學(xué)生們參加各種講座、學(xué)術(shù)報告，了解最新前沿知識，拓寬自己的知識面。并鼓勵和指導(dǎo)學(xué)生積極參加高校組織的科研活動與各項程序設(shè)計類競賽。通過第二課堂學(xué)習(xí)，學(xué)生們不僅了解了學(xué)科發(fā)展的前沿，而且開拓了思路，還提高了自身的科學(xué)素質(zhì)，他們對未來的適應(yīng)能力大大增強。

3 教學(xué)效果

在超星教學(xué)平臺上，分析兩個學(xué)期四個班的《C 語言程序設(shè)計》課程的教學(xué)數(shù)據(jù)，教學(xué)平臺記錄下了學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和老師的教學(xué)過程。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，課程資源有104 個授課視頻，視頻總時長為1307 分鐘，非視頻資源有23 個。截止本學(xué)期末，共發(fā)布課程公告439 次，累計頁面瀏覽量為431319，累計選課人數(shù)213 人。任務(wù)全部完成的學(xué)生占比高，視頻觀看時長最長的學(xué)生達到1975 分鐘，章節(jié)學(xué)習(xí)次數(shù)有的學(xué)生甚至達到558 次，統(tǒng)計結(jié)果如圖1 所示。

圖1 觀看視頻時長及章節(jié)學(xué)習(xí)次數(shù)統(tǒng)計圖

課堂外，調(diào)動學(xué)生參加各項程序設(shè)計類競賽的積極性。以“中國高校計算機大賽-團體程序設(shè)計天梯賽”為例，從2019 年開始參賽，獲得山西省團體三等獎、2020 年獲得山西省高校二等獎，到2021 年獲得山西省高校一等獎，成績穩(wěn)步提升，教學(xué)效果顯著。

再從近期的考試成績統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看，學(xué)生的不及格率下降了，綜合成績提高至80～90 分居多，成績統(tǒng)計結(jié)果如圖所示。

圖2 成績統(tǒng)計

結(jié)語

根據(jù)應(yīng)用型高校對人才培養(yǎng)的要求,尤其是結(jié)合多年的教學(xué)實踐經(jīng)驗,對于《C 語言程序設(shè)計》這門課程的改革與創(chuàng)新發(fā)展，文章提供了一些相應(yīng)的思路，并進行了一定的反思。文章認為,要卓有成效地提高課堂質(zhì)量,須從如下幾個方面著手。

一是在總結(jié)與完善教學(xué)內(nèi)容方面，教師應(yīng)在教學(xué)過程中不斷嘗試新的授課方式，令人耳目一新的新模式將會有效促使學(xué)生更好的參與到教學(xué)過程中，同時也會在各方面提高學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量與綜合素質(zhì)，進一步滿足當今社會對于應(yīng)用型人才的要求。

二是建設(shè)在線輔助教學(xué)平臺和探索“以賽促學(xué)、以賽促教”的教學(xué)模式,這種教學(xué)形式已逐漸受到了學(xué)生的歡迎。學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性被充分調(diào)動。為保證課程的質(zhì)量,要不定期地對課程進行評價,本學(xué)期末的課程評價如圖3 所示。

圖3 課程評價

“以賽促學(xué)、以賽促教”是一種全新的教學(xué)方式，該方式將會在極大程度上鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新能力和團隊合作能力。同樣的，學(xué)生相應(yīng)的實踐能力也會在本教學(xué)方式中得到充分的提高。這將促使教師改變傳統(tǒng)的教學(xué)方式,在課堂上組織學(xué)生互動學(xué)習(xí)和研究學(xué)習(xí),促進學(xué)生自發(fā)自主的學(xué)習(xí),真正做到學(xué)以致用。根據(jù)評價結(jié)果,大多數(shù)學(xué)生對這種改革模式比較認同。