探討C語言程序設(shè)計(jì)新型活頁式教材的開發(fā)與應(yīng)用研究

張利華

（河源職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東河源 517000）

0 引言

C語言程序設(shè)計(jì)課程是中國高職計(jì)算機(jī)與電子類學(xué)科專業(yè)的必修或?qū)I(yè)基礎(chǔ)課程。本課程力求使他們熟練掌握編程的語言規(guī)范，能夠閱讀和分析程序的執(zhí)行結(jié)果，養(yǎng)成優(yōu)秀的編程習(xí)慣，同時(shí)具備問題解決和算法思維能力，為學(xué)生的后續(xù)專業(yè)課程學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)[1]。教材是學(xué)習(xí)者獲取知識的主要源泉，也是教師做好課堂的必要條件。對于高職院校的學(xué)生，擁有一本與教師課堂實(shí)際講授相吻合，集科學(xué)性、完整性和興趣于一體，又能滿足學(xué)生自身學(xué)習(xí)需要的教材，是他們學(xué)好該課程的重要前提條件。近幾年，雖然很多高職學(xué)校和出版社重視教材的質(zhì)量，編制并出版了大量的高職高專精品教材。但是因?yàn)閷Ω呗毜膬?nèi)涵與特點(diǎn)缺乏深刻的理解與把握，所以很多標(biāo)有“高職高?！盋 語言程序設(shè)計(jì)的教材依然存在以下幾方面的問題：1）很多高職高專教材仍是C 語言概論、常量與變量、運(yùn)算符和表達(dá)式、順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)、數(shù)組、指針、函數(shù)、預(yù)處理、結(jié)構(gòu)體和共用體、二進(jìn)制位操作與文件等內(nèi)容，而每部分內(nèi)容又由知識點(diǎn)、案例、解題方法、流程圖、代碼以及課后練習(xí)等構(gòu)成，不符合高職突出的培養(yǎng)技能型人才的特點(diǎn)；2）目前大部分教材都是通過長篇大論介紹靈活多樣的C 語言語法規(guī)則，內(nèi)容偏多、理論偏深、實(shí)踐性內(nèi)容缺乏，枯燥無味，無法培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力；3）C 語言作為高職學(xué)生的第1門專業(yè)基礎(chǔ)課，是一個非常陌生的知識領(lǐng)域，因此教材不僅是他們在課堂學(xué)習(xí)的主要參考手段，更要為他們提供豐富的自主學(xué)習(xí)條件。針對當(dāng)前C 語言教材所面臨的諸多問題，C 語言程序設(shè)計(jì)的教材建設(shè)必須結(jié)合實(shí)際教學(xué)過程中累積的經(jīng)驗(yàn)和學(xué)生的反饋，積極推行適應(yīng)高職教育教學(xué)改革創(chuàng)新的新型活頁式教學(xué)內(nèi)容的建設(shè)。

1 C語言程序設(shè)計(jì)新型活頁式教程的編寫思路

高職活頁式教材通過活頁的形式加以裝訂，老師和學(xué)生都能夠更靈活便捷地對教材內(nèi)容加以整合、增減與更新?；铐撌浇滩氖且詫W(xué)生為核心，以項(xiàng)目為紐帶、以工作為媒介、以項(xiàng)目實(shí)踐為指導(dǎo)，結(jié)合新的教學(xué)方法、技能、規(guī)范，以教授學(xué)生技能為宗旨，以“教、學(xué)、評”合一的全新教材，實(shí)現(xiàn)理實(shí)合一的課程設(shè)置，通過工作與學(xué)業(yè)結(jié)合的新課程模式，教師可以完全適應(yīng)老師課堂與學(xué)生練習(xí)的多樣化需求，并滿足學(xué)生技能訓(xùn)練與成長的需求[2]。C語言程序設(shè)計(jì)新型活頁式教材的開發(fā)應(yīng)遵循以下幾個方面：1）教材內(nèi)容應(yīng)兼顧高職初學(xué)者的學(xué)習(xí)水平，力求簡單通俗易懂、深入淺出，能讓多數(shù)學(xué)生掌握；2）教材項(xiàng)目任務(wù)案例設(shè)計(jì)應(yīng)兼顧知識、有趣和實(shí)用價(jià)值；3）教材應(yīng)能指導(dǎo)學(xué)生主動思考，充分調(diào)動學(xué)習(xí)積極性，特別是針對學(xué)員的上機(jī)練習(xí)應(yīng)能從簡單到復(fù)雜、從單一到綜合的轉(zhuǎn)變，形成梯度式的學(xué)習(xí)過程；4）教材既能為學(xué)有余力的學(xué)生提供更多的專業(yè)指導(dǎo)信息，也能為學(xué)習(xí)速度比較慢的學(xué)生提供的自主學(xué)習(xí)條件。

2 C語言程序設(shè)計(jì)新型活頁式教材開發(fā)的具體措施

2.1 以項(xiàng)目制構(gòu)建教材結(jié)構(gòu)，以典型工作任務(wù)設(shè)計(jì)活頁教材

高等職業(yè)教育教材應(yīng)當(dāng)依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的教學(xué)內(nèi)容和培養(yǎng)目標(biāo)來展現(xiàn)知識體系的內(nèi)在邏輯關(guān)系，由淺入深地闡述課程知識，成為課程教學(xué)的載體、指導(dǎo)和參考?；铐撌浇滩拈_發(fā)應(yīng)當(dāng)以一個個獨(dú)立的項(xiàng)目構(gòu)建教材結(jié)構(gòu)，將每一個項(xiàng)目根據(jù)職業(yè)崗位劃分為多個典型工作任務(wù)，以典型工作任務(wù)設(shè)計(jì)活頁教材[3]。C 語言程序設(shè)計(jì)新型活頁式教材共分為9 個獨(dú)立的項(xiàng)目構(gòu)建教材結(jié)構(gòu)，每個項(xiàng)目根據(jù)職業(yè)崗位劃分為多個典型工作任務(wù)，以典型工作任務(wù)設(shè)計(jì)活頁教材。教材項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)包含學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)路徑、知識導(dǎo)圖、項(xiàng)目評價(jià)表以及2～4個任務(wù)。每一個典型工作任務(wù)活頁由任務(wù)實(shí)施單（包括任務(wù)編號、任務(wù)名稱、任務(wù)描述、任務(wù)展示、任務(wù)分析和任務(wù)參考源代碼）、多個任務(wù)知識點(diǎn)（任務(wù)知識點(diǎn)一般都是以1～3個程序閱讀與分析結(jié)果作為引導(dǎo)問題，然后列舉出問題中所涉及的新知識點(diǎn)）和任務(wù)訓(xùn)練單（一般包含本次任務(wù)涉及相關(guān)知識點(diǎn)的選擇題與編程題）組成。

2.2 圍繞課程定位，組織與設(shè)計(jì)教材內(nèi)容

活頁式課程要貫徹“以全方位素養(yǎng)為基本、以職業(yè)發(fā)展為導(dǎo)向”的教育思想，順應(yīng)學(xué)生的知識掌握特點(diǎn)和能力訓(xùn)練規(guī)律，堅(jiān)持以課程的實(shí)際應(yīng)用為主線，在適應(yīng)課程的完整性與模塊化的條件下，可以不強(qiáng)調(diào)知識的系統(tǒng)化和全面性。本文所構(gòu)建的C 語言程序設(shè)計(jì)的活頁式教材，是以“程序分析與設(shè)計(jì)”來安排教學(xué)內(nèi)容，把整個教學(xué)內(nèi)容化為程序分析和設(shè)計(jì)兩大模塊。程序分析模塊是基于“引導(dǎo)問題—知識分析—溫馨提示”的模式，其中知識分析是基于程序分析模塊中涉及的相關(guān)理論知識進(jìn)行組織與設(shè)計(jì)的，同時(shí)也為程序設(shè)計(jì)模塊服務(wù)，力求講解清楚，詳略適當(dāng)。程序設(shè)計(jì)模塊一般采用“任務(wù)描述—任務(wù)展示—任務(wù)分析-程序流程圖—程序參考代碼”的流程，尤其注重學(xué)生問題分析與解決能力的培養(yǎng)，以及程序設(shè)計(jì)意識的養(yǎng)成。C 語言程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)的宗旨，應(yīng)當(dāng)在于訓(xùn)練學(xué)生程序閱讀與分析能力和程序設(shè)計(jì)技能，而不僅僅只定格在C語言自身的知識點(diǎn)上。因此，在針對高職學(xué)生的C 語言程序設(shè)計(jì)教材內(nèi)容的應(yīng)當(dāng)選取計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語言中所共有的知識點(diǎn)，并盡可能刪除或減少難度較高而不觸及程序共性的知識點(diǎn)，如：對自加和自減操作、位操作、共用體等知識點(diǎn)只講述基本知識點(diǎn)而不做進(jìn)一步論述；刪減浮點(diǎn)類型信息的存放形式、函數(shù)指針、數(shù)組和指針的作用等知識點(diǎn)；刪除如二級指針（函數(shù)指針）、文件函數(shù)等C語言特有的知識點(diǎn)。例如，在組織與設(shè)計(jì)順序、選擇與循環(huán)結(jié)構(gòu)有關(guān)的知識時(shí)，教材應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)這三種程序設(shè)計(jì)的理念、技術(shù)與應(yīng)用場合，并弱化if 語句、switch 語句、for 語句、while與do-while語句在C語言中的語法規(guī)則。例如，在組織與設(shè)計(jì)C語言的結(jié)構(gòu)體知識時(shí)，要著重說明為什么要引入結(jié)構(gòu)體，而不是結(jié)構(gòu)類型本身的定義形式。

2.3 以學(xué)生為中心，精選與編排教材內(nèi)容

活頁型教材的教材內(nèi)容應(yīng)注重于教材的實(shí)用性與實(shí)踐性，強(qiáng)調(diào)以職業(yè)能力為基礎(chǔ)，以廣泛應(yīng)用為目的，以必須、夠用為度，適應(yīng)技能崗位的要求，與相關(guān)的職業(yè)資格要求以及專業(yè)技術(shù)人員能力等級證書的要求相銜接。

C語言程序設(shè)計(jì)的新型活頁式教學(xué)所采用的項(xiàng)目任務(wù)活頁方式，首先是充分考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)需要，在每一個引導(dǎo)問題的旁邊，應(yīng)留出空白處供學(xué)生記錄筆記或填寫程序的功能、運(yùn)行結(jié)果等相關(guān)信息。其次C語言程序設(shè)計(jì)的新型活頁式教材要充分考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)認(rèn)知過程是一個認(rèn)知、實(shí)踐、再認(rèn)知、再實(shí)踐的交替運(yùn)用的過程。在編排教材內(nèi)容時(shí)應(yīng)遵循“由淺入深的程序閱讀、循環(huán)漸進(jìn)的任務(wù)驅(qū)動”原則，以程序閱讀為問題引導(dǎo)知識點(diǎn)的分析，并對知識點(diǎn)的介紹應(yīng)言簡意賅，淺顯易懂，切忌集中難點(diǎn)問題，以防止使學(xué)生出現(xiàn)過多困惑，從而降低學(xué)習(xí)興趣。比如，在編排“數(shù)據(jù)類型、常量和變量”知識點(diǎn)時(shí)，在教材的“項(xiàng)目一認(rèn)識C語言程序”中可通過“計(jì)算圓的面積與周長”程序的編寫，先讓學(xué)生掌握了數(shù)據(jù)類型、常量和變量的基本應(yīng)用方法即可，并在“使用函數(shù)設(shè)計(jì)模塊化程序”掌握了變量的基本知識后，可再進(jìn)一步說明變量的存儲類型和變量的作用域。再比如，在“閱讀與設(shè)計(jì)順序結(jié)構(gòu)程序”編寫部分，為了使他們能更快地步入程序設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，只簡單地教授了學(xué)生們怎樣利用算術(shù)和賦值運(yùn)算符。當(dāng)編排“閱讀與設(shè)計(jì)選擇結(jié)構(gòu)程序”中的“關(guān)系、邏輯與條件運(yùn)算符與表達(dá)式”知識點(diǎn)時(shí)，可以再進(jìn)一步深入地介紹關(guān)系與邏輯運(yùn)算符的運(yùn)算規(guī)則，以及條件判斷表達(dá)式的創(chuàng)建方法，然后再通過條件運(yùn)算符的應(yīng)用場合，選擇結(jié)構(gòu)化程序的設(shè)計(jì)，他們就更能全面地了解知識點(diǎn)。

教材在編寫過程中還必須充分考慮缺乏學(xué)習(xí)主觀能動性和鉆研精神的高職學(xué)習(xí)生的接受程度[4]。因此C 語言程序設(shè)計(jì)的新型活頁式教材在保證知識點(diǎn)豐富的情況下適度減少知識點(diǎn)的難點(diǎn)，并重視其實(shí)踐運(yùn)用技能的訓(xùn)練，盡量選取貼近生活和相對難易適當(dāng)?shù)某绦蚝腿蝿?wù)，使學(xué)生容易上手，在學(xué)習(xí)中容易形成濃厚興趣，在編程實(shí)踐過程中進(jìn)一步產(chǎn)生成就感，樂于進(jìn)行深層次的發(fā)現(xiàn)和探究。在以往教學(xué)過程中，由于教材偏重C 語言語法規(guī)則與編程形式的講解而忽略了問題解題方法和程序設(shè)計(jì)過程，學(xué)生雖然能看閱讀與分析程序的運(yùn)行結(jié)果，掌握了程序的基本結(jié)構(gòu)，卻不能自己獨(dú)立設(shè)計(jì)并編寫出完整的程序。因此，為了幫助學(xué)生了解并熟悉程序設(shè)計(jì)方法與思路，教材的各項(xiàng)目在選取編程案例之前，首先要形成一種“剖析提問、定義變量”“理清思路、設(shè)計(jì)算法”“編寫代碼、調(diào)試程序”“執(zhí)行程序，優(yōu)化代碼”“添加注釋，說明要點(diǎn)”“拓展需求，改進(jìn)方法”的知識架構(gòu)，首先研究問題中存在哪些數(shù)據(jù)，哪些是常量（分析常量的類型，常量可以直接使用，是否要定義符號常量等），哪些是變量（分析變量的功能，變量的類型以及存放的數(shù)據(jù)值范圍），接著研究問題的解決辦法和設(shè)計(jì)算法（可繪制程序流程圖），然后完成程序編碼與調(diào)試過程，再根據(jù)查看程序運(yùn)行情況反復(fù)優(yōu)化并調(diào)試程序；接著再對核心語句加以注釋說明，并根據(jù)程序編寫與調(diào)試過程中容易發(fā)生的問題和需要注意的問題給出必要的說明；最后，再提出拓展需求，引導(dǎo)學(xué)生逐步改進(jìn)程序，讓學(xué)生更加充分地掌握程序設(shè)計(jì)方法。

2.4 注重價(jià)值引領(lǐng)，融入課程思政元素

教材作為教師推進(jìn)課程思政的載體，教材內(nèi)容要為學(xué)生形成和確立世界觀、人生觀和價(jià)值觀指明方向、提供支撐。而活頁式教學(xué)內(nèi)容，除要具備思想品德教育作用外，更要突出其職業(yè)引導(dǎo)功能作用。學(xué)生可借助教材了解職業(yè)道德、認(rèn)識職業(yè)發(fā)展規(guī)律、熱愛工作，進(jìn)而形成科學(xué)的人生觀和價(jià)值觀，從而養(yǎng)成良好的職業(yè)道德和職業(yè)能力[5]。在C語言程序設(shè)計(jì)活頁式教材中可利用了融入思政元素的電子教案和在工作活頁中設(shè)置的任務(wù)，從“素質(zhì)、知識、技能”3個維度，提升學(xué)生的C語言程序閱讀與編寫技能，以培養(yǎng)具備良好的職業(yè)素質(zhì)和自主學(xué)習(xí)能力，使學(xué)習(xí)者具備安全意識、勞動意識、創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力和強(qiáng)烈的愛國主義精神。比如強(qiáng)調(diào)學(xué)員機(jī)房上課要守則時(shí)，并且要嚴(yán)格遵守學(xué)校的各種規(guī)章制度，以加強(qiáng)制度約束，并懂得責(zé)任擔(dān)當(dāng)?shù)取Ｔ俦热?，老師在講授運(yùn)算符概念時(shí)，可通過利用學(xué)員已有的數(shù)學(xué)四則運(yùn)算符概念，引入了C 語言的算術(shù)運(yùn)算符的運(yùn)算規(guī)則，讓學(xué)生理解事件的關(guān)聯(lián)是普遍存在的，并引導(dǎo)學(xué)生用類似的方法完成知識的遷移學(xué)習(xí)。

2.5 立足打造新形態(tài)、工作手冊式、資源豐富的線上線下互通融媒體教材

C 語言程序設(shè)計(jì)活頁式教材配有課程標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)進(jìn)度表、微課錄像、網(wǎng)上開放課程、程序源代碼、單元測試、任務(wù)實(shí)施單、項(xiàng)目評價(jià)表、習(xí)題庫等內(nèi)容豐富的教學(xué)資源。教師可利用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行全面的針對性教學(xué)，實(shí)行“線上+線下”混合式教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，彰顯“以學(xué)生為中心，教師為指導(dǎo)”“做中學(xué)、學(xué)中做”“教、學(xué)、做一體化”等的教育特點(diǎn)。教材中還建立了與超星學(xué)習(xí)通教育資源的關(guān)聯(lián)，學(xué)生能掃描教材中的二維碼即可實(shí)時(shí)觀看章節(jié)的微課錄像、查看教學(xué)課件，或下載程序的源代碼。同時(shí)學(xué)生還可通過單元測試題檢測自己對課堂知識的掌握情況。通過課后作業(yè)檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果和查缺補(bǔ)漏，從而有效地提高學(xué)習(xí)效率，滿足學(xué)生個性化學(xué)習(xí)的需求。

3 活頁式教材的應(yīng)用效果

通過活頁式教材開發(fā)實(shí)現(xiàn)工作過程與課程內(nèi)容精準(zhǔn)對接，提升老師專業(yè)教學(xué)能力，打破原有的學(xué)科體系教材，推動老師教法改革。河源職業(yè)技術(shù)學(xué)院主要將C 語言程序設(shè)計(jì)活頁式教材用于電子信息工程專業(yè)、嵌入式技術(shù)專業(yè)、應(yīng)用電子專業(yè)的C 語言課程教學(xué)。一線教師普遍反饋該教材有如下優(yōu)點(diǎn)：1）教材內(nèi)容編排科學(xué)、循序漸進(jìn)、任務(wù)驅(qū)動、目標(biāo)明確。通過引入的嵌入式應(yīng)用案例和應(yīng)用場景，有效提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，為后續(xù)的單片機(jī)/嵌入式技術(shù)學(xué)習(xí)奠定了良好的嵌入式C 程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)；2）教材資源豐富。利用紙質(zhì)教材和數(shù)字化資源、在線開放課程，非常方便實(shí)現(xiàn)“線上+線下”混合式教學(xué)；3）利用融入思政元素的電子教案和工作活頁，可有效實(shí)施課程思政，提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力和綜合素質(zhì)。

4 結(jié)束語

本文所構(gòu)建的C 語言程序設(shè)計(jì)活頁式教材本著“理論適度、內(nèi)容生動、案例實(shí)用、難度相當(dāng)”的寫作要求，適應(yīng)中國高職學(xué)生的特點(diǎn)，體現(xiàn)了中國高職教育特點(diǎn)的課堂教學(xué)原則。高職C 語言程序設(shè)計(jì)教材的改革與開發(fā)是一項(xiàng)既長期又必要的任務(wù)，需要課題組老師要不斷地總結(jié)課堂教學(xué)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，針對學(xué)生反饋的學(xué)習(xí)情況，進(jìn)一步補(bǔ)充與創(chuàng)新教材內(nèi)容，讓教材成為課堂的有效媒介，學(xué)生成為教材的有效教具，教師成為學(xué)生的有效課堂指導(dǎo)。