“Ｃ語言與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程的教學改革實踐

謝莉莉　李　勤　傅　春　張榮新

文章編號：1672-5913(2009)07-0023-04

摘要：本文在分析高職“C語言”與“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”兩門課程傳統(tǒng)教學的弊端及相互關(guān)系的基礎(chǔ)上，探究將兩門課程有機地結(jié)合為“C語言與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”的教學改革措施。改革采用重建任務驅(qū)動教學法和情境教學法，以C語言為工具，在完成任務的同時應用和設計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。實踐證明，兩門課程的結(jié)合更有利于激發(fā)學生的學習興趣，提高學習效率，培養(yǎng)學生的程序設計能力、程序閱讀能力及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應用設計能力，教學效果良好。

關(guān)鍵詞：C語言；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；任務驅(qū)動；情境教學

中圖分類號：G642

文獻標識碼：B

1引言

“C語言程序設計”與“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”是工科院校計算機專業(yè)中開設的兩門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。在以往教學中，這兩門課程是相對獨立、分開授課的，因此導致內(nèi)容脫節(jié)，教學效果差。一般“C語言程序設計”課程只注重C語言的語法體系，因此學習過卻不能用C語言編寫程序的大有人在；后者則注重講授抽象的數(shù)據(jù)關(guān)系和算法在計算機中的表示及實現(xiàn)，學生在紙上能寫出抽象描述算法，上機實踐應用時卻無從下手。然而這兩門課程都以培養(yǎng)學生解決實際問題的程序設計能力為共同目標。因此，如何將這兩門課程有機地結(jié)合起來，構(gòu)建C語言與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的新體系，改革教學方法，提高教學質(zhì)量，成了當前教學改革中亟待解決的問題。

2教學改革背景

在傳統(tǒng)的教學模式下，“C語言程序設計”與“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”這兩門課程分開教學，人為地割斷了它們之間的內(nèi)在聯(lián)系。C語言程序設計的學習僅局限在語言語法的層次上，而數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)難度較大，學生不能結(jié)合C語言運用到實際中去。通過不斷探索，我們認識到這兩門課程有很多內(nèi)在聯(lián)系，比如“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”討論的抽象數(shù)據(jù)關(guān)系和算法要用C語言去實現(xiàn)，因此就將這兩門課程整合為“C語言與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”一門課程，在一個學期內(nèi)完成授課內(nèi)容。

為了更好地開設“C語言與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程，提高學生分析和解決問題的能力，我們采用了任務驅(qū)動教學法。教師把教學內(nèi)容設計成一個或多個具體任務，學生自主學習，教師引導、幫助學生完成學習任務。該方法強調(diào)的是學生置身在這些有意義的任務模式中，通過完成任務來學習知識，強化技能，使學生提出問題、分析問題、解決問題的能力得到提高，因此不同于以往教學中出現(xiàn)的“注入式”、“填鴨式”教學模式。

在采用任務驅(qū)動法[1]講授“C語言與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”過程中我們認識到，雖然“任務驅(qū)動”教學法相比傳統(tǒng)的灌輸式枯燥課堂有讓人耳目一新的教學風格，受到了廣大學生的歡迎，但也存在一些缺陷：

(1)“任務驅(qū)動”教學法中的任務常常存在庸俗化與片面化的傾向，將任務等同于傳統(tǒng)講授課中的練習或作業(yè)；課程片面強調(diào)對軟件操作技能的訓練，忽視了對學生信息素養(yǎng)的提升。

(2) 實際教學中，能力、意識、興趣、反應速度各有差異的同一班學生對同一任務的反應各不相同，任務設計的把握成了現(xiàn)實操作中的“瓶頸”，課程標準中提倡的“關(guān)注全體學生”成了句空話。

(3) 學生只能被動地接受教師設計提出的“任務”(問題)，即使培養(yǎng)了學生的解決問題能力，卻忽略了培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題能力這一先決條件，不利于創(chuàng)新精神的培養(yǎng)，純粹成了為“問題”而解決“問題”的作業(yè)式教學。

3課程設計思路

本課程的設計改變了以往“C語言程序設計”和“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”分開的模式，而是以C語言為主線，將各種類型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)糅合其中，使C語言與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有機地結(jié)合在一起。這不但解決了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的算法描述問題，而且在算法的實現(xiàn)過程中用C語言進行程序設計，兩者相輔相成，互相促進。學生更好地掌握最常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，理解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)內(nèi)在的邏輯關(guān)系，理解數(shù)據(jù)與關(guān)系在計算機中的存儲表示以及用C語言描述這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的運算和實際的執(zhí)行算法，提高了解決實際問題的程序設計能力，適應了學科迅速發(fā)展和知識更新的需要。

針對教學改革背景中提到的“任務驅(qū)動”教學法的缺點，我們對其進行重建，設計開發(fā)“C語言與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”。該課程改變了教師提出任務的做法，讓教師通過創(chuàng)設情境、作品演示等各種方式激發(fā)學生的興趣，啟發(fā)學生在自己已有知識的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，產(chǎn)生自發(fā)的主動任務，進而為完成這些任務而“需”、“需”才“索”、“索”才“教”，由傳統(tǒng)的“教學”變?yōu)椤扒髮W”、“索學”。學生在教師或同伴的指導與協(xié)助下，在發(fā)現(xiàn)問題——提出問題——分析問題——解決問題的過程中得到清晰的思路、方法以及知識的脈絡，既提高了創(chuàng)新能力，又提升了程序設計能力。

學生的學習過程是：在教師的激發(fā)下，思考“我想做什么”——“我立即能做出什么”——“我如何把它做得更好”，由傳統(tǒng)的被動學習變?yōu)橹鲃犹剿鳌?/p>

教師的教學任務是：激發(fā)——答疑——再激發(fā)——再答疑。因?qū)W生的“索”才教，由原來的主動變?yōu)楸粍?，但這個良性的循環(huán)需要教師的把握與維持。

4“C語言與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程的教學改革措施

目前，傳統(tǒng)的“C語言程序設計”和“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”[2]相結(jié)合的教學模式主要有三種：一是添加式，即在傳統(tǒng)的“C語言程序設計”的基礎(chǔ)上添加幾章“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”的內(nèi)容，這種方法操作簡單，容易實現(xiàn)，但由于“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”的課時少，而且教師只抽象講解幾種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型，學生無法根據(jù)實際題目設計和應用各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，學習效果不理想。二是獨立式，兩門課程保持原來的課時不變，學生分兩學期學習，不可避免地造成工具(C語言)、理論(數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu))和應用(任務)的脫節(jié)，達不到預期的教學效果。三是整合式，將兩門課程的知識融合在一起，整合成一門課程，以各個知識點為單元，同時介紹C語言和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，將這兩門課程很好地結(jié)合起來，達到最佳的學習效果。

我們在實踐教學中探究了將兩門課程有機結(jié)合的方法。下面分別從整體設計和單元設計兩方面介紹該課程的設計。

4.1整體設計

以C語言為工具，在任務的驅(qū)動下，讓學生在學習C語言知識點的同時學習和應用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。在課程內(nèi)容[3][4]安排上，表1展示了課程劃分的四個工作任務模塊，每個模塊設計相應的任務強化訓練，使學生達到技能目標和知識目標。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)知識點遞進圖如圖1所示。

4.2單元設計

單元設計采用情境教學法，課堂教學都是在一定的情境中發(fā)生和發(fā)展的。良好的情境產(chǎn)生良好的情緒，情緒表達出主體的狀態(tài)和客體的態(tài)度。情緒好則腦子靈，腦子靈則反應快，這才能較好地發(fā)現(xiàn)、理解、掌握和運用知識。

下面以第一單元為例講解“重構(gòu)任務驅(qū)動法”的實施過程。課程創(chuàng)設問題情境，啟發(fā)學生思考“如何用C語言與計算機打交道”，“用計算機語言(C語言)和計算機交流”。教師介紹編譯和調(diào)試C語言的程序，然后啟發(fā)學生思考“如何在屏幕上輸出想顯示的話語”。圖2展示了教學步驟。

5教學改革成果及小結(jié)

實踐證明，將“C語言程序設計”與“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”兩門課程有機結(jié)合的教學改革，能夠很好地激發(fā)學生的學習興趣，有效地提高學生的學習效率。學生在掌握基本理論和知識的同時，C語言的程序設計能力、程序的閱讀能力、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應用設計能力也得到了很好的培養(yǎng)。

教師在教學中貫穿了“C語言”和“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”兩條主線，將兩門課程整合在一起，以任務驅(qū)動進行整體設計；采用“情境教學法”和“重建任務驅(qū)動法”進行單元設計。課堂設在實驗室，采用教、學、做一體的形式開展課堂教學。這樣提高了教學效率，使學生的技術(shù)應用能力、職業(yè)實踐能力和創(chuàng)新能力得到較好的培養(yǎng)，教學效果良好。

參考文獻:

[1] 黃博軍. 任務驅(qū)動教學法在“C語言程序設計”課程中的應用[J]. 襄樊職業(yè)技術(shù)學院學報,2007,(3):68-69.

[2] 周成義等. C語言與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的整合探究[J]. 遼寧高職學報,2005,(4):60-61.

[3] 許秀林. 程序設計基礎(chǔ)教程[M]. 北京:中國電力出版社,2005.

[4] 譚浩強. C語言程序設計(第二版)[M]. 北京:清華大學出版社,2000.