課程導(dǎo)入與項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)在C語(yǔ)言教學(xué)中的應(yīng)用*

趙玉玲

（天津天獅學(xué)院 天津 301700）

課程導(dǎo)入與項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)在C語(yǔ)言教學(xué)中的應(yīng)用*

趙玉玲

（天津天獅學(xué)院 天津 301700）

針對(duì)目前C語(yǔ)言課程教學(xué)中存在的“教師難教，學(xué)生難學(xué)”的問(wèn)題，文章提出了在《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》課程教學(xué)中進(jìn)行課程導(dǎo)入設(shè)計(jì)、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)等教學(xué)模式，旨在提高教學(xué)質(zhì)量，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解和掌握，培養(yǎng)分析和解決具體問(wèn)題的能力，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題的完備性以及統(tǒng)籌全局、協(xié)調(diào)關(guān)系的基本素質(zhì)。

C語(yǔ)言教學(xué)；課程導(dǎo)入；項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式；軟件工程

C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)是一門(mén)過(guò)程性程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，它的發(fā)展貫穿了計(jì)算機(jī)發(fā)展的歷程，它蘊(yùn)含了程序設(shè)計(jì)的基本思想，囊括了程序設(shè)計(jì)的基本概念，所以它是理工科高等院校的一門(mén)基礎(chǔ)課程。另外，在計(jì)算機(jī)教育方面，C語(yǔ)言是為數(shù)不多的與國(guó)外保持內(nèi)容同步的課程之一，因此，它在相關(guān)專(zhuān)業(yè)教學(xué)中的地位和重要性不言而喻。

C語(yǔ)言教學(xué)的現(xiàn)狀

傳統(tǒng)的C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的教學(xué)，從教學(xué)形式上看，通常是多媒體教室講課+學(xué)生上機(jī)訓(xùn)練。從教學(xué)內(nèi)容上來(lái)看一般都是“說(shuō)明書(shū)”式的教學(xué)，即教師進(jìn)行教學(xué)時(shí)往往是逐一地講解相應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)，然后加以舉例說(shuō)明，最后學(xué)生進(jìn)行針對(duì)性練習(xí)。這種以概念、舉例、練習(xí)三部曲的方式來(lái)按部就班地組織教學(xué)，由于受到教學(xué)課時(shí)等因素的影響，在講授程序設(shè)計(jì)思想、方法等重要概念和應(yīng)用時(shí)，已沒(méi)有足夠的教學(xué)時(shí)間讓學(xué)生去做一些具體的綜合性練習(xí)。這種教學(xué)方式的缺點(diǎn)是：一般都脫離了實(shí)際應(yīng)用，純粹的過(guò)程性程序設(shè)計(jì)使學(xué)生在學(xué)習(xí)和上機(jī)時(shí)，將學(xué)習(xí)重點(diǎn)放在C語(yǔ)言的語(yǔ)法上，不知道所學(xué)習(xí)的東西有什么用，不能很好地把握知識(shí)的重點(diǎn)，也不能很好地訓(xùn)練在實(shí)際工作中所需要的技能。由于不能很好地調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，因此普遍存在著“教師難教，學(xué)生難學(xué)”的狀況。

C語(yǔ)言教學(xué)改革

針對(duì)以上問(wèn)題，我們認(rèn)識(shí)到在C語(yǔ)言課程的學(xué)習(xí)上，首先要轉(zhuǎn)變一種觀念，使學(xué)生學(xué)習(xí)C語(yǔ)言的主要目的不再局限于單純地了解和掌握基本語(yǔ)法規(guī)范，而是把學(xué)習(xí)的重心轉(zhuǎn)移到培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用C語(yǔ)言解決實(shí)際問(wèn)題的編程能力，把C語(yǔ)言作為一種實(shí)踐工具，介紹程序設(shè)計(jì)的基本思想和方法，培養(yǎng)學(xué)生無(wú)論以后在學(xué)習(xí)、工作中使用什么語(yǔ)言編程，都能靈活應(yīng)用這些思想和方法的能力。

在實(shí)際教學(xué)中，將課程導(dǎo)入設(shè)計(jì)和項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)引入C語(yǔ)言教學(xué)中，取得了一定的效果。

（一）課程導(dǎo)入在C語(yǔ)言教學(xué)中的應(yīng)用

課程導(dǎo)入的設(shè)計(jì) 課堂導(dǎo)入是課堂教學(xué)中的第一個(gè)環(huán)節(jié)，是指課堂教學(xué)伊始的3～5分鐘內(nèi)教師和學(xué)生所有教學(xué)活動(dòng)的統(tǒng)稱(chēng)。這一環(huán)節(jié)時(shí)間很短，但作用重大，如果設(shè)計(jì)得當(dāng)，可以快速集中學(xué)生的注意力，激起學(xué)生的求知欲，為后續(xù)教學(xué)的順利開(kāi)展帶來(lái)極大的便利。所以，課堂導(dǎo)入是課堂教學(xué)中一個(gè)不可忽視的重要環(huán)節(jié)。下面通過(guò)對(duì)課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié)的分析，結(jié)合教學(xué)實(shí)例，提出這一環(huán)節(jié)的一些設(shè)計(jì)原則。

課程導(dǎo)入的教學(xué)示范 課程導(dǎo)入需要良好的教學(xué)案例。下面以C語(yǔ)言中的循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)部分的課程導(dǎo)入為例加以介紹。

1.強(qiáng)化理解概念。循環(huán)的相關(guān)概念如循環(huán)控制條件、循環(huán)變量、循環(huán)體等是設(shè)計(jì)循環(huán)結(jié)構(gòu)程序的關(guān)鍵因素，在本部分教學(xué)之初，必須透徹理解。因此，設(shè)計(jì)了“植樹(shù)”案例。具體描述為：學(xué)校要求每人種植50棵樹(shù)，種樹(shù)的具體過(guò)程描述如圖1所示。通過(guò)圖1，可以對(duì)循環(huán)基本概念進(jìn)行如下定義：（1）循環(huán)體：重復(fù)執(zhí)行的動(dòng)作，如圖1中的“挖坑、澆水”；（2）循環(huán)控制條件：重復(fù)執(zhí)行循環(huán)體的條件，如圖1中的“總棵數(shù)＜＝50”；（3）循環(huán)控制變量：決定循環(huán)次數(shù)的變量，如圖1中的“總棵數(shù)”。這里需要說(shuō)明的是，上面三個(gè)概念是循環(huán)程序設(shè)計(jì)的三要素。

圖1 種樹(shù)過(guò)程的描述圖

2.歸納、總結(jié)，強(qiáng)調(diào)功能。現(xiàn)實(shí)中許多問(wèn)題的求解都可以歸納為計(jì)算機(jī)能重復(fù)執(zhí)行的操作。例如，數(shù)值計(jì)算中的數(shù)列問(wèn)題，數(shù)值計(jì)算中的對(duì)象遍歷（查找、排序）等問(wèn)題。重復(fù)工作是計(jì)算機(jī)特別擅長(zhǎng)的工作之一，也是計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題時(shí)遇到最多的一類(lèi)問(wèn)題。這部分主要強(qiáng)調(diào)循環(huán)結(jié)構(gòu)在程序設(shè)計(jì)中的重要作用。

3.循循善誘，引出新課環(huán)節(jié)。介紹C語(yǔ)言提供的三種循環(huán)控制語(yǔ)句：（1）while語(yǔ)句；（2）do-while語(yǔ)句；（3）for語(yǔ)句。這部分主要使學(xué)生認(rèn)識(shí)到編制循環(huán)結(jié)構(gòu)的程序所需要掌握的工具。

4.分析簡(jiǎn)單的數(shù)列求和實(shí)例，練習(xí)編制循環(huán)程序引入程序設(shè)計(jì)實(shí)例求“1+2+3+…+100累加和”。通過(guò)提問(wèn)、啟發(fā)等多種方式共同設(shè)計(jì)算法，如下所示：

規(guī)律:每一步都是兩個(gè)數(shù)相加，加數(shù)總是比上一步加數(shù)增加1后參與本次加法運(yùn)算，被加數(shù)總是上一步加法運(yùn)算的和?？梢钥紤]用一個(gè)變量i存放加數(shù),一個(gè)變量sum存放上一步的和。那么每一步都可以寫(xiě)成：sum+i

算法1：直接寫(xiě)出算式（用變量sum存放和）

sum=1+2+3+4+5+…+100

算法2：

步驟1：考慮1+2+3+…+100可以改寫(xiě)為：（（（1+2）+3）+…+ 100），

sum=0；

sum=sum+1；

sum=sum+2；

…

sum=sum+100；

步驟2：根據(jù)規(guī)律上述式子可以改成：

sum=sum+i，i=i+1

…

步驟3：完整算法：sum=0，i=1；

判斷如果i小于或等于100，執(zhí)行步驟3，否則算法結(jié)束；

sum=sum+i；i=i+1；返回步驟2

（二）在C語(yǔ)言教學(xué)中實(shí)施項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法

提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果，不但要通過(guò)良好課程導(dǎo)入的設(shè)計(jì)使學(xué)生很容易地融入新的教學(xué)內(nèi)容中，還要在具體知識(shí)的學(xué)習(xí)上吸引學(xué)生，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣?！绊?xiàng)目驅(qū)動(dòng)”教學(xué)法以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力為目的，是培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的一種新的教學(xué)法。

所謂項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法，是師生通過(guò)共同實(shí)施一個(gè)完整的“項(xiàng)目”工作而進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng)，它既是一種課程模式，又是一種教學(xué)方法?？梢钥闯觯?xiàng)目教學(xué)都是實(shí)踐導(dǎo)向的和任務(wù)驅(qū)動(dòng)式的教學(xué)。

C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)作為計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)課程，若擺脫傳統(tǒng)的“說(shuō)明書(shū)”式的教學(xué)模式，采用“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”教學(xué)模式，將學(xué)生的關(guān)注點(diǎn)由繁復(fù)的C語(yǔ)言語(yǔ)法轉(zhuǎn)移到實(shí)踐性較強(qiáng)的項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)上來(lái)，將會(huì)極大地提高教學(xué)效果。

幫助學(xué)生樹(shù)立軟件工程的基本思想 在計(jì)算機(jī)行業(yè)中，軟件是通過(guò)人們的智力活動(dòng)把知識(shí)與技術(shù)轉(zhuǎn)化成信息的一種產(chǎn)品。軟件的設(shè)計(jì)已經(jīng)用工程的觀念來(lái)進(jìn)行管理，軟件設(shè)計(jì)工作被當(dāng)作一項(xiàng)系統(tǒng)工程來(lái)對(duì)待。C語(yǔ)言作為大多數(shù)工科院校學(xué)生接觸的第一門(mén)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，在學(xué)習(xí)之初，首先應(yīng)該讓學(xué)生簡(jiǎn)單了解什么是軟件工程思想。同時(shí)，當(dāng)前的程序設(shè)計(jì)教學(xué)也必須以切合將來(lái)軟件工程開(kāi)發(fā)的實(shí)際需要為第一目標(biāo)，使學(xué)生在學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)的初級(jí)階段就樹(shù)立正確的軟件工程觀點(diǎn)。這樣做，不僅可以為學(xué)生將來(lái)從事計(jì)算機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)打下良好的基礎(chǔ)，而且有利于培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題的完備性以及統(tǒng)籌全局、協(xié)調(diào)關(guān)系等基本素質(zhì)。

軟件工程思想 經(jīng)典的軟件工程思想將軟件開(kāi)發(fā)分為3個(gè)階段：軟件定義、軟件開(kāi)發(fā)和軟件維護(hù)。軟件定義可進(jìn)一步劃分為問(wèn)題定義、可行性分析和需求分析。在這一階段，通過(guò)對(duì)應(yīng)用問(wèn)題及其環(huán)境的理解與分析，建立系統(tǒng)模型，將用戶的需求精確化、完全化。軟件開(kāi)發(fā)階段可進(jìn)而劃分為總體設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、編碼和測(cè)試?？傮w設(shè)計(jì)階段的主要任務(wù)是如何得到一個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)用戶需求的理想的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，詳細(xì)設(shè)計(jì)的任務(wù)是進(jìn)行系統(tǒng)所需要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)或者數(shù)據(jù)庫(kù)的物理設(shè)計(jì)以及模塊邏輯開(kāi)發(fā)。編碼即軟件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)階段，在現(xiàn)代軟件工程中，編碼階段所占的比重正在逐漸地縮小。軟件測(cè)試是軟件工程過(guò)程的一個(gè)重要階段，其主要任務(wù)是對(duì)軟件分析、設(shè)計(jì)和編碼各階段的產(chǎn)品進(jìn)行檢查，保證軟件開(kāi)發(fā)產(chǎn)品的正確性、完全性和一致性，檢測(cè)并修正軟件中出現(xiàn)的錯(cuò)誤。軟件維護(hù)是在軟件產(chǎn)品交付給用戶之后進(jìn)行的修改工作，維護(hù)工作的好壞直接影響到用戶的滿意程度，關(guān)系到開(kāi)發(fā)者的信譽(yù)。

以軟件工程思想指導(dǎo)一個(gè)完整的軟件開(kāi)發(fā)項(xiàng)目 在C語(yǔ)言教學(xué)實(shí)施過(guò)程中，配合“項(xiàng)目拓展驅(qū)動(dòng)教學(xué)法”，整個(gè)課程教學(xué)圍繞一個(gè)“工程項(xiàng)目”進(jìn)行，以項(xiàng)目的構(gòu)建過(guò)程為線索安排教學(xué)步驟，教學(xué)過(guò)程由項(xiàng)目任務(wù)來(lái)驅(qū)動(dòng)；同時(shí)，以軟件工程思想指導(dǎo)整個(gè)軟件項(xiàng)目的建設(shè)。下面以“通訊錄管理系統(tǒng)”的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)為例，簡(jiǎn)單加以介紹。首先，將整個(gè)課程學(xué)習(xí)分為兩個(gè)階段。第一階段為單項(xiàng)的編程練習(xí)階段。該階段重點(diǎn)是掌握C語(yǔ)言的基本語(yǔ)句、數(shù)據(jù)類(lèi)型與程序結(jié)構(gòu)等；第二階段是實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目編程實(shí)踐階段。主要進(jìn)行數(shù)組、函數(shù)、結(jié)構(gòu)、指針和文件內(nèi)容教學(xué)，同時(shí)，逐步組建“通訊錄管理系統(tǒng)”，并且添加文本菜單，整合擴(kuò)展記錄添加、排序、查詢、統(tǒng)計(jì)和記錄瀏覽等功能并編寫(xiě)程序文檔，形成完完整整的應(yīng)用軟件。具體設(shè)計(jì)參見(jiàn)表1。

表1 通訊錄管理系統(tǒng)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)表

通過(guò)這種逐步拓展的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目和設(shè)計(jì)，不但可以將C語(yǔ)言的知識(shí)點(diǎn)都融化到一個(gè)個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的程序編寫(xiě)中，而且可以熟悉一個(gè)軟件項(xiàng)目的簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)過(guò)程。在學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生參與整個(gè)完整項(xiàng)目的分析、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)全過(guò)程，在課堂教學(xué)中將理論與實(shí)踐教學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)。這種開(kāi)放性、創(chuàng)新性的教育思想和模式可使學(xué)生從被動(dòng)接受者變成主動(dòng)參與者，促進(jìn)學(xué)生應(yīng)用能力的提高。

良好的課程導(dǎo)入設(shè)計(jì)可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的求知欲，為后續(xù)教學(xué)環(huán)節(jié)的順利開(kāi)展帶來(lái)極大的便利；而將軟件工程思想結(jié)合項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法引入C語(yǔ)言的教學(xué)中，從學(xué)生接觸編程語(yǔ)言開(kāi)始，就培養(yǎng)軟件工程思想，有助于學(xué)生從整體上體會(huì)軟件開(kāi)發(fā)的全過(guò)程，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

[1]肖榮，黃宏新，車(chē)云霞.論課堂導(dǎo)入及其設(shè)計(jì)[J].天津市教科院學(xué)報(bào)，2001，（4）：38-41.

[2]楊玫，劉瑜，孔波.引入軟件工程思想的C語(yǔ)言案例教學(xué)法[J].科技信息，2010，（20）.

[3]李?lèi)?ài)軍.“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”教學(xué)法在C語(yǔ)言教學(xué)中的應(yīng)用[J].辦公自動(dòng)化雜志，2010，（18）.

G712

A

1672-5727（2012）04-0095-02

2009年度天津市教委高等學(xué)校人文社會(huì)科學(xué)研究項(xiàng)目《基于工作過(guò)程的計(jì)算機(jī)編程課程立體化教學(xué)模式研究》（項(xiàng)目編號(hào)：20092511）

趙玉玲（1977—），女，天津市人，碩士，天津天獅學(xué)院講師，研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)應(yīng)用。