基于微課程的C語言之循環(huán)嵌套教學設計

盛蒙蒙

摘 要： 針對公安院校學生學習的特殊性以及在開展“C語言程序設計”教學過程中遇到的難點，提出基于“微課程”的教學改革方法。以循環(huán)嵌套教學設計為例介紹了微課程設計的過程。設計時凸出知識的連續(xù)性、學生的“心動性”，同時注重培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際、舉一反三的能力。

關鍵詞： C語言； 微課程； 循環(huán)嵌套； 教學設計

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：1006-8228（2015）06-56-03

Abstract： In view of the particularity of police colleges students' learning and the difficulty in the process of teaching "C language programming"， the micro course， a reformed teaching method， is proposed. This paper takes nested loop as an example to introduce the design process of micro course. The design focuses on the continuity of knowledge， the students' "Heartbeat"， while focusing on cultivating the students' ability to integrate theory with practice， infer other things from one fact.

Key words： C language； micro course； nested loop； teaching design

0 引言

“C語言程序設計”是計算機類本科專業(yè)的核心基礎必修課程，是整個程序設計課程體系的基石，是培養(yǎng)學生的計算思維和程序設計能力的起點[1]，也是學生對于程序設計類課程的“第一印象”。學好這門課對于建立學生的“學科自信度”與“學科興趣度”有著重要意義。該課程直接影響后續(xù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、編譯原理、操作系統(tǒng)等課程及專業(yè)技能的學習。

我院是公安院校，學生不僅需要學習專業(yè)知識，而且還要花時間訓練身體素質(zhì)，所以在C語言程序設計教學開展上有自己的特殊性，主要表現(xiàn)在以下方面：

⑴ 課程的按部就班與知識的抽象，加之學生上課有一定的疲憊度，導致學生興趣度不高、學習內(nèi)生動力不足；

⑵ 在課堂上教師以“講”為主，師生交互度不夠，教師無法了解學生的掌握程度；

⑶ 學生學習能力、學習進度有差異，而教師課堂上講究進度與大眾化，無法做到“因材施教”；

⑷ 程序設計類課程更多地需要動手與實踐，而本校學生課余時間有其他任務，導致學生“課上學完、課后就忘”，復習不充分、鞏固不及時。

針對以上情況，筆者試將“微課程”融入日常教學，以期改革傳統(tǒng)教學方法，提高教學效果。

1 微課程簡介

所謂“微課程”是指以課程標準為依據(jù)，圍繞單一的、嚴格定義的學習主題（或知識點）展開的微型課程資源，包括微課視頻（音頻）、學習任務書、進階練習三個相互配套的組成部分[2-3]。針對學生的特點和喜好，教師嘗試通過片段式的、循序漸進的流媒體形式，圍繞某個知識點或教學環(huán)節(jié)，以生動、活潑的方式開展的簡短、完整的教學活動，幫助學生克服上課較疲憊以及課前、課后時間不足而導致預習、復習不充分的問題，讓學生變被動為主動，讓自主學習獲得最佳效果。

將“微課程”引入到教學活動整個過程，教師可以重新分配教學時間，即可以讓學生課后學習，課上練習，也可以在課堂上用一半時間讓學生自主學習微課程、做練習，另一半時間面對面交流學習，實現(xiàn)知識的應用和遷移。本文選取C語言程序設計課程中重要的知識點——循環(huán)嵌套作為探討內(nèi)容，并以在課堂上開展微課程的形式進行這次堂課的設計。

2 教學目標

循環(huán)結(jié)構(gòu)是C語言的重點，而循環(huán)嵌套是循環(huán)結(jié)構(gòu)的難點（本次課程教學之前，學生已經(jīng)學習了循環(huán)結(jié)構(gòu)基礎知識）。學生在學習循環(huán)嵌套時往往覺得較難理解，尤其是在如何設置內(nèi)外層循環(huán)時會出現(xiàn)困難。因此，在課程設計時要注重知識的承上啟下，在授課方式上注意由淺入深，化靜態(tài)為動態(tài)，從表象探規(guī)律，培養(yǎng)學生舉一反三的創(chuàng)新能力。

本微課的教學目標是：

⑴ 知識目標：認識循環(huán)嵌套結(jié)構(gòu)并掌握使用該結(jié)構(gòu)設計程序的基本方法；

⑵ 能力目標：培養(yǎng)學生熟練運用該算法結(jié)構(gòu)分析問題、解決問題的能力；

⑶ 素養(yǎng)目標：通過較復雜算法結(jié)構(gòu)的學習，引導學生逐步建立計算思維模式；

⑷ 情感目標：人生就是一個循環(huán)，重要的是我們每天在重復做的事情—學習。

其中教學重點是循環(huán)嵌套結(jié)構(gòu)的分析設計；教學難點是循環(huán)嵌套結(jié)構(gòu)的應用。

3 教學設計及實施過程

本次課程以任務驅(qū)動法展開，以公安院校學生身邊的例子切入展開話題，步步引導，深入淺出。教學過程中關注學生的注意力、切需性、自信心和滿足感[2]。教學形式綜合運用多種多媒體技術。具體講授過程分成以下幾個環(huán)節(jié)。

3.1 引入：什么是循環(huán)嵌套

首先讓學生自己學習微課程。微課程是以視頻的形式讓學生學習，如何在一開始就抓住學生的注意力以期做到引人入勝，這是教學設計時需要思考的難點之一。本次課中，通過一位交警的電話引出話題：鈴聲響起，一位交警咨詢?nèi)绾斡贸绦蚰M紅綠燈的變化。此處，電話鈴聲和對話能有效地吸引住學生。我們把問題轉(zhuǎn)化為具體的數(shù)據(jù)：我要在一個路口臨時設一個紅綠燈，在1小時內(nèi)，紅燈停3秒，綠燈行5秒[3]。分析題目，模擬1小時內(nèi)紅綠燈的設計，我們可以轉(zhuǎn)化為秒針的運動規(guī)律。根據(jù)之前學習的循環(huán)知識，把題干轉(zhuǎn)化為3條for語句，分別正確地描述1小時、3秒紅燈、5秒綠燈這3個事情各自的運動規(guī)律。語句如下：

for（s=0； s<1200； s++）； //1個小時

for（r=0； r<3； r++）； //紅燈3秒

for（g=0； g<5； g++）； //綠燈5秒

PPT設計如圖1所示。

圖1 引出紅路燈問題的PPT內(nèi)容

給出靜態(tài)的語句學生不能看到它的結(jié)果，因此通過執(zhí)行VC程序來動態(tài)展示語句運行結(jié)果。通過演示結(jié)果我們就發(fā)現(xiàn)了問題：這三件事情是相互獨立和各自運行的。而事實上他們之間是有聯(lián)系的。結(jié)合PPT我們進行分析：1個小時內(nèi)紅路燈交替變化，說明紅路燈事件是包含在1個小時之內(nèi)發(fā)生的，它們有包含關系，而現(xiàn)在的三條語句是并列關系，不能反映這種嵌套。經(jīng)過分析，我們對語句進行修改如下：

for（s=0；s<450；s++）

{

for（r=0；r<3；r++）； //紅燈3秒

for（g=0；g<5；g++）； //綠燈5秒

}

再次分析語句并運行VC執(zhí)行結(jié)果，我們看到了預期的結(jié)果，至此，交警同志的問題得到了解決。這里通過代入感很強的例子，在教學設計上不斷設問、答疑并解決問題，讓學生體會到解決問題的成就感。此時再引出循環(huán)嵌套的概念：在循環(huán)體語句中又包含有另一個完整的循環(huán)結(jié)構(gòu)的形式，稱為循環(huán)的嵌套。從定義上進一步理解循環(huán)嵌套的內(nèi)涵。

3.2 探討：實現(xiàn)循環(huán)嵌套的方式

在理解概念的基礎上，介紹常用的實現(xiàn)循環(huán)嵌套的方式和設計要點。我們學過三種循環(huán)結(jié)構(gòu)，while，do-while，for三種循環(huán)都可以相互嵌套形成9種格式。這里要結(jié)合已有循環(huán)結(jié)構(gòu)的知識，重點講解如何設計循環(huán)嵌套：一是正確找出循環(huán)體，確定循環(huán)體所在循環(huán)的層次；二是控制循環(huán)次數(shù)，明確內(nèi)外循環(huán)控制變量之間的關系。這便是解決循環(huán)嵌套的錦囊妙計，有了思路，就有了方向。

3.3 展開：用一用循環(huán)嵌套

幫助學生知識內(nèi)化，最好的方式之一便是自己動手做一次。給出題目，《來自星星的四邊形》，帶著學生分析如何打印一個平行四邊形的圖形，并完成上機操作。

*********

*********

*********

*********

*********

在分析的基礎上，請學生上機完成題目，此間老師通過觀察學生在實際動手過程中遇到的問題，掌握學生的疑難點。學生調(diào)試代碼成功后，把程序運行結(jié)果截屏通過平臺提交，讓老師了解學生的掌握情況。一般學生在理解循環(huán)嵌套后都能完成這個題目，由此提高學生的學習自信心。此外，這種闖關打怪的方式，也讓緊張的學習有了適當?shù)胤潘伞?/p>

3.4 擴展：循環(huán)嵌套的練習

分析總結(jié)剛才的題目，對于學生出錯比較多的地方予以重點講解。然后給出課后作業(yè)九九乘法表，請學生課后思考并操作完成。

3.5 教學小結(jié)

回顧學習的內(nèi)容：循環(huán)嵌套的概念、形式、解題思路。引導學生其實人生就是一場循環(huán)。常言道，年復一年，日復一日，我們每天都在做很多重復的事情，比如學習。學習是伴隨人們一生的重復行動，只有每天重復學習，我們才能每天進步一點，才能最終成就我們自己的人生。此處再配以音樂和圖片，能在理工課堂帶來藝術的享受。

4 教學特色總結(jié)

⑴ 打破傳統(tǒng)教學模式，讓課堂更精彩。傳統(tǒng)的C語言程序設計課堂教學方式一般是以講授語法、語句和程序結(jié)構(gòu)為主，輔以相應習題和實驗內(nèi)容以鞏固知識點。這種以教師“講”為主，“答”為輔的傳統(tǒng)教學模式使教師在教學過程中自覺或不自覺的將重點偏向理論，即使教師“講”得很精彩，也無法做到充分的交互、溝通，無法較好地因材施教，無法充分鍛煉和提高學生程序設計能力。本文將“微課程”引入到教學活動整個過程，讓微課程代替老師講的環(huán)節(jié)，讓“教師”變“教練”，通過平臺的統(tǒng)計功能，讓教師實時分析掌握學生在學習過程中遇到的疑難問題，及時應對或補充講解，為開展個性化教學提供助益，也讓課程變得更加有效率[5]。

⑵ 以學生視角出發(fā)，注重“心動”設計[2]。實現(xiàn)基于微課程的學生自主學習和教師課堂指導相結(jié)合的教學模式。應用實例、故事、多媒體技術等豐富視頻內(nèi)容的呈現(xiàn)方式，使微課不再局限于教師講解加板書的講授形式，強化了學生學習的體驗特征，激發(fā)學生學習興趣；營造一對一的感覺，緊緊抓住學生注意力；利用流媒體可暫停、可快進的功能，讓學生自主掌握學習進度。

⑶ 依據(jù)數(shù)據(jù)分析，掌握學習成果。從滿堂灌的教學方式向引導、答疑的教學方式轉(zhuǎn)變。以“闖關打怪”的形式設計習題，輔以積分系統(tǒng)，學生可以查看自己學習進度的數(shù)據(jù)，看視頻用了多長時間，通過了哪些測試（或者是哪些測試不合格），以及哪些知識點還有待加強等，不準許學生有“誤差”，更不準有“誤差積累”。教師要做的就是查看反饋表的數(shù)據(jù)，找出學生的問題，不再提“你有什么不懂，我來幫助你”之類問題，從而開展有針對性地指導。

5 結(jié)束語

我們將“微課程”引入C語言程序設計的教學中，以全新的模式嘗試解決學生學習興趣度不高、傳統(tǒng)課堂教學方式交互性偏少等問題。然而我們也注意到，微課程有其適應性，并不是所有的課程或者一門課所有的知識點都適用微課程教學。對于相對獨立或易分割的內(nèi)容可以做成微課程，而對于較復雜的內(nèi)容并不適合用此方式。因此在實踐教學中，教師仍需要具體課程具體分析，通過不斷摸索和總結(jié)有效地發(fā)揮微課程對課堂教學的補充功能，實現(xiàn)課堂教學的多元化發(fā)展。

參考文獻：

[1] 牟琴，譚良，周雄峻.基于計算思維的任務驅(qū)動式教學模式的研究[J].

現(xiàn)代教育技術，2011.21（6）：44-49

[2] 胡鐵生，黃明燕，李民.我國微課發(fā)展的三個階段及其啟示_胡鐵生[J].

遠程教育雜志，2013.4：36-42

[3] 張靜然.微課程之綜述[J].中國信息技術教育，2012.11：19-21

[4] 王覓.面向碎片化學習時代微視頻課程的內(nèi)容設計[D].華東師范大

學，2013.

[5] 陳菁，王忠，范青剛.基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學實踐[J].計算機工程與

科學，2014.36.