基于問題導(dǎo)向的C語言程序設(shè)計(jì)教學(xué)改革與探索

薛冰冰　李敏

摘要：本文分析了當(dāng)前C程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)過程中存在的問題，提出在C語言程序設(shè)計(jì)教學(xué)中采用問題導(dǎo)向?yàn)橹?，逐層深入為輔，循序漸進(jìn)地轉(zhuǎn)換學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)，在潛移默化中培養(yǎng)學(xué)生的編程能力，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高C程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)質(zhì)量，同時(shí)還提出在實(shí)施基于問題導(dǎo)向教學(xué)模式時(shí)應(yīng)注意的問題。

關(guān)鍵詞：C語言；問題導(dǎo)向；教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2014）45-0142-03

一、前言

《C語言程序設(shè)計(jì)》是高校理工類學(xué)生的一門必修課程，各院校開設(shè)C語言課程的教學(xué)目標(biāo)是希望學(xué)生通過對(duì)該課程的學(xué)習(xí)不僅能夠掌握高級(jí)語言程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)和基本方法，而且進(jìn)一步培養(yǎng)和提高學(xué)生的程序設(shè)計(jì)和調(diào)試的能力。因C語言程序設(shè)計(jì)的開課對(duì)象為大學(xué)一年級(jí)新生，且該課程內(nèi)容抽象而生澀，不像可視化語言具體生動(dòng)，導(dǎo)致大一學(xué)生感覺該門課程晦澀難懂，入門較難。如果老師還按照傳統(tǒng)的教學(xué)方法講授，將造成學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)的學(xué)習(xí)在剛剛開始便畏而止步漸漸失去學(xué)習(xí)的興趣，因此我們提出在這門課程的實(shí)際教學(xué)中采用以問題導(dǎo)向?yàn)橹?，逐層深入為輔，循序漸進(jìn)地轉(zhuǎn)換學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)，在潛移默化中培養(yǎng)學(xué)生的程序設(shè)計(jì)和程序調(diào)試能力，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高C語言程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)質(zhì)量[1]。

二、傳統(tǒng)C語言教學(xué)存在的問題

1.照本宣科缺激勵(lì)。在C語言教學(xué)過程中，課堂教學(xué)普遍是按教材的章節(jié)順序來制作課件，雖然課堂上也采用多媒體教學(xué)，卻局限于講課過程中放映課件和演示C程序的模式，且教學(xué)過程中教師自顧自地對(duì)著課件口若懸河，這就使得課堂教學(xué)乏味抽象、枯燥，導(dǎo)致學(xué)生聽課被動(dòng)消極。這種方式的教學(xué)激發(fā)不出學(xué)生的主動(dòng)性和獨(dú)立思考問題的能力，導(dǎo)致課堂氣氛沉悶，學(xué)生上課精神倦怠，最終達(dá)不到理想的教學(xué)效果。

2.重理論，輕實(shí)踐。大部分教師教學(xué)時(shí)一味地強(qiáng)調(diào)理論知識(shí)，與實(shí)踐教學(xué)相脫離，導(dǎo)致了相當(dāng)一部分學(xué)生在上理論課時(shí)不了解C語言能做什么，不喜歡聽課，導(dǎo)致學(xué)生在理論課上既不動(dòng)手寫程序又不動(dòng)腦筋思考問題。實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)重視不夠，缺乏與實(shí)際問題相結(jié)合的能力的培養(yǎng)。不能增強(qiáng)學(xué)生自主探索知識(shí)和運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。忽略了學(xué)生自己動(dòng)手編程能力的培養(yǎng)，如果只是一味地強(qiáng)調(diào)基本語法，不親自編寫程序，解決實(shí)際問題，永遠(yuǎn)都學(xué)不會(huì)編程。學(xué)生只有在編寫調(diào)試程序的過程中才能不斷豐富自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，增強(qiáng)自信心。

3.缺乏從計(jì)算機(jī)的角度來思考問題。如何讓計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)加數(shù)相加？如何讓計(jì)算機(jī)解決雞兔同籠問題？這些題目小學(xué)生都會(huì)做，關(guān)鍵是如何告訴計(jì)算機(jī)，讓它來“幫”我們做。從某種意義上說我們是動(dòng)動(dòng)“口”，計(jì)算機(jī)是動(dòng)動(dòng)“手”。要讓學(xué)生明白計(jì)算機(jī)只是一個(gè)“聽話”的執(zhí)行者。

4.無法學(xué)以致用，聯(lián)系實(shí)際。在C語言如何解決實(shí)際問題方面沒有太多聯(lián)系，導(dǎo)致課程教學(xué)較為枯燥。對(duì)于學(xué)生而言，他們更樂于接受與實(shí)際相關(guān)聯(lián)的內(nèi)容，如果我們一味注重理論灌輸與傳統(tǒng)例題的練習(xí)，容易使學(xué)生逐漸缺乏學(xué)習(xí)興趣，而難以達(dá)到應(yīng)有的教學(xué)效果。

5.課程性質(zhì)設(shè)置方面。各學(xué)院關(guān)于C語言程序設(shè)計(jì)的課程設(shè)置不同，有必修課，有考查課，設(shè)置不同導(dǎo)致學(xué)生對(duì)該課程的重視程度不同。因此，鑒于上述C語言教學(xué)中存在的問題，本文提出在C語言程序設(shè)計(jì)教學(xué)中采用問題導(dǎo)向?yàn)橹?，逐層深入為輔，循序漸進(jìn)地轉(zhuǎn)換學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)，在潛移默化中培養(yǎng)學(xué)生的編程調(diào)試能力這一教學(xué)改革新思路，并取得良好的教學(xué)效果。

三、問題導(dǎo)向式教學(xué)法的課堂應(yīng)用

問題導(dǎo)向式教學(xué)，是指教學(xué)過程是在教師的啟發(fā)誘導(dǎo)下，以學(xué)生獨(dú)立自主學(xué)習(xí)和合作討論為前提，以學(xué)生原有知識(shí)、周圍世界和生活實(shí)際為參照對(duì)象，為學(xué)生提供自由表達(dá)、質(zhì)疑、探究、討論問題的機(jī)會(huì)，讓學(xué)生通過個(gè)人、小組、集體等多種解難釋疑嘗試活動(dòng)，將自己所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于解決實(shí)際問題的一種教學(xué)形式。該教學(xué)方法的最終目的在于引導(dǎo)學(xué)生通過主動(dòng)學(xué)習(xí)來獲取新知識(shí)、發(fā)現(xiàn)新問題。

1.理清教學(xué)思路。問題導(dǎo)向式教學(xué)活動(dòng)是一個(gè)不斷提出問題的過程。整個(gè)課堂的內(nèi)容由環(huán)環(huán)相扣的問題組成，教師將選取的問題分解成多個(gè)子任務(wù)，每個(gè)子任務(wù)都能引入新的知識(shí)點(diǎn)，且子任務(wù)中引入的知識(shí)點(diǎn)是逐步擴(kuò)展的。這樣，在教學(xué)過程中，學(xué)生通過子任務(wù)的逐層深入解決，循序漸進(jìn)地掌握所引入的知識(shí)點(diǎn)。這就要求在授課過程中教師的教學(xué)思路一定要很清晰，教師的教學(xué)思路清晰是上好一堂課的關(guān)鍵所在，因而教師在認(rèn)真分析研究教材的基礎(chǔ)上，有意識(shí)地按重點(diǎn)、難點(diǎn)來提出問題、分析問題、解決問題，層層展開課堂教學(xué)。由于設(shè)計(jì)的子任務(wù)能夠自然引入新知識(shí)，學(xué)生總是可以從一個(gè)比較容易解決的已熟悉的內(nèi)容進(jìn)入到新知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)過程中，所以學(xué)生興趣高，能主動(dòng)參與到問題的討論中，同時(shí)，通過不斷地探索每個(gè)簡單子任務(wù)的求解過程，學(xué)習(xí)者能夠體驗(yàn)到勝利的喜悅，從而產(chǎn)生學(xué)習(xí)的成就感，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)的動(dòng)力和源泉。因此要求教師在進(jìn)行子任務(wù)的分解時(shí)，能按照知識(shí)點(diǎn)逐步擴(kuò)展，由易到難，均衡分解。這樣學(xué)生一步步地完成整個(gè)任務(wù)之后，會(huì)非常有成就感，同時(shí)激發(fā)了編寫程序的興趣，從而產(chǎn)生一種學(xué)習(xí)過程的良性循環(huán)[2]。

2.提出問題。提問是“問題導(dǎo)向式”教學(xué)法的精髓，而問題的設(shè)計(jì)直接關(guān)系到教學(xué)的效果。總的來說，問題設(shè)計(jì)要注意難度的層次性、內(nèi)容的探索性，要有利于充分激發(fā)學(xué)生的興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。若問題過于呆板、機(jī)械，學(xué)生只是回答“是”或“不是”，教學(xué)就收不到良好效果。提問時(shí)教師可以對(duì)問題的形式和內(nèi)容進(jìn)行“包裝”，使學(xué)生在思考問題時(shí)不會(huì)感到枯燥、乏味。例如，在講選擇結(jié)構(gòu)時(shí)，教師可以提問：生活中，我們的選擇是一種、二種還是多種？學(xué)生對(duì)這方面很熟悉，可以很快回答出來。教師可以繼續(xù)提問：那你們知道C語言中的選擇結(jié)構(gòu)有幾種嗎？通過這些提問，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣可以充分調(diào)動(dòng)起來。不同的學(xué)生，其知識(shí)基礎(chǔ)和理解能力不盡相同，有時(shí)甚至相去甚遠(yuǎn)。教師提問要有層次性，既要有簡單易答的問題，也要有具有一定難度的問題。問題的設(shè)計(jì)要先易后難，由此及彼。不同層次的問題選擇不同的學(xué)生回答，盡量照顧到每一個(gè)學(xué)生的實(shí)際水平，這樣可以有效提升學(xué)生的自信心。為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，教師的提問應(yīng)有一定的探索性。以問題為線索，引導(dǎo)學(xué)生逐層尋求解決問題的方法，培養(yǎng)思維的發(fā)散性和靈活性。例如在講解循環(huán)時(shí)，先提出一個(gè)基本的輸出問題即如何在屏幕上輸出“***”，該問題可以讓學(xué)生通過自己的獨(dú)立思考進(jìn)行解答后然后再提出如何只用printf（“*”）來實(shí)現(xiàn)這一輸出呢，再提出如何有很多個(gè)“*”我們應(yīng)該如何處理呢。一步一步，逐層深求地引入循環(huán)。endprint

在設(shè)計(jì)問題時(shí)。對(duì)于新知識(shí)點(diǎn)，教師所設(shè)計(jì)的問題，要在之前掌握的知識(shí)點(diǎn)的基礎(chǔ)之上來提問題，慢慢引入一些新知識(shí)，然后通過新問題來吸引或提醒學(xué)生主動(dòng)思考和解決這些問題，最終達(dá)到理解基本知識(shí)、基本概念的目的。對(duì)于綜合知識(shí)點(diǎn)，要注意知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)系，不僅要在每個(gè)知識(shí)點(diǎn)上設(shè)計(jì)問題，還要從知識(shí)點(diǎn)的綜合運(yùn)用角度設(shè)計(jì)問題。C語言的知識(shí)點(diǎn)具有較強(qiáng)的連貫性，因此，多從知識(shí)交匯點(diǎn)設(shè)計(jì)問題有利于培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力和對(duì)C語言的整體把握。對(duì)于習(xí)題課，教師不僅要能熟練地解答每一道習(xí)題，而且要悟透其中的基本語法和算法。從這些語法和算法入手，對(duì)不同的題型進(jìn)行歸類，由此設(shè)計(jì)問題，引導(dǎo)學(xué)生觸類旁通，嘗試獨(dú)立解決提出的問題，提高學(xué)生對(duì)C語言的學(xué)習(xí)興趣。

3.分析問題。分析問題能夠讓學(xué)生感受、評(píng)價(jià)與研究各種各樣的實(shí)踐問題，培養(yǎng)他們解決實(shí)際問題的能力，具體為：可以培養(yǎng)學(xué)生的探究意識(shí)；可以增加學(xué)生的實(shí)踐知識(shí)；能夠提高學(xué)生的鑒別能力；同時(shí)也能促進(jìn)教師教學(xué)能力的提高；例如“s=1！+2！+3！+…+10！”，在分析這個(gè)問題時(shí)，一定要抓住問題的關(guān)鍵。將該題目與s=1+2+3+4+…+n對(duì)比后發(fā)現(xiàn)該題目同樣是一個(gè)數(shù)項(xiàng)求和的問題，這說明它還是需要用循環(huán)結(jié)構(gòu)來解決，所不同的只是每一個(gè)求和項(xiàng)發(fā)生了變化，不再是簡簡單單的一個(gè)數(shù)，而是一個(gè)階乘，而一個(gè)數(shù)的階乘f=1*2*3*4*…*n顯然又是一個(gè)循環(huán)，這樣我們就分析到：求階乘之和是一個(gè)循環(huán)，求階乘又是一個(gè)循環(huán)，所以該問題應(yīng)該是一個(gè)二重循環(huán)。其次，分析問題要遵循認(rèn)識(shí)規(guī)律，由淺入深。針對(duì)上述例子，分析問題的關(guān)鍵后，可以繼續(xù)提問。設(shè)想將10改為n，n的值由用戶來指定，將又如何實(shí)現(xiàn)呢？

4.解決問題。解決問題即找出解決問題的方法并用C語言去描述它。描述之后可將此問題轉(zhuǎn)化為上機(jī)時(shí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，解決問題的方法正確與否，描述解決方案的語法正確與否均須上機(jī)驗(yàn)證，這樣不僅加深學(xué)生對(duì)C語言基本語法的理解，也提高了學(xué)生調(diào)試程序的能力，并且在上機(jī)練習(xí)的過程中重視知識(shí)遷移作用，以求學(xué)生能夠“舉一反三”，觸類旁通。德國教育學(xué)家第斯多惠曾說：“教學(xué)的藝術(shù)不在于傳授本領(lǐng)，而在于激勵(lì)、呼喚。”[3]在循序漸進(jìn)地解決問題之后激發(fā)學(xué)生的編程興趣，也是問題導(dǎo)向式教學(xué)的主要目的之一。

四、在C語言程序設(shè)計(jì)教學(xué)中使用問題導(dǎo)向法應(yīng)注意的問題

問題導(dǎo)向?qū)W習(xí)法是比較新穎的教學(xué)方法，在實(shí)踐的過程中會(huì)出現(xiàn)許多意料不到的問題和困惑。只有通過分析，反思教學(xué)過程中成功的案例、失敗的原因，才能不斷總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)；也只有把握問題導(dǎo)向在實(shí)施過程中應(yīng)注意的問題，做到心中有數(shù)，才能在問題導(dǎo)向?qū)W習(xí)的課堂探究活動(dòng)中，刺激學(xué)生對(duì)課堂活動(dòng)中問題的好奇心和求知欲，激發(fā)他們分析問題、解決問題、完成任務(wù)的成就動(dòng)機(jī)；在問題從分析到解決的過程中，拓展學(xué)生的多種思維能力即發(fā)散思維與復(fù)合思維、分析與辯證邏輯思維、抽象思維與形象思維；當(dāng)問題得到成功解決后，又能增強(qiáng)學(xué)生的自信心，激勵(lì)學(xué)生新的創(chuàng)造動(dòng)機(jī)促使問題導(dǎo)向?qū)W習(xí)法的應(yīng)用不斷成熟。

1.設(shè)置問題要精心。問題是問題導(dǎo)向?qū)W習(xí)法的重中之重。教師要通過精心設(shè)計(jì)問題，不留痕跡地提出問題，引導(dǎo)學(xué)生分析問題，幫助學(xué)生梳理解決問題的思路，使學(xué)生的思維始終處于“激活”的狀態(tài)，不僅注重學(xué)生在主動(dòng)探究過程中構(gòu)建知識(shí)，而且可以開啟學(xué)生廣闊的思維空間，提高學(xué)生的邏輯思維能力，有助于增強(qiáng)學(xué)生的記憶力，使學(xué)生能較快地接受書本知識(shí)。

2.教師角色的把握。在問題導(dǎo)向教學(xué)過程中，不僅要求教師掌握更高的教學(xué)技巧，更重要的是教師要不露聲色地從前臺(tái)退到后臺(tái)，從顯性的控制到隱性的誘導(dǎo)。讓學(xué)生真正有一個(gè)“獨(dú)立”思考問題的機(jī)會(huì)，允許學(xué)生按自己的理解，用自己的思路去思考和回答問題，學(xué)生在學(xué)習(xí)中充分發(fā)揮自己的個(gè)性特長。教師不應(yīng)是學(xué)習(xí)和行為的唯一評(píng)判者，除了教師的及時(shí)評(píng)價(jià)外，還要注重學(xué)生的自我評(píng)價(jià)和學(xué)生之間的相互評(píng)價(jià)，教師管理學(xué)生的方式應(yīng)當(dāng)充滿民主的氣氛，探究、冒險(xiǎn)、提出新的想法、對(duì)失敗和挫折的無所畏懼、嘗試新事物后的喜悅等都只有在民主的師生關(guān)系中才能實(shí)現(xiàn)，這將有利于學(xué)生主體精神的弘揚(yáng)與主體地位的確立[4]。

3.需要學(xué)生具有自主學(xué)習(xí)能力與合作精神。在C語言教學(xué)中采用問題導(dǎo)向?qū)W習(xí)法進(jìn)行的教學(xué)改革，更加突出學(xué)生的主體作用。學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)能力和合作精神的好壞也直接影響教學(xué)效果，在學(xué)生尋找問題答案的過程中，建立學(xué)生自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)，同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生搜集和處理信息的能力，獲取新知識(shí)的能力，分析和解決問題的能力。

五、結(jié)語

教學(xué)改革的研究和實(shí)踐是一項(xiàng)長期的、持續(xù)漸進(jìn)的過程，傳統(tǒng)的教學(xué)方式和教育觀念只重視知識(shí)的獲取和給予，忽略了素質(zhì)和綜合能力，這就要求教師敢于打破傳統(tǒng)的教學(xué)常規(guī)，不斷進(jìn)行教學(xué)改革與實(shí)踐的探索，逐漸提高學(xué)生分析問題、解決問題、駕馭知識(shí)的綜合能力，不斷提升教學(xué)質(zhì)量。

參加文獻(xiàn)：

[1]楊盛泉，劉白林，劉萍萍.簡談C程序設(shè)計(jì)課程的任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)方法[J].計(jì)算機(jī)教育，2010，（6）：131-140.

[2]揚(yáng)朝霞.以螺旋式案例實(shí)施面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)教學(xué)的研究川[J].計(jì)算機(jī)教育，2010，（5）：116-120.

[3]第惠多斯.德國教師培養(yǎng)指南[M].袁一安，譯.北京：人民教育出版社，2001.

[4]王志華，朱咫渝.問題導(dǎo)向?qū)W習(xí)法在信息素養(yǎng)教學(xué)中的運(yùn)用[J].圖書館，2007，（4）：56-58.

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