編程驅(qū)動(dòng)下的 C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)教學(xué)探析

□程海水

(江西開(kāi)放大學(xué)，江西 南昌 330046)

C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)是計(jì)算機(jī)專業(yè)的一門主要基礎(chǔ)課程。開(kāi)展C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)教學(xué)改革，探索如何保持學(xué)生興趣、增強(qiáng)學(xué)生信心、提高學(xué)習(xí)效果，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、課程教學(xué)存在的問(wèn)題分析

C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)是一門非常重要，也非常具有趣味性的課程。問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果顯示：1317名學(xué)生，占比高達(dá)73.29%，認(rèn)為此門課程很有趣。但是C語(yǔ)言的一個(gè)突出特點(diǎn)就是概念多、語(yǔ)法多、使用靈活。而這些概念性的枯燥理論知識(shí)均分布在前三章。課程教師基本都是按部就班、逐個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講解。這種教學(xué)方式嚴(yán)重打擊了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，學(xué)生在沒(méi)有體會(huì)到C語(yǔ)言獨(dú)特魅力的時(shí)候就失去了學(xué)習(xí)興趣。

隨著對(duì)教學(xué)改革的重視，C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革探索日益增多，但主要都是基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)或任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)模式。設(shè)計(jì)上，主要是整體設(shè)計(jì)和章節(jié)設(shè)計(jì)[1]。這兩種設(shè)計(jì)方法都存在脫離學(xué)生實(shí)際、過(guò)于理想化的問(wèn)題，涉及的項(xiàng)目或者任務(wù)不適合沒(méi)有編程基礎(chǔ)的新生，反而打擊了學(xué)生學(xué)習(xí)C語(yǔ)言的自信心。

在教學(xué)上，課程教師仍然還是無(wú)法擺脫以教師為中心，甚至是完全以教師為中心。教師一言堂、單向灌輸，學(xué)生被動(dòng)接受、缺乏主動(dòng)思考意識(shí)，課堂氣氛沉悶，教師與學(xué)生之間的互動(dòng)性不多，教學(xué)效果不理想。

C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程是一門關(guān)于編程的基礎(chǔ)性入門課程，概念多、語(yǔ)法多且運(yùn)用靈活，很容易打擊學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。但是，作為一門編程語(yǔ)言，它具有上手快、實(shí)用性強(qiáng)、趣味性強(qiáng)等亮點(diǎn)。目前大部分教學(xué)均沒(méi)有去挖掘課程的亮點(diǎn)，只是按照一般的課程教學(xué)方式開(kāi)展教學(xué)或者改革探索。

項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)和任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法均是普遍被教師采用的課程教學(xué)改革模式。這兩種教學(xué)模式均改變了以教師為中心的傳統(tǒng)教學(xué)方式，以學(xué)生為中心、讓學(xué)生通過(guò)解決問(wèn)題去提高能力、掌握知識(shí)。但是，作為沒(méi)有編程基礎(chǔ)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，這些項(xiàng)目任務(wù)太大、太難。因此，在教授C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)這門編程入門課程時(shí)，如果簡(jiǎn)單地照搬項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)或任務(wù)驅(qū)動(dòng)這兩種教學(xué)模式，教學(xué)效果的提升作用不會(huì)非常明顯，甚至?xí)m得其反。

二、課程教學(xué)改進(jìn)措施

興趣是最好的老師。為解決上述問(wèn)題,開(kāi)展教學(xué)改革，探索如何激發(fā)與保持學(xué)生興趣、增強(qiáng)學(xué)生信心,是關(guān)鍵所在。經(jīng)多年教學(xué)實(shí)踐和探索,結(jié)合課程以及學(xué)習(xí)者的特點(diǎn)，創(chuàng)新性地提出編程驅(qū)動(dòng)教學(xué)法。它的核心思想就是以編程為著力點(diǎn)，始終讓學(xué)生保持學(xué)習(xí)興趣。充分發(fā)揮C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程具有很強(qiáng)的應(yīng)用性特點(diǎn)，將知識(shí)點(diǎn)融入有趣的精選程序中講解，讓學(xué)生在體驗(yàn)C語(yǔ)言樂(lè)趣的同時(shí)，掌握枯燥的基本理論知識(shí)，最終達(dá)到提升學(xué)習(xí)效果的作用。

(一)重組知識(shí)體系

對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行梳理歸納，按照編程驅(qū)動(dòng)思想合理優(yōu)化原知識(shí)體系。在內(nèi)容編排上，突出編程驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)思想，弱化追求語(yǔ)法規(guī)則的全面性。選取部分簡(jiǎn)單、必備的知識(shí)點(diǎn)與程序充分融合。通過(guò)講解問(wèn)題、解決問(wèn)題，既讓學(xué)生保持學(xué)習(xí)熱情，又掌握基本知識(shí)。更加重要的是，能夠持續(xù)不斷地提升計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的一種關(guān)鍵能力和素養(yǎng)——編程能力。為保證知識(shí)體系的完整呈現(xiàn)，可以在每章節(jié)的最后，以知識(shí)儲(chǔ)備或者知識(shí)拓展等方式補(bǔ)充需要的知識(shí)。

(二)精選程序?qū)嵗?/h3>

為了能夠充分發(fā)揮C語(yǔ)言的獨(dú)特魅力，需要改變?yōu)榱顺尸F(xiàn)知識(shí)點(diǎn)而去隨意選取程序?qū)嵗某Ｒ?guī)做法。在充分考慮難易程度的基礎(chǔ)上，應(yīng)從知識(shí)呈現(xiàn)、趣味性、實(shí)用性、現(xiàn)實(shí)性等多方面考慮精選程序?qū)嵗１热纾汉?jiǎn)單的小游戲程序、漢諾塔問(wèn)題、計(jì)算器小軟件的開(kāi)發(fā)、解二元一次方程、閏年判斷等。這些程序?qū)嵗罱K形成一個(gè)結(jié)構(gòu)合理、數(shù)量充足的精選程序庫(kù)。[2]

(三)融入思政元素

近年來(lái)，國(guó)家高度重視課程思政建設(shè)。作為理工專業(yè)課程，更加應(yīng)該深入挖掘C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程的思政元素。比如講好科學(xué)家故事、呈現(xiàn)科學(xué)家探索未知的創(chuàng)新精神等。具體展現(xiàn)形式可以是程序中輸入輸出語(yǔ)句引用的一句話或者某個(gè)知識(shí)點(diǎn)的引申內(nèi)容。將思政元素融入課程教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生家國(guó)情懷、工匠精神，提升學(xué)習(xí)者正確認(rèn)識(shí)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，樹(shù)立學(xué)生正確的人生觀、價(jià)值觀。

(四)革新教材理念

經(jīng)過(guò)課題組對(duì)省內(nèi)多所高校的教師調(diào)研發(fā)現(xiàn)，課程教師基本都是嚴(yán)格按照學(xué)校選用的教材內(nèi)容和編排順序開(kāi)展教學(xué)的。因此，教材設(shè)計(jì)是否科學(xué)合理直接影響著教學(xué)效果的好壞。為提升課程教學(xué)效果，教材編寫也應(yīng)該革新編寫理念：1.方式上，采用開(kāi)放互聯(lián)的新形態(tài)一體化教材的建設(shè)思路，將介紹實(shí)例程序的微課視頻、編程源碼等數(shù)字資源和紙質(zhì)教材有機(jī)融合，為線上線下融合學(xué)習(xí)提供支撐；[3]2.設(shè)計(jì)上，融入基于編程驅(qū)動(dòng)的教學(xué)思想。改變完整介紹基本知識(shí)、再通過(guò)實(shí)例進(jìn)行鞏固知識(shí)的傳統(tǒng)模式，每個(gè)章節(jié)前僅需介紹程序?qū)嵗婕暗幕A(chǔ)知識(shí)點(diǎn)，確保學(xué)生不會(huì)被長(zhǎng)篇大論的枯燥知識(shí)影響學(xué)習(xí)興趣。后續(xù)快速進(jìn)入程序?qū)嵗榻B部分，通過(guò)程序展現(xiàn)其他需要掌握的知識(shí)點(diǎn)。以生動(dòng)的程序?qū)嵗鳛榻虒W(xué)情境，在講解程序中逐步導(dǎo)入枯燥的基本知識(shí)。[4]

(五)引入思維導(dǎo)圖

編程驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式下，課程知識(shí)體系進(jìn)行了重新構(gòu)建重組。為此，課程設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該引入思維導(dǎo)圖。在每章節(jié)的最后，通過(guò)思維導(dǎo)圖直觀展現(xiàn)整個(gè)章節(jié)的知識(shí)點(diǎn)，有利于引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)知識(shí)、梳理知識(shí)脈絡(luò)，幫助學(xué)生系統(tǒng)掌握課程知識(shí)結(jié)構(gòu)，深入理解與應(yīng)用知識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)信心。[5]

(六)改進(jìn)教學(xué)實(shí)訓(xùn)

C語(yǔ)言作為當(dāng)今大多數(shù)高級(jí)語(yǔ)言的基礎(chǔ)，編程實(shí)驗(yàn)占有重要地位，是培養(yǎng)學(xué)生基本編程能力、科學(xué)研究能力、綜合創(chuàng)新能力的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)。[6]在教學(xué)實(shí)訓(xùn)中，編程驅(qū)動(dòng)思想同樣需要貫穿其中。對(duì)照相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，形成一整套完整的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目庫(kù)，用明確的編程任務(wù)來(lái)主導(dǎo)學(xué)生的實(shí)踐操作。實(shí)訓(xùn)對(duì)應(yīng)的編程任務(wù)應(yīng)該跟課堂講授的程序有相似性，并且緊扣相關(guān)的教學(xué)知識(shí)點(diǎn)，但要避免過(guò)于章節(jié)化，忽略鞏固前面章節(jié)知識(shí)。[7]通過(guò)教學(xué)實(shí)訓(xùn)的實(shí)施，進(jìn)一步加深知識(shí)點(diǎn)的理解和應(yīng)用，提升編程思維能力和實(shí)踐操作能力。

(七)線上線下融合

C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程受眾面廣，實(shí)用性、趣味性強(qiáng)，而且各章節(jié)知識(shí)相對(duì)獨(dú)立完整。這些特點(diǎn)使得該課程是最適合采用MOOC等線上教學(xué)的計(jì)算機(jī)課程之一。[8]在基于編程驅(qū)動(dòng)的教學(xué)模式和新的教材編寫理念下，以知識(shí)趣味性、案例實(shí)戰(zhàn)化為思路，以編程實(shí)例為抓手，建設(shè)傳授知識(shí)與編程訓(xùn)練相結(jié)合、自主學(xué)習(xí)與教師引導(dǎo)相結(jié)合的MOOC等線上資源，實(shí)現(xiàn)基于編程驅(qū)動(dòng)的線上線下融合學(xué)習(xí)。

(八)優(yōu)化評(píng)價(jià)考核

針對(duì)基于編程驅(qū)動(dòng)的課程教學(xué)特點(diǎn)，在評(píng)價(jià)考核方式上進(jìn)行了初步探索。為避免在過(guò)程性考核和期末考核中出現(xiàn)臨陣磨槍、死記硬背等應(yīng)付考核的現(xiàn)象，考核的重點(diǎn)和方向要有所改變，把考核編程知識(shí)向考核編程能力轉(zhuǎn)變，評(píng)價(jià)考核內(nèi)容主要以編程任務(wù)呈現(xiàn)。[9]在前期教學(xué)的課中考核或者課后作業(yè)中，只安排較為簡(jiǎn)單的編程任務(wù)，忽略枯燥難懂的概念性內(nèi)容和一些復(fù)雜的語(yǔ)法規(guī)則，待后期學(xué)生已入門、興趣高、進(jìn)入較好學(xué)習(xí)狀態(tài)后，再逐步加大編程難度，加入難度大、規(guī)則多、較為復(fù)雜的相關(guān)知識(shí)。從而達(dá)到考核理論知識(shí)、鍛煉編程能力、增強(qiáng)學(xué)習(xí)動(dòng)力的目的。

三、結(jié)語(yǔ)

作為一種創(chuàng)新性的教學(xué)模式以及教學(xué)理念，編程驅(qū)動(dòng)教學(xué)思想對(duì)現(xiàn)有的教學(xué)方法進(jìn)行了改進(jìn)，對(duì)知識(shí)體系進(jìn)行了分析與重構(gòu)，符合C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程特點(diǎn)和教學(xué)改革實(shí)際要求，與該課程的基礎(chǔ)性和應(yīng)用性特點(diǎn)契合度較高，特別是深入挖掘和充分發(fā)揮了課程的趣味性，提高了學(xué)生興趣，調(diào)動(dòng)了學(xué)生積極性，增強(qiáng)了學(xué)生信心，使學(xué)習(xí)效果得到了很大的提升，為學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。