高校公共課C程序設(shè)計(jì)的專業(yè)化教學(xué)新模式

俞慶英+陳傳明+許建東

摘要：傳統(tǒng)的以教師為主導(dǎo)的知識(shí)灌輸型教學(xué)模式難以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，根據(jù)學(xué)習(xí)者的專業(yè)特點(diǎn)和認(rèn)識(shí)規(guī)律，如何精選內(nèi)容、分散難點(diǎn)、降低臺(tái)階、深入淺出地教好C程序設(shè)計(jì)課程，已成為高校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)教改的首要任務(wù)之一。文章對(duì)高校非計(jì)算機(jī)專業(yè)C程序設(shè)計(jì)課程整體教學(xué)模式進(jìn)行探討，提出將C程序設(shè)計(jì)課程融入到學(xué)生自身專業(yè)應(yīng)用中的教學(xué)新模式，使學(xué)生真正達(dá)到學(xué)以致用的目的。

關(guān)鍵詞：C程序設(shè)計(jì)；非計(jì)算機(jī)專業(yè)；專業(yè)化教學(xué)模式

1 現(xiàn)階段C程序設(shè)計(jì)教學(xué)中存在的問(wèn)題

目前，C程序設(shè)計(jì)公共課教學(xué)過(guò)程中存在很多不盡如人意的地方，例如，教學(xué)平臺(tái)單一，沒(méi)有考慮各專業(yè)的獨(dú)特性；過(guò)分注重知識(shí)的灌輸，忽略教學(xué)對(duì)象的感受等。計(jì)算機(jī)教育新方法的探索迫在眉睫。

1.1 傳統(tǒng)教學(xué)方法的弊端

在內(nèi)容組織上，C語(yǔ)言教材雖然依據(jù)邏輯思維方式進(jìn)行了歸類，但難點(diǎn)較為集中，尤其是數(shù)組和指針等章節(jié)難度更大。教師在授課的過(guò)程中常常從自己的角度出發(fā)，采用填鴨式的教學(xué)方式，參考自己的講義，并用幻燈片在講臺(tái)上講解語(yǔ)法和算法思想，他們無(wú)法也無(wú)從得知學(xué)生的掌握情況?；脽羝M管包含的信息量巨大，但學(xué)生分不清主次，只能看到做好的程序結(jié)果，無(wú)法看到程序運(yùn)行中的意外錯(cuò)誤，更不用說(shuō)調(diào)試。常見(jiàn)的傳統(tǒng)教學(xué)方法及其弊端如下。

1）先部分后整體的方法。

這種方法首先講述預(yù)備知識(shí)，如變量、數(shù)據(jù)類型、函數(shù)等基本概念，然后把c語(yǔ)言分解成幾個(gè)骨干部分依次講述，注重單個(gè)知識(shí)點(diǎn)的順序傳授和語(yǔ)法規(guī)則的闡述，輔之以相應(yīng)算法的講解，重點(diǎn)放在講解c語(yǔ)言語(yǔ)法上。其優(yōu)點(diǎn)是循序漸進(jìn)，但只對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生比較奏效，因?yàn)樗麄儗?duì)基礎(chǔ)知識(shí)掌握的比較牢靠，對(duì)于非計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，如果把重心放在語(yǔ)法學(xué)習(xí)上，容易使其陷入迷茫，消磨學(xué)好C語(yǔ)言的意志。

2）任務(wù)驅(qū)動(dòng)法。

該方法在教學(xué)過(guò)程中的流程是：提出任務(wù)一提示引導(dǎo)一自主思考一協(xié)作學(xué)習(xí)一解決問(wèn)題一鞏固練習(xí)。該法對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力有一定幫助，但是非計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生對(duì)于公共課的重視程度有限，而且不一定在剛學(xué)習(xí)時(shí)就理解編程，可能會(huì)覺(jué)得C語(yǔ)言深不可測(cè)，從而產(chǎn)生畏難情緒，更加不想學(xué)習(xí)。

3）采用多媒體為主、板書(shū)為輔、教師或?qū)W生現(xiàn)場(chǎng)編程調(diào)試、精講多練的教學(xué)方法。

教師可以運(yùn)用PPT來(lái)生動(dòng)詮釋要講授的內(nèi)容。教師跟學(xué)生要做好互動(dòng)，這樣更容易理解、消化所學(xué)內(nèi)容。

在科技迅猛發(fā)展的今天，多媒體成為教學(xué)過(guò)程中不可缺少的工具，但是過(guò)多依靠多媒體進(jìn)行演示，除了增加同學(xué)們學(xué)習(xí)的負(fù)擔(dān)外別無(wú)好處。只有合理利用多媒體輔助教學(xué)才可能取得良好的教學(xué)效果。

1.2 學(xué)生的困惑和教學(xué)難點(diǎn)

在大學(xué)的專業(yè)環(huán)境下，非計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生對(duì)公共計(jì)算機(jī)課程的學(xué)習(xí)缺乏動(dòng)力，而傳統(tǒng)教學(xué)方法的基本特點(diǎn)是以知識(shí)的傳授為中心，過(guò)分強(qiáng)調(diào)了教師的作用，扼制了學(xué)生的個(gè)性和創(chuàng)造性，忽視了學(xué)生的主動(dòng)性與潛能的發(fā)揮，不利于學(xué)生更好地掌握c語(yǔ)言這門(mén)課程。學(xué)生普遍覺(jué)得c語(yǔ)言規(guī)則很多、格式繁瑣不易掌握、老師上課枯燥，即使課本上的知識(shí)掌握了，編寫(xiě)一個(gè)完整的程序還是比較困難。另外，許多學(xué)生在最初的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、運(yùn)算符和表達(dá)式章節(jié)就落后于教學(xué)進(jìn)度，后來(lái)隨著課程的進(jìn)行，越發(fā)覺(jué)得枯燥無(wú)味；下課后學(xué)生很難和老師再見(jiàn)面，最多是通過(guò)電子郵件進(jìn)行溝通，許多程序問(wèn)題很難解決。學(xué)生在上機(jī)的過(guò)程中缺乏必要的指導(dǎo)，當(dāng)面對(duì)陌生的開(kāi)發(fā)環(huán)境，程序的許多部分無(wú)法理解，出錯(cuò)時(shí)自己無(wú)法調(diào)試，而學(xué)生十分渴望運(yùn)行一個(gè)完整的程序，學(xué)習(xí)熱情也在這一過(guò)程中逐步消磨殆盡，久而久之，就會(huì)覺(jué)得c語(yǔ)言編程枯燥無(wú)味，自然產(chǎn)生放棄的念頭。

1.3 課程問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果

C程序設(shè)計(jì)教學(xué)的最終目的就是讓學(xué)生能針對(duì)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中的具體問(wèn)題分析、設(shè)計(jì)、編碼、調(diào)試、得出結(jié)論。筆者對(duì)生物科學(xué)、地理信息系統(tǒng)、數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)等專業(yè)的400名同學(xué)（如表1所示）進(jìn)行了調(diào)查，針對(duì)學(xué)生在C語(yǔ)言學(xué)習(xí)中存在的主要問(wèn)題和困難，設(shè)計(jì)了6個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題（可多選），調(diào)查問(wèn)卷結(jié)果如表2所示。從表2的調(diào)查結(jié)果來(lái)看，有一半的學(xué)生選擇了“感覺(jué)與專業(yè)無(wú)關(guān)，不愿意學(xué)”，在起步時(shí)就打消了學(xué)習(xí)的興趣，這樣學(xué)習(xí)的效果顯然不容樂(lè)觀。

2 “專業(yè)化”教學(xué)新模式設(shè)計(jì)

2.1 “專業(yè)化”教學(xué)新模式的意義

在當(dāng)前時(shí)代背景下，隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展，專業(yè)學(xué)科與計(jì)算機(jī)及信息技術(shù)的融合明顯提高了各學(xué)科的教學(xué)與科研水平；同時(shí)，既懂專業(yè)又懂計(jì)算機(jī)技術(shù)的專業(yè)復(fù)合型人才大量涌現(xiàn)。既有需求，又有條件，必然會(huì)產(chǎn)生變革。“專業(yè)化”教學(xué)新模式也會(huì)賦予公共課以新的涵義。

程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言類課程屬于計(jì)算機(jī)公共課教育的第2個(gè)層次，即計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)教育，一個(gè)好的教學(xué)模式對(duì)于培養(yǎng)自身專業(yè)與計(jì)算機(jī)專業(yè)相結(jié)合的新型專業(yè)人才至關(guān)重要。C程序設(shè)計(jì)課程“專業(yè)化”教學(xué)的過(guò)程就是將C語(yǔ)言的基礎(chǔ)內(nèi)容不斷與專業(yè)相融合的過(guò)程，這個(gè)過(guò)程的表現(xiàn)形式很多，有基礎(chǔ)內(nèi)容與專業(yè)內(nèi)容的融合，有基礎(chǔ)內(nèi)容基本不變，任課教師融合到各專業(yè)中，以與專業(yè)相關(guān)的項(xiàng)目為出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行基礎(chǔ)內(nèi)容的介紹等。

2.2 正確定位課程教學(xué)目標(biāo)

對(duì)非計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生而言，只要求其掌握C語(yǔ)言基本語(yǔ)法和常用算法，具備基本的編程素養(yǎng)和解決本專業(yè)應(yīng)用問(wèn)題的能力，并以“必要、夠用”為度，避免在學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)過(guò)程中陷入語(yǔ)言繁雜的語(yǔ)法和格式中。不同專業(yè)需要做出不同的教學(xué)目標(biāo)定位：以應(yīng)用為背景、以程序設(shè)計(jì)方法為主線、以語(yǔ)法和結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)、以培養(yǎng)能力和提高學(xué)習(xí)興趣為目的，變應(yīng)試為應(yīng)用，讓學(xué)生從多角度、多方式了解和掌握c語(yǔ)言以及程序設(shè)計(jì)的精髓。例如，統(tǒng)計(jì)類專業(yè)重點(diǎn)學(xué)習(xí)算法和數(shù)值處理技術(shù)，信息系統(tǒng)類專業(yè)重點(diǎn)學(xué)習(xí)與數(shù)據(jù)庫(kù)交互處理的技術(shù)。

2.3 精心設(shè)計(jì)導(dǎo)課方法

第一堂課不應(yīng)急于進(jìn)入課程的講解，可以通過(guò)緒論的介紹讓學(xué)生了解隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，計(jì)算機(jī)學(xué)科不再是一門(mén)獨(dú)立的學(xué)科，它已逐步滲透到其他各學(xué)科中，形成交叉學(xué)科。要引導(dǎo)學(xué)生共同思考這樣3個(gè)問(wèn)題：（1）為什么要學(xué)C語(yǔ)言？（2）C語(yǔ)言學(xué)什么？（3）怎樣學(xué)好C語(yǔ)言？endprint

問(wèn)題（1）促使學(xué)生樹(shù)立C語(yǔ)言的普遍適用思想，根據(jù)各專業(yè)的不同特點(diǎn)，使其明白，學(xué)習(xí)C語(yǔ)言不但不是沒(méi)有用處，而且是大有好處。c語(yǔ)言雖然是一門(mén)基礎(chǔ)性計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，但后續(xù)很多專業(yè)課程都將用到該程序設(shè)計(jì)的相關(guān)思想和技術(shù)，由此引起學(xué)生在思想上的重視。以生物專業(yè)為例，生物學(xué)數(shù)據(jù)通常都是存儲(chǔ)在龐大的數(shù)據(jù)庫(kù)和文本文件中，如果要手工處理和分析這些數(shù)據(jù)幾乎是不可能的，所以需要通過(guò)編制計(jì)算機(jī)程序自動(dòng)完成這些過(guò)程。

問(wèn)題（2）主要讓學(xué)生明確本課程的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)的主旨：除掌握c語(yǔ)言最基本的語(yǔ)法等基礎(chǔ)知識(shí)外，重點(diǎn)是要建立程序設(shè)計(jì)的思想，并能通過(guò)編程去解決一些實(shí)際問(wèn)題。學(xué)生在明確目標(biāo)后，在學(xué)習(xí)過(guò)程中就能做到心中有數(shù)。此外，可以引導(dǎo)學(xué)生了解自身專業(yè)將來(lái)主要的研究方向，并發(fā)掘c程序設(shè)計(jì)工具在自身專業(yè)應(yīng)用中可能會(huì)起到的作用，以此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

通過(guò)問(wèn)題（3）的提出，介紹一些好的C語(yǔ)言學(xué)習(xí)方法和經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生在明確課程的性質(zhì)、目標(biāo)等情況后，不妨通過(guò)演示一些比較有趣的實(shí)用程序，如游戲程序、音樂(lè)程序、畫(huà)圖程序等，讓學(xué)生建立對(duì)C語(yǔ)言的初步認(rèn)識(shí)，與此同時(shí)充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)c語(yǔ)言的興趣和積極性。

2.4 針對(duì)不同專業(yè)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力

2.4.1 項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)，在實(shí)踐中融匯理論知識(shí)

通過(guò)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目，引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)造性地運(yùn)用知識(shí)和能力，自主地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、研究問(wèn)題和解決問(wèn)題，促使其在研討中積累知識(shí)、培養(yǎng)能力和鍛煉思維。建立學(xué)生學(xué)習(xí)、研究小組；建立競(jìng)賽式的學(xué)習(xí)機(jī)制；培養(yǎng)學(xué)生快樂(lè)協(xié)作、多角度看問(wèn)題的能力，同時(shí)在緊張刺激中激起學(xué)生的求知欲。教師也可以在項(xiàng)目實(shí)踐中真正了解教與學(xué)的缺陷，推進(jìn)教學(xué)模式轉(zhuǎn)變。在教學(xué)中，也可以用項(xiàng)目串聯(lián)程序設(shè)計(jì)的理論知識(shí)，完成“教、學(xué)、做”，同時(shí)，通過(guò)項(xiàng)目整合程序設(shè)計(jì)的理論知識(shí)。

2.4.2 立足學(xué)生專業(yè)應(yīng)用背景，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是學(xué)好一門(mén)課程的基礎(chǔ)，也是優(yōu)質(zhì)課堂教學(xué)質(zhì)量的必要條件。只有將c語(yǔ)言融入到專業(yè)應(yīng)用中，才可能達(dá)到提升學(xué)習(xí)興趣的效果。教師應(yīng)立足于所授學(xué)生的專業(yè)背景，充分備課，精心選擇適合學(xué)生專業(yè)的項(xiàng)目或者大作業(yè)，進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。

選擇的項(xiàng)目要具備典型性、針對(duì)性、實(shí)踐性特點(diǎn)。例如，對(duì)于信息系統(tǒng)類專業(yè)，可以選用各種管理系統(tǒng)的項(xiàng)目引導(dǎo)課程的教學(xué)。教師可以通過(guò)系統(tǒng)菜單的選擇，介紹c語(yǔ)言選擇結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)的主要思想和應(yīng)用技巧，以及通過(guò)信息的查詢、更新等操作介紹結(jié)構(gòu)體使用和文件訪問(wèn)的方法。對(duì)數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)，可以將計(jì)算器的設(shè)計(jì)作為引導(dǎo)項(xiàng)目，培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新能力，期間介紹C程序設(shè)計(jì)中的函數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出、數(shù)據(jù)類型等概念和使用方法。對(duì)生物學(xué)專業(yè)，可以選取ACM競(jìng)賽中生物方面的應(yīng)用題目來(lái)激發(fā)學(xué)生的求知熱情（如“腫瘤檢測(cè)”“細(xì)菌繁殖”等），在分析題目時(shí)可以介紹數(shù)組、函數(shù)等用法。

2.4.3 制訂科學(xué)合理的課程考核評(píng)價(jià)方案

基于C程序設(shè)計(jì)課程“教、學(xué)、做”的特點(diǎn)，現(xiàn)行學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)有礙于學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)，對(duì)素質(zhì)教育的激勵(lì)性較差。筆者認(rèn)為，改變教學(xué)方法固然重要，改變大學(xué)教育模式中的考核方式也至關(guān)重要。大學(xué)考試應(yīng)該改變傳統(tǒng)的只考書(shū)本和課件的現(xiàn)狀，要多結(jié)合實(shí)際應(yīng)用，改為以在線競(jìng)賽、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目等的完成情況評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，并從項(xiàng)目活動(dòng)記錄、資料的收集整理、成果效果的展示、實(shí)訓(xùn)報(bào)告的總結(jié)以及合作態(tài)度、出勤情況等全方位地評(píng)定學(xué)生成績(jī)。要注重學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程以及研究性體驗(yàn)，突出能力型、素質(zhì)型培養(yǎng)目標(biāo)，淡化追求高分、及格“萬(wàn)歲”的應(yīng)試型學(xué)習(xí)目標(biāo)，減輕學(xué)生的考試壓力。

3 實(shí)踐結(jié)果

為了檢驗(yàn)“專業(yè)化”教學(xué)新模式的實(shí)用性，筆者對(duì)表2所示的400名同學(xué)再次進(jìn)行了調(diào)查，以學(xué)習(xí)興趣激發(fā)、課堂教學(xué)質(zhì)量、理論學(xué)習(xí)效果、分析問(wèn)題能力、邏輯思維能力、實(shí)踐動(dòng)手能力6個(gè)方面為評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)調(diào)查結(jié)果加以統(tǒng)計(jì)，結(jié)果如表3所示。根據(jù)表3的分析可以看出，“專業(yè)化”新模式在“C程序設(shè)計(jì)”教學(xué)實(shí)踐中取得了較大的突破，能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生們的學(xué)習(xí)熱情，大大提高教學(xué)質(zhì)量，學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力得到了大幅度的提升。與專業(yè)結(jié)合的公共課教學(xué)新模式為非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)c語(yǔ)言提供了一個(gè)切實(shí)可行的方法。

4 結(jié)語(yǔ)

實(shí)踐表明，教師采用“專業(yè)化”教學(xué)新模式后，約89%的同學(xué)在C程序設(shè)計(jì)課程的學(xué)習(xí)上取得了真正的收獲，顯著改善了過(guò)去單純強(qiáng)調(diào)知識(shí)掌握的教學(xué)模式，增強(qiáng)了非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)c程序設(shè)計(jì)課程的主動(dòng)性和積極性。該教學(xué)方法立足于學(xué)生專業(yè)，以項(xiàng)目作為驅(qū)動(dòng)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和探索的過(guò)程，為學(xué)生牢固掌握知識(shí)、應(yīng)用知識(shí)提供了一個(gè)很好的平臺(tái)。多個(gè)班級(jí)的教學(xué)實(shí)踐結(jié)果表明，該教學(xué)模式有針對(duì)性，課堂氣氛活躍而不失嚴(yán)肅，學(xué)生學(xué)習(xí)熱情高昂，學(xué)習(xí)效果大大改善；學(xué)生們也掌握了獨(dú)立分析問(wèn)題的能力，善于動(dòng)手動(dòng)腦。

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（編輯：孫怡銘）endprint