“Ｃ語言程序設計”立體化教學模式探索與實踐

摘要：本文分析了當前C語言程序設計課程教學中采用立體化教學模式的必要性和必需性，從啟發式的課堂教學模式、完善的實踐教學體系、科學合理的學習評價體系、在線教學平臺等幾個環節對C語言程序設計課程的立體化教學模式進行深入的探索和實踐。

關鍵詞：立體化；教學模式；案例教學；在線教學；多維度考核

中圖分類號：G642文獻標識碼：B

目前我國高等教育的計算機專業面臨這樣的問題，一方面是計算機科學的飛速發展及對人才能力的高要求，另一方面是高校計算機人才培養模式的滯后前進。因此，用計算機科學和計算機教育學相統一的觀點去研究計算機課程立體化教學模式，是順應我國計算機科學教育發展的需要，提高計算機教育投資與回報效益，培養具有創新意識、創新思維、創新能力和創新精神的計算機人才。

C語言程序設計是計算機及相關專業的一門專業基礎課，在教學計劃中占有重要地位和作用。在C語言程序設計的教學過程中，我們對C語言程序設計的立體化教學模式進行了探索和實踐。在課堂教學中采用“案例式”的啟發教學模式，加強實踐教學環節，建立完善的實踐教學體系；改革教學考核評價模式，建立科學合理的學習評價體系；建立在線教學網站，搭建一個學生自主學習和師生互動的平臺，使其成為課堂教學和實踐教學的有益補充。通過這些環節，建立一套完整的以課堂教學為基礎，以實踐教學為保障，以在線網絡教學為補充的立體化教學模式。立體化教學模式涵蓋了課堂理論教學，實驗實踐教學，課外輔導，自主學習，過程考核，評價與反饋整個學習過程，從多層次、多方位構建起了課程的教與學的體系。下面分別從以下幾個部分來探討我們的實踐成果。

1啟發式的課堂教學

課堂教學是“學知”能力培養的主要陣地，同時也是創新能力和自學能力培養的基地。由于計算機科學的理論深奧、涉及面廣，加之學生自身的一些因素，往往容易造成學生思路跟不上，而對一些課程的學習沒有興趣甚至失去信心。所以C語言程序設計課堂的調動手段非常重要。調動手段包括利用多媒體課件，調動學生的視覺和聽覺效果；采用啟發、互動式教學調動學生的學習興趣和注意力；

安排一些問題和科研方面的新動向、新成果介紹給學生，并展開討論，激發學生的學習興趣和激情。這是我們保障課堂教學效果的所做的努力。

首先積極改進教學方法和教學手段。推廣案例教學法等啟發式教學方法，引導學生進行創造性的思維活動，把學生從被動地“聽”、“看”到積極思維的運動中去，調動學生學習的積極性；組織老師研究同一課程不同章節的教學方法和手段；充分利用多媒體資源，改變黑板加粉筆為主的教學方式，引進和制作與之相配套的電子教案，增加單位時間內的信息量，提高授課效率。

其次應根據實際情況選擇合適的教材與教學內容。我們構建了C語言程序設計教材庫，全面收集目前已有的國內外優秀C語言程序設相關書籍，提供教師在選取教材和備課過程中使用。這樣能避免教師因個人的偏好或者使用慣性而使用單一教材，導致教學內容陳舊單一，缺乏新技術與新成果的引入。

建立適合課堂教學的“案例”庫，為案例啟發教學提供素材保障。目前我們的案例庫已經接近50個，分為基本概念和算法案例、典型問題案例和工程問題案例，這些案例可以根據教學需要在理論教學、實踐教學或綜合實訓教學中使用。在教學過程中通過使用“案例”教學模式，改變學生在學習過程中完全被動的灌輸式學習，學生積極主動地參與到教學過程中，逐漸從被動接受轉向主動學習，從而加強學生思考能力和創新能力的培養，實現了從重知識到重智能培養目標的轉變。

2建立完善的實驗實踐教學體系

C語言程序設計課程本身就是一門理論與實踐并重的課程，在教學實踐中必須將理論教學與實踐教學相結合，使其相互作用，相得益彰。一般情況下，學生在學習中產生的學習困難主要來自于他們對所學知識缺乏必要的感性認識，因此必須采用“體驗式學習”方法，以學生為主，通過必要的實驗讓學生在做中學，學中做。這樣使得所學理論知識在實驗中得到驗證和應用，學生獲得了學習成就 感，增強了學習興趣，提高了學習效果。經過幾年的研究與實踐，我們初步構建起了C語言的實驗實踐教學體系，其包括以下幾個方面：

(1) 編寫實驗指導書。我們在遵循課程教學的規律和節奏的基礎上，編寫了適合我們教學對象和教學要求的實驗指導書，綜合可操作性、趣味性和適當的難度，既保證實驗的可完成性，又增加學生的興趣，使其在探索與解決問題的過程中獲得學習成就感。

(2) 開設綜合課程設計。課程設計環節是實踐教學的關鍵環節，也是對所學知識的綜合應用環節，我們在實驗的設計上遵循符合社會真實要求、提供較大探索空間的原則，設計題目以典型的問題或實際的工程為主。

(3) 與各類競賽結合，在實踐教學中訓練學生的參與意識、競爭意識和團隊精神。我們在實踐教學中引入ACM程序設計大賽、電子設計大賽等各種競賽相關的程序設計題目，鼓勵同學們在課下自己組隊，按照比賽規程，模擬比賽。尤其是在課程設計環節，我們給出一部分綜合設計題目，同學們還可以根據自己的興趣與愛好選擇競賽題目，根據題目的難度確定難度系數，最終給出評分。學生能夠提前了解各個比賽的規則和題目的難易程度，提高同學們對程序設計的興趣和積極性。為以后組織學生參加比賽打下良好的基礎，也保證了實踐教學效果。

(4) 加強實踐環節的考核。在我們的課程計劃中，實踐環節教學(課內上機和課程設計)和理論教學課時比例接近1:1，實踐環節教學效果直接影響著課程的最終學習效果。實踐環節教學主觀性比較強，如果教師要求松，可能直接導致教學效果差，達不到預期教學要求。在長期實踐教學中我們發現，制定嚴格的實踐教學考核方案，與學生成績直接掛鉤，對于保證實踐環節教學效果是非常重要的。我們是通過在學生成績評價體系中加強實踐環節的成績所占比例來做的。

3建立科學合理的學習評價體系

評價是對學生學習過程與學習效果的評定與總結，一個好的評價系統體系，不僅能評定出學生真實的學習效果、理論知識扎實程度和實踐動手能力的強弱，而且能跟蹤學生整個學習過程，分析教學與學生學習過程中存在的問題，以便改進教學方法，促進教學相長。

在C語言程序設計學習評價體系中采用多維度考核評價方法，建立了適合C語言程序設計課程考核的多維度考核評價體系，它打破以往以期末考試成績為主的成績評定方法，經過幾年的實踐與完善，我們為課程確立了多方面的考核因素和成績計算公式：

總評成績=實驗(40%)+ 作業(10%)+期末考試(50%)-考勤扣分

這種多維度、過程性的成績評定方法，強調了學習的積累與構建過程，消除了學生平時不學習，考前突擊學習的弊病。同時還從側面規范了教學，要求教師同樣注重教學的過程性，引導學生循序漸進，將知識的學習貫穿于整個學期。

構建題庫管理與網絡考試平臺，為過程性測試提供物質基礎和手段。針對傳統考試工作量大、效率不高、反饋能力弱、選題靈活度小、閱卷量大等局限性，我們利用計算機與現代網絡技術，搭建了一種新型的C語言智能化考試和評分系統。

C語言智能考試系統不同于已有的程序設計考試系統，不但可以對客觀題型進行自動閱卷評分，還可以對學生設計的程序進行自動評分。采用的評分方法是基于程序比較的方法。該方法的基本思想是：由教師提供的一系列模板程序(相當于提供編程題的參考答案)作為輸入，通過將學生程序與模板進行程序標準化轉換，消除程序表達方式多樣化后，進行程序匹配，計算它們的語義相似程度，給出學生程序的評分結果。語義相似度越高，學生程序得分就越高。

這種考試方式不但減輕了教師的工作負擔，而且避免了傳統考試“千人一卷”的缺點，試題選擇靈活度大，考核知識點全面。借助計算機技術，我們還能對考試結果進行分類統計分析，增強了考試的反饋效應。

4建立在線教學平臺

在線教學充分利用計算機多媒體技術和網絡技術，促進了信息共享與交互，是課堂教學的延續和有效補充，能有效激發并維持學生的學習動機，同時培養學生自主學習的能力。建立在線教學網站，充分利用校園網資源，探討新型的E-learning學習模式，為學生的學習增加新的互動的學習平臺。

在線教學平臺最重要的是內容，它決定著在線教學平臺是否能起到其真正的作用和意義。我們經過多方面考查與摸索，制定了一個適合C語言程序設計課程的網絡教學平臺方案。該平臺依據社會建構主義的教學思想，即教育者(老師)和學習者(學生)都是平等的主體，在教學活動中，他們相互協作，并根據自己已有的經驗共同建構知識。主要內容如下所述。

(1) 課程管理：教師可以全面控制課程的所有設置，包括限制其他教師；可以選擇課程的格式為星期、主題或社區討論，靈活的課程活動配置——論壇、測驗、資源、投票、問卷調查、作業、聊天、專題討論。

(2) 作業管理：可以指定作業的截止日期和最高分。學生可以上傳作業(文件格式不限)到服務器——上傳時間也被記錄。

(3) 在線測試：教師可以定義題庫，在不同的測驗里復用，題目可以分門別類地保存，易于使用，并且可以“公布”這些分類，供同一網站的其他課程使用。

(4) 資源管理：支持顯示任何電子文檔、Word、PowerPoint、Flash、視頻和聲音等可以上傳文件并在服務器進行管理，或者使用web表單動態建立(文本或HTML)。

(5) 問卷調查：問卷調查作為分析在線課程的工具已經被證明有效，隨時可以查看在線問卷的報告，包括很多圖形。數據可以以Excel電子表格或CSV文本文件的格式下載。

(6) 互動評價：學生可以對教師給定的范例作品文檔進行公平的評價，教師對學生的評價進行管理并打分。

5結束語

C語言程序設計立體化教學模式的實踐，是探索適應當今計算機人才需求的新型培養模式的大膽嘗試，是以計算機教育學的理念“授之以漁”為指導，以“學習、實踐和創新一體化”為思路，從而高效、高水平、高質量地培養計算機方向人才的實際應用。實踐表明，C語言程序設計立體化教學模式的實施，構建起了一個重實踐、重創新和多方位的課程教學與學習體系，有效提高了課程的教學質量和學生的學習效果。

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