基于任務(wù)分割與優(yōu)質(zhì)資源共享的Ｃ語言教學(xué)模式探討與實(shí)踐

摘 要： 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)及程序設(shè)計(jì)早已成為高校非計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)的必設(shè)內(nèi)容。為了提高計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)與程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)質(zhì)量和等級(jí)考試的通過率，同時(shí)減輕教師忙負(fù)擔(dān)，課題組以C語言的教學(xué)為突破口，進(jìn)行了教學(xué)改革實(shí)驗(yàn)，發(fā)揮集體優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)成果共享，提高了教學(xué)質(zhì)量和等級(jí)考試的通過率。

關(guān)鍵詞： C語言 任務(wù)分割與共享 教學(xué)模式 問題 實(shí)踐

一、前言

隨著高等院校改革的深入，不同院校之間、院校內(nèi)部的不同部門之間的競爭越來越激烈。基礎(chǔ)課具有覆蓋面廣、涉及的院系多、參與的教師人數(shù)眾的特點(diǎn)，因而從事基礎(chǔ)教學(xué)的教師教學(xué)任務(wù)比較繁重，從事科研和業(yè)務(wù)提高的時(shí)間較少。計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)和程序設(shè)計(jì)教學(xué)作為基礎(chǔ)教學(xué)當(dāng)然也不例外。它又具有自身的特點(diǎn)：知識(shí)點(diǎn)眾多，題目靈活多變，基本理論比較抽象，不少知識(shí)點(diǎn)具有相當(dāng)?shù)纳疃龋瑢W(xué)生接受比較困難。所以，計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)和程序設(shè)計(jì)教學(xué)中，教師往往投入的精力和成效不成正比，或者收效不明顯［１］。C語言是一門典型的結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)語言，是一種通用的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語言，學(xué)好C語言對提高人才素質(zhì)，培養(yǎng)創(chuàng)新能力，提高專業(yè)能力具有重大意義。很多高校，特別是工科類院校都將其定為編程入門語言［２］。時(shí)常聽到有學(xué)生抱怨C語言難學(xué)、難懂、難用，在解決實(shí)際問題、編制應(yīng)用軟件時(shí)往往無從下手，缺乏編程和調(diào)試的能力。不少教師在教學(xué)中付出了很多，學(xué)生等級(jí)考試的通過率卻不是很高。如何更好地開展C語言課程的教學(xué)呢？針對上述現(xiàn)實(shí)，我們提出了基于任務(wù)分割與共享的教學(xué)模式，通過三年的實(shí)踐，取得了較良好的效果。

二、傳統(tǒng)C語言教學(xué)模式特點(diǎn)及存在的問題

1.各自為戰(zhàn)，教學(xué)經(jīng)驗(yàn)不能很好共享。

教師的教學(xué)效果也符合統(tǒng)計(jì)學(xué)規(guī)律，其中有很多上課效果很好的教師，而由于個(gè)人經(jīng)驗(yàn)、習(xí)慣、性格等原因，一些教師教學(xué)效果相對差一些。在日常的教學(xué)中，由于各個(gè)教師互相之間交流較少，造成好的經(jīng)驗(yàn)很難共享，教師隊(duì)伍整體進(jìn)步較慢。

2.教師之間缺少分工協(xié)調(diào)，缺少各自的“絕活”。

每個(gè)教師對所有的知識(shí)點(diǎn)都去熟悉，對等級(jí)考試都去作分析，這樣似乎大家都有廣度了，但是，客觀現(xiàn)實(shí)是，每個(gè)人時(shí)間有限，特別中青年教師，職稱、科研、進(jìn)修等重任壓身，沒有太多時(shí)間進(jìn)行教學(xué)研究，結(jié)果是有深度、特色的教學(xué)較少。

3.大家忙，但效果不明顯。

上面存在的問題必然造成這個(gè)結(jié)果。一方面，教師確實(shí)都很忙，但總體教學(xué)效果欠佳。如等級(jí)考試的總體通過率不夠理想。另一方面，學(xué)校管理部門著急，因?yàn)椴煌瑢W(xué)校之間要按照通過率對比，排名靠后者當(dāng)然著急。

曾經(jīng)一段時(shí)間，學(xué)校各方似乎找不到一個(gè)有效的解決方法。我們的教學(xué)改革和探討正是在這樣一個(gè)背景下開展的。

三、基于任務(wù)分割與共享的教學(xué)模式介紹

首先對現(xiàn)有教學(xué)資源進(jìn)行梳理和分類。把教學(xué)資源分為C語言認(rèn)課教師資源和C語言知識(shí)資源［３］。用T代表教師資源集合，t表示教師，t∈T，（i=1，2，…M），即共有M個(gè)教師進(jìn)行C語言教學(xué)。K代表知識(shí)資源集合，k表示知識(shí)點(diǎn)，k∈K，（i=1，2，...，N），即C語言教學(xué)大綱共有N個(gè)知識(shí)點(diǎn)。S代表上C語言課程的班級(jí)集合，k表示班級(jí)，k∈S，（l=1，2，…J），即共有J個(gè)班級(jí)選修C語言課程。

教師對知識(shí)點(diǎn)的掌握情況可以用以下關(guān)于集合T和K的關(guān)系矩陣，即教師—知識(shí)點(diǎn)關(guān)系矩陣TK表示，其元素為tk（1≤i＜M，1＜j＜N），0≤tk＜10，表示教師t對知識(shí)點(diǎn)k的掌握程度，值越大，表示掌握的程度越好。

tt t …t

TK=KK...K897…5769…109108…8......5610…9

圖1 教師—知識(shí)點(diǎn)關(guān)系矩陣

從圖1可以看出，對于每個(gè)列向量T，（1≤i≤M），K∈T，max（K）表示教師最精通的知識(shí)點(diǎn)，顯然，每個(gè)教師都有自己的相對強(qiáng)項(xiàng)。對于每個(gè)行向量K，（1≤j≤M），T∈K，max（T）表示每個(gè)知識(shí)點(diǎn)對應(yīng)的最精通的教師，也很顯然，每個(gè)知識(shí)點(diǎn)都能找到權(quán)值最高的教師。

教師的班級(jí)安排情況可以用以下教師—班級(jí)關(guān)系矩TS陣表示（見圖2）：

其元素為tS，（1≤i＜M，1＜j＜J），tk只能取1或0，其中0表示教師t上班級(jí)s的課，1表示教師t不上班級(jí)s的課。

ttt… t

TS=SS...S001…1110…0010…1......111…0

圖2 教師—班級(jí)關(guān)系矩陣

現(xiàn)在對上述關(guān)系進(jìn)行分析。由于每個(gè)班級(jí)對于所有的知識(shí)點(diǎn)都要求掌握，理論上講，對于教師資源的配置可以有多種方案。方案一：給班級(jí)隨機(jī)配備教師，因?yàn)榘嗉?jí)固定教師，對于其他教師的優(yōu)質(zhì)資源就享受不到。方案二：把圖1中列向量中元素之和最大的教師全部分給指定班級(jí)，由于這些教師綜合分較高，對應(yīng)的班級(jí)受益最大，但大多數(shù)班級(jí)卻不能受益。

方案三：對于任務(wù)進(jìn)行分解，每個(gè)教師只從事最擅長的教學(xué)部分，對多個(gè)班級(jí)授課，這樣造成一個(gè)班級(jí)多個(gè)教師上同一門課的情況，該方案可操作性被實(shí)踐證明不太可行。

顯然，上述方案都有存在不同程度的弊端，不能充分發(fā)揮優(yōu)勢教學(xué)資源，對有些班級(jí)也略顯不公，教學(xué)實(shí)施起來也比較困難。為了解決這些問題，我們進(jìn)行了如下教改探討。

四、基于任務(wù)分割與共享的教學(xué)模式的實(shí)踐

首先組織教師進(jìn)行內(nèi)部交流，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢資源互相學(xué)習(xí)、借鑒，然后按照方案二進(jìn)行安排上課。在內(nèi)部學(xué)習(xí)過程中，優(yōu)勢資源大家共享。在課程結(jié)束以后，或者等級(jí)考試前，再按照方案三進(jìn)行復(fù)習(xí)和強(qiáng)化。這時(shí)，上課內(nèi)容大家分擔(dān)，把任務(wù)按照知識(shí)點(diǎn)分配給不同的教師，充分發(fā)揮優(yōu)勢。表1是按照大綱對知識(shí)點(diǎn)的一種分類。

表1 C語言知識(shí)點(diǎn)

在第一年，參與教改的一共有6個(gè)教師，涉及15個(gè)教學(xué)單位47個(gè)自然班級(jí)，近1500名學(xué)生。按照上述模式，本次教改實(shí)驗(yàn)的基本數(shù)據(jù)為：集合T共有6元素，即6個(gè)教師；集合S共有15個(gè)元素，即6個(gè)教師共負(fù)責(zé)15個(gè)教學(xué)單位的教學(xué)；集合共有7個(gè)元素，即根據(jù)教學(xué)大綱的要求，把C語言分解為7個(gè)大的知識(shí)單元。然后，根據(jù)每個(gè)人的情況，重點(diǎn)分配一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，其中一個(gè)教師負(fù)責(zé)2個(gè)知識(shí)點(diǎn)。每個(gè)教師根據(jù)自己負(fù)責(zé)的內(nèi)容，重點(diǎn)準(zhǔn)備，對教學(xué)大綱研究透徹，然后把成果給大家共享。最后，每個(gè)知識(shí)點(diǎn)的相關(guān)材料更加完整了，對歷年的等級(jí)考試的試題分析更加透徹了。

在課程教學(xué)開始前，首先發(fā)揮各個(gè)教師的優(yōu)勢，進(jìn)行教學(xué)組的集體備課，優(yōu)勢資源共享，然后開始上課。在課堂教學(xué)結(jié)束后，江蘇省計(jì)算機(jī)等級(jí)考試和全國計(jì)算機(jī)等級(jí)考試前，每個(gè)教師負(fù)責(zé)1到2個(gè)知識(shí)點(diǎn)，對學(xué)生進(jìn)行復(fù)習(xí)和強(qiáng)化訓(xùn)練。

總結(jié)第一年的經(jīng)驗(yàn)后，又進(jìn)行了一年的實(shí)驗(yàn)，并在第三年擴(kuò)大了實(shí)驗(yàn)范圍。從圖3的考試通過率可以看出，成果比較明顯。

圖3 教改前后C語言等級(jí)考試通過率對比

五、結(jié)論

C語言教改試點(diǎn)結(jié)果證明：學(xué)生普遍反映較好。江蘇省計(jì)算機(jī)二級(jí)（C語言）考試的通過率由原來的平均30%左右提高到50%左右，效果比較明顯。我們在2007級(jí)中進(jìn)行了推廣，2008年秋季等級(jí)考試部分班級(jí)的通過率提高到了80%以上（省和全國綜合）。同時(shí)，參與的教師工作量沒有增加，而且有更多的時(shí)間和精力投入到科研和其它活動(dòng)中，初步實(shí)現(xiàn)了良性循環(huán)。

由于基礎(chǔ)教學(xué)的特點(diǎn)具有一定的共性，所以我們認(rèn)為該教改成果可以超越C語言課程本身，適用于其它基礎(chǔ)課的教學(xué)。

參考文獻(xiàn)：

［1］劉建友.《C語言程序設(shè)計(jì)》教學(xué)方法探索［J］.電腦知識(shí)與技術(shù)，2008，（21）.

［2］鄒玉波.對C語言教學(xué)改革探討［J］.遼寧行政學(xué)院學(xué)報(bào)，2007.7.

［3］譚浩強(qiáng).C語言程序設(shè)計(jì)（第三版）［M］.清華大學(xué)出版社，2005.12.