“案例驅動”在“C語言程序設計”教學中的探索實踐

常 梅 李迎秋 李 永

摘要:本文結合應用型本科院校的特點,提出并探索了在“C語言程序設計”教學中采用“案例驅動”的教學方式。實踐證明,在實際教學中應用“案例驅動”教學法,很大程度上增強了學生對“C語言程序設計”課程的興趣,提高了學生用C語言解決實際問題的綜合能力,取得了非常顯著的教學成效。

關鍵詞:C語言程序設計;案例驅動;教學方法

中圖分類號:G642 文獻標識碼:A

1引言

“C語言程序設計”是計算機專業的基礎課,同時也是“數據結構”、“操作系統”、“嵌入式系統”等計算機專業課程的前導課程,它已經成為我院計算機專業的一門必修課,在整個課程體系中占有重要地位。“C語言程序設計”不僅是學生學習程序設計的開端,而且與學生形成程序設計過程理念、提高分析問題、解決問題的能力有著密切的關系。通過這門課程的學習,學生可獲得程序設計語言知識,培養軟件開發能力,還可以鍛煉邏輯思維能力,對學生綜合素質的提高具有一定的促進作用。

客觀上,C語言教學過程中,教師的教法和學生的學法對教學效果會產生直接的影響。由于C語言牽涉到的概念比較復雜,規則繁多,使用靈活,容易出錯,不少初學者感到學習困難。傳統教學過程中,教師需要在課程規定學時內講解C語言的語法、語義以及這門語言方方面面的規定,為了完成教學任務,教師往往在授課時先講語法規則,再舉例講解教材上或事先準備好的簡短程序代碼,一味“填鴨式”的灌輸,而對學生而言,他們不但要在較短時間內記住大量瑣碎的知識點,還要能靈活運用知識點,融會貫通,完成教師課堂上演示的例子或課后布置的作業,但因缺少真正的編程調試及實踐環節,學生逐漸感覺到學習內容的枯燥乏味,理論與實踐不能有機地結合起來,解決實際問題的能力差,學習興趣在學習過程中隨時間而減退或消失,學習效果不好。本文結合筆者的實際教學經驗,提出并探索了采用“案例驅動”教學方法來改善課堂教學,并將其應用于實踐,與大家共勉。

2 “案例驅動”教學法的探索實踐

2.1教學中存在的問題

“C語言程序設計”是一個邏輯性很強的課程,但多數學生在學起來時感到無從下手。主要原因可歸結為以下兩點:

一方面,目前學校使用的教材中,絕大多數結構都基本相同,即在每一章介紹完概念后,提供一些例題解釋相關概念的使用方法,并在章節結束后針對本章中出現的內容提供一些練習題。考試普遍采用單選、判斷及簡答等方式測試學生對教材內容的掌握程度。從實際效果分析,這只測試了學生對各章節中的基本概念的記憶程度而非理解程度。

另一方面,在考試的壓力下,特別是目前的應試考試中,學生更多注意的是教材中的典型例題與老師指定的重點內容,對程序的系統概念沒有真正地理解,特別是沒有整體程序設計的思想。通過對考試結果的分析,可以發現在考試中涉及的綜合編程部分,學生的得分率很低。為了確保學生的課程通過率,教師在考試時盡可能將綜合測試部分的比例壓低或提供給學生統一的復習提綱,結果使學生在學習時一切圍繞任課老師的講授內容死記硬背,偏離了理論與實踐相結合的軌道,無法將所學理論知識運用到實踐中解決具體問題,更無法形成良好的編程思想。

2.2 “案例驅動”教學思想的提出

我院屬于應用型本科院校,其教育目標著重于培養具有實際工作能力的技術型和應用型人才。“C語言程序設

計”在應用型教學中是必不可少的一門學科,而且往往在新生入學的第1學期開設,以便培養學生的編程思想,為后續課程做鋪墊。因此,強調實踐性成為“C語言程序設計”教學中尤為重要的問題。為了改變傳統的“填鴨式”知識灌輸,能夠在規定的學時內加強學生的理解能力,同時其培養編程思想,以提高學生的編程能力,結合C語言的特點,反思傳統教學方式的弊端,筆者提出“案例驅動”的教學思想。即將所要學習的新知識隱含在一個或幾個案例之中,引導學生對案例進行剖析、討論,明確它大體涉及哪些知識,并找出哪些是舊知識,哪些是新知識,老師指導、幫助學生找出解決問題的方法,最后通過案例的完成而實現學生對所學知識的理解、編程思想的建立和實踐動手能力的提高。在選擇案例的過程中,應當遵循以下的標準。

第一,所選案例往往具有真實性,一般在日常生活中能典型地反應教學內容。

第二,所選案例難易程度要適中。案例的選擇要考慮學生的知識背景,過于復雜的案例,將導致學生學習興趣下降。難易適中的案例才有利于學生學習的深入進行,提高其學習積極性和主動性。

第三,案例要能覆蓋多個知識點,以便提高學生綜合運用知識的能力,達到整合知識的目的。

2.3 “案例驅動”教學法的課堂組織實施

2.3.1學時調整及案例引入

為了體現精講多練的原則并適時引入案例,我們首先對整個教學過程的學時作了重新編排:將原來的96學時調整為112學時,增加實踐學時的比例,整個教學過程分兩學期完成。

新生入學后第1學期的后8周完成前48學時內容的講授,主要包括C語言基礎語法知識(變量、常量)、簡單的輸入輸出函數(scanf和printf)、三大結構、函數,并將這些知識點融匯于一個案例——計算器案例中。通過案例的分析及教師的指導,學生在實踐的過程中能快速理解C語言的基本概念并初步建立編程思想。

第2學期共16周的時間完成后64學時內容的講授,包括數組、指針、結構體、鏈表等,并將這些知識點整合于一個具體典型的案例——學生成績管理系統中。這一階段的學習實踐,讓學生分別用數組、結構體、鏈表三種數據結構去實現任務目標,學生對C語言有更深一步的認識,進一步提高了編程技能。

引入案例后,能夠打破以往按照章節順序授課的基本模式,教師可以按照不同的技能層次分學期講授課程。這樣使學生在不同的技能培養階段,循序漸進地、穩步地提高實踐能力,從而達到培養應用型人才的目的。

2.3.2案例分析

“案例分析”旨在通過教師課堂演示案例系統讓學生分析案例,提出解決問題的途徑和方法。對于同一個案例,不同的學生會提出不同的分析結果和實現方法。案例分析體現了一種以“應用為目的、從實例出發”的教學思路,能充分調動學生自主獲取知識的學習愿望,它也體現了一種以學生為本的教學思想。

理論課部分我們主要采用了“案例分析”教學法,以教師為主體,通過教師對案例的演示講解,說明課堂內容,使案例與課程的基本理論融為一體,構成一個完整的課程內容體系。以數組這一章為例,在講解數組之前,給學生演示用數組實現的案例——學生成績管理系統1.0,在正確輸入用戶口令后,首先,進入系統的主菜單界面,如圖1所示。通過主菜單,可以分別實現學生成績的輸入、輸出、查詢、排序等主要功能。演示的過程中不斷向學生提出問題,在學生思考的同時引出知識點。其次,借助于PPT詳細講解每一個新知識點的主要語法及功能,并用每一個小程序代碼具體說明講解,讓學生在小程序例子中理解消化新知識。再次,根據學生的理解程度,將案例中的每一個功能模塊單獨選出來讓學生分析,給出實現功能模塊的主要思路。最后,回到PPT中,將整個案例中所用到的知識點分模塊地進行匯總,例如,在進入系統時輸入用戶口令,需要用到字符數組及其相關函數。這樣,每一個功能模塊對應一個知識點,可使學生更好地理解其中的理論知識,也為后續的實踐部分打下良好的基礎。

2.3.3案例實現

“案例實現”是“案例驅動”教學中的最后一步,也是極為重要的一步。通過學生親自編程來實現“案例分析”中提出的案例,真正地將知識點融入到實踐中,實現理論與實踐的有機結合。這一步的實現通常放在實踐課上完成,我們在理論課的知識點講解及“案例分析”結束后,緊接著安排實踐課。根據案例涵蓋知識點的多少及難易程度,合理安排實踐課的學時,每一學時實踐課實現一至兩個功能模塊。

在整個案例的實現過程中,對于比較簡單的功能模塊,教師根據學生對知識點的掌握情況,實時地找不同的學生到教師機上進行簡短的編程,或利用他的思路,讓其他學生一起編碼或思考。這樣,教師一邊引導教師機前的學生完成編程任務,一邊在教室中監督其他學生動手實踐并靈活答疑。對于比較難的功能模塊,教師先將函數實現的流程圖給學生,然后具體講解并按照實際編程步驟,舉例帶領學生一起做同步訓練。這樣,教師能夠在把握重點的同時控制進度,讓學生保持連貫而清晰的學習思路。為了達到更好的效果,我們往往在實踐中將學生搭配分組,每組5～6名學生,民主選取一個編程能力比較強的同學為小組長,在老師講解流程后,由小組長按照組員實際掌握的程度協調其成員完成整個案例,并向教師反映小組成員的完成情況,及時進行評分記錄。實踐課結束提交所有的案例代碼及實驗報告。教師根據小組長對組員的反映情況及每位同學代碼的完成程度給予適當的分數,與最后的期末考試成績按照一定的比例進行折算,最終得出既可以體現學生對理論知識的掌握情況,又可體現學生動手編程能力的期末綜合成績。

3“案例驅動”教學法實施效果分析

按照以上的實施步驟,“案例驅動”教學法取得了良好的教學效果,學生獲取理論知識的能力得到了提高,實踐技能也普遍增強。以采取“案例驅動”教學方式后的近兩學期的期末考核情況為例,其成績分布如圖2所示。

4結束語

當今信息社會計算機的應用非常廣泛,各行各業需要不同層次的計算機專業人才。在進行計算機教育中,應依據培養目標提出不同的教學要求。對于每一個學習計算機知識特別是“C語言程序設計”的學生,都有一個由淺入深、逐步提高的過程。教師在這個過程中必須激發學生的興趣,更新教學理念,充分利用、整合各種教學資源,注重教學方法的探索,真正使“C語言”這門課程成為學生學習其他計算機知識的基石。本文針對當前應用型本科院校的教學特點,從教學實踐出發,闡述了“案例驅動”教學法的應用,供大家探討,實踐證明,教學效果顯著。同時,我們還會在今后的教學過程中不斷改進,以求不斷進步。

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Research and Practice on the “Case-Driven” in C Programming Language Course

Chang Mei1, Li Ying-qiu1, Li Yong2

(1.Neusoft Institute of Information, Dalian 116023, China; 2.Binzhou University,Binzhou 256600, China)

Abstract: This article combines with the characteristics of practical undergraduate college, brings forward a teaching type called “case-driven” in C programming language causes, and put it in into practical teaching. It promotes the students interest in this cause, improves the their abilities to handle the practical matters, and harvests dramatical good teaching results by this way.

Key words: C programming language; Case-Driven; teaching type