以實踐教學為中心的C程序設計教學

鄭富蘭　史春秀

摘要：針對高校計算機專業人才培養的現狀，分析在C程序設計課程傳統教學過程中普遍存在的問題以及傳統理論與實踐教學特征，結合自身教學經驗，提出以程序先行為基礎和以實踐教學為中心的分階段教學改革思路。

關鍵詞：C程序設計；高級程序設計；實踐教學；教學研究；教學改革

C語言作為一門高級程序設計語言，不僅是很多高校計算機專業學生學習程序設計的入門語言，而且是非計算機專業學生的公共必修課，在培養學生分析和解決問題能力方面起著舉足輕重的作用。然而，學生普遍反映學習C語言有一定難度，認為C語言抽象、不好理解，尤其對于實踐部分更是一籌莫展。實際上，這種局面的出現與教學雙方都有關系。

1、教學中出現的主要問題

1.1 理論教學重語法、輕算法，教學目的不強

在理論教學中，大多數教師只是按照傳統的教學方法，根據選定教材并對照教學大綱逐一講解。這種“滿堂灌”的教學方式挫傷了學生的學習興趣，而重語法、輕算法的教學思路偏離了“教學相長”的教學理念，更偏離了這門課的教學目的。

1.2 實踐環節薄弱，教學效果不佳

C語言本身是實踐性很強的一門課，大量的理論知識需要在實踐中得到應用和鞏固，算法和編程思想需要在實踐中形成。然而，實際教學收效甚微，主要原因有以下3個方面：①學生學習缺乏主動性，在實踐課上隨心所欲，沒有目的性；②對于在實踐課中遇到的困難，學生沒有足夠的預期，從而降低了學習積極性；③實踐與理論教學聯系不緊密，包括教師在理論教學中缺乏對相應實踐內容的指導和教師在制訂實踐任務時針對性不強。

以上3個方面的原因導致學生往往直到下課都運行不了一個程序，大大挫傷學習積極性并形成惡性循環，這是一部分學生編程能力相對不高的主要原因。

1.3 考核模式單一

考試在整個教學中起關鍵作用，是教師教學和學生學習的“指揮棒”。對于C語言程序設計這門課的考核，大部分院校仍采用傳統的筆試方式，考核的重點是語法和基本的邏輯推導能力，忽略了學生對問題的分析和對所學知識的綜合應用能力。

2、課程教學思路探索

在傳統的教學方法中，教師總是把更多的精力用在理論教學上，認為實踐是學生自己的事，是鞏固前面所學的理論知識，加深對理論知識的理解。然而通過分析教學中出現的問題，我們認為傳統的教學思路不適合實踐類課程，因此提出以程序先行為基礎和以實踐教學為中心的教學改革思路。

2.1 程序先行，逐步強化學生的編程意識

以課本為中心的“重語法”教學模式很容易使知識脫離使用環境，使學生體會不到知識的使用價值，因此教師必須對每一小節的授課內容進行精心設計，讓學生逐步建立穩固的學習興趣，我們采用的方法是“從程序中來：到程序中去”。具體地說，針對每一小節的教學內容，教師首先提出一個較實際且難度適中的問題，然后分析問題并提出解決方法，繼而給出相應程序。

在整個分析過程中教師要有意強化學生的編程意識，這個過程不僅能激發學生的學習興趣，還有益于學生逐步建立用計算機解題的思想。在學生對該程序所涉及的知識點在宏觀上有了感性認識之后，教師再對相關的表達式和語句作進一步講解，以使學生達到理性認識的層面，這也符合學生的認知過程。編程思想在整個理論教學中逐步滲透，而相關語法知識的學習則是采用“用中學”的方式完成。

2.2 靈活運用教學手段和教學方法，理論與實踐相輔相成

好的教學方法能夠活躍課堂，激發學生的興趣和求知欲；也有利于教師分析問題，講清所授內容；同時可以開拓學生的思路，往往能夠達到事半功倍的效果。教師要根據不同的教學內容使用不同的教學方法。下面我們以“指針”教學為例說明各種教學方法。

比喻教學法是把講授內容比作生活中某些事物，以達到輔助理解的作用。例如，講指針的定義時，我們可以用“拜訪同學”作比喻：A同學要拜訪C同學，A本來就知道C的地址——直接訪問；A去B家拿到C的地址——間接訪問，A去B家拿到的C家地址就如同一個“路標”，稱為“指針”。

類比教學法是將教學中出現的類似知識點進行對照講解，以達到鞏固知識和加深理解的作用，如將函數中簡單變量作參數與指針變量作參數類比，類比情況如表1所示。

在比較時，將比較內容用PPT展示，并將比較內容在Tubor C（或VC）環境下的實踐結果相對照，激發學生求知欲，同時適當運用啟發式教學輔助講解，引導學生自己分析并最終得出結論。隨后，教師可以根據理論教學內容的難易程度，以“階梯狀”形式制定相應的實踐任務：①將理論教學中的例子稍加改動，讓學生進行“驗證性”實驗；②理論教學要適當留下“伏筆”，要求學生在實踐中“求證”，如教師可將2個同是指針變量作函數參數而改變不同的值的案例相對照，對照情況如表2所示，在理論教學中只分析并講解其中一個例子，而將另一個留作實踐作業；③綜合前2項實踐任務，設想一個（或多個）應用題目，使學生能綜合練習所學知識。

2.3 實踐教學分階段進行，逐步提高學生編程能力

在程序先行的教學思想指導下，我們將實踐教學劃分為入門階段、基本編程階段、編程能力提高階段和綜合編程階段，分階段教學流程如圖l所示。根據學生各階段對知識的掌握程度，教師應制訂不同的實驗方案和標準，并提供相應的指導。當然理論教學也應與實驗方案同步，除了完成相應的教學內容外，還要分析實踐中出現的典型問題，從正、反兩方面強化相關知識和編程思路。

1）入門階段。

此階段理論教學內容大致為C語言基礎知識、各類運算符及表達式、基本輸入、輸出語句、選擇結構。學生的實驗任務分為3部分。第一部分是調試任務，即教師提前給定相應程序并要求學生改錯，直到出現運行結果。此類實驗旨在將實踐與理論相結合，讓學生熟悉語法知識并輕松獲得成就感，激發學習興趣。第二部分是運行例題，要求學生運行課本上的某個例題。在編程初期，學生很容易因疏忽出現語法錯誤。此類實驗不僅可以磨練學生，還可以強化學生的語法知識，指導學生進行理論學習。第三部分是簡單編程任務，要求學生改編課本例題或解決較簡單的實際問題，如實現一個簡單計算器或判斷某數是否為素數，從而訓練編程基本技能。

2）基本編程階段。

此階段理論教學內容為選擇結構和循環結構，學生的實驗任務不再有調試任務和運行例題，而主要是通過程序擴展（如由判斷某個數是否是素數擴展為判斷3位數的素數）、程序變換（如將程序中的Continue改為break、將1-100累加改為累積）鞏固編程技能，并讓學生在實踐中深刻體會知識點的具體作用。

3）編程能力提高階段。

此階段理論教學內容大致為函數、編譯預處理、數組、指針，主要讓學生通過舊題新編（如判斷素數）體會新知識的應用，并且加入一些實際性問題（如對一組數進行排序、刪除、查找等），讓學生通過一題多解（如斐伯那契數列）拓展編程思路，達到鞏固舊知識和應用新知識的效果。

4）綜合編程階段。

此階段理論教學內容大致為結構體、共用體和文件，除了讓學生鞏固基礎知識外，還針對某些實際問題（如為本班所有學生建立檔案，并讓學生完成查找、刪除、計算總分和平均分、排序等操作）讓學生通過分工合作達到掌握知識點和鞏固編程技能的綜合應用效果。

該環節中，在編程實驗題的選擇上，教師需充分考慮實驗題和理論教學的銜接以及實驗題的綜合可操作性、趣味性和難易程度。這樣不僅可以使理論知識在實驗中得到驗證和應用，更重要的是使學生獲得成就感，從而增強學習興趣，提高學習主動性，讓學生成為課堂的真正主體和主人。

2.4 改革考核模式，實施新的考核標準

考核模式由傳統的單純筆試考核改為“2+2+6”模式，即總成績=機試成績×20%+平時成績×20%+筆試成績×60%，由注重“結果”向注重“過程”靠攏。根據實際教學效果，教師可以在以后的教學中逐步完善考核機制，這樣更有利于學生編程能力的提高；當考核模式成熟到一定程度時，教師甚至可以取消筆試，將考核模式改為“4+6”模式，即總成績=平時成績×40%+機試成績×60%。

3、結語

筆者在多年C語言教學過程中不斷探索，取得了較好的教學效果。隨著學校及學院教學改革力度的加大，新的考核模式將提上日程，學生的編程能力將得到進一步提高。在此基礎上，引導并鼓勵學生多參加課外實踐活動，也是學生綜合能力提高的必備項目。我們深刻地認識到，教學需要不斷地探索、改進、完善，教師在教學中應以學生為原動力，不斷推陳出新，積極探索新的教學思路，提高學生學習興趣和教師教學質量。