建立開放的實驗體系，提高C語言教學質量

張吳波　史旅華

[摘 要]針對C語言課程教學的特點，分析實驗教學過程中出現的問題，結合學校的實際情況，提出建立開發的實驗體系等措施，并將其應用在C語言的實驗教學過程中，提高了C語言的教學質量。

[關鍵詞]實驗 C語言

[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2014）07-0134-03

一、C語言課程的特點

C語言具有功能強大、使用靈活、可移植性好的特點，它既具有高級語言的優點，又具有低級語言的優勢，因此被廣泛應用于軟件開發中。由于C語言的語法規則清晰，便于學生理解和掌握程序設計的基本概念，許多學校已將C語言作為學習計算機程序設計的入門語言課程。

C語言課程的教學目的是通過學習C語言的基本語法，使學生掌握數據表示、數據存儲、流程控制、模塊化程序設計等基本程序設計技能。C語言程序設計課程所教授的程序設計的基本技能，在后續的許多課程中都需要應用到，例如數據結構、C++、Java等。因此C語言對后續課程的學習具有重要的意義，是一門重要的專業基礎課。

然而C語言中數據類型豐富，表達式書寫靈活，語法結構簡潔、清晰，對于同一個問題的解決，可以使用不同的方式編程實現。這使得初學者在學習C語言時反而有些不知所措，增加了學習的難度。并且，學習C語言是要運用C語言語法規則編寫程序，解決實際問題的，如果學生只有語法上的記憶，而沒有在理解語法的基礎上進行編程練習，也很難掌握程序設計的基本思想和基本技能。因此在C語言的教學過程中，普遍反映它是一門教師難教，學生難學的課程。

二、實驗教學在C語言教學中的重要性

實驗教學是整個教學體系的重要組成部分，是培養學生綜合應用所學的理論知識，提高分析和解決問題的能力的重要環節，是培育學生綜合素質和創新能力的重要途徑。C語言是一門比較抽象且實踐性和應用性都很強的課程，對于C語言程序設計的教學來說，實驗過程就尤其顯得重要。

程序設計的過程不但需要學生能熟練地使用C語言語法進行代碼的編寫，同時也需要學生在編寫完代碼后，對程序進行調試等。這些過程都需要學生在實驗室上機進行。通過上機實驗，學生不僅可以驗證C語言語法知識，加深對課堂教授內容的理解和掌握；也可以通過程序的運行，驗證所編寫的程序是否正確，通過自己分析、研究程序中出現的問題，提高分析問題和解決問題的能力。因此上機實驗的重要性絕不亞于課堂聽課，它是鞏固和發展課堂知識的十分重要的環節，在激發、培養、提高學生能力方面能夠起到舉足輕重的作用，是理論教學無法替代的。

三、實驗教學中存在的問題

在實際的C語言實驗教學中，由于各個方面的原因，出現了各種各樣的問題，歸納起來有如下幾點：

1.長期以來，C語言實驗教學一直以教師為主導地位，忽視了學生在實驗過程中的主體地位。在實驗課上經常是教師對實驗目的、實驗中使用的語法知識進行講解，有時甚至還演示實驗題目的源程序代碼。這對提高學生的主動性，提高實驗效果是非常不好的。一方面許多寶貴的時間可能都浪費在實驗教師對實驗內容的講解上，實際動手練習的時間減少了。另一方面，把學生放置于一種被動的“聽課”狀態，學生只是需要根據教師的講解進行簡單的模仿或者“操襲”實驗教師提供的實驗內容。學生在實驗過程中的主體地位無法得到體現，因而主動參與實驗的熱情不高，也不會主動地去思考實踐實驗內容，使實驗應有的作用得不到發揮。

2.實驗內容多為驗證性實驗，內容陳舊，沒有體現實驗的多層次性。很多實驗內容都與理論教學脫鉤，很多需要必須在實驗中加強練習、鞏固的內容沒有加強；需要學生主動進行思考、探索創新的過程沒能在實驗過程中體現出來。

3.實驗過程管理比較混亂，實驗信息不能及時得到反饋。很多時候，實驗老師都需要學生提交實驗報告，并以此來檢驗學生的實驗效果。但是實驗教師為了能“及時”地將學生的實驗報告收上來，經常是在課堂上收取學生的報告。這樣，一方面使得實驗課堂的局面比較混亂，另一方面也浪費實驗教師輔導學生實驗的時間，降低了實驗效率。更何況，由于各種原因，在實驗教師評閱完學生提交的實驗報告后，經常是將其束之高閣，以至于學生編寫代碼是否正確，哪些地方做得不好，哪些地方做得好等的信息不能反饋給學生，學生不能從實驗中及時進行總結。因此，也給學生造成了這樣的一種心態：實驗就是為了完成老師布置的任務，只要交了報告即可。這使得學生實驗過程中實驗不認真，抄襲別人程序等現象非常嚴重。

4.實驗教師和理論教師交流不夠，沒有把學生的實驗效果及時反饋給理論教師。因此理論教師也無法根據學生的實驗情況，找出學生存在的問題。

5.實驗場地不夠，學生課余時間上機時間不多。很多學校由于安全問題，都只有在上班時間才開放，因此限制了學生使用機房的時間。有時即使將實驗室開放給學生上機練習，但是由于缺乏有效的管理和引導，效果也不太好。

四、開放實驗體系的建立

基于實驗過程中出現的上述問題，我校C語言課程組對實驗教學進行了一系列的改革，提出了建立“開放實驗體系”的方案，以此來加強實驗教學的效果，提高C語言課程的教學質量。

1.開放的實驗內容

針對實驗教學和理論教學相互脫鉤的現象，由課程組教師統一對實驗內容進行設計，提出了“四個層次”的實驗內容。

基本練習題：該部分內容是緊密結合實驗目的、理論教學內容設計的，主要體現了必須要掌握的、經常要使用的C語言核心語法知識。這部分內容是必須要求學生在實驗課內完成的，要少而精，既不能給學生在實驗課程中施加太大的壓力，又要能達到鍛煉學生的目的，使學生該部分內容的實踐練習能達到鞏固知識、鍛煉能力的目的。

擴展練習題：這部分內容是針對學生在有能力完成基本練習題的內容后，需要進一步練習，擴展知識面而設計的。主要體現在對一些課堂上沒有進行深入講解，學生可能會一知半解的內容，進行內容擴充性的練習等。這部分內容需要涉及的知識面廣，能滿足學生課余練習、學習的要求。

綜合練習題：該部分內容是針對學生在基本掌握了C語言的語法知識，具有基本的程序設計能力后，需要綜合應用課程內容才能解決的，需要體現內容的綜合應用性。

創新應用題：該部分內容采取案例的形式，給出應用場景，需要學生獨立設計方案，獨立編寫代碼，獨立調試程序。內容要能緊密結合實際，引導學生獨立思考。

對于以上四個層次的內容，基本練習題需要在實驗課中集中練習完成。擴展練習題由學生在課余時間，根據自己的能力選擇完成；對于一些需要進行擴展性的內容，提供相應的教學資源供學生參考，自主學習；綜合練習題是在一個知識單元的學習完成后，增加較綜合的編程題，引導學生完成；創新應用題，通過以課程實訓的形式，建立項目小組，以團隊協作的方式完成。

2.開放實驗室

實驗室是學生完成實驗教學的基本場所，要培養學生編程能力，就必須讓那些愿意學習的學生有機會進入實驗室進行編程練習。

在課程組的組織下，將學校計算機專業實驗室在課余時間對學生開放，引導學生在課余時間多到實驗室進行編程練習。為了解決學生在上機時的無組織的狀態，在全校范圍內，利用學生會組織，專門對學生的上機進行管理。同時，利用“擴展練習題”內容供同學練習使用，引導學生有序地練習，解決了學生在上機時“不知干什么”的問題。

3.開放實驗流程

以往實驗時，都是實驗老師收取紙質的實驗報告，實驗報告的評閱結果對學生、理論教師都沒有進行反饋。為此課程組為C語言實驗教學設計開發了“C語言網絡實驗平臺”。該網絡實驗平臺主要功能包括：展示實驗內容輔導資料供學生下載、實驗教師上機時間、學生提交實驗內容、實驗教師批閱實驗報告、理論教師點評實驗、評定學生成績實驗、實驗內容查重、在線網絡答疑等。通過該平臺，學生可以及時查閱每次上機的時間和實驗內容，可以使用平臺提供的教學資源，提前對實驗內容預習，了解實驗時需要使用的編程方法等。

學生完成實驗后，以Web的方式，將編寫的程序代碼上傳服務器，實驗教師可以在線批閱學生提交的程序，避免在實驗過程中教師和學生來來回回地收取實驗報告，并且實驗教師批閱實驗時可以在學生提交的程序上“書寫評語”，指出學生在實驗中存在的不足和值得肯定的地方。實驗教師的評閱結果，學生可以在線瀏覽到。理論教師也可以查看學生提交的程序和教師批閱的情況，使理論教師可以及時地了解學生的學習狀況。

基于網絡實驗平臺的實驗教學，一方面可以使學生自主學習成為可能，提高了實驗室的開放程度；也使得實驗教學過程成為一個以學生實驗內容為紐帶，將學生、實驗教師、理論教師擰為一個整體的“閉環”過程，最大限度地發揮教師的主導作用。更為重要的是網絡實驗平臺提供了實驗內容查重功能，給學生起到了“警示”的作用，可以有效降低學生抄襲的現象。

（四）開放實驗輔導機制

在學生實驗過程中都是會碰到問題的，有些同學在實驗過程遇到問題后如果得不到及時解決，會傷害到他們學習的興趣。因此必須加強對學生實驗的輔導。

1.強調實驗之前的預習，學生在進入實驗室之前，要求學生必須預習本次實驗的內容；并建立教師的答疑制度，組織教師每天在C語言網絡實驗平臺中負責給學生進行網絡答疑；同時每周還組織教師在教研室對學生進行公開答疑，給同學們進行答疑解惑。

2.建立實驗助手制度。選拔一些學習優秀的高年級學生作為教師的實驗助手，輔導學生實驗。尤其是在實驗室的課余開放時間，由這些實驗助手，對上機的同學統一管理，引導同學進一步地練習。

3.建立教師“助教”制度，由課程組教師相互之間進行“助課”。一方面教師之間可以取長補短，改進相互的教學方法；另一方面“助教”教師要參與學生的實驗輔導，進一步增強實驗的輔導力量。

五、結束語

我校C語言課程組，結合C語言教學的實際情況，對實驗過程進行了改革，建立了一套開放的實驗體系，改善了實驗過程，提高了C語言課程的教學效果：學生在上機實驗時打游戲、上網的少了，認真編寫程序的同學多了；抄襲別人程序代碼的同學少了，愛思考、主動學習的同學多了，實驗效果得到了顯著的提高。

經過C語言課程的學習，同學們的動手能力得到了提高，許多同學能使用C語言獨立開發較綜合型的程序；在學校內也涌現了一批優秀的學生，他們在省內外的各種競賽中取得了良好的成績。

實驗教學過程對C語言教學影響非常大，在教學過程中需要不斷地發現問題，分析問題，從學生的角度去解決問題，只有這樣才能提高教學質量，為社會輸送高素質的優秀人才。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 王曉娜.提高學習能力為導向的開放式實驗教學[J].實驗室研究與探索，2010（7）.

[2] 白云.強開放式實驗教學培養學生的創新能力[J].實驗室研究與探索，2010（8）.

[3] 梁桂英.放式實驗教學改革的實踐與研究[J].實驗科學與技術，2012（6）.

[4] 盧艷軍.開放式實驗教學模式的探討[J].實驗室科學，2009（6）.

[5] 王金發.放式實驗教學的創新性及實踐效果[J].高等理科教育，2003（6）.

[責任編輯：鐘 嵐]