项目驱动式案例教学法在“C程序设计”课程中的应用

徐 凯，宋麦玲，薛思清

（中国地质大学（武汉）计算机学院，湖北武汉，430074）

一、“C程序设计”课程简介

C语言是国内外使用最广泛的高级程序设计语言之一。C语言功能丰富、表达能力强、使用方便灵活、应用面广、目标程序执行效率高、可移植性好，既具有高级语言的优点，又具有低级语言的许多特点，特别适合于编写系统软件［1］，也可用于编写应用软件。因此很多高校把“C程序设计”作为计算机各专业的主干基础课程之一，可见其地位和作用是非常重要的。通过“C程序设计”的教学，目的是使学生能够很好地理解C程序设计的基本语法和规则，掌握C语言程序设计的基本思路和算法，熟悉程序调试环境，从而培养学生养成良好的编程思想、编程习惯、设计规范和风格，为后续专业课程及其它程序设计课程的学习和应用奠定坚实的基础。

传统的“C程序设计”教学方式是：“提出概念―解释概念―例题讲解―习题”，在课程教学过程中主要是以教师为主导的“填塞式”的教学方式，而大部分学生基本上是以被动接受的方式在教师指导下完成学习，学生学习的主动性与积极性都不强。同时，由于这门课程的知识点多，信息量大，逻辑思维能力要求很强。因此，学生普遍认为C语言程序设计的语法复杂，知识零乱，枯燥难懂，全部课程学完以后，大多学生只能看懂程序，而不会编写程序，不会应用C语言解决实际问题。本文结合课题组教师的教学实践，提出在“C程序设计”课程中采用项目驱动式案例教学法，并对教学案例的选择、实施以及在教学中应注意的问题进行了探讨。

二、项目驱动式案例教学法在“C程序设计”中的应用

（一）项目驱动式案例教学法的基本思想

项目驱动教学法来源于建构主义学习理论，与其相适应的项目驱动教学模式为：“以学生为中心，教师在整个教学过程中起组织和指导的作用，利用情境、协作、会话等学习环境要素，充分发挥学生的主动性、积极性和创新精神，最终达到使学生有效地掌握当前所学的知识的目的。”在这种模式中，教学关注的重点是学生达到的程度，指导教师的任务是根据学生已有的经验、知识、水平和兴趣来选取适合他们的项目，使学生置身于探索知识的情景之中，即在真实世界中运用知识解决问题。从根本上将传统课堂中老师满堂灌，转变为“学生为主体，教师为主导”的教学模式［2］。

案例教学法（Case Study）是19世纪70年代美国哈佛大学法学院院长兰德尔首创的，最早是应用于医学领域，后来广泛运用于工商管理、法学、军事学、教育学、理学以及工学等学科。所谓案例教学法是指教师在教学过程中，根据教学目的和培养目标的要求，以案例为基本素材，把学生带入特定的情景中进行分析问题和解决问题，从而培养学生运用理论知识进行分析研究，提出自己的见解，做出判断和决策，提高学生解决问题的能力的一种理论联系实际的启发式教学方法［3］。它是一种生动、灵活、多样化的教学方法，通过师生、生生之间双向和多向互动，积极参与，平等对话和研讨，重点培养学生的批判反思意识及团体合作能力，并促使学生充分理解问题的复杂性、变化性、多样性等属性的重要教学形式。

本文提出的项目驱动式案例教学法，其核心是用一个完整的项目贯穿“C程序设计”课程的所有教学内容，并采用逐步扩张法进行项目的开发，同时，把项目拆分为若干个典型案例，在课程教学中以典型案例划分单元教学内容，以案例引导学生学习不同的知识点。这样，将项目开发与课程教学交叉融合、相辅相成，从而实现“C程序设计”的教学目标，并培养学生形成完整的编程思想与编程风格。与传统的教学方法相比，项目驱动式案例教学法具有从解决实际问题出发，理论联系实际，能够活跃学习气氛，调动学习主动性与积极性，使课堂更具有趣味性。

（二）项目驱动式案例教学法在“C程序设计”中的实践

“C程序设计”课程的教学目的是向学生介绍结构化程序设计的基本思想与方法，通过学习这门课程，让学生了解用计算机解决问题的一般方法步骤，重点掌握编写和调试简单应用程序的技能，培养学生的实际动手能力和探究、创新能力。为此，根据“C程序设计”课程的教学目的与内容，我们将这门课程分为两个阶段来实施项目驱动式案例教学。第一阶段是基础教学，主要包括程序基本结构、数据类型、操作符基本的语言要素，通过对这个阶段的学习，让学生能够掌握C程序设计的基本知识，初步读懂程序，其目的是培养学生的兴趣。第二阶段主要包括函数、指针、结构体、文件等语言要素，通过这个阶段的学习，让学生能够独立编写程序，其目的是理论与实践相结合，提高学生的实际应用能力。

根据以上安排，笔者设计了由“学生信息管理系统”项目来驱动C程序设计的课程教学。在实际教学过程中，把“学生信息管理系统”项目拆分为20个案例，如程序结构、数据类型、操作符、数组、字符串、函数等，每个案例对应一个知识点。在56学时的教学过程中，40学时完成教师与学生互动的项目驱动的案例教学过程；16学时用于完成项目实践，即仿照“学生信息管理系统”项目完成“本班学生档案管理”。

在每节课程的教学过程中，以教师为主体，采用案例分析教学法，通过对案例的演示、讲授和分析，将案例与所讲授的课程知识点融为一体，形成一个完整的课程内容体系。以数组这一部分为例，首先，给学生演示用数值实现的案例——“学生信息管理系统”，向学生演示学生成绩的输入、查询、排序、删除、输出等与数组案例相关的内容。同时，教师在演示的过程中向学生提出相关问题，让学生思考的同时引出数组的知识点。其次，讲授数组的语法及功能，重点对数组概念、语法进行讲授。讲授完后，让学生结合“学生信息管理系统”，自己总结数组的功能。再次，根据学生的理解程度，再进一步深入剖析“学生信息管理系统”案例中与数组相关的内容，可以采用从上至下的方式，带领学生对案例的算法、语法及功能进行分析，让学生充分理解和领会数组在“学生信息管理系统”案例功能模块中的主要作用。最后将整个案例中所用到的知识点进行汇总，使学生更好地理解数组的理论知识，也为后续的实践学习打下良好的基础。

在整个教学过程中，教师与学生的交互贯穿整个流程。教师起主导作用，也就是教师根据教学内容将所有案例与所要教授的知识点紧密结合，并流程化，分阶段实施，由浅入深，层层递进。而学生作为学习的主体，在整个项目的实施阶段，学生随时要主动学习和理解案例，以及相关的知识点，并且要熟练掌握编程思想与设计规范。

案例的实现是项目驱动式案例教学法中极为重要的一步，因此，要求学生在实践课上亲自编程来实现案例教学中提到的案例，这样才能让学生真正地将各个知识点融入到实践中，体会理论与实践的有机结合。教师根据案例涵盖知识点的多少及难易程度，合理安排实践课的内容。一般情况下，每一学时实践课实现案例的一至两个功能模块。

（三）项目驱动式案例教学过程中应该注意的问题

为了让学生更好地学好C语言程序设计，同时，也为了更好地发挥项目驱动式案例教学法的作用，在“C程序设计”课程中使用项目驱动式案例教学法时，应该注意如下四点：

第一，项目的设计。项目的设计应涵盖C语言程序设计教学的所有知识点，并能激起学生兴趣与求知欲。同时，项目难度要适宜，确保大多数同学能够完成，项目完成后应能看到具体的效果，这样能调动学生探索知识的积极性和主动性。

第二，案例的选择。案例是让学生在真实的环境中完成任务，达到提高学生分析问题、解决问题的实践动手能力，因此案例选择时应考虑如下方面：（1）案例的选择要能包含尽可能多的知识点，不能脱离相关知识点，否则案例的选择没有意义；（2）案例应具有代表性与可扩展性，学生能够从案例中得到启发，进行拓展性思考，这样能让优秀的学生有发挥的空间；（3）案例选择的大小和难度要适宜。难度和规模太小，难以丰富编程内容，达不到应有的效果；同样，难度和规模太大，又会超出学生的实际知识水平与能力，使学生产生挫败感，同样影响教学效果；（4）案例教学中要贯穿编程风格的训练，这是编程内容中不可或缺的一部分，它反映了一个人编程的思维品质与编程的设计风范。因此，编程风格的训练应该从一开始就加以重视，并贯穿整个课程的始终［4］。

第三，案例的讲解与总结。案例的讲解是案例实施的指导，案例总结是案例实施的归纳，是项目驱动式案例教学的重点和精华部分，教师应该重点讲解。

第四，案例的衔接与项目的完成。通过一条主线，把案例衔接起来，最终完成整个项目，并让学生看到完成后的效果。

教学实践证明，在“C程序设计”课程教学中采用项目驱动式案例教学法，能把理论与实践紧密结合，能增加课堂教学信息量，提高教学质量。同时，能够充分调动学生的积极性，激发学生学习的兴趣，对提高学生分析问题、解决问题，以及培养学生的创新思维与实践的能力都具有重要的作用。

总之，项目驱动式案例教学法是一种具有启发性、实践性，能开发学生智力，提高学生决策能力和综合素质的新型教学方法。合理、有效地使用项目驱动式案例教学可将枯燥的抽象的概念变得生动、具体，重点突出，简单明了，既活跃了课堂气氛，又调动了学生的积极性［5］。所以在“C程序设计”课程的教学中使用项目驱动式案例教学，容易使教学过程充满挑战性、趣味性，很好地解决传统教学中遇到的问题。值得一提的是，对于部分理论知识，教师还应该按照教学的实际情况，运用传统教学方法进行系统的讲授，不能完全由项目驱动式案例教学法来替代。因此，今后，我们将进一步探索项目驱动式案例教学法在“C程序设计”中的应用，进一步去寻求传统教学法与项目驱动式案例教学法的最佳结合点，各取所长，既要能系统化地传授教学内容，又要能提高学生学习的主动性、创造性，从而追求更高的教学效果。

［1］ 谭浩强.“C程序设计”［M］.3版.北京：清华大学出版社，2005.

［2］ 郭新，孟昭文，王业君.项目驱动教学法在高校Linux人才培养中的应用［J］.职业圈，2007（21）：116-117.

［3］ 郑金洲.案例教学指南［M］.上海：华东师范大学出版社，2000.

［4］ 范劲松，黄友初.案例教学法在C语言教学中的系统应用［J］.郧阳医学院学报，2005，24（3）：191-192.

［5］ 任华.案例教学法在计算机C语言教学中的作用探究［J］.信息科技，2011（1）：183-184.