C语言程序设计项目教学平台建设

杨兴耀 汪烈军 钱育蓉 孙 华 田生伟(新疆大学 软件学院 新疆 乌鲁木齐 830008)

1 引言

C语言数据类型丰富，语法控制灵活，代码编译质量高，程序移植性好且执行效率高，属于一门优秀的计算机编程语言，目前在操作系统、人工智能、数据库管理等领域有着广泛应用。作为高校计算机专业的核心课程，传统的《C语言程序设计》因为繁重的课程内容，例如数组、函数、指针等，课程教学多是以教师课堂讲授为主，教师起主导作用，学生在教师的讲解下进行知识学习。然而作为一门实践能力要求较高的编程语言，这给学生的课程学习与应用带来不少挑战［1，2］:学生多是初次接触程序设计，教学内容抽象概念繁多，课时安排时间紧，短时间内难以理解;其次理论学习与实践动手过程脱节，学生好不容易听懂了，编程过程却掌握甚少，更别提程序设计能力提高;第三，缺乏实践偏向于应试教育，与普通的课程学习没多大区别，学生死记硬背语法程序应付考试就够了，学习兴趣与积极性不高。本文针对《C语言程序设计》教学过程中存在的问题，紧紧围绕“教、学、做”的主线思想，改进现有教学模式，从基础性、系统性、可操作性和实用性入手，积极探索课程教学新模式，构建《C语言程序设计》项目教学平台，提高学生的自主学习能力、项目实践能力。

2 研究现状

C语言作为一种面向过程的计算机高级语言，既适合算法类程序设计，又可用于应用类程序设计，具有良好的应用前景。针对传统讲授型为主的教学模式，培养《C语言程序设计》本身要求的动手实践能力，不少教学工作者提出了基于项目驱动的《C语言程序设计》教学模式。黄金国［3］认为项目教学模式应以项目为基础，采用引导教学法，采取课内与课外项目完成情况考核相结合的方式，重点培养学生的创新能力及思维。陈承源等人［4］提出了以项目驱动方式和团队合作形式为基础的实践教学实施过程，即针对每一个设计题目，学生组队划分任务协作完成。胡亚慧等人［5］提出一种以项目为支撑的教学方法，采用理论实践一体小班化教学模式，引入机考考核机制，提升教学质量。于华［6］提出选择项目案例，以项目功能模块划分教学知识单元，组织教学内容的实施方案，包括为录制以知识点为构成形式的微视频、微课，编写单元测试题等。归纳起来，项目驱动的教学模式的主要思想是:在教学中贯穿项目实例对课程内容进行讲授，让学生参与到项目设计中，以此达到培养课程实践能力的目的。然而这种教学模式虽具有合理性，却也存在不足:(1)对教师能力要求高，教师需首先具备项目开发管理能力，同时具备课程教学能力，通常两者很难兼得。(2)项目选择困难、完成周期长，教师往往无法确定一个好的项目，并且通常一个好的项目需要分阶段分块完成，项目融入性要求高，花费时间较长。(3)学生学习难度大，学生需要项目开发过程中掌握课程知识点、程序语法结构、项目设计流程，以及项目调试完成整个项目开发等一系列内容，一般学生难以达到要求。这使得项目驱动的《C语言程序设计》教学模式，虽然被屡屡提及，但实际教学效果却不如预期。与此同时，另外一种基于自主学习平台的教学模式也屡被提出，它提倡学生自主学习，自我解决问题。谭小兰等人［7］给出了C语言实验教学平台的思路，平台由程序编辑、程序运行与调试、题库管理和考试评分5大模块组成，学生在平台上进行C语言学习考试。彭琼等人［8］设计了C语言自主学习平台，学生可以进行课前课后的自学、在线考试和在线经验交流等。但教学平台方案的不足也是明显的:(1)缺乏教师的指导监督，(2)没有考虑学生学习能力的差异，(3)难以培养学生的项目实践能力。

面对课程教学模式改革，本文汲取项目驱动教学模式和自主学习平台模式的优点，积极探索项目教学平台新模式，重点在3个方面进行改进:(1)多种教学要素融合，提高教师团队教学能力，(2)教学平台建设分期化体系化，提高学生项目实践能力，(3)“教、学、做”合一，提高学生自主学习能力。

3 项目教学平台建设

3．1教师团队建设。《C语言程序设计》教研组邀请软件企业资深应用开发人员进行座谈，掌握企业从实际应用开发的角度对于C语言教学的要求，同时结合市面上的教材对课程体系和教学内容进行顶层研究，以此设计出满足应用开发需求且适合于课堂教学的若干项目。针对每个项目内容和要求掌握的知识要点，教研组将其中包含于现有教材中的内容进行整理，并对超出的部分进行教研组自学习，需要企业培训的项目积极进行培训，最终通过定期课程考核和教学竞赛的形式形成《C语言程序设计》的专业教师团队。

3．2项目教学平台的顶层设计。项目设计是项目教学平台建设的关键。教研组教师与企业专家们定期不定期的进行沟通交流，掌握企业、市场关于编程的具体要求，从《C语言程序设计》课程做起，结合市面上主流教程教材，梳理出课程必备的知识点，并协同企业专家设计涵盖知识点并满足培养目标的若干项目，供建设项目教学平台使用。整个项目平台的建设分期进行，每一期均新增设计项目。项目平台通过精心设计项目，培养目标更明确，实施步骤更清晰，学生学习过程中，能力培养能得到更好的体现。项目教学平台设计如下图1:

3．3项目教学平台架构。项目教学平台建设从学生的角度出发，遵循循序渐进、思维发散的原则，最好体现游戏的思想，增强学生的学习兴趣。项目教学平台主要分为学习和项目2个部分，分别用于构建项目教学平台的“学习”模块和“项目”模块，并附有完成任务的“进度条”，学生在学习模块按照学习要求和内容完成任务后，才可进入“项目”模块。项目教学平台架构图如下图2:

“学习”模块包含两个部分:基础学习部分和作业部分。基础学习部分以教学知识点为主，为学生必学内容，多为一些简单概念和语法结构讲解等，内容简单易学，并附有重难点、来源和注意事项等，帮助学生学习，学生可利用课余时间在一定时间内结合作业完成基础课程的学习。作业部分根据基础学习部分设计开发，两者一一对应相辅相成，主要为学生训练题目，类型多种多样，例如程序题、填空题等，并附有参考答案、知识点讲解等，进一步帮助学生巩固基础学习部分的内容。

“项目”模块分为“基础项目”和“高级项目”，两者的完成方式和完成内容不一样。基础项目在教师的指导下进行，由教师在课堂上针对项目按照项目设计要求、根据项目管理开发流程进行手动讲解，让学生掌握整个项目的开发过程，学生跟随教师直接参与到项目整个设计开发过程中，共同完成完整的项目开发。高级项目相对于基础项目难度逐渐提高，多为分步骤的应用程序设计，每一项目附有相应分值，学生最终必须达到一定分值才算课程合格。高级项目的完成主要在教师的监督下进行，学生根据教师给出的项目独立完成项目开发，不懂的问题可向教师提问，但提问项目的分值会降低，具体情况由教师决定。难度高的项目也可以学生分组讨论协同完成，形式不限，项目分值同样会降低，具体情况由教师决定。

3．4学生学习管理。整个教学过程中，学生的学习管理不可或缺，教师的指导作用至关重要。在前期的学习部分，虽以学生自主学习为主，但教师须关注学生整体学习进度，在线答疑，并对学习进度缓慢的学生当面指导，提高学习效率。当学生完成作业后，进行作业提交可以查看作业分值，教师登录平台进行作业结果查看，并适时解锁作业答案。学生根据作业答案进行作业校对，如果出现参考答案不理解的情况或者有异议的情况，教师需要在线答疑。教师根据学生学习情况，定期组织学生与学生面对面交流，增进师生感情提高学习兴趣。

在“项目”模块中，教师需要对学生在“基础项目”中提出的问题进行及时答疑解惑，并针对学生共同反映的问题进行专门讲解，帮助学生寻找不足并完成整个项目开发过程，为“高级项目”的进行打下基础。学生完成基础项目后，进行“高级项目”阶段，这一阶段教师的监督下进行，针对学生不懂的问题及时作出解答，并合理把握提问条件下的项目分值，以及学生协同完成项目条件下的项目分值。

4 项目教学平台教学的意义

4．1师资力量建设。项目教学平台注重教师团队能力的培养。整个平台的建设分期分阶段进行，它需要教研组教师多年持续不断的辛勤付出，既要与企业沟通交流，掌握企业的软件设计需求，又必须研读主流教材，掌握一般编程所涉及的教学知识点，经过两者结合与企业专家共同努力，方能设计出满足的项目教学平台所需要的项目。此周期较长，教学组教师无论以前能力怎么样，专业出身如何，教学认知如何，通过平台的建设一起教学研讨交流、一起成长，整体教学水平定会显著提升许多，未来潜力提升空间会更大，这也是高校师资建设的重点方向之一。

4．2课程教学质量提升。项目教学平台围绕教师、项目、学生来组织整个教学，通过项目设计将若干教学元素有机整合在一起，更有利于提升教学效率。教师团队从日常琐碎的教学工作中解脱出来，专注于课程与企业的结合，专注于整个课程体系的优化，进一步发掘自身提高自己，提升教学能力水平。学生通过基础学习逐步进入项目情景，激发学习兴趣和探索欲望，在教师专注的指导下，自主学习处理问题，不自觉中增强了学习能力和项目实践能力，同时有利于学生创新思维的培养。

5 不同教学模式比较

为了更好了解项目教学平台模式，本文研究了传统教学模式和现行基于项目驱动的主流教学模式，并在教师任务、学生任务等方面对他们分别进行了比较，如下表1。通过不同教学模式的比较，新的项目教学平台模式在教学方面具有较大的优越性。

传统教学模式 项目驱动教学 项目平台教学教师任务 讲授 讲授、讲解 讲解、指导学生任务 听讲 听讲、动手练习 自主学习、项目实践教师要求 低 高 成长型学生要求 低 高 成长型课程目标 不达标 不确定 达标课程主体 教师 教师 学生

6 结束语

《C语言程序设计》项目教学平台通过分期建设、渐进式实施若干个完整的项目来开展整个教学活动，精心精细化设计项目是整个项目教学平台的重中之重。经过多年的教学探索，项目教学平台能够将教师、企业、市场、教材、学生等教学要素有机结合在一起，充分挖掘综合潜力，提高学生自主学习能力、项目实践能力，为学生后续课程的学习打下良好的基础。未来进一步努力的方向，在于项目教学平台的实现、教学要素整合、项目设计优化、平台功能扩展与推广等方面。