以学生为中心的C语言教学过程管理设计

张凡 蔡涛 刘文达 范亚雷

摘 要 C语言是绝大多数大学本科生必修的第一种程序设计语言，学习C语言可以帮助学生理解计算机的基本思维方式，它是学习其它所有软件或硬件类编程语言的基础。本文分析了影响学生课堂学习效率的两个关键因素，探究了在现实教学条件约束下，面向百人课堂的“C语言程序设计”大班授课，如何通过翻转实验课和理论课的安排，利用精熟教学法，控制学生的预习质量和课堂听课质量，提高学生对C语言知识点的整体掌握程度。

关键词 学习步调 注意力 精熟教学法 课程节奏

中图分类号：G424                                   文献标识码：A    DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2020.01.055

Abstract C language is the first programming language required by most college undergraduates. Learning C language can help students understand the basic thinking mode of computer， and it is the basis of learning all other software or hardware programming languages. This paper analyzes the two key factors influencing students' classroom learning efficiency， explores the constraints in the real teaching conditions， oriented "C language program design" for large class， how to flip arrangements for experiment and theory， using the method of mastery， controlling the quality of students' preview and classes with quality， improve the student's overall grasp in the C language points.

Keywords study pace; attention; mastery-teaching; course rhythm

0 引言

几十年来，C语言一直是绝大多数本科专业必修的一门基础课程。作为一门与计算机沟通的“外语”，与大学学习英语的时间相比，学生几乎被要求在瞬间（几十个课时）掌握C语言，并且要求具備“听说读写”的能力，要求学生能够读懂基本的C语言程序，能够识别隐藏在给定C语言片段中的错误，能够根据项目要求设计相应的C语言程序，能够调试后获得正确的结果，即与计算机进行“准确的沟通”。尽管C语言使用的都是英文字符。但是，学习一门“外语”，需要学习理解一种新的文化（“计算机文化”），掌握一种新的思维方式，对学生来说，其实是非常不容易的事情。这也是很多大学生虽然上了C语言课程，但等到毕业设计要用时，又从零开始磕磕碰碰自学的原因。

关于C语言教学方面的探究很多。例如，文章[1]讨论了如何利用单片机开发平台进行C语言教学，为学生后续学习基于单片机的软硬件开发奠定基础。文章[2]利用案例教学法改进C语言教学，显著提高了学生的思维能力和编程能力。文章[3]探讨了一种利用微视频、任务单、预习报告单和多元化评价等方法组合而成的教学方法，对基于翻转课堂的开展给出了参考建议。文章[4]借用“最近发展区”的理论，参照ACM国际程序设计竞赛，激发学生的编程兴趣，推动学生不断进行突击能力提升。文章[5]提出了基于知识点的微视频实验教学模式，综合大数据处理技术，弥补传统实验教学的不足。文章[6]采用任务驱动教学，推动学生在短时间掌握C语言的主要知识点。本文首先讨论学生学习特点与标准课堂教学之间的矛盾，然后以105人的“C语言程序设计”大班授课场景为例，探索如何通过实验课和精熟教学法提高学生的知识点达成度。

1学生学习步调与标准教学进度规定的矛盾

为了保证本科教学质量，规范教师在课堂教学中的教学行为，教学均采用预先安排制度。根据社会发展对本专业的需要，制定毕业要求，根据毕业要求设定培养目标，根据培养目标制定课程体系，根据课程体系制定课程大纲。课程大纲规定了教学目标、教学内容、课时和课时安排等等。课堂教学要求学生必须按照规定的时间、在规定的教室，学习规定的内容。

精确的授课安排难以解决不同学生学习步调差异性的特点。不论课堂上，教师使用多么精美的PPT，自认为讲解多么透彻，仍然只有部分同学能够在课堂规定的时间理解相关知识点。因为不同的学生学习的方式是不一样的，理解新知识的步调是不一致的。有些学生与教师的思维方式类似，可以跟进教师的节奏，逐步理解一个新的概念或问题。有些学生不需要过多的讲授，凭直觉就能很快理解，有些学生可能要花几倍的时间，通过仔细琢磨才能理解，还有些学生可能需要几天的时间，以间隔的方式重复思考多次才能顿悟。但是，在课堂教学中，教师无法等待所有的学生掌握知识点后再进入下一部分课程。

学得慢的学生会在后续课程中同时带给自己和教师压力，降低双方的自信心，不断从负面影响后续课程的教学质量。学生会对自己的学习能力和智力产生怀疑，担心教师对自己的负面评价。教师会对自己的教学能力和学生的学习态度产生怀疑，焦虑班级的整体教学效果。

然而，当学生认真学、教师认真教的情况下，即使是一对一的教学，学习的快慢还主要是个人的习惯问题，与智力关系不大。并且，理解得快不代表理解的透彻持久。一些理解得慢得同学，可能获得更多的知识，对新知识的印象更深刻，具备更强的举一反三和迁移应用的能力。还有一些学生，在某些知识点的学习上非常轻松，但在另外一些知识点的学习上感到非常困难，都是个人差异性问题。但是，标准的课堂教学，使教师不得不根据大纲要求的进度教授新知识，使部分学生在基础准备不足的情况下学习新知识，导致学习速度越来越跟不上授课进度。

2学生课堂注意力特点与标准课堂时长设计的矛盾

标准课堂时长是45分钟。面对大量的学生和大量的课程、教室安排。一般一次课程为2个学时，共计95～100分钟，中间一般休息5～10分钟。随着现在微信等社交工具的出现，大多大学生睡觉前最后一件事情是查看微信，醒来第一件事情也是查看微信。现在大学生面对越来越多分散注意力的因素，集中注意力的时间越来越短。根据一份在美国《国家教学论坛》期刊上的报告表明，学生们需要3～5分钟才能静下心来，在之后的10～18分钟内精力可以非常集中。之后，不论课程内容多么有趣，PPT如何精美，老师讲的如何精彩，学生还是会大脑疲劳，走神儿。虽然过一段时间后学生还能在此集中精力，但集中的时间会逐步缩短，到第二节课时，学生单次集中注意力的时间只有3～4分钟。如果教师在95分钟内持续不断地教授烧脑的新知识点，学生们早已经头昏脑涨。这也解释了为什么很多老师发现，即使是“学霸”，很多时候也常常走神，让老师们恨铁不成钢。

老师的职责是在课堂上推动讨论，而不是控制课堂的节奏。当学生积极讨论时，学生的大脑很难走神，因为大脑会主动处理其他同学提出的观点，同时大多学生也会尽全力得出自己的结论。在课堂中，学生需要不断思考，获得个人化想法并争取机会表达。

3 C语言大班授课方法设计

虽然大量研究证实了关于学生注意力的研究结果，理解了不同学生有着不同的学习特点。但是，由于教学经费、教学场地、教师人数等各种现实因素限制，目前的标准教学设计仍然采用统一的教学方式，在规定的地点、规定的时间进行教学。在这种情况下，教师只能在教学规定范围内，通过变换教学方式改善课堂的教学效果。

以作者讲授的“C语言程序设计”为例，根据课程组的教学大纲要求，本课程总计48学时，理论课24学时，实验课24学时，每周4节理论课时、4节实验课时。按照传统的授课习惯，先上理论课，后上实验课。实验课上，学生根据实验指导书，验证理论课所学的知识点，或是根据理论课上已经学习的知识点编写程序。这样的安排乍一看非常符合逻辑，符合学生的学习规律。然而，事实上，学生在理论课上被动接收知识的效果非常有限。首先，C语言是一门实践性很强的课程，“师傅领进门，修行靠个人”。即使从来没有接触过程序设计语言，但对于早已生活在数字世界的当代大一学生，C语言的知识点虽然陌生，但并不难理解。通过理论课向学生介绍C语言基础知识，无论授课方式多么有趣，学生的接收并不深入。即使课前要求学生进行自主预习，但是，实际上，对于105人的大课堂，很难保证预习效果。为此，本文设计了如下教学方式以改善上述情况：

（1）利用实验课推动课堂预习：因为实验课和理论课比例正好是1：1，可以打破传统习惯，先上实验课，后上理论课。教师提前设计好上机预习内容，提前培训研究生助教，要求学生通过实验课自主尝试编程，体验学习C语言程序设计的重难点。在实验课堂上，教师推动实验课的有效开展，观察和记录学生学习的整体节奏和理解难点，设计理论课的探讨重点。通过这样的设计，理论课成了教师向学生答疑解惑、查漏补缺和总结归纳的课堂，成为了帮助学生的课堂，可以有效提高学生的课堂听课效率。

（2）利用精熟教学法推动讨论式课堂教学：精熟教学法是指在讲授下一章节新知识之前，确保学生充分理解和熟练掌握之前学习的概念、方法等等重难点知识。例如，在“C语言”的教学中，如果学生不能熟练掌握C语言程序的基本框架，基本的输入输出语句的使用，无法学习后面的函数设计。课程的设计节奏根据学生的理解程度和成绩来确定。学得快的学生可以做一些巩固练习，学得慢的学生可以通过教师的单独辅导、同学或室友的帮助或者完成附加课外作业的方式赶上进度。应该保证学生对知识和概念的高水平理解，推动学生根据个人特点花费相应的学习时间。

4 结语

没有“完美”的教学制度和教学环境，没有“完美”的学生和教师。即使是班级最认真聪明好学的学生，也会偶尔因为生活中的其它挫折影响上课的情绪和注意力。任何学生也不可能通过课堂听讲掌握每一部分内容。时常遗忘某些知识点，影响新知识的理解也是非常正常的。然而，教师的课堂管理和授课方式仍然有助于帮助学生填补学习的缺口。本文探索了如何通过实验课和精熟教学法，提高预习质量，掌握学生的学习节奏，合理设计课堂教学进程来提高“C语言程序设计”大班授课的教学效果。

参考文献

[1] 熊中刚，罗素莲.基于单片机的“C语言”教学方法探讨.教育教学论坛，2014.

[2] 胡枫.《C语言程序设计》的案例式教学的设计.青海师范大学学报，2010.

[3] 胡秋霞，田杰.基于翻转课堂的“C语言程序设计”混合式教学方法探究.信息记录材料，2017.

[4] 徐新海，林宇斐.基于“最近发展区”理论的类ACM式C语言教学.计算机教育，2015.

[5] 熊启军，谷琼，屈俊峰，王新穎.基于微视频的C语言程序设计实验教学改革.实验技术与管理，2018.

[6] 马骏，张琦，张俭鸽.基于任务驱动的C语言课程教学设计.计算机工程与科学，2016.