“高级语言程序设计C”课程教学模式改革探讨

高 磊

（内蒙古工业大学信息工程学院，内蒙古 呼和浩特 010050）

0 引言

“高级语言程序设计C”不仅能培养学生的编程能力,还能培养学生的计算思维能力,使之能够用计算机的思维进行分析问题和解决问题。 目前的考核方式已经不能完全适合工程教育认证的要求,因此,有效提高教学质量,以培养目标和毕业要求为导向的课程教学改革,势在必行。 传统的教学方法是以教师知识讲解为中心,学生对知识的掌握处于一种被动接收的模式,“练”与“记”在传统课堂中无法及时结合起来。 如何将学生的“学”与老师的“讲”充分结合起来,进行有效的课堂教学,需要进行教学方法和手段的深度探讨与改革,使学生能够在课堂上充分与教师进行互动,更加注重学生掌握程序设计的基本思想,培养学生抽象思维和逻辑思维推理能力、分析问题和解决问题的能力以及创新意识和创新能力,使广大学生更加全面发展,更好地适应信息时代的要求［1］。

1 目前存在的问题

“高级语言程序设计C”的开课时间一般在大学一年级,大部分学生第一次接触编程语言。 该课程是一门理论与实践相结合的课程,在教学过程中,往往由于内容多、学时紧,学生容易产生抵触情绪,使学生学习的主动性、积极性受到打击。

(1）传统的教学倾向于理论教学。 重理论讲述,轻案例和实践讲解以及编程思维的练习,缺乏新意,这必将导致教师的授课方式变成单一的理论讲授,而对编程实践的讲解较少,导致学生缺乏自主编程的能力,教学效果不佳。 编程语言类课程相对枯燥,如果在讲解过程中,互动环节少,学生学习兴趣就提不起来。

(2）解决实际问题时的编程能力较弱,缺乏对程序独立调试的能力。 大部分学生不清楚该如何着手写一个新的程序,即使写出了程序,又会出现各种错误,无法正确运行。 当出现错误时,又不知道该如何寻找程序中隐藏的错误和漏洞,更不知道如何进行错误调试,尤其是对接受能力相对较差的学生。 实际上,编程过程中调试程序的能力是非常重要的,特别是在编写复杂软件程序的过程中［2］。

(3）对计算机编程缺乏兴趣。 对“高级语言程序设计C”这门课的认识比较肤浅,对程序设计初级阶段毫无兴趣。 因此教师有必要从课程一开始就激发学生的学习兴趣,逐步引导学生主动学习,才能在后续的教学过程中使学生的潜能充分发挥出来。

(4）学生初学阶段,对程序的编译环境不熟悉,需要教师讲解并演示源程序创建的过程。 初学时创建源程序的过程经常出问题,学生会把更多的精力用在创建文件上,而不是程序本身。 通过改革,使学生简化创建文件的过程,把重点放在编写程序上,感受编程的乐趣。

(5）考核方式上也存在与工程教育认证中能力体现考核不一致的地方。 传统试卷中单选、填空等题型通常以知识点为考点,而工程教育认证中强调的是能力。 “高级语言程序设计C”课程中更应该注重实际计算思维和编程能力,要求学生可以完整编写一段程序,能够对复杂工程问题进行分析、计算与设计［3］。

2 教学方法改革

在理论课堂中,将“学”“练”“记”同步进行,增加学生与教师、学生与学生之间的互动,使课堂气氛活跃起来,提高学生学习“高级语言程序设计C”的兴趣。 因此,在原有教学资源的基础上,结合在线编程平台及优慕课平台,可以做到随时随地编写程序,这是对课程教学模式的改革,也是对现有教学方式的一种横向扩展。

2.1 教师合理组织教学内容

根据课程标准和课程教学设计要求,建立以学生综合能力为导向的教学目标,教师应合理、科学地组织安排教学内容,准备教学资料,包括教学文件、教学课件及视频讲解,对重点知识设计习题和测试题,整理题库,按难易程度分为3 个等级,选择典型习题和编程题加入到理论课程中,寻找合适的、有趣的、有意义的实例,穿插到课程中,调动学生学习的兴趣。

在教学内容的选择上应注重理论与实践相结合,教学内容中引入适当的应用实例,增加简单编程题目的实时练习。 教师可根据教学内容与要求,适当选择与课程内容密切相关、有实践性、代表性的应用实例,实例难易程度的选择要适应学生的接受能力,教师具体分析应用实例涉及的相关知识,并进行归纳整理,再设计部分相关的编程题目进行实时练习,以便于学生分析、理解和学习。

2.2 课堂教学活动

教师在课堂教学活动中,首先应提高学生对计算机编程的兴趣。 教师准备好相关实例的内容,包括实例涉及的知识点、具体实现步骤以及理论扩展资料等,提前交给学生预习,学生可以提前阅读、思考、学习和理解案例。 在课堂上,学生使用这些资料进行分析,并在教师的指导下找出下一步需要解决的问题,讨论解决问题的方案。 教师有针对性地对学生提出的不同解决方案进行评价和总结。 通过典型实例,可以激发学生学习的积极性,帮助学生理解和掌握相关的理论知识,培养学生分析问题与解决问题的逻辑思维能力。对重点知识可以利用在线编程平台做相应的简单编程题。

教师讲解实例的过程中,同时演示不同编译环境中源程序创建的过程。 如果没有了解编译环境,初学时创建源程序的过程经常会出问题。 因此,为了促使学生把更多的精力放在编写程序上,而非编译环境上,教学中利用在线编程平台,使学生简化创建文件的过程,把重点放在编写程序上。 同时,可以及时纠正编程中遇到的错误,讲解调试方法,运行出正确的结果,让学生感受编程的乐趣。

2.3 融合多种教学方法

“高级语言程序设计C”课程的特点是以词法、语法结构、语义逻辑为基础,以培养实践技能为目的,通过不断的编程实践来巩固掌握课程的知识。 以在线编程平台及优慕课平台为依托,教师采用“边学边练”的方式检验学生的学习情况；学生也可以通过这种方式巩固课堂中学到的知识。 程序设计类课程更侧重于培养学生的计算思维方式和实践动手能力。 本文提出了两种教学方法:由浅入深的案例驱动教学方法、错误分析与调试寻求正确结果的教学方法。

2.3.1 由浅入深的案例驱动教学方法

“高级语言程序设计C”课程的学习,应当以简单的逻辑题目为引导,强化语法知识的记忆；适当引入难易适中的、以日常生活或专业知识为背景的案例,逐步强化逻辑思维的训练；用流程图作为辅助,引导学生熟悉将算法转换成代码的编写过程。 因此,应当寻找联系实际、重点突出、知识点明确的案例,既能够反映本次教学的内容,又要简单易懂,避免过度复杂挫伤学生学习的积极性。

2.3.2 错误分析与调试寻求正确结果的教学方法

在教学过程中,利用在线编程平台给出一些在语法和逻辑上有错误的源代码文件,引导学生深入思考:“为什么这样的代码会出错？ 是否考虑过对边界数值的判断？ 各种条件下的逻辑判断是否完整？”让学生自己先调试语法层次的错误,加深对语法知识的记忆,然后再调试程序中的逻辑错误,强化计算思维的训练。之后,教师通过互动的方式,用“提问、分析、引导、讲解”的方法加深学生对问题的印象。 最终达到“以学生为主、师生互动”的目的,充分调动学生学习的积极性和主动性。

这两种教学方法相辅相成,案例驱动教学过程中,从简单的逻辑题目的编写开始,逐步增加语法错误的改错和逻辑错误的改错,用在线编程平台作为辅助,验证代码的正确性。

3 结语

本文针对部分非计算机专业开设的“高级语言程序设计C”课程,分析了该课程的特点及目前存在的问题,提出基于在线编程平台,结合现有的优慕课平台,训练提高学生的实践动手能力。 实践表明,边学边练,“学”“练”“记”相结合,能够提高学生发现问题、解决问题的能力,能够激发学生学习课程的积极性。 同时,考核方式中增加了编程题难度,加大了实践动手能力的考核力度,更加注重培养学生的逻辑思维能力和实际动手编程能力。 最终的教学改革都是围绕以学生为中心的核心理念,不断探索新的教学模式,以进一步提高教学质量。