探讨C语言程序设计新型活页式教材的开发与应用研究

张利华

（河源职业技术学院，广东河源 517000）

0 引言

C语言程序设计课程是中国高职计算机与电子类学科专业的必修或专业基础课程。本课程力求使他们熟练掌握编程的语言规范，能够阅读和分析程序的执行结果，养成优秀的编程习惯，同时具备问题解决和算法思维能力，为学生的后续专业课程学习奠定基础[1]。教材是学习者获取知识的主要源泉，也是教师做好课堂的必要条件。对于高职院校的学生，拥有一本与教师课堂实际讲授相吻合，集科学性、完整性和兴趣于一体，又能满足学生自身学习需要的教材，是他们学好该课程的重要前提条件。近几年，虽然很多高职学校和出版社重视教材的质量，编制并出版了大量的高职高专精品教材。但是因为对高职的内涵与特点缺乏深刻的理解与把握，所以很多标有“高职高专”C 语言程序设计的教材依然存在以下几方面的问题：1）很多高职高专教材仍是C 语言概论、常量与变量、运算符和表达式、顺序结构、选择结构、循环结构、数组、指针、函数、预处理、结构体和共用体、二进制位操作与文件等内容，而每部分内容又由知识点、案例、解题方法、流程图、代码以及课后练习等构成，不符合高职突出的培养技能型人才的特点；2）目前大部分教材都是通过长篇大论介绍灵活多样的C 语言语法规则，内容偏多、理论偏深、实践性内容缺乏，枯燥无味，无法培养学生解决实际问题的能力；3）C 语言作为高职学生的第1门专业基础课，是一个非常陌生的知识领域，因此教材不仅是他们在课堂学习的主要参考手段，更要为他们提供丰富的自主学习条件。针对当前C 语言教材所面临的诸多问题，C 语言程序设计的教材建设必须结合实际教学过程中累积的经验和学生的反馈，积极推行适应高职教育教学改革创新的新型活页式教学内容的建设。

1 C语言程序设计新型活页式教程的编写思路

高职活页式教材通过活页的形式加以装订，老师和学生都能够更灵活便捷地对教材内容加以整合、增减与更新。活页式教材是以学生为核心，以项目为纽带、以工作为媒介、以项目实践为指导，结合新的教学方法、技能、规范，以教授学生技能为宗旨，以“教、学、评”合一的全新教材，实现理实合一的课程设置，通过工作与学业结合的新课程模式，教师可以完全适应老师课堂与学生练习的多样化需求，并满足学生技能训练与成长的需求[2]。C语言程序设计新型活页式教材的开发应遵循以下几个方面：1）教材内容应兼顾高职初学者的学习水平，力求简单通俗易懂、深入浅出，能让多数学生掌握；2）教材项目任务案例设计应兼顾知识、有趣和实用价值；3）教材应能指导学生主动思考，充分调动学习积极性，特别是针对学员的上机练习应能从简单到复杂、从单一到综合的转变，形成梯度式的学习过程；4）教材既能为学有余力的学生提供更多的专业指导信息，也能为学习速度比较慢的学生提供的自主学习条件。

2 C语言程序设计新型活页式教材开发的具体措施

2.1 以项目制构建教材结构，以典型工作任务设计活页教材

高等职业教育教材应当依据课程标准中规定的教学内容和培养目标来展现知识体系的内在逻辑关系，由浅入深地阐述课程知识，成为课程教学的载体、指导和参考。活页式教材开发应当以一个个独立的项目构建教材结构，将每一个项目根据职业岗位划分为多个典型工作任务，以典型工作任务设计活页教材[3]。C 语言程序设计新型活页式教材共分为9 个独立的项目构建教材结构，每个项目根据职业岗位划分为多个典型工作任务，以典型工作任务设计活页教材。教材项目的结构包含学习目标、学习路径、知识导图、项目评价表以及2～4个任务。每一个典型工作任务活页由任务实施单（包括任务编号、任务名称、任务描述、任务展示、任务分析和任务参考源代码）、多个任务知识点（任务知识点一般都是以1～3个程序阅读与分析结果作为引导问题，然后列举出问题中所涉及的新知识点）和任务训练单（一般包含本次任务涉及相关知识点的选择题与编程题）组成。

2.2 围绕课程定位，组织与设计教材内容

活页式课程要贯彻“以全方位素养为基本、以职业发展为导向”的教育思想，顺应学生的知识掌握特点和能力训练规律，坚持以课程的实际应用为主线，在适应课程的完整性与模块化的条件下，可以不强调知识的系统化和全面性。本文所构建的C 语言程序设计的活页式教材，是以“程序分析与设计”来安排教学内容，把整个教学内容化为程序分析和设计两大模块。程序分析模块是基于“引导问题—知识分析—温馨提示”的模式，其中知识分析是基于程序分析模块中涉及的相关理论知识进行组织与设计的，同时也为程序设计模块服务，力求讲解清楚，详略适当。程序设计模块一般采用“任务描述—任务展示—任务分析-程序流程图—程序参考代码”的流程，尤其注重学生问题分析与解决能力的培养，以及程序设计意识的养成。C 语言程序设计课程教学的宗旨，应当在于训练学生程序阅读与分析能力和程序设计技能，而不仅仅只定格在C语言自身的知识点上。因此，在针对高职学生的C 语言程序设计教材内容的应当选取计算机程序设计语言中所共有的知识点，并尽可能删除或减少难度较高而不触及程序共性的知识点，如：对自加和自减操作、位操作、共用体等知识点只讲述基本知识点而不做进一步论述；删减浮点类型信息的存放形式、函数指针、数组和指针的作用等知识点；删除如二级指针（函数指针）、文件函数等C语言特有的知识点。例如，在组织与设计顺序、选择与循环结构有关的知识时，教材应当强调这三种程序设计的理念、技术与应用场合，并弱化if 语句、switch 语句、for 语句、while与do-while语句在C语言中的语法规则。例如，在组织与设计C语言的结构体知识时，要着重说明为什么要引入结构体，而不是结构类型本身的定义形式。

2.3 以学生为中心，精选与编排教材内容

活页型教材的教材内容应注重于教材的实用性与实践性，强调以职业能力为基础，以广泛应用为目的，以必须、够用为度，适应技能岗位的要求，与相关的职业资格要求以及专业技术人员能力等级证书的要求相衔接。

C语言程序设计的新型活页式教学所采用的项目任务活页方式，首先是充分考虑学生的学习需要，在每一个引导问题的旁边，应留出空白处供学生记录笔记或填写程序的功能、运行结果等相关信息。其次C语言程序设计的新型活页式教材要充分考虑学生的学习认知过程是一个认知、实践、再认知、再实践的交替运用的过程。在编排教材内容时应遵循“由浅入深的程序阅读、循环渐进的任务驱动”原则，以程序阅读为问题引导知识点的分析，并对知识点的介绍应言简意赅，浅显易懂，切忌集中难点问题，以防止使学生出现过多困惑，从而降低学习兴趣。比如，在编排“数据类型、常量和变量”知识点时，在教材的“项目一认识C语言程序”中可通过“计算圆的面积与周长”程序的编写，先让学生掌握了数据类型、常量和变量的基本应用方法即可，并在“使用函数设计模块化程序”掌握了变量的基本知识后，可再进一步说明变量的存储类型和变量的作用域。再比如，在“阅读与设计顺序结构程序”编写部分，为了使他们能更快地步入程序设计环节，只简单地教授了学生们怎样利用算术和赋值运算符。当编排“阅读与设计选择结构程序”中的“关系、逻辑与条件运算符与表达式”知识点时，可以再进一步深入地介绍关系与逻辑运算符的运算规则，以及条件判断表达式的创建方法，然后再通过条件运算符的应用场合，选择结构化程序的设计，他们就更能全面地了解知识点。

教材在编写过程中还必须充分考虑缺乏学习主观能动性和钻研精神的高职学习生的接受程度[4]。因此C 语言程序设计的新型活页式教材在保证知识点丰富的情况下适度减少知识点的难点，并重视其实践运用技能的训练，尽量选取贴近生活和相对难易适当的程序和任务，使学生容易上手，在学习中容易形成浓厚兴趣，在编程实践过程中进一步产生成就感，乐于进行深层次的发现和探究。在以往教学过程中，由于教材偏重C 语言语法规则与编程形式的讲解而忽略了问题解题方法和程序设计过程，学生虽然能看阅读与分析程序的运行结果，掌握了程序的基本结构，却不能自己独立设计并编写出完整的程序。因此，为了帮助学生了解并熟悉程序设计方法与思路，教材的各项目在选取编程案例之前，首先要形成一种“剖析提问、定义变量”“理清思路、设计算法”“编写代码、调试程序”“执行程序，优化代码”“添加注释，说明要点”“拓展需求，改进方法”的知识架构，首先研究问题中存在哪些数据，哪些是常量（分析常量的类型，常量可以直接使用，是否要定义符号常量等），哪些是变量（分析变量的功能，变量的类型以及存放的数据值范围），接着研究问题的解决办法和设计算法（可绘制程序流程图），然后完成程序编码与调试过程，再根据查看程序运行情况反复优化并调试程序；接着再对核心语句加以注释说明，并根据程序编写与调试过程中容易发生的问题和需要注意的问题给出必要的说明；最后，再提出拓展需求，引导学生逐步改进程序，让学生更加充分地掌握程序设计方法。

2.4 注重价值引领，融入课程思政元素

教材作为教师推进课程思政的载体，教材内容要为学生形成和确立世界观、人生观和价值观指明方向、提供支撑。而活页式教学内容，除要具备思想品德教育作用外，更要突出其职业引导功能作用。学生可借助教材了解职业道德、认识职业发展规律、热爱工作，进而形成科学的人生观和价值观，从而养成良好的职业道德和职业能力[5]。在C语言程序设计活页式教材中可利用了融入思政元素的电子教案和在工作活页中设置的任务，从“素质、知识、技能”3个维度，提升学生的C语言程序阅读与编写技能，以培养具备良好的职业素质和自主学习能力，使学习者具备安全意识、劳动意识、创新意识、创新能力和强烈的爱国主义精神。比如强调学员机房上课要守则时，并且要严格遵守学校的各种规章制度，以加强制度约束，并懂得责任担当等。再比如，老师在讲授运算符概念时，可通过利用学员已有的数学四则运算符概念，引入了C 语言的算术运算符的运算规则，让学生理解事件的关联是普遍存在的，并引导学生用类似的方法完成知识的迁移学习。

2.5 立足打造新形态、工作手册式、资源丰富的线上线下互通融媒体教材

C 语言程序设计活页式教材配有课程标准、教学进度表、微课录像、网上开放课程、程序源代码、单元测试、任务实施单、项目评价表、习题库等内容丰富的教学资源。教师可利用互联网进行全面的针对性教学，实行“线上+线下”混合式教学，促进学生自主学习，彰显“以学生为中心，教师为指导”“做中学、学中做”“教、学、做一体化”等的教育特点。教材中还建立了与超星学习通教育资源的关联，学生能扫描教材中的二维码即可实时观看章节的微课录像、查看教学课件，或下载程序的源代码。同时学生还可通过单元测试题检测自己对课堂知识的掌握情况。通过课后作业检验学习效果和查缺补漏，从而有效地提高学习效率，满足学生个性化学习的需求。

3 活页式教材的应用效果

通过活页式教材开发实现工作过程与课程内容精准对接，提升老师专业教学能力，打破原有的学科体系教材，推动老师教法改革。河源职业技术学院主要将C 语言程序设计活页式教材用于电子信息工程专业、嵌入式技术专业、应用电子专业的C 语言课程教学。一线教师普遍反馈该教材有如下优点：1）教材内容编排科学、循序渐进、任务驱动、目标明确。通过引入的嵌入式应用案例和应用场景，有效提高了学生的学习兴趣，为后续的单片机/嵌入式技术学习奠定了良好的嵌入式C 程序设计基础；2）教材资源丰富。利用纸质教材和数字化资源、在线开放课程，非常方便实现“线上+线下”混合式教学；3）利用融入思政元素的电子教案和工作活页，可有效实施课程思政，提高学生解决实际问题的能力和综合素质。

4 结束语

本文所构建的C 语言程序设计活页式教材本着“理论适度、内容生动、案例实用、难度相当”的写作要求，适应中国高职学生的特点，体现了中国高职教育特点的课堂教学原则。高职C 语言程序设计教材的改革与开发是一项既长期又必要的任务，需要课题组老师要不断地总结课堂教学实际经验，针对学生反馈的学习情况，进一步补充与创新教材内容，让教材成为课堂的有效媒介，学生成为教材的有效教具，教师成为学生的有效课堂指导。