C语言程序设计课程教学改革探索
中图分类号：G420 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2014）11-46-03
Exploration of educational reform of C language programming course
Yao Lixin， Lang Hongtao
（School of Information Technology， Qingdao University of Technology， Jiaozhou， Shandong 266300， China）
Abstract： As a primary course of programming， C language programming is quite difficult for freshmen. In order to deal with it， Qingdao Institute of Technology launched an educational reform project. All the members of this project have conducted continuous exploration and practice during the past few years. The educational team and teaching materials are established. The content and the method of teaching are elaborated. The specific approaches of experimental teaching and reform of examining system are introduced.
Key words： C language； programming； educational reform； curriculum development
0 引言
当前，计算机已经成为人们工作、学习和生活中必不可少的工具，整个社会对计算机的高度依赖促使一个崭新的文化形态的形成――计算机文化。随着高等教育从精英教育阶段进入大众教育阶段，教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会在计算机基础课程教学基本要求中提出了1+X的课程设置方案[1]，理工类学生在学习大学计算机基础课程后，接下来就要学习C语言程序设计，C语言程序设计已经成为各高校普遍开设的基础课程。本文总结了我们在教学改革和实践中的一些做法和体会。
C语言功能强大，使用灵活方便，应用面广，可移植性好，兼有高级语言的优点和低级语言的特点[2]，这也使得初学者较难学习和掌握，在教学中我们发现，学生往往对编程解决实际问题感到困难，不知从何下手，而一些考试题目往往重视考查语法的细节，而对编程能力考查得不多。对于C语言程序设计的教学，我们从培养学生的兴趣和能力，以及计算机思维能力出发，进行了一系列教学改革的探索与实践。
1 教学师资团队建设
人才培养师资队伍是关键，教学团队的建设是保障教学效果和实施教学改革的基础和支撑[3]。根据本课程的特点和大一学生的基础，学院确定了一支老中青相结合的骨干教师组成本课程教学团队，团队由一位教授、一位副教授、四位讲师和三位助教组成，分别承担理论教学和实验教学任务，这支队伍年龄、职称结构合理，团队中的教师在每学期的教学督导和学生评教中，成绩都在良好以上，从根本上保证了课程的教学质量。
坚持教学团队的凝聚力建设，定期研讨，统一思想。每周教研时间及时交流教学中出现的问题及解决方法，对教学过程进行总结反思，坚持互相听课，集体研究讨论教案、课件制作，对每个实验内容、案例的选用、考核的内容和方式等都经过团队的统一讨论确定。
重视教学团队中教师自身的进修和提高，团队中的多名教师先后参加了国家精品课程师资培训、全国高等学校计算机实验与实践教学研讨会、全国高等院校程序设计精品课程教学专题研讨会等，教师都很珍惜每一次与兄弟院校的教师、专家交流与学习的机会，教师及时把学习体会传达到团队的每一位教师，汲取其他院校的一些好的做法运用到我们的教学实践中，这些做法对促进教师的知识更新、教育理论的学习、教学方法的改进和教学能力的提高起到积极的作用，也保证了课程的教学改革能不断向前推进。
2 教材建设
C语言程序设计作为第一门编程语言课程，目前几乎所有高等学校理工科专业都在大一第一学期开设此课程。C语言简洁、紧凑、灵活，数据类型丰富，功能强大，灵活和复杂对初学者来说是难以掌握的，而原有的一些教材大多是针对计算机相关专业的学生，而且是在学习了一些计算机基础的相关课程后再学习此课程的，起点相对高，内容全面、有一定的深度。但是对本科低年级初学者来说并不适用。鉴于此，我们从2009年开始着手编写教材和实验教材，从我院人才培养目标和学生的实际情况出发，注重实践及应用，试用后于2011年出版，并于2013年修改再版，新版教材已列为十二五规划教材。作为适用本科低年级学生初学程序设计及C语言的教材，以掌握C语言基本语法、培养程序设计思维、提高上机实践能力为目标，旨在以简单明了的语言和简洁实用的例子，阐述C语言的基本语法和程序设计的基本逻辑思路。C语言的语法及使用有很多灵活和复杂的方面，对初学者来说往往难以全面掌握，所以我们只对主要的适合初学者入门的知识点进行讲解，其目的是通过C语言的学习与实践，培养学生程序设计的抽象逻辑思维能力，掌握动手编程上机实践的技能[4]。程序设计的抽象性往往使学生望而生畏。选用简单实用的例题，目的是让学生能尽快入门，并对程序设计产生兴趣，能体会到编程和调试的乐趣。 3 优化教学内容，改革教学方法，丰富教学手段
3.1 优化教学内容
对于课堂教学内容的取舍，教学团队首先从指导思想上达成共识，就是重点是编程的逻辑思维的培养，分析问题、解决问题能力的培养，而不是解释语言本身的语法细节，据此来优化课堂的教学内容。对于编程能力的培养，从具体的问题分析，特别是从贴近学生生活的实例出发，进行类比，转化，进而同化到学习者自身的已知范畴中，这也符合建构主义[5]关于学生是如何学习的理论。对于语法规则，通过实际的调试程序、验证性实验等方法，使学生有更直观的感受，印象也更深刻。我们对教学大纲进行反复讨论修订，通过教学大纲贯彻教学改革的指导思想。
3.2 改革教学方法
在课堂教学中采用任务驱动、案例教学、类比教学等启发式教学方法，从一个具体问题出发，引入要讲的概念和知识点，使得学生掌握解决类似问题的方法，注意启发学生与以前所用的方法进行比较，并在此例的基础上进行扩充，改变条件等，渐进式的展开，不断滚雪球似地拓展，学生比较容易接受，不断与已经掌握的知识进行同化。
针对下次课要讲的内容布置学生预习，每次课前鼓励学生就预习的情况作讲解，可以是预习收获，可以就疑问提问，坚持了教师为主导学生为主体的理念，训练学生自主学习的能力，对于学生自学能掌握的问题不讲或精讲，重点放在难点问题上。
建立小组学习模式，培养学生自主学习、合作学习的能力。让学生自由结合组成学习小组，3-4人为一组，每名同学轮流任组长（每月轮换），负责本小组本课程的学习讨论，上机、作业、考勤等，给每个学生同等的锻炼机会，促进后进学生提高学习的积极性，形成互帮互学共同进步的良好学习风气。
3.3 丰富教学手段
课堂教学中综合使用PPT课件、程序演示和板书等教学手段，语法规则以PPT课件为主，问题分析，算法设计辅助板书，程序验证直接运行，直观看结果，章节的开始有提示，结束有小结。避免了单纯PPT课件教学易使学生疲劳并产生课件依赖的现象，提高学生积极参与课堂教学的积极性，发挥学生学习主体的作用。
加强精品课程网站建设，充分发挥网络教学的作用。本课程已经建成为学院的精品课程，利用校园网的平台，培养学生自主学习的能力。课程网站上有丰富的教学资源，有教学大纲，电子教案，教学课件，教学视频等，实现了网上答疑，还建有论坛社区，方便师生之间的讨论交流。
组织程序设计竞赛，培养学生对程序设计爱好和实际能动性。通过每年选拨优秀学生参加数学建模比赛、ACM程序设计大赛，组织有兴趣的学生积极参与，并加以指导，培养了学生对程序设计的爱好，提高了学生解决实际问题的能力。
4 加强实验实践教学，适时安排课程设计
4.1 加强实验课的教学，培养学生实际动手能力
为加强实践教学，独立设置了C语言程序设计实验课程，每周2学时实验课，平时实验室开放，学生可以在课余时间进行上机练习。强调理论与实验并重，在实验内容上安排一些基础性的验证型实验，作为必须完成的项目，帮助学生理解掌握基本的知识点，培养学生动手能力。在此基础上布置一些具有一定难度的题目，面对能力较强的学生，提高他们的综合设计能力。
实验课后学生要撰写实验报告，实验报告内容包括以下几个部分：
⑴ 实验内容；
⑵ 算法描述（要求按照规范画出流程图）；
⑶ 源程序代码（注意代码风格，必要的注释）；
⑷ 测试及运行结果（包括几种算法讨论）；
⑸ 调试过程（遇到的问题及解决办法）；
⑹ 收获体会。
对于大学低年级的学生，通过编写、调试程序，撰写实验报告，对于培养他们严谨科学的工作作风、锻炼科技论文的写作能力都起到了积极的作用。
实验课程考核为考查，综合实验出勤情况，实验报告情况和完成实验的情况以及期末综合编程的完成情况评定成绩。
4.2 适时安排课程设计，培养学生创新意识
在学完本课程后在相关专业开设C语言程序设计课程设计课程，本课程是实训类课程，时间为一周，通过多名学生合作完成一个相对比较复杂的课题。锻炼学生的分析问题、解决问题的能力，培养学生团队协作精神，使学生了解软件开发流程、代码和文档编写规范，提高编程能力和创新意识。
课程设计的选题很重要，教学团队经过讨论精选出一些具有一定难度但可以通过学生努力完成的课题，并鼓励学生自选题目，提出切合实际应用的课题，写出分析和需求报告，有指导教师共同讨论通过，自选题目有加分奖励。如有的小组就结合学生实际生活，设计学生综合评测系统，解决他们学习生活中的实际问题，提高他们课程设计的兴趣和完成后的成就感。
在课程设计的过程中，按照正规软件开发的流程和步骤，每一个步骤完成都要提交相应的文档，最后完成时提交程序代码和完整的文档。小组成员有明确的分工，以自主设计为主，指导教师检查每个阶段的成果，并及时给予反馈意见，对难点问题通过讨论引导学生自行找到解决的办法。
课程设计课程的考核采用小组答辩的形式，每个课题由一人主要汇报演示讲解，其他成员都要求回答问题，这样既锻炼了学生的表达能力也避免了不自觉学生跟风搭车现象。
5 改革评价体系，面向实践和应用，注重过程评价
改变过去期末笔试的考核方式，全面考察编程能力、调试程序能力，推行考教分离，注重过程考核。最终成绩由平时成绩和期末考试成绩两部分构成。平时成绩由平时测验、出勤情况，作业情况，讨论发言情况等确定，期末考试采用的是无纸化网上考试系统，由系统从题库中随机组卷，以编程题为主，重点考察学生的编程能力和程序调试能力，成绩由系统自动判定。避免了过去那种靠期末突击、死记硬背侥幸过关的现象，保证了考核的客观公平，也对学生的平时学习和课堂管理起到了积极的作用。
6 结束语
在C语言程序设计教学改革的实践中，我们不断总结，不断地实践，目前已经形成了C语言程序设计、C语言程序设计实验、C语言程序设计课程设计三位一体的课程群，并且与后续的C++程序设计、Java程序设计、数据结构等课程建立了程序设计基础的课程体系，在课程建设、内容优化、资源共享等方面进行通盘考虑。C语言程序设计课程的教学改革与探索方兴未艾，我们还要继续完善和深化以上的一些做法，不断跟踪其他兄弟院校的成功做法，借鉴他人的经验，努力探索适合应用型人才培养目标的课程教学体系，把课程建设教学改革继续推向深入。
