PBL教學(xué)模式在《C語言程序設(shè)計》教學(xué)改革中的應(yīng)用和探討

摘要:傳統(tǒng)的C語言教學(xué)模式往往局限于繁瑣的語法知識細(xì)節(jié)的講解，該文提出了采用基于問題的PBL教學(xué)方法，增強了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識、增加了學(xué)生學(xué)習(xí)編程的興趣、培養(yǎng)了學(xué)生解決實際問題的能力和提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)。

關(guān)鍵詞:PBL;程序設(shè)計語言;教學(xué)方法

中圖分類號:G642文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1009-3044(2009)33-9373-02

PBL in the \"C Programming Language\" the Reform of Teaching

SUN Jiong-ning1， XU Yong-hua2

(1.Jiangsu Maritime Institute， Nanjing 211170， China; 2.Jingling Institute of Technology， Nanjing 211170， China)

Abstract: Traditional teaching in the \"C programming language\"， is limited at teaching the complicated details of the syntax of knowledge. By introduced PBL teaching base of problem， Sense of self-study about students is enhanced， interest of studying programming is increased， and the ability to practical problem and Overall quality is developed.

Key words: PBL; programming; teaching

C語言程序設(shè)計不僅是計算機專業(yè)的一門核心課，也是非計算機專業(yè)學(xué)生的一門基礎(chǔ)語言課，通過這門課程的學(xué)習(xí)，重要的是要提升學(xué)生解決實際問題的方法和技能，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造的思考和設(shè)計程序的能力，鍛煉他們的邏輯思維能力。但是傳統(tǒng)的教學(xué)模式往往局限于繁瑣的語法知識細(xì)節(jié)的講解，教學(xué)活動過程的開展往往是逐一地講解各語句及相應(yīng)的生成工具后加以舉例說明，最后學(xué)生針對課后練習(xí)上機完成驗證，整個學(xué)期從開始學(xué)習(xí)到最后，學(xué)生逐漸的失去了學(xué)習(xí)的興趣，只是為了應(yīng)付最終的考試，沒有達到預(yù)期的效果，筆者根據(jù)多年從事語言教學(xué)的實踐經(jīng)驗，在分析目前教學(xué)中存在的問題的基礎(chǔ)上，提出采用引入PBL教學(xué)方法，在實際的教學(xué)過程中收到了很好的效果。

1 PBL問題教學(xué)法

基于問題的學(xué)習(xí)(Problem Based Learning， PBL)最初是由美國神經(jīng)病學(xué)教授Barrow在加拿大麥克馬斯特大學(xué)提出的一種課程模式，1993年在愛丁堡世界醫(yī)學(xué)教育高峰會議中得到了推薦，目前已成為國際上一種十分流行的教學(xué)方法[1]。PBL(Problem-based Learning)教育是以問題為基礎(chǔ)，以學(xué)生為主體，以小組討論為形式，在教師的參與下，圍繞某一專題或具體問題進行研究的學(xué)習(xí)過程。是一個以實際情況，提供一切應(yīng)對的資源和指導(dǎo)的教學(xué)法。目的是讓學(xué)生能夠自主地從如何解決問題的方法中學(xué)習(xí)到知識的內(nèi)容。PBL教學(xué)法主要是以問題的中心為本。學(xué)習(xí)者被要求先學(xué)習(xí)如何去懂得搜尋有關(guān)的資料以便用來解決有關(guān)的問題。這不僅能夠讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中如何解決現(xiàn)實生活中的復(fù)雜問題，也可以很自然地培養(yǎng)學(xué)生獨立及自愿地吸取更多的知識充實自己，有效地解決面對的問題。

2 PBL方法應(yīng)用在C語言程序設(shè)計教學(xué)中

2.1 以問題為學(xué)習(xí)的起點

學(xué)生的一切學(xué)習(xí)內(nèi)容以問題為主軸進行架構(gòu)。首先課堂設(shè)計中改變往日的教學(xué)方式，采用問題驅(qū)動，提出問題，探討解決的方案，完成源代碼的編寫，討論代碼的優(yōu)勢，通過強化算法，弱化語言，使得學(xué)生建立算法的設(shè)計思路，培養(yǎng)學(xué)生的實際編程能力，課堂上不再先解決語法知識點，而是穿插在講解實際問題的算法中，比如要講數(shù)組，可以先提出一個問題即如何實現(xiàn)數(shù)據(jù)的排序問題[2]，直觀點說比如是學(xué)生的身高排隊或成績排名等等，在這個問題的解決過程中需要解決的兩個小問題就是:1) 這樣的一組連續(xù)的數(shù)如何在計算機中存放?2) 采用的排序算法?針對問題1原有學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)類型已經(jīng)不能滿足需要，引入一維數(shù)組去存放，針對問題2，學(xué)生提出了很多中排序的算法，根據(jù)不同的算法，提出優(yōu)劣比較，分析算法的時間與空間復(fù)雜度，最后采用其中的一種算法完成程序的設(shè)計，并在課堂上完成程序的調(diào)試，演示最終的結(jié)果。因此，在解決一定問題的環(huán)境中去說明語法的格式和作用。在整個學(xué)習(xí)過程中，要求學(xué)生對問題進行深入探究，找到問題之間的聯(lián)系，剖析問題的復(fù)雜性，運用知識形成問題的解決方案。

2.2 設(shè)計問題，構(gòu)建學(xué)生的知識體系

問題由老師在課前選擇和準(zhǔn)備，提前交給學(xué)生預(yù)習(xí)。在程序設(shè)計的教學(xué)中，學(xué)生分組對問題進行知識準(zhǔn)備，完成問題，設(shè)計相應(yīng)的算法流程圖，確定授課過程中的學(xué)習(xí)目標(biāo)和要求。在問題設(shè)計和發(fā)現(xiàn)的過程中，要考慮到學(xué)生之間的能力差異，通過分組的形式，形成高低搭配的解決小組。在課堂授課過程中，要適時給予表揚，尤其是準(zhǔn)備充分的小組或者是組成員有明顯提高的小組，總之，整個學(xué)習(xí)活動中應(yīng)該始終保持同學(xué)們飽滿的學(xué)習(xí)興趣和克服困難的信心，增強同學(xué)們問題求解后的成功感和滿足感。

2.3 授課內(nèi)容整合，減少語法知識點的集中講解

將傳統(tǒng)的第二章關(guān)于數(shù)據(jù)類型的知識點打散到每一個具體問題中講解，基本分為四個部分:常量、整形變量、實行變量和字符型變量，介紹常量可以通過提出要計算機完成計算圓的面積、周長，圓球的體積、圓柱的體積等，引入關(guān)于常用的設(shè)計，在講解整型變量時提出三個數(shù)判斷最大值時，引入整形數(shù)據(jù)同時介紹關(guān)于存儲的字節(jié)數(shù)，引出長整形，做到即要散，也要講究概念的連貫性。此外，相似的概念也要放到一起講，比如計算|X|、MAX、根據(jù)輸入成績輸出不同的分類講解if語句的三種新式。

2.4 分組式學(xué)習(xí)。

偏重小組合作學(xué)習(xí)和自主學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)者能通過社會交往發(fā)展能力和協(xié)作技巧，首先，學(xué)期開始，按照學(xué)生對程序設(shè)計的能立來分小組，優(yōu)劣搭配，每一組成員在6-8人，實行組長負(fù)責(zé)制，由組長負(fù)責(zé)組成員平日的實際問題的解決及分配組成員完成相應(yīng)的工作，老師只是對每一個組分配任務(wù)。

2.5 建立完整的考核體系

為了避免學(xué)生的惰性，抄襲或者是干脆不做，建立完整的考核體系，考核分為四部分:筆試、編程、作業(yè)和實訓(xùn)答辯。平日的作業(yè)分為3種:1) 針對問題提出解決方案;2) 以作業(yè)本上交的習(xí)題;3) 程序題，以U盤拷貝或通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)到教師信箱，每個知識點講解后教師都會分配相應(yīng)的作業(yè)，此外，教師會采取隨機的課堂提問方式，由被提問人說出你小組所描述的任務(wù)的解決方案。

2.6 學(xué)生與教師角色的互換

以學(xué)生為中心，學(xué)生必須擔(dān)負(fù)起學(xué)習(xí)的責(zé)任，教師的角色是指導(dǎo)認(rèn)知學(xué)習(xí)技巧的教練，在PBL中， 教師的角色是資源提供者和學(xué)生發(fā)展的促進者、推動者或輔導(dǎo)者。他們的任務(wù)基本上是在學(xué)習(xí)者解決問題的過程中引導(dǎo)學(xué)習(xí)者。而當(dāng)學(xué)習(xí)者逐漸精通和熟練地解決問題時，老師逐漸退居幕后了。這與建構(gòu)主義所倡導(dǎo)的“支架式(scaffolding)教學(xué)”中的師生的角色是一致的。

2.7 小組總結(jié)

在每一個問題完成和每個課程單元結(jié)束時要進行自我總結(jié)和小組總結(jié)，教師打分，鼓勵好的小組，在學(xué)生中形成競賽的機制，比著學(xué)，改變傳統(tǒng)的老師帶著學(xué)，扭轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)的風(fēng)氣。

3 教學(xué)中體現(xiàn)出來的優(yōu)勢

1)學(xué)生分組討論算法的設(shè)計，為學(xué)生們營造了一個輕松、主動的學(xué)習(xí)氛圍，使其能夠自主地、積極地暢所欲言，充分表達自己對算法的認(rèn)識，同時也可以十分容易地獲得來自其他同學(xué)和老師的信息;

2)可使有關(guān)課程的問題盡可能多地當(dāng)場暴露，在討論中可以加深對正確理論的理解，還可以不斷發(fā)現(xiàn)新問題，解答新問題，使學(xué)習(xí)過程縮短，印象更加深刻;

3)它不僅對理論學(xué)習(xí)大有益處，還可鍛煉學(xué)生們多方面的能力，如文獻檢索、查閱資料的能力，歸納總結(jié)、綜合理解的能力，邏輯推理、口頭表達的能力，主導(dǎo)學(xué)習(xí)、終身學(xué)習(xí)的能力等，這些將對今后開展工作和科學(xué)研究等打下良好基礎(chǔ)。

4)學(xué)生從自身出發(fā)，完成角色轉(zhuǎn)換，從被動的學(xué)習(xí)者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)的主人。較之傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)模式， 更強調(diào)學(xué)習(xí)的過程，增強了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)了他們的人際交往能力和團隊合作能力、自發(fā)的學(xué)習(xí)態(tài)度和良好的職業(yè)素養(yǎng)。

5)加強了橫向的學(xué)科的聯(lián)系、比如是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、軟件工程等，在設(shè)計算法的時候考慮數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的知識點，在實訓(xùn)的過程中，寫總結(jié)性報告需要軟件工程的知識，為今后的專業(yè)學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

4 結(jié)束語

通過實際的教學(xué)活動發(fā)現(xiàn)PBL教學(xué)法比較適合程序設(shè)計語言課的講授，不僅僅是在課堂授課過程還是實驗環(huán)節(jié)中，采用這種方法有效的提高了學(xué)生對程序的理解能力，對算法分析設(shè)計能力，提高了實際的編程能力。但是，它也相應(yīng)的對教師自身的素質(zhì)和教學(xué)技巧都有很高的要求，教師不但熟悉教學(xué)大綱，對該語言、該課程內(nèi)容要熟練掌握，還應(yīng)當(dāng)扎實掌握相關(guān)學(xué)科知識，并要具備提出問題解決問題的能力、靈活運用知識的能力。此外，教師應(yīng)該熟悉學(xué)生的能力情況，這樣才能規(guī)劃好學(xué)習(xí)的重點、難點，制定有針對性的討論提綱，選擇出適當(dāng)?shù)膯栴}，這是做好PBL教學(xué)的基本前提。另外，教師要學(xué)習(xí)和具備良好的組織管理能力，控制課堂節(jié)奏等技巧。才能調(diào)動學(xué)生積極性、寓教于樂。

參考文獻:

[1] 安蓉，王梅.高等教育課堂教學(xué)中問題式學(xué)習(xí)的應(yīng)用[J].江蘇高教，2007(2):79-82.

[2] 譚浩強.C語言程序設(shè)計[M].北京:清華大學(xué)，2001.