“Ｃ語言與數據結構”課程的教學改革實踐

謝莉莉　李　勤　傅　春　張榮新

文章編號：1672-5913(2009)07-0023-04

摘要：本文在分析高職“C語言”與“數據結構”兩門課程傳統教學的弊端及相互關系的基礎上，探究將兩門課程有機地結合為“C語言與數據結構”的教學改革措施。改革采用重建任務驅動教學法和情境教學法，以C語言為工具，在完成任務的同時應用和設計數據結構。實踐證明，兩門課程的結合更有利于激發學生的學習興趣，提高學習效率，培養學生的程序設計能力、程序閱讀能力及數據結構的應用設計能力，教學效果良好。

關鍵詞：C語言；數據結構；任務驅動；情境教學

中圖分類號：G642

文獻標識碼：B

1引言

“C語言程序設計”與“數據結構”是工科院校計算機專業中開設的兩門重要的專業基礎課。在以往教學中，這兩門課程是相對獨立、分開授課的，因此導致內容脫節，教學效果差。一般“C語言程序設計”課程只注重C語言的語法體系，因此學習過卻不能用C語言編寫程序的大有人在；后者則注重講授抽象的數據關系和算法在計算機中的表示及實現，學生在紙上能寫出抽象描述算法，上機實踐應用時卻無從下手。然而這兩門課程都以培養學生解決實際問題的程序設計能力為共同目標。因此，如何將這兩門課程有機地結合起來，構建C語言與數據結構的新體系，改革教學方法，提高教學質量，成了當前教學改革中亟待解決的問題。

2教學改革背景

在傳統的教學模式下，“C語言程序設計”與“數據結構”這兩門課程分開教學，人為地割斷了它們之間的內在聯系。C語言程序設計的學習僅局限在語言語法的層次上，而數據結構難度較大，學生不能結合C語言運用到實際中去。通過不斷探索，我們認識到這兩門課程有很多內在聯系，比如“數據結構”討論的抽象數據關系和算法要用C語言去實現，因此就將這兩門課程整合為“C語言與數據結構”一門課程，在一個學期內完成授課內容。

為了更好地開設“C語言與數據結構”課程，提高學生分析和解決問題的能力，我們采用了任務驅動教學法。教師把教學內容設計成一個或多個具體任務，學生自主學習，教師引導、幫助學生完成學習任務。該方法強調的是學生置身在這些有意義的任務模式中，通過完成任務來學習知識，強化技能，使學生提出問題、分析問題、解決問題的能力得到提高，因此不同于以往教學中出現的“注入式”、“填鴨式”教學模式。

在采用任務驅動法[1]講授“C語言與數據結構”過程中我們認識到，雖然“任務驅動”教學法相比傳統的灌輸式枯燥課堂有讓人耳目一新的教學風格，受到了廣大學生的歡迎，但也存在一些缺陷：

(1)“任務驅動”教學法中的任務常常存在庸俗化與片面化的傾向，將任務等同于傳統講授課中的練習或作業；課程片面強調對軟件操作技能的訓練，忽視了對學生信息素養的提升。

(2) 實際教學中，能力、意識、興趣、反應速度各有差異的同一班學生對同一任務的反應各不相同，任務設計的把握成了現實操作中的“瓶頸”，課程標準中提倡的“關注全體學生”成了句空話。

(3) 學生只能被動地接受教師設計提出的“任務”(問題)，即使培養了學生的解決問題能力，卻忽略了培養學生發現問題能力這一先決條件，不利于創新精神的培養，純粹成了為“問題”而解決“問題”的作業式教學。

3課程設計思路

本課程的設計改變了以往“C語言程序設計”和“數據結構”分開的模式，而是以C語言為主線，將各種類型的數據結構糅合其中，使C語言與數據結構有機地結合在一起。這不但解決了數據結構中的算法描述問題，而且在算法的實現過程中用C語言進行程序設計，兩者相輔相成，互相促進。學生更好地掌握最常用的數據結構，理解數據結構內在的邏輯關系，理解數據與關系在計算機中的存儲表示以及用C語言描述這些數據結構的運算和實際的執行算法，提高了解決實際問題的程序設計能力，適應了學科迅速發展和知識更新的需要。

針對教學改革背景中提到的“任務驅動”教學法的缺點，我們對其進行重建，設計開發“C語言與數據結構”。該課程改變了教師提出任務的做法，讓教師通過創設情境、作品演示等各種方式激發學生的興趣，啟發學生在自己已有知識的基礎上發現問題、提出問題，產生自發的主動任務，進而為完成這些任務而“需”、“需”才“索”、“索”才“教”，由傳統的“教學”變為“求學”、“索學”。學生在教師或同伴的指導與協助下，在發現問題——提出問題——分析問題——解決問題的過程中得到清晰的思路、方法以及知識的脈絡，既提高了創新能力，又提升了程序設計能力。

學生的學習過程是：在教師的激發下，思考“我想做什么”——“我立即能做出什么”——“我如何把它做得更好”，由傳統的被動學習變為主動探索。

教師的教學任務是：激發——答疑——再激發——再答疑。因學生的“索”才教，由原來的主動變為被動，但這個良性的循環需要教師的把握與維持。

4“C語言與數據結構”課程的教學改革措施

目前，傳統的“C語言程序設計”和“數據結構”[2]相結合的教學模式主要有三種：一是添加式，即在傳統的“C語言程序設計”的基礎上添加幾章“數據結構”的內容，這種方法操作簡單，容易實現，但由于“數據結構”的課時少，而且教師只抽象講解幾種數據結構模型，學生無法根據實際題目設計和應用各種數據結構，學習效果不理想。二是獨立式，兩門課程保持原來的課時不變，學生分兩學期學習，不可避免地造成工具(C語言)、理論(數據結構)和應用(任務)的脫節，達不到預期的教學效果。三是整合式，將兩門課程的知識融合在一起，整合成一門課程，以各個知識點為單元，同時介紹C語言和數據結構，將這兩門課程很好地結合起來，達到最佳的學習效果。

我們在實踐教學中探究了將兩門課程有機結合的方法。下面分別從整體設計和單元設計兩方面介紹該課程的設計。

4.1整體設計

以C語言為工具，在任務的驅動下，讓學生在學習C語言知識點的同時學習和應用數據結構。在課程內容[3][4]安排上，表1展示了課程劃分的四個工作任務模塊，每個模塊設計相應的任務強化訓練，使學生達到技能目標和知識目標。數據結構知識點遞進圖如圖1所示。

4.2單元設計

單元設計采用情境教學法，課堂教學都是在一定的情境中發生和發展的。良好的情境產生良好的情緒，情緒表達出主體的狀態和客體的態度。情緒好則腦子靈，腦子靈則反應快，這才能較好地發現、理解、掌握和運用知識。

下面以第一單元為例講解“重構任務驅動法”的實施過程。課程創設問題情境，啟發學生思考“如何用C語言與計算機打交道”，“用計算機語言(C語言)和計算機交流”。教師介紹編譯和調試C語言的程序，然后啟發學生思考“如何在屏幕上輸出想顯示的話語”。圖2展示了教學步驟。

5教學改革成果及小結

實踐證明，將“C語言程序設計”與“數據結構”兩門課程有機結合的教學改革，能夠很好地激發學生的學習興趣，有效地提高學生的學習效率。學生在掌握基本理論和知識的同時，C語言的程序設計能力、程序的閱讀能力、數據結構的應用設計能力也得到了很好的培養。

教師在教學中貫穿了“C語言”和“數據結構”兩條主線，將兩門課程整合在一起，以任務驅動進行整體設計；采用“情境教學法”和“重建任務驅動法”進行單元設計。課堂設在實驗室，采用教、學、做一體的形式開展課堂教學。這樣提高了教學效率，使學生的技術應用能力、職業實踐能力和創新能力得到較好的培養，教學效果良好。

參考文獻:

[1] 黃博軍. 任務驅動教學法在“C語言程序設計”課程中的應用[J]. 襄樊職業技術學院學報,2007,(3):68-69.

[2] 周成義等. C語言與數據結構課程的整合探究[J]. 遼寧高職學報,2005,(4):60-61.

[3] 許秀林. 程序設計基礎教程[M]. 北京:中國電力出版社,2005.

[4] 譚浩強. C語言程序設計(第二版)[M]. 北京:清華大學出版社,2000.