基于項目化教學的“C語言程序設計”課程改革

摘要：“C語言程序設計”是計算機專業的基礎課程，對訓練學生的抽象思維能力和解決實際問題的能力具有重要作用。文章介紹基于項目化教學的“C語言程序設計”課程改革的教學目標和實施方案，以哈爾濱師范大學計算機科學與技術專業的C語言課程改革實踐為例，闡述如何實施基于項目化教學的課程改革。

關鍵詞：C語言程序設計；教學質量；課程改革

一直以來，C語言教學都是圍繞語法知識這個主線展開，按照數據類型、運算符、變量操作的順序來學習基本知識，按照數組、函數、結構體的順序來學習程序結構。這種線性教學模式可以循序漸進地把教學內容傳授給學生，但是很難鍛煉學生的抽象思維和解決實際問題的能力。學生長期反復地學習基礎知識和經典算法，雖然可以讀懂和編寫簡單的程序，但很難形成對編程的興趣，也沒有自主思維和實踐創新的意識。為了改進目前C語言教學“重理論，輕實踐”的現狀，哈爾濱師范大學在計算機科學與技術專業推廣基于項目化教學的“C語言程序設計”課程改革研究和實踐工作，取得了良好的教學效果。

1 教學目標

實施C語言項目化教學要明確教學目標，關鍵問題是讓教學從應用人手。教學要盡量面向技能訓練和應用能力培養，首先確定教學的技能目標和應用目標，然后選擇相關的知識點組成有階梯難度和深度的項目教學內容，在項目中體現知識目標。這種從應用角度規劃教學內容的教學方式，避免了知識點過多、過難的問題。學生不再面對難以理解和掌握的抽象理論知識，而是要親自動手練習、總結和掌握編程經驗，鍛煉解決問題和實踐創新的能力。基于項目化教學的“C語言程序設計”課程改革的教學目標界定流程如圖1所示。

1.1初級階段

學習C語言的初級階段應該是學習結構化程序設計思路和基本語句的使用，基本內容包括數據類型、變量、運算符、順序結構、循環結構、選擇結構等。項目化教學應該把各種知識和操作的組合使用作為應用目標，把各種語句的理解和訓練作為技能目標，在知識點方面則要加入更加復雜的數組、指針、文件等內容。這樣就可以提前讓學生了解和掌握傳統知識結構中后期才能接觸的知識，提高應用訓練的強度和深度。初級階段的知識點目標、技能目標和應用目標如表1所示。

1.2進階階段

進階階段應該是在掌握C語言基本概念和操作的基礎上，學習軟件開發模塊化和信息傳遞、常用算法學習和改進、團隊合作開發等應用技能。項目化教學中，把應用模塊化編程和項目分工協作作為應用目標，把函數調用和參數傳遞、常用算法學習和改進作為技能目標，把程序調試、函數編寫和函數庫調用作為知識點目標。進階階段的知識點目標、技能目標和應用目標如表2所示。

1.3提高階段

提高階段主要是在之前學習的基礎上，設計可以通過多種方法或結構實現的項目任務。把程序設計和算法改進作為應用目標，把編程技巧綜合運用作為技能目標，把構造體、指針和文件操作等內存分配相關知識作為知諷點目標。提高階段的知識點目標、技能目標和應用目標如表3所示。

2 實施方案

“C語言程序設計”課程改革的方案分為兩個階段。一個是語言基礎階段，是在教師的主導下進行的；一個是編程提高階段，是把學生作為教學的主體。基于項目化教學的“C語言程序設計”課程改革的實施方案如圖2所示。

在語言基礎階段，教師運用任務驅動教學法，把教學分為任務提出、知識分析、任務分解、任務完成和評價提升5個階段。在教學初期，教師選擇小型軟件系統的一部分作為課堂任務，介紹任務相關的知識點和要求，然后和學生一起討論分析任務的解決方案和實現細節，再由學生根據書本內容和教師講解內容完成該任務，最后教師對學生完成的任務進行評價和總結。學生根據教師的評價來修改程序，達到加深認識、提高技能的目的。

在編程提高階段，教師要設計項目教學內容，讓學生組成團隊選擇或自選題目，完成一個可以解決實際問題的軟件系統。項目教學分為項目提出、知識分析、項目遞進、項目實施和驗收總結5個階段。教師在這個階段只是輔助和引導的角色，在初期提出項目要求和備選項目之后，教師就不再參與項目的分析、實施和完成工作。學生要根據自己的技能積累和知識儲備自行選擇、設計和完成項目。項目首先是一個功能簡單的軟件系統，學生在完成基本功能之后，要通過討論和分析提出項目遞進和拓展的內容。這里的遞進可以是功能上的也可以是性能方面的，最終完成的系統要具備一定的功能特點。項目完成之后，教師要組織學生進行評審，小組之間互相驗收，最后根據完成情況進行評價、展示和經驗共享工作。

“C語言程序設計”課程改革實施方案的兩個階段都是把理論和實踐融為一體進行的，在教學過程中學生不再面對抽象、無趣的基礎概念和復雜算法，而是自己動腦動手操作和學習，把書本知識融入任務和項目當中，這也是基于項目化教學的“C語言程序設計”課程改革的創新之處。

3 改革實踐

基于項目化教學的“C語言程序設計”課程改革的核心思想就是“以練代學”，以學生作為課程主體，將技能掌握和應用作為主線。在課程改革實踐過程中，主要從教學內容、教學方法和考核方式3個主要教學環節人手展開。

3.1教學內容改革

基于項目化教學的“C語言程序設計”課程改革的依據是軟件開發領域和實際工作范疇，選取的項目要貼近實際，具有典型性。教學內容要根據課程的進度而定，一般將整個教學內容分為4個模塊，分別是理論基礎操作模塊、程序設計模塊、數據處理模塊和應用程序開發模塊。每個模塊都由一個或若干個課程任務組成，程序設計模塊的課程任務和對應知識點如表4所示。

3.2教學方法改革

項目化教學模式采用引導式的教學方法，教師在提出項目或任務之后，給學生足夠的時間去分析問題和尋找解決方案。在教學展開初期，學生應該思考如何設計功能，選擇正確的技術來解決問題。當然在這個過程中必然會有很多無法解決的問題，這就需要教師講解，這些講解內容往往正是教學的重點和難點。以往的教學重點和難點都是抽象的、難懂的，學生常對其有抵觸情緒，而在項目化教學法中這些問題都是學生提出的，學生對于解決問題是有興趣和動力的，必然會投入更多的熱情。另外，項目化教學采用項目作為引導學生學習的載體，其中蘊涵的模塊化設計和團隊合作的思想也是軟件開發的精髓所在，學生在教學過程中也潛移默化地積累了系統開發的經驗，這對其他的高級軟件程序設計語言學習也是一個很好的基礎鋪墊。

項目化教學法的本身是基于建構理論的，倡導讓學生在實踐中學習、在學習中思考、在思考中創新。項目只是教學導向的形式，教學的核心內容應避免以往存在的學生只是死記硬背基礎知識、模仿經典算法和函數、沒有自我思考和分析能力等誤區，幫助學生在學會“C語言程序設計”之余還能自己分析和解決問題，掌握研究探索新問題和合作討論的意識。項目化教學法不是固定的，教學內容和組織形式都要隨著時代的變遷而改變，不能把一個經典算法講爛，也不能憑空編造、脫離實際，要把生活中或工作中的問題拿出來作為項目讓學生研究，只有熟悉的內容學生才會感興趣。例如，同樣是結構體知識，理發店排隊問題就遠比大數字倒序輸出生動，學生的積極性決定了教學質量，這是必須重視和研究的問題。

3.3考核方式改革

哈爾濱師范大學計算機科學與技術專業的“C語言程序設計”課程考核體系是過程式考核和期末考試相結合，其中過程式考核占總成績的60%，期末考試占總成績的40%。在過程式考核中，學生出勤和課堂表現占20%，上機實踐（包括程序設計和調試能力、代碼規范程度、課程實驗）和作業（包括實驗報告、課后作業）占40%。期末考試的形式是筆試，考查基礎知識和程序分析能力?！癈語言程序設計”課程考核體系如表5所示。

4 結語

通過一段時間的實踐，基于項目化教學的“C語言程序設計”課程改革取得了一定的成效，教學效果良好，學生學習積極性高漲，程序設計能力明顯提高。項目化教學模式也會逐步在其他課程中推廣使用，哈爾濱師范大學會組織教師繼續研究如何提高項目化教學的時效性和拓展性，在教材改革和師資隊伍建設等方面作進一步的研究和探索。

（見習編輯：劉麗麗；編輯：郭田珍）