培養應用型人才為目標的C語言教學改革

摘要：通過問卷調查的方式指出C語言程序設計教學過程中存在的問題，結合CDIO工程教學理念，從教學內容、教學方法、教學手段和考核評價方式4個方面提出改革措施。

關鍵詞：應用型；C語言；教學改革

0、引言

C語言程序設計是計算機科學與技術、網絡工程、通信工程、軟件工程、信息管理與信息系統、游戲設計等相關專業的必修課程，也是數據結構與算法、C++程序設計、數據庫原理與應用、PHP程序設計、Javascript等后續相關專業課的基礎，在計算機相關專業的課程體系中起著重要作用，國內高校也在越來越重視該課程的教學。C語言已成為學生進入大學后接觸的第一門專業必修課程，也是學生學習的第一門編程語言。如何培養學生的學習興趣，提高學生分析與解決問題的能力和團隊協作能力，進而培養應用型、高水平的IT人才已成為該課程教學改革的重點。

近年來，C語言的教改工作已取得一定成績，提出了項目教學法、任務驅動教學法、創新性趣味化教學法等，但這與我們培養應用型、高水平IT人才的目標仍存在一定差距。為了達到這個目標，我們將TOPCARES-CDIO工程教學理念融入本課程的教學過程中，并結合學校學生的實際情況改善教學狀況，培養具備高技術、高素質、符合現代企業需求的應用型高科技人才。

1、c語言教學中存在的問題

我們對201l級信息安全1班、2班和計算機應用1班、2班、3班共164名大專學生進行了匿名問卷調查，其中信息安全1班、2班共77人，計算機應用1班、2班、3班共87人。問卷以教學班為單位發放，共發放164份，收回有效問卷164份，有效問卷率100%。問卷的設置和統計結果見表1。

對表1的調查統計結果進行詳細分析，可以發現，92%的學生認識到C語言的重要性，只有16%的學生基本達到應有的C語言編程能力，主要原因歸納如下：

（1）教學內容存在問題。問卷統計結果表明，大部分學生認為理論課時與實踐課時的分配不合理，本課程要求學生記憶大量的語法規則、語句格式，容易使學生產生畏難心理，進而對c語言失去信心，因此教學內容的選取和組織顯得至關重要。

（2）教學方法和教學手段存在問題。問卷統計結果表明，84%的學生沒有學好C語言，其中44%的學生是上課聽不懂，56%的學生即使能看懂程序，自己編寫程序時也無從下手。C語言所學知識都比較抽象、枯燥、不易理解，很多教師都采取“先理論，后實踐”的教學模式，以自我為中心進行授課，對學生的作業不能及時做出反饋，最終導致學生興趣下降、教學效果不理想。

（3）學生的學習方法存在問題。問卷統計結果表明，74%的學生遇到問題時通過直接上網搜索解決，76%的學生完成作業時采取直接抄襲或者上網搜索，73%的學生表示不會利用課余時間進行編程練習。

（4）考核評價方式存在問題。問卷統計結果表明，69%的學生認為目前的考核方式不能有效地考查學生的C語言編程能力，考核過程中存在不公平現象。例如，對于抄襲作業的評定方法，期末考核方式的選擇，平時成績和期末成績所占比例大小等。

2、具體教學改革

在C語言程序設計教學中，應該將培養學生分析與解決問題能力、團隊協作能力作為主線，逐步引入c語言知識，提高C語言編程能力，進而培養應用型、高水平的人才。因此，需打破原有的教學模式，結合上文中提出的問題，從教學內容、教學方法、教學手段和考核評價方式人手，結合學生的實際情況，制訂行之有效的c語言教學改革措施。

2.1 教學內容

以培養應用型IT人才為原則，對c語言程序設計課程的教學內容進行整合和分類，從應用出發，分散重難點，把c語言具體教學內容整合成表2所示的4大模塊。強調以“用”為主，將數據類型、運算符、表達式等抽象的知識分散到各個模塊，即用即學；各個模塊對應一個模塊項目和多個編程題目，項目選取與學生息息相關的問題，如成績管理系統、學籍管理系統、學生選課系統等，重在培養學生的動手能力；在C語言初級應用階段，我們還將程序編程風格[納入教學內容，旨在培養學生良好的編程風格及習慣。

2.2 教學方法和教學手段

基于CDIO工程教育理念，我們以“項目為導向”組織教學，通過任務驅動，將相關理論知識引入教學過程中。課堂講授堅持“精講多練”、“即學即用”、實用為目標的綜合性原則，采用案例驅動的教學模式，通過案例來引導學生分析和解決實際問題，并最終用C語言來實現，為培養應用型人才打下基礎。我們將學生分為2-3人的小組，通過討論完成模塊項目的設計、編碼、調試和運行，培養學生的團隊協作能力。

教學實施過程中，以學生為主體，鼓勵學生自主學習，加強職業能力的訓練，運用啟發引導、任務引領、問題導向、分組討論、協同教學等多種互動式教學方法，完成課程教學任務。我們還利用網絡教學平臺向學生提供豐富的教學資源，如課件、案例、教學大綱、網絡資源等，學生還可以利用網絡教學平臺提交作業。

為了提高學生的C語言編程能力，我們引入在線評測系統（Online Judge System，簡稱OJ）。OJ可以實現在線提交程序、實時評測、在線考試、討論等功能。我們可以將平時實驗和課后作業公布在OJ上，學生通過OJ完成作業和實驗，既可以保證評測結果的公平性和實時性，也可以減輕教師的工作負擔。教師從瑣碎的評測工作中解放出來之后，可以通過OJ討論區或者QQ聊天群實時解答學生課后遇見的編程問題，從而提高學生的學習興趣。此外，學生通過在OJ上做題，排名不斷上升，產生成就感，隨后會更主動地去完成更多的題目，從而形成愉悅的學習過程。

為了提高程序的可讀性、可維護性、可重用性，我們引入Indent開源軟件，它可以對c語言程序進行格式化，協助教師指導學生規范編程風格，促使學生養成良好的編程習慣。具有良好編程風格的程序，可以讓程序員在很短時間內看清程序結構，理解設計思路，從而提高編程效率、降低出錯率。

2.3 考核評價方式

以CDIO倡導的“過程評價”為基礎，結合本課程的實際情況，制訂行之有效的考核評價措施，包括以下兩個部分：形成性考核和終結性考核。形成性考核從學生的出勤、日常表現、作業、測試、項目完成情況及完成質量對學生進行全方位的考核，占總成績的70%；終結性考核占總成績的30%，期末在OJ上以上機考試的形式完成，是對本課程所學內容的綜合性考核，能有效反映學生的C語言編程能力。

在c語言程序設計課程中，抄襲是一個無法回避的問題。國外教育機構針對c語言課程代碼抄襲現象進行的調查表明：高達85.4%的學生承認抄襲過別人的編程作業。如果抄襲不能得到有效的檢測，那些抄襲的學生不被制裁，學生學習的積極性就會降低，我們提出的考核方式就達不到預期的效果，也不能真實地反映教學改革的成果。所以，我們引入抄襲檢測。

抄襲檢測就是檢測一個程序是否是通過對另一個程序的修改而來的。兩個程序的相似度越高抄襲的嫌疑越大。首先，我們要從OJ系統上收集學生提交的程序；接著，使用抄襲檢測工具進行檢測，通過對學生的程序代碼進行兩兩比較，得出相似度；最后，獲取存在抄襲嫌疑的代碼，并根據題目難易程度進行一一確認。這樣既能保證考核的公正性，也能減輕教師的工作負擔。

為了促使學生養成良好編程風格，我們將其納入課程考評范疇，只要涉及程序代碼考核，編程風格好壞也將影響學生成績的評定。

3、結語

結合多年的課堂教學經驗和學生的實際情況，以培養應用型人才為目標，我們提出了C語言程序設計課程教學改革方案，依托學校的網絡教學平臺、在線評測系統、111dent開源軟件和抄襲檢測軟件，并實踐于成都東軟學院2012級信息安全和計算機應用專業的c語言程序設計課程教學，教學效果顯著。教學實踐證明，這種教改方案不僅提高學生的c語言編程能力，還提高了學生分析與解決問題能力、團隊協作能力，為培養符合現代企業需求的應用型高科技人才打下堅實基礎。接下來，我們將根據實際教學情況，對本文提出的C語言教改措施進行進一步的完善。