C語言程序設計課程的PBL研究性教學探討

◆王巖 盧曦 陸盈

作者：王巖、盧曦、陸盈，南通理工學院講師，研究方向為優(yōu)化計算技術（226002）。

1 前言

C語言是程序設計人員必須掌握的一種語言，在培養(yǎng)計算機專業(yè)和非計算機專業(yè)人才中都起著非常重要的作用。因此，該課程的教學方法和模式也一直為許多教學工作者所探討，并且許多學校都開設了C語言程序設計教學，并將它作為主干課程。

2 C語言程序設計課程的特征分析

C語言程序設計不僅是計算機專業(yè)的一門基礎課，也是非計算機專業(yè)學生的一門基礎課程，是一門集理論與應用于一體的課程，具有較強的實踐性和發(fā)展性。C語言程序設計應用范圍較為廣泛，可以作為系統(tǒng)設計語言，也可作為應用程序設計語言，同樣可以作為單片機或嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)工具。通過這門課程的學習，重要的是要提升學生解決實際問題的方法和技能，培養(yǎng)學生創(chuàng)造性的思考和設計程序的能力，鍛煉他們的邏輯思維能力。課程重視實踐環(huán)節(jié)，強調(diào)實踐編程和上機，課程的考核方式主要采用編程和程序調(diào)試，教學中以激發(fā)與鼓勵為主，讓學生勤動腦、多動手，在實踐學習過程中不斷完善理論基礎知識，提高實踐技能。通過長期的教學實踐，發(fā)現(xiàn)C語言程序設計課程的講授適合開展啟迪式和探究性教學。

3 基于PBL的研究性教學模式

1）研究性教學是教師通過指導學生選擇和確定與學科相關的專題進行研究，使學生在獨立的主動探索、主動思考、主動實踐的研究過程中，吸收知識、應用知識、解決問題、獲取新穎的經(jīng)驗和表現(xiàn)具有個性特征的行為，從而培養(yǎng)學生創(chuàng)造能力和創(chuàng)新精神的一種實踐活動，是一種現(xiàn)代型的教學方法[1]。這里的研究不是脫離教師指導，而是指根據(jù)學科和學生知識廣度的差異，激發(fā)所有學生都參與到學習中來，提高學生解決問題的能力。一般說來，研究性教學與接受性教學是兩種相對應的教學方式，接受性教學方法通常可以在較短的時間內(nèi)通過大信息量的傳遞，讓學生掌握到最需要的知識，可在一定程度上提高教學效率。而研究性教學與接收性教學有所不同，其具有一些后者不具備的內(nèi)涵和特性，在高校教學中有較好適用性。

2）PBL是一種以問題為基礎，以課程設計為主，以學生為本的教學方法，近年來得到許多教育工作者和學者的關注。文獻[2]提出利用研究性教學進行C語言程序課程的實踐，并給出了相應的實現(xiàn)方法，從而提高學生的學習積極性，進而對學科進行比較深入的探究；文獻[3]討論了研究性教學與研究性學習之間的關系，為研究性教學方法的應用提供指導；文獻[4]把科學素養(yǎng)等元素融合到教學當中，旨在提高學生的綜合素質(zhì)，并提出了一種研究性教學的基本架構(gòu)；文獻[5]給出了一種小組討論和教師指導相結(jié)合的PBL教學方法，在注重知識傳授的同時著力培養(yǎng)學生的探索精神和創(chuàng)造能力；文獻[6-7]給出結(jié)合PBL方法進行C語言程序課程教學，并針對網(wǎng)絡環(huán)境的使用和教學改革提出相應的方案。

3）基于PBL的C語言程序設計課程研究性教學模式是一種啟發(fā)型的教學法，目的是讓學生能夠自主地從解決問題的方法中學習到知識的內(nèi)容，主要流程是：教師根據(jù)課程情況設計問題→組織學生參與→啟發(fā)學生解決問題→成果展示→總結(jié)研討。在實施過程中需要教師把握學生的“代入感”，鼓勵學生一起參與；也需要教師在設計問題時不能太難或太易，否則可能打消學生解決問題的積極性，或者可能削弱學生的興趣；同時需要同學生有固定的聯(lián)系通道，以便及時處理整個課程學習過程中遇到的問題；而且需要教師不斷拓展自己的知識面，繼續(xù)提高自己的知識水平和教學水平。

4 C語言程序設計課程的PBL研究性教學實踐及結(jié)果分析

基于PBL的研究性教學模式示意圖 基于PBL的研究性教學模式按照流程可分為開始階段、開展階段和評估階段三個階段，根據(jù)學習目標可分為提出問題、分析問題、解決問題、結(jié)果評估四個環(huán)節(jié)，每個環(huán)節(jié)是遞進關系。實施過程中，首先要根據(jù)授課情況對學生進行分組，每一組成員在6～8人，實行組長負責制，由組長負責分配協(xié)調(diào)組成員的具體工作，教師只是對每一個組分配任務；其次，選擇合適的課題供學生探討，課題的來源多樣，如教材、參考資料或者互聯(lián)網(wǎng)資源等，授課之前需要根據(jù)不同學生（本科和專科）修訂課題；再次，要講解和分解課題的任務，并制定課題的總目標；此外，要激發(fā)和鼓勵學生對課題任務進行探索，利用各種資源找到解決問題的途徑，如互聯(lián)網(wǎng)、圖書館、同學、家長等資源；最后，為避免學生之間的抄襲或小組成員懶惰情況，需建立完整的考核體系，如筆試、編程、作業(yè)和實訓答辯等，在考核的時候展示和評價每個小組的課題研究成果。

在整個學習過程中，每個小組就是一個小團隊，他們之間既相互獨立又相互合作，還可以將進展情況或者遇到的困難反饋給指導教師，而教師則起指導和輔助的作用。這在一定程度上緩解了學生人數(shù)眾多、教師工作量劇增的壓力，提高了學生學習的積極性。基于PBL的研究性教學模式示意圖如圖1所示。

圖1 基于PBL的研究性教學模式示意圖

教學效果 為檢驗C語言程序設計教學效果，在任課的兩個班級中（外包111班、外包112班）抽取了32人進行分組，每組8人，并對這些學生采用基于PBL的研究性教學模式，授課時間為2013年下學期。具體的實施過程分為三個階段。

1）開始階段，分析學生的學習特征（根據(jù)不同班級往年的平均成績），進行教學準備，按授課順序選擇相應的課題，并對課題進行集中講解。

2）開展階段，鼓勵學生利用各種資源進行課題探索，并及時解答學生反饋的實際問題。

3）評估階段，對學習效果進行評價打分。其中教學實施階段采取由課堂學習、課后學習、定期討論等多環(huán)節(jié)所組成的立體化方式開展學習活動。

學期結(jié)束后外包111班的平均成績?yōu)?0.4，外包112班的平均成績?yōu)?3.5。采用基于PBL的研究性教學模式的四組學生的成績?nèi)绫?所示。由表1可知，每個小組的平均成績都大于所在班級的平均成績，其中從外包111班抽取的第2組平均成績比班級平均成績高了5.2分，從外包112班抽取的第4組平均成績比班級平均成績高了5.6分。由此可見，在2013年任課的兩個班級中實施基于PBL的研究性教學模式取得較好效果，不僅提高了平均成績，而且上述32名學生的學習積極性有很大程度的提升。

表1 2013年下學期兩個班級教學效果對比

5 結(jié)論

以C語言程序設計為視角，結(jié)合目前PBL教學方法和研究性教學模式的成果，給出課程的PBL研究性教學模式示意圖，對課程的PBL研究性教學進行深刻探討，并根據(jù)兩個班級學生的期末成績進行方法驗證。實驗證明，基于PBL的研究性教學模式有助于提高學生的成績和學習積極性，有利于培養(yǎng)學生的團隊合作精神和創(chuàng)新精神。■

[1]夏錦文,程曉樵.研究性教學的理論內(nèi)涵與實踐要求[J].中國大學教育,2009(12):25-28.

[2]柴寶仁,等.對C語言程序設計課程研究性教學的探索與實踐[J].教育與職業(yè),2007(3):152-153.

[3]劉智運.論高校研究性教學與研究性學習的關系[J].中國大學教育,2006(2):24-27.

[4]朱桂琴.研究性教學及其基本范式[J].教育探索,2003(7):37-38.

[5]丁華.高職院校實施PBL教學模式的研究[J].中國大學教育,2010(7):38-39.

[6]范曉峰,等.網(wǎng)絡環(huán)境下《C程序設計》課程PBL的探索[J].內(nèi)蒙古師范大學學報:教育科學版,2010,3(23):141-143.

[7]孫炯寧,等.PBL教學模式在《C語言程序設計》教學改革中的應用和探討[J].電腦知識與技術,2009,5(33):9373—9374.