基于微課程的C語言之循環(huán)嵌套教學(xué)設(shè)計(jì)

盛蒙蒙

摘 要： 針對公安院校學(xué)生學(xué)習(xí)的特殊性以及在開展“C語言程序設(shè)計(jì)”教學(xué)過程中遇到的難點(diǎn)，提出基于“微課程”的教學(xué)改革方法。以循環(huán)嵌套教學(xué)設(shè)計(jì)為例介紹了微課程設(shè)計(jì)的過程。設(shè)計(jì)時凸出知識的連續(xù)性、學(xué)生的“心動性”，同時注重培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、舉一反三的能力。

關(guān)鍵詞： C語言； 微課程； 循環(huán)嵌套； 教學(xué)設(shè)計(jì)

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1006-8228（2015）06-56-03

Abstract： In view of the particularity of police colleges students' learning and the difficulty in the process of teaching "C language programming"， the micro course， a reformed teaching method， is proposed. This paper takes nested loop as an example to introduce the design process of micro course. The design focuses on the continuity of knowledge， the students' "Heartbeat"， while focusing on cultivating the students' ability to integrate theory with practice， infer other things from one fact.

Key words： C language； micro course； nested loop； teaching design

0 引言

“C語言程序設(shè)計(jì)”是計(jì)算機(jī)類本科專業(yè)的核心基礎(chǔ)必修課程，是整個程序設(shè)計(jì)課程體系的基石，是培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維和程序設(shè)計(jì)能力的起點(diǎn)[1]，也是學(xué)生對于程序設(shè)計(jì)類課程的“第一印象”。學(xué)好這門課對于建立學(xué)生的“學(xué)科自信度”與“學(xué)科興趣度”有著重要意義。該課程直接影響后續(xù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、編譯原理、操作系統(tǒng)等課程及專業(yè)技能的學(xué)習(xí)。

我院是公安院校，學(xué)生不僅需要學(xué)習(xí)專業(yè)知識，而且還要花時間訓(xùn)練身體素質(zhì)，所以在C語言程序設(shè)計(jì)教學(xué)開展上有自己的特殊性，主要表現(xiàn)在以下方面：

⑴ 課程的按部就班與知識的抽象，加之學(xué)生上課有一定的疲憊度，導(dǎo)致學(xué)生興趣度不高、學(xué)習(xí)內(nèi)生動力不足；

⑵ 在課堂上教師以“講”為主，師生交互度不夠，教師無法了解學(xué)生的掌握程度；

⑶ 學(xué)生學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)進(jìn)度有差異，而教師課堂上講究進(jìn)度與大眾化，無法做到“因材施教”；

⑷ 程序設(shè)計(jì)類課程更多地需要動手與實(shí)踐，而本校學(xué)生課余時間有其他任務(wù)，導(dǎo)致學(xué)生“課上學(xué)完、課后就忘”，復(fù)習(xí)不充分、鞏固不及時。

針對以上情況，筆者試將“微課程”融入日常教學(xué)，以期改革傳統(tǒng)教學(xué)方法，提高教學(xué)效果。

1 微課程簡介

所謂“微課程”是指以課程標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，圍繞單一的、嚴(yán)格定義的學(xué)習(xí)主題（或知識點(diǎn)）展開的微型課程資源，包括微課視頻（音頻）、學(xué)習(xí)任務(wù)書、進(jìn)階練習(xí)三個相互配套的組成部分[2-3]。針對學(xué)生的特點(diǎn)和喜好，教師嘗試通過片段式的、循序漸進(jìn)的流媒體形式，圍繞某個知識點(diǎn)或教學(xué)環(huán)節(jié)，以生動、活潑的方式開展的簡短、完整的教學(xué)活動，幫助學(xué)生克服上課較疲憊以及課前、課后時間不足而導(dǎo)致預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)不充分的問題，讓學(xué)生變被動為主動，讓自主學(xué)習(xí)獲得最佳效果。

將“微課程”引入到教學(xué)活動整個過程，教師可以重新分配教學(xué)時間，即可以讓學(xué)生課后學(xué)習(xí)，課上練習(xí)，也可以在課堂上用一半時間讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)微課程、做練習(xí)，另一半時間面對面交流學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)知識的應(yīng)用和遷移。本文選取C語言程序設(shè)計(jì)課程中重要的知識點(diǎn)——循環(huán)嵌套作為探討內(nèi)容，并以在課堂上開展微課程的形式進(jìn)行這次堂課的設(shè)計(jì)。

2 教學(xué)目標(biāo)

循環(huán)結(jié)構(gòu)是C語言的重點(diǎn)，而循環(huán)嵌套是循環(huán)結(jié)構(gòu)的難點(diǎn)（本次課程教學(xué)之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了循環(huán)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)知識）。學(xué)生在學(xué)習(xí)循環(huán)嵌套時往往覺得較難理解，尤其是在如何設(shè)置內(nèi)外層循環(huán)時會出現(xiàn)困難。因此，在課程設(shè)計(jì)時要注重知識的承上啟下，在授課方式上注意由淺入深，化靜態(tài)為動態(tài)，從表象探規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生舉一反三的創(chuàng)新能力。

本微課的教學(xué)目標(biāo)是：

⑴ 知識目標(biāo)：認(rèn)識循環(huán)嵌套結(jié)構(gòu)并掌握使用該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)程序的基本方法；

⑵ 能力目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生熟練運(yùn)用該算法結(jié)構(gòu)分析問題、解決問題的能力；

⑶ 素養(yǎng)目標(biāo)：通過較復(fù)雜算法結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生逐步建立計(jì)算思維模式；

⑷ 情感目標(biāo)：人生就是一個循環(huán)，重要的是我們每天在重復(fù)做的事情—學(xué)習(xí)。

其中教學(xué)重點(diǎn)是循環(huán)嵌套結(jié)構(gòu)的分析設(shè)計(jì)；教學(xué)難點(diǎn)是循環(huán)嵌套結(jié)構(gòu)的應(yīng)用。

3 教學(xué)設(shè)計(jì)及實(shí)施過程

本次課程以任務(wù)驅(qū)動法展開，以公安院校學(xué)生身邊的例子切入展開話題，步步引導(dǎo)，深入淺出。教學(xué)過程中關(guān)注學(xué)生的注意力、切需性、自信心和滿足感[2]。教學(xué)形式綜合運(yùn)用多種多媒體技術(shù)。具體講授過程分成以下幾個環(huán)節(jié)。

3.1 引入：什么是循環(huán)嵌套

首先讓學(xué)生自己學(xué)習(xí)微課程。微課程是以視頻的形式讓學(xué)生學(xué)習(xí)，如何在一開始就抓住學(xué)生的注意力以期做到引人入勝，這是教學(xué)設(shè)計(jì)時需要思考的難點(diǎn)之一。本次課中，通過一位交警的電話引出話題：鈴聲響起，一位交警咨詢?nèi)绾斡贸绦蚰M紅綠燈的變化。此處，電話鈴聲和對話能有效地吸引住學(xué)生。我們把問題轉(zhuǎn)化為具體的數(shù)據(jù)：我要在一個路口臨時設(shè)一個紅綠燈，在1小時內(nèi)，紅燈停3秒，綠燈行5秒[3]。分析題目，模擬1小時內(nèi)紅綠燈的設(shè)計(jì)，我們可以轉(zhuǎn)化為秒針的運(yùn)動規(guī)律。根據(jù)之前學(xué)習(xí)的循環(huán)知識，把題干轉(zhuǎn)化為3條for語句，分別正確地描述1小時、3秒紅燈、5秒綠燈這3個事情各自的運(yùn)動規(guī)律。語句如下：

for（s=0； s<1200； s++）； //1個小時

for（r=0； r<3； r++）； //紅燈3秒

for（g=0； g<5； g++）； //綠燈5秒

PPT設(shè)計(jì)如圖1所示。

圖1 引出紅路燈問題的PPT內(nèi)容

給出靜態(tài)的語句學(xué)生不能看到它的結(jié)果，因此通過執(zhí)行VC程序來動態(tài)展示語句運(yùn)行結(jié)果。通過演示結(jié)果我們就發(fā)現(xiàn)了問題：這三件事情是相互獨(dú)立和各自運(yùn)行的。而事實(shí)上他們之間是有聯(lián)系的。結(jié)合PPT我們進(jìn)行分析：1個小時內(nèi)紅路燈交替變化，說明紅路燈事件是包含在1個小時之內(nèi)發(fā)生的，它們有包含關(guān)系，而現(xiàn)在的三條語句是并列關(guān)系，不能反映這種嵌套。經(jīng)過分析，我們對語句進(jìn)行修改如下：

for（s=0；s<450；s++）

{

for（r=0；r<3；r++）； //紅燈3秒

for（g=0；g<5；g++）； //綠燈5秒

}

再次分析語句并運(yùn)行VC執(zhí)行結(jié)果，我們看到了預(yù)期的結(jié)果，至此，交警同志的問題得到了解決。這里通過代入感很強(qiáng)的例子，在教學(xué)設(shè)計(jì)上不斷設(shè)問、答疑并解決問題，讓學(xué)生體會到解決問題的成就感。此時再引出循環(huán)嵌套的概念：在循環(huán)體語句中又包含有另一個完整的循環(huán)結(jié)構(gòu)的形式，稱為循環(huán)的嵌套。從定義上進(jìn)一步理解循環(huán)嵌套的內(nèi)涵。

3.2 探討：實(shí)現(xiàn)循環(huán)嵌套的方式

在理解概念的基礎(chǔ)上，介紹常用的實(shí)現(xiàn)循環(huán)嵌套的方式和設(shè)計(jì)要點(diǎn)。我們學(xué)過三種循環(huán)結(jié)構(gòu)，while，do-while，for三種循環(huán)都可以相互嵌套形成9種格式。這里要結(jié)合已有循環(huán)結(jié)構(gòu)的知識，重點(diǎn)講解如何設(shè)計(jì)循環(huán)嵌套：一是正確找出循環(huán)體，確定循環(huán)體所在循環(huán)的層次；二是控制循環(huán)次數(shù)，明確內(nèi)外循環(huán)控制變量之間的關(guān)系。這便是解決循環(huán)嵌套的錦囊妙計(jì)，有了思路，就有了方向。

3.3 展開：用一用循環(huán)嵌套

幫助學(xué)生知識內(nèi)化，最好的方式之一便是自己動手做一次。給出題目，《來自星星的四邊形》，帶著學(xué)生分析如何打印一個平行四邊形的圖形，并完成上機(jī)操作。

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在分析的基礎(chǔ)上，請學(xué)生上機(jī)完成題目，此間老師通過觀察學(xué)生在實(shí)際動手過程中遇到的問題，掌握學(xué)生的疑難點(diǎn)。學(xué)生調(diào)試代碼成功后，把程序運(yùn)行結(jié)果截屏通過平臺提交，讓老師了解學(xué)生的掌握情況。一般學(xué)生在理解循環(huán)嵌套后都能完成這個題目，由此提高學(xué)生的學(xué)習(xí)自信心。此外，這種闖關(guān)打怪的方式，也讓緊張的學(xué)習(xí)有了適當(dāng)?shù)胤潘伞?/p>

3.4 擴(kuò)展：循環(huán)嵌套的練習(xí)

分析總結(jié)剛才的題目，對于學(xué)生出錯比較多的地方予以重點(diǎn)講解。然后給出課后作業(yè)九九乘法表，請學(xué)生課后思考并操作完成。

3.5 教學(xué)小結(jié)

回顧學(xué)習(xí)的內(nèi)容：循環(huán)嵌套的概念、形式、解題思路。引導(dǎo)學(xué)生其實(shí)人生就是一場循環(huán)。常言道，年復(fù)一年，日復(fù)一日，我們每天都在做很多重復(fù)的事情，比如學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)是伴隨人們一生的重復(fù)行動，只有每天重復(fù)學(xué)習(xí)，我們才能每天進(jìn)步一點(diǎn)，才能最終成就我們自己的人生。此處再配以音樂和圖片，能在理工課堂帶來藝術(shù)的享受。

4 教學(xué)特色總結(jié)

⑴ 打破傳統(tǒng)教學(xué)模式，讓課堂更精彩。傳統(tǒng)的C語言程序設(shè)計(jì)課堂教學(xué)方式一般是以講授語法、語句和程序結(jié)構(gòu)為主，輔以相應(yīng)習(xí)題和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以鞏固知識點(diǎn)。這種以教師“講”為主，“答”為輔的傳統(tǒng)教學(xué)模式使教師在教學(xué)過程中自覺或不自覺的將重點(diǎn)偏向理論，即使教師“講”得很精彩，也無法做到充分的交互、溝通，無法較好地因材施教，無法充分鍛煉和提高學(xué)生程序設(shè)計(jì)能力。本文將“微課程”引入到教學(xué)活動整個過程，讓微課程代替老師講的環(huán)節(jié)，讓“教師”變“教練”，通過平臺的統(tǒng)計(jì)功能，讓教師實(shí)時分析掌握學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到的疑難問題，及時應(yīng)對或補(bǔ)充講解，為開展個性化教學(xué)提供助益，也讓課程變得更加有效率[5]。

⑵ 以學(xué)生視角出發(fā)，注重“心動”設(shè)計(jì)[2]。實(shí)現(xiàn)基于微課程的學(xué)生自主學(xué)習(xí)和教師課堂指導(dǎo)相結(jié)合的教學(xué)模式。應(yīng)用實(shí)例、故事、多媒體技術(shù)等豐富視頻內(nèi)容的呈現(xiàn)方式，使微課不再局限于教師講解加板書的講授形式，強(qiáng)化了學(xué)生學(xué)習(xí)的體驗(yàn)特征，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣；營造一對一的感覺，緊緊抓住學(xué)生注意力；利用流媒體可暫停、可快進(jìn)的功能，讓學(xué)生自主掌握學(xué)習(xí)進(jìn)度。

⑶ 依據(jù)數(shù)據(jù)分析，掌握學(xué)習(xí)成果。從滿堂灌的教學(xué)方式向引導(dǎo)、答疑的教學(xué)方式轉(zhuǎn)變。以“闖關(guān)打怪”的形式設(shè)計(jì)習(xí)題，輔以積分系統(tǒng)，學(xué)生可以查看自己學(xué)習(xí)進(jìn)度的數(shù)據(jù)，看視頻用了多長時間，通過了哪些測試（或者是哪些測試不合格），以及哪些知識點(diǎn)還有待加強(qiáng)等，不準(zhǔn)許學(xué)生有“誤差”，更不準(zhǔn)有“誤差積累”。教師要做的就是查看反饋表的數(shù)據(jù)，找出學(xué)生的問題，不再提“你有什么不懂，我來幫助你”之類問題，從而開展有針對性地指導(dǎo)。

5 結(jié)束語

我們將“微課程”引入C語言程序設(shè)計(jì)的教學(xué)中，以全新的模式嘗試解決學(xué)生學(xué)習(xí)興趣度不高、傳統(tǒng)課堂教學(xué)方式交互性偏少等問題。然而我們也注意到，微課程有其適應(yīng)性，并不是所有的課程或者一門課所有的知識點(diǎn)都適用微課程教學(xué)。對于相對獨(dú)立或易分割的內(nèi)容可以做成微課程，而對于較復(fù)雜的內(nèi)容并不適合用此方式。因此在實(shí)踐教學(xué)中，教師仍需要具體課程具體分析，通過不斷摸索和總結(jié)有效地發(fā)揮微課程對課堂教學(xué)的補(bǔ)充功能，實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)的多元化發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 牟琴，譚良，周雄峻.基于計(jì)算思維的任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)模式的研究[J].

現(xiàn)代教育技術(shù)，2011.21（6）：44-49

[2] 胡鐵生，黃明燕，李民.我國微課發(fā)展的三個階段及其啟示_胡鐵生[J].

遠(yuǎn)程教育雜志，2013.4：36-42

[3] 張靜然.微課程之綜述[J].中國信息技術(shù)教育，2012.11：19-21

[4] 王覓.面向碎片化學(xué)習(xí)時代微視頻課程的內(nèi)容設(shè)計(jì)[D].華東師范大

學(xué)，2013.

[5] 陳菁，王忠，范青剛.基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實(shí)踐[J].計(jì)算機(jī)工程與

科學(xué)，2014.36.