C語言程序設計課程中應用能力的培養

高赟+張驥先+孔兵+張學杰

摘 要： 從多年教學、科研工作及畢業生反饋等經驗來看，無論采用哪種教學方法開展教學工作，C語言程序設計的課堂教學和未來就業或深造需求之間仍然存在著脫節現象，學生對C語言程序設計的應用能力亟待提高。在實際課程教學過程中，需要補充或強化以下幾個方面的能力培養：遵守編程規范、把握代碼框架、調試程序、代碼轉化和團隊協作等。這些能力的培養可以使學生快速適應實際應用。在提高學生對C語言編程應用能力的同時，這些能力的培養還可以促進C語言程序設計課堂教學與未來就業或深造需求的有機接軌。

關鍵詞： C語言程序設計； 應用能力； 課堂教學； 未來就業； 脫節

中圖分類號：G424 文獻標志碼：A 文章編號：1006-8228（2017）08-61-03

Abstract： By analyzing the teaching and research practice and the graduates' feedbacks of many years， the disjoint phenomenon between C programming teaching and future employment or further education still exists regardless of what kind of teaching method， and students' application ability of C programming should be improved urgently. In the actual course teaching process， several abilities need to be cultivated， which are programming specification， code frame， code debugging， code transformation， team cooperation， etc. The cultivation of these abilities can make students quickly adapting the requirement of actual application， at the same time of improving the students' application ability of C programming， it can also promote the organic integration of the classroom teaching of C programming and the requirements of future employment or further education.

Key words： C Programming； application ability； course teaching； future employment； disjoint

0 引言

在計算機課程體系中，由于C語言具有完備的高級語言特性，并具有豐富靈活的控制和數據結構、簡潔而高效的語句表達、清晰的程序結構和良好的可移植性等特點，其已成為計算機相關專業、大多數理工類專業本科學生必須學習和掌握的計算機高級語言之一。用C語言編寫程序的能力可以為學生學習其他編程語言奠定基礎，C語言程序設計能力是本科學生未來就業的門檻條件，也是未來攻讀碩士學位、博士學位和從事科研工作最基本的專業功底。因此，高校對C語言程序設計及應用能力培養顯得十分重要。

1 常用教學方法

對于計算機相關專業和大多數理工類專業本科學生而言，C語言程序設計是一門重要的專業基礎課程。一般情況下，大學本科一年級開設C語言程序設計課程，其教學內容涉及C語言概述、數據類型、運算符、表達式、結構化程序設計的三種基本結構以及相關語句、數組、函數、指針、結構體、共用體和文件操作等[1]。在實際的教學過程中，常用的教學方法有知識點羅列式教學、項目/問題驅動式教學、基于微課的翻轉課堂教學、基于慕課的線上線下教學等方式[2-3]，各種教學方法大致如下。

⑴ 知識點邏列式教學方法，該方法是一種最為傳統的教學方法，通過對C語言程序設計相關的知識點進行逐一講解及相應編程訓練達到教學的目的。

⑵ 項目/問題驅動式教學方法，該方法圍繞項目/問題任務展開教學，教師的教學與學生的學習都是圍繞著一個具體項目/問題任務，通過主動應用各項學習資源，進行自主探索和互動協作學習達到教學的目的。

⑶ 基于微課的翻轉課堂教學方法，微課以短小精悍、易于傳播的特點備受師生歡迎，學生在課前對微課內容進行在線預習，課堂中對微課知識點中的重點難點進行解決，課堂后通過微課形式進行微測試。

⑷ 基于慕課的線上線下教學方式，慕課可以針對傳統教室中的學生，也要考慮在線學習者，在慕課資源線上學習的基礎上，課堂中可以有針對性地及時解決存在的問題。

2 后續應用存在的問題

常用的C語言程序設計教學方法注重C語言編程知識點的學習和應用，與未來就業或深造仍然存在著脫節現象[5]。根據多年的C語言程序設計教學工作、計算機應用相關的科研工作、就業或深造的畢業生反饋等，學完C語言程序設計課程后，學生在C編程應用能力方面仍存在著諸多問題。

⑴ 在碩士研究生入學面試的編程能力測試中，部分學生可以理解測試題目的題意，也掌握了C語言的許多語法知識，但無法實現實際應用問題的編程。

⑵ 在指導碩士研究生進行科研工作的過程中，部分學生難以將所學的數學知識或專業課知識編程實現來解決實際的科研問題。

⑶ 本科畢業剛剛參加工作的學生反饋，在參與軟件開發的過程中，程序的書寫規范不能滿足公司要求、變量或函數命名不能見名知意、編碼沒有良好的注釋習慣等是其最為困擾的問題。

⑷ 參加多年工作的畢業生反饋，在軟件開發團隊工作中，除了分析問題的能力、代碼化的編程能力、書寫規范習慣等，程序調試能力和團隊協作能力也是非常重要的。

3 提升應用能力的方法

為了培養學生具備良好的編程思維、扎實的編程功底，并且與未來的工作崗位或科研工作接軌，無論采用哪種教學方法開展教學工作，我們認為都應該從以下幾方面提升學生C語言程序設計的應用能力。

3.1 遵守編程規范

《高質量編程指南C++/C語言》、《Clean Code》等皆指出編程規范的重要性[4]，包括文件結構、程序板式、命名規則、表達式、基本語句、程序注釋等規范。在實際軟件開發工作中，程序員編寫的程序不止是限于讓自己能看懂，還要讓團隊中其他成員或新進成員能看懂，而編程規范將直接關系到代碼的可讀性。學習完C語言程序設計課程的學生，仍然對于編程規范不太了解的學生不在少數，這些學生一旦步入工作崗位，會有很長一段時間無法適應軟件編程工作。因此，在C語言程序設計課程教學過程中，始終貫穿編程規范，將有助于學生快速融入到未來編程工作中。

3.2 把握代碼框架

大多數編程語言在實現具體編程應用時，都會建立一個代碼工程，C語言也不例外。然而，我們在教學工作和科研工作中發現，大量學習過C語言程序設計課程的學生只會在開發環境打開的情況下，編寫其中幾行代碼或一個函數，難以把握代碼工程的整體框架。當遇到多個文件組成的工程時，就可能無法理清各個文件之間的組織關系。因此，在C語言程序設計課程教學過程中，介紹常用的開發環境（Visual Studio、Visual C++、CodeBlocks等）、代碼工程目錄樹結構、文件夾目錄結構及其各種文件擴展名等，將有助于學生把握代碼工程的整理框架。

3.3 調試程序的能力

在實驗教學過程中，學生編譯程序無法通過或程序運行出錯時，學生第一反應是：“老師，請幫我看下程序哪里出錯了。”大量學生不會主動去調試程序。程序無法編譯通過，對于學生實驗題目而言多數是語法問題；程序運行出錯，對應學生實驗題目而言多數是邏輯出了問題。因此，在C語言程序設計課程教學過程中，當程序編譯或運行出錯的情況下，可以培養學生主動排查問題的意識和能力。當一眼無法識別并修改錯誤時，調試程序的能力尤為重要，包括鎖定可能出現問題的代碼范圍、設置斷點、啟動調試、單步跟蹤、查看變量或內存等。

3.4 代碼轉化的能力

對于C語言的語法知識點，學生可以準確把握；對于應用問題，學生也可以到位理解。然而，針對實際應用問題，學生無法將應用問題的解決思路以代碼的形式快速呈現，也就是說，學生難以將問題解決思路和C語言代碼之間產生映射。對于每一個特定的應用問題，其解決思路也是千差萬別的，涉及到的橫向或縱向的專業知識也是不同的。因此，在C語言程序設計課程教學過程中，可以借助各種具體應用問題，采用分析問題——形成解決思路——轉化為C語言代碼的過程，不斷培養學生將各種具體問題解決思路轉化為C語言代碼的能力。

3.5 團隊協作能力

在實際軟件編程工作中，大多數的工作都是多人合作完成，因此，學生的團隊協作能力將直接影響到軟件項目的執行效率。項目/問題驅動式教學方法一般會涉及多個學生協作編程，這在一定程度上培養了學生的團隊協作能力。采用微課、慕課或知識點羅列式教學時，可以采用分組完成任務等方式培養學生團隊協作的意識。

4 結束語

本文在闡述現有C語言程序設計課程教學方法的基礎上，結合多年教學、科研工作及畢業生反饋等經驗，分析了學生在C語言程序設計的應用能力方面出現的各種問題。在實際課程教學過程中，通過強化或補充遵守編程規范、把握代碼框架、調試程序、代碼轉化和團隊協作等多方面能力的培養，可以使得學生快速適應實際應用對C編程的需求，進而提升學生對C語言程序設計的應用能力。這些能力的培養還可以促進C語言程序設計課堂教學與未來就業或深造需求的有機接軌。在未來的教學研究中，可以將已學課程知識引入到C語言程序設計課程教學的應用實例中，也可以引導學生將C語言程序設計方法拓展到多個相關課程的深入學習中，以進一步提高學生的編程應用能力。

參考文獻（References）：

[1] 裘宗燕.從問題到程序：程序設計與C語言引論（第2版）[M].機械工業出版社，2011.

[2] 郭銀章，王麗芳.基于項目任務驅動的C語言程序設計課程教學改革與實踐[J].計算機教育，2017.2：41-44

[3] 陳娟，張長海，鄧春燕，李河.高級語言程序設計課程的慕課建設與思考[J].計算機教育，2017.1：9-13

[4] 馮瀟.基于多課程交叉的程序設計教學改革[J].計算機教育，2017.2：18-21

[5] 蘇莉蔚.“計算機程序設計”課程中科學思維能力的培養[J].計算機時代，2017.1：55-56，59