PBL模式下高職院校C語言程序設計課程教學改革與實踐

李秀香

（晉中師范高等?？茖W校，山西 晉中 030600）

[關鍵字] C語言程序設計；PBl模式；教學內容

1 研究背景及意義

C語言程序設計課是高等院校計算機類專業(yè)一門重要的專業(yè)課，也是計算機等級考試包含的種類之一，更是作為后續(xù)專業(yè)課程學習的前繼課程。通過這門課程的學習，不僅要求學生掌握C語言基本的語法和編程思想及方法，更重要的是培養(yǎng)他們的邏輯思維能力和舉一反三解決問題的能力。C語言程序設計課程作為一門典型的程序課，其本身枯燥、語法堆砌，會給學生造成一種只見樹木不見森林的感覺。教師講授這門課時，一般會發(fā)現(xiàn)內容多、學時短。兼顧上課進度，教師一般采用先講授理論知識、隨后上機演示操作、最后指導學生上機練習。這樣，在課堂上學生仍然是被動接受知識，在很大程度上限制了學生的創(chuàng)新能力和應用能力的提高。大學的教育與中學不同，大學教師不應僅僅教授已成形的舊知識，還應讓學生參與知識的拓展研究，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新和研發(fā)能力。在大學中，研究、傳授及學習三位一體，環(huán)環(huán)相扣，教師的傳授與學生的學習，都是研究工作的重要環(huán)節(jié)。研究者不應僅僅研究，而應將研究成果傳遞給學生，教學內容應是正在研究的前沿的新知識。

隨著信息技術的飛速發(fā)展，結合C語言程序設計課程的自身特點，本文主要探究將基于問題的學習模式（Problem-Based Learning）應用于C語言程序設計課程教學改革中，從教材的設計理念、課程內容的處理、采取的PBL教學模式等多個角度，針對C語言教學中存在的問題，對C語言傳統(tǒng)教學模式進行改革。

2 PBL教學模式

PBL教學模式主要是以問題為基礎，以學生為中心，以任務驅動為主線，以小組協(xié)作為主導。該教學方法是由美國神經(jīng)病學教授麥克馬斯特在加拿大提出來的，經(jīng)過半個世紀的發(fā)展，如今已被延伸應用于各個教育領域，PBL的研究方向也已轉向了基于網(wǎng)絡平臺的學習設計方面。PBL教學可以促進學生敢于表達自己的意見及觀點，而對于教師及書本的觀點，他們也敢于質疑及挑戰(zhàn)。

筆者通過統(tǒng)計在中國知網(wǎng)上發(fā)表過的所有論文（包括博士、碩士和期刊），發(fā)現(xiàn)從2000年到現(xiàn)在共發(fā)表和PBL相關的文章共14656篇，其中有關教育領域的只占到不到20%，而醫(yī)學領域的文章高達80%。由此說明PBL理論在醫(yī)學研究領域研究的比較透徹、實踐應用開展得較好，而在教育領域里發(fā)展還不夠成熟，特別是在高校有關碩、博士論文對PBL研究非常有限。

針對PBL在我國各高校教學實踐中的應用，如果將PBL教學引入C語言程序設計課程教學改革中，將會改變程序設計課的教學現(xiàn)狀，提高教學質量，也為教師提供一種新的教學思路。

3 構建C語言程序設計課程知識結構

3.1 明確課程設置的目的

從社會需求的角度來看，C語言程序設計仍是持續(xù)火爆的編程語言之父，人才需求量穩(wěn)居第一，掌握好它，有利于提高學生將來的就業(yè)競爭力。從應用的角度看，許多信息基礎設施和重要系統(tǒng)都是用C開發(fā)的，C語言尤其在嵌入式、控制和數(shù)據(jù)庫領域應用廣泛，如運行效率要求較高的實時控制系統(tǒng)、設備驅動程序、嵌入系統(tǒng)；任何含有微處理器的設備都支持C語言；超過一半的熱門方向直接或間接與C語言有關。從技術的角度看，C語言是一種高級語言，語法簡單精練，概念少，效率高，并能較好地反映計算機的特點，且數(shù)據(jù)結構豐富，更易于體驗程序設計的思想和算法的精髓?，F(xiàn)在流行的C++、Java、C#等都借鑒了它的思想、語法，所以學好C語言是學習這些流行語言的基礎。

3.2 明確教材編寫的理念

C語言教材使用中常見的問題是：許多實例不實，是為解釋語法而設計的。由于C語言本身語法較多，教師在講授中偏重語法講解，沒有過多時間講解調試程序過程中出現(xiàn)的錯誤分析。雖重視內容，但忽視內容的組織。

編寫教材時，采用由底向上的程序設計方法到自頂向下的程序設計方法，由簡單的數(shù)據(jù)結構到復雜的數(shù)據(jù)結構。教材編排如圖1：

圖1 C語言教材內容組織

3.3 C語言具體教學內容的組織

（1）利用問題驅動，循序漸進地進行

借助現(xiàn)代化教學手段，設計選擇典型問題，逐步引導學生自己分析解決問題，從而培養(yǎng)學生探究學習和協(xié)作學習的能力。如解決用C語言編寫猜數(shù)游戲程序時，采用自頂向下的模塊化程序設計。學生初看這個問題，確實有些難度，但是如果按圖2步驟循序漸進地編程實現(xiàn)，會發(fā)現(xiàn)其實這個程序是很容易實現(xiàn)的。

一是建立健全綠色發(fā)展制度體系，讓美麗“顏值”變成經(jīng)濟產(chǎn)值。率先在全國探索推行GDP與GEP雙核算、雙運行、雙提升機制，實施綠色經(jīng)濟考評體系和綠色經(jīng)濟考評辦法，制定實施重點領域、重點行業(yè)、重點產(chǎn)品綠色評價標準，全面開展生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)服務價值評估工作，用制度把“綠水青山”量化為“金山銀山”。探索環(huán)境保護聯(lián)動執(zhí)法機制和損害責任終身追究制，提起云南省首例環(huán)境污染民事公益訴訟，堅決打擊破壞生態(tài)環(huán)境的違法行為。

圖2 猜數(shù)游戲

解決上述猜數(shù)游戲中明確小組分工，由兩位同學程序編寫與調試，兩位同學進行Word文檔制作，另兩位同學進行PowerPoint演示文稿制作。

（2）利用簡單編程，進行啟發(fā)誘導

用C語言的遞歸函數(shù)編寫求n!時，在編寫函數(shù)時對比使用自動變量和靜態(tài)變量時得到的結果，讓學生自己判斷解決該問題時選用正確的變量。如求10！時函數(shù)返回值類型定義為長整型即可，提出挑戰(zhàn)性的作業(yè)試求40！時，此程序是否可行，該如何解決。

（3）舉一反三，達到融會貫通

在C語言的循環(huán)結構中，常見三種循環(huán)控制方式和編程方法，以解決不同類型的問題。第一種計數(shù)控制的循環(huán)用于求已知循環(huán)次數(shù)的，如類似于1+2+3+……+100。第二種是條件控件的循環(huán)，在這類程序中已給定循環(huán)結束的條件，如1-1/2+1/3-……+1/99-1/100+……，直到最后1項的絕對值<10e-4為止。第三種是標記控制的循環(huán)，如給定條件到輸入數(shù)據(jù)為負數(shù)或0時為止。

4 具體實施PBL教學模式

在C語言程序設計教學中，使用PBL教學模式，根據(jù)每一個程序項目，從閱讀程序項目起，到提出問題、確定算法，再到繪制流程圖，直至編寫出完整程序和編譯調試程序，整個過程就是一個分析問題和解決問題的過程，在這個過程中學生通過小組協(xié)作討論，相互交流學習，教師可以引導學生新的語法和知識點，幫助他們在做中學，學中做，引導學生開拓思路，啟發(fā)學生在得到同一結果的同時提出多種解決方法。

（1）教案設計

在教案設計時，首先要明確教學目標，明確設計問題背景鋪墊、展示或導入方法，明確發(fā)現(xiàn)問題的角度和方式；其次是明確研究進行的形式；最后要明確研究結果表現(xiàn)形式。

（2）發(fā)現(xiàn)問題

（3）面向問題的學習方法

面向問題的學習方法，也是面向問題的教學方法，是國內外大學普遍推崇并證明有實效的方法。目前大多老師采用的是面向主題的教學方法。面向問題的學習方法也是提升學生的學習空間，并培養(yǎng)思考、探索及解決問題的能力，以適應不斷變化的學習環(huán)境。它是以一個個任務，通過教師的指導，小組協(xié)作方式進行的，通過不斷分析、總結和測試，得出結果。

（4）改革考試方式

C語言杜絕傳統(tǒng)的應試教育考試方式，盡量不用筆試；教師的考核盡可能在完成每個項目教學后，針對本項目，根據(jù)學生的掌握情況，分階段考核學生，考試結果作為平時成績。在此教學考核過程中合理地建立小組各成員的得分辦法；有機制地認定特色或創(chuàng)新。

在我們實際C語言教學中，圖3是PBL的具體實施過程：

圖3 PBL實施流程

5 結束語

本文針對C語言程序設計課教學中存在的問題，引入PBL教學模式。從課程設置的目的、教材編寫的理念、教學內容的組織、考核方式等多方面到PBL教學模式的具體實施進行闡述。PBL教學模式在程序設計課中的應用仍是今后研究的主要方向。