C語言程序設計項目教學平臺建設

楊興耀 汪烈軍 錢育蓉 孫 華 田生偉(新疆大學 軟件學院 新疆 烏魯木齊 830008)

1 引言

C語言數據類型豐富，語法控制靈活，代碼編譯質量高，程序移植性好且執行效率高，屬于一門優秀的計算機編程語言，目前在操作系統、人工智能、數據庫管理等領域有著廣泛應用。作為高校計算機專業的核心課程，傳統的《C語言程序設計》因為繁重的課程內容，例如數組、函數、指針等，課程教學多是以教師課堂講授為主，教師起主導作用，學生在教師的講解下進行知識學習。然而作為一門實踐能力要求較高的編程語言，這給學生的課程學習與應用帶來不少挑戰［1，2］:學生多是初次接觸程序設計，教學內容抽象概念繁多，課時安排時間緊，短時間內難以理解;其次理論學習與實踐動手過程脫節，學生好不容易聽懂了，編程過程卻掌握甚少，更別提程序設計能力提高;第三，缺乏實踐偏向于應試教育，與普通的課程學習沒多大區別，學生死記硬背語法程序應付考試就夠了，學習興趣與積極性不高。本文針對《C語言程序設計》教學過程中存在的問題，緊緊圍繞“教、學、做”的主線思想，改進現有教學模式，從基礎性、系統性、可操作性和實用性入手，積極探索課程教學新模式，構建《C語言程序設計》項目教學平臺，提高學生的自主學習能力、項目實踐能力。

2 研究現狀

C語言作為一種面向過程的計算機高級語言，既適合算法類程序設計，又可用于應用類程序設計，具有良好的應用前景。針對傳統講授型為主的教學模式，培養《C語言程序設計》本身要求的動手實踐能力，不少教學工作者提出了基于項目驅動的《C語言程序設計》教學模式。黃金國［3］認為項目教學模式應以項目為基礎，采用引導教學法，采取課內與課外項目完成情況考核相結合的方式，重點培養學生的創新能力及思維。陳承源等人［4］提出了以項目驅動方式和團隊合作形式為基礎的實踐教學實施過程，即針對每一個設計題目，學生組隊劃分任務協作完成。胡亞慧等人［5］提出一種以項目為支撐的教學方法，采用理論實踐一體小班化教學模式，引入機考考核機制，提升教學質量。于華［6］提出選擇項目案例，以項目功能模塊劃分教學知識單元，組織教學內容的實施方案，包括為錄制以知識點為構成形式的微視頻、微課，編寫單元測試題等。歸納起來，項目驅動的教學模式的主要思想是:在教學中貫穿項目實例對課程內容進行講授，讓學生參與到項目設計中，以此達到培養課程實踐能力的目的。然而這種教學模式雖具有合理性，卻也存在不足:(1)對教師能力要求高，教師需首先具備項目開發管理能力，同時具備課程教學能力，通常兩者很難兼得。(2)項目選擇困難、完成周期長，教師往往無法確定一個好的項目，并且通常一個好的項目需要分階段分塊完成，項目融入性要求高，花費時間較長。(3)學生學習難度大，學生需要項目開發過程中掌握課程知識點、程序語法結構、項目設計流程，以及項目調試完成整個項目開發等一系列內容，一般學生難以達到要求。這使得項目驅動的《C語言程序設計》教學模式，雖然被屢屢提及，但實際教學效果卻不如預期。與此同時，另外一種基于自主學習平臺的教學模式也屢被提出，它提倡學生自主學習，自我解決問題。譚小蘭等人［7］給出了C語言實驗教學平臺的思路，平臺由程序編輯、程序運行與調試、題庫管理和考試評分5大模塊組成，學生在平臺上進行C語言學習考試。彭瓊等人［8］設計了C語言自主學習平臺，學生可以進行課前課后的自學、在線考試和在線經驗交流等。但教學平臺方案的不足也是明顯的:(1)缺乏教師的指導監督，(2)沒有考慮學生學習能力的差異，(3)難以培養學生的項目實踐能力。

面對課程教學模式改革，本文汲取項目驅動教學模式和自主學習平臺模式的優點，積極探索項目教學平臺新模式，重點在3個方面進行改進:(1)多種教學要素融合，提高教師團隊教學能力，(2)教學平臺建設分期化體系化，提高學生項目實踐能力，(3)“教、學、做”合一，提高學生自主學習能力。

3 項目教學平臺建設

3．1教師團隊建設。《C語言程序設計》教研組邀請軟件企業資深應用開發人員進行座談，掌握企業從實際應用開發的角度對于C語言教學的要求，同時結合市面上的教材對課程體系和教學內容進行頂層研究，以此設計出滿足應用開發需求且適合于課堂教學的若干項目。針對每個項目內容和要求掌握的知識要點，教研組將其中包含于現有教材中的內容進行整理，并對超出的部分進行教研組自學習，需要企業培訓的項目積極進行培訓，最終通過定期課程考核和教學競賽的形式形成《C語言程序設計》的專業教師團隊。

3．2項目教學平臺的頂層設計。項目設計是項目教學平臺建設的關鍵。教研組教師與企業專家們定期不定期的進行溝通交流，掌握企業、市場關于編程的具體要求，從《C語言程序設計》課程做起，結合市面上主流教程教材，梳理出課程必備的知識點，并協同企業專家設計涵蓋知識點并滿足培養目標的若干項目，供建設項目教學平臺使用。整個項目平臺的建設分期進行，每一期均新增設計項目。項目平臺通過精心設計項目，培養目標更明確，實施步驟更清晰，學生學習過程中，能力培養能得到更好的體現。項目教學平臺設計如下圖1:

3．3項目教學平臺架構。項目教學平臺建設從學生的角度出發，遵循循序漸進、思維發散的原則，最好體現游戲的思想，增強學生的學習興趣。項目教學平臺主要分為學習和項目2個部分，分別用于構建項目教學平臺的“學習”模塊和“項目”模塊，并附有完成任務的“進度條”，學生在學習模塊按照學習要求和內容完成任務后，才可進入“項目”模塊。項目教學平臺架構圖如下圖2:

“學習”模塊包含兩個部分:基礎學習部分和作業部分。基礎學習部分以教學知識點為主，為學生必學內容，多為一些簡單概念和語法結構講解等，內容簡單易學，并附有重難點、來源和注意事項等，幫助學生學習，學生可利用課余時間在一定時間內結合作業完成基礎課程的學習。作業部分根據基礎學習部分設計開發，兩者一一對應相輔相成，主要為學生訓練題目，類型多種多樣，例如程序題、填空題等，并附有參考答案、知識點講解等，進一步幫助學生鞏固基礎學習部分的內容。

“項目”模塊分為“基礎項目”和“高級項目”，兩者的完成方式和完成內容不一樣。基礎項目在教師的指導下進行，由教師在課堂上針對項目按照項目設計要求、根據項目管理開發流程進行手動講解，讓學生掌握整個項目的開發過程，學生跟隨教師直接參與到項目整個設計開發過程中，共同完成完整的項目開發。高級項目相對于基礎項目難度逐漸提高，多為分步驟的應用程序設計，每一項目附有相應分值，學生最終必須達到一定分值才算課程合格。高級項目的完成主要在教師的監督下進行，學生根據教師給出的項目獨立完成項目開發，不懂的問題可向教師提問，但提問項目的分值會降低，具體情況由教師決定。難度高的項目也可以學生分組討論協同完成，形式不限，項目分值同樣會降低，具體情況由教師決定。

3．4學生學習管理。整個教學過程中，學生的學習管理不可或缺，教師的指導作用至關重要。在前期的學習部分，雖以學生自主學習為主，但教師須關注學生整體學習進度，在線答疑，并對學習進度緩慢的學生當面指導，提高學習效率。當學生完成作業后，進行作業提交可以查看作業分值，教師登錄平臺進行作業結果查看，并適時解鎖作業答案。學生根據作業答案進行作業校對，如果出現參考答案不理解的情況或者有異議的情況，教師需要在線答疑。教師根據學生學習情況，定期組織學生與學生面對面交流，增進師生感情提高學習興趣。

在“項目”模塊中，教師需要對學生在“基礎項目”中提出的問題進行及時答疑解惑，并針對學生共同反映的問題進行專門講解，幫助學生尋找不足并完成整個項目開發過程，為“高級項目”的進行打下基礎。學生完成基礎項目后，進行“高級項目”階段，這一階段教師的監督下進行，針對學生不懂的問題及時作出解答，并合理把握提問條件下的項目分值，以及學生協同完成項目條件下的項目分值。

4 項目教學平臺教學的意義

4．1師資力量建設。項目教學平臺注重教師團隊能力的培養。整個平臺的建設分期分階段進行，它需要教研組教師多年持續不斷的辛勤付出，既要與企業溝通交流，掌握企業的軟件設計需求，又必須研讀主流教材，掌握一般編程所涉及的教學知識點，經過兩者結合與企業專家共同努力，方能設計出滿足的項目教學平臺所需要的項目。此周期較長，教學組教師無論以前能力怎么樣，專業出身如何，教學認知如何，通過平臺的建設一起教學研討交流、一起成長，整體教學水平定會顯著提升許多，未來潛力提升空間會更大，這也是高校師資建設的重點方向之一。

4．2課程教學質量提升。項目教學平臺圍繞教師、項目、學生來組織整個教學，通過項目設計將若干教學元素有機整合在一起，更有利于提升教學效率。教師團隊從日常瑣碎的教學工作中解脫出來，專注于課程與企業的結合，專注于整個課程體系的優化，進一步發掘自身提高自己，提升教學能力水平。學生通過基礎學習逐步進入項目情景，激發學習興趣和探索欲望，在教師專注的指導下，自主學習處理問題，不自覺中增強了學習能力和項目實踐能力，同時有利于學生創新思維的培養。

5 不同教學模式比較

為了更好了解項目教學平臺模式，本文研究了傳統教學模式和現行基于項目驅動的主流教學模式，并在教師任務、學生任務等方面對他們分別進行了比較，如下表1。通過不同教學模式的比較，新的項目教學平臺模式在教學方面具有較大的優越性。

傳統教學模式 項目驅動教學 項目平臺教學教師任務 講授 講授、講解 講解、指導學生任務 聽講 聽講、動手練習 自主學習、項目實踐教師要求 低 高 成長型學生要求 低 高 成長型課程目標 不達標 不確定 達標課程主體 教師 教師 學生

6 結束語

《C語言程序設計》項目教學平臺通過分期建設、漸進式實施若干個完整的項目來開展整個教學活動，精心精細化設計項目是整個項目教學平臺的重中之重。經過多年的教學探索，項目教學平臺能夠將教師、企業、市場、教材、學生等教學要素有機結合在一起，充分挖掘綜合潛力，提高學生自主學習能力、項目實踐能力，為學生后續課程的學習打下良好的基礎。未來進一步努力的方向，在于項目教學平臺的實現、教學要素整合、項目設計優化、平臺功能擴展與推廣等方面。