分組實踐教學在C語言程序設計中的應用

顧正蘭

(鹽城師范學院 數學與統計學院，江蘇 鹽城 224002)

很多學生對學習C語言感到無從下手，經常問一個問題：究竟怎樣學習C語言？分組實踐教學可以解決學生的這一問題，并讓學生愿意學習進而掌握C語言知識。

一、C語言程序設計學習中存在的問題

(一)“大學不用學習”的錯誤認知

很多學生在中學階段很努力學習，希望能夠考取理想的大學。面對枯燥、乏味的學習，有些中學教師為了鼓勵學生，給他們畫了一個空洞的大餅：上大學就不用這么辛苦學習了，大學很輕松。帶著這樣的憧憬，他們步入大學。

而C語言程序設計這門課程，恰好安排在大一第一學期學習[1]。在翻過了高考難關，步入大學后，很多學生學習處于放松狀態，以為不努力學習考試也可以輕松通過。

(二)學習習慣、思維模式的不適應

高中階段，教師為了提高學生的學習成績，過度地給學生講解知識點。填鴨式的教學導致很多學生上大學后仍習慣于被動地接受知識，不會獨立思考，缺乏主動學習的意識。而大學學習內容比較多，知識容量大，被動的學習方式使他們無法適應大學的教學方式，不能及時吸收新知識，知識點就會越積越多，最后導致聽不懂，不適應。

(三)C語言程序設計知識點枯燥

一開始看到程序設計，很多學生帶著對已有計算機應用產品的認識，認為可以開發出很多智能化的程序，可以隨心所欲地利用已有知識開發游戲。但一旦開始學習，就會發現程序設計還需要很多需要記憶的知識點，而他們又懶于對知識的記憶，便從心理開始厭煩，提不起學習興趣。

(四)不適應程序設計的思想

程序設計表達方式和數學、生活中的思維方式有相似之處，也有很多不同，剛入學的大學生還不習慣程序設計的思想。在學習程序設計時，控制結構掌握不好，不能很好地以程序設計的理念來思考程序設計。

二、分組實踐教學在C語言程序設計中的應用

分組實踐教學中，學生能夠加深對知識點的理解，提高自身素質和動手操作能力。在分組實踐中，進行團隊合作，可提高學生的團隊合作能力；分組實踐中，通過小組之間的競爭，能夠發現自己的不足；分組實踐中的評價機制、激勵措施、過程性考核、翻轉課堂都能夠有效提高學生的學習能力，增強學生的自信心以及約束力。

(一)實踐教學

整合知識點，學習一個知識點，引導學生在實驗課及課外利用計算機進行實踐。通過把所學習知識點變成程序、上機操作、運行程序輸出來理解知識點。在教學中，學完一個知識點后給學生演示，引導學生自己去實踐，再通過結論反思教學中的知識點，如不同類型數據間的混合運算這個知識點，在混合運算規則中應注意：

1. 類型相同直接運算，結果保持原類型

這一點很容易被學生理解，在實際教學中學生也很容易掌握。

2. 運算對象類型不同，系統自動轉換為同一類型再進行運算，結果為轉換后的類型

這個知識點很多學生會認為表達式中所有運算對象都可以轉換為同一個類型來進行運算。通過上機實踐，看最后運算結果，反思這個運算規則。如表達式：7/2+4.5，很多學生看到這個4.5是浮點數，忽略了7/2被除數和除數均為整數，得到的結果是8。對此可以編寫代碼讓學生上機實踐：

#include ″stdio.h″

void main( )

{ double t;

t= 7/2+4.5;

printf(″t=%f ″, t);

}

分析運行結果：

t=7.500000

輸出t=7.500000，反推7.5-4.5=3,也就是說運算7/2，被除數和除數都是整數，商也為整數，7和2并沒有轉換成浮點數進行計算。

上機實踐不僅可以讓學生熟悉上機操作，還能加深對知識點的理解，讓學生進一步理解學習程序設計最簡單最直接的方法就是實踐。

實踐案例的選擇，對于剛剛接觸計算機編程的學生來說，要循序漸進，不能選擇特別復雜的實例。

(二)分組實踐教學

針對學生不主動咨詢的問題，可以讓他們進行分組學習，通過分組討論實踐來完成實驗教學，討論中應鼓勵同學之間的交流。大一新生分組時可以嘗試不同的模式。在教學實踐中，嘗試了以下幾種分組模式：

1. 學生自由組隊

很多學生選擇同一宿舍的同學為一個小組，據統計大一新生選擇這種情況的有90%以上。

如果某個宿舍的學生學習自覺性比較高，那么這種分組模式的教學效果就會很好。在實踐教學中，他們能相互探討，共同完成教學任務。遇到解決不了的問題，課后在宿舍里還會進一步討論。實踐結果顯示，這個宿舍的學生成績都非常優秀。

相反，如果這個宿舍的學生學習自覺性比較差，這種分組模式就會失去分組的目的和初衷。

2. 按照自覺性好中差搭配固定分組

這種模式一般是在了解學生的學習狀態之后采用的。在多年教學實踐中，以學習方式、男女比例以及性格等因素進行分組，這種分組模式較為合理，適合一段學習之后進行。

需要強調的是，這種分組方式如果沒有一定的配套措施，也很難發揮出優勢。自覺性好的學生一般學習積極性比較高，成績相對比較好；自覺性差的學生相對而言，學習積極性不高，知識點掌握就比較差。

3. 隨機分組

這種分組模式不可控因素很多，適用于特定活動中，如進行對抗比賽、游戲類實踐教學等。實踐表明，比賽中隊友很給力的時候，整個小組就會比較有活力。隊友較弱的小組，就會一盤散沙。

實踐中多次隨機分組，可以增強學生之間相互了解，也給教師了解學生的機會。多次的隨機分組可以為固定分組奠定基礎。

不同類型的分組都有其自身優勢，在一定程度上都可以帶來較好的教學效果。因此，在教學中教師要根據不同的教學內容選擇不同的分組模式。

(三)評價機制

對每一次實踐進行點評。點評有學生自評、互評和教師點評等多種模式。評價機制是對實踐教學的一種完善和促進。

1. 學生自評

通過自我了解和反思，確定自己在小組實踐中的定位，發現自身不足,不斷提高自己。

2. 小組成員互評

小組成員之間互評，可以逐漸了解小組成員，發現彼此的優點和不足，促進小組成員的共同進步。

3. 小組之間互評

通過小組互評，能夠發現其他小組合作中的優點，反思自身小組合作的不足,增強團隊合作能力，在之后的合作學習中能夠發揮自身優勢，提高學習效果。

4. 教師點評

從教學角度了解學生，給與點評。由于時間限制不可能每個同學都能點評，因此可以對成績突出的小組和同學進行點評。教師點評可以在小組項目完成答辯環節后進行。平時教學中，還可以對表現較好的同學進行表揚，也可以選擇部分同學的學習成果進行展示，一方面可以提高學生的自信心，另一方面還可以為其他同學樹立學習榜樣。

5. 作業互評

通過對同學作業的互評、打分，可以從別人作業的情況反思自身，查找不足，進而提高作業質量。

(四)過程性考核

把每一章節知識點作業的完成情況作為平時成績考核的依據，督促學生及時完成作業、測試。注重過程性考核，把每一次的作業、測試以及課堂表現等納入學期課程考核中[2]。把分組實踐教學的成績按照小組和個人進行評分。每一次具體項目分組實踐考核成績小組考核成績占50%，個人考核成績占50%。過程性考核是保證分組實踐教學順利完成的原動力。

1. 小組過程性考核

小組過程性考核是每次實踐任務完成情況的考核，旨在幫助學生樹立團隊的觀念，促進小組成員之間相互幫助，獲得集體榮譽感。這種考核需要每個小組組長整體協調，小組成員相互了解，制定合作方案，更好地完成項目。

2. 個人過程性考核

對個人完成作業、測試的考核，也是讓學生了解自身知識點的掌握情況。通過個人過程性考核，能避免隊友拖后腿拉低學生個人得分情況的發生。同時，可以幫助同學在實踐中共同進步，并增加個人過程性考核得分。個人過程性考核可以在分組項目實踐答辯環節中進行。

(五)翻轉課堂

由于課堂教學時間有限，不可能把所有的任務都放到課堂上來解決。翻轉課堂可以解決課堂教學時間不足帶來的問題。在翻轉課堂中可以讓學生利用所學知識，在課外討論，完成課題，并在課堂上進行答辯。翻轉課堂可以在有限的課堂時間內，實現教學的高效率，提高學生的自學能力。翻轉課堂不是簡單的自學，而是分組討論實踐，讓學生進行有目的有計劃學習，通過小組競爭方式完成教學任務。

如整型變量的符號屬性有signed(有符號)和unsigned(無符號)之分。如果不了解二進制，這個知識點則不容易理解。但在課堂上沒有足夠的時間展開講解，可以利用翻轉課堂完成此教學內容。如給出一個簡單的實例，讓學生自己查閱資料解決轉換原理問題。然后給學生下列程序，讓學生分組完成。

#include

void main()

{

unsigned short int t=-1;

short int x=65535;

printf(″t=%d,x=%d ″, t, x);

}

運行結果：

t=65535,x=-1

分組進行討論：為什么會是這個結論“t=65535,x=-1”？

從整數的二進制補碼形式進行分析，-1的補碼和65535的補碼用兩個字節表示時是一樣的。促使學生上網查閱二進制補碼，理解整數存儲的規則，拓展學生的學習思維，讓學生學會管理自己課余時間，學會查閱資料。

理解二進制存儲后，再給出，把int型前面short修飾刪除，其他不變：

#include

void main()

{

unsigned int t=-1;

int x=65535;

printf(″t=%d,x=%d ″, t, x);

}

運行結果：

t=-1, x=65535

分小組討論為什么int無符號和有符號又是這樣的結果“t=-1, x=65535”？

通過兩種程序對比，讓學生自己探究為什么。在與同學討論分析中，會越辯越明，最后發現就是一個簡單的問題。在查閱資料中了解整數二進制補碼的存儲，printf函數格式符%d，對于int型就是按照存儲的二進制補碼方式進行解讀。而對于short型數據是要區分signed和unsigned的格式進行解讀。在Visual C++6.0或者Visual Studio 2010等版本以上編譯系統給int型的量分配4個字節，所以65535是范圍之內的數。

(六)問題驅動教學

引導學生利用所學知識，解決數學中的一些典型問題，能直觀地利用所學知識解決實際問題。

分組實踐教學不是簡單地進行分組上機實踐，而是帶著問題去實踐，帶著問題去討論。有了問題才會有目標，而不是完成式地應付學習，在完成目標時才會有成就感。分組實踐有一個固定的小組成員之間討論，分工才會明確，查閱資料才會有方向感。如前面不同類型數據間的混合運算。

(七)利用網絡平臺

建立SPOC課程、MOOC課，通過網絡平臺自主按照要求學習，有針對地選擇需要學習的知識點。C語言程序設計內容比較多，不可能所有的知識點都在課堂上講解，因此要引導學生利用電腦、手機，借助于網絡進行學習。

教師還可以利用網絡平臺發布學習任務，運用翻轉課堂完成教學討論、互評等實踐環節。

三、C語言程序設計實踐教學成果分析

在C語言程序設計課堂教學中采用分組實踐方法，提高了學生的學習興趣，教學效果顯著。信息與計算科學專業計算機二級通過率達到95%以上，有的班級達到100%，優秀率也比較高，達到40%以上。在碩士研究生考試中，很多學生選擇C語言程序設計或者相關的課程作為專業首選，復試中也常常選擇C語言程序設計作為復試課程，每年都有很多學生考取心儀的學校。

四、小結

“C語言程序設計”課程教學既要注重基本理論程序設計思想的講解，使學生能夠掌握基本理論，又要培養學生思考和分析能力，提高學生學習程序設計解決實際問題的能力。通過分組實踐教學，培養了學生的自學能力，激發了學生的學習興趣，從而提高了學生解決實際問題的能力。