基于過程性評(píng)價(jià)的C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)教學(xué)探索與實(shí)踐

林桂潮*，付根平，李錦慧

（1.仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 廣東 廣州 510225；2.仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院 廣東 廣州 510225；3.仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 廣東 廣州 510225）

C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)是仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院農(nóng)業(yè)工程專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課。它的課程目標(biāo)是使學(xué)生掌握C語(yǔ)言的數(shù)據(jù)類型、運(yùn)算符、順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)、數(shù)組、函數(shù)和指針等知識(shí)；使學(xué)生應(yīng)用C語(yǔ)言解決簡(jiǎn)單的農(nóng)業(yè)工程問題。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，農(nóng)業(yè)工程特別是智慧農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，對(duì)高水平C語(yǔ)言人才的需求越來(lái)越大。傳統(tǒng)的“以教師為中心”的教學(xué)方法弊端很多，已不能滿足新農(nóng)科人才的培養(yǎng)要求。

眾多學(xué)者對(duì)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的教學(xué)進(jìn)行了探究。李桃迎等[1]設(shè)計(jì)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，輔助理論教學(xué)。張凡等[2]先通過翻轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)課和理論課推動(dòng)課堂預(yù)習(xí)，再使用精熟教學(xué)法改善討論式課堂教學(xué)，提高了教學(xué)效果。陸淑娟等[3]針對(duì)C語(yǔ)言教學(xué)與專業(yè)知識(shí)脫節(jié)的問題，探討利用專業(yè)知識(shí)重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合混合式教學(xué)模式提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。楊昆等[4]以三個(gè)教學(xué)班為對(duì)象，研究C語(yǔ)言的翻轉(zhuǎn)教學(xué)效果，結(jié)果顯示，翻轉(zhuǎn)教學(xué)過程需考慮學(xué)生個(gè)性化差異并根據(jù)課程特點(diǎn)調(diào)整教學(xué)流程。楊凡[5]將非標(biāo)準(zhǔn)答案試題模式和線上線下混合教學(xué)方法應(yīng)用于C語(yǔ)言課程，客觀地衡量了學(xué)生的課堂表現(xiàn)。趙海燕等[6]探究了基于MOOC+SPOC的線上線下混合式教學(xué)模式，明顯提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、課堂參與能力和實(shí)踐能力等。楊旭鵬等[7]提出以學(xué)科競(jìng)賽為載體的項(xiàng)目式教學(xué)模式，有效改善了教學(xué)效果，提高了學(xué)生的動(dòng)手能力。綜上所述，線上線下混合教學(xué)模式是當(dāng)前普遍采用的C語(yǔ)言教學(xué)方法。本文首先分析學(xué)生在學(xué)習(xí)C語(yǔ)言時(shí)面臨的現(xiàn)實(shí)問題，接著提出線上線下相結(jié)合的過程性評(píng)價(jià)方法，結(jié)合多元化的考核方式激勵(lì)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)積極性和教學(xué)效果，促進(jìn)新農(nóng)科人才的培養(yǎng)。

1 C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)教學(xué)中的現(xiàn)實(shí)問題

1.1 知識(shí)點(diǎn)繁多且抽象，影響學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性

C語(yǔ)言作為計(jì)算機(jī)程序語(yǔ)言之一，擁有豐富的功能，涵蓋的教學(xué)知識(shí)點(diǎn)多，具體包括四大部分：①數(shù)據(jù)類型，例如整型、浮點(diǎn)型、字符型、數(shù)組類型、指針類型和結(jié)構(gòu)體類型等；②運(yùn)算符，例如算術(shù)、關(guān)系、邏輯、賦值和自增運(yùn)算符等；③結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計(jì)方法，包括順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)（主要有If和Switch語(yǔ)句）和循環(huán)結(jié)構(gòu)（主要有For、While和Do…While語(yǔ)句）；④數(shù)組、函數(shù)和指針。這些知識(shí)點(diǎn)均有對(duì)應(yīng)的語(yǔ)法規(guī)則。知識(shí)點(diǎn)和語(yǔ)法規(guī)則多是C語(yǔ)言的一個(gè)重要特點(diǎn)。該課程僅有32個(gè)理論學(xué)時(shí)，課程教學(xué)節(jié)奏緊張；該課程開設(shè)在大一上學(xué)期，學(xué)生尚未掌握計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)理論知識(shí)，編程思維較弱；很多學(xué)生來(lái)自農(nóng)村，不熟悉計(jì)算機(jī)操作，例如常有學(xué)生不知如何切換中英文輸入法。在這種背景下，學(xué)生在學(xué)習(xí)C語(yǔ)言時(shí)常出現(xiàn)跟不上教師節(jié)奏的問題，容易對(duì)課程失去自信心和積極性。

1.2 教學(xué)方式落后

C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)普遍采用理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)方式。很多理論教學(xué)以教師為主體，學(xué)生在課堂上被動(dòng)地接受教師講述的知識(shí)。這種以教師為主體的教學(xué)方式弊端很多。首先，教師有時(shí)會(huì)在課堂上對(duì)學(xué)生進(jìn)行提問以判斷學(xué)生是否掌握知識(shí)點(diǎn)，但由于被提問人數(shù)少的原因，這種方式無(wú)法反映出所有學(xué)生的真實(shí)情況。其次，有的學(xué)生編程思維可塑性好，能及時(shí)跟上教師節(jié)奏，有的學(xué)生思維過程慢，需要較長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)消化知識(shí)點(diǎn)。上述教學(xué)方式無(wú)法兼顧學(xué)生之間的學(xué)習(xí)差異。再次，微信和抖音等社交軟件使學(xué)生注意力容易分散，注意力集中時(shí)間短，進(jìn)一步影響傳統(tǒng)理論教學(xué)的質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是理論教學(xué)的補(bǔ)充，以上機(jī)的形式開展，幫助學(xué)生鞏固所學(xué)的理論知識(shí)。但是，長(zhǎng)久以來(lái)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的題目來(lái)自數(shù)學(xué)問題，例如質(zhì)數(shù)的判斷、數(shù)字排序和 的計(jì)算等，與學(xué)生的專業(yè)知識(shí)脫節(jié)，這些問題難以激發(fā)學(xué)生的編程興趣，并且無(wú)法鍛煉學(xué)生使用C語(yǔ)言解決專業(yè)問題的能力。

1.3 課程考核方式不合理

合理的課程考核方式可激勵(lì)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)積極性。目前C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的總成績(jī)由三部分構(gòu)成：平時(shí)成績(jī)（20%）、實(shí)驗(yàn)成績(jī)（10%）和期末考試成績(jī)（70%）。期末考試采用閉卷答題的方式進(jìn)行，占總成績(jī)的比重較高。部分學(xué)生會(huì)在考前一周臨時(shí)抱佛腳，密集背誦相關(guān)知識(shí)以取得合格成績(jī)。這種考核方式既無(wú)法對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行合理評(píng)價(jià)，也難以促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)。再有，C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，學(xué)生在學(xué)習(xí)該課程后應(yīng)具有解決專業(yè)問題的能力，而目前的考核方式難以體現(xiàn)學(xué)生這方面的能力。

2 基于過程性評(píng)價(jià)的C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)教學(xué)探討

本文面向新型農(nóng)林人才的培養(yǎng)要求，針對(duì)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)教學(xué)中存在的現(xiàn)實(shí)問題，探討基于過程性評(píng)價(jià)的C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)教學(xué)方法，以提升教學(xué)效果。

2.1 線上線下相結(jié)合的過程性評(píng)價(jià)方法

傳統(tǒng)理論教學(xué)方法以教師為主體，采用講授教學(xué)法，師生間互動(dòng)不足，教學(xué)效果亟待提高[8]。本文提出線上線下相結(jié)合的過程性評(píng)價(jià)方法，旨在提升教學(xué)質(zhì)量。教學(xué)過程包括課前準(zhǔn)備、課中內(nèi)化和課后總結(jié)三個(gè)階段。

在課前準(zhǔn)備階段，首先，根據(jù)教學(xué)計(jì)劃和教材內(nèi)容梳理課程重難點(diǎn)，完善教案和教學(xué)課件。其次，為了提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，在重難點(diǎn)中融入與專業(yè)相關(guān)的案例。例如，對(duì)于農(nóng)業(yè)工程專業(yè)，以筆者研制的茶葉采摘末端執(zhí)行器中的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)為對(duì)象，介紹如何應(yīng)用循環(huán)語(yǔ)句解算曲柄和搖桿之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系。然后，在“學(xué)習(xí)通”平臺(tái)上精心設(shè)計(jì)6~8道測(cè)試題來(lái)考查學(xué)生是否掌握重難點(diǎn)，這些題目難度適中。例如，在講授關(guān)系表達(dá)式時(shí)，設(shè)計(jì)如下題目進(jìn)行考查：運(yùn)行程序“int a=3，b=4，c=5，d；d=a==b

在課中內(nèi)化階段，首先，采用講授法授課，結(jié)合專業(yè)特色案例對(duì)重難點(diǎn)進(jìn)行串講，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和運(yùn)用C語(yǔ)言解決專業(yè)問題的能力。然后，當(dāng)講授完某一重難點(diǎn)后，借助“學(xué)習(xí)通”平臺(tái)對(duì)學(xué)生進(jìn)行線上測(cè)試，并顯示即時(shí)評(píng)價(jià)結(jié)果，如圖1所示（p85）。這種過程性評(píng)價(jià)方法優(yōu)點(diǎn)很多：①學(xué)生在看到自己與他人的差距后，會(huì)積極參與課堂教學(xué)活動(dòng)，更好地掌握C語(yǔ)言的知識(shí)點(diǎn)和語(yǔ)法規(guī)則；②教師能全面地掌握學(xué)生學(xué)習(xí)情況，對(duì)出錯(cuò)率高的重難點(diǎn)進(jìn)行二次講授；③通過“學(xué)習(xí)通”的后臺(tái)，教師可以知道哪些學(xué)生沒跟上課堂進(jìn)度，方便開展因材施教。

圖1 過程性評(píng)價(jià)例子

在課后總結(jié)階段，根據(jù)“學(xué)習(xí)通”的后臺(tái)數(shù)據(jù)反思課堂教學(xué)上的不足，完善教案和教學(xué)課件；對(duì)落后學(xué)生進(jìn)行針對(duì)性輔導(dǎo)，及時(shí)批改課后作業(yè)，掌握學(xué)生學(xué)習(xí)效果；調(diào)整下次課的教學(xué)內(nèi)容和策略。

線上線下相結(jié)合的過程性評(píng)價(jià)方法以“學(xué)習(xí)通”的后臺(tái)數(shù)據(jù)為支撐，使學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)可視化，教師能關(guān)注每位學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，將課堂教學(xué)由以教師為主體轉(zhuǎn)換為以學(xué)生為主體，提升教學(xué)質(zhì)量。

2.2 多元化的課程考核方式

課程考核應(yīng)既能檢查學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，也能考核學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握和應(yīng)用情況。為此，筆者在教學(xué)中開展了多元化課程考核方式的探究。將平時(shí)成績(jī)、實(shí)驗(yàn)成績(jī)和期末成績(jī)的占比分別調(diào)至30%、20%和50%。平時(shí)成績(jī)主要由小作業(yè)、大作業(yè)和過程性評(píng)價(jià)成績(jī)構(gòu)成。小作業(yè)在每次課后布置，驅(qū)策學(xué)生對(duì)課堂知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行反芻，加深理解；大作業(yè)設(shè)置頻率低于小作業(yè)，結(jié)合專業(yè)特色案例進(jìn)行設(shè)計(jì)，以小組形式開展，可激發(fā)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)點(diǎn)解決專業(yè)問題，提高學(xué)習(xí)興趣。例如，筆者以四自由度香蕉采摘機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)正解模型的構(gòu)建為題目，要求學(xué)生應(yīng)用順序結(jié)構(gòu)和選擇結(jié)構(gòu)語(yǔ)句進(jìn)行求解；以茶葉采摘末端執(zhí)行器剪切力變化情況為題目，要求學(xué)生應(yīng)用For或While循環(huán)語(yǔ)句進(jìn)行求解。過程性評(píng)價(jià)成績(jī)包括隨堂測(cè)試、討論和問卷等成績(jī)，通過“學(xué)習(xí)通”平臺(tái)導(dǎo)出。

實(shí)驗(yàn)成績(jī)由上機(jī)成績(jī)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)組成，各占50%。課程改革前，學(xué)生利用機(jī)房電腦可聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn)，常相互復(fù)制粘貼C程序，影響實(shí)驗(yàn)效果和客觀性。為此，筆者根據(jù)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)計(jì)劃，設(shè)計(jì)難度不一的設(shè)計(jì)性和綜合性題目，上傳至“學(xué)習(xí)通”并進(jìn)行亂序排列，要求學(xué)生編寫C程序并將運(yùn)行結(jié)果拍照提交至“學(xué)習(xí)通”，一定程度上降低了復(fù)制粘貼現(xiàn)象。此外，在實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫中，學(xué)生往往能夠?qū)懞脤?shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒎椒ê瓦^程，但無(wú)法深刻寫好討論和結(jié)論部分，為此，教師應(yīng)明確實(shí)驗(yàn)報(bào)告各部分的成績(jī)，適當(dāng)提高討論和結(jié)論部分成績(jī)占比，克服“重方法和過程，輕討論和結(jié)論”的問題，提升實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫質(zhì)量。

3 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)教學(xué)中存在的現(xiàn)實(shí)問題，開展基于過程性評(píng)價(jià)的C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)教學(xué)探討與實(shí)踐，具體如下：借助“學(xué)習(xí)通”的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)功能，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)情況進(jìn)行即時(shí)評(píng)價(jià)和可視化，促進(jìn)教師動(dòng)態(tài)調(diào)整教學(xué)策略，再結(jié)合多元化的課程考核方式進(jìn)一步激勵(lì)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)。經(jīng)過近兩年的教學(xué)實(shí)踐，學(xué)生對(duì)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)興趣提升明顯，能夠?qū)語(yǔ)言應(yīng)用到單片機(jī)、農(nóng)業(yè)圖像處理和農(nóng)情信息獲取等領(lǐng)域；課堂教學(xué)活動(dòng)由“以教師為中心”轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙詫W(xué)生為中心”，教學(xué)效果提升明顯。