探討C語言程序設計新型活頁式教材的開發(fā)與應用研究

張利華

（河源職業(yè)技術學院，廣東河源 517000）

0 引言

C語言程序設計課程是中國高職計算機與電子類學科專業(yè)的必修或?qū)I(yè)基礎課程。本課程力求使他們熟練掌握編程的語言規(guī)范，能夠閱讀和分析程序的執(zhí)行結果，養(yǎng)成優(yōu)秀的編程習慣，同時具備問題解決和算法思維能力，為學生的后續(xù)專業(yè)課程學習奠定基礎[1]。教材是學習者獲取知識的主要源泉，也是教師做好課堂的必要條件。對于高職院校的學生，擁有一本與教師課堂實際講授相吻合，集科學性、完整性和興趣于一體，又能滿足學生自身學習需要的教材，是他們學好該課程的重要前提條件。近幾年，雖然很多高職學校和出版社重視教材的質(zhì)量，編制并出版了大量的高職高專精品教材。但是因為對高職的內(nèi)涵與特點缺乏深刻的理解與把握，所以很多標有“高職高專”C 語言程序設計的教材依然存在以下幾方面的問題：1）很多高職高專教材仍是C 語言概論、常量與變量、運算符和表達式、順序結構、選擇結構、循環(huán)結構、數(shù)組、指針、函數(shù)、預處理、結構體和共用體、二進制位操作與文件等內(nèi)容，而每部分內(nèi)容又由知識點、案例、解題方法、流程圖、代碼以及課后練習等構成，不符合高職突出的培養(yǎng)技能型人才的特點；2）目前大部分教材都是通過長篇大論介紹靈活多樣的C 語言語法規(guī)則，內(nèi)容偏多、理論偏深、實踐性內(nèi)容缺乏，枯燥無味，無法培養(yǎng)學生解決實際問題的能力；3）C 語言作為高職學生的第1門專業(yè)基礎課，是一個非常陌生的知識領域，因此教材不僅是他們在課堂學習的主要參考手段，更要為他們提供豐富的自主學習條件。針對當前C 語言教材所面臨的諸多問題，C 語言程序設計的教材建設必須結合實際教學過程中累積的經(jīng)驗和學生的反饋，積極推行適應高職教育教學改革創(chuàng)新的新型活頁式教學內(nèi)容的建設。

1 C語言程序設計新型活頁式教程的編寫思路

高職活頁式教材通過活頁的形式加以裝訂，老師和學生都能夠更靈活便捷地對教材內(nèi)容加以整合、增減與更新?；铐撌浇滩氖且詫W生為核心，以項目為紐帶、以工作為媒介、以項目實踐為指導，結合新的教學方法、技能、規(guī)范，以教授學生技能為宗旨，以“教、學、評”合一的全新教材，實現(xiàn)理實合一的課程設置，通過工作與學業(yè)結合的新課程模式，教師可以完全適應老師課堂與學生練習的多樣化需求，并滿足學生技能訓練與成長的需求[2]。C語言程序設計新型活頁式教材的開發(fā)應遵循以下幾個方面：1）教材內(nèi)容應兼顧高職初學者的學習水平，力求簡單通俗易懂、深入淺出，能讓多數(shù)學生掌握；2）教材項目任務案例設計應兼顧知識、有趣和實用價值；3）教材應能指導學生主動思考，充分調(diào)動學習積極性，特別是針對學員的上機練習應能從簡單到復雜、從單一到綜合的轉變，形成梯度式的學習過程；4）教材既能為學有余力的學生提供更多的專業(yè)指導信息，也能為學習速度比較慢的學生提供的自主學習條件。

2 C語言程序設計新型活頁式教材開發(fā)的具體措施

2.1 以項目制構建教材結構，以典型工作任務設計活頁教材

高等職業(yè)教育教材應當依據(jù)課程標準中規(guī)定的教學內(nèi)容和培養(yǎng)目標來展現(xiàn)知識體系的內(nèi)在邏輯關系，由淺入深地闡述課程知識，成為課程教學的載體、指導和參考。活頁式教材開發(fā)應當以一個個獨立的項目構建教材結構，將每一個項目根據(jù)職業(yè)崗位劃分為多個典型工作任務，以典型工作任務設計活頁教材[3]。C 語言程序設計新型活頁式教材共分為9 個獨立的項目構建教材結構，每個項目根據(jù)職業(yè)崗位劃分為多個典型工作任務，以典型工作任務設計活頁教材。教材項目的結構包含學習目標、學習路徑、知識導圖、項目評價表以及2～4個任務。每一個典型工作任務活頁由任務實施單（包括任務編號、任務名稱、任務描述、任務展示、任務分析和任務參考源代碼）、多個任務知識點（任務知識點一般都是以1～3個程序閱讀與分析結果作為引導問題，然后列舉出問題中所涉及的新知識點）和任務訓練單（一般包含本次任務涉及相關知識點的選擇題與編程題）組成。

2.2 圍繞課程定位，組織與設計教材內(nèi)容

活頁式課程要貫徹“以全方位素養(yǎng)為基本、以職業(yè)發(fā)展為導向”的教育思想，順應學生的知識掌握特點和能力訓練規(guī)律，堅持以課程的實際應用為主線，在適應課程的完整性與模塊化的條件下，可以不強調(diào)知識的系統(tǒng)化和全面性。本文所構建的C 語言程序設計的活頁式教材，是以“程序分析與設計”來安排教學內(nèi)容，把整個教學內(nèi)容化為程序分析和設計兩大模塊。程序分析模塊是基于“引導問題—知識分析—溫馨提示”的模式，其中知識分析是基于程序分析模塊中涉及的相關理論知識進行組織與設計的，同時也為程序設計模塊服務，力求講解清楚，詳略適當。程序設計模塊一般采用“任務描述—任務展示—任務分析-程序流程圖—程序參考代碼”的流程，尤其注重學生問題分析與解決能力的培養(yǎng)，以及程序設計意識的養(yǎng)成。C 語言程序設計課程教學的宗旨，應當在于訓練學生程序閱讀與分析能力和程序設計技能，而不僅僅只定格在C語言自身的知識點上。因此，在針對高職學生的C 語言程序設計教材內(nèi)容的應當選取計算機程序設計語言中所共有的知識點，并盡可能刪除或減少難度較高而不觸及程序共性的知識點，如：對自加和自減操作、位操作、共用體等知識點只講述基本知識點而不做進一步論述；刪減浮點類型信息的存放形式、函數(shù)指針、數(shù)組和指針的作用等知識點；刪除如二級指針（函數(shù)指針）、文件函數(shù)等C語言特有的知識點。例如，在組織與設計順序、選擇與循環(huán)結構有關的知識時，教材應當強調(diào)這三種程序設計的理念、技術與應用場合，并弱化if 語句、switch 語句、for 語句、while與do-while語句在C語言中的語法規(guī)則。例如，在組織與設計C語言的結構體知識時，要著重說明為什么要引入結構體，而不是結構類型本身的定義形式。

2.3 以學生為中心，精選與編排教材內(nèi)容

活頁型教材的教材內(nèi)容應注重于教材的實用性與實踐性，強調(diào)以職業(yè)能力為基礎，以廣泛應用為目的，以必須、夠用為度，適應技能崗位的要求，與相關的職業(yè)資格要求以及專業(yè)技術人員能力等級證書的要求相銜接。

C語言程序設計的新型活頁式教學所采用的項目任務活頁方式，首先是充分考慮學生的學習需要，在每一個引導問題的旁邊，應留出空白處供學生記錄筆記或填寫程序的功能、運行結果等相關信息。其次C語言程序設計的新型活頁式教材要充分考慮學生的學習認知過程是一個認知、實踐、再認知、再實踐的交替運用的過程。在編排教材內(nèi)容時應遵循“由淺入深的程序閱讀、循環(huán)漸進的任務驅(qū)動”原則，以程序閱讀為問題引導知識點的分析，并對知識點的介紹應言簡意賅，淺顯易懂，切忌集中難點問題，以防止使學生出現(xiàn)過多困惑，從而降低學習興趣。比如，在編排“數(shù)據(jù)類型、常量和變量”知識點時，在教材的“項目一認識C語言程序”中可通過“計算圓的面積與周長”程序的編寫，先讓學生掌握了數(shù)據(jù)類型、常量和變量的基本應用方法即可，并在“使用函數(shù)設計模塊化程序”掌握了變量的基本知識后，可再進一步說明變量的存儲類型和變量的作用域。再比如，在“閱讀與設計順序結構程序”編寫部分，為了使他們能更快地步入程序設計環(huán)節(jié)，只簡單地教授了學生們怎樣利用算術和賦值運算符。當編排“閱讀與設計選擇結構程序”中的“關系、邏輯與條件運算符與表達式”知識點時，可以再進一步深入地介紹關系與邏輯運算符的運算規(guī)則，以及條件判斷表達式的創(chuàng)建方法，然后再通過條件運算符的應用場合，選擇結構化程序的設計，他們就更能全面地了解知識點。

教材在編寫過程中還必須充分考慮缺乏學習主觀能動性和鉆研精神的高職學習生的接受程度[4]。因此C 語言程序設計的新型活頁式教材在保證知識點豐富的情況下適度減少知識點的難點，并重視其實踐運用技能的訓練，盡量選取貼近生活和相對難易適當?shù)某绦蚝腿蝿?，使學生容易上手，在學習中容易形成濃厚興趣，在編程實踐過程中進一步產(chǎn)生成就感，樂于進行深層次的發(fā)現(xiàn)和探究。在以往教學過程中，由于教材偏重C 語言語法規(guī)則與編程形式的講解而忽略了問題解題方法和程序設計過程，學生雖然能看閱讀與分析程序的運行結果，掌握了程序的基本結構，卻不能自己獨立設計并編寫出完整的程序。因此，為了幫助學生了解并熟悉程序設計方法與思路，教材的各項目在選取編程案例之前，首先要形成一種“剖析提問、定義變量”“理清思路、設計算法”“編寫代碼、調(diào)試程序”“執(zhí)行程序，優(yōu)化代碼”“添加注釋，說明要點”“拓展需求，改進方法”的知識架構，首先研究問題中存在哪些數(shù)據(jù)，哪些是常量（分析常量的類型，常量可以直接使用，是否要定義符號常量等），哪些是變量（分析變量的功能，變量的類型以及存放的數(shù)據(jù)值范圍），接著研究問題的解決辦法和設計算法（可繪制程序流程圖），然后完成程序編碼與調(diào)試過程，再根據(jù)查看程序運行情況反復優(yōu)化并調(diào)試程序；接著再對核心語句加以注釋說明，并根據(jù)程序編寫與調(diào)試過程中容易發(fā)生的問題和需要注意的問題給出必要的說明；最后，再提出拓展需求，引導學生逐步改進程序，讓學生更加充分地掌握程序設計方法。

2.4 注重價值引領，融入課程思政元素

教材作為教師推進課程思政的載體，教材內(nèi)容要為學生形成和確立世界觀、人生觀和價值觀指明方向、提供支撐。而活頁式教學內(nèi)容，除要具備思想品德教育作用外，更要突出其職業(yè)引導功能作用。學生可借助教材了解職業(yè)道德、認識職業(yè)發(fā)展規(guī)律、熱愛工作，進而形成科學的人生觀和價值觀，從而養(yǎng)成良好的職業(yè)道德和職業(yè)能力[5]。在C語言程序設計活頁式教材中可利用了融入思政元素的電子教案和在工作活頁中設置的任務，從“素質(zhì)、知識、技能”3個維度，提升學生的C語言程序閱讀與編寫技能，以培養(yǎng)具備良好的職業(yè)素質(zhì)和自主學習能力，使學習者具備安全意識、勞動意識、創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力和強烈的愛國主義精神。比如強調(diào)學員機房上課要守則時，并且要嚴格遵守學校的各種規(guī)章制度，以加強制度約束，并懂得責任擔當?shù)取Ｔ俦热?，老師在講授運算符概念時，可通過利用學員已有的數(shù)學四則運算符概念，引入了C 語言的算術運算符的運算規(guī)則，讓學生理解事件的關聯(lián)是普遍存在的，并引導學生用類似的方法完成知識的遷移學習。

2.5 立足打造新形態(tài)、工作手冊式、資源豐富的線上線下互通融媒體教材

C 語言程序設計活頁式教材配有課程標準、教學進度表、微課錄像、網(wǎng)上開放課程、程序源代碼、單元測試、任務實施單、項目評價表、習題庫等內(nèi)容豐富的教學資源。教師可利用互聯(lián)網(wǎng)進行全面的針對性教學，實行“線上+線下”混合式教學，促進學生自主學習，彰顯“以學生為中心，教師為指導”“做中學、學中做”“教、學、做一體化”等的教育特點。教材中還建立了與超星學習通教育資源的關聯(lián)，學生能掃描教材中的二維碼即可實時觀看章節(jié)的微課錄像、查看教學課件，或下載程序的源代碼。同時學生還可通過單元測試題檢測自己對課堂知識的掌握情況。通過課后作業(yè)檢驗學習效果和查缺補漏，從而有效地提高學習效率，滿足學生個性化學習的需求。

3 活頁式教材的應用效果

通過活頁式教材開發(fā)實現(xiàn)工作過程與課程內(nèi)容精準對接，提升老師專業(yè)教學能力，打破原有的學科體系教材，推動老師教法改革。河源職業(yè)技術學院主要將C 語言程序設計活頁式教材用于電子信息工程專業(yè)、嵌入式技術專業(yè)、應用電子專業(yè)的C 語言課程教學。一線教師普遍反饋該教材有如下優(yōu)點：1）教材內(nèi)容編排科學、循序漸進、任務驅(qū)動、目標明確。通過引入的嵌入式應用案例和應用場景，有效提高了學生的學習興趣，為后續(xù)的單片機/嵌入式技術學習奠定了良好的嵌入式C 程序設計基礎；2）教材資源豐富。利用紙質(zhì)教材和數(shù)字化資源、在線開放課程，非常方便實現(xiàn)“線上+線下”混合式教學；3）利用融入思政元素的電子教案和工作活頁，可有效實施課程思政，提高學生解決實際問題的能力和綜合素質(zhì)。

4 結束語

本文所構建的C 語言程序設計活頁式教材本著“理論適度、內(nèi)容生動、案例實用、難度相當”的寫作要求，適應中國高職學生的特點，體現(xiàn)了中國高職教育特點的課堂教學原則。高職C 語言程序設計教材的改革與開發(fā)是一項既長期又必要的任務，需要課題組老師要不斷地總結課堂教學實際經(jīng)驗，針對學生反饋的學習情況，進一步補充與創(chuàng)新教材內(nèi)容，讓教材成為課堂的有效媒介，學生成為教材的有效教具，教師成為學生的有效課堂指導。