摘 要 針對C語言程序設(shè)計(jì)課程在計(jì)算機(jī)及其相關(guān)專業(yè)中存在的“狹義工具論”的教學(xué)現(xiàn)狀，本著“以應(yīng)用能力培養(yǎng)為目標(biāo)、以計(jì)算思維為手段”的原則進(jìn)行知識選取和教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)案例、教學(xué)方法的設(shè)計(jì)，提出“基于專業(yè)內(nèi)容，以解決本專業(yè)問題為導(dǎo)向”的項(xiàng)目驅(qū)動、螺旋式上升、過程監(jiān)控等多種手段相結(jié)合的立體化教學(xué)方式。通過將計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育與專業(yè)技術(shù)相融合，從計(jì)算思維能力與創(chuàng)新人才培養(yǎng)相結(jié)合的視角，提高專業(yè)化教育過程中的創(chuàng)新培養(yǎng)層次，建設(shè)培養(yǎng)復(fù)合型拔尖人才的課程體系和教學(xué)平臺，為國家培養(yǎng)創(chuàng)新型人才提供新思路和新途徑。
　　關(guān)鍵詞 C語言程序設(shè)計(jì)；過程監(jiān)控；螺旋式上升
　　中圖分類號：TP311.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B
　　文章編號：1671-489X（2017）06-0084-03
　　1 引言
　　C語言程序設(shè)計(jì)是理工科專業(yè)（如電子信息與科學(xué)、通信工程、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和應(yīng)用數(shù)學(xué)等）的基礎(chǔ)課程，嵌入式系統(tǒng)中的單片機(jī)與DSP程序設(shè)計(jì)，采用C語言編寫應(yīng)用程序比匯編語言可讀性更強(qiáng)，且更易于維護(hù)[1]。該課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)是不僅要使學(xué)生學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)的基本概念和基礎(chǔ)方法，學(xué)習(xí)編程規(guī)則，還要培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力、理論與實(shí)踐相結(jié)合的解決專業(yè)領(lǐng)域問題的應(yīng)用能力，提高專業(yè)化教育過程中的創(chuàng)新培養(yǎng)層次。
　　然而絕大多數(shù)學(xué)生在剛開始接觸C語言程序設(shè)計(jì)這門課時，對計(jì)算機(jī)語言、算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)知之甚少，更不具備抽象建模、程序設(shè)計(jì)技巧的相應(yīng)知識[2]。加上這是第一門程序設(shè)計(jì)課，大量的新概念、新名詞讓學(xué)生感覺應(yīng)接不暇，在剛剛接觸編寫程序時毫無頭緒，只能仿照現(xiàn)成的例子照貓畫虎，進(jìn)行淺層次的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，根本掌握不到程序設(shè)計(jì)的精髓，更達(dá)不到計(jì)算思維能力的培養(yǎng)，以致該門課程教學(xué)質(zhì)量普遍不高。
　　為了解決這些問題，筆者在長期教學(xué)實(shí)踐中總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、探索教學(xué)方法，提出“基于專業(yè)內(nèi)容，以解決本專業(yè)問題為導(dǎo)向，以計(jì)算機(jī)圍繞專業(yè)問題服務(wù)為原則，促進(jìn)學(xué)生個體發(fā)展，增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新意識，產(chǎn)生創(chuàng)新能力”的教學(xué)思想。針對C語言程序設(shè)計(jì)課程特點(diǎn)，從教學(xué)理念、考核形式、教學(xué)方法、課程內(nèi)容等方面做了大膽的改革與創(chuàng)新，采取多種教學(xué)方法和教學(xué)手段相結(jié)合，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，取得良好的教學(xué)效果。
　　2 精心設(shè)計(jì)以解決本專業(yè)問題為導(dǎo)向的教學(xué)案例
　　在以往的教學(xué)活動中，大部分學(xué)生的基礎(chǔ)知識雖然掌握得不錯，但在靈活解決實(shí)際問題方面，還是有不小距離的。他們雖然心中有一些解決問題的模糊思路，但不會將想法轉(zhuǎn)換成程序，甚至還有一些學(xué)生直到最后也不會把實(shí)際問題變換成算法設(shè)計(jì)。針對上述問題，課程組教師在教學(xué)內(nèi)容的安排上注重在C語言教學(xué)中緊密結(jié)合本專業(yè)特點(diǎn)，本著“精講多練，重實(shí)用，重算法”的原則，結(jié)合專業(yè)方向?qū)�C語言程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)內(nèi)容的差異化要求，確定分專業(yè)分層次的教學(xué)內(nèi)容，制度詳細(xì)的教學(xué)任務(wù)，選擇各專業(yè)的經(jīng)典問題作為課堂教學(xué)案例。以專業(yè)知識為基礎(chǔ)，以解決專業(yè)問題為目標(biāo)，采取任務(wù)驅(qū)動、因材施教的方式，創(chuàng)建多元化的教學(xué)體系，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
　　將單純的C語言程序設(shè)計(jì)教學(xué)與專業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用相結(jié)合，把計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)作為解決專業(yè)問題的工具，有利于學(xué)生了解C語言程序設(shè)計(jì)作為“專業(yè)工具”的作用，便于學(xué)生對C語言精髓的掌握，能夠培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力、邏輯思維能力和邏輯推理能力，以及利用計(jì)算機(jī)解決本專業(yè)問題的能力，提高學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的主動性、積極性，促進(jìn)學(xué)生個體充分自由地發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。
　　3 項(xiàng)目遞進(jìn)驅(qū)動教學(xué)法
　　在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，制定各專業(yè)領(lǐng)域相關(guān)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，以由易到難、循序漸進(jìn)為主線，采取多層次的項(xiàng)目拓展訓(xùn)練、遞進(jìn)式的螺旋式教學(xué)方法，讓學(xué)生整體提高程序設(shè)計(jì)能力。整個教學(xué)設(shè)計(jì)分為三個階段。
　　編程基礎(chǔ)準(zhǔn)備階段 本階段的教學(xué)內(nèi)容主要是以本專業(yè)的經(jīng)典問題作為課堂教學(xué)案例，引出本課程單元基礎(chǔ)知識。在這一部分教學(xué)中通過教師對教學(xué)案例的講解，學(xué)生通過實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的上機(jī)操作，會出現(xiàn)輸入、編寫等問題，通過解決實(shí)訓(xùn)時出現(xiàn)的問題加強(qiáng)對語法、編程規(guī)則的掌握。本著“精講多練，重實(shí)用，重算法”的原則，用大量典型案例進(jìn)行實(shí)訓(xùn)，起到拓展學(xué)生編程思維的作用。如在為數(shù)學(xué)專業(yè)設(shè)計(jì)程序三大基本結(jié)構(gòu)項(xiàng)目時，本階段的教學(xué)案例分別為分支結(jié)構(gòu)為分段函數(shù)的計(jì)算、循環(huán)結(jié)構(gòu)為求1到10之間的自然數(shù)的和。
　　項(xiàng)目拓展階段 通過基礎(chǔ)階段的訓(xùn)練，學(xué)生已經(jīng)初步對程序設(shè)計(jì)有感性認(rèn)識，并有一定的計(jì)算思維基礎(chǔ)，本階段的任務(wù)設(shè)計(jì)上以第一階段的任務(wù)為基礎(chǔ)，將與此相近、相關(guān)的案例進(jìn)行總結(jié)，主要是通過實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的形式來鞏固基礎(chǔ)階段的訓(xùn)練成果，養(yǎng)成良好的編程習(xí)慣。如在為教學(xué)數(shù)學(xué)專業(yè)設(shè)計(jì)程序的三大基本結(jié)構(gòu)項(xiàng)目時，本階段讓學(xué)生完成的項(xiàng)目有：求1到100之間自然數(shù)的和、判斷某數(shù)是否為素?cái)?shù)、求1到100之間的素?cái)?shù)、打印楊輝三角形、輸出各種形式的九九乘法表等。實(shí)訓(xùn)題目按類別設(shè)計(jì)，同類的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目一般設(shè)計(jì)多個，每個題目又根據(jù)難易程度設(shè)置不同的分值（方便后期的多元立體化評價），學(xué)生可根據(jù)自己對知識掌握的情況和自己的興趣愛好選擇一部分題目來練習(xí)。但不管是容易的題目還是難度較大的題目，都必須嚴(yán)格按照要求提交相關(guān)文檔以及編寫的程序代碼。
　　項(xiàng)目遞進(jìn)階段 本階段讓學(xué)生自由組合成3～5人的互助式小組，以大作業(yè)的方式對整個學(xué)習(xí)階段的效果進(jìn)行鞏固，同時進(jìn)行測試和驗(yàn)收。由于任務(wù)量比較大，所以該階段主要在課下完成。在本階段中，教改組成員在對不同專業(yè)做了詳細(xì)調(diào)研的基礎(chǔ)上，精心設(shè)計(jì)若干個與大學(xué)生各類競賽緊密結(jié)合的、貫穿整個教學(xué)過程的大項(xiàng)目作為本階段的任務(wù)。教改組成員為數(shù)學(xué)專業(yè)學(xué)生設(shè)計(jì)的課程大項(xiàng)目是學(xué)生成績管理、分析系統(tǒng)，該系統(tǒng)用到大量的數(shù)學(xué)分析函數(shù)來實(shí)現(xiàn)對學(xué)生成績的統(tǒng)計(jì)分析，要求學(xué)生盡量自己編寫這些數(shù)學(xué)分析函數(shù)，然后和系統(tǒng)提供的函數(shù)做出比較。為電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生設(shè)計(jì)的課程大項(xiàng)目是汽車導(dǎo)航系統(tǒng)，該系統(tǒng)用到硬件之間的通信和C語言基礎(chǔ)編程，讓學(xué)生看到原來C語言還可以做出如此高級的產(chǎn)品。這一階段主要以學(xué)生自主完成作業(yè)、教師負(fù)責(zé)答疑的形式進(jìn)行，教師對學(xué)生提出的問題并不直接給出答案，僅僅給予學(xué)生一定的指引，引導(dǎo)學(xué)生通過各種途徑查找資料，促使學(xué)生自覺利用互聯(lián)網(wǎng)、校園網(wǎng)、圖書館、BBS教學(xué)網(wǎng)站系統(tǒng)來輔助本課程的學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生學(xué)會文獻(xiàn)檢索的技能，為學(xué)生在以后的學(xué)習(xí)和工作中保持繼續(xù)學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在這一階段中，要求學(xué)生必須提供完整的項(xiàng)目文檔并完成教師組織的簡單答辯。

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