C語言程序設(shè)計(jì)教學(xué)與實(shí)踐
時間:2022-06-06 14:50:12
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摘要:本文針對高職高專院校學(xué)生來源和基礎(chǔ)不同、學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不濃厚以及教師在教學(xué)過程中存在的問題采用了任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)方法對“C語言程序設(shè)計(jì)”進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐,通過該方法不僅可以有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,同時還能增強(qiáng)教師對學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)的重視程度,進(jìn)而提升教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞:C語言程序設(shè)計(jì);任務(wù)驅(qū)動;教學(xué)實(shí)踐
一、概述
隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展以及廣泛應(yīng)用,計(jì)算機(jī)已經(jīng)滲透到各個領(lǐng)域和行業(yè),成為人們學(xué)習(xí)和生活最重要的組成部分,而運(yùn)用計(jì)算機(jī)編程語言處理現(xiàn)實(shí)生活中的各種問題已成為每位大學(xué)生所必備的基本能力。因此,“C語言程序設(shè)計(jì)”課程作為現(xiàn)代高職高專院校計(jì)算機(jī)類各專業(yè)和電子信息類各專業(yè)所開設(shè)的一門必修課程。但是學(xué)生基礎(chǔ)較薄弱、學(xué)習(xí)興趣不深厚是高職高專院校的學(xué)生存在的主要問題,因此,采用任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力是十分必要的。任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法通常是應(yīng)用于技術(shù)性較強(qiáng)的學(xué)科類型中,通過為學(xué)生提供體驗(yàn)實(shí)踐情境和感悟問題的情境,引導(dǎo)學(xué)生圍繞任務(wù)開展學(xué)習(xí),并以任務(wù)的完成結(jié)果作為學(xué)習(xí)成效評價(jià)依據(jù),實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)過程問題分析的教學(xué)方法[1]。任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法以建構(gòu)主義理論為基礎(chǔ),教師通過創(chuàng)設(shè)盡可能真實(shí)的學(xué)習(xí)情境,引導(dǎo)學(xué)生帶著“真實(shí)”的任務(wù)進(jìn)入學(xué)習(xí)情境,使學(xué)習(xí)更加直觀和形象,從而有效地激發(fā)學(xué)生產(chǎn)生聯(lián)想和解決問題的欲望,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生處于積極的狀態(tài)[2]。
二、“C語言程序設(shè)計(jì)”課程現(xiàn)狀
(一)課程地位
“C語言程序設(shè)計(jì)”課程是現(xiàn)代高職高專院校計(jì)算機(jī)類各專業(yè)和電子信息類各專業(yè)所開設(shè)的一門必修課程,旨在提升高職高專學(xué)生的知識素養(yǎng)以及運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行邏輯思維的能力并掌握通過C語言編程來解決生活和工作中的實(shí)際問題,從而為學(xué)生就業(yè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。以我院計(jì)算機(jī)系統(tǒng)維護(hù)專業(yè)為例,該課程為本專業(yè)的一門核心課程,在大一下學(xué)期開設(shè),總學(xué)時為72學(xué)時。該課程在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)維護(hù)專業(yè)培養(yǎng)方案和授課計(jì)劃中起到承上啟下的過渡作用,前導(dǎo)課程主要有“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”,后續(xù)課程主要包括“Java程序設(shè)計(jì)”“動態(tài)網(wǎng)站建設(shè)”等。
(二)課程目標(biāo)
通過本課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生達(dá)到理解面向過程的編程思想,掌握計(jì)算機(jī)程序的順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)三大基本結(jié)構(gòu),掌握數(shù)組和函數(shù)以及指針的使用方法和基本操作等知識目標(biāo);達(dá)到掌握C語言的基本語法,會運(yùn)行和調(diào)試及維護(hù)C語言程序以及通過使用C語言編寫相應(yīng)的程序來處理實(shí)際問題等的能力目標(biāo);達(dá)到通過小組協(xié)作培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神,通過任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和愿望的素質(zhì)目標(biāo)。
(三)教材分析
以我院計(jì)算機(jī)專業(yè)為例,“C語言程序設(shè)計(jì)”課程采用的教材為人民郵電出版社出版的《C語言程序設(shè)計(jì)任務(wù)驅(qū)動式教程》,主編為宋鐵橋、劉潔、趙葉。全書以任務(wù)驅(qū)動的方式講解了C語言的基礎(chǔ)知識和編程方法,共分為10個單元,包括認(rèn)識C語言程序、C語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、順序結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)、選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)、循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)、數(shù)組、函數(shù)、指針、結(jié)構(gòu)體和文件、項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)———ATM功能實(shí)現(xiàn)。
(四)高職院校學(xué)生現(xiàn)狀分析
1.學(xué)生的來源不同高職院校的學(xué)生一般由普通高中畢業(yè)生、中等職業(yè)學(xué)校畢業(yè)生、通過單獨(dú)招生(單獨(dú)招生考試是我國近幾年來經(jīng)教育部批準(zhǔn),為進(jìn)一步完善具有中國特色的高等職業(yè)教育體系,由高職院校單獨(dú)組織考試和錄取的一種新型招生方式[3])的社會考生等組成。2.學(xué)生的基礎(chǔ)不同不同來源的學(xué)生的基礎(chǔ)水平也不盡相同,普通高中文科畢業(yè)生理論知識較弱,大部分學(xué)生在高中階段對計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語言都沒有過多的接觸,但他們的學(xué)習(xí)能力較強(qiáng);對于中等職業(yè)學(xué)校畢業(yè)生而言,他們的動手實(shí)踐能力較強(qiáng),而且在高中階段學(xué)習(xí)過一些程序設(shè)計(jì)類語言,如VisualBasic等;通過單獨(dú)招生方式的考生相對來說理論和實(shí)踐能力較差一些,但他們工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)多一些。3.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不濃厚大部分高職院校的學(xué)生缺乏自我約束能力,上課不認(rèn)真學(xué)習(xí)的現(xiàn)象時有發(fā)生,尤其對于晦澀難懂的理論知識更是產(chǎn)生不了興趣,這就使得他們把大部分時間花費(fèi)在其他事情上,從而給“C語言程序設(shè)計(jì)”課程的教學(xué)帶來困難。
(五)高職院校教學(xué)現(xiàn)狀分析
1.教師理論知識豐厚,但實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)相對匱乏高職高專任課教師一般都具有研究生學(xué)歷,在畢業(yè)以后都具有比較扎實(shí)和豐厚的理論知識,但在如何把這些理論知識轉(zhuǎn)化為學(xué)生可以接受的效果知識方面還稍顯不足。除此之外,大部分教師并沒有在一線企業(yè)工作的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),所以缺乏相關(guān)的項(xiàng)目開發(fā)基礎(chǔ),在授課過程中還存在“紙上談兵”現(xiàn)象。2.機(jī)械地選擇教學(xué)方法,教學(xué)成果不理想針對高職高專院校的學(xué)生,教學(xué)方法有很多,如教師通過生動和簡明的語言向?qū)W生授課的講授法、在教師指導(dǎo)下分小組的討論教學(xué)法,展示各種實(shí)物或進(jìn)行相關(guān)示范性實(shí)驗(yàn)的演示法,到實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)基地參觀教學(xué)法以及給學(xué)生布置任務(wù)的驅(qū)動教學(xué)法等。教師在授課過程中機(jī)械地選擇一種或幾種教學(xué)方法,并沒有考慮學(xué)生的整體情況和個體差異,再加上高職院校的教師其專業(yè)行為更多停留在教學(xué)方面,從知識論角度在課程建設(shè)方面付出的努力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠[4]。因此,在授課過程中存在選取的實(shí)驗(yàn)、任務(wù)不符合實(shí)際、脫離現(xiàn)實(shí)等問題,進(jìn)而導(dǎo)致了教學(xué)成果的不理想。3.對學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)重視程度不足在傳統(tǒng)的“C語言程序設(shè)計(jì)”課程教學(xué)體系中教師占主導(dǎo)地位,教學(xué)內(nèi)容也主要是由教師進(jìn)行理論知識傳授為主。在這種教授為主,學(xué)生為輔的教學(xué)模式下,對學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)重視程度不足。較多的理論知識和較少的實(shí)踐內(nèi)容形成強(qiáng)烈的對比,學(xué)生得不到相應(yīng)的實(shí)踐和能力的提升,因此學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力存在較為明顯的欠缺。4.對提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的方法還稍顯不足對于基本的理論知識,大部分教師在上課時都是采用PPT或板書的形式單純向?qū)W生講授,在授課過程中為了加強(qiáng)學(xué)生對知識的理解與記憶,需要反復(fù)強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容。因此,語言重復(fù)乏味,不能引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。同時這種單向的灌輸式講課方式,學(xué)生在上課過程中參與程度比較低,不愿參與和教師的互動。
三、任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法實(shí)施步驟與應(yīng)用
(一)任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法實(shí)施步驟
任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法可以提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,在增強(qiáng)教師對課程建設(shè)進(jìn)行深入思考的同時提升對學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)的重視程度。具體實(shí)施主要包括如下幾個步驟:第一步:創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,即提出明確的任務(wù),真實(shí)的情境創(chuàng)設(shè)能夠更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;第二步:明確教學(xué)任務(wù),即根據(jù)教學(xué)內(nèi)容對教學(xué)任務(wù)進(jìn)行分解,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行知識點(diǎn)學(xué)習(xí);第三步:分組學(xué)生,完成學(xué)習(xí)任務(wù);第四步:評價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。
(二)任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法的應(yīng)用———以循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)為例
日常生活中,我們經(jīng)常會對輸入的多個數(shù)據(jù)應(yīng)用相同的計(jì)算,而通過使用循環(huán)語句就解決了煩瑣的重復(fù)問題。如果在程序中有需要多次執(zhí)行的語句,那么就需要進(jìn)行循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)。循環(huán)結(jié)構(gòu)是結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的三種基本結(jié)構(gòu)之一,循環(huán)語句序列可重復(fù)執(zhí)行,直到某條件不成立(或成立)結(jié)束,或完成指定的次數(shù)。循環(huán)結(jié)構(gòu)的編寫由循環(huán)語句來完成,有時我們還希望控制循環(huán)的進(jìn)入和退出,所以還會使用一些循環(huán)控制語句。在本單元共劃分為六個典型任務(wù)來講解和分析C語言程序中循環(huán)結(jié)構(gòu)的程序設(shè)計(jì)方法。1.創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,提出工作任務(wù)教學(xué)情境一:歌唱比賽求平均分———while語句的應(yīng)用。為豐富學(xué)生課余生活,學(xué)院決定開展“校園十佳歌手”大賽,為體現(xiàn)比賽的公平公正,評委由各系組織并進(jìn)行推選,在比賽時一名選手演唱完畢后由各個評委負(fù)責(zé)打分,選手的最終成績?yōu)樗性u委的平均分。設(shè)評委人數(shù)不固定,由輸入的評委人數(shù)決定,每個評委打分后進(jìn)行求和,打分次數(shù)和評委人數(shù)不相等繼續(xù)打分和求和,打分結(jié)束后計(jì)算平均分,最后輸出最終成績。教學(xué)情境二:翻牌游戲———do-while語句的運(yùn)用。相信大家小時候都做過這樣的一個小游戲———翻牌游戲。翻牌游戲需要準(zhǔn)備一副撲克牌,然后三個人一起玩。在玩的過程中不區(qū)分撲克牌花色,一人選擇奇數(shù)牌,一人選擇偶數(shù)牌,一人負(fù)責(zé)計(jì)分,計(jì)分原則為不同的牌代表不同的分值,如A代表1分,2代表2分……K代表13分,大王或小王代表0分,直到兩人抽到大王或小王為止,游戲結(jié)束,最終兩人累積得分高者勝出。教學(xué)情境三:彩票中獎———for語句的運(yùn)用。有一個小型模擬彩票中獎機(jī),現(xiàn)已知彩票中獎號碼是一個固定的3位數(shù)即原始號碼。中獎的原則為對任意一個三位數(shù),取出它的每位數(shù)字和原始號碼的每位數(shù)字比較,共有1位數(shù)相同中三等獎,2位數(shù)相同中二等獎,3位數(shù)都相同中一等獎。在所有的三位數(shù)中進(jìn)行比較,然后輸出所有的中獎數(shù)字。教學(xué)情境四:九九乘法表———循環(huán)嵌套的運(yùn)用。我們從小學(xué)就開始學(xué)的九九乘法口訣,即“九九乘法表”,它是一個九行九列的表格,行和列均從1變化到9,要求大家輸出此表格。教學(xué)情境五:找朋友———break語句的運(yùn)用。日常生活中我們都玩過找朋友的游戲。游戲的規(guī)則為一個同學(xué)在一群同學(xué)中找朋友,找到朋友后說再見,然后換下一個同學(xué)找朋友。我們現(xiàn)在玩找字母朋友的游戲,首先從鍵盤輸入要找朋友的字符m,然后判斷再次從鍵盤輸入的字符,如果輸入的是小寫字母a…z或大寫字母A…Z,則輸出找到字母m的朋友,如果不是字母則結(jié)束游戲。教學(xué)情境六:猜數(shù)游戲———continue語句的運(yùn)用。現(xiàn)在大家玩一個猜數(shù)游戲,游戲規(guī)則為請玩家輸入猜的數(shù)值,范圍為0到9,然后猜出100以內(nèi)能被這個輸入的數(shù)字整除且個位數(shù)也是這個數(shù)字的所有整數(shù),最后將所猜數(shù)字輸出,游戲結(jié)束。2.明確學(xué)習(xí)任務(wù),分解教學(xué)任務(wù)任務(wù)一:理解循環(huán)結(jié)構(gòu)的概念。循環(huán)結(jié)構(gòu)是結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的基本結(jié)構(gòu)之一,它與順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)共同作為結(jié)構(gòu)化程序的基本結(jié)構(gòu)。任務(wù)二:掌握解決循環(huán)問題的三要素。首先,循環(huán)需要確定重復(fù)執(zhí)行的次數(shù),因此要設(shè)計(jì)一個循環(huán)變量,并對它進(jìn)行初始化;然后需要設(shè)計(jì)循環(huán)條件,用來控制循環(huán)的結(jié)束,避免程序?yàn)橛谰醚h(huán);最后需要設(shè)計(jì)合理的循環(huán)體。任務(wù)三:掌握循環(huán)while語句、do-while語句、for語句的語法格式和執(zhí)行過程以及break和continue語句的運(yùn)用。任務(wù)四:正確運(yùn)用while語句、do-while語句、for語句三種循環(huán)。如果循環(huán)體包含了一條以上的語句,此時應(yīng)該用大括號將循環(huán)體括起來以復(fù)合語句的形式出現(xiàn),從而表示為一個整體;在循環(huán)中應(yīng)有使循環(huán)趨向于結(jié)束的語句,即設(shè)置修改條件的語句;如果表達(dá)式的值始終為真(即值為1),則是永久循環(huán)。通過正確運(yùn)用while語句和do-while語句以及for語句三種循環(huán)及相應(yīng)的循環(huán)控制語句break和continue來實(shí)現(xiàn)六個創(chuàng)設(shè)的學(xué)習(xí)情境。3.分組學(xué)生,完成學(xué)習(xí)任務(wù)教師在課前將任務(wù)一作為預(yù)習(xí)作業(yè)布置下去,讓學(xué)生自主學(xué)習(xí),并提前將學(xué)生按照4~6人進(jìn)行分組,每組設(shè)立小組長。對于任務(wù)二和任務(wù)三則由教師根據(jù)已創(chuàng)設(shè)的教學(xué)情境進(jìn)行講解,在講解過程中要注意觀察學(xué)生的反應(yīng)和學(xué)生進(jìn)行互動,任務(wù)四則由教師給予一定的指導(dǎo),然后由小組長負(fù)責(zé)組織本組成員進(jìn)行討論分析,直至解決問題,即實(shí)現(xiàn)六個教學(xué)情境。4.評價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果評價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果包括學(xué)生自評、學(xué)生互評、小組評價(jià)和教師評價(jià)四個方面。學(xué)生自評可以提升對自我的認(rèn)識,提高知識的掌握程度;學(xué)生互評可以增進(jìn)同學(xué)之間相互學(xué)習(xí),各取所長;小組評價(jià)可以增強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識,發(fā)揚(yáng)團(tuán)隊(duì)精神;教師評價(jià)可以從學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)方法、團(tuán)隊(duì)協(xié)作等多方面客觀地進(jìn)行評價(jià),同時也可以增進(jìn)師生友情。其中學(xué)生自評占20%,學(xué)生互評占20%,小組評價(jià)占30%,教師評價(jià)占30%。
結(jié)語
通過任務(wù)教學(xué)法,“C語言程序設(shè)計(jì)”課程取得了以下成效:一是有效地提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使得大家可以積極地參與課堂教學(xué),不再是被動地接受書本知識;二是教學(xué)情境將學(xué)際問題和基礎(chǔ)知識相結(jié)合,培養(yǎng)了學(xué)生解決實(shí)際問題的程序開發(fā)能力;三是公平合理的效果評價(jià)有助于激勵學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度,提升學(xué)習(xí)效果;四是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下可以有效地參與到項(xiàng)目的實(shí)施中,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能;五是團(tuán)隊(duì)小組合作解決問題增強(qiáng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識,對培養(yǎng)高素質(zhì)的實(shí)用型人才提供基礎(chǔ)。
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作者:劉洋 單位:廊坊燕京職業(yè)技術(shù)學(xué)院