孫敏

（長(zhǎng)春光華學(xué)院，吉林長(zhǎng)春 130033）

1 研究背景

教育部高等學(xué)校大學(xué)計(jì)算機(jī)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)發(fā)布了 《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《基本要求》）指導(dǎo)性文件，但在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，缺乏認(rèn)真解讀和系統(tǒng)的教學(xué)設(shè)計(jì)。因此，依據(jù)《基本要求》教學(xué)內(nèi)容知識(shí)體系總體架構(gòu)和教學(xué)體系，設(shè)計(jì)既符合應(yīng)用型高校培養(yǎng)目標(biāo)體現(xiàn)其專(zhuān)業(yè)價(jià)值，又能吸引學(xué)生參與互動(dòng)的學(xué)習(xí)內(nèi)容研究，勢(shì)在必行。

2 應(yīng)用型高校C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)教學(xué)現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題

2.1 C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)教學(xué)現(xiàn)狀

經(jīng)過(guò)MOOC平臺(tái)的研究，以“C語(yǔ)言”為關(guān)鍵詞在常用的MOOC平臺(tái)中搜索相關(guān)課程，中國(guó)大學(xué)MOOC平臺(tái)返回107條相關(guān)結(jié)果；學(xué)堂在線平臺(tái)返回272條相關(guān)結(jié)果；愛(ài)課程平臺(tái)中返回43條相關(guān)結(jié)果。基于MOOC的混合式教學(xué)改革還需要繼續(xù)探索。已經(jīng)有新型教材，且有配套的多媒體教學(xué)資源。將現(xiàn)有的優(yōu)質(zhì)資源進(jìn)行整合，基于新型教材優(yōu)化課堂教學(xué)有待進(jìn)一步研究。

2.2 應(yīng)用型高校C語(yǔ)言課程教學(xué)存在的主要問(wèn)題

C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的教學(xué)內(nèi)容呈“線性”組織，過(guò)于強(qiáng)調(diào)語(yǔ)法，忽略計(jì)算思維的培養(yǎng)。C語(yǔ)言語(yǔ)法知識(shí)多而雜，把知識(shí)按照這種簡(jiǎn)單的鏈狀順序連接在一起，給學(xué)生造成認(rèn)知困難，也很難靈活提取知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。課堂教學(xué)教條化、模式化、單一化、靜態(tài)化的特點(diǎn)很難滿(mǎn)足新時(shí)代人才培養(yǎng)的需求。

3 應(yīng)用型高校C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)內(nèi)容研究

2016年發(fā)布的《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求》將大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的知識(shí)領(lǐng)域由以前的4個(gè)調(diào)整為3個(gè)知識(shí)領(lǐng)域，C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)屬于 《基本要求》中提出的“寬專(zhuān)融”課程體系“專(zhuān)業(yè)型”課程類(lèi)型中“程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”的典型課程。

3.1 C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)教學(xué)知識(shí)體系及計(jì)算思維培養(yǎng)重點(diǎn)

3.1.1 C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程知識(shí)體系的構(gòu)建

《基本要求》提出程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的知識(shí)點(diǎn)分為兩種類(lèi)型：“核心 1（統(tǒng)一必修）”“核心 2（分類(lèi)必修）”，一般要求每個(gè)學(xué)生必須掌握“核心2”知識(shí)內(nèi)容的20%以上。參考《基本要求》中提供的“程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（C語(yǔ)言）”課程典型教學(xué)方案，C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程知識(shí)框架設(shè)計(jì)6個(gè)知識(shí)模塊：程序與程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言、數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)類(lèi)型、程序控制語(yǔ)句、函數(shù)與模塊化程序設(shè)計(jì)、復(fù)雜數(shù)據(jù)類(lèi)型、文件。每個(gè)知識(shí)模塊又劃分為若干個(gè)知識(shí)單元，共劃分為44個(gè)知識(shí)單元。各知識(shí)單元在教學(xué)內(nèi)容組織上循序漸進(jìn)向?qū)W生呈現(xiàn)知識(shí)點(diǎn)之間豐富的內(nèi)在聯(lián)系，打破知識(shí)點(diǎn)線程呈現(xiàn)的局限。

3.1.2 C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)涉及的計(jì)算思維及計(jì)算思維能力的培養(yǎng)

在教學(xué)內(nèi)容組織和教學(xué)過(guò)程中，需關(guān)注的計(jì)算思維培養(yǎng)重點(diǎn)包括核心概念：（1）算法、程序；（2）迭代、遞歸；（3）數(shù)據(jù)類(lèi)型、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)組織；（4）重用性；掌握重點(diǎn)：（1）理解算法、程序的概念；（2）掌握迭代、遞歸等基本方法；（3）了解典型問(wèn)題算法求解策略；（4）理解常用數(shù)據(jù)類(lèi)型和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的概念和作用；（5）了解程序模塊化設(shè)計(jì)思想。

在教學(xué)過(guò)程中有意識(shí)地培養(yǎng)和強(qiáng)化與本課程最相關(guān)的自動(dòng)化、設(shè)計(jì)、評(píng)估、計(jì)算等計(jì)算思維方面的內(nèi)容。通過(guò)介紹算法概念和簡(jiǎn)單算法介紹、遞歸函數(shù)設(shè)計(jì)等相應(yīng)的程序設(shè)計(jì)訓(xùn)練，使學(xué)生理解算法、迭代、遞歸，以及貪心法、分治法等簡(jiǎn)單的算法設(shè)計(jì)思想，進(jìn)而理解計(jì)算機(jī)自動(dòng)化的基本思想方法；通過(guò)介紹結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法、函數(shù)設(shè)計(jì)等相應(yīng)的程序設(shè)計(jì)訓(xùn)練，使學(xué)生理解程序設(shè)計(jì)的模塊分解與復(fù)合、重用、信息封裝等軟件設(shè)計(jì)的基本思想；通過(guò)訓(xùn)練程序的調(diào)試、比較分析不同算法程序運(yùn)行效率，使學(xué)生理解評(píng)價(jià)指標(biāo)、基準(zhǔn)測(cè)試、容錯(cuò)等程序評(píng)估思想和方法以及理解計(jì)算的復(fù)雜性。

3.2 C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

學(xué)生組織知識(shí)的方式會(huì)影響其學(xué)習(xí)和運(yùn)用知識(shí)的方式。研究已表明，與讓學(xué)生自己推斷概念結(jié)構(gòu)相比，教師為他們提供適合于新知識(shí)的組織結(jié)構(gòu)，可以使他們的學(xué)習(xí)效果更好、效率更高。只要能為學(xué)習(xí)者提供熟悉的知識(shí)組織結(jié)構(gòu)，就可以提升學(xué)生的理解和記憶水平。課程教學(xué)內(nèi)容側(cè)重圍繞某個(gè)主題進(jìn)行組織，使學(xué)生能把每堂課上所學(xué)的知識(shí)聯(lián)系起來(lái)，通過(guò)內(nèi)容的螺旋式迭代，使學(xué)生在知識(shí)點(diǎn)間建立必要的聯(lián)系，達(dá)到學(xué)習(xí)新知識(shí)時(shí)能基于其原有的知識(shí)基礎(chǔ)，以相互關(guān)聯(lián)的信息組塊，隨著學(xué)習(xí)的推進(jìn)，將知識(shí)組織呈一個(gè)復(fù)雜的、相互關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)。

3.2.1 C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)教學(xué)資源的整合

C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容以程序設(shè)計(jì)為中心進(jìn)行組織，根據(jù)知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)在聯(lián)系設(shè)計(jì)教學(xué)模塊，在教材選用上，選用高等教育出版社何欽銘等主編的教材《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)（第3版）》，其內(nèi)容組織強(qiáng)調(diào)以程序設(shè)計(jì)為主線，以案例和問(wèn)題引入內(nèi)容，加強(qiáng)編程實(shí)踐的教學(xué)設(shè)計(jì)理念，與課程改革思路相符，而且有與其關(guān)聯(lián)的MOOC課程，中國(guó)大學(xué)MOOC平臺(tái)翁愷老師主講的《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》，教材還提供在線練習(xí)PTA網(wǎng)站http://pta.patest.cn，可以實(shí)現(xiàn)在線評(píng)分的功能。將MOOC課程視頻資源作為教學(xué)視頻資源，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容重新組織教學(xué)視頻，通過(guò)學(xué)習(xí)任務(wù)單給學(xué)生設(shè)計(jì)每個(gè)教學(xué)單元的有效學(xué)習(xí)路徑，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。

3.2.2 C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)原則：首先介紹一些背景知識(shí)和利用搞計(jì)算機(jī)求解問(wèn)題的過(guò)程，然后從實(shí)例出發(fā)，介紹順序、分支和循環(huán)3種控制結(jié)構(gòu)以及函數(shù)的使用，使學(xué)生對(duì)C語(yǔ)言有個(gè)總體的了解，并學(xué)習(xí)編寫(xiě)簡(jiǎn)單的程序，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，然后逐步深入講解程序設(shè)計(jì)的思想和方法，說(shuō)明如何應(yīng)用C語(yǔ)言解決問(wèn)題[2]。

根據(jù)教材內(nèi)容框架，將44個(gè)知識(shí)單元重新組合，共72學(xué)時(shí)。將教學(xué)內(nèi)容分C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（30學(xué)時(shí)）、C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)進(jìn)階（20學(xué)時(shí)）、高級(jí)編程（20學(xué)時(shí)）三個(gè)階段。C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)階段包含知識(shí)模塊：程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、基本語(yǔ)法（整型、算術(shù)運(yùn)算符、控制結(jié)構(gòu)和函數(shù)基礎(chǔ)）、程序設(shè)計(jì)思路和方法（分支、循環(huán)、函數(shù)）、數(shù)據(jù)表達(dá)與數(shù)據(jù)處理（基本數(shù)據(jù)類(lèi)型、表達(dá)式），首先使學(xué)生從程序基本框架入手，了解完整程序的一般組成，再深入展開(kāi)，體現(xiàn)程序設(shè)計(jì)理念，知識(shí)點(diǎn)螺旋式迭代式展開(kāi)，有利于學(xué)生理解程序設(shè)計(jì)的過(guò)程。C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)進(jìn)階階段包含知識(shí)模塊：構(gòu)造數(shù)據(jù)類(lèi)型、指針、結(jié)構(gòu)。高級(jí)編程階段深入講解函數(shù)和程序結(jié)構(gòu)、指針和其他構(gòu)造類(lèi)型在編程中的應(yīng)用、文件的使用等，通過(guò)典型案例和問(wèn)題引入，循序漸進(jìn)地提高學(xué)生程序設(shè)計(jì)能力。

4 結(jié)語(yǔ)

C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，傳統(tǒng)教學(xué)中，圍繞C語(yǔ)言語(yǔ)法本身的體系展開(kāi)內(nèi)容，學(xué)生學(xué)習(xí)困難，學(xué)習(xí)積極性不高，實(shí)踐動(dòng)手能力差，在有限的學(xué)習(xí)內(nèi)得不到有效的計(jì)算思維訓(xùn)練。課程教學(xué)改革嘗試重組教學(xué)內(nèi)容強(qiáng)化以程序設(shè)計(jì)為主線，教學(xué)內(nèi)容呈螺旋迭代式展開(kāi)，以編程應(yīng)用為驅(qū)動(dòng)，加強(qiáng)編程實(shí)踐和計(jì)算思維培養(yǎng)，嘗試線上線下混合式教學(xué)模式，通過(guò)“MOOC+SPOCs+翻轉(zhuǎn)課堂”推動(dòng)本校的教學(xué)改革實(shí)踐，為同行提供教學(xué)參考。