蘇虹　李萍

摘要：《C語言程序設(shè)計(jì)》是高校理工類非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的公共基礎(chǔ)課。在工程教育認(rèn)證背景下，如何滿足工程認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，培養(yǎng)社會(huì)所需要的復(fù)合型專業(yè)人才，為課程的教學(xué)改革提出了新要求。緊密圍繞新目標(biāo)，整合教學(xué)內(nèi)容、增加綜合實(shí)驗(yàn)、建設(shè)線上資源、完善教材、部分教學(xué)內(nèi)容采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)，全方位提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性主動(dòng)性，為培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：C語言;翻轉(zhuǎn)課堂;過程考核;工程教育認(rèn)證

中圖分類號(hào)：G642? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2021）07-0139-02

Abstract：C Language Programming is a General Foundation Requisite for non-computer majors in science and engineering. Under the background of engineering education accredition， the new requirement of C Language Programming teaching reform met the engineering education accreditation standards and training the compound professional. Based on the teaching objectives， integration of the teaching contents and resources， improving teaching materials， inverted classroom used partly， improved students' enthusiasm and initiative in learning， laid a Solid Foundation for the cultivation of students' ability to solve complex engineering problems lay a solid foundation.

Key words： C Language; Inverted Classroom; Process Assessment; Engineering Education Accreditation

1 引言

2016年我國(guó)的工程教育加入《華盛頓協(xié)議》，為中國(guó)工科學(xué)生走向世界提供了國(guó)際認(rèn)可的通行證。2015年，中國(guó)工程教育認(rèn)證協(xié)會(huì)頒布了工程認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)我國(guó)高等學(xué)校本科工程教育專業(yè)課程體系提出了新的要求，也使工程教育有了人才培養(yǎng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

《C語言程序設(shè)計(jì)》課程是高校理工類非計(jì)算機(jī)專業(yè)的公共基礎(chǔ)課，承擔(dān)著培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的責(zé)任，“使學(xué)生通過程序設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)，掌握計(jì)算思維中特有的抽象、遞歸、復(fù)用等思維方法”[1]，為今后使用計(jì)算思維分析和解決專業(yè)問題奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

在實(shí)際教學(xué)中，學(xué)生普遍反映《C語言程序設(shè)計(jì)》學(xué)習(xí)難度大、較難掌握的一門課。這是由于以下兩方面的原因：（1）學(xué)生被動(dòng)聽課，接受程度不高，一旦學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)問題沒有及時(shí)解決，后續(xù)的內(nèi)容就會(huì)有更多的不理解、學(xué)不會(huì)的情況出現(xiàn);（2）該課程不是專業(yè)類課程，學(xué)生投入精力不足，尤其是課程后半部分難度較大，學(xué)生的問題越積越多，從而導(dǎo)致學(xué)生越來越聽不懂，直到完全放棄。所有這些問題不能僅僅依靠任課教師言傳身教，最終還是要依靠任課教師尋找解決方案，帶領(lǐng)學(xué)生走出學(xué)習(xí)困境。

鄭州輕工業(yè)大學(xué)各工科專業(yè)深入開展工程教育認(rèn)證工作，把工程教育認(rèn)證理念融入人才培養(yǎng)的全過程。各工科專業(yè)根據(jù)工程教育認(rèn)證畢業(yè)要求對(duì)《C語言程序設(shè)計(jì)》課程有了新的要求，即支撐“……選用滿足特定需求的現(xiàn)代工具，模擬和預(yù)測(cè)專業(yè)問題，并能夠分析……”和“能夠在團(tuán)隊(duì)中獨(dú)立或合作開展工作”這兩個(gè)指標(biāo)點(diǎn)，為《C語言程序設(shè)計(jì)》的改革提出了明確的目標(biāo)。

2 教學(xué)全過程體現(xiàn)以學(xué)生為中心的原則

《C語言程序設(shè)計(jì)》要解決的根本問題還是學(xué)生本身，以學(xué)生為中心，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，推動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，達(dá)到任課教師的既定目標(biāo)。

筆者采用多種教學(xué)手段相結(jié)合，針對(duì)專業(yè)特點(diǎn)通過案例驅(qū)動(dòng)、整合教學(xué)內(nèi)容、建設(shè)在線資源、組成學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì)、注重同學(xué)生溝通等方式，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，推動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)。使用在中國(guó)大學(xué)MOOC“愛課程”平臺(tái)的自建線上教學(xué)資源為學(xué)生提供深度學(xué)習(xí)資源和復(fù)習(xí)回顧，利用平臺(tái)的測(cè)試與作業(yè)、考試、討論區(qū)等功能模塊，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過程進(jìn)行精細(xì)化管理，達(dá)到對(duì)學(xué)生進(jìn)行過程考核的目的。學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì)的建立更有助于團(tuán)隊(duì)成員之間一對(duì)一幫助以及團(tuán)隊(duì)和任課教師的溝通。

部分教學(xué)章節(jié)采用翻轉(zhuǎn)課堂這種教學(xué)模式，任課教師指定學(xué)習(xí)任務(wù)，明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，使學(xué)生成為課堂的主體，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，達(dá)到任課教師提升教學(xué)效果的目的。

3 教學(xué)內(nèi)容注重培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程的能力

C語言程序設(shè)計(jì)這門課著力培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維、利用基礎(chǔ)理論設(shè)計(jì)和解決復(fù)雜的工程問題。那么按此要求安排實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)以恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)實(shí)踐使學(xué)生經(jīng)歷復(fù)雜工程的構(gòu)建，體現(xiàn)知識(shí)、技術(shù)、方法的綜合應(yīng)用。

首先，在課時(shí)內(nèi)增加以設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)信息系統(tǒng)為目標(biāo)的綜合實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)（以下簡(jiǎn)稱綜合實(shí)驗(yàn)）。對(duì)于理工類非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生，由于學(xué)時(shí)限制，沒有計(jì)算機(jī)專業(yè)《C語言程序設(shè)計(jì)》課程的課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，因此學(xué)生只是掌握了C語言的概念和原理等理論知識(shí)，對(duì)復(fù)雜的具體問題缺乏綜合的分析和解決能力。因此，設(shè)置綜合實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)對(duì)于非計(jì)算機(jī)學(xué)生的重要性不言而喻。綜合實(shí)驗(yàn)是模擬真實(shí)項(xiàng)目的開發(fā)，涉及大學(xué)計(jì)算機(jī)公共基礎(chǔ)課的全部知識(shí)，將教學(xué)與項(xiàng)目實(shí)踐有機(jī)融合，促使學(xué)生掌握深層次的工程原理，結(jié)合工程實(shí)際使學(xué)生在協(xié)作、溝通、表達(dá)、組織能力上得到全面的鍛煉。

其次，由于C語言的知識(shí)點(diǎn)多而繁雜，學(xué)生容易迷失在語法細(xì)節(jié)當(dāng)中，耗費(fèi)了過多的時(shí)間和精力卻忽視了使用程序設(shè)計(jì)解決實(shí)際問題這一核心目的。在課堂講授過程中，以綜合實(shí)驗(yàn)相關(guān)案例推動(dòng)教學(xué)內(nèi)容，重視編程設(shè)計(jì)思想的主線而不拘泥于刻板語法細(xì)節(jié)，使學(xué)生能夠通過對(duì)C語言基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)，深刻理解程序設(shè)計(jì)的基本原理并能夠與專業(yè)相結(jié)合。

最后將以上設(shè)計(jì)理念落實(shí)在根據(jù)教學(xué)內(nèi)容編寫教材，力求教材成為學(xué)生最有力的參考書。將課堂上不能一一涉及的細(xì)節(jié)都體現(xiàn)在教材中，使學(xué)生在課堂上掌握程序設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，課下在教材中能深入學(xué)習(xí)語法規(guī)則。例如開始學(xué)習(xí)C語言程序設(shè)計(jì)時(shí)，要學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)類型、運(yùn)算符與表達(dá)式等內(nèi)容，需要記憶的語法知識(shí)繁多而枯燥，如果全部按部就班教學(xué)會(huì)讓學(xué)生剛開始學(xué)習(xí)就失去了興趣。作者課上只講授編程初學(xué)者可以用到的基本數(shù)據(jù)類型、運(yùn)算符、表達(dá)式，更多的介紹編寫在教材中。學(xué)生聽課后，會(huì)開始簡(jiǎn)單的編程，以后隨著學(xué)習(xí)的深入、編程的難度增加，需要更多的數(shù)據(jù)類型、運(yùn)算符，讓學(xué)生在用到時(shí)再回到本章教材中查找和再學(xué)習(xí)，掌握效果更好。

4 翻轉(zhuǎn)課堂提升教學(xué)效果

翻轉(zhuǎn)課堂要求學(xué)生通過線上課堂完成項(xiàng)目的知識(shí)準(zhǔn)備，課堂時(shí)間用于師生共同研究、討論、解決問題。以下以綜合實(shí)驗(yàn)為例，闡述《C語言程序設(shè)計(jì)》翻轉(zhuǎn)課堂的任務(wù)設(shè)置與具體實(shí)施情況。

《C語言程序設(shè)計(jì)》的綜合實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)設(shè)置為四周，指定題目與學(xué)生自選題目相結(jié)合，但必須包含數(shù)據(jù)的增加、刪除、修改、查詢和統(tǒng)計(jì)等功能，要求5～7人一個(gè)小組，每一組指定一名組長(zhǎng)，負(fù)責(zé)項(xiàng)目的實(shí)施與成績(jī)?cè)u(píng)定。

綜合實(shí)驗(yàn)采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，主要是因?yàn)镃語言程序設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)知識(shí)已經(jīng)全部學(xué)習(xí)完成，而綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置為學(xué)生提供了發(fā)揮自主設(shè)計(jì)的平臺(tái)，具備翻轉(zhuǎn)課堂的知識(shí)學(xué)習(xí)的條件。學(xué)生在學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)的最后階段采用這種參與度非常高的教學(xué)方式，可以極大地發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性、學(xué)生由綜合實(shí)驗(yàn)案例推動(dòng)將整個(gè)學(xué)期的知識(shí)進(jìn)行了復(fù)習(xí)，為展示小組設(shè)計(jì)亮點(diǎn)還要通過再學(xué)習(xí)使知識(shí)掌握程度進(jìn)一步提升。

具體實(shí)施階段，任課教師在第一次理論環(huán)節(jié)進(jìn)行綜合實(shí)驗(yàn)任務(wù)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的講解，使學(xué)生了解項(xiàng)目小組組成的規(guī)則，公布綜合實(shí)驗(yàn)成績(jī)考核方法，布置每周任務(wù)進(jìn)度。第一次實(shí)踐環(huán)節(jié)，小組內(nèi)成員根據(jù)任務(wù)寫出任務(wù)書，制定設(shè)計(jì)和實(shí)施方案，最后進(jìn)行分工。第二次理論環(huán)節(jié)，由學(xué)生以小組為單位匯報(bào)小組組成、分工、初步設(shè)計(jì)情況，任課教師現(xiàn)場(chǎng)點(diǎn)評(píng)。第二次實(shí)踐環(huán)節(jié)，學(xué)生對(duì)任課教師提出的建議和意見進(jìn)行調(diào)整、修改。第三次理論環(huán)節(jié)，學(xué)生匯報(bào)設(shè)計(jì)進(jìn)度，基本可以把界面設(shè)計(jì)完成，并把各個(gè)模塊完成 。第三次實(shí)踐環(huán)節(jié)，由任課教師對(duì)學(xué)生產(chǎn)生的問題進(jìn)行答疑。學(xué)生課下進(jìn)行模塊集成、調(diào)試。第四次理論環(huán)節(jié)，學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目完成匯報(bào)。第四次實(shí)踐環(huán)節(jié)，學(xué)生對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行最后修改完善，并撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

綜合實(shí)驗(yàn)鍛煉了學(xué)生的綜合能力，又培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神，滿足了工科專業(yè)工程認(rèn)證對(duì)課程的要求。

5 教學(xué)改革保持反饋以持續(xù)改進(jìn)

“工程教育認(rèn)證需要建立一種具有‘評(píng)價(jià)-反饋-改進(jìn)的反復(fù)循環(huán)、持續(xù)改進(jìn)機(jī)制”[2] ，教學(xué)改革要以評(píng)價(jià)為基礎(chǔ)，保持反饋，以改進(jìn)達(dá)到更良好的效果。學(xué)生成績(jī)是教學(xué)效果的重要體現(xiàn)，所以學(xué)生的考核方式、成績(jī)組成要實(shí)現(xiàn)科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化，由結(jié)果考核轉(zhuǎn)向過程考核。

成績(jī)組成為：課程成績(jī)=平時(shí)成績(jī)*40%+考試成績(jī)*60%

平時(shí)成績(jī)=課堂表現(xiàn)*25%+綜合實(shí)驗(yàn)*25%+平時(shí)作業(yè)*50%

考試采用機(jī)試形式，其中選擇題20分，考核課程所有章節(jié)的基本概念;填空題20分，考核二維數(shù)組、字符數(shù)組和字符串、結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)數(shù)組內(nèi)容;簡(jiǎn)單程序設(shè)計(jì)題20分，考核學(xué)生的基本程序設(shè)計(jì)能力，主要是數(shù)列求和題;綜合應(yīng)用題50分，考核該課程所學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用，突出對(duì)解決復(fù)雜問題能力的考核。

教學(xué)改革以考核反饋為持續(xù)改進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)和依據(jù)，每學(xué)期進(jìn)行分析、調(diào)查、匯總，制定下一步改革的措施。

以建筑環(huán)境專業(yè)為例，如表1所示，從2017級(jí)學(xué)生的考試成績(jī)分析可以看出選擇題、填空題和簡(jiǎn)單程序設(shè)計(jì)題得分率都偏低，說明學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)掌握不牢。教改后，教學(xué)中突出重點(diǎn)，教材力求知識(shí)全面。2018年課程組錄制講課視頻在愛課程平臺(tái)中，并且除了作業(yè)又增加了測(cè)驗(yàn)環(huán)節(jié)，旨在增強(qiáng)學(xué)生掌握知識(shí)的準(zhǔn)確性，反映到2018級(jí)學(xué)生成績(jī)中基礎(chǔ)題得分率有較大的提高。2018年增加了綜合實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，增強(qiáng)了學(xué)生的綜合處理能力，綜合實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)又采用了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法，也使綜合應(yīng)用題得分率又持續(xù)提高。

6 結(jié)語

《C語言程序設(shè)計(jì)》是高校理工類非計(jì)算機(jī)專業(yè)的公共基礎(chǔ)課，以工程教育認(rèn)證為導(dǎo)向，培養(yǎng)具有工程應(yīng)用能力的復(fù)合型專業(yè)人才，為課程教學(xué)改革提出了新要求。優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，將教材打造成最有效的課程參考書，并在多種教學(xué)方法配合下，部分教學(xué)內(nèi)容采用翻轉(zhuǎn)課堂，有機(jī)融合線上/線下教學(xué)優(yōu)勢(shì)，進(jìn)一步提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，從大學(xué)一年級(jí)就培養(yǎng)學(xué)生用基本理論解決復(fù)雜問題的能力，滿足了工程教育認(rèn)證對(duì)學(xué)生的畢業(yè)要求。

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【通聯(lián)編輯：光文玲】