數(shù)字化背景下電氣類專業(yè)“C 語言程序設計”教學方法探索

數(shù)字化背景下電氣類專業(yè)“C語言程序設計〞教學方法探究〔〕:

摘要：數(shù)字化正在引領時代浪潮，在此背景下，我們每個人要么是使用某種編程語言開發(fā)應用程序的開發(fā)者，要么是基于某種編程語言開發(fā)的應用程序的使用者。學習并掌握一門編程語言的重要性不言而喻。本專科院校中許多專業(yè)都將"C語言程序設計";作為一門必修課程，因此討論數(shù)字化背景下創(chuàng)新"C語言程序設計";課程教學方法具有明顯的教學意義和時代意義。本文旨在針對現(xiàn)有課堂教學過程中遇到的問題，從課前、課堂、課后及實驗教學等四個方面探究適宜電氣類專業(yè)的課程教學方法，以進步課堂效果和教學質(zhì)量。

關鍵詞：C語言；課前在線預習；課堂多樣互動；課后網(wǎng)上輔導；混合式教學

本文引用格式：李蘭蘭，王玲.數(shù)字化背景下電氣類專業(yè)"C語言程序設計";教學方法探究[J].教育現(xiàn)代化,2022,8(32):133-136.

explorationonTeachingMethodsof"CLanguageProgramming";forelectricalMajorsundertheBackgroundofdigitization

LILanlan,WAnGLing

〔CollegeofMechanicalandElectricalEngineering,henanAgriculturalUniversity,Zhengzhouhenan〕

Abstract:Digitizationisleadingthetideofthetimes.Inthiscontext,eachofusiseitheradeveloperofanapplicationdevelopedwithacertainprogramminglanguage,orauserofanapplicationdevelopedbasedonacertainprogramminglanguage.Theimportanceoflearningandmasteringaprogramminglanguageisself-evident.Manymajorsinourcollegetake"Clanguageprogramming"asapulsorycourse.Therefore,itisofgreatsignificancetoexploretheinnovativeteachingmethodsof"Clanguageprogramming"underthedigitalbackground.Thispaperaimsattheproblemsencounteredinthecurrentclassroomteachingprocess,fromthefouraspectsofpreclass,classroom,afterclassandexperimentalteachingtoexploresuitableteachingmethodsforelectricalmajors,inordertoimprovetheclassroomeffectandteachingquality.

Keywords:Clanguage;onlinepreviewbeforeclass;diverseinteractioninclass;onlinetutoringafterclass;blendedteaching

一引言

2022年伊始，新冠肺炎疫情爆發(fā)，以數(shù)字化為代表的挪動互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術在社會治理、穩(wěn)定經(jīng)濟等領域發(fā)揮了重要作用。顯而易見，"疫情防控常態(tài)化時期";，數(shù)字化轉型正在成為推動技術創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)晉級和經(jīng)濟開展的新高地。在此背景下，我們每個人要么是使用某種編程語言開發(fā)應用程序的開發(fā)者，要么是基于某種編程語言開發(fā)的應用程序的使用者。編程語言以看得見和看不見的方式縈繞在我們的工作、學習和生活中。所以，

學習掌握一門編程語言的重要性不言而喻。

C語言既具有高級語言的簡單、兼容性，又具備低級語言能對硬件操作的才能，自20世紀90年代以來迅速在全世界普及和推廣，是目前最重要的軟件編程工具之一，在計算機應用中非常廣泛且地位顯著。目前，本?？圃盒Ｖ性S多專業(yè)都將"C語言程序設計";作為一門必修課程[1-2]。電氣類專業(yè)也以"C語言程序設計";作為第一門計算機語言進展程序設計教學，一方面旨在培養(yǎng)學生考慮、分析和解決問題的編程思維和才能【3】，另一方面也為后續(xù)單片機、嵌入式系統(tǒng)等核心課程的學習打好根底。同時C語言也是全國計算機等級考試必考的科目之一，因此幫助學生掌握C語言，具有非常重要的意義?；贑語言課程本身知識點繁雜等特點以及互聯(lián)網(wǎng)和挪動互聯(lián)網(wǎng)的快速開展，C語言課程傳統(tǒng)的授課方式正在受到?jīng)_擊。加之疫情期間"停課不停學";的線上教學活動的開展，使得我們有必要討論數(shù)字化背景下，如何利用互聯(lián)網(wǎng)和挪動互聯(lián)網(wǎng)平臺有效地支撐程序設計語言類課程教學，探究線上線下混合教學形式對課程教學效果的提升【4】。目前已經(jīng)有許多基于MOOCs、微課等教學方法的探究[5-7]，本文旨在通過解決現(xiàn)有教學過程中遇到的問題，探究電氣類專業(yè)"C語言程序設計";的課程教學方法。

二"C語言程序設計";課程的教學現(xiàn)狀

總結實際教學工作，發(fā)現(xiàn)"C語言程序設計";這門課程在當前的教學過程中有幾點亟待解決的問題。

〔一〕課程內(nèi)容多、知識點零散，學時少

以筆者所在學院為例，學院為電子信息專業(yè)、機械設計和制造專業(yè)開設了"C語言程序設計";課程，安排32學時，其中理論課24學時、實驗課8學時。教學內(nèi)容包括算法、順序程序設計、選擇構造程序設計、循環(huán)構造程序設計、數(shù)組、函數(shù)和指針等。假設僅僅想利用32學時將這些內(nèi)容給學生講通講透是非常不現(xiàn)實的。C語言涉及到許多根底知識，這些根底知識點種類多、相對而言比擬孤立。假設授課過程中照本宣科，會使得學生無法領會和掌握知識點的整體框架，那么在進展實際程序設計時就會無從下手。

〔二〕學生課堂上積極性不高，對課程重視度不夠

這主要是因為在實際教學中，仍是以傳統(tǒng)灌輸式教學方法為主，學生只能被動承受知識。而且課程知識點多、復雜且枯燥，加之迫于課時限制，傳統(tǒng)教學課堂上教師只能采取"滿堂灌";的措施，因此和學生之間的互動活動就比擬少，無法調(diào)動學生的積極性和課堂參與性。幾次課下來學生就會對課堂失去興趣，導致枯燥學習，這樣一來學生學習效率低，課堂教學質(zhì)量也不高。

〔三〕理論環(huán)節(jié)重視不夠，考核方式單一

仍以筆者所在學院為例，希望學生僅僅依靠8學時的實驗課就能純熟掌握"C語言程序設計";這門課程顯然是不可能的。本門課程屬于理論課程，學得好與差不僅在于學生能否讀得懂程序，更在于學生能否自己動手編程、調(diào)試和運行。此外，課程的考核方式仍是以筆試為主，這樣一來學生動手理論的需求和積極性就降低了。

可見，對于電氣類專業(yè)"C語言程序設計";的課程建立仍需繼續(xù)改良和完善。"互聯(lián)網(wǎng)+";時代，C語言教學改革也是非常有必要的，我們需要繼續(xù)探究以保證課程的活力，進步學生的才能和創(chuàng)造力。

三"C語言程序設計";教學方法改革的探究

針對目前授課過程中面臨的諸多問題，筆者對數(shù)字化大環(huán)境下如何進步本門課程的教學質(zhì)量、進步學生的學習參與度等方面進展了探究和理論，按照圖1所示思維導圖，文章主要從以下幾個方面進展闡述。

圖1C語言程序設計課程思維導圖

〔一〕課前在線預習

本門課程教學內(nèi)容多，而且知識點零散，這就要求授課教師在上每一節(jié)課之前不僅要純熟掌握授課內(nèi)容，更需要對教學內(nèi)容和課堂授課方案進展精心安排。每一節(jié)課應該包括課前引入、知識點梳理、重難點打破和小結等環(huán)節(jié)。

如何上好第一節(jié)課是非常重要的，不僅能幫助學生大致理解課程的主要內(nèi)容和框架構造，而且假設可以在課程第一課激發(fā)學生的學習興趣，那么在后面上課時學生學習的主觀能動性才能高。以該課程第一課課前引入為例，首先我們需要理解課程的性質(zhì)以及面向的學生。本課程主要是電類專業(yè)的根底課，一般開設在大一下學期，那么學生對該課程的定位及重要性的理解可能不是很全面。所以第一課要做的就是引起學生對該課程的重視，幫助學生把握課程在整個教學方案中定位。對于電類專業(yè)，核心課有單片機、嵌入式、微機原理等，所以在第一課中筆者以基于單片機的智能小車視頻為引，先引起學生的注意，然后再以此為例向學生介紹C語言對于后續(xù)專業(yè)核心課的支撐作用。其次，筆者對TIOBE編程語言排行榜〔如圖2〕上近年來各種編程語言的熱門程度進展了簡單介紹，此舉可以幫助學生更直觀地理解到C語言是一門工程實用性極強的語言。然后再接著進展教材中第一章的學習。將這些措施放在介紹詳細內(nèi)容之前，可以幫助學生更明晰地認識到課程的性質(zhì)。

圖22022-2022主流編程語言走勢〔.tiobe〕

課前準備不僅需要教師準備，學生同樣也需要準備。傳統(tǒng)的上課過程，學生一般都是直接拿著課本來上課，根本沒有課前準備。從前面的介紹中我們知道對于電類專業(yè)學生而言，"C語言程序設計";課程內(nèi)容多、知識點零散，但學時安排少，學生假設想要結實掌握課程根底知識、并對知識進展純熟運用，那么就必須緊緊抓住學時之外的間。"互聯(lián)網(wǎng)+";時代給學生們提供了更多自主學習的時機，但是學生的課前準備仍然需要任課教師給予必要的指導和精心的安排。筆者利用超星學習通組建課程并引導學生參加課程，每次課前筆者都會將本節(jié)課需要講授的知識點做個梳理圖并標明根底知識點、重點及難點，提早一天以學習任務點發(fā)布給學生，幫助學生在上課之前進展必要的準備性學習，這樣課堂中才能事半功倍。學生課前準備階段，內(nèi)容不必過多，多是以概念型知識點的形式出現(xiàn)，主要是引導學生對所要講授的內(nèi)容有一個輪廓性的理解和認識。

〔二〕課堂多樣活動

課堂活動應該多樣化，讓更多的學生可以參與進來，除了被動地聽之外，更要可以主動想、主動問、主動學?；顫姸鄻拥恼n堂活動可以很好地調(diào)動學生的學習主觀能動性，從被動學變?yōu)橹鲃訉W，枯燥繁雜的知識點也就更容易承受一些。筆者在進展課堂活動的設計時多采用以下幾種形式：

〔1〕課前5min：這5min是學生的主場，教師應將講臺完全交給學生，讓學生成為課堂的主體。學生們可以選擇分享一些小程序并直接在電腦上進展演示操作，分享的重點不在程序的難易程度，而在于編程的思想、調(diào)試的過程及錯誤的處理等方面的分享。除此之外，學生也可以選擇分享自己對教材中某個知識點的理解和擴展性知識的補充，又或者對某個例題的多種編程想法的分享等等。在這5min時間內(nèi)，教師應積極引導其他學生參與，做到以點帶面，利用學生之間的這種直接互動交流幫助學生們加深對課程知識點的理解和掌握。

〔2〕案例實操：精心挑選例題，將零散繁雜的知識點糅合到案例中，在分析案例的同時將知識點介紹給學生，讓學生在理解知識點的同時掌握如何正確使用。與直接利用PPT分析講解相比，在進展案例分析時，教師可以選擇利用編譯軟件對程序進展調(diào)試和演示。利用案例實操不僅更加直觀，加深學生對一些易混淆知識點的理解和掌握，同時也能在實操演練中引導學生掌握編程思維和編程過程。

例如在進展選擇構造程序設計的授課過程中，可以選擇以求分段函數(shù)為例。一方面利用例題可以介紹ifelse語句的多種使用方法，另一方面也可以幫助學生掌握兩個易錯知識點。通過以往的教學發(fā)現(xiàn)，由于數(shù)學知識的存在，很多學生在這個例題上會犯兩個錯誤，其一是范圍的表示直接用-5

〔3〕師生互動，鼓勵參與討論。豐富的師生互動、生生互動可以通過設置課堂討論、答復以下問題、以及利用學習通等軟件進展投票等活動展開。這些課堂互動并不是單一固定的，教師可以根據(jù)詳細上課情況，配合課程進度靈敏多樣開展，貫穿整個教學過程。

課堂活動應以知識點為中心，配合詳細授課過程及學生的參與性，由教師在課堂上靈敏調(diào)整和把控。課堂活動時學生的表現(xiàn)和參與度可以作為平時分的一局部，也在于鼓勵學生更積極地參與課堂活動。

〔三〕多樣化實驗教學

實驗環(huán)節(jié)的教學，應該以"抓根底、突重點、破難點";為目的來施行開展。由于每個學生的學習才能不同，我們在安排每節(jié)課的任務時要注意把握題目的難易程度。其中根底局部和重難點局部的內(nèi)容所占比例分別為50%和40%，要求學生獨立完成，旨在幫助全部學生純熟掌握和應用所學根底理論知識。而拔高局部那么占10%，主要選取和電類專業(yè)后續(xù)課程相關的一些簡單問題。對于這局部內(nèi)容教師應該鼓勵學生積極參與并探究不同的編程思路，學生可以選擇"單打獨斗";，也可以選擇"團隊合作";。

實驗教學局部不僅僅局限于實驗大綱中的8學時，理論課堂活動中的案例實操也是實驗教學的一種形式。除此之外要積極調(diào)動學生課后自我學習的主觀能動性，通過提出一些有趣的或者實際的問題，引導學生利用課余時間查找資料并解決問題。在這一過程中，教師也要積極參與，可以通過微信群或者學習通等挪動互聯(lián)網(wǎng)平臺給予學生及時的指導和幫助。

多樣化實驗教學能順利開展，需要教師提早精心準備實驗內(nèi)容，并摒棄傳統(tǒng)的"模擬式";實驗教學方法，鼓勵學生多動腦、勤動手，通過這局部的訓練旨在進步學生糅合知識點的才能、實際動手編程的才能以及解決復雜問題的思維才能，同時也是幫助學生理解C語言和其他課程的聯(lián)絡，進步解決實際問題的才能。

〔四〕課后網(wǎng)上輔導

課后輔導包括作業(yè)修改、重難點答疑和知識點共享，是穩(wěn)固教學效果的重要輔助過程，不管是理論課還是實驗課，課后輔導都應該受到重視?；ヂ?lián)網(wǎng)的迅速開展為教師進展課后輔導提供了很大的便利，教師可以利用學習通等教學軟件實時發(fā)布課后作業(yè)，然后再根據(jù)課后作業(yè)給予及時的反響和指導。利用學習通，教師可以將評閱作業(yè)時遇到的優(yōu)秀程序轉發(fā)至討論，和學生一起賞鑒，也可以將具有典型錯誤的程序轉發(fā)至討論，與學生一起分析。除此之外，課后作業(yè)可以利用學習通中的生生互評功能，讓每一位學生參與進來，在評閱別人作業(yè)時不僅能學習到別人好的編程思路，同時也能認識到自己的缺乏。與傳統(tǒng)課后輔導相比，利用互聯(lián)網(wǎng)不僅更加便利，而且更加實時和高效。課后輔導主體是教師，但是教師應注意不能淪落為答題機器，而是要以問題為導向，讓學生成為主體，積極引導學生自己回憶相關知識點、獨立考慮并找尋問題的正確答案。

課堂是以學生為主體，但整個教學活動的開展，那么需要教師的精心安排和整理。對課程的教學，教師要實時追蹤，可以通過微信學習群或者學習通等搜集學生的反響信息，并根據(jù)學生的反響對課堂活動，包括課前安排、課堂活動及課后輔導等局部采取必要的改良或調(diào)整，以幫助學生更好地掌握和應用所學知識。

四總結

在互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)字化快速開展的今天，基于程序設計語言的開發(fā)和應用遍布我們的生活和學習。C語言是高級程序設計語言之一，是大多數(shù)高級語言的根底，掌握C語言有利于后續(xù)其他語言的學習。對電類專業(yè)的學生來說，C語言更是后續(xù)多門專業(yè)核心課的根底。教師在授課過程中要以學生為主體、以專業(yè)為導向，培養(yǎng)學生C語言編程思維才能和解決實際問題才能。此外，互聯(lián)網(wǎng)和挪動互聯(lián)網(wǎng)技術的快速開展，以及電腦、智能等設備的根本普及，