PBL模式下高职院校C语言程序设计课程教学改革与实践

李秀香

（晋中师范高等专科学校，山西 晋中 030600）

[关键字] C语言程序设计；PBl模式；教学内容

1 研究背景及意义

C语言程序设计课是高等院校计算机类专业一门重要的专业课，也是计算机等级考试包含的种类之一，更是作为后续专业课程学习的前继课程。通过这门课程的学习，不仅要求学生掌握C语言基本的语法和编程思想及方法，更重要的是培养他们的逻辑思维能力和举一反三解决问题的能力。C语言程序设计课程作为一门典型的程序课，其本身枯燥、语法堆砌，会给学生造成一种只见树木不见森林的感觉。教师讲授这门课时，一般会发现内容多、学时短。兼顾上课进度，教师一般采用先讲授理论知识、随后上机演示操作、最后指导学生上机练习。这样，在课堂上学生仍然是被动接受知识，在很大程度上限制了学生的创新能力和应用能力的提高。大学的教育与中学不同，大学教师不应仅仅教授已成形的旧知识，还应让学生参与知识的拓展研究，培养学生的创新和研发能力。在大学中，研究、传授及学习三位一体，环环相扣，教师的传授与学生的学习，都是研究工作的重要环节。研究者不应仅仅研究，而应将研究成果传递给学生，教学内容应是正在研究的前沿的新知识。

随着信息技术的飞速发展，结合C语言程序设计课程的自身特点，本文主要探究将基于问题的学习模式（Problem-Based Learning）应用于C语言程序设计课程教学改革中，从教材的设计理念、课程内容的处理、采取的PBL教学模式等多个角度，针对C语言教学中存在的问题，对C语言传统教学模式进行改革。

2 PBL教学模式

PBL教学模式主要是以问题为基础，以学生为中心，以任务驱动为主线，以小组协作为主导。该教学方法是由美国神经病学教授麦克马斯特在加拿大提出来的，经过半个世纪的发展，如今已被延伸应用于各个教育领域，PBL的研究方向也已转向了基于网络平台的学习设计方面。PBL教学可以促进学生敢于表达自己的意见及观点，而对于教师及书本的观点，他们也敢于质疑及挑战。

笔者通过统计在中国知网上发表过的所有论文（包括博士、硕士和期刊），发现从2000年到现在共发表和PBL相关的文章共14656篇，其中有关教育领域的只占到不到20%，而医学领域的文章高达80%。由此说明PBL理论在医学研究领域研究的比较透彻、实践应用开展得较好，而在教育领域里发展还不够成熟，特别是在高校有关硕、博士论文对PBL研究非常有限。

针对PBL在我国各高校教学实践中的应用，如果将PBL教学引入C语言程序设计课程教学改革中，将会改变程序设计课的教学现状，提高教学质量，也为教师提供一种新的教学思路。

3 构建C语言程序设计课程知识结构

3.1 明确课程设置的目的

从社会需求的角度来看，C语言程序设计仍是持续火爆的编程语言之父，人才需求量稳居第一，掌握好它，有利于提高学生将来的就业竞争力。从应用的角度看，许多信息基础设施和重要系统都是用C开发的，C语言尤其在嵌入式、控制和数据库领域应用广泛，如运行效率要求较高的实时控制系统、设备驱动程序、嵌入系统；任何含有微处理器的设备都支持C语言；超过一半的热门方向直接或间接与C语言有关。从技术的角度看，C语言是一种高级语言，语法简单精练，概念少，效率高，并能较好地反映计算机的特点，且数据结构丰富，更易于体验程序设计的思想和算法的精髓。现在流行的C++、Java、C#等都借鉴了它的思想、语法，所以学好C语言是学习这些流行语言的基础。

3.2 明确教材编写的理念

C语言教材使用中常见的问题是：许多实例不实，是为解释语法而设计的。由于C语言本身语法较多，教师在讲授中偏重语法讲解，没有过多时间讲解调试程序过程中出现的错误分析。虽重视内容，但忽视内容的组织。

编写教材时，采用由底向上的程序设计方法到自顶向下的程序设计方法，由简单的数据结构到复杂的数据结构。教材编排如图1：

图1 C语言教材内容组织

3.3 C语言具体教学内容的组织

（1）利用问题驱动，循序渐进地进行

借助现代化教学手段，设计选择典型问题，逐步引导学生自己分析解决问题，从而培养学生探究学习和协作学习的能力。如解决用C语言编写猜数游戏程序时，采用自顶向下的模块化程序设计。学生初看这个问题，确实有些难度，但是如果按图2步骤循序渐进地编程实现，会发现其实这个程序是很容易实现的。

一是建立健全绿色发展制度体系，让美丽“颜值”变成经济产值。率先在全国探索推行GDP与GEP双核算、双运行、双提升机制，实施绿色经济考评体系和绿色经济考评办法，制定实施重点领域、重点行业、重点产品绿色评价标准，全面开展生物多样性和生态系统服务价值评估工作，用制度把“绿水青山”量化为“金山银山”。探索环境保护联动执法机制和损害责任终身追究制，提起云南省首例环境污染民事公益诉讼，坚决打击破坏生态环境的违法行为。

图2 猜数游戏

解决上述猜数游戏中明确小组分工，由两位同学程序编写与调试，两位同学进行Word文档制作，另两位同学进行PowerPoint演示文稿制作。

（2）利用简单编程，进行启发诱导

用C语言的递归函数编写求n!时，在编写函数时对比使用自动变量和静态变量时得到的结果，让学生自己判断解决该问题时选用正确的变量。如求10！时函数返回值类型定义为长整型即可，提出挑战性的作业试求40！时，此程序是否可行，该如何解决。

（3）举一反三，达到融会贯通

在C语言的循环结构中，常见三种循环控制方式和编程方法，以解决不同类型的问题。第一种计数控制的循环用于求已知循环次数的，如类似于1+2+3+……+100。第二种是条件控件的循环，在这类程序中已给定循环结束的条件，如1-1/2+1/3-……+1/99-1/100+……，直到最后1项的绝对值<10e-4为止。第三种是标记控制的循环，如给定条件到输入数据为负数或0时为止。

4 具体实施PBL教学模式

在C语言程序设计教学中，使用PBL教学模式，根据每一个程序项目，从阅读程序项目起，到提出问题、确定算法，再到绘制流程图，直至编写出完整程序和编译调试程序，整个过程就是一个分析问题和解决问题的过程，在这个过程中学生通过小组协作讨论，相互交流学习，教师可以引导学生新的语法和知识点，帮助他们在做中学，学中做，引导学生开拓思路，启发学生在得到同一结果的同时提出多种解决方法。

（1）教案设计

在教案设计时，首先要明确教学目标，明确设计问题背景铺垫、展示或导入方法，明确发现问题的角度和方式；其次是明确研究进行的形式；最后要明确研究结果表现形式。

（2）发现问题

（3）面向问题的学习方法

面向问题的学习方法，也是面向问题的教学方法，是国内外大学普遍推崇并证明有实效的方法。目前大多老师采用的是面向主题的教学方法。面向问题的学习方法也是提升学生的学习空间，并培养思考、探索及解决问题的能力，以适应不断变化的学习环境。它是以一个个任务，通过教师的指导，小组协作方式进行的，通过不断分析、总结和测试，得出结果。

（4）改革考试方式

C语言杜绝传统的应试教育考试方式，尽量不用笔试；教师的考核尽可能在完成每个项目教学后，针对本项目，根据学生的掌握情况，分阶段考核学生，考试结果作为平时成绩。在此教学考核过程中合理地建立小组各成员的得分办法；有机制地认定特色或创新。

在我们实际C语言教学中，图3是PBL的具体实施过程：

图3 PBL实施流程

5 结束语

本文针对C语言程序设计课教学中存在的问题，引入PBL教学模式。从课程设置的目的、教材编写的理念、教学内容的组织、考核方式等多方面到PBL教学模式的具体实施进行阐述。PBL教学模式在程序设计课中的应用仍是今后研究的主要方向。