邱麗

摘要：學(xué)科競賽注重實(shí)踐，可以檢驗(yàn)學(xué)生運(yùn)用學(xué)科知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，考察學(xué)生的學(xué)科綜合素質(zhì)。為了幫助學(xué)生提升C語言的應(yīng)用能力，有必要針對(duì)《C語言程序設(shè)計(jì)》課程的教學(xué)現(xiàn)狀和課程特點(diǎn)，對(duì)學(xué)生綜合能力的全方位考核，以提高學(xué)生的專業(yè)知識(shí)應(yīng)用能力和就業(yè)能力。文章以 C 語言程序設(shè)計(jì)課程為例，對(duì)課程現(xiàn)狀和競賽特點(diǎn)展開分析，探討基于學(xué)科競賽的《C語言程序設(shè)計(jì)》課程教學(xué)模式，從課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容，考核方式等多個(gè)方面提出了具體的課程改革方案。

關(guān)鍵詞：學(xué)科競賽;C語言程序設(shè)計(jì);教學(xué)改革;課程改革

C語言程序設(shè)計(jì)屬于實(shí)踐性很強(qiáng)的理工類計(jì)算機(jī)課程，學(xué)習(xí)該課程需要學(xué)生具備較強(qiáng)的邏輯思維能力、團(tuán)隊(duì)合作能力、實(shí)踐操作能力。作為各高等院校計(jì)算機(jī)類的實(shí)踐應(yīng)用型課程，C 語言程序設(shè)計(jì)課程是學(xué)生學(xué)習(xí)其他計(jì)算機(jī)課程的基礎(chǔ)。課程中涉及的算法設(shè)計(jì)、程序編寫以及程序調(diào)試等程序開發(fā)過程有助于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維。然而該課程內(nèi)容非常抽象，知識(shí)點(diǎn)繁雜，學(xué)生學(xué)習(xí)過程中會(huì)遇到很多問題，學(xué)習(xí)難度較大。

而常規(guī)教學(xué)模式下，教師以程序語法、基礎(chǔ)概念的講解為主，學(xué)生處于被動(dòng)學(xué)習(xí)狀態(tài)，往往機(jī)械地記憶知識(shí)。這種重理論、輕實(shí)踐的教學(xué)模式很難激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，教師教起來也很累，久而久之，學(xué)生喪失了對(duì)C語言的興趣，這樣一來，其他計(jì)算機(jī)類課程的學(xué)習(xí)將受到很大影響，不利于培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)綜合能力。

學(xué)科競賽是對(duì)學(xué)生學(xué)科綜合能力的全方位考驗(yàn)，注重考查學(xué)生運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問題的意識(shí)和能力，可以有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。因此，學(xué)科競賽受到各大高校的高度重視，學(xué)科競賽活動(dòng)的內(nèi)容、級(jí)別、類型也在持續(xù)豐富，參與的學(xué)生越來越多，遞交的競賽作品整體質(zhì)量也在持續(xù)提高。因此，基于學(xué)科競賽實(shí)施《C語言程序涉及》課程的教學(xué)改革，將學(xué)科競與課程教學(xué)有機(jī)融合，能夠有效推動(dòng)課程改革，提高課程教學(xué)質(zhì)量。

一、基于學(xué)科競賽優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

現(xiàn)行的《C語言程序設(shè)計(jì)》課程內(nèi)容陳舊，尤其是練習(xí)題目趣味性不足，而學(xué)科競賽的內(nèi)容具有很強(qiáng)的趣味性、實(shí)踐性，可以有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促使其更加積極主動(dòng)地開展學(xué)習(xí)。在傳統(tǒng)的《C語言程序設(shè)計(jì)》課程教學(xué)中融合學(xué)科競賽內(nèi)容，可以極大地激發(fā)學(xué)生的求知欲望。教師應(yīng)該在向?qū)W生教授基礎(chǔ)知識(shí)，講解課本習(xí)題的基礎(chǔ)上，精心設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，將學(xué)科競賽內(nèi)容融入其中，引導(dǎo)學(xué)生針對(duì)競賽題目進(jìn)行進(jìn)階學(xué)習(xí)，從而有效鍛煉學(xué)生的編程能力。

以“遞歸”的講解為例，教師最常引用的例子就是n！，通常在給學(xué)生介紹了遞歸的相關(guān)概念之后，在事先編寫好的程序中輸入一個(gè)n的值，運(yùn)行程序得到一個(gè)int整型結(jié)果，只有很少一部分教師會(huì)給學(xué)生講解n>15時(shí)，運(yùn)行程序得到的n！結(jié)果將會(huì)出現(xiàn)誤差，甚至得不到結(jié)果。其實(shí)在學(xué)生已經(jīng)掌握遞歸的基礎(chǔ)知識(shí)后，教師完全可以給學(xué)生講解上述現(xiàn)象出現(xiàn)的原因，讓他們明白是因?yàn)閕nt精度較低，數(shù)據(jù)一旦超出int精度就不能準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)，而要想準(zhǔn)確顯示較大精度，可以用_int64類型輸出數(shù)據(jù)，此時(shí)可以精確顯示n<90內(nèi)的n！結(jié)果，而要想顯示n>90的n！結(jié)果就需要用到數(shù)組的逆序保存高精度數(shù)據(jù)，而這個(gè)問題恰恰是學(xué)科競賽中經(jīng)常會(huì)考查的高精度數(shù)學(xué)顯示問題。在課程教學(xué)中引入這個(gè)問題可以有效激發(fā)學(xué)生的求知欲，拓展學(xué)生的知識(shí)面。

再以字符串回文判斷相關(guān)內(nèi)容的教學(xué)為例，如“上海自來水來自海上”的判斷。傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，學(xué)生的學(xué)習(xí)局限于回文的概念以及判斷回文的方法，即利用一維數(shù)組，從字符串首位向中間循環(huán)讀取字符，依次判斷字符是否一致。而通過引入學(xué)科競賽內(nèi)容，教師可以將該問題拓展至二維數(shù)組，引導(dǎo)學(xué)生判斷二維字表中的回文讀法有幾種。對(duì)于這種有一定趣味性、挑戰(zhàn)性的問題，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣很高，紛紛積極主動(dòng)地思考問題解決方法，最終在教師的指導(dǎo)下總結(jié)出最佳解法，即通過“動(dòng)態(tài)規(guī)劃”列出狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程。這里的“動(dòng)態(tài)規(guī)劃”算法就是學(xué)科競賽中常用的接替解題利器。通過引入競賽內(nèi)容幫助學(xué)生拓展編程知識(shí)面，使他們在趣味性的編程學(xué)習(xí)中，深入理解算法，逐漸提高編程能力。

二、基于學(xué)科競賽豐富課堂教學(xué)

傳統(tǒng)教學(xué)模式主要使用PPT課件來呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容，在教學(xué)中，教師占絕對(duì)主導(dǎo)地位，學(xué)生處于被動(dòng)學(xué)習(xí)地位，不利于發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。為了打破這個(gè)現(xiàn)狀，教師可以基于學(xué)科競賽的特點(diǎn)引入新的教學(xué)方法，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。例如，在上課之前，教師可以給學(xué)生發(fā)放相關(guān)的預(yù)習(xí)材料，如微課視頻，要求他們在課前根據(jù)預(yù)習(xí)材料完成預(yù)習(xí)內(nèi)容，將預(yù)習(xí)過程中遇到的無法解決的問題記錄下來。在課堂上，教師可以將學(xué)生分成多個(gè)小組，讓各小組選派代表上臺(tái)發(fā)言，分享本組的預(yù)習(xí)心得，然后組織各小組進(jìn)行交流討論，最后由教師給出總結(jié)點(diǎn)評(píng)。此過程中，教師應(yīng)該為學(xué)生創(chuàng)設(shè)自主學(xué)習(xí)環(huán)境，提供自主學(xué)習(xí)平臺(tái)，采取多種教學(xué)方法豐富課堂教學(xué)，有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而提高《C語言程序設(shè)計(jì)》課程教學(xué)效果。

（一）提供自主學(xué)習(xí)交流平臺(tái)

為了幫助學(xué)生更好地開展自主學(xué)習(xí)，教師應(yīng)該給學(xué)生提供自主學(xué)習(xí)平臺(tái)。如MOOC平臺(tái)、百度公開課、校園在線學(xué)習(xí)平臺(tái)等等。同時(shí)利用多種在線測驗(yàn)工具，如全國軟件設(shè)計(jì)大賽自主測試系統(tǒng)，開源OJ系統(tǒng)。利用這些平臺(tái)引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自身情況，靈活選擇學(xué)習(xí)方式，學(xué)習(xí)實(shí)踐開展自主學(xué)習(xí)。除此以外，教師還可以借助各種各樣的在線社交軟件給學(xué)生提供在線交流的平臺(tái)，如QQ、微博、微信、電子郵箱等，要求學(xué)生通過這些平臺(tái)大膽提問，積極交流，互相分享學(xué)習(xí)心得，共同探討問題。

（二）不斷豐富課堂教學(xué)手段

講解課程基礎(chǔ)內(nèi)容時(shí)，教師應(yīng)該針對(duì)具體的教學(xué)內(nèi)容運(yùn)用適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法，有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如，在教學(xué)時(shí)，教師可以采用邊講解知識(shí)邊帶來學(xué)生動(dòng)手編寫代碼的方式，引導(dǎo)學(xué)生更好地理解知識(shí)，掌握C語言程序設(shè)計(jì)解題思路，讓他們直觀地看到程序是如何一步步實(shí)現(xiàn)的，代碼是如何一行行寫出來的，在出現(xiàn)代碼錯(cuò)誤時(shí)又該如何解決。這樣的教學(xué)方式可以讓學(xué)生更加深刻地感受到編程的魅力，深入了解程序的編寫過程。在學(xué)科競賽中，算法效率是一個(gè)考查重點(diǎn)，因此，在平時(shí)的教學(xué)中，教師要重視培養(yǎng)學(xué)生對(duì)算法優(yōu)劣的判斷意識(shí)和能力，通過長期訓(xùn)練培養(yǎng)學(xué)生良好的編程習(xí)慣和算法設(shè)計(jì)能力。

例如，在教學(xué)順序結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)時(shí)，教師可以先將程序語句的順序打亂，然后要求學(xué)生自己理清順序，調(diào)試程序，觀察程序運(yùn)行輸出結(jié)果，不同的語句順序會(huì)得到不同的輸出結(jié)果，以此加深學(xué)生對(duì)順序結(jié)構(gòu)理解，提高學(xué)生的編程能力。又如，在教學(xué)程序效率重要性時(shí)，教師而可以先引導(dǎo)學(xué)生分析我國古代的典型數(shù)學(xué)問題“百錢白雞”，要求學(xué)生運(yùn)用C語言編寫程序解決問題。很多學(xué)生會(huì)想到通過循環(huán)三次遍歷1到100的方法加以解決，但該程序需要執(zhí)行多達(dá)10萬次才能解決問題，程序效率非常低。假如換成二重循環(huán)就只需要執(zhí)行558次即可得到問題答案，效率大大提升，通過這樣的問題教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生反思問題的解決方法，嘗試找到最佳解決方法，重視程序效率，養(yǎng)成良好的編程習(xí)慣。

三、基于學(xué)科競賽改進(jìn)評(píng)價(jià)機(jī)制

學(xué)科競賽注重考查學(xué)生運(yùn)用C語言編寫程序解決實(shí)際問題的意識(shí)和能力。因此，教師應(yīng)該注重評(píng)價(jià)學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用能力，采用小組評(píng)價(jià)、教師評(píng)價(jià)、自我評(píng)價(jià)的方式，重點(diǎn)評(píng)價(jià)學(xué)生的實(shí)際編程能力。將課程考核分?jǐn)?shù)分為知識(shí)理解、知識(shí)應(yīng)用兩大塊，綜合考查學(xué)生的C語言編程能力?；趯W(xué)科競賽設(shè)置合理的評(píng)價(jià)指標(biāo)，如自我評(píng)價(jià)中注重學(xué)生對(duì)小組的貢獻(xiàn)，小組評(píng)價(jià)注重評(píng)價(jià)小組成員的合作意識(shí)和合作能力，教師評(píng)價(jià)注重評(píng)價(jià)學(xué)生根據(jù)實(shí)際問題編寫程序的能力，通過理論與實(shí)踐并重的評(píng)價(jià)方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行客觀全面的評(píng)價(jià)，以準(zhǔn)確評(píng)估教學(xué)效果，找出教學(xué)中的問題，并及時(shí)調(diào)整。

綜上所述，C語言程序設(shè)計(jì)是學(xué)科競賽的基礎(chǔ)知識(shí)，對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)其他計(jì)算機(jī)課程而言至關(guān)重要，在參與各種形式的學(xué)科競賽的過程中，學(xué)生的C語言編程能力將得到有效提升，同時(shí)通過競賽可以培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，使學(xué)生學(xué)會(huì)如何與他人合作編程。通過學(xué)科競賽活動(dòng)脫穎而出的學(xué)生被知名IT企業(yè)錄用后可以有效激發(fā)其他學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，促使他們更加努力的學(xué)習(xí)，教師可以抓住機(jī)會(huì)鼓勵(lì)他們學(xué)好C語言編程，提高他們的學(xué)習(xí)熱情，構(gòu)建積極進(jìn)取的學(xué)習(xí)氛圍，從而提高C語言程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]宦娟， 侯振杰， 劉鎖蘭，等. 基于競賽的C語言程序設(shè)計(jì)課程改革探討[J]. 福建電腦， 2017（12）：55-56.

[2]杜璞. 《c語言程序設(shè)計(jì)》課程與競賽相結(jié)合的教學(xué)改革的研究[J]. 才智， 2015（29）.

[3]袁輝勇， 羊四清， 易葉青，等. 以競賽培養(yǎng)模式推動(dòng)程序設(shè)計(jì)系列課程的實(shí)踐教學(xué)改革[J]. 電腦知識(shí)與技術(shù)， 2012（34）：8230-8231.

[4]畢方明， 楊文嘉. 結(jié)合競賽的C語言程序課程改革探討[J].中國培訓(xùn)， 2016（24）：26-26.