符合工程教育认证标准的C语言课程教学改革

罗卫敏+王令

摘 要： 新的工程教育专业认证通用标准以学生为中心，以目标为导向，着重关注学生的学习过程和效果。结合C语言课程，从通用标准中的学生、目标和改进三个方面，就学生学习困难、编程能力偏弱和教学评估趋于形式等问题，对C语言课程教学改革的思路和方法进行了探讨。

关键词： 工程教育； 专业认证； C语言； 教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2017）02-79-03

0 引言

1989年，美英等六个国家的民间工程专业团体发起并签署了《华盛顿协议》，在国际上为协议成员国本科工程学历资格互认制定了标准。教育部在2006年成立全国工程教育专业认证专家委员会[1-2]，2012年成立中国工程教育认证协会（筹），全面负责工程教育专业认证工作，并对原有工程教育专业认证的通用标准进行修订[3]，进一步向《华盛顿协议》认证标准靠拢。

C语言课程通常是高校理工科专业必修的基础课程，但即使是计算机专业的学生，通过一个学期的学习，也难以真正认识和理解C语言，无法使用C语言程序解决现实的专业问题。在工程教育专业认证的背景下，如何提高C语言课程教学质量，使学生能够在工程实践中运用计算机编程解决复杂问题，成为当前C语言课程教学的重点。

1 以学生为中心

新的通用標准将学生放在第一位，着重关注学生学习过程和效果。在实际中，教师应充分考虑学生的接受能力，随时关注学生的学习状况，有针对性地化解学生学习中的畏难情绪。

1.1 计算思维的建立

计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计，以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动[4]。教师要帮助学生建立计算思维，最有效的方法是引入算法描述和程序流程图，使学生从模糊的、主观的问题求解转变成具体的、客观的目标实现。

教师应该把计算思维的建立贯穿到整个课堂教学过程中，要求学生先给出算法和程序流程图，理清思路和步骤，然后再编程。或者提供程序，要求学生绘制程序流程图。通过程序和程序流程图之间的转换，帮助学生建立计算思维。

1.2 内存图的绘制

当编程结果偏离预期时，学生无法解释原因。其中的根本在于学生机械记忆知识点，造成编程的机械性和盲目性。内存图反映了程序执行的过程和结果，非常直观地解释程序语句的差别和影响。

建议教师在教学中尽早引入内存图，帮助学生从底层理解程序运行的本质；内存图的绘制最好选择黑板板书，方便学生理解程序执行过程中内存的动态变化；区分动态存储区域和静态存储区域，帮助学生了解C语言对象的生存期；介绍内存地址数据，提高学生对指针、函数和数组工作机制的理解。

1.3 实践环节的改进

实践环节促使学生完成从知识到能力的转换，教师要精心设计实践课的教学内容，创新实验教学方法，使之成为加强学生实践能力、编程能力和创新思维的重要途径[5]。

教师应该考虑学生编程的实际困难，改进实践环节，引导和推动学生逐步增强实践动手能力。建议教师提供部分程序，要求学生根据注释进行程序填空或根据语句填写注释，帮助学生理解每条语句的作用；提供算法和流程图，要求学生完成程序填空、程序部分编程或全部编程，或提供程序要求学生写出算法和程序流程图，帮助学生建立计算思维；提供典型的算法程序代码，提出类似问题，要求学生模仿已有程序写出自己的程序，帮助学生熟悉和应用典型算法。

2 以目标为导向

新的专业认证通用标准中，要求教师和学生必须清楚专业培养目标和毕业要求，教学应以目标为导向。C语言课程的主要目标就是编程求解问题，而不是考核程序设计的语法和语句。

2.1 制定阶段性目标

若只是为课程制定最终教学目标，实际操作时最终目标往往会出现偏差。建议将一个学期的教学划分为多个阶段，制定阶段性目标。阶段性目标应考虑学生的认知能力和编程能力，既要考察学生对教学内容的掌握程度，也要考察其使用当前知识进行编程的能力。

教师按照阶段性目标，首先在每个阶段末检视教学内容是否按照教学进度完成，然后根据理论课堂、实践课堂、作业和实验报告等方面暴露出的问题，及时调整下一阶段的教学方式方法和内容。教师应着重关注学生的学习效果和心理反应，帮助其顺利完成阶段性目标的既定要求。

2.2 对知识的全面教学

教师应在传授C语言知识点的基本概念和使用方法上，注重学生对知识点的深入理解和综合应用。对任一知识点，应该引导学生回答以下四个问题。

⑴ 是什么？即学生应明白知识点的定义，帮助学生建立对知识点的初始认识。

⑵ 怎么写？即学生应掌握知识点在程序中的书写方式，帮助学生感性认识知识点的结构组成。

⑶ 何时用？即学生应清楚知识点的使用时机，帮助学生提高使用C语言编程求解具体问题的应用能力。

⑷ 会怎样？即学生应理解知识点的使用对内存数据产生的影响，帮助学生理性认识知识点的使用后果和易于出错的原因。

2.3 调整教学内容

按照课本安排教学顺序，依次讲解C语言语法组成，不利于学生编程能力的培养。例如指针和函数是重点难点，但在教学顺序上靠后，学生无法充分消化理解，对学生编程求解问题的能力影响非常大[6]。

建议教师合理调整教学内容，尽早引入使用面广、难度较大的章节内容，给学生充分的时间去理解和应用。注意调整教学内容并不是简单将后面章节挪到前面。在教学过程中教师应充分考虑学生的知识接受能力，部分引入和讲解原本后面章节的知识内容，并应用到程序中。

2.4 引入专业背景

除了计算机专业，其他专业的学生普遍认为学习C语言没有用处，面对C语言课程中的数学题目和普通应用题目，如求水仙花数和求素数等，学习兴趣必然缩减，教学效果无法提高。

建议教师考虑所授班级的专业背景，精心组织教学范例和题目。引入专业背景并不需要教师专门研相关专业知识，C语言课程属于基础课程，教师只需要使编程与专业问题产生联系，增加学生学习兴趣即可。

3 持续改进

专业认证要求对教学过程有良好的质量监控机制，可以对学生在整个学习过程中的表现进行跟踪和评估，根据评价及时调整和改进教学内容和教学方法，保证培养目标不偏离。

3.1 教学评估

课程的教学评估可分为学期阶段性评估和学期总结性评估两类。通过学期阶段性评估发现教学过程中出现的问题并及时改进，避免偏离课程教学大纲既定目标。通过学期总结性评估，总结课程期末考核暴露出的问题和教学目标的完成情况，避免偏离专业培养方案既定目标。

教学评估考察教师教学和学生学习的情况，及时发现问题，主要评估以下两个方面。

⑴ 教学内容：评估教学内容是否符合教学大纲要求；检查教学进度表确保当前教学内容符合进度规划；评估教案的编写是否规范合理；评估课件的编写规范和使用效果。

⑵ 教学效果：评估学生对理论知识的掌握程度；评估学生对教师教学方式方法的认可程度；检查学生理论作业和实验报告的完成和批改情况；评估学生实践能力情况。

评估人员构成应包括院校两级教学督导团、教研组、承担同一课程教师和学生。建议以参与课程教学的教师和学生为主，全面评估教学内容和教学效果，以院校两级教学督导团为辅，主要评估教学内容和教学效果中的作业情况。评估后形成评价，于网上公布，便于教师及时调整教学方式方法和内容，学生及时修正学习方法和进度。

3.2 教学改进

教学评价发布之后，教师和学生都应该认真对待评价中反映的问题，否则之前所做的教学评估和评价毫无意义。

根據学期阶段性评估得到的评价，教师除了调整教学方式方法和内容外，还应该针对学生学习上的问题，及时完善教学指导和心理辅导。学生应调整学习方法和学习状态，对上一阶段掌握不好的内容进行巩固。

学期总结性评估得到的评价，主要是让教师在学期授课结束后，认识总结性评价所发现的问题，汲取经验。教师应以学生为中心，以目标为导向，全面对教学内容、教学方式方法、教案和课件进行整改，为之后的课程开设做好准备。

3.3 改进的有效性和持续性

教学过程有了评估和评价，教师和学生必须随之进行改进，从而保证教学改进的效果和连续，这必然需要依靠学校制定相关政策作为支撑，在制度上保证教学评估和教学改进可以持续地开展。

具体措施包括：每学期教师提交教学进度表时，必须附带上届的教学进度表和学期总结性评价，审核教学进度的变化和改进；每次评估应该结合上次评价结果和当前教学状态进行开展，防止评价流于形式；开展随机的阶段性实践考核，考查学生对已学内容的掌握程度和运用能力；通过各种渠道收集反馈信息，如随机选取学生谈话、问卷调查等，考察教学改进的实际情况。

4 结束语

工程教育专业认证不仅对高校教学质量提出高标准要求，也对高校提出了新的教学发展思路。帮助学生建立计算思维，能在实际工程问题中利用计算机进行求解，是C语言课程的教学目标。本文结合工程教育专业认证新的通用标准和C语言课程的教学，从学生、培养目标和持续改进三个方面探讨C语言课程教学改革的方法和措施，希望能抛砖引玉，引起同行关注和探讨，共同提高C语言课程教学质量。

参考文献（Reference）：

[1] 吴启迪.我国工程教育的改革与发展[J].中国高等教育评估，

2007.4：3-7

[2] 孙康宁，傅水根，梁延德等.浅谈工程实践教育中的问题、对策

及通识教育属性[J].中国大学教学，2011.9：17-20

[3] 中国工程教育认证通用标准.http：//ceeaa.heec.edu.cn/

column.php？cid=17.

[4] Jeannette M.Wing.Computational Thinking[J]. Communi-

cations of the ACM，2006.49（3）：33-35

[5] 丁海燕，邹疆，邱莎.C语言实验教学体系及改革措施[J].实验

技术与管理，2010.27（11）：179-181

[6] 王鹏远，苏虹.高校非计算机专业C语言教学改革与实践[J].

计算机教育，2011.2：15-18