基于新工科人才能力培养的C 语言教学改革探索

王玉峰

（银川科技学院，宁夏 银川 750001）

引言

随着新技术、新经济的蓬勃发展，信息技术与传统制造业融合的程度不断加深，社会对信息类工程科技人才的需求大大增加，教育部开始逐步推进新工科研究与实践项目，鼓励高校开设大数据、人工智能、物联网等针对新兴产业的工科专业。“C 语言”是以培养学生计算思维和实践能力为核心的一门课程，实践性特别强。C 语言程序设计课程属于入门级课程，通常被设置为大学生入校后学习的第一门程序设计课程。该课程旨在传授给学生C 语言的语法知识与技巧，培养学生的计算思维能力、编程能力，学习效果直接影响后续程序设计类相关课程的学习。因此通过随堂编程和综合性实践教学培养学生编程能力等措施，将传统的课程知识传递转换为核心能力培养，培养学生的计算思维能力、程序分析设计能力以及实践创新能力。

一、分析传统教学方法存在的问题

（一）由于学生理论基础参差不齐

对于C 语言课程而言，主要是进入到大学阶段开始进行学习的，学生从高中进入到大学，对于大学的学习方式通常情况下都是存在一个适应的过程，多数的学生对于程序设计工作都是第一次进行接触，脑海中对于程序设计工作并没有任何的概念，这类学生教起来就比较费时、费力；而少数学生高中就接触过程序设计，有一些基础，这类学生教起来就比较容易。且每个学生的接受能力也不同，有时老师为了达到完成进度的目的，就容易忽视一部分学生的接受能力；这些学生为了完成任务，会死记硬背，生搬硬套，长此以往，就会有懈怠、厌学等情绪。所以，采用统一的教学模式难以达到预期的效果。

（二）由于学生在实训中对编程错误处理能力准备不足

对于刚刚接触到C 语言的学生而言，让他们感受到困惑的主要是编译和连接时候出现的错误，对于入门之后的学生而言，让他们感受到困惑的则是运行时候出现的逻辑错误问题。因为错误都是英文进行显示的，然而学生的英文水平相对比较一般，许多学生对英文提示的编译与连接时的错误和运行时的逻辑错误有天生的畏惧心理，很难读懂这些错误提示从而未能把这些错误解决掉，故编程中出现的这两类错误对学生来说很具有挑战性。

（三）由于教材并不合理

现如今C 语言课程的教材也是多种多样的，多数的教材将基础知识安排到前面，之后便是安排变量和运算符，最后是安排控制语句，即使在以后的内容中谈到完整的编程，但是把一大堆枯燥无味且难以理解和记忆的语法规则安排在编程之前，这样学生就会感到没有兴趣，也不容易记忆，最终打击了学生学习的自信心和积极性，从而大大影响了学生的学习效果。通过调查，学生早前形成的逻辑思维，特别是数学思维，和现如今的C 语言程序编写存在较大的差异，学生都是渴望具有一本知识内容循序渐进，并且对于一些实际问题深入分析，进而慢慢地将学生引入到自己动手编程的教材。

二、分析教学改进的措施

（一）建立起完善的网络教学平台

在信息时代发展的过程中，大学生除了通过课堂对知识进行学习之外，也能经常通过网络资源自学一些感兴趣的内容，所以整合优质的教学资源，建立起完善的网络教学平台，能够为学生自主学习提供出全新的渠道。该课程网络教学平台主要提供教学课件、教学视频、章节测试以及教学案例等教学资源。由于不同教学重点不同，学生的基础也存在不同，因此教师最好针对授课学生的实际情况自行制作教学课件与视频。自制的教学课件和教学视频应简明易懂，对于数组、函数、指针等重点难点知识，要将知识点分解。然而对于教学视频而言，需要合理控制时常，使其能够方便学生在零碎的时间内进行观看，避免学生学习的过程中分散自身注意力。教师也可以搜集其公开课相关的课件和一些优质的视频内容，对教学资源进行不断丰富，使其能够让学上能够从多个角度理解和应用知识点的内容。章节测试采用在线判答系统，将简单的程序实例改为选择题、填空题的形式，在考查学生对核心知识点掌握情况的同时，拓展学生的编程思路，根据测试的考核结果适当调整课堂进度。教学案例部分可给出C 语言的经典案例，如求素数、闰年等，还可给出游戏案例，如五子棋、俄罗斯方块等，吸引学生课后自主学习。在此之外网络教学平台另外的一个重要模块便是讨论区，在传统的教学过程中，多数学生并不习惯向教师请教问题，导致问题无法及时解决，对日后的学习带来影响。然而在线提问可以避免这种情况的出现，学生可以在网络教学平台讨论区提出问题，然而其他的学生和任课教师都可以回答和讲解，师生之间和学生之间都能进行探讨，这种线上讨论的方式能够保证学生的疑问得到及时解决，其他学生也能从讨论中获取相关知识。

（二）采取翻转课堂混合教学模式

针对C 语言课程而言，其内容是比较繁杂的，对于数字和指针以及函数等较为复杂难懂的知识点而言，教师是需要在课堂上进行详细的讲解和说明，然而对于数据类型以及运算符和选择结构等较为简单易懂的知识点而言，多数的学生都可以通过自学便能够轻松地掌握。所以针对这些简单易懂的知识点而言，可以采用翻转课堂混合教学模式，鼓励学生自主学习。教师针对每个知识点分别录制教学视频，设计3～5 道测试题上传到网络教学平台，每段视频时长控制在15 分钟之内，通知学生利用视频预习，并完成在线平台测试。课前教师对网络平台的测试结果和讨论区的学生留言进行汇总，总结整理大部分学生出错的题目及预习后仍不懂的难点问题。在课堂上教师先对知识点内容进行归纳和总结，积极的帮助学生巩固知识点，之后便将学生进行分组，让学生通过互动交流以及小组探讨等方式找到解决疑难问题的措施，同时在每个小组中选择一名学生进行总结和发言，这样做的目的教师能够对不足之处加以补充。

（三）采取案例式教学随堂编程

对于学生自身的兴趣进行培养，作为引导学生积极主动学习C 语言的关键所在，学生在刚刚接触到程序代码时将会觉得枯燥和乏味，因此可以在课堂上引入五子棋以及贪吃蛇等一些小程序讲解，并且进行效果演示，这样可以吸引学生自身注意力，激发学生学习兴趣。在课堂授课过程中，很多学生只是机械记忆C 语言的语句结构，并不懂如何在程序中应用。为加深学生的理解，教师可以结合案例进行讲解，例如在讲解选择结构、循环结构等知识点时，可以结合判断闰年、求素数、水仙花数等C语言经典案例。讲解完后，提出基础课程或实际生活中的应用案例，如斐波那契序列、一元二次方程求根、个人所得税计算等，并且也是要求学生可以随堂进行编程。然而针对一些复杂的案例而言，不要求学生能够编写出完整的程序，只是要求学生可以编程实现某一个功能程序的片段，学生刚刚接触的时候会感受到迷茫，不知道从哪里下手，教师可以将学生每三个人到四个人分为一个小组，通过小组探讨找到相同问题的多种程序设计方案，深化对知识点的理解，通过思维碰撞培养学生的程序设计能力和创新能力。

（四）采取综合性实践教学

对于课堂授课而言，是可以在理论层面上教会学生C 语言的核心知识点内容，然而学生的编程能力在实际进行培养的过程中，必须要依赖于实践环节，学生需要通过上机实践操作，才能够将理论知识和实际应用相互的联系到一起，通过调查发现程序代码中存在的错误情况，通过对编程过程中遇到的问题进行分析、改正，提高自身的程序分析能力和设计能力。实践教学效果关系到学生能否真正理解所学知识并将其应用于工程设计。由于许多学生是第一次接触编程语言，教师可以将最初的上机实验安排为验证性实验，让学生对教材上的典型例题进行验证，熟悉程序的编写、编译和连接过程。在第一次进行编程的时候，多数的学生会出现中文标点符号或者是漏写运算符号等问题，教师通过引导学生查找程序中的不足，积极培养学生具有良好的编程习惯。为了培养学生的程序分析设计能力，在第二次实验开始，便安排创新性实验，选择合适的课后习题，让学生能够自行编写程序，也可以给出生活中的简单问题，让学生尝试编程解决。

总结

总而言之，作为物联网、大数据等专业的基础性课程，C 语言课程对于学生计算思维能力、程序分析设计能力的培养起着至关重要的作用。通过构建网络教学平台和翻转课堂混合教学模式培养学生的自学能力，对生源水平、教材、教学方法、教学评价等方面提出了一些改革措施，以此来培养学生思考问题和解决问题的能力，从而找出一条途径，使这条途径既符合实际要求，又能提高教育教学质量。通过综合性实践教学和过程性考核培养学生的编程和创新能力，以满足新工科人才培养的要求。在今后的教学中，将进一步探索符合培养目标的教学方法，进一步寻求提高学生实践技能的教学模式，以期为社会培养更多高素质技能型人才。