地方院校C语言程序设计课程建设与实践

姚敦红，张 显，刘毅文

（怀化学院计算机科学与工程学院，湖南怀化 418000）

0 引言

怀化学院是地方型院校，办学定位是建设成为区域性高水平应用型大学［1］。C 语言程序设计作为计算机类专业核心基础课程，在教学过程中应围绕学校办学定位和IT 行业需求，秉承立德树人、培养能力、提高素质的教学理念，提升课程的“两性一度”，以满足计算机类应用型人才培养对工程知识、问题分析及设计开发的要求，培养学生精益求精的工匠精神。但因地域、生源、师资等因素影响，地方院校的C 语言程序设计课程建设还存在以下问题亟待解决：①学生自主学习资源匮乏，课程知识、练习、训练和复习巩固的平台较少；②缺乏有效提升学生计算思维能力、编程实践能力和创新能力的方法；③考核方法缺乏参照对比、多校共研共建模式未能有效建立；④实现课程立德树人目标无路径。

为了解决上述问题，怀化学院计算机科学与工程学院教学团队通过多年的不懈努力，逐步形成了一种符合校情的基于“学练训闯”四位一体的“三课堂四贯通五结合”的高级语言程序设计课程教学模式。通过实践证明，该教学模式在实际教学过程中能够取得较好的教学效果，学生的积极性显著提高。

1 相关研究

近年来，不同学者从不同的角度出发，对C 语言程序设计课程实施了符合自身需求的建设与改革。

在课程资源建设方面。孙伟［2］进行了教学资源融合建设。叶景等［3］依托产教融合“智慧学习工场”，对MOOC课程的教学资源进行了建设与应用。

在精品课程建设方面。高爽等［4］从教学现状出发，结合翻转课堂教学经验，提出了线上线下精品课程建设策略。张竞丹等［5］针对课程教学现状，探讨了课程精品课程建设的目标、内容、特色等。

在混合式教学改革方面。李炳超等［6］开展了线上线下混合式教学的探索与实践。王春梅等［7］从课程建设目标、课程体系、教学方法、课程考核与评价等方面具体阐述了课程建设与实施情况。

在课程思政的建设方面。张立铭等［8］将思政教育融入课程教学，引导学生树立正确的世界观、人生观和价值观。沈桂兰［9］将知识传授与价值引导有机统一，将课程思政建设落到实处。刘洪普等［10］在课程教学中实施PBL 教学法，实现了课程思想政治教学。

在教学模式构建方面。吕颖达等［11］提出了基于CDIO的C 语言程序设计教学模式。叶长青等［12］提出了基于OBE 理念的线上线下混合式教学模式，以提升学生的自主性和实践动手能力。

综上所述，各学者从不同角度对C 程序设计课程的建设进行了改革，均取得了不错的成效，也为课程建设提供了丰富的建设思路，但上述方法均具有一定的偏向性，适用性不强。为此，本文从课程目标、教师团队、课程资源、教学内容、教学设计、考核评价等方面对C 语言程序设计课程建设进行系统性建设，以解决教学过程中所面临的问题。

2 教学目标与课程建设

2.1 教学目标

根据怀化学院办学定位、IT 行业需求及亟待解决的教学问题，本文确定了课程教学应达成以下3 个目标：①掌握C 语言基本语法、程序设计基本流程、典型算法基本思路、程序基本结构、程序调试基本方法，并且具备良好的程序设计风格；②面对计算机复杂的工程问题，能够选择合适的数据结构确定算法，并使用C 语言实现，切实培养学生的逻辑思维、分析问题、解决问题和编程实践能力；③使学生具备阅读与编写程序、团队协作精神、创新应用和终生学习4项基本素质。

2.2 课程建设

为了有效解决教学过程中的问题并达成教学目标，从教学团队、课程资源、教学内容与组织实施、改革考核机制4个方面进行课程建设。

2.2.1 教学团队

为保障课程建设的顺利实施，培养或引进一支年龄与职称结构较为合理的教学团队。在教学过程中，持续推进课程建设，改进教学方法，以学生为中心，培养学生的工程理念与精益求精的工匠精神。

2.2.2 课程资源

首先需要进行课程资源建设，通过怀化学院计算机科学与工程学院教学团队多年的不懈努力，在资源建设方面已取得了较好的成果：①在超星网络教学平台上建有100余个课程讲解视频、500 余道随堂练习题和众多精品课程，供学生课前预习和课后巩固；②建有30 余个课程重难点微课，用于辅助学生理解课程的重、难点问题；③建设包含5 500 多道编程题的ACM 在线评判系统，设定了答题积分制度，要求学生在课外自主至少完成1 000 积分的题量；④建设包含2 000 多道题的计算机基础理论教学系统，其中包括选择、判断、填空、程序阅读、程序设计、函数编写等题型，用于布置课堂实训和课外作业；⑤采用创新训练平台实施课外闯关编程实践，用于提升学生的编程实践能力和应用创新能力；⑥创建在线PTA 考试系统实施3 校联考（湖南农大、吉首大学、怀化学院）。通过以上6 个方面打造了多元化的网络教学方案，为课程教学改革提供了有力的保障，如图1所示。

2.2.3 教学内容与组织实施

团队对课程教学内容进行重塑，将原来15 个知识模块重构为10 个能力模块，并将原来的知识传授转变为能力培养和素质养成，如图2所示。

在课堂教学组织实施上，采用“三课堂四贯通五结合”的教学模式。其中，“三课堂”指的是将课堂划分为理论课堂、实训课堂和创新实践课堂；“四贯通”指的是将教学资源、信息技术、多元评价、价值引领贯通课堂教学过程；“五结合”指的是采用线上线下相结合、课内知识学习与课外自主实践相结合、教师精讲与学长指导相结合、能力培养与价值塑造相结合、知识传授与品行提升相结合。以此搭建以学生为中心，有利于实现学生能力培养、价值塑造和品行提升的育人生态环境，如图3所示。

运用“学练训闯”四位一体的教学策略，采用启发式、对比式、讲练式、问答式、讨论式等教学方法实现“学中理解”的教学目标，精心设计课后作业，使学生在网络平台上完成作业达到“练中强化”的目的。在实训课程上，采用示范讲解、实践操作、实时辅导、系统评价等手段实现“训中巩固”。课外通过创新训练平台布置的闯关程序题，提高学生的自主学习能力、分析与解决问题能力和创新能力，实现“闯中创新”，如图4所示。

Fig.1 Diversified network teaching resources图1 多元化网络化教学资源

Fig.2 Reconstruction of teaching content图2 教学内容重构

2.2.4 改革考核机制

怀化学院与湖南省两所高校共建立了“1234”课程联考运行机制。具体的，“1”是指提升学生创新实践能力的目标；“2”是指联考课程考试试卷包括理论考试和实践考试两部分；“3”是指联考过程分为考前共商联考方案、同一考试平台进行考试和考后及时总结分析三步。“4”是指各单位鼓励并支持课程联考、建立联考教务工作平台、积极打造联考考试平台和各单位定期举办联考课程教学改革经验研讨会，交流课程教学经验4个保障。

此外，在成绩评价改革方面，既要注重课程考核多样化，又要注重过程性考核。其中，课程考核多样化构建了三校联考机制，实现了教考分离，考核内容充分体现了学生对所学知识的掌握程度与实践能力。目前，设定综合成绩由平时成绩（40%）和期考成绩（60%）构成，平时成绩又由出勤（10%）、作业（25%）、实训（25%）、课堂表现（含问答与讨论）（15%）、自主学习与实践（15%）及课程项目设计（10%）构成。

Fig.3 Teaching mode图3 教学模式

Fig.4 Four in one teaching strategy图4 四位一体教学策略

3 课程建设特色与创新

3.1 课程建设特色

（1）利用多元化、网络化的教学资源完善课堂教学、实践和自主学习体系，提升了课程的高阶性，加深了学生对课程知识的理解，培养了学生的创新思维和创新能力。

（2）秉承立德树人教育理念，以培养能力、提升素质为教学目标，采用互动式信息化课堂，将演示式、讨论式、比较式、问答式等教学方法有机结合，充分调动了学生的积极性，培养了学生主动思考能力和精益求精的工匠精神，使学生从被动学习转变为主动学习。

（3）与湖南省两所高校构建了课程联考与共研共建机制，以便于协同推进课程建设、提高课程教学质量和创新考试途径，开辟了课程多校共建、共研、共考新模式。

3.2 创新点

（1）构建了“三课堂四贯通五结合”的教学模式。在课堂上精讲课程的重难点内容，课后学生基于网络平台资源完成课程实践。利用信息化的课堂和教学资源，使学生充分理解学习内容，实现了对学生的能力培养、素质养成和价值引领。

（2）提出了“学中理解、练中强化、训中巩固、闯中创新”“四位一体”的教学策略。该策略不仅突出了学生的主体地位，还提升了学生分析和解决问题的能力、团队协作能力、工匠精神与创新意识。

4 实践结果

四位一体的“三课堂四贯通五结合”的教学模式，显著提升了学生的考试成绩。如图5 所示，在三校联考中怀化学院学生的考试成绩与湖南农大、吉首大学齐头并进，充分体现了课程教学改革的重要性。

Fig.5 Comparison of passing rate of three schools joint examination图5 三校联考及格率比较

通过将信息技术与课堂教学紧密结合，形成了适应信息化条件下学生认知规律和能力发展需求的新型教学模式［13］，学生的自主学习和创新实践能力的显著提升。2017至2020 年申请专利与软件著作权分别为13 项、33 项、65项、85项，逐年呈现上升趋势。

近年来学生申请大学生研究性学习和创新性实验计划项目获批国家级12 项、省级31 项、校级96 项。学生在参加各类程序设计竞赛中取得了优异的成绩，近五年取得的奖项高达157 项。并且，师生共同完了成怀化特色产业创新服务平台、果蔬商贸物流信息平台、基层组织网格化管理信息服务平台、教育局义务教育公办学校中小学入学在线服务平台等20余个项目。

5 问题与改进措施

虽然课程改革已取得一定的成效，但仍存在以下5 个方面的问题亟待解决：①急需培养一批工程实践能力强的高水平教学队伍；②重塑教学内容，使之满足工程教育认证对新工科人才培养的要求；③构建项目化教学方法与手段；④开发新形态数字课程资源；⑤提升学生创新精神、创业意识和创新创业能力［14］。

针对以上问题，今后课程建设的方向与改进措施包括：①通过产学研合作等手段，强化教师工程实践能力，全面提升教师的工程意识、产业敏感度和教学组织能力，并增强教师的课程思政和工程教育理念；②保证教学内容的高阶性和创新性，保障知识的系统性和挑战度，使之满足工程教育专业认证、区域经济发展和产业转型升级的需要；③推广与实施项目式教学，注重综合性项目训练，切实提升学生解决复杂工程问题的能力；④整合校内外实践资源，开发新形态数字课程，持续优化课堂教学、实践应用和学生自主学习体系；⑤紧密结合创新创业教育与课程教育，培养学生的创新思维、工程思维、批判性思维和数字化思维［15］，激发学生技术创新潜能。

通过持续实施课程建设，使教学队伍工程化、教学内容项目化、教学资源新形态化、课堂教学优质化和课程建设有效化，成为集工程性、开放性和服务地方区域经济发展特色于一体的一流课程。

6 结语

课程建设需根据各学校办学定位及行业需求，结合区域经济发展需要、支撑专业人才培养中的要求等方面进行实情规划。怀化学院计算机科学与工程学院在高级语言程序设计课程的建设与改革中，较好地结合了地方院校办学定位、行业需求和毕业要求，形成了“学练训闯”四位一体的“三课堂四贯通五结合”的课程教学模式，具有鲜明的特色，显著提升了学生的创新实践能力，课程建设取得了阶段性成功［16］。下一步，要在实践过程中根据新问题、新要求不断改革教学模式。