基于計(jì)算思維能力培養(yǎng)的《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》課程教學(xué)模式的探索與研究

李劍鋒

摘要：C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)是高校計(jì)算機(jī)公共基礎(chǔ)課中程序設(shè)計(jì)類(lèi)通識(shí)課程，它的教學(xué)目的，除了使學(xué)生掌握這門(mén)編程語(yǔ)言以外，更重要的是要培養(yǎng)其利用計(jì)算機(jī)和計(jì)算思維解決專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域內(nèi)實(shí)際問(wèn)題的能力。文章以桂林理工大學(xué)博文管理學(xué)院C語(yǔ)言教學(xué)為例，分析了教學(xué)現(xiàn)狀和存在的突出問(wèn)題，以計(jì)算思維培養(yǎng)和實(shí)際應(yīng)用能力培養(yǎng)為出發(fā)點(diǎn)，從課程定位、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式和考核方式等四個(gè)方面研究了教學(xué)改革方法，為形成適合一般本科高校C語(yǔ)言公共基礎(chǔ)課的教學(xué)提供參考，因此，本文針對(duì)當(dāng)前計(jì)算機(jī)思維教學(xué)與《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》進(jìn)行了分析，結(jié)合當(dāng)前高等院校的實(shí)際情況，指出《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》課程教學(xué)中存在的問(wèn)題，并進(jìn)一步給出優(yōu)化教學(xué)模式的策略和方案。

關(guān)鍵詞：計(jì)算思維能力;C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì);課堂教學(xué)模式;問(wèn)題;優(yōu)化策略

引言

當(dāng)前，許多高等院校都開(kāi)設(shè)《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》這一門(mén)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言類(lèi)的基礎(chǔ)課程，它主要是針對(duì)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生在基礎(chǔ)知識(shí)和思維模式方面進(jìn)行培養(yǎng)。當(dāng)前，的教育改革要求培養(yǎng)更多專(zhuān)業(yè)性的技術(shù)人才，因此提高學(xué)生計(jì)算思維能力成為了培養(yǎng)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)人才的重要任務(wù)。在《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》課程中，由于起步晚，發(fā)展時(shí)間短，因此該門(mén)課程的教學(xué)模式和教學(xué)理念還比較落后，這對(duì)于培養(yǎng)具有計(jì)算思維的信息技術(shù)人才產(chǎn)生了很大的阻礙，要實(shí)現(xiàn)課程目標(biāo)就必須對(duì)當(dāng)前落后的教學(xué)理念和教學(xué)模式進(jìn)行優(yōu)化的，通過(guò)創(chuàng)新改革《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》的教學(xué)理念、教學(xué)模式以及教學(xué)手段，提高學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)的理解和掌握能力，在教學(xué)過(guò)程中不斷豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，鍛煉動(dòng)腦動(dòng)手能力，從而推動(dòng)實(shí)現(xiàn)高等院校培養(yǎng)和提高學(xué)生計(jì)算思維能力的教育目的。

一、計(jì)算機(jī)思維教學(xué)和《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》課程教學(xué)

（一）計(jì)算機(jī)思維教學(xué)

計(jì)算思維能力主要是在計(jì)算機(jī)思維教學(xué)課程中培養(yǎng)學(xué)生對(duì)于問(wèn)題的分析能力和解決能力，計(jì)算思維能力能夠有效幫助計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生在面對(duì)復(fù)雜的計(jì)算機(jī)課程時(shí)，能夠運(yùn)用計(jì)算思維能力的幫助，更好地理解和掌握相關(guān)的計(jì)算機(jī)知識(shí)，從而在進(jìn)行程序設(shè)計(jì)、編程設(shè)計(jì)等實(shí)踐中更好地運(yùn)用學(xué)習(xí)到的知識(shí)。計(jì)算機(jī)思維能力除了能夠幫助學(xué)生更好地運(yùn)用理性思維解決遇到的問(wèn)題和困難，而且在生活中也能更好地鍛煉學(xué)生獨(dú)立思考的能力，這對(duì)于學(xué)生們?cè)谖磥?lái)的生活、工作乃至人生道路發(fā)展上都具有重要的意義。對(duì)于學(xué)生的全面發(fā)展和轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)思維模式，增強(qiáng)學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)解決實(shí)際問(wèn)題的能力都有很大的幫助，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教育下學(xué)生思維僵化，面對(duì)抽象復(fù)雜問(wèn)題處理困難的不足。

（二）《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》教學(xué)

《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》這一門(mén)課程是高等院校基于計(jì)算思維能力培養(yǎng)的重要課程，它具有非常重要的實(shí)踐意義，主要是教授學(xué)生計(jì)算機(jī)信息技術(shù)方面的基礎(chǔ)知識(shí)，但正是這些基礎(chǔ)知識(shí)為學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐提供了理論基礎(chǔ)。在高校設(shè)立的《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》課程中，由于該課程的知識(shí)內(nèi)容繁多，越深入學(xué)習(xí)，內(nèi)容就越難，許多學(xué)生出于對(duì)計(jì)算機(jī)的興趣愛(ài)好而選擇這門(mén)課程，卻在課程后期因?yàn)橹R(shí)內(nèi)容的艱深而產(chǎn)生了畏難情緒，無(wú)法全面理解和掌握相關(guān)的知識(shí)，更無(wú)法將這些知識(shí)合理運(yùn)用到實(shí)踐創(chuàng)新活動(dòng)中。這主要是因?yàn)閷?duì)于這門(mén)課程的教學(xué)模式，許多高等院校還停留在傳統(tǒng)教學(xué)理念下，在進(jìn)行課程教學(xué)的時(shí)候，教師還只是單純地采取將基礎(chǔ)知識(shí)灌輸給學(xué)生，要求學(xué)生對(duì)知識(shí)進(jìn)行死記硬背，而隨著知識(shí)量的增加和內(nèi)容難度的加大，這種教學(xué)方式嚴(yán)重降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，磨滅了學(xué)生的學(xué)習(xí)激情，從而無(wú)法實(shí)現(xiàn)既定的教學(xué)目標(biāo)，更無(wú)法培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)思維能力和創(chuàng)新實(shí)踐能力[1]。

二、當(dāng)前《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》課程教學(xué)存在的問(wèn)題

（一）教育理念落后

當(dāng)前，高等院校設(shè)立的《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》課程在實(shí)際的教學(xué)活動(dòng)中還存在著許多問(wèn)題。首先就是教育理念的落后，在傳統(tǒng)的教育觀念下，教師通常都是作為課程的主體存在的，通過(guò)教師教授相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)，學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)理解來(lái)實(shí)現(xiàn)教學(xué)的目的。但在教育改革的要求下，高等院校的教學(xué)課程更應(yīng)該重視學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中的地位和作用，充分發(fā)揮和尊重學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，在教師的引導(dǎo)下，通過(guò)多樣化的教學(xué)手段激發(fā)起學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》這門(mén)課程的興趣和愛(ài)好，從而鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考，主動(dòng)學(xué)習(xí)。這樣不僅不能提高教學(xué)效率，達(dá)到教學(xué)目標(biāo)，更不能實(shí)現(xiàn)通過(guò)《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》課程培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算機(jī)思維能力的目的，這是落后的、陳舊的教學(xué)理念[2]。

（二）教學(xué)模式單一

在教學(xué)模式上，《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》課程的教學(xué)模式主要是通過(guò)教師教授基礎(chǔ)知識(shí)，然后帶領(lǐng)學(xué)生開(kāi)展相應(yīng)的實(shí)踐課程，如帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行編程等，這樣的教學(xué)模式在當(dāng)前看來(lái)是非常單一的。《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》本身是一門(mén)基礎(chǔ)知識(shí)非常豐富的計(jì)算機(jī)信息課程，在教學(xué)過(guò)程中大部分時(shí)間都在進(jìn)行基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)，而僅僅依靠教師的講解，學(xué)生們面對(duì)大量的知識(shí)點(diǎn)和越來(lái)越難的基礎(chǔ)內(nèi)容，會(huì)使學(xué)生對(duì)該門(mén)課程的興趣不斷減退，無(wú)法實(shí)現(xiàn)高效的教學(xué)。單一的教學(xué)模式使得學(xué)生在學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)時(shí)很難培養(yǎng)起學(xué)習(xí)的興趣愛(ài)好，學(xué)習(xí)效率和效果也無(wú)法得到保證，這顯然違背了開(kāi)設(shè)該門(mén)課程的目的和初衷，要實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成計(jì)算思維，就必須轉(zhuǎn)變當(dāng)前的教學(xué)模式，對(duì)當(dāng)前《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》課程教學(xué)進(jìn)行改革。

（三）無(wú)法滿(mǎn)足不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需要

由于《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》課程內(nèi)容繁多且越來(lái)越難，而不同學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和理解能力都是不同的。在傳統(tǒng)的課程教學(xué)中，無(wú)論學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度快或慢，教師都是一視同仁地進(jìn)行自己的教學(xué)講課，使得學(xué)習(xí)進(jìn)度快的學(xué)生還得重新學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)，而學(xué)習(xí)進(jìn)度慢的學(xué)生也跟不上教師的講課進(jìn)度。這大大降低了學(xué)生們的學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)效果，無(wú)法滿(mǎn)足不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需要。學(xué)生計(jì)算機(jī)思維能力的培養(yǎng)必須是建立在學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)知識(shí)掌握的基礎(chǔ)之上的，學(xué)生對(duì)于知識(shí)掌握的程度是通過(guò)課程教學(xué)培養(yǎng)其思維能力的依據(jù)。因此，只有滿(mǎn)足了學(xué)生的學(xué)習(xí)要求，才能更好地對(duì)學(xué)生的思維進(jìn)行訓(xùn)練，而當(dāng)前的課程教學(xué)模式必然是無(wú)法做到這一點(diǎn)的，也就要求必須改變現(xiàn)狀，創(chuàng)新《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》的課程教學(xué)[3]。

三、基于計(jì)算思維能力培養(yǎng)的教學(xué)優(yōu)化策略

（一）轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，創(chuàng)新教學(xué)模式

轉(zhuǎn)變當(dāng)前《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》課程傳統(tǒng)陳舊的教學(xué)理念，豐富創(chuàng)新課程教學(xué)的模式，是實(shí)現(xiàn)基于計(jì)算思維能力培養(yǎng)的首要任務(wù)。只有在提高教學(xué)效率和教學(xué)水平的基礎(chǔ)上，才能更好發(fā)揮該課程教學(xué)對(duì)于學(xué)生計(jì)算思維訓(xùn)練的作用。在教學(xué)理念方面，主要就是要重視學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中的主體性地位，不再以教師作為課堂活動(dòng)的中心，而是以學(xué)生為中心，圍繞學(xué)生的學(xué)習(xí)能力制定相應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù)，通過(guò)鼓勵(lì)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生在探索中主動(dòng)學(xué)習(xí)，自發(fā)學(xué)習(xí)。當(dāng)然，這就需要依靠創(chuàng)新豐富《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》課程的教學(xué)模式來(lái)實(shí)現(xiàn)了。在教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)該充分利用多媒體的教學(xué)手段，通過(guò)動(dòng)畫(huà)、視頻、實(shí)際案例來(lái)進(jìn)行相關(guān)的知識(shí)教學(xué)，使課程教學(xué)富有趣味性，并鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)踐創(chuàng)新中學(xué)習(xí)C語(yǔ)言，通過(guò)提出學(xué)習(xí)任務(wù)，布置相關(guān)的實(shí)踐作業(yè)，來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力和計(jì)算機(jī)思維能力，從而實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)全面發(fā)展的專(zhuān)業(yè)人才的教學(xué)目標(biāo)。

（二）運(yùn)用多角度的思維訓(xùn)練方式

《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》的教學(xué)要培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力，就必須從不同的角度來(lái)對(duì)學(xué)生進(jìn)行思維訓(xùn)練。比如在循環(huán)結(jié)構(gòu)的課堂教學(xué)中，教師可以通過(guò)采取游戲化的教學(xué)方式，在課堂上設(shè)定與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的游戲情境，通過(guò)學(xué)生積極參與游戲活動(dòng)，完成游戲任務(wù)，從而鼓勵(lì)學(xué)生從不同的角度分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，從正向、反向、縱向、橫向等多個(gè)角度提出該問(wèn)題的重點(diǎn)和解決問(wèn)題的不同方式，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生計(jì)算思維能力的培養(yǎng)，幫助學(xué)生靈活運(yùn)用編程設(shè)計(jì)來(lái)解決一些看似復(fù)雜抽象，實(shí)則可以通過(guò)分析拆解來(lái)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化、簡(jiǎn)化的計(jì)算問(wèn)題，進(jìn)而是學(xué)生更加深刻地理解和掌握基礎(chǔ)知識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力和計(jì)算思維能力[4]。

（三）強(qiáng)化學(xué)生計(jì)算思維的訓(xùn)練

在進(jìn)行《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》的課程教學(xué)中，要更加重視對(duì)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力和動(dòng)腦能力的訓(xùn)練，更多地要求學(xué)生在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行實(shí)際的訓(xùn)練和操作。傳統(tǒng)枯燥的訓(xùn)練方式只是單純對(duì)學(xué)生進(jìn)行了知識(shí)內(nèi)容的考察，沒(méi)有起到激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的作用。教師在教授基本知識(shí)的時(shí)候，應(yīng)該更多地融入游戲化教學(xué)的方式，特別是在進(jìn)行實(shí)際的訓(xùn)練時(shí)，通過(guò)游戲的引導(dǎo)和幫助，起到強(qiáng)化學(xué)生計(jì)算思維的教學(xué)內(nèi)容，將基礎(chǔ)知識(shí)及時(shí)運(yùn)用到實(shí)際的計(jì)算機(jī)操作訓(xùn)練中，這樣不僅能夠更加豐富《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》的課程內(nèi)容，而且能夠更好地激發(fā)學(xué)生對(duì)于學(xué)習(xí)的興趣，從而讓學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)，通過(guò)自主思考和動(dòng)手實(shí)踐達(dá)到強(qiáng)化計(jì)算思維能力的目的。在面對(duì)不同層次的學(xué)生學(xué)習(xí)需求時(shí)，教師也應(yīng)該在課堂上因材施教，不統(tǒng)一教學(xué)進(jìn)度，對(duì)基礎(chǔ)好的同學(xué)加強(qiáng)在實(shí)踐方面的訓(xùn)練，對(duì)基礎(chǔ)差的同學(xué)加強(qiáng)知識(shí)方面的教學(xué)，從而滿(mǎn)足不同階段學(xué)生的學(xué)習(xí)要求[5]。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，高等院校在其開(kāi)展的《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》課程教學(xué)中還存在著許多問(wèn)題，在落后的教學(xué)理念和教學(xué)模式下，計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生無(wú)法高效地掌握和理解《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》課程中的知識(shí)，更難以提高自身的計(jì)算思維能力。因此，只有改革當(dāng)前課程的教學(xué)模式，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)觀念，運(yùn)用更加多角度的思維訓(xùn)練方式，針對(duì)學(xué)生計(jì)算思維能力進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的提升訓(xùn)練，才能充分發(fā)揮學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能動(dòng)性，提高學(xué)生進(jìn)行程序設(shè)計(jì)的實(shí)踐能力，從而進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)于《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》課程中教授的知識(shí)的理解和掌握，提高《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》課程的教學(xué)效率和教學(xué)水平，滿(mǎn)足高等院校培養(yǎng)具有計(jì)算思維能力和程序設(shè)計(jì)能力的優(yōu)秀專(zhuān)業(yè)人才的教學(xué)需求，推動(dòng)計(jì)算機(jī)教育領(lǐng)域的不斷發(fā)展進(jìn)步。

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基金資助：廣西高等教育本科教學(xué)改革工程項(xiàng)目，項(xiàng)目編號(hào)：2021JGA412，項(xiàng)目名稱(chēng)：基于計(jì)算思維培養(yǎng)的游戲化教學(xué)在《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》中的研究與實(shí)踐