以競(jìng)賽為導(dǎo)向、學(xué)生為中心C語言課程創(chuàng)新教學(xué)改革與探索

劉付勇　楊旭鵬　王麗楠

摘? 要： 南疆部分高校在C語言課程線上線下混合式教學(xué)過程中，存在教學(xué)模式單一、教學(xué)效果不理想、項(xiàng)目實(shí)踐偏少、創(chuàng)新思維培養(yǎng)滯后等問題。結(jié)合南疆高校實(shí)際，以創(chuàng)新教學(xué)改革為主線，從提升學(xué)生課堂學(xué)習(xí)效果、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、激發(fā)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)解決南疆實(shí)際問題潛能等方面，深入探討了課程教學(xué)改革，提出了一些教學(xué)新形式、新模式、新思考。

關(guān)鍵詞： 以學(xué)生為中心; 創(chuàng)新教學(xué); 混合式教學(xué); 教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642.0? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ?文章編號(hào)：1006-8228（2022）05-99-03

Competition-oriented， student-centered innovative teaching reform

and exploration of C language courses

Liu Fuyong， Yang Xupeng， Wang Linan

Abstract： In the process of online and offline hybrid teaching of C language courses in Nanjiang universities， there are problems such as oneness of teaching model， less teaching efficiency， little project practice and innovation hysteresis. Combining with the physical situation in Nanjiang area， with innovative teaching reform as the main line， the course teaching reform is explored from the aspects of improving students' classroom learning effect， cultivating students' innovative ability， and stimulating students' potential to use what they have learned to solve practical problems. Some new forms， modes and thoughts of teaching are put forward.

Key words： student-centered; innovative teaching; hybrid teaching; teaching reform

引言

學(xué)科競(jìng)賽、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)，是南疆地方性應(yīng)用型本科院校培養(yǎng)具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才的有效途徑，是提高應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量的有力抓手，C語言是各高校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、軟件工程、物聯(lián)網(wǎng)工程、通信工程、網(wǎng)絡(luò)工程等專業(yè)必修課，是計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生學(xué)好后續(xù)編程類、算法類課程的關(guān)鍵，是機(jī)電類、化工類、建筑類等專業(yè)的公共基礎(chǔ)課。C語言是實(shí)用性、理論性和實(shí)踐性均較強(qiáng)，單一的教學(xué)模式、教學(xué)方法很難取得較好的教學(xué)效果。如何根據(jù)不同的學(xué)生基礎(chǔ)，采用適合的教學(xué)模式和方法提升教學(xué)效果，這是值得南疆應(yīng)用型本科高校長(zhǎng)期深入研究的[1-4]。

在此背景下，以新疆自治區(qū)教改課題研究為基礎(chǔ)，文章從新疆科技學(xué)院C語言程序設(shè)計(jì)課程（簡(jiǎn)稱C語言課程）創(chuàng)新教學(xué)改革入手，對(duì)C語言課堂教學(xué)進(jìn)行重組、反思、探討和改革，以適應(yīng)南疆區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)高校新時(shí)代新工科人才的培養(yǎng)要求。

1 C語言創(chuàng)新教學(xué)改革擬解決的問題

C語言教學(xué)團(tuán)隊(duì)的教學(xué)方法、教學(xué)思路都在逐年改進(jìn)，雖然如此，但老問題、新問題依然存在。

1.1 不同民族不同專業(yè)的學(xué)生，教學(xué)效果差異較大

例如，化工類、金融類、紡織類同學(xué)對(duì)編程知識(shí)的掌握程度明顯低于計(jì)算機(jī)類專業(yè)同學(xué)，南疆少數(shù)民族學(xué)生對(duì)于計(jì)算機(jī)編程理解及解決實(shí)際問題能力明顯弱于內(nèi)地學(xué)生，說明不同民族、不用專業(yè)的學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的求知欲和教學(xué)難度的接受能力存在顯著差異。

1.2 自主學(xué)習(xí)意識(shí)不足，學(xué)習(xí)積極性亟待提高

從調(diào)查來看，僅有10%的學(xué)生主動(dòng)看過MOOC上的大部分視頻，有將近1/3的學(xué)生沒有看過MOOC上的任何視頻。經(jīng)過調(diào)研和分析，導(dǎo)致學(xué)生未能充分利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的原因主要有：①編程語言思維模式?jīng)]有建立，課程內(nèi)容還沒有引起學(xué)生的興趣;②大一部分新生自己沒有電腦，學(xué)生主要通過智能手機(jī)訪問MOOC，但目前MOOC手機(jī)端APP自主編程效果較差。

1.3 落后的教學(xué)理念無法匹配最新的編程思想

我們的學(xué)生是民漢混合班，有內(nèi)地學(xué)生、有新疆本地學(xué)生，多民族融合。且學(xué)生普遍存在英語基礎(chǔ)、數(shù)學(xué)思維能力較弱等問題。從學(xué)校調(diào)研分析來看，傳統(tǒng)的教育觀念不是“以學(xué)生為中心”而是“以知識(shí)為中心、以考試為中心”，致力于為學(xué)生提供期末考試的知識(shí)，對(duì)于南疆區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)人才的實(shí)際需要考慮不足，極易造成學(xué)生為何而學(xué)、學(xué)有何用的疑問[5]。無法滿足最新編程思想強(qiáng)調(diào)課堂上對(duì)學(xué)生內(nèi)心體驗(yàn)感和個(gè)體自我價(jià)值的實(shí)現(xiàn)，無法實(shí)現(xiàn)課堂上老師與學(xué)生之間的問題互動(dòng)、思想交流、創(chuàng)新創(chuàng)作活動(dòng)。

1.4 學(xué)科競(jìng)賽與課堂教學(xué)融合不足

部分教師在課堂教學(xué)中灌輸式、填鴨式教學(xué)，無法提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)興趣，而學(xué)科競(jìng)賽、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)可以很好的調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，讓學(xué)生切身感受到學(xué)習(xí)的價(jià)值，也是應(yīng)用型本科學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力提升的有效途徑。

2 創(chuàng)新教學(xué)培養(yǎng)體系

依據(jù)教育教學(xué)規(guī)律，按照由易到難、循序漸進(jìn)的原則，將C語言程課程分為算法基礎(chǔ)、編程應(yīng)用基礎(chǔ)、項(xiàng)目實(shí)踐應(yīng)用三個(gè)層次，結(jié)合學(xué)生所學(xué)專業(yè)特點(diǎn)，推進(jìn)學(xué)科競(jìng)賽與教學(xué)融合， 構(gòu)建以競(jìng)賽為導(dǎo)向、學(xué)生為中心，線上線下混合的開放式教學(xué)模式，形成從基礎(chǔ)訓(xùn)練、綜合設(shè)計(jì)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)到以賽促學(xué)以賽促教的完整創(chuàng)新教學(xué)體系[6-7]。

2.1 以學(xué)生為中心與創(chuàng)新教學(xué)融合

課堂教學(xué)目的是幫助學(xué)生在大腦中構(gòu)建出特定的專業(yè)認(rèn)知模型。以學(xué)生為中心的教學(xué)思想，重點(diǎn)是從一味強(qiáng)調(diào)教學(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)向注重教學(xué)成效、教學(xué)結(jié)果，讓學(xué)生學(xué)有所得，學(xué)有所獲，有效地提高其學(xué)習(xí)的興趣。

2.2 學(xué)科競(jìng)賽與創(chuàng)新教學(xué)理念思路融合

在C語言教學(xué)團(tuán)隊(duì)多年的教學(xué)實(shí)踐中，不斷探索C語言課程教學(xué)的新理念、新思路，為了在教學(xué)中針對(duì)不同水平的學(xué)生展開不同內(nèi)容和難度的教學(xué)，拓展學(xué)習(xí)空間，教學(xué)團(tuán)隊(duì)引入學(xué)科競(jìng)賽、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)、翻轉(zhuǎn)課堂等與創(chuàng)新教學(xué)融合，學(xué)生反饋良好。

2.3 優(yōu)化評(píng)價(jià)機(jī)制

在推行學(xué)科競(jìng)賽、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)與C語言創(chuàng)新教學(xué)改革融合的同時(shí)，進(jìn)一步研究如何完善輔導(dǎo)員、班主任、任課老師工作協(xié)調(diào)合作機(jī)制，制定科學(xué)合理的學(xué)生和競(jìng)賽導(dǎo)師管理、評(píng)價(jià)機(jī)制和激勵(lì)機(jī)制，確保對(duì)學(xué)生的持續(xù)吸引力，以及保障導(dǎo)師對(duì)參與學(xué)科競(jìng)賽、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)工作的積極性。

3 創(chuàng)新教學(xué)方法及途徑

在總結(jié)多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過調(diào)研、研討交流，不斷反思、論證、總結(jié)C語言課程教學(xué)方法，課程創(chuàng)新教學(xué)改革與探索方法及途徑如下：

3.1 以學(xué)生為中心

在創(chuàng)新教學(xué)實(shí)施過程中，以學(xué)科競(jìng)賽為導(dǎo)向，重思維、能力的培養(yǎng)，突顯學(xué)生主體地位，調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，同時(shí)發(fā)揮教師主導(dǎo)作用。

3.2 圍繞“學(xué)科競(jìng)賽”創(chuàng)新能力培養(yǎng)目標(biāo)重組教學(xué)內(nèi)容

目前學(xué)校教學(xué)內(nèi)容偏多偏難，且重理論輕項(xiàng)目實(shí)踐。從“藍(lán)橋杯全國(guó)軟件和信息技術(shù)專業(yè)人才大賽、中國(guó)軟件杯大學(xué)生軟件設(shè)計(jì)大賽、微軟編程之美挑戰(zhàn)賽、中國(guó)大學(xué)生計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽”等學(xué)科競(jìng)賽的角度，清晰梳理計(jì)算機(jī)創(chuàng)新能力培養(yǎng)的科學(xué)內(nèi)涵，從教學(xué)實(shí)施的角度，需要將以學(xué)科競(jìng)賽為導(dǎo)向的培養(yǎng)方法轉(zhuǎn)化為教學(xué)案例，為南疆應(yīng)用型本科高校工科人才培養(yǎng)提供具體的教學(xué)載體和教學(xué)方法，完成“學(xué)科競(jìng)賽反哺教學(xué)”的落地。

3.3 教學(xué)模式的改革

在教學(xué)過程中，把教材的篇幅和重點(diǎn)放在項(xiàng)目實(shí)踐、與傳統(tǒng)編程類課程有差異的知識(shí)點(diǎn)及前沿新技術(shù)上，開闊學(xué)生的眼界，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力。

3.4 采用線上線下、課內(nèi)課外混合式教學(xué)

在“MOOC與SPOC”基礎(chǔ)上，結(jié)合“大班教學(xué)、小班討論”進(jìn)一步改革教學(xué)手段。線上引入豐富的網(wǎng)絡(luò)資源，推動(dòng)引導(dǎo)學(xué)生自測(cè)，學(xué)生按照老師要求，利用線上優(yōu)質(zhì)豐富的編程類課程資源、便捷有效的互動(dòng)與自測(cè)練習(xí)實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)。線下，強(qiáng)化課堂精講，引入翻轉(zhuǎn)課堂、小班研討、應(yīng)用實(shí)驗(yàn)、結(jié)課考核，學(xué)生在教師引導(dǎo)下實(shí)現(xiàn)師生互助混合式學(xué)習(xí)[8]。

3.5 以EDUCODER平臺(tái)為基礎(chǔ)，構(gòu)建準(zhǔn)確與科學(xué)的考/教分離式評(píng)測(cè)系統(tǒng)

實(shí)行教考分離，可使評(píng)測(cè)數(shù)據(jù)更為準(zhǔn)確與科學(xué)，評(píng)測(cè)工作將根據(jù)C語言課程培養(yǎng)目標(biāo)的基本要求，科學(xué)客觀地評(píng)價(jià)培養(yǎng)學(xué)生項(xiàng)目實(shí)踐應(yīng)用能力和思維能力方面的教學(xué)成效。通過評(píng)測(cè)工作積累的大量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，可以對(duì)各任課教師課程的開課質(zhì)量進(jìn)行基于數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確分析與科學(xué)評(píng)價(jià)，促進(jìn)以學(xué)生為中心的教學(xué)反饋機(jī)制和多元、實(shí)時(shí)評(píng)測(cè)機(jī)制的建立。

4 創(chuàng)新教學(xué)效果、推廣價(jià)值

4.1 學(xué)科競(jìng)賽成績(jī)喜人

以學(xué)科競(jìng)賽為導(dǎo)向，改革優(yōu)化評(píng)價(jià)機(jī)制，通過教學(xué)方式、教學(xué)模式、教學(xué)思路改革，2021年新疆科技學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生，在藍(lán)橋杯軟件設(shè)計(jì)大賽、計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽等學(xué)科競(jìng)賽，國(guó)家三等獎(jiǎng)、省級(jí)一等獎(jiǎng)、省級(jí)二等獎(jiǎng)、省級(jí)三等獎(jiǎng)，都實(shí)現(xiàn)了歷史性突破，與新疆同類型高校相比成績(jī)喜人。

4.2 教學(xué)模式、理念得到改進(jìn)

強(qiáng)化項(xiàng)目實(shí)踐操作和自主學(xué)習(xí)，注重結(jié)果反饋的教學(xué)理念。提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐操作能力、創(chuàng)新創(chuàng)造能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和計(jì)算思維能力。目前，C語言創(chuàng)新教學(xué)改革在我校計(jì)算機(jī)專業(yè)課教學(xué)改革需要持續(xù)改進(jìn)，需要老師在實(shí)踐教學(xué)中不斷探索、改進(jìn)，進(jìn)一步完善和優(yōu)化課堂教學(xué)模式，把教和學(xué)的重心從教師的“教”轉(zhuǎn)移到學(xué)生的“學(xué)”。

4.3 教學(xué)創(chuàng)新效果

我們?cè)诖笠缓痛蠖?duì)所有學(xué)生分別進(jìn)行了兩次問卷調(diào)查，反饋結(jié)果表明，以學(xué)生為中心的項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)，以線上SPOC、雨課堂等教學(xué)為主，教師在線下精講為輔，線上線下混合式的教學(xué)方式獲得了老師和學(xué)生的普遍認(rèn)可。

從上機(jī)考試成績(jī)來看，同一名老師教的，以學(xué)生為中心的項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)班學(xué)生成績(jī)，比傳統(tǒng)授課方式班級(jí)的平均分高出5.6分，比上一年學(xué)生的平均分高出8.3分。

4.4 教學(xué)創(chuàng)新改革推廣價(jià)值

2020年C語言課程的創(chuàng)新教學(xué)改革取得了較好的教學(xué)效果，為我校Java、Python編程類課程教改工作的推進(jìn)做出了有益嘗試。

5 結(jié)束語

在推動(dòng)C語言課程教學(xué)創(chuàng)新改革過程中，“以學(xué)生為中心”并不等同于在教育教學(xué)中事事圍繞著學(xué)生展開，學(xué)生可以主導(dǎo)一切，而是在教與學(xué)中要突出學(xué)生主體性，充分保障學(xué)生的權(quán)益，尊重學(xué)生的自主性。教學(xué)改革能夠讓教師從填鴨式教學(xué)的慣性中掙脫出來，明確學(xué)生的中心地位，以學(xué)科競(jìng)賽充分調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，這對(duì)于學(xué)生今后的學(xué)習(xí)乃至工作都有重要的意義，也有助于加強(qiáng)師生良性互動(dòng)，具有較高的推廣價(jià)值。

當(dāng)然，在C語言課程創(chuàng)新教學(xué)改革研究過程中，仍存在著一些不足。首先，在民漢混合班教學(xué)效果評(píng)價(jià)上，翻轉(zhuǎn)課堂、小組討論等課堂效果，缺乏相應(yīng)的定量標(biāo)準(zhǔn)，還需要在以后的教學(xué)改革中進(jìn)一步深入研究。其次，“以學(xué)生為中心”的內(nèi)涵極其豐富，影響編程類課程教學(xué)質(zhì)量好壞因素眾多，各種細(xì)微因素也需要考慮和重視。不管以后C語言課程教學(xué)改革如何推進(jìn)，學(xué)校編程類課程的教學(xué)改革都會(huì)持續(xù)關(guān)注影響教學(xué)質(zhì)量、影響學(xué)生學(xué)習(xí)效果的問題，我們也會(huì)繼續(xù)反思，持續(xù)研究和改進(jìn)。

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收稿日期：2021-11-02

*基金項(xiàng)目：新疆維吾爾自治區(qū)教育廳本科教育教學(xué)研究和改革項(xiàng)目（PT-2021076）; 新疆科技學(xué)院校級(jí)自科項(xiàng)目（2020PT025）

作者簡(jiǎn)介：劉付勇（1985-），男，陜西鎮(zhèn)安人，碩士研究生，副教授，主要研究方向：計(jì)算機(jī)教育技術(shù)、智慧農(nóng)業(yè)、大數(shù)據(jù)處理。

通訊作者：楊旭鵬（1994-），男，甘肅天水人，碩士研究生，助教，主要研究方向：人工智能與模式識(shí)別、機(jī)器學(xué)習(xí)。