基于計算思維能力培養的《C語言程序設計》課程教學模式的探索與研究

李劍鋒

摘要：C語言程序設計是高校計算機公共基礎課中程序設計類通識課程，它的教學目的，除了使學生掌握這門編程語言以外，更重要的是要培養其利用計算機和計算思維解決專業領域內實際問題的能力。文章以桂林理工大學博文管理學院C語言教學為例，分析了教學現狀和存在的突出問題，以計算思維培養和實際應用能力培養為出發點，從課程定位、教學內容、教學方式和考核方式等四個方面研究了教學改革方法，為形成適合一般本科高校C語言公共基礎課的教學提供參考，因此，本文針對當前計算機思維教學與《C語言程序設計》進行了分析，結合當前高等院校的實際情況，指出《C語言程序設計》課程教學中存在的問題，并進一步給出優化教學模式的策略和方案。

關鍵詞：計算思維能力;C語言程序設計;課堂教學模式;問題;優化策略

引言

當前，許多高等院校都開設《C語言程序設計》這一門計算機語言類的基礎課程，它主要是針對計算機專業學生在基礎知識和思維模式方面進行培養。當前，的教育改革要求培養更多專業性的技術人才，因此提高學生計算思維能力成為了培養計算機專業人才的重要任務。在《C語言程序設計》課程中，由于起步晚，發展時間短，因此該門課程的教學模式和教學理念還比較落后，這對于培養具有計算思維的信息技術人才產生了很大的阻礙，要實現課程目標就必須對當前落后的教學理念和教學模式進行優化的，通過創新改革《C語言程序設計》的教學理念、教學模式以及教學手段，提高學生對計算機基礎知識的理解和掌握能力，在教學過程中不斷豐富實踐經驗，鍛煉動腦動手能力，從而推動實現高等院校培養和提高學生計算思維能力的教育目的。

一、計算機思維教學和《C語言程序設計》課程教學

（一）計算機思維教學

計算思維能力主要是在計算機思維教學課程中培養學生對于問題的分析能力和解決能力，計算思維能力能夠有效幫助計算機專業的學生在面對復雜的計算機課程時，能夠運用計算思維能力的幫助，更好地理解和掌握相關的計算機知識，從而在進行程序設計、編程設計等實踐中更好地運用學習到的知識。計算機思維能力除了能夠幫助學生更好地運用理性思維解決遇到的問題和困難，而且在生活中也能更好地鍛煉學生獨立思考的能力，這對于學生們在未來的生活、工作乃至人生道路發展上都具有重要的意義。對于學生的全面發展和轉變傳統思維模式，增強學生運用計算機技術解決實際問題的能力都有很大的幫助，彌補了傳統教育下學生思維僵化，面對抽象復雜問題處理困難的不足。

（二）《C語言程序設計》教學

《C語言程序設計》這一門課程是高等院校基于計算思維能力培養的重要課程，它具有非常重要的實踐意義，主要是教授學生計算機信息技術方面的基礎知識，但正是這些基礎知識為學生進行創新實踐提供了理論基礎。在高校設立的《C語言程序設計》課程中，由于該課程的知識內容繁多，越深入學習，內容就越難，許多學生出于對計算機的興趣愛好而選擇這門課程，卻在課程后期因為知識內容的艱深而產生了畏難情緒，無法全面理解和掌握相關的知識，更無法將這些知識合理運用到實踐創新活動中。這主要是因為對于這門課程的教學模式，許多高等院校還停留在傳統教學理念下，在進行課程教學的時候，教師還只是單純地采取將基礎知識灌輸給學生，要求學生對知識進行死記硬背，而隨著知識量的增加和內容難度的加大，這種教學方式嚴重降低了學生的學習效率，磨滅了學生的學習激情，從而無法實現既定的教學目標，更無法培養學生的計算機思維能力和創新實踐能力[1]。

二、當前《C語言程序設計》課程教學存在的問題

（一）教育理念落后

當前，高等院校設立的《C語言程序設計》課程在實際的教學活動中還存在著許多問題。首先就是教育理念的落后，在傳統的教育觀念下，教師通常都是作為課程的主體存在的，通過教師教授相關的基礎知識，學生進行學習理解來實現教學的目的。但在教育改革的要求下，高等院校的教學課程更應該重視學生在教學活動中的地位和作用，充分發揮和尊重學生自主學習的能力，在教師的引導下，通過多樣化的教學手段激發起學生對學習《C語言程序設計》這門課程的興趣和愛好，從而鼓勵學生獨立思考，主動學習。這樣不僅不能提高教學效率，達到教學目標，更不能實現通過《C語言程序設計》課程培養學生計算機思維能力的目的，這是落后的、陳舊的教學理念[2]。

（二）教學模式單一

在教學模式上，《C語言程序設計》課程的教學模式主要是通過教師教授基礎知識，然后帶領學生開展相應的實踐課程，如帶領學生進行編程等，這樣的教學模式在當前看來是非常單一的。《C語言程序設計》本身是一門基礎知識非常豐富的計算機信息課程，在教學過程中大部分時間都在進行基礎知識的學習，而僅僅依靠教師的講解，學生們面對大量的知識點和越來越難的基礎內容，會使學生對該門課程的興趣不斷減退，無法實現高效的教學。單一的教學模式使得學生在學習計算機基礎知識時很難培養起學習的興趣愛好，學習效率和效果也無法得到保證，這顯然違背了開設該門課程的目的和初衷，要實現培養學生養成計算思維，就必須轉變當前的教學模式，對當前《C語言程序設計》課程教學進行改革。

（三）無法滿足不同層次學生的學習需要

由于《C語言程序設計》課程內容繁多且越來越難，而不同學生的學習能力和理解能力都是不同的。在傳統的課程教學中，無論學生的學習進度快或慢，教師都是一視同仁地進行自己的教學講課，使得學習進度快的學生還得重新學習基礎知識，而學習進度慢的學生也跟不上教師的講課進度。這大大降低了學生們的學習效率和學習效果，無法滿足不同層次學生的學習需要。學生計算機思維能力的培養必須是建立在學生對計算機知識掌握的基礎之上的，學生對于知識掌握的程度是通過課程教學培養其思維能力的依據。因此，只有滿足了學生的學習要求，才能更好地對學生的思維進行訓練，而當前的課程教學模式必然是無法做到這一點的，也就要求必須改變現狀，創新《C語言程序設計》的課程教學[3]。

三、基于計算思維能力培養的教學優化策略

（一）轉變教學理念，創新教學模式

轉變當前《C語言程序設計》課程傳統陳舊的教學理念，豐富創新課程教學的模式，是實現基于計算思維能力培養的首要任務。只有在提高教學效率和教學水平的基礎上，才能更好發揮該課程教學對于學生計算思維訓練的作用。在教學理念方面，主要就是要重視學生在教學活動中的主體性地位，不再以教師作為課堂活動的中心，而是以學生為中心，圍繞學生的學習能力制定相應的學習任務，通過鼓勵激發學生的學習興趣，讓學生在探索中主動學習，自發學習。當然，這就需要依靠創新豐富《C語言程序設計》課程的教學模式來實現了。在教學過程中，教師應該充分利用多媒體的教學手段，通過動畫、視頻、實際案例來進行相關的知識教學，使課程教學富有趣味性，并鼓勵學生在實踐創新中學習C語言，通過提出學習任務，布置相關的實踐作業，來培養學生的創新實踐能力和計算機思維能力，從而實現培養全面發展的專業人才的教學目標。

（二）運用多角度的思維訓練方式

《C語言程序設計》的教學要培養學生的計算思維能力，就必須從不同的角度來對學生進行思維訓練。比如在循環結構的課堂教學中，教師可以通過采取游戲化的教學方式，在課堂上設定與教學內容相關的游戲情境，通過學生積極參與游戲活動，完成游戲任務，從而鼓勵學生從不同的角度分析問題、解決問題，從正向、反向、縱向、橫向等多個角度提出該問題的重點和解決問題的不同方式，從而實現對學生計算思維能力的培養，幫助學生靈活運用編程設計來解決一些看似復雜抽象，實則可以通過分析拆解來實現優化、簡化的計算問題，進而是學生更加深刻地理解和掌握基礎知識，增強學生的創新實踐能力和計算思維能力[4]。

（三）強化學生計算思維的訓練

在進行《C語言程序設計》的課程教學中，要更加重視對學生實際動手能力和動腦能力的訓練，更多地要求學生在計算機上進行實際的訓練和操作。傳統枯燥的訓練方式只是單純對學生進行了知識內容的考察，沒有起到激發學生學習興趣，調動學生學習積極性的作用。教師在教授基本知識的時候，應該更多地融入游戲化教學的方式，特別是在進行實際的訓練時，通過游戲的引導和幫助，起到強化學生計算思維的教學內容，將基礎知識及時運用到實際的計算機操作訓練中，這樣不僅能夠更加豐富《C語言程序設計》的課程內容，而且能夠更好地激發學生對于學習的興趣，從而讓學生主動學習相關知識，通過自主思考和動手實踐達到強化計算思維能力的目的。在面對不同層次的學生學習需求時，教師也應該在課堂上因材施教，不統一教學進度，對基礎好的同學加強在實踐方面的訓練，對基礎差的同學加強知識方面的教學，從而滿足不同階段學生的學習要求[5]。

四、結束語

綜上所述，高等院校在其開展的《C語言程序設計》課程教學中還存在著許多問題，在落后的教學理念和教學模式下，計算機專業的學生無法高效地掌握和理解《C語言程序設計》課程中的知識，更難以提高自身的計算思維能力。因此，只有改革當前課程的教學模式，轉變傳統的教學觀念，運用更加多角度的思維訓練方式，針對學生計算思維能力進行專門的提升訓練，才能充分發揮學生自主學習的能動性，提高學生進行程序設計的實踐能力，從而進一步加深學生對于《C語言程序設計》課程中教授的知識的理解和掌握，提高《C語言程序設計》課程的教學效率和教學水平，滿足高等院校培養具有計算思維能力和程序設計能力的優秀專業人才的教學需求，推動計算機教育領域的不斷發展進步。

參考文獻：

[1]戴秀紅.基于計算思維培養下的C語言程序設計案例教學分析[J].計算機產品與流通，2020（05）：166+201.

[2]蘭聰花，何輝.“C語言程序設計”課程教學改革與實踐[J].工業和信息化教育，2020（04）：29-32.

[3]潘曉利.“C語言程序設計”混合教學模式設計與應用[J].計算機時代，2019（08）：85-86+89.

[4]趙媛，王杰，周立軍，呂海燕.以計算思維為導向的C語言程序設計MOOC建設[J].實驗技術與管理，2018，35（04）：147-150.

[5]汪紅兵，姚琳，武航星，張敏.C語言程序設計課程中的計算思維探析[J].中國大學教學，2014（09）：59-62.

基金資助：廣西高等教育本科教學改革工程項目，項目編號：2021JGA412，項目名稱：基于計算思維培養的游戲化教學在《C語言程序設計》中的研究與實踐