基于计算思维能力培养的《C语言程序设计》课程教学模式的探索与研究

李剑锋

摘要：C語言程序设计是高校计算机公共基础课中程序设计类通识课程，它的教学目的，除了使学生掌握这门编程语言以外，更重要的是要培养其利用计算机和计算思维解决专业领域内实际问题的能力。文章以桂林理工大学博文管理学院C语言教学为例，分析了教学现状和存在的突出问题，以计算思维培养和实际应用能力培养为出发点，从课程定位、教学内容、教学方式和考核方式等四个方面研究了教学改革方法，为形成适合一般本科高校C语言公共基础课的教学提供参考，因此，本文针对当前计算机思维教学与《C语言程序设计》进行了分析，结合当前高等院校的实际情况，指出《C语言程序设计》课程教学中存在的问题，并进一步给出优化教学模式的策略和方案。

关键词：计算思维能力;C语言程序设计;课堂教学模式;问题;优化策略

引言

当前，许多高等院校都开设《C语言程序设计》这一门计算机语言类的基础课程，它主要是针对计算机专业学生在基础知识和思维模式方面进行培养。当前，的教育改革要求培养更多专业性的技术人才，因此提高学生计算思维能力成为了培养计算机专业人才的重要任务。在《C语言程序设计》课程中，由于起步晚，发展时间短，因此该门课程的教学模式和教学理念还比较落后，这对于培养具有计算思维的信息技术人才产生了很大的阻碍，要实现课程目标就必须对当前落后的教学理念和教学模式进行优化的，通过创新改革《C语言程序设计》的教学理念、教学模式以及教学手段，提高学生对计算机基础知识的理解和掌握能力，在教学过程中不断丰富实践经验，锻炼动脑动手能力，从而推动实现高等院校培养和提高学生计算思维能力的教育目的。

一、计算机思维教学和《C语言程序设计》课程教学

（一）计算机思维教学

计算思维能力主要是在计算机思维教学课程中培养学生对于问题的分析能力和解决能力，计算思维能力能够有效帮助计算机专业的学生在面对复杂的计算机课程时，能够运用计算思维能力的帮助，更好地理解和掌握相关的计算机知识，从而在进行程序设计、编程设计等实践中更好地运用学习到的知识。计算机思维能力除了能够帮助学生更好地运用理性思维解决遇到的问题和困难，而且在生活中也能更好地锻炼学生独立思考的能力，这对于学生们在未来的生活、工作乃至人生道路发展上都具有重要的意义。对于学生的全面发展和转变传统思维模式，增强学生运用计算机技术解决实际问题的能力都有很大的帮助，弥补了传统教育下学生思维僵化，面对抽象复杂问题处理困难的不足。

（二）《C语言程序设计》教学

《C语言程序设计》这一门课程是高等院校基于计算思维能力培养的重要课程，它具有非常重要的实践意义，主要是教授学生计算机信息技术方面的基础知识，但正是这些基础知识为学生进行创新实践提供了理论基础。在高校设立的《C语言程序设计》课程中，由于该课程的知识内容繁多，越深入学习，内容就越难，许多学生出于对计算机的兴趣爱好而选择这门课程，却在课程后期因为知识内容的艰深而产生了畏难情绪，无法全面理解和掌握相关的知识，更无法将这些知识合理运用到实践创新活动中。这主要是因为对于这门课程的教学模式，许多高等院校还停留在传统教学理念下，在进行课程教学的时候，教师还只是单纯地采取将基础知识灌输给学生，要求学生对知识进行死记硬背，而随着知识量的增加和内容难度的加大，这种教学方式严重降低了学生的学习效率，磨灭了学生的学习激情，从而无法实现既定的教学目标，更无法培养学生的计算机思维能力和创新实践能力[1]。

二、当前《C语言程序设计》课程教学存在的问题

（一）教育理念落后

当前，高等院校设立的《C语言程序设计》课程在实际的教学活动中还存在着许多问题。首先就是教育理念的落后，在传统的教育观念下，教师通常都是作为课程的主体存在的，通过教师教授相关的基础知识，学生进行学习理解来实现教学的目的。但在教育改革的要求下，高等院校的教学课程更应该重视学生在教学活动中的地位和作用，充分发挥和尊重学生自主学习的能力，在教师的引导下，通过多样化的教学手段激发起学生对学习《C语言程序设计》这门课程的兴趣和爱好，从而鼓励学生独立思考，主动学习。这样不仅不能提高教学效率，达到教学目标，更不能实现通过《C语言程序设计》课程培养学生计算机思维能力的目的，这是落后的、陈旧的教学理念[2]。

（二）教学模式单一

在教学模式上，《C语言程序设计》课程的教学模式主要是通过教师教授基础知识，然后带领学生开展相应的实践课程，如带领学生进行编程等，这样的教学模式在当前看来是非常单一的。《C语言程序设计》本身是一门基础知识非常丰富的计算机信息课程，在教学过程中大部分时间都在进行基础知识的学习，而仅仅依靠教师的讲解，学生们面对大量的知识点和越来越难的基础内容，会使学生对该门课程的兴趣不断减退，无法实现高效的教学。单一的教学模式使得学生在学习计算机基础知识时很难培养起学习的兴趣爱好，学习效率和效果也无法得到保证，这显然违背了开设该门课程的目的和初衷，要实现培养学生养成计算思维，就必须转变当前的教学模式，对当前《C语言程序设计》课程教学进行改革。

（三）无法满足不同层次学生的学习需要

由于《C语言程序设计》课程内容繁多且越来越难，而不同学生的学习能力和理解能力都是不同的。在传统的课程教学中，无论学生的学习进度快或慢，教师都是一视同仁地进行自己的教学讲课，使得学习进度快的学生还得重新学习基础知识，而学习进度慢的学生也跟不上教师的讲课进度。这大大降低了学生们的学习效率和学习效果，无法满足不同层次学生的学习需要。学生计算机思维能力的培养必须是建立在学生对计算机知识掌握的基础之上的，学生对于知识掌握的程度是通过课程教学培养其思维能力的依据。因此，只有满足了学生的学习要求，才能更好地对学生的思维进行训练，而当前的课程教学模式必然是无法做到这一点的，也就要求必须改变现状，创新《C语言程序设计》的课程教学[3]。

三、基于計算思维能力培养的教学优化策略

（一）转变教学理念，创新教学模式

转变当前《C语言程序设计》课程传统陈旧的教学理念，丰富创新课程教学的模式，是实现基于计算思维能力培养的首要任务。只有在提高教学效率和教学水平的基础上，才能更好发挥该课程教学对于学生计算思维训练的作用。在教学理念方面，主要就是要重视学生在教学活动中的主体性地位，不再以教师作为课堂活动的中心，而是以学生为中心，围绕学生的学习能力制定相应的学习任务，通过鼓励激发学生的学习兴趣，让学生在探索中主动学习，自发学习。当然，这就需要依靠创新丰富《C语言程序设计》课程的教学模式来实现了。在教学过程中，教师应该充分利用多媒体的教学手段，通过动画、视频、实际案例来进行相关的知识教学，使课程教学富有趣味性，并鼓励学生在实践创新中学习C语言，通过提出学习任务，布置相关的实践作业，来培养学生的创新实践能力和计算机思维能力，从而实现培养全面发展的专业人才的教学目标。

（二）运用多角度的思维训练方式

《C语言程序设计》的教学要培养学生的计算思维能力，就必须从不同的角度来对学生进行思维训练。比如在循环结构的课堂教学中，教师可以通过采取游戏化的教学方式，在课堂上设定与教学内容相关的游戏情境，通过学生积极参与游戏活动，完成游戏任务，从而鼓励学生从不同的角度分析问题、解决问题，从正向、反向、纵向、横向等多个角度提出该问题的重点和解决问题的不同方式，从而实现对学生计算思维能力的培养，帮助学生灵活运用编程设计来解决一些看似复杂抽象，实则可以通过分析拆解来实现优化、简化的计算问题，进而是学生更加深刻地理解和掌握基础知识，增强学生的创新实践能力和计算思维能力[4]。

（三）强化学生计算思维的训练

在进行《C语言程序设计》的课程教学中，要更加重视对学生实际动手能力和动脑能力的训练，更多地要求学生在计算机上进行实际的训练和操作。传统枯燥的训练方式只是单纯对学生进行了知识内容的考察，没有起到激发学生学习兴趣，调动学生学习积极性的作用。教师在教授基本知识的时候，应该更多地融入游戏化教学的方式，特别是在进行实际的训练时，通过游戏的引导和帮助，起到强化学生计算思维的教学内容，将基础知识及时运用到实际的计算机操作训练中，这样不仅能够更加丰富《C语言程序设计》的课程内容，而且能够更好地激发学生对于学习的兴趣，从而让学生主动学习相关知识，通过自主思考和动手实践达到强化计算思维能力的目的。在面对不同层次的学生学习需求时，教师也应该在课堂上因材施教，不统一教学进度，对基础好的同学加强在实践方面的训练，对基础差的同学加强知识方面的教学，从而满足不同阶段学生的学习要求[5]。

四、结束语

综上所述，高等院校在其开展的《C语言程序设计》课程教学中还存在着许多问题，在落后的教学理念和教学模式下，计算机专业的学生无法高效地掌握和理解《C语言程序设计》课程中的知识，更难以提高自身的计算思维能力。因此，只有改革当前课程的教学模式，转变传统的教学观念，运用更加多角度的思维训练方式，针对学生计算思维能力进行专门的提升训练，才能充分发挥学生自主学习的能动性，提高学生进行程序设计的实践能力，从而进一步加深学生对于《C语言程序设计》课程中教授的知识的理解和掌握，提高《C语言程序设计》课程的教学效率和教学水平，满足高等院校培养具有计算思维能力和程序设计能力的优秀专业人才的教学需求，推动计算机教育领域的不断发展进步。

参考文献：

[1]戴秀红.基于计算思维培养下的C语言程序设计案例教学分析[J].计算机产品与流通，2020（05）：166+201.

[2]兰聪花，何辉.“C语言程序设计”课程教学改革与实践[J].工业和信息化教育，2020（04）：29-32.

[3]潘晓利.“C语言程序设计”混合教学模式设计与应用[J].计算机时代，2019（08）：85-86+89.

[4]赵媛，王杰，周立军，吕海燕.以计算思维为导向的C语言程序设计MOOC建设[J].实验技术与管理，2018，35（04）：147-150.

[5]汪红兵，姚琳，武航星，张敏.C语言程序设计课程中的计算思维探析[J].中国大学教学，2014（09）：59-62.

基金资助：广西高等教育本科教学改革工程项目，项目编号：2021JGA412，项目名称：基于计算思维培养的游戏化教学在《C语言程序设计》中的研究与实践