新工科背景下《C语言程序设计》课程教学体系改革探索

潘飞 付景顺 李强 杨赫然

摘要：《C语言程序设计》是工科机械类专业学生学习和掌握现代机械设计方法的公共基础课程，也是一门理论性和实践性均较强的课程。文章首先对新工科理念进行阐述，并分析本专业《C语言程序设计》课程的特点及现在教学过程中存在的问题。在此基础上对《C语言程序设计》课程教学体系改革方式进行了探索。针对教学过程中的问题，提出了教学过程、实践过程和考核方式等方面的改革方案。

关键词：新工科;教学体系改革;公共基础课程

中图分类号：G642.0     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2020）14-0163-02

为满足国家的重大战略需求，支持新技术、新业态、新产业的发展需求，高等工程教育迫切需要培养高层次工科创新人才。而“新工科”教育需要从工程教育改革的新理念、专业的新结构、人才培养新模式、教育教学新结构和发展的新体系等五个方面进行推进[1，2]。符合“新工科”理念的新型人才需要具备终身学习的能力，引领技术进步的想象力和创造力[3]。

《C语言程序设计》课程在教学内容方面着重C语言程序设计的基本方法和编程技巧的讲解，使学生掌握传统结构化程序设计的一般方法和良好的程序设计风格;培养学生严谨的逻辑思维能力、灵活的思维方式以及较强的动手能力，锻炼学生运用计算机解决实际问题的能力，为后续专业课程的学习打下扎实的理论和实践基础。

一、教学现状分析

1.学生学习热情不高。一般高等院校在第一学年开设C语言程序设计课，很多学生几乎没有编程基础。有些学生的英语不好，而程序代码几乎均是英文或者以字母进行编译，这让部分英语差的学生无法对程序语言课提起浓厚兴趣[4]。

本课程通过CAI与板书结合的教学方式进行教学。传统的授课方式是教师讲课，学生做笔记，教学过程往往出现“填鸭式”教学的现象，限制了学生的思维和创造力，教学效果不理想，抑制了学生参与教学的热情，不利于学生主体地位在教学中的建立。

2.上机实践环节与理论教学联系不紧密。课程設有上机实践环节，通过上机环节锻炼学生自己编程和调试的能力，能更加直观地了解课堂教学内容。

目前的实践环节主要存在的问题是理论与实践联系不够紧密，上机的内容基本局限于教材的课后习题，缺少本专业的实际工程案例的讲解，不能使学生直观地体会本课程对于专业学习的帮助。上机实践教学容易流于形式，学生未得到充分的实践锻炼，不能满足与时俱进的新型工程师的培养目标。

3.考核方式不利于调动学生积极性。课程的考核由几个方面组成：平时作业成绩、上机成绩、期末成绩。其中平时作业成绩占比10%，上机实验成绩占比10%，期末考试成绩占据总成绩的80%。

从考核方式可以看出，期末考试成绩所占的比例较大，容易造成学生在上机实践的过程中，不主动思考如何用程序来解决问题，自己动手编程的积极性不高。很多学生依旧像学习其他理论课程一样，在期末考试前突击复习，知识点掌握得不牢固，不能达到课程预期的教学效果。

二、教学体系改革优化方案

针对以上教学过程中出现的问题，课程组在总结经验的基础上，对教学体系进行了改革。

1.教学过程改革方案。综合运用讲授、上机以及自学的模式，以分析问题、建立数学模型、确定算法、上机实践、调试程序等过程为主线，使学生能够针对实际问题提出多种解决方案，选择不同的解决方法，并预判问题结果的可行性，在锻炼学生计算机编程思维的同时，培养学生独立分析问题、解决问题的能力。

注重培养学生的外语能力，结合C语言的特点，鼓励学生围绕课堂教学内容，充分利用互联网和数字图书馆等现代化手段，自主搜寻和查阅相关参考资料，从而提高学生快速获取新知识和新信息的能力。

根据本课程的教学内容可采用模块化教学的模式，分为五个模块，模块一：C语言的基础知识，模块二：三种基本的控制结构，模块三：数组和函数，模块四：指针，模块五：用户自己建立数据类型和文件。

在模块教学过程中加入实际案例。在模块化教学的过程中，每个模块可以加入相应的实际案例。学生通过对实际问题的解决，能够更好地掌握理论知识。在教学的过程中采用和学生相关的案例，从课程的开始贯穿课程的结束。每完成一个模块的教学要求学生完成案例中的一部分内容，这样学生主动学习的积极性提高，教学效果明显。

在作业环节中，教师根据教学计划恰当设计作业，使学生能够充分发挥思维，突出其主体作用，让学生主动思维，最后由教师批改、归纳总结，进行师生互动，有效地培养学生的分析问题与解决问题的能力。

在自学教学环节中，对课程中某些有助于进一步拓宽C语言程序设计的内容，通过教师的指导，由学生自学完成。培养学生自主学习能力、与其他同学合作解决问题的能力、发现问题与解决问题的能力、获取和整理信息的能力，激发学生的创新思维。

2.上机实践改革方案。本课程的原理论教学为32学时，上机8学时，根据学生的掌握情况，增加了上机的学时，改为理论教学为28学时，上机12学时。上机实践的改革应该确立以学生为本的思想，使学生真正成为实践教学的活动人和受益人。以全面提高学生素质和启发学生思维为宗旨，以培养学生分析与解决问题的能力、协作能力、社交能力、创业能力以及创新能力为导向，为培养学生的综合素质做好充实的准备。上机实验部分采用分组合作的模式，培养学生分析问题、解决问题的能力以及团队合作的能力。鼓励学生对同一问题提出多种解决方案，编制不同的程序解决问题。增强实验题目趣味性，调动学生的积极性，可以建议学生提出自己感兴趣的实验题目，并通过程序设计解决问题。

上机过程按照模块化教学的五个模块，完成每个模块理论教学后安排一次上机，使学生更好地掌握课堂教学中的知识点。

3.考核方式改革方案。为充分调动学生的主动性，课程组对各考核所占的比例进行了调整，平时作业成绩、上机成绩、期末成绩分别占比10%、50%及40%。

從考核的各部分比例可以看出，增加了上机实践考核的比例，根据每个模块的教学，对每次上机的完成情况进行考核，主要考核学生综合运用所学知识点解决实际问题的能力等。在上机实践的过程中能够反映出学生理论学习中遇到的问题。通过对和专业相关的实际问题的解决，学生能更加理解C语言程序设计课程对后续课程的帮助。通过以上的努力，学生的学习热情明显增强。

三、结论

本文针对新工科背景下，高等工科院校C语言程序设计课程的教学体系改革进行了探索，并取得了初步效果，该方式对其他课程也具有借鉴意义。

参考文献：

[1]李秀红，李文辉.新工科背景下机械类专业基础课程改革研究[J].教育理论与实践，2019，39（3）：36-38.

[2]龙奋杰，邵芳.新工科人才的新能力及其培养实践[J].高等工程教育研究，2018，（5）：35-40.

[3]张秋昭，张书毕，高井祥，等.新工科背景下产学研协同培养特色行业人才模式探讨[J].教育教学论坛，2019，（11）：169-170.

[4]赵娟.C语言理论教学中师生互动模式研究[J].教育教学论坛，2019，（9）：193-194.

Abstract："C Language Programming" is a public basic course for engineering mechanical students to learn and master modern mechanical design methods，and it is also a course with strong theory and practicality.This paper first expounds the concept of Emerging Engineering Education，and analyzes the characteristics of the "C Language Programming" course and the problems existing in the current teaching process.On this basis，the reform mode of "C Language Programming" course teaching system is explored.In view of the problems in the teaching process，this paper puts forward the reform scheme of the teaching process，the practical process and the examination method.

Key words：Emerging Engineering Education;teaching system reform;public basic courses