培养计算思维能力的C语言课程教学改革研究
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摘 要：本文主要介绍了南京高等职业技术与金陵科技学院联合培养电气技术应用专业“3+4”中本贯通中职阶段进行C语言程序设计课程教学改革的探索研究。在教改过程中对照平行班级，在理论教学、实训教学、课堂生态构建等方面进行的以培养学生计算思维能力为核心的教学改革取得成效，为C语言课程教学改革提供了可供借鉴的案例。
关键词：计算思维能力 C语言课程 教学改革
中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2020）06（c）-0176-02
在计算机技术进入人工智能与大数据时代后，计算机基础教育变得尤为重要，《C语言程序设计》课程以其基础性、应用的广泛性、句法结构的简洁实用性成为广大理工类专业的必修课程。教育部高等学校计算机教育研究会经过深入调研提出“大学计算机课程改革应该以培养学生的计算思维为核心”，目前在开设《C语言程序设计》课程的中职类院校里，计算思维的培养尚未引起足够的重视。
1 计算思维
计算思维以计算为核心包括抽象、自动化、设计、通信、写作、记忆、评估等基本层次结构，计算思维在帮助学生认识客观世界、解决问题、创新发现等方面有着重要意义。在《九校联盟计算机基础教学发展战略联合声明》中提出了要将计算思维能力培养作为计算机基础课程教学改革切入点的教改主张[1]，这表明在《C语言程序设计》课程进行计算思维教育已经形成普遍共识。
2 教学改革现状与实践研究
2.1 以计算思维引领C语言程序设计教材建设
通过对计算思维基本思想及原理进行深入研究，采用计算思维方法进行教学设计，培养学生的科学思维、算法思维、效率思维，克服当前C语言教学中只见程序不见思想的弊端。对现行中职教材进行梳理，改变把C语言看做“狭义工具论”的传统错误观念，与金陵科技学院教师共同编订融入计算思维，适合“中本贯通”中职阶段学生使用的新教材。
2.2 以培养学生计算思维为导向进行理论教学改革
针对传统C 语言教学重理论知识、轻编程思维的现象，在理论教学环节帮助学生掌握计算机处理问题的方法，掌握程序设计的基本思想。结构化程序设计的思想是自顶向下，逐步细化，模块化设计，结构化编码，思维具有明显的层次性[2]。引入合适的案例教学模式，教学内容要充分激发学生的学习兴趣，改革教学手段，充分利用信息化手段，把传统的讲授式方法转变为启发式教学，激发学生的求知热情，充分发挥学生的主观能动性，在授课过程中逐步引导学生掌握分析和解决问题的方法。
2.3 以培养学生计算思维为目标进行实训教学改革
在《C语言程序设计》实训教学过程中，设置开放性编程题目加强学生的动手实践能力及创新能力。授课教师在安排编程实训时要善于把握契机，做到“不愤不启，不悱不发”，抓住学生对所学理论知识有动手实践欲望的敏感期安排学生上机编程。
2.4 引入新的计算思维教与学模型构建全新的课堂生态
采用理论与实践相结合的方法，将计算思维方法与教育教学相结合，引入基于计算思维的探究式教学模型（ITMCT模型）、基于计算思维的任务驱动式教学模型（TDTMCT模型）和基于计算思维的网络自主学习模型（OILMCT模型），构建教、学、做一体化的课堂生态，并将不同教学模型和学习模型有机融合，并成功地实施到C语言教学当中，在该模式下师生互动充分，既凸显出学生的课堂主体地位，又发挥出教师的主导作用，学生在主动求知的过程中更有利于计算思维能力的提升。
2.5 以计算思维能力为考核重点，完善课程评价机制
在传统教学模式下突出对C语言的语法知识考核而忽视对学生的系统建模能力和算法设计能力的考察。课程的考察方式应该更加灵活，采取过程性考核方式，提高实训课程所占比重，把教师评价与学生自评互评有机结合，保障评价机制的公平性，充分调动学生参与课堂的积极性[3]。建立科学的考核评价机制，利用开放性题目，充分发挥学生的创造性，有利于培养学生的计算思维和创新思维，为学生后续本科阶段的学习做好知识和能力储备。
3 教学改革实施成效
在2017级（2）班作为试点开展C语言程序设计教学改革的过程中，我们选取了平行班级（1）班作为参考对照班级，对学生参加由金陵科技学院组织的转段验收成绩进行分析处理，如图1所示：实施教学改革班级的及格率与优分率分别为98%和24.3%，均高于平行班级的86%与14.1%。如图2所示：教改班级的平均分和分数众数分别为82.3分和85分，分别高于对照班级7.8分和9分。对比以上两组数据可以发现：在中本贯通中职阶段实施以培养学生计算思维核心能力为导向的C语言教学改革成效显著。此外，实施计算思维能力教学改革班级的学生在本科阶段的《高等数学》、《大学物理》等课程成绩也明显优于对照班级。
4 结语
基于培养学生计算思维能力的《C语言程序设计》课程教学改革实践与研究，将计算思維能力的培养作为与C语言课程教学的核心目标，并对教学改革实施的效果进了多维度的量化分析，教学改革成效显著。C语言教学改革的目标是将计算思维能力转化成学生的思想，帮助学生形成有独立学习和研究的能力，这对他们后续本科阶段的学习至关重要。通过不断深化教学改革，增加具备计算思维的创新型技能人才的供给，对区域经济转型升级有重要意义。
参考文献
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[3] 鲁明亮，马丽娟.通识教育融入高职课堂教学的实践研究[J].中国职业技术教育，2018（23）：94-96.
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[6] 陆淑娟， 吕俊. 基于计算思维能力培养的C语言课程目标导学模式研究[J]. 软件导刊， 2017， 16（008）：214-215.
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