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摘要：
隨著中國科技的發展，基于計算思維的C語言受到人們的廣泛關注。C語言課程具有較強的實踐性和操作性。在C語言教學中，實驗教學對其具有非常重要的意義，對學生學習C語言起到了非常關鍵的作用。本文首先介紹了計算思維在創新人才中的作用以及C語言實驗教學目前的現狀，其次分析了C語言實驗教學中存在的問題，最后從C語言教學培養目標、方法、教學內容、指導方法以及考核方式等方面提出了一系列改革的措施。這些改革措施的目的是為了培養學生的計算思維能力以及編程能力，使學生在今后的學習中能夠更好的分析問題和解決問題。
關鍵詞：
計算思維；C語言；實驗教學；教學改革
一、引言
近年來，新興技術發展過程中最具有代表性的是計算機科學技術。新技術主要通過先進的技術、方法等來進行發展和創新。計算思維又常常穿插在不同的學科當中。目前，大多數高校對于C語言的教學仍是以計算機工具的應用教育為主，其教學內容卻忽視了對于學生的思維和能力的培養。這種教學方式不符合計算機科學的發展。因此，對于學校的C語言教學而言，學校應將以計算機技術教學為主的教學模式改革為以培養學生的計算思維能力和編程能力為主的教學方式。這樣能夠在很大程度上培養學生的科學素質，提高學生學習的積極性和主動性。
二、計算思維在創新人才中的作用
計算思維不應當只是計算機方面的專家的技能，而應當是每個人都應當掌握的一種基本技能。計算思維主要通過啟發的方法來推理出問題的答案，采用抽象法和分解法來將復雜的任務或者系統簡單化。總而言之，計算思維是運用計算機科學理論來解決問題、設計系統、理解人類的一些行為等具有科學性的思維活動。計算思維這種思維方式不僅對計算機學科有著很大的作用，也能夠影響到其他的學科領域。對于生物學領域而言，生物學家通過計算思維的作用研究出了計算生物學。在化學領域方面，化學家主要通過計算思維中的納米計算來進行問題的思考。在經濟學領域方面，經濟學家在分析過程中主要應用的是計算博弈理論。在物理領域方面，物理學家通過計算思維中的量子計算構建了物理模型。計算思維能力的培養在創新人才培養過程中起到了非常重要的作用，目的是為了進行計算科學的教育。計算思維不僅能夠幫助其他學科有效地解決問題，還能夠為人們提供一種有效的思維方式。在教學過程中，有效地培養學生的計算思維能力能夠使學生更好地學習和理解專業知識，使學生擁有一定的創新思維能力，對學生以后的工作和個人的發展都有著非常大的影響。C語言教學的目的是為了培養學生解決問題的能力，使其擁有計算機技術和方法，有效提高學生的思維能力和編程能力。因此，C語言教學對學生來說具有著非常重要的作用，也能夠輔導學生進行專業知識的學習和使用。
三、C語言實驗教學的現狀
對于計算機專業的學生而言，C語言具有一定的靈活性和邏輯性。學生需要通過較多的實踐教學來更好地掌握C語言這門編程課程。因此，C語言的實踐教學對于學生的學習起到了非常重要的作用。但是C語言目前的實驗教學現狀卻不容樂觀，主要體現在三個方面。第一，在課程內容的設計上，實踐內容的設計主要是通過課本的理論知識來進行的。例如：數組、結構體以及題的設計都是單獨應用。并且在實踐課程上，題目的難度并沒有增加，處于比較平穩的趨勢。因此，如果學生的編程基礎較好，那么實踐課程對于學生來說并沒有一定的挑戰性。第二，對于教學方法和學生學習的主動性而言，傳統的實驗教學方式是教師在上課之前首先分析題目，其次學生進行實踐，教師查看學生學習的過程并對學生加以輔導。最后教師對學生的實驗結果進行登記。這種教學模式具有一定的單一性。學生對于C語言課程的入門較困難，并且有一部分學生比較害怕編程類的課程。另外，實踐課程比較普通且教學方式比較單一。這使得學生對于實踐課程不會有足夠的重視，以至于在遇到問題時不能及時地進行思考和提問。這也導致有的學生會通過抄襲來應付實驗結果。第三，在考核方式上，學生在操作完實驗內容之后，教師通過運行結果來進行成績的登記。如果學生沒有完成，那么教師將無法登記。這樣會直接影響到學生的成績。另外，教師主要通過手工的方法來進行登記，這樣不僅浪費時間，還降低了課堂效率，使教師不能夠很好的進行教學。因此，在教學過程中，教師主要通過取平均成績來進行學生成績的登記。
四、C語言教學中存在的問題
第一，C語言教學無法做到學習致用。C語言是一門比較抽象的課程，并且具有較強的邏輯性，需要通過一種全新的思維方式來解決問題。學生在學習過程中很難入門，認為這門課程比較的枯燥。這將會在很大程度上降低學生學習的興趣。大多數時候學生雖然能夠按照課本上的內容進行操作，但是學生不能夠真正理解C語言課程教學的意義。這也無法培養學生的思維能力、編程能力以及分析和解決問題的能力。因此，當遇到一些新問題或者和實際內容相關的問題時，學生不能夠通過計算思維來分析問題和解決問題，也不會將所學到的內容運用到自己的專業上。這導致教師和學生認為C語言課程沒有存在的必要性，也無法達到學習這門課程的目的。[1]第二，忽視了計算思維和編程能力的教學。在實驗課堂，教師更多注重的是語法和語句的教學，而忽視了計算思維和編程能力的培養。在學習過程中，學生也只是注重語法和語句的結構的練習。這樣學生在實踐中只了解了語法和語句的格式，而無法提高自身的編程思想以及編程能力，甚至一些學生認為編程課程就是打字，只是將課本上的程序照搬到電腦上。因此，學生在遇到問題時，不能夠運用計算思維，也不能夠通過C語言來描述解決問題的過程。另外，C語言的語法和語句的學習過程太過乏味和單調。這導致學生沒有了學習的興趣。[2]第三，教學內容的設置不合理。實驗教學主要通過C語言的語法規則來設置教學內容。教師主要通過驗證型實驗和設計型實驗來加強學生對于語法和語句的理解，缺少一定的開放性和綜合性。另外，對于不同的專業而言，實驗教學課程并沒有采用統一的大綱和要求。這使得實驗教學脫離了專業本身，并不能很好地反映出各個專業之間的差別，也不能表現出C語言在不同專業當中的作用。因此，學習較好的學生則不能夠得到更進一步的學習，也阻礙了學生對于C語言以及C語言在自身專業當中的更深層次的研究。[3]第四，考核方式的單一性和不實用性。目前，中國主要通過書面考試成績來了解學生的優異程度。這種方式具有一定的單一性和封閉性。其中，實驗成績只占了很少的比例。但是在國外的許多國家，實驗成績以及課堂作業等占到了總成績的百分之七十，而書面考試成績只占到了百分之三十。這表明了國外更注重的是教育的過程以及學生能力的培養。因此，國外的這種考試制度應值得學習。[4]
五、實現C語言實驗教學改革的措施
第一，明確培養的核心目標。目前，國內外各大高校都將計算思維作為最主要的研究對象之一。研究的目的是為了培養學生通過計算思維來分析和解決問題的能力。計算思維主要是指利用計算機科學的概念來解決問題、設計系統的一種思維活動。大多數學者都認為計算思維不應當只是科學家具備的一種能力，應該成為人們的一項基本技能。C語言課程的目的是為了培養學生利用計算思維來解決問題的能力。因此，學習C語言是培養學生計算思維的最好方法。各大高校主要通過培養學生的計算思維能力來進行人才的創新。因此，對于各個專業而言，計算思維能力將成為新時期創新人才不可或缺的素質。第二，注重計算思維和編程能力的培養。如果學生要通過計算思維來解決生活中的問題，就應當將生活中的問題轉換為計算機能夠解決的問題。因此，教師需要在教學過程中告訴學生如何通過計算思維來解決生活中的問題。對于C語言課程而言，學生在有了一定的思路和解決方法之后，只要將思路轉化為C代碼。因此，教師不應當只把教學的重點放在語法和語句上，而更應當注重學生的計算思維和編程能力的培養。這樣學生才能夠在生活中應用計算機思維來分析和解決問題。第三，改進實驗教學內容。教師可以制訂一套比較詳細且規范的實驗教學計劃。這樣不僅能夠更好地使學生學習到理論知識，也能夠拓展學生的知識面，培養學生的計算思維能力，發揮學生的特長，使實驗具有一定的開放性。學生在學習C語言課程時應和自身的專業緊密結合。在設置題目時，教師應當考慮不同專業的差別，使題目能夠和專業相聯系，并且應當具有不同類別和不同層次的題目。例如：對于醫學、外語類等專業的學生來說，題目的難度應當相對較低。而對于理工科的學生來說，其課程的要求較高。因此，教師可以適當的增加題目的數量和難度。對于成績較優異的學生來說，教師也可以設置具有開放性的實驗。第四，改革實驗指導方法。學校應摒棄傳統的以教師為主導的教學理念，通過啟發式的教學方式來指導學生進行實驗教學。第一，在學生遇到問題時，教師應引導學生分析出現錯誤的原因，使學生能夠自行思考并得到解決問題的辦法。這樣學生能夠更加深刻的理解實驗內容，并且可以更好地掌握學到的知識。第二，在學習新的內容時，教師可以讓學生用學到的知識點來思考問題。當學生在思考的過程中遇到問題時，教師可以提出應用新知識解決的方法。這樣可以通過不斷引入新知識來使所有的知識點具有一定的連貫性，也有利于學生接受新的知識點。第五，改革考核方式。學校應改變以往書面考試的單一性和封閉性，通過形成性教學來提高實驗考核在考試中的百分比，更加注重學生的考核過程以及對學生能力的考核。另外，制定一套能夠反映學生各方面能力的綜合評估方法。大量的實驗表明，如果考核比較注重學生的實驗成績以及考核的過程，那么能夠在很大程度上使學生真正的掌握C語言課程的思想以及設計的理念，使學生可以運用計算思維來解決問題，培養學生的思維能力以及編程能力。而傳統的考核方式雖然能夠使學生獲得一個很好的考試成績，但是無法真正地理解這門課程，不能夠獲得運用計算思維來解決問題的能力。
六、結束語
綜上所述，目前，學校對于計算機專業的應用型大學生的計算思維的培養應該給予高度的重視?；谟嬎闼季S的C語言實驗教學課程能夠在一定程度上培養學生的計算和編程能力，也能夠為學生開拓一個較好的發展方向。對于C語言教學而言，學習當前的教學課程無法使C語言教學做到學以致用，忽視了計算思維和編程能力的培養，并且教學內容的設置不合理，對于學生的考核方式過于單一和不實用。因此，學校應能夠通過明確培養的核心目標，注重計算思維和編程能力的培養，改進實驗教學內容，改革考核方式等措施來實現基于計算思維的C語言教學實驗改革。這樣能夠在一定程度上激發學生的學習興趣，提高學生學習的積極性和主動性，能夠在一定程度上提高學生的計算思維和編程能力。但是對于不同層次的學生的培養，還需要在以后的教學過程中進一步的進行研究。
作者：于麗 單位：新疆警察學院
參考文獻：
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[2]葛欣,席景科,李政偉,劉厚泉.基于計算思維的程序設計課程教學體系的探討[J].信息系統工程，2015(01).
[3]陳建華.基于計算思維的多媒體技術及應用課程教學模式研究[J].電腦知識與技術，2016(25).
[4]陳偉宏,何建新,習勝豐.高校非計算機專業C語言教學改革探討與實踐[J].中國電力教育，2013(34).
