大數據時代下的高校C語言程序設計的教學改革探索

焦莉莉 張麗麗 鄧婕

摘要：信息技術日新月異、各種新技術、新工具、新語言層出不窮。物聯網、云計算、大數據和人工智能等科學技術更需要從業人士具有更高的素質能力。而C語言程序設計作為這些學科技術的一門重要的計算機專業課有必要進行系列的改革，從而更好地匹配未來信息技術的發展和編程語言的變遷。本文從分析未來技術和編程語言發展趨勢著手，提出了大數據時代背景下，C語言教學思想、教師角色定位的轉變，以及C語言的教改思路和具體措施，讓C語言教學能更好地面向未來發展，幫助學生提升職業競爭力。

關鍵詞：C語言;物聯網;云計算;大數據

信息技術的高效發展以及大數據時代的來臨，給高校C語言程序設計課程改革提供了不竭的動力[1]。C語言作為計算機專業課程的一門重要的專業課，其課程地位一直都是作為編程技術的入門課。隨著近幾年信息技術的發展，編程語言也發生了很大的變化。在C語言的教學中，授課老師們發現需要適時地調整一些教學內容，并進行一定層次的教學改革，以便更好地適應目前和未來核心技術發展的需求。

一、信息技術發展對程序設計的需求

隨著物聯網、云計算、大數據、人工智能等技術發展越來越成熟，且隨之產生的各種新商業模式和應用場景也日益豐富著現代信息化生活。這些技術的發展離不開編程技術的更新，目前編程語言的發展趨勢有如下五個特點：

1.軟件的作用越來越大，軟件決定網絡，軟件即是服務，覆蓋任何領域。

2.數據越來越復雜，海量數據量井噴，算法越來越復雜，基于機器學習的非線性算法和非結構化的數據庫越來越多。

3.編程語言越來越簡單，從面向對象向面向應用過渡，更加聚焦于問題本身而非語言的基本語法。

4.軟件復用越來越頻繁，各種開源框架層出不窮。

5.體系結構越來越扁平，云-管-端的體系以服務為中心，通過抽象的服務屏蔽技術細節，只關注需求，接口和通信協議。

二、在大數據時代背景下，C語言課程教學的兩個轉變

（1）教學思想的轉變

大數據時代的來臨，不僅給高校計算機應用課程教學提供了全新的方式，也改變著教育工作者的教育理念。充分應用翻轉課堂、慕課、雨課堂提高課堂教學的有效性，擴充學生學習的機遇，突出學生的主體地位，改變傳統的教學方式[2-3]。讓教師組織的教學活動更符合大學生的需求，給大學生提供自主學習的空間，不再限制學生的學習時間與地點。

（2）教師角色的轉變

在信息化和大數據時代下，教師已不再是知識的唯一享有者，學生可通過多個渠道快速獲取知識，因此也可以讓教師向學生學習。在日常教學中，教師需根據學生的個性化需求來設計課程，通過構建自主學習平臺，讓學生養成良好的自主學習習慣和能力。教師作為教學活動的實踐者和引導者，一定要竭盡全力地給學生提供接近未來社會發展需求的教學氛圍，從而讓學生養成正確分辨是非的能力和良好的學習習慣。當學生在學習過程中遇到困難時，教師一定要及時給予指導和幫助，使用盡可能多的方法來了解學生對知識的獲取及吸收能力，并且可以客觀全面地評價學生的學習過程。另外，教師在教學的過程中，切忌一成不變，一定要不斷對自己教學工作進行反思和總結，從而及時的發現問題和解決問題。在這個過程中逐步去研究教學思路，創新教學方案，提升教學能力。

三、在大數據時代背景下，C語言課堂設計的教學改革

為了適應大數據時代多元化技術的要求[4]，C語言程序設計的課堂設計也該改革，主要從以下幾個方面入手。

（1）加強課程的結構體系學習

未來的核心信息技術，不管是云計算，物聯網還是人工智能，都需要各實體之間信息的交互和通信，必然涉及數據的輸入、存儲、處理及輸出。在C語言的教學中，教學章節就該圍繞解決數據輸入和輸出、數據存儲及處理四個核心內容展開教學。整個教學進行知識體系的整合和分解，讓學生加深對C語言課程的認知并體會到語言的學習不是孤立而枯燥的，而是創作的沃土，激發學生繼續學習的動力和發掘學生創新的潛能，更好滿足未來核心技術發展的需求。

（2）增強學生算法設計的創新理念

隨著人工智能的發展，基于機器學習的算法越來越復雜，對算法設計人員的要求越來越高，所以有必要在C語言教學中初步培養學生的算法設計能力。針對一個問題，讓學生能設計算法，并進行優化，優化中需要在時間復雜度和空間復雜度上進行評估，做到爭優、創優的教學理念。

（3）增加實踐教學環節的比重

物聯網，云計算，人工智能等前言技術，除了需要使用大量的通信協議外，也涉及到大量硬件嵌入式開發的技術應用。嵌入式由于硬件的局限性，對于代碼的效率，性能，復雜度有很高的要求。可利用C語言在嵌入式系統開發方面的優勢，將C語言教學融入到嵌入式系統開發的高度，讓理論有了實踐的機床，不盡能提高學生的動手能力，還能極大地激發學生的學習熱情。讓學生在實踐的熱情中挖掘自己的創作潛能，以便適應未來嵌入式開發的應用需求。特別是對于想從事物聯網專業方面的學生，更需要加強這塊的教學。

（4）培養學生對可靠性和性能需求的理解

未來的信息技術，應用領域涉及到生活的方方面面，很多領域對于安全非常敏感，如無人駕駛技術，云平臺上的數據分布式存儲，大數據中的隱私數據保護，都會涉及到用戶信息安全和財產安全。所以，對于系統可靠性和性能的設計能力，是未來工程師必備的素養。C語言教學中，在指導學生進行系統設計和編碼時，要充分考慮算法的可靠性和軟件的性能。

四、結語

隨著信息技術的迅猛發展，信息技術的編程模式，編程語言也隨之發生了變化。傳統的C語言教學在教學內容，教學重點，教學形式上都落后于信息技術的發展。在深入分析熱門技術未來發展的特點和軌跡上，有針對性地對教學進行一系列改革，讓教學更好的服務于技術發展，讓培養體系得到社會認可。

參考文獻：

[1]劉鈺慧.大數據時代計算機應用基礎課程創新教學探討[J].論述，2017.10：284-285.

[2]張永潔，袁奉衛，王麗雅.大數據時代職業院校信息化教學中的困惑分析與變革[J].衛生職業教育，2016（05）：32-33.

[3]趙媛，王杰，周立軍等.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（4）：147-150.

[4]柯清超，陳蕾.信息技術與教育深度融合的新發展——首屆全國中小學信息技術教學應用展演述評[J].中國電化教育，2013（08）：35-39.