基于學科競賽的“C語言程序設計”課程改革研究

摘要：學科競賽具有很強的實踐性，能夠真實地檢驗出學生的編程能力和知識掌握情況，“C語言程序設計”是學生學習其他計算機課程的重要基礎，學生的學習興趣和學習質量也將直接影響他們對后續課程的學習熱情。該文將結合學科競賽的特點和C語言程序設計課程教學現狀，對課程改革進行深入研究，希望可以進一步提高學生的學科綜合素質，真正將學生培養成對祖國建設有用的實用型人才。

關鍵詞：學科競賽"""C語言程序設計"""教學現狀"""課程改革策略

中圖分類號：G64""""文獻標識碼：A

Research"on"the"Curriculum"Reform"of"C"Language"Programming"Based"on"Academic"Competitions

WU"Xiaoqian""LIU"Xiaoxia

（School"of"Public"Health，"Anhui"Medical"College，"Hefei，"Anhui"Province，"230601"China）

Abstract："The"academic"competition"has"a"strong"practicalness"and"can"truly"test"the"students'"programming"ability"and"knowledge"mastery."\"C"Language"Programming\""is"an"important"foundation"for"students"to"learn"other"computer"courses，"and"students'"interest"in"learning"and"the"quality"of"their"learning"will"also"directly"affect"their"learning"enthusiasm"for"subsequent"courses."This"paper"will"combine"the"characteristics"of"the"academic"competition"and"the"teaching"status"of"the"C"Language"Programming"course"to"conduct"an"in-depth"studynbsp;of"the"curriculum"reform，"hoping"to"further"improve"the"students'"comprehensive"quality"in"disciplines"and"truly"cultivate"students"into"practical"talents"useful"for"the"construction"of"the"motherland.

Key"Words："Academic"competition;"C"Language"Programming;"Teaching"status;"Curriculum"reform"strategy

學科競賽是對學生實踐能力、團隊精神、設計能力、心理素質、思考能力、總結能力的高度挑戰，不僅要求學生能夠掌握扎實的學科知識，同時還要具備一定的實踐動手操作能力，是一種考核學生綜合素質的有效方式。在社會各行業對人才要求愈發嚴苛的背景中，各大高校也紛紛對學科競賽引起了高度重視，越來越多的高校和學生都產生了強烈的學科競賽參與意愿，而學科競賽也在長期的發展建設中，對競賽的層次和類型進行了調整和豐富，使學生提交作品的質量明顯提高。現如今，部分高校已經開始將學科競賽融入學科建設中，希望通過二者的有機滲透和融合，促使“C語言程序設計”課程教學更加先進、更加符合時代的發展要求，研究基于學科競賽的“C語言程序設計”課程改革策略，已經成為高校教學工作的重點所在。

1研究背景

眾所周知，“C語言程序設計”是一門實踐性很強的理工類計算機課程，并且是學習其他計算機課程的重要基礎，在教學過程中，計算機教師需要側重培養學生的邏輯思維能力、實踐動手能力、團隊合作能力以及創新能力，最終讓學生擁有一定的程序開發能力和軟件設計能力。“C語言程序設計”課程涉及了大量的算法設計、程序調試和程序編寫，不僅知識點十分復雜，而且內容相對抽象，學生的學習難度和學習壓力較大，在學習過程中會遇到諸多問題。在傳統的教學模式下，課堂教學以教師講解為主、學生被動接受為輔，學生需要跟著教師的思路，亦步亦趨地完成教學活動，課堂教學重點也普遍放在理論宣講上，對學生的實踐動手能力要求較低，學生對重要的知識點通常是機械性地背誦記憶，不僅教師具有很大的教學壓力，學生也存在著很大的學習困惑，久而久之，學生無法體會到課程的重要作用，就會逐漸喪失學習動力，不明白學習的意義何在，這將對學生的深入學習帶來十分不利的負面影響。而學科競賽是對學生綜合能力的檢驗和測評，是對學生用理論知識解決實際問題的意識和能力的全面考察，可以幫助學生明確學習“C語言程序設計”課程的重要作用和重要意義，這種以目的為驅動的學習方式，能夠在很大程度上激發學生的學習熱情并提高他們的學習自主性。現如今學科競賽已經普遍受到各大高校的充分關注，學科競賽也在持續的舉辦中不斷升級，吸引了更多能力和素質過硬的學生主動參與，競賽作品質量肉眼可見地提高，這也直接反映出基于學科競賽的“C語言程序設計”課程改革的可行性，如何建立起課程改革和學科競賽之間的有機聯系，從源頭上提高課程教學質量，已經成為高校計算機專業教師所需要攻克的重點問題[1]。

2"ACM競賽和CCF計算機軟件能力認證的特點

由國際計算機學會舉辦的ACM-ICPC國際大學生程序設計競賽是目前水平最高、規模最大、歷史最為悠久的國際大學生程序設計競賽，也是由國內高校承辦的唯一一項具有國際影響力的計算機競賽，該競賽的最主要目的就是希望可以提高大學生的計算機編程能力，鼓勵他們能夠在分析和解決問題時可以充分借助計算機編程讓問題更加簡單，是對學生綜合實力的全面考察。學生在參與該競賽時，必須具有強大的心理承受能力、邏輯分析能力、實踐動手能力以及獨立思考能力和創新能力等，競賽的參與過程也是學生自我成長和自我蛻變的過程，通過參與這種具有極大挑戰性的競賽，學生的大局觀意識將會得到顯著程度的提高，在制定策略時也將更加全面和完善[2]。ACM-ICPC國際大學生程序設計競賽被譽為“程序設計界的奧林匹克”。CCF計算機軟件能力認證是CCF計算機職業資格認證系列中最早啟動的一項認證。該項認證主要是對軟件開發者實際編程能力進行考察，命題和評測都由中國計算機學會統一進行，并在各地設立委托機構進行認證考試，希望通過認證考試，在計算機軟件行業內形成科學的評價標準。這些競賽將理論和實戰演練放在了同等重要的位置，希望參與者在解決問題時可以綜合運用自己所學知識，建立起理論和實踐之間的有機聯系，競賽的題目大多輕語法而重邏輯和算法，并且題目與生活之間的關聯非常密切，多取材于生活中的真實案例，著重考查學生對基礎知識的實踐運用能力。與傳統的教學模式相比，學科競賽具有很大的趣味性和挑戰性，很容易激發學生的參與興趣，并滿足學生的勝負欲，所以在實際教學過程中，高校教師也可以充分基于學科競賽對“C語言程序設計”課程教學進行改革，將競賽思路融入教學過程中，不斷提高學生的實際動手能力和編程能力，使其獲得更為全面的計算機綜合素質。

3"“C語言程序設計”課程教學現狀

“C語言程序設計”是學生學習其他計算機課程的重要基礎，學生的學習興趣和學習質量也將直接影響他們對后續課程的學習熱情，所以“C語言程序設計”課程教師的教學工作任重道遠。該門課程的最主要教學目的就是讓學生能夠初步了解人類和計算機之間是怎樣進行交流的，并能在學習過程中樹立一定的用計算機語言解決實際問題的理念和意識，當然這需要學生具備一定的程序設計能力，能夠利用程序將自己的想法表達出來并操作計算機去實現。但是在實際的教學過程中，學生普遍存在著面對問題一頭霧水的情況，根本沒有具體的編程思路，也就是無法建立系統知識和實踐之間的聯系，這也就說明“C語言程序設計”課程教學還存在著很大的短板和不足，例如：重理論而輕實踐、上機課主要以驗證為主、教學手段十分單一、教學內容受限于教材、過于重視學生的考試成績等，這些問題也是課程教學改革所必須要解決的關鍵問題[3]。

4"基于學科競賽的“C語言程序設計”課程改革策略

4.1基于學科競賽編寫教材

教育工作者在編寫C語言程序設計教材時，也要適當融入一定的學科競賽思想，確保教材內容清晰、邏輯明確、層次分明、由簡入難，能夠帶領學生通俗易懂地進入一門全新的語言世界，通過普及基礎知識來培養學生擁有良好的程序設計風格和程序設計習慣，讓學生能夠在學習過程中潛移默化地提高自身的實際編程能力和解決問題能力。

首先，教材內容一定要做到語法知識和項目的融合，在“C語言程序設計”這門課程中，包含了眾多的語法內容，學生具有很大的記憶難度，即使有的學生能夠對語法內容進行全面背誦，但是卻無法在實踐過程中具體應用，根本無法建立起理論和實踐之間的聯系。所以，教育工作者在編寫新版教材時，可以利用一個具體的項目，對知識點進行梳理和介紹，讓學生能夠從深層次地理解語言語法的具體內涵和實際應用[4]。其次，教育工作者在編撰書籍時，也要對章節內容進行理順，讓學生能夠清晰地明確每章節的學習目標，通過建立起章節之間的知識聯系，化被動為主動，鼓勵學生能夠在心中建立起更加全面的知識網絡，并由淺入深地實現自主學習。再次，對于每章節的編程例題，尤其是介紹3種基本結構例題時，可以利用算法分析來告訴學生在面對具體的問題時，應站在何種角度編寫源程序以及具體的編寫代碼思路。最后，在章節末尾要總結出常見錯誤，清晰列出學生易錯的地方，主動提醒學生注意。

4.2基于學科競賽優化教學內容

在過去很長一段時間里，“C語言程序設計”的教學主線都是以語法知識為主，教師在課堂上會花費大量時間介紹語法內容，學生則需要在有限的課堂時間內接受大量的瑣碎知識點。這就會產生這樣一個現象：雖然學生能夠在課堂中跟住教師的思路，但是在課后很容易遺忘，知識掌握并不扎實，也就無法應用在具體的讀寫程序中[5]。而“C語言程序設計”最主要的教學目標是培養學生讀程序和寫程序的能力，學科競賽也主要考查學生利用計算機編程解決實際問題的能力，要求學生必須能夠明確用計算機語言解決問題的基本步驟和基本思路。所以，教師在教學過程中，對于使用頻率較低的語法可以一帶而過，而是鼓勵學生在具體的項目問題中利用已學知識對語法進行自主探索，并實現完全掌握，以此來幫助學生明確學習重點，找清楚并理清思路，將學習重心和學習精力放在重要語法的學習上，不斷提高課堂學習效率和編程質量。除此之外，現行的“C語言程序設計”課程內容也相對陳舊，特別是練習題目普遍與生活實際脫軌，并且趣味性不足，很難吸引學生的關注。而學科競賽內容則具有很強的實踐性和趣味性，并且與生活實際聯系密切，能夠吸引學生積極主動地學習。所以，教師在教學過程中一定要基于學科競賽對教學內容進行優化，通過精心設計使課堂教學結構更加科學，能夠充分利用學科競賽內容對書本知識進行補充和完善，并利用競賽題目鼓勵學生進階學習，通過反復實踐來提高學生的編程能力。例如：教師在講解“遞歸”時，經常利用n！這個例子，首先向學生簡單介紹遞歸的相關概念，然后在事先編好的程序中輸入一個n值，此時運行程序得到一個int整形結果，但是教師卻很少向學生講解當ngt;15時，運行程序得到的結果會出現誤差甚至無法得出結果。對這個問題進行深入探索就是學科競賽中經常會考查的高精度數學顯示問題，所以，在教學過程中，教師可以通過引入這樣的問題來激發學生的學習欲望，不斷拓寬學生的知識面，在日常教學過程中潛移默化地培養他們的競賽思維和競賽意識，通過引入競賽內容幫助學生拓展編程知識面，使他們在趣味性的編程學習中，深入理解算法并逐漸提高編程能力。值得一提的是，為了充分激發學生的學習主觀能動性，教師在教學過程中也可以基于學科競賽內容引入新的教學方法，例如構建翻轉課堂，能夠在課堂開始之前提供給學生預習資料，資料可以是視頻形式的也可以是文字形式的，鼓勵學生課前預習，并通過預習對課堂內容有一個初步了解，明確該堂課的重點與難點，同時能夠將無法解決的問題記錄下來，在課堂上通過質疑和討論，對學習難點進行深入探討，以此來實現對知識的自主學習。在課后，教師也要布置一定的練習題對該堂課的教學內容進行鞏固，并對課堂重點和難點進行總結，幫助學生溫故而知新，對知識進行扎實掌握。

4.3基于學科競賽提供自主學習交流平臺

為了鼓勵學生能夠更好地進行自主學習，高校也要為學生搭建良好的學習平臺，例如校園在線學習平臺、慕課平臺、百度公開課等，同時能夠利用多種在線測驗工具，如源OJ系統、全國軟件設計大賽自主測試系統等，鼓勵學生能夠利用多種平臺，結合自身的學習情況選擇適合的學習方式，積極開展自主學習，并能夠在平臺中與同學分享學習心得和學習經驗，通過對問題的深入探討來實現共同成長。

4.4基于學科競賽豐富課堂教學手段

俗話說興趣是最好的老師，若想從源頭上提高學生的編程思維和編程能力，教師就必須能采用多元化的教學方法，徹底拋棄傳統灌輸式的教學理念，能夠結合教學內容對教學方法進行優化，以此來激發學生的興趣、降低學生的學習難度。具體來說，在具體教學過程中，為了讓學生更好地理解知識并掌握C語言程序設計的解題思路，教師可以采用邊講解邊動手的教學方法，讓學生能夠緊跟著教師的思路，對程序的實現過程進行直觀觀看，對代碼的編寫過程進行深入了解，并仔細觀看教師是如何更改出現錯誤的代碼的。將編程方式清晰直觀地展示給學生，不僅能夠降低學生的學習壓力，同時也能讓學生從內心深處真正感受到編程的魅力。舉例來說，順序結構程序設計在學科競賽中占有重要地位，是常見的考查重點，為了進一步提高學生的編程能力，教師就可以對這一部分教學內容進行優化設計，例如將程序語句的順序打亂，鼓勵學生自己整理順序并對程序進行調試，加深學生對順序結構的理解，通過反復練習，在失敗中總結方法，最終樹立良好的編程習慣，進而不斷提高自身的編程質量和編程效率。

4.5基于學科競賽改革實踐方式

“C語言程序設計”課程作為一門實踐性很強的計算機基礎類課程，不僅要求學生能夠掌握扎實的理論知識，同時還要經過大量的上機實踐對理論知識進行操練，才能將C語言的語法規則和程序調試技巧化為己用，才能用計算機語言解決實際問題[6]。所以，基于學科競賽的“C語言程序設計”課程教學改革，也需要教師在教學過程中能夠充分結合學科競賽的特點，來創新學生的實踐方式。例如：可以建立驗證、模仿、自創的實踐模式，以此來提高學生的學習效果。

4.5.1驗證

驗證過程主要是讓學生對教材或者教師給出的程序進行驗證，通過對給出程序的驗證，幫助學生明確編程步驟和編程思路，學生需要對指定的步驟進行一步一步操作，直到得出結果，這個過程看似簡單，但是學生在實際操作過程中仍然會出現一系列問題，這些問題主要集中在輸入源程序過程中出現的一些因為不正確輸入造成的語法錯誤，例如：輸入了錯誤的符號、錯寫保留字、省略分號、沒有定義變量或者重復定義等，一旦這些問題出現，教師就應該要求學生將這些常見錯誤記錄并整理出來，同時能夠在接下來的調序程序過程中及時發現類似錯誤，建立起源代碼和輸出結果之間的因果聯系。

4.5.2模仿

如果學生已經對程序任務進行了驗證并且沒有任何疑問，學生就可以進行模仿，通過模仿來對已學的基礎知識進行強化和鞏固，教師可以通過設置具體的任務，讓學生獨立自主完成，例如修改輸出形式、變量的輸入形式、變量的初始值、當前問題的功能以及當前問題的解決方法等，利用這些問題鼓勵學生對程序進行適當修改，然后詳細觀察輸出結果的變化。

4.5.3自創

自創是對學生創新能力的綜合考查，學生需要根據自己的所思、所看和所想，結合生活實際情況自主設計問題，并利用所學知識解決問題并得出結果。自創過程著重考查學生靈活運用已學知識的能力、團隊協作能力與創新能力，這一考核目標也與學科競賽的考核目標高度統一。所以，在此環節中，教師可以將歷年的學科競賽資料提供給學生，讓學生能夠提前了解學科競賽的主要內容和思路，并能夠時刻以參賽狀態完成日常學習，進而不斷提高自身的學習能力和綜合素質。

4.6基于學科競賽優化評價機制

學科競賽側重于考查學生運用C語言編寫程序解決實際問題的能力和意識，注重對過程的考察而非結果，所以教師在教學過程中也要基于學科競賽對現有的評價機制進行優化，能夠將評價重點放在學生對知識能力的運用上，而不是考試成績上，教師可以采用教師點評、學生自評、同學互評的多種評價方式，對學生的學習過程進行及時總結和評價，幫助他們明確在學習過程中存在的不足之處，并幫助他們理清學習思路、掌握學習方法。教師也要基于學科競賽設置合理的評價指標，著重考查學生的編程能力，通過理論與實踐并重的評價方式對學生進行客觀全面的評價，對現有的教學結果進行準確評估，進而及時發現問題并進行優化調整。

5結語

綜上所述，在社會各個行業對計算機人才要求愈發嚴苛的背景中，高校的計算機教學也要融入一定的學科競賽理念，對現有的“C語言程序設計”課程教學進行深入改革，從源頭上提高學生的編程能力，獲得更好的課程教學效果。

參考文獻

[1] 鐘婷.數據挖掘在高校內部教學質量監控中的應用研究[D].成都：四川師范大學，2020.

[2] 原晨冉.基于“以賽促學”理念的中職計算機專業實踐教學研究[D].新鄉：河南科技學院，2022.

[3] 林金珠，倪天偉.基于ACM-ICPC競賽的C語言課程教學實踐[J].安慶師范大學學報（自然科學版），2017，23（1）：102-104，119.

[4] 彭建盛，李笑梅，韋慶進，等.C語言程序設計課程中引入機器人工程項目的教學實踐[J].廣西教育，2017（43）：148-149.

[5] 邱麗.基于學科競賽的《C語言程序設計》課程教學改革研究[J].黑龍江教育（理論與實踐），2018（11）：73-74.

[6] 王星.中職學校《C語言程序設計》實訓課程改革研究[D].蘇州：蘇州大學，2020.