新工科與國際化視域中“C語言程序設計”教改研究

摘"要：在新工科與國際化視域中，針對中外合作辦學學生在“C語言程序設計”課程中存在對知識結構的整體認知不足，很難聽懂外方老師的專業課，以及眼高手低、創新意識薄弱等現象，提出基于知識點網絡結構的循環往復不斷前進的教學模式，使學生能夠及時復習和鞏固之前所學章節的知識，加深對知識點的理解；通過多種措施讓學生適應全英文教學；結合社會崗位需求的技能并引入實際項目到教學中培養學生的創新能力，使學生能夠學到與實際工作崗位相關的知識，避免出現重新學習的現象，將所提教改方法應用于實際教學，對實施效果進行分析可見，相比傳統方法，本文所提方法具有一定的優勢。

關鍵詞：新工科與國際化視域；知識點網絡；全英文教學

中圖分類號：TP391.4

1"概述

中外合作辦學［12］方面，以中俄合作［34］為例，學生在中方老師講授“C語言程序設計”課程后，要在此基礎上去理解俄方老師講授的其他專業課程。計算機、自動化等新工科［5］專業的課程都與編程息息相關，很多專業課程都需要編程實踐完成。

面向中外合作辦學的“C語言程序設計”課堂教學中采用雙語教學，這種雙語教學模式采用中文教材，教師采用中英文交叉授課。針對“C語言程序設計”這門課的教學目標和教學方案，很多高校相繼進行了不同的改革［67］。例如，為提高學生的動手能力，不再使用傳統的紙質筆試，通過制訂新的考核方案，采用線上自主考試、上機封閉考試等相結合的方法，調整平時成績與期末成績的比例，以促進學生的知識積累。有些改革方案基于線上線下混合式教學［8］、翻轉課堂［910］等方式不斷地摸索和改進教學質量，也取得很多成效，但是總體上仍舊存在一些問題。

（1）在實際教學中，發現學生雖然可以掌握零散的知識點，但缺乏整體性的理解。他們對知識結構的整體認知不足，很難快速理解核心知識點。這種情況導致學生的學習目標不夠明確，影響他們對學習的興趣，同時也降低課堂教學效率。

（2）中外合作辦學的學生在學完“C語言程序設計”后，卻很難聽懂外方老師講授的基于C語言編程的專業課。

（3）在新工程背景下，要求將學生培養成為具有工程實踐能力和創新精神的工程師，但學生在這方面還是存在一定的不足，例如，存在眼高手低、創新意識薄弱的現象。

本文在“新工科+國際化”視域中，探索一種與專業實踐相結合的教學方法，旨在培養學生的編程思維和良好的代碼編寫習慣。同時，探討如何改革工程C語言編程的教學模式，以便在新的工程環境下提高工科專業人才的培養水平，為相關領域的專業人才提供有益的參考和指導。

2"新工科與國際化視域中的教學改革

針對上述問題，本文從教學模式、教材和實際項目等方面出發，探索如何提高課程教學成效，具體如下。

2.1"基于知識點網絡結構的循環前進教學模式

“C語言程序設計”課程有豐富的知識體系，通常分為十個章節。學習完第一章內容后，逐漸深入學習后續章節時，會發現前面所學的知識并非孤立存在，而是相互聯系、相互依賴的。在學習第二章時，第一章的知識將被頻繁地運用；而當進入第三章時，前兩章的知識則會被進一步鞏固和應用，以此類推。這種逐步累積、遞進發展的學習模式貫穿始終。課程知識的系統性很強，知識點聯系緊密，講授過程可以稱之為循環往復不斷前進的模式，如圖1所示。

如圖2所示，C語言各章內容之間可以構成一個知識點網絡結構。可以將每一章看作是目前流行的機器學習中神經網絡結構中的一個神經節點，神經節點之間存在聯系的就用連接線表示。由圖2可見，第二章會與第一章有聯系，第三章會與第一、第二章有聯系，以此類推。例如，講到《指針》章節時，會聯系到之前學的《數組》《函數》等章節，具體體現在《指針與函數》《指針與數組》等小節內容。根據圖2所示的知識點網絡結構圖，在pintia平臺上設計每一章上機作業時，知識點的分布能夠讓學生回頭去溫習前幾章的知識，有助于鞏固知識點，進行系統化的學習和整體的理解。此外，在教學過程中為了及時掌握教學效果，也為了客觀評價學生編程能力，安排三次階段性編程測試，這三次編程測試的成績在平時成績中占比達到40%。另外，為檢驗中外合作學生適應英文環境的能力，編程測試中的題目都采用全英文形式。經過多年教學總結發現，如果第一次編程測試成績不理想的學生會在接下來的學習中更加積極努力。因此，階段性編程測試在“C語言程序設計”課程中起著關鍵作用，不僅可以客觀有依據地給出平時成績的一部分，而且還能督促學生注重這門課程的學習，包括動手練習和知識點鞏固。通過階段性編程測試，學生能夠及時復習和鞏固之前所學章節的知識，加深對知識點的理解，強化記憶，提高學習效果。此外，這種測試還有助于學生建立堅實的基礎，為后續章節的學習奠定牢固基礎，使學生對C語言編程的知識體系更為完整和系統化。因此，階段性編程測試不僅有助于評估學生的學習成果，更重要的是促進學生的全面發展，培養其扎實的編程能力和問題解決能力。此外，該課程還會安排多次課堂小測驗，以判斷題和選擇題為主，時長控制在10分鐘左右，可以讓學生適時掌握所學知識，為后續學習打下牢固的基礎。

2.2"適應全英文教學舉措

中方學生雖然學了多年英語，但平時生活和學習過程中沒有英語語境，習慣聽中文課，也更容易聽得懂中文講課方式。目前，中外合作辦學的課程有一部分由中方老師授課，另外一部分是外方老師授課。在中方老師授課過程中，通常采用英文的課件，為了能讓中方學生聽得懂，大多數情況下采用中文講述。因此，當學生聽外方老師全英文授課時就存在一定的聽力和理解的困難。為了讓學生順利完成學業，需要讓中外合作辦學的學生適應全英文教學，但在這方面可能會遇到一些困難，原因有以下內容：（1）中方學生缺少英語輸入語境和輸出語境，英語的聽和說在學習和生活中占比較少；（2）全英文的教材雖然在專業知識方面不存在什么問題，但教材的編寫者是針對母語為英語的讀者設計的，這對于中方學生而言，閱讀和理解這樣的全英文教材就存在困難，時間久了也會降低學生的學習積極性。因此，本文采用如下幾種措施解決以上問題。

（1）鼓勵學生不論是課上還是課下與同專業同學盡量用英語交流，這樣可以有效提升他們的英語聽說能力。通過這種方式，可以營造出一個專業知識交流以英語為主要語言的氛圍，幫助學生更好地適應未來可能需要用英語進行溝通的學習或工作環境。

（2）除了給學生開設雅思英語之外，還應該開設專業英語課程，幫助學生熟悉在專業課程中所需使用的術語和詞匯。這一舉措有助于學生更好地掌握專業知識，提升他們在相關領域中的語言表達能力。

（3）教材方面：①中方專業課老師為全英文教材自編配套講義作為補充，將每一章要用到的專業術語都先給學生講述一遍，有利于學生在閱讀全英文教材時理解教材內容。中方專業課老師在編寫配套講義時參考相關中文書籍，讓學生了解國內相關領域的發展現狀，有利于將來在國內就業和增加本土自信。②如果很難找到每一章內容先是理論講解再配套幾個典型應用案例編寫模式的全英文教材，則著手組織中方和外方專業課老師以及外語專業老師編寫適合中外合作辦學的全英文教材。中方專業課老師負責把握教材內容安排，外方專業課老師負責校對英語術語的規范性，外語專業老師負責全書英語的行文流暢。

（4）中方老師在授課過程中安排多次，讓學生以主題匯報形式總結某一章的學習心得，匯報的內容和講述都以英語進行，有利于學生將學到的專業內容用英語進行消化吸收并表述。

（5）加強對中方專業課老師的培訓，克服方言對標準英語發音的影響，在授課過程中盡量用英語進行講述，能夠聽得懂英語水平參差不齊的學生用英語提出的問題。此外，通過外派中方專業課老師到外方合作高校交流，了解外方授課老師的方式方法，以此增強中方專業課老師的全英文教學能力。

2.3"培養實踐創新能力

多年來畢業生會出現“回爐重造”現象，有些學生在畢業后很難找到合適的工作，也比較難勝任擬應聘的崗位，為了提升自身能力，這些學生需要自費進入培訓機構進行再培訓。雖然參與培訓的學生有一定的收獲，感覺比畢業前學得更明白，但花費較高，耗時耗力，而且會延誤學生就業，不能在畢業后立即走上工作崗位。

出現以上現象的原因有：（1）部分學生在學校學習時動力不足，以考試及格能畢業作為目標，對未來比較茫然，沒有長遠規劃。（2）部分課程講授內容與實際工作崗位應用存在較大差距。例如，編程考試題目可能是：一個數組中有10個數，求它們的平均值并求大于平均值的數據的個數。在做這樣的題目時，學生會定義一個長度為10的數組，輸入10個數給數組元素賦值，再一步步做下去。然而，實際工作崗位中面臨的問題可能是：公司要統計多個客戶在過去一年的交易額，將高于平均值的客戶名單列出來。這個現實問題并沒有告訴學生要定義數組或者用數組來解決問題，畢業生就有點不知所措。

為培養學生的動手實踐和創新能力，可以采取如下措施：（1）由于大學生畢業后最重要的目標之一就是就業，因此老師在授課過程中可以將課本知識與企業當前招聘崗位所要求的技能聯系起來，調動學生學習的積極性，避免茫然學習。（2）在課堂教學中，教師應盡量選擇與企業實際應用密切相關的各種案例，以確保理論與實踐之間的緊密聯系。這樣教學的目的除了可以讓學生更好地理解課本知識，還能夠把課本知識應用到現實工作中，從而提高他們的綜合能力和問題解決能力。（3）根據當前研究熱點引入實際項目到教學中，例如人工智能、智能財務等項目。讓學生能夠了解和接觸到課程所學的知識，能夠應用到國內外哪些熱點項目中，如同學習政治課的時候要學一些時事政治。

3"實施效果分析

將上述研究應用到實際教學中，“C語言程序設計”的四個課程目標的達成度如圖3所示。其中，課程目標1和目標2主要反映學生掌握流程控制、函數、數組、指針、結構體、文件等C語言基本知識，掌握查找、排序等程序設計常用算法，具有設計、分析，以及調試程序的綜合能力。課程目標3主要反映學生自主學習能力、有關課程的外語溝通能力。課程目標4主要反映學生腳踏實地動手實踐、勇于創新的能力。課程目標1和目標2的平均達成度用D12表示，課程目標3的平均達成度用D3表示，課程目標4的平均達成度用D4表示。相比傳統方法，本文所提出的方法在各個平均達成度方面都具有一定的優勢，說明本文所提方法的有效性。

結語

本文采用的核心教改思想來源于講授十幾年的“C語言程序設計”課程。在此基礎上，提出基于知識點網絡結構的循環往復不斷前進的教學模式，旨在培養學生的程序設計、分析和調試能力。通過采用多樣化的教學方法，協助學生適應全英文教學環境，并引入實際項目，以提升學生的動手實踐能力和創新意識。所提出的教育改革方法目的是全方位提升學生的綜合能力，增強他們在后續的專業知識學習中的信心，以及勝任工作的能力。

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項目：本文得到杭州電子科技大學圣光機聯合學院教育教學改革成果培育資助項目《“新工科+國際化”視域中C語言程序設計課程教學改革研究》（No.SGJ2021JG006）和《面向國際化的新工科專業課——圖像處理課程教學改革研究》（No.SGJ2023JG004）資助

作者簡介：付曉峰（1981—"），女，漢族，浙江杭州人，博士研究生，副教授，研究方向：算法設計與分析、創新實踐。