摘要：
随着中国科技的发展，基于计算思维的C语言受到人们的广泛关注。C语言课程具有较强的实践性和操作性。在C语言教学中，实验教学对其具有非常重要的意义，对学生学习C语言起到了非常关键的作用。本文首先介绍了计算思维在创新人才中的作用以及C语言实验教学目前的现状，其次分析了C语言实验教学中存在的问题，最后从C语言教学培养目标、方法、教学内容、指导方法以及考核方式等方面提出了一系列改革的措施。这些改革措施的目的是为了培养学生的计算思维能力以及编程能力，使学生在今后的学习中能够更好的分析问题和解决问题。
关键词：
计算思维；C语言；实验教学；教学改革
一、引言
近年来，新兴技术发展过程中最具有代表性的是计算机科学技术。新技术主要通过先进的技术、方法等来进行发展和创新。计算思维又常常穿插在不同的学科当中。目前，大多数高校对于C语言的教学仍是以计算机工具的应用教育为主，其教学内容却忽视了对于学生的思维和能力的培养。这种教学方式不符合计算机科学的发展。因此，对于学校的C语言教学而言，学校应将以计算机技术教学为主的教学模式改革为以培养学生的计算思维能力和编程能力为主的教学方式。这样能够在很大程度上培养学生的科学素质，提高学生学习的积极性和主动性。
二、计算思维在创新人才中的作用
计算思维不应当只是计算机方面的专家的技能，而应当是每个人都应当掌握的一种基本技能。计算思维主要通过启发的方法来推理出问题的答案，采用抽象法和分解法来将复杂的任务或者系统简单化。总而言之，计算思维是运用计算机科学理论来解决问题、设计系统、理解人类的一些行为等具有科学性的思维活动。计算思维这种思维方式不仅对计算机学科有着很大的作用，也能够影响到其他的学科领域。对于生物学领域而言，生物学家通过计算思维的作用研究出了计算生物学。在化学领域方面，化学家主要通过计算思维中的纳米计算来进行问题的思考。在经济学领域方面，经济学家在分析过程中主要应用的是计算博弈理论。在物理领域方面，物理学家通过计算思维中的量子计算构建了物理模型。计算思维能力的培养在创新人才培养过程中起到了非常重要的作用，目的是为了进行计算科学的教育。计算思维不仅能够帮助其他学科有效地解决问题，还能够为人们提供一种有效的思维方式。在教学过程中，有效地培养学生的计算思维能力能够使学生更好地学习和理解专业知识，使学生拥有一定的创新思维能力，对学生以后的工作和个人的发展都有着非常大的影响。C语言教学的目的是为了培养学生解决问题的能力，使其拥有计算机技术和方法，有效提高学生的思维能力和编程能力。因此，C语言教学对学生来说具有着非常重要的作用，也能够辅导学生进行专业知识的学习和使用。
三、C语言实验教学的现状
对于计算机专业的学生而言，C语言具有一定的灵活性和逻辑性。学生需要通过较多的实践教学来更好地掌握C语言这门编程课程。因此，C语言的实践教学对于学生的学习起到了非常重要的作用。但是C语言目前的实验教学现状却不容乐观，主要体现在三个方面。第一，在课程内容的设计上，实践内容的设计主要是通过课本的理论知识来进行的。例如：数组、结构体以及题的设计都是单独应用。并且在实践课程上，题目的难度并没有增加，处于比较平稳的趋势。因此，如果学生的编程基础较好，那么实践课程对于学生来说并没有一定的挑战性。第二，对于教学方法和学生学习的主动性而言，传统的实验教学方式是教师在上课之前首先分析题目，其次学生进行实践，教师查看学生学习的过程并对学生加以辅导。最后教师对学生的实验结果进行登记。这种教学模式具有一定的单一性。学生对于C语言课程的入门较困难，并且有一部分学生比较害怕编程类的课程。另外，实践课程比较普通且教学方式比较单一。这使得学生对于实践课程不会有足够的重视，以至于在遇到问题时不能及时地进行思考和提问。这也导致有的学生会通过抄袭来应付实验结果。第三，在考核方式上，学生在操作完实验内容之后，教师通过运行结果来进行成绩的登记。如果学生没有完成，那么教师将无法登记。这样会直接影响到学生的成绩。另外，教师主要通过手工的方法来进行登记，这样不仅浪费时间，还降低了课堂效率，使教师不能够很好的进行教学。因此，在教学过程中，教师主要通过取平均成绩来进行学生成绩的登记。
四、C语言教学中存在的问题
第一，C语言教学无法做到学习致用。C语言是一门比较抽象的课程，并且具有较强的逻辑性，需要通过一种全新的思维方式来解决问题。学生在学习过程中很难入门，认为这门课程比较的枯燥。这将会在很大程度上降低学生学习的兴趣。大多数时候学生虽然能够按照课本上的内容进行操作，但是学生不能够真正理解C语言课程教学的意义。这也无法培养学生的思维能力、编程能力以及分析和解决问题的能力。因此，当遇到一些新问题或者和实际内容相关的问题时，学生不能够通过计算思维来分析问题和解决问题，也不会将所学到的内容运用到自己的专业上。这导致教师和学生认为C语言课程没有存在的必要性，也无法达到学习这门课程的目的。[1]第二，忽视了计算思维和编程能力的教学。在实验课堂，教师更多注重的是语法和语句的教学，而忽视了计算思维和编程能力的培养。在学习过程中，学生也只是注重语法和语句的结构的练习。这样学生在实践中只了解了语法和语句的格式，而无法提高自身的编程思想以及编程能力，甚至一些学生认为编程课程就是打字，只是将课本上的程序照搬到电脑上。因此，学生在遇到问题时，不能够运用计算思维，也不能够通过C语言来描述解决问题的过程。另外，C语言的语法和语句的学习过程太过乏味和单调。这导致学生没有了学习的兴趣。[2]第三，教学内容的设置不合理。实验教学主要通过C语言的语法规则来设置教学内容。教师主要通过验证型实验和设计型实验来加强学生对于语法和语句的理解，缺少一定的开放性和综合性。另外，对于不同的专业而言，实验教学课程并没有采用统一的大纲和要求。这使得实验教学脱离了专业本身，并不能很好地反映出各个专业之间的差别，也不能表现出C语言在不同专业当中的作用。因此，学习较好的学生则不能够得到更进一步的学习，也阻碍了学生对于C语言以及C语言在自身专业当中的更深层次的研究。[3]第四，考核方式的单一性和不实用性。目前，中国主要通过书面考试成绩来了解学生的优异程度。这种方式具有一定的单一性和封闭性。其中，实验成绩只占了很少的比例。但是在国外的许多国家，实验成绩以及课堂作业等占到了总成绩的百分之七十，而书面考试成绩只占到了百分之三十。这表明了国外更注重的是教育的过程以及学生能力的培养。因此，国外的这种考试制度应值得学习。[4]
五、实现C语言实验教学改革的措施
第一，明确培养的核心目标。目前，国内外各大高校都将计算思维作为最主要的研究对象之一。研究的目的是为了培养学生通过计算思维来分析和解决问题的能力。计算思维主要是指利用计算机科学的概念来解决问题、设计系统的一种思维活动。大多数学者都认为计算思维不应当只是科学家具备的一种能力，应该成为人们的一项基本技能。C语言课程的目的是为了培养学生利用计算思维来解决问题的能力。因此，学习C语言是培养学生计算思维的最好方法。各大高校主要通过培养学生的计算思维能力来进行人才的创新。因此，对于各个专业而言，计算思维能力将成为新时期创新人才不可或缺的素质。第二，注重计算思维和编程能力的培养。如果学生要通过计算思维来解决生活中的问题，就应当将生活中的问题转换为计算机能够解决的问题。因此，教师需要在教学过程中告诉学生如何通过计算思维来解决生活中的问题。对于C语言课程而言，学生在有了一定的思路和解决方法之后，只要将思路转化为C代码。因此，教师不应当只把教学的重点放在语法和语句上，而更应当注重学生的计算思维和编程能力的培养。这样学生才能够在生活中应用计算机思维来分析和解决问题。第三，改进实验教学内容。教师可以制订一套比较详细且规范的实验教学计划。这样不仅能够更好地使学生学习到理论知识，也能够拓展学生的知识面，培养学生的计算思维能力，发挥学生的特长，使实验具有一定的开放性。学生在学习C语言课程时应和自身的专业紧密结合。在设置题目时，教师应当考虑不同专业的差别，使题目能够和专业相联系，并且应当具有不同类别和不同层次的题目。例如：对于医学、外语类等专业的学生来说，题目的难度应当相对较低。而对于理工科的学生来说，其课程的要求较高。因此，教师可以适当的增加题目的数量和难度。对于成绩较优异的学生来说，教师也可以设置具有开放性的实验。第四，改革实验指导方法。学校应摒弃传统的以教师为主导的教学理念，通过启发式的教学方式来指导学生进行实验教学。第一，在学生遇到问题时，教师应引导学生分析出现错误的原因，使学生能够自行思考并得到解决问题的办法。这样学生能够更加深刻的理解实验内容，并且可以更好地掌握学到的知识。第二，在学习新的内容时，教师可以让学生用学到的知识点来思考问题。当学生在思考的过程中遇到问题时，教师可以提出应用新知识解决的方法。这样可以通过不断引入新知识来使所有的知识点具有一定的连贯性，也有利于学生接受新的知识点。第五，改革考核方式。学校应改变以往书面考试的单一性和封闭性，通过形成性教学来提高实验考核在考试中的百分比，更加注重学生的考核过程以及对学生能力的考核。另外，制定一套能够反映学生各方面能力的综合评估方法。大量的实验表明，如果考核比较注重学生的实验成绩以及考核的过程，那么能够在很大程度上使学生真正的掌握C语言课程的思想以及设计的理念，使学生可以运用计算思维来解决问题，培养学生的思维能力以及编程能力。而传统的考核方式虽然能够使学生获得一个很好的考试成绩，但是无法真正地理解这门课程，不能够获得运用计算思维来解决问题的能力。
六、结束语
综上所述，目前，学校对于计算机专业的应用型大学生的计算思维的培养应该给予高度的重视。基于计算思维的C语言实验教学课程能够在一定程度上培养学生的计算和编程能力，也能够为学生开拓一个较好的发展方向。对于C语言教学而言，学习当前的教学课程无法使C语言教学做到学以致用，忽视了计算思维和编程能力的培养，并且教学内容的设置不合理，对于学生的考核方式过于单一和不实用。因此，学校应能够通过明确培养的核心目标，注重计算思维和编程能力的培养，改进实验教学内容，改革考核方式等措施来实现基于计算思维的C语言教学实验改革。这样能够在一定程度上激发学生的学习兴趣，提高学生学习的积极性和主动性，能够在一定程度上提高学生的计算思维和编程能力。但是对于不同层次的学生的培养，还需要在以后的教学过程中进一步的进行研究。
作者：于丽 单位：新疆警察学院
参考文献：
[1]秦芳,李倩,李娟.基于计算思维的大学计算机基础课程改革探索[J].电脑迷，2016(07).
[2]葛欣,席景科,李政伟,刘厚泉.基于计算思维的程序设计课程教学体系的探讨[J].信息系统工程，2015(01).
[3]陈建华.基于计算思维的多媒体技术及应用课程教学模式研究[J].电脑知识与技术，2016(25).
[4]陈伟宏,何建新,习胜丰.高校非计算机专业C语言教学改革探讨与实践[J].中国电力教育，2013(34).
