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数智技术背景下C语言课程的教学设计与实施

摘要：本文针对C语言课程教学中存在的以教材为中心的教学内容不能很好地促进工程思维能力培养、以教师为中心的教学方法不能很好地促进学生自主学习意识培育、以知识为中心的教学评价不能很好地促进学生能力的持续改进等问题，分析了数智技术背景下C语言课程教学设计的改进思路，介绍了递进式教学目标、任务型教学内容、探究式教学策略、参与式教学活动、多元化教学评价的具体设计，最后说明了教学实施效果。

中图分类号：G434文献标识码：A论文编号：1674-2117（2024）23-0000-05

C语言程序设计课程教学现状

“C语言程序设计”课程是笔者所在学校为电子类专业工程应用型人才培养所开设的大一新生专业基础课程。该课程集理论与实践为一体，旨在为培养面向地方新兴产业电子工程师的程序设计工程思维能力奠定基石，满足新工科时代多学科融合的“工程实践导向”要求，在课程体系中具有基础性地位，在应用实践中具有工程性特征，在岗位工作中具有工具性作用。以往的C语言程序设计教学普遍存在以下问题：

①教学内容往往以教材为中心，不能很好地培养学生在岗位工作中急需的程序设计工程思维能力。选用的案例较多取材于教材提供的习题和练习等，低综合度、去情境化、非工程性的学习任务居多，没有形成理论与实践一体的教学内容，对程序设计工程思维能力的培养力度不够。此外，教学内容中的专业知识与思政元素存在“两张皮”现象，没有形成专思相容的教学内容。

②教学方法往往以教师为中心，不能很好地培养学生在未来岗位的不断升级中急需的终身学习态度和自主学习意识。学生在课内外主要遵照教师预设的计划进行被动式学习，缺乏趣味化学习途径和个性化学习资源的有效牵引，自主思辨、合作交流、展示辩论等机会少，在面对新领域问题或复杂度较高的程序设计任务时，难以保持持续的学习动力，不利于自主学习意识的强化，难以满足新时代卓越工程师应对程序设计工程技术快速迭代实现自我提升的需要。

为了有效解决上述教学问题，笔者认为C语言课程的教学设计需有效利用数智技术进行优化，并遵循先进的教学理念，在教学目标设计上注重“育人为本”，在教学内容设计上注重“成果导向”，在教学方法设计上注重“学生中心”，在教学考核设计上注重“持续改进”。

数智技术背景下的教学设计

1.育人为本的递进式教学目标设计

①知识目标：学会用来解决新工科背景下工程实践问题的专业知识，即精确区分数据类型、常量与变量、运算符及表达式等基础性知识；清晰解释三种程序结构、数组、函数、指针等功能性知识的使用方法和应用场合；熟悉C语言开发工具调试的方法步骤。

②能力目标：具备解决新工科背景下实践问题的工程思维能力，即能够分析工程实践复合性问题，形成问题分析思维；能够针对实际问题进行算法建模，运用三种基本结构和数组、函数等知识编写程序解决问题，形成程序设计思维。

③素质目标：塑造新时代卓越工程师的核心素养和价值取向，即面向社会需求和服务大众的数字赋能意识，统筹程序设计工程的团队协作精神，紧跟信息技术前沿的终身学习态度；树立勇于探索的创新意识，涵养精益求精的工匠精神，遵守务实守信的工程伦理，勇挑科技报国的使命担当。

2.成果导向的任务型教学内容设计

C语言课程的知识点非常琐碎，涵盖了基本数据类型、变量与常量、运算符与表达式等基础性知识和程序结构、数组、函数、指针等功能性知识，课程知识体系如下页图1所示。

考虑到C语言语法规则多，尤其是对于纯语法的基础性知识，初学者通过纯理论学习难以掌握，笔者在梳理课程知识体系的基础上，将基本数据类型、变量与常量、运算符等基础性知识分散地融合到“顺序结构”“分支结构”“循环结构”等相关模块的学习任务中，并遵循“实践—理论—实践”的归纳型认知规律，按照“学习任务统领理论知识点学习+理论知识点指导学习任务实践”的教学内容构建思路，设计一系列学习任务。任务编选的原则遵循以学生的成果产出为导向，聚焦卓越工程师岗位的程序设计工程思维和职业素养等综合能力需求，根据新工科产教融合教学内容构建要求，从产业应用、生活应用等真实案例中提炼任务，遵循“两性一度”原则，设计支撑情境化学习、个性化学习、探究式学习的任务型教学内容，并结合数字化教学平台，将系列学习任务呈现于线上。

以“自定义函数”教学内容为例，笔者分别设计了能够引领课堂深度参与探究学习的多类型任务，包括思政性导入任务、阶梯性探究任务和高阶性实战任务。

①思政性导入任务。以华为“鸿蒙”操作系统的模块化结构案例作为情境导入，既融入思政元素，增强学生的民族自豪感和科技报国的使命担当，又引出函数的模块化功能特点、作用和应用场景，便于自然转入本次教学主题。

②阶梯性探究任务。包括“机器学习之Sigmoid函数”和“信息安全之密码加密”两个阶梯性任务，同时也蕴含了丰富的思政元素，引导