新工科背景下来华留学生C语言程序设计课程改革探索

摘  要：在新工科背景下，对来华留学生C语言程序设计课程教学进行研究分析与改革探索。针对来华留学生基础薄弱且差异性大、课程侧重理论教学、课程评价体系传统等问题，分别从优化课程教学内容、个性化教学设计、升级课程教学方式、灵活课程评价体系、推进课程实践和竞赛，以及尝试“一带一路”思政教育方面入手，培养来华留学生的工程实践和创新能力，提升来华留学生的培养水平，加强来华留学生对中国科技文化认同感，提升计算机专业教育国际影响力。

关键词：C语言程序设计；新工科；个性化教学；留学生思政；教学改革

中图分类号：G642      文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2023）34-0129-04

Abstract： Following the requirements of new engineering， analysis， research， and reform exploration are conducted on the course of C Programming Language for international students in China. In view of the weak foundation and great differences of foreign students in China， the emphasis on theoretical teaching， the tradition of evaluation system， etc.， we optimize curriculum teaching content， personalize teaching design， upgrade teaching methods， make evaluation system flexible， promote curriculum practice and competition， and try ideological and political education for "the Belt and Road" as well， in order to cultivate the project practice and innovation ability of foreign students， improve the training level of foreign students in China， strengthen their sense of cultural identity of Chinese science and technology， and consequently enhance the international influence of Chinese computer professional education.

Keywords： C Programming Language; new engineering; personalized teaching; ideological and political education for international students; teaching reform

教育部于2016年发布了《推进共建“一带一路”教育行动》文件[1]，指出“一带一路”为促进区域教育的大开放、大交流和大融合提供了重大机遇。沿线国家的教育合作不仅是共建“一带一路”的重要组成部分，也为其提供了人才支撑[2]。随着“一带一路”建设不断深化，来自沿线国家的留学生数量不断攀升。据统计，截至2021年，来华留学生总数已经超过70万人，比上年增加了近8万人，其中亚洲地区的来华留学生数量最多[3]。除汉语文学、中医等中国传统文化相关专业外，来华学习工科专业的留学生数量也在大幅增加，其中包括计算机科学与技术等热门工科专业。伴随来华留学人数的不断攀升，作为教育工作者，应回归教育本身，力图不断提升来华留学生的培养质量，打造高品质留学教育品牌，提升中国教育的国际影响力，以此吸引更多来华留学人员，培养认同中国文化、传播中国声音、讲好中国故事的国际有志青年。

自2017年以来，为推动我国硬科技的发展，提升国际竞争力，教育部积极推进“新工科”建设。在这一过程中，先后形成了“复旦共识”“天大行动”和“北京指南”，并相继发布了《教育部高等教育司关于开展新工科研究与实践的通知》《关于推进新工科研究与实践项目的通知》《教育部 工业和信息化部 中国工程院关于加快建设发展新工科 实施卓越工程师教育培养计划2.0的意见》等一系列文件，全力探索中国特色的“新工科”教育体系，旨在培养多元化、创新型的工程科技人才[4]。新工科建设对工程人才培养提出了新要求，亟需加快高校工科教育的改革创新[5]。本文以南京邮电大学计算机科学与技术专业来华留学生为例，以C语言程序设计课程为研究对象，依照“新工科”的培养目标和要求，进行教学研究分析和改革探索。

一  来华留学生C语言程序设计课程面临问题

C语言程序设计是计算机相关专业的通识基础课程，旨在使学生熟悉C语言语法规则，掌握常用算法与编程技巧，培养学生计算思维方式和利用计算机解决问题的能力，为后续相关课程以及其他编程语言学习打下坚实基础。然而，面向来华留学生的C语言程序设计课程仍存在一些问题，如学生的学习基础簿弱且差异性大，理论教学知识点多，教学方式传统等问题，导致学生缺乏学习兴趣，积极性不高，教学效果很难保证，难以实现“新工科”培养目标。

（一）  学生基础薄弱且差异性大

截至2021年5月，南京邮电大学来华留学生600余人，来自60多个国家和地区。生源主要集中于“一带一路”沿线国家，如巴基斯坦、孟加拉国、哈萨克斯坦等，部分学生基础薄弱，特别是面向C语言程序设计这门课程所需的计算机和数学基础。我们对100名来华留学生进行抽样调查，其中只有42%的同学在来华前拥有自己的电脑，仅5%的同学了解或接触过计算机编程语言，这个比例相对于国内本科生来说，要明显低得多。而课堂中所涉及的一些数学基础知识，如八进制或十六进制等进制表示和转换，很多同学没有事先掌握，需要在课堂中讲解。与此同时，由于生源国基础教育水平的差异，来华留学生基础也存在较大差异性。

总体来说，由于区域性差异，来华留学生间不可避免存在学习习惯和学习能力的差异。教学过程中，一部分同学学习主动性和积极性较高，而另一部分同学则缺乏学习热情。课堂中，部分学生能快速理解和掌握知识点，跟得上教师的授课进度，学习积极性高；一部分学生存在理解困难，并造成畏难情绪，导致学习主动性低。该现象主要源自学生间的个体差异，而教学过程往往容易忽视该个性差异。因此，来自不同国家和地区的来华留学生在教育体系、文化背景、学习习惯等方面存在差异，在学习过程中也会表现出不同的学习习惯。教师应该了解和尊重学生的学习习惯，并根据不同的情况进行具体的教学安排和指导，对教学内容和手段进行调整，加大基础教学投入，实现分层次和个性化教学，提升学生学习主动性和积极性。

（二）  课程侧重理论教学

课程涵盖的理论知识点多，包括数据类型、运算符、流程控制、函数、数组和指针，以及结构体和文件等，各知识点都有严格的语法规则。课堂中需要花费大量时间用于基础知识点讲解，学生往往采用机械式记忆，导致学习过程枯燥，缺乏学习兴趣。与此同时，学生不能将所学知识点融会贯通，随着知识点不断增加，容易将多个知识点混淆。当遇到具体编程任务时，学生不能灵活运用所学知识解决实际问题，从而对课程产生畏难情绪，挫败学习积极性。

因此，课程往往偏重理论教学，而该课程又是一门应用性和实践性较强的课程，实践教学的欠缺导致学生编写和调试程序的能力得不到充分锻炼，缺乏定位、分析和纠正错误的能力。而学生学习局限在理论知识层面，无法体会知识应用和工程实践的乐趣，极大挫败了学生学习的积极性。新工科是指以培养具有创新精神、实践能力和跨学科综合素质的工程人才为目标的教育体系。教育重视的是实践和创新。因此，应加大实践教学的投入，以工程应用驱动教学，提升学生的学习兴趣，培养学生的工程和创新实践能力。对于来华留学生来说，除了学习理论专业知识，还需要注重培养创新思维和实践能力，同时加强跨文化交流和人际交往能力的培养。

（三）  课程评价体系传统

教学评价是指对教学过程和效果进行系统性评估和分析的过程，分为形成性评价和总结性评价[6]。总结性评价通常是在学期或者学年结束时评估教学，关注学生学习的最终效果；形成性评价是指在学习过程中对学生进行反复、多次、多角度的评价，以了解学生学习情况和问题，帮助学生改进学习方法和提高学习效果，关注教学活动的全过程。目前课程的教学评价主要采用总结性评价，课程成绩主要依赖于期末考试或实验报告。为了获得好的课程成绩，部分学生的学习目的是在期末考试中拿到好成绩，因此投入大量时间进行理论学习，与本课程实践和创新要求相违背。相较于总结性评价，形成性评价可以实时掌握来华留学生的学习进展和效果，帮助学生查漏补缺，有针对性地进行教学调整和指导，同时便于教师及时调整教学计划，提升教学质量。

当前的课程评价体系较为传统，偏重于总结性评价，容易忽视学生在课程学习过程中的状态和表现。学生为了应付期末测评，专注于理论学习，脱离实践创新的要求；与此同时，由于缺乏形成性评价，教师难以通过回顾教学过程和学生反馈，对教学安排进行评估与反思。因此，应改革现有课程评价体系，着眼于“强基础、重实践、促创新”的课程评价方法、针对C语言程序设计课程设计多元评价体系，如课堂讨论、作业评估、阶段性测验、学习日志和学生反馈等，着眼于形成性评价，促进学生工程实践能力的培养，同时不断提升教师的教学水平。

二  来华留学生C语言程序设计课程改革措施

（一）  课程教学内容改革

由于理论知识点的教授占用了大量的教学时间，课程忽略了学生工程实践能力的培养。因此，首先尝试调整理论和实践教学间比重，对各部分理论教学内容进行调整和分配，通过应用案例驱动教学，激发学生的学习兴趣；在实验教学部分，将实验分为基础性实验和综合性实验两部分，提升学生的动手实践能力。

针对理论教学部分，利用真实教学实例引入语法知识，部分教学案例见表1。例如，将讲解算术运算符时，可通过教学案例“将三位数倒序输出”，帮助学生理解和掌握除法运算符和求余运算符；可通过判断质数的教学案例，辅助循环结构知识点的讲授。同时，加强难度较高、较难理解知识点的讲授，例如流程控制、函数、指针等，将其作为课堂重点内容。简化易理解知识点，如算术运算符和关系运算符等，并基于翻转课堂模式，培养学生学习的自主性，提高课堂参与度。

实验教学分为基础性实验和综合性实验两部分。基础性实验旨在帮助学生掌握和逐步运用所学知识点，理解基本算法，具备基本的编程能力；除了基础性实验，C语言综合性实验也是留学生学习C语言编程的重要环节。综合性实验通常包括多个知识点的综合运用，如编写一个简单的计算器、实现一个简单的游戏等。通过综合性实验，学生可以更深入地理解和应用C语言知识，同时提高编程能力和解决问题的能力，培养创新思维和实践能力，为以后的学习和工作打下更加坚实的基础。在综合性实验阶段，实现布置—学生独立完成—讲解三个学习阶段。经过课堂、基础实验和综合实践三个环节的相互促进，实现理论与实践的融合，提升学生的工程实践能力。

（二）  课程教学方式改革

首先，在教学过程中，基于工程应用驱动，采用启发式教学法。启发式教学法是以学生为中心的教学方法，通过问题引导和探究性学习，鼓励学生思考和探究，激发学生的兴趣和热情，培养学生发现和解决问题的能力。在学习新知识点前，先引入一个待解决的实际应用问题（表1），让学生考虑如何解决，而后教师引入待学习知识点并引导学生分析问题，最后，师生一起利用所授知识点解决该问题。通过启发式教学，学生可以更加深入地理解C语言的编程思想和方法，培养学生的创新思维和实践能力，为学生未来学习和职业发展打下坚实的基础。在教学过程中，学生参与度高，既能充分体现教授的主导作用，又能突出学生的主体地位。