基于計(jì)算思維的c語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革研究

【摘 要】C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程作為一門(mén)基礎(chǔ)課程，是絕大部分高校理工科專(zhuān)業(yè)的一門(mén)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)必修課程。而目前這一課程在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中仍存在問(wèn)題，基于此現(xiàn)狀，作者介紹計(jì)算思維的含義，分析C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程現(xiàn)狀，并就如何進(jìn)行C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革，進(jìn)而有效提升課堂教學(xué)效率等問(wèn)題展開(kāi)討論分析。

【關(guān)鍵詞】計(jì)算思維 C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì) 教學(xué)改革

引言

C語(yǔ)言一直在等級(jí)考試和實(shí)際應(yīng)用中占有不可或缺的地位，逐漸也成為國(guó)內(nèi)各高校工科專(zhuān)業(yè)廣泛使用的教學(xué)課程。它作為一種優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，其功能豐富、表達(dá)能力強(qiáng)、使用靈活方便、應(yīng)用面廣、目標(biāo)程序效率高、可移植性好、既具有高級(jí)語(yǔ)言的優(yōu)點(diǎn)，又具有低級(jí)語(yǔ)言能夠直接操作底層硬件的特點(diǎn)，既適于編寫(xiě)系統(tǒng)軟件，又能方便地用來(lái)編寫(xiě)應(yīng)用軟件。

《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》課程處于非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程3個(gè)層次（大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)）中第二層次，是一門(mén)理論性和實(shí)踐性很強(qiáng)的課程。所以，教學(xué)工作者單純利用傳統(tǒng)的教學(xué)模式，并不能有效幫助學(xué)生在這一課程上獲得大步提升。相反，可能增強(qiáng)學(xué)生的抵觸心理。因此，改革C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)模式改革刻不容緩。

一、計(jì)算思維的含義

2006年3月，美國(guó)卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系主任周以真教授在美國(guó)計(jì)算機(jī)權(quán)威期刊上提出：計(jì)算思維是運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念進(jìn)行問(wèn)題求解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及人類(lèi)行為理解等涵蓋計(jì)算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動(dòng)。所以，在這里的“計(jì)算思維”不是狹義的計(jì)算機(jī)編程，而是運(yùn)用計(jì)算機(jī)基本概念去求解問(wèn)題、設(shè)計(jì)系統(tǒng)和理解人類(lèi)行為。

二、C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程的現(xiàn)狀

《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程》作為高校理工類(lèi)非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)本科學(xué)生的一門(mén)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程，重要性不言而喻。C語(yǔ)言課程更是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、C+面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)、操作系統(tǒng)和軟件工程等課程的基礎(chǔ)，并可為這些課程提供實(shí)踐工具。但是，一般而言，C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)所涉及的課程內(nèi)容較為抽象，而大量的概念及語(yǔ)法更使得這門(mén)課程乏味無(wú)趣，降低學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。并且，即便學(xué)習(xí)了這門(mén)課程，很多學(xué)生在處理問(wèn)題時(shí)，仍不能利用C語(yǔ)言進(jìn)行思維、表達(dá)，仍未建立起程序設(shè)計(jì)的計(jì)算思維模式，不會(huì)運(yùn)用計(jì)算機(jī)基本概念去求解問(wèn)題。

（一）無(wú)意識(shí)計(jì)算思維教學(xué)

傳統(tǒng)教學(xué)模式的教學(xué)方式是：用大量的時(shí)間講定義、語(yǔ)法、概念、語(yǔ)句，對(duì)學(xué)生的要求是注重接受、理解、記憶，講課方式是老師講、學(xué)生聽(tīng)。學(xué)生掌握的只是比較抽象、機(jī)械、靜止、片面和孤立，他們不知道如何靈活地綜合運(yùn)用這些知識(shí)去解決實(shí)際問(wèn)題，缺乏計(jì)算思維的培養(yǎng)。

（二）教學(xué)形式陳舊忽視整體思維培養(yǎng)

在教學(xué)過(guò)程中，教學(xué)工作者重視理論，輕視了《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》課程的實(shí)踐性。理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)是兩個(gè)相互依存、相互促進(jìn)的教學(xué)體系。實(shí)驗(yàn)教學(xué)相對(duì)于理論教學(xué)更具直觀性和創(chuàng)造性，可以讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中更好地理解理論知識(shí)?！禖語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》雖然已經(jīng)有了相對(duì)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃，但實(shí)驗(yàn)內(nèi)容脫離實(shí)際，導(dǎo)致理論和實(shí)際教學(xué)相分離，不能有效培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，制約學(xué)生整體思維能力的提升。

（三）教學(xué)內(nèi)容偏重語(yǔ)法細(xì)節(jié)輕視而忽視算法思想

在講解《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》課程時(shí)，教師過(guò)分注重C語(yǔ)言的一些語(yǔ)法規(guī)則，忽視程序設(shè)計(jì)部分，從而致使語(yǔ)言與程序設(shè)計(jì)不能有機(jī)結(jié)合，忽視了對(duì)學(xué)生算法思想和能力的培養(yǎng)。如此，突出了C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)枯燥的一面，難以調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，同時(shí)，對(duì)培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的邏輯思維能力具有局限性，影響學(xué)生的問(wèn)題分析理解和求解能力發(fā)揮。明確該課程的重點(diǎn)并非一些語(yǔ)法細(xì)則，而是培養(yǎng)學(xué)生思考問(wèn)題、分析問(wèn)題的思維能力和思維模式。

三、《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》課程的教學(xué)改革

《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》是典型的計(jì)算思維課程，其中的教學(xué)內(nèi)容也成了計(jì)算思維能力培養(yǎng)的重要內(nèi)容。任課老師可以以解決實(shí)際問(wèn)題為引導(dǎo)，講授C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)中最基本的方法，將程序設(shè)計(jì)中的語(yǔ)法知識(shí)有機(jī)融入，避免知識(shí)太過(guò)零散，影響學(xué)生的記憶和思維能力，進(jìn)而消磨學(xué)生習(xí)積極性。

《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》課程是C語(yǔ)言與課程設(shè)計(jì)相結(jié)合的一門(mén)課程，這就要求教師既要講解C語(yǔ)言的一些語(yǔ)法規(guī)則，又要重視程序設(shè)計(jì)。而對(duì)于計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)“程序設(shè)計(jì)”應(yīng)該是重點(diǎn)。所以，在整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程中，就要讓學(xué)生感覺(jué)是在學(xué)習(xí)“程序設(shè)計(jì)”，學(xué)習(xí)如何分析問(wèn)題，解決問(wèn)題，而不僅僅是在學(xué)習(xí)語(yǔ)法規(guī)則。相反，如果學(xué)生對(duì)于C語(yǔ)言的語(yǔ)法規(guī)則不熟悉，也會(huì)影響編程學(xué)習(xí)，進(jìn)而影響學(xué)生的積極性。因此，將C語(yǔ)言與程序設(shè)計(jì)有機(jī)結(jié)合，是對(duì)于教師的基本要求。也是培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維能力的一種方式。

在教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)一改傳統(tǒng)固化的教學(xué)模式，采用多種靈活的教學(xué)方法和手段，提高教學(xué)效率，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)于計(jì)算思維的培養(yǎng)。上課時(shí)，教師可以在短時(shí)間內(nèi)把課本的主要思想和問(wèn)題作引導(dǎo)性的講授，然后有目的的布置具有一定代表性和實(shí)際意義的課題或小型項(xiàng)目，并簡(jiǎn)單提示解決思路，讓學(xué)生通過(guò)討論、查資料、做實(shí)驗(yàn)等方式完成任務(wù)，借此來(lái)理解相關(guān)知識(shí)及應(yīng)用，達(dá)到融會(huì)貫通知識(shí)的目的。這種方式不僅提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，鍛煉學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力，而且培養(yǎng)學(xué)生的思維方式和能力。

針對(duì)形式單一的考試制度，可以加大平時(shí)成績(jī)和階段性考核成績(jī)?cè)谡n程總成績(jī)中所占的比重。將實(shí)踐環(huán)節(jié)和理論環(huán)節(jié)相結(jié)合，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)考核，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)上機(jī)并完成實(shí)驗(yàn)習(xí)題，根據(jù)完成習(xí)題的數(shù)量、質(zhì)量，記錄成績(jī)。如此，實(shí)驗(yàn)教學(xué)和理論教學(xué)同步進(jìn)行，利于培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。

四、結(jié)論與展望

計(jì)算思維不單單關(guān)聯(lián)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程，更與我們的生活息息相關(guān)，在到處都有計(jì)算機(jī)存在的時(shí)代，計(jì)算思維也越發(fā)重要。《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》課程的教學(xué)改革，是希望學(xué)生在學(xué)習(xí)C語(yǔ)言的同時(shí)，計(jì)算思維同樣得到訓(xùn)練，從而提升學(xué)生的認(rèn)知能力，為其專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。當(dāng)然，以計(jì)算思維為基礎(chǔ)的C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革也并非是一蹴而就的事情，在這個(gè)過(guò)程中，我們?nèi)孕枰粩鄬W(xué)習(xí)、研究、實(shí)踐、總結(jié)和優(yōu)化。

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