思維可視化工具在C語言程序設(shè)計課程中的應(yīng)用研究

馬東 董乃謙 寧夏民族職業(yè)技術(shù)學(xué)院

思維可視化工具在C語言程序設(shè)計課程中的應(yīng)用研究

馬東 董乃謙 寧夏民族職業(yè)技術(shù)學(xué)院

C語言是一種基礎(chǔ)編程語言，應(yīng)用十分廣泛。由于C語言學(xué)習(xí)、研究存在一定的抽象性，可以使用思維可視化工具作為輔助?；诖?，本文分析思維可視化工具在C語言程序設(shè)計課程中的應(yīng)用，包括應(yīng)用的原則和常用的思維可視化工具、應(yīng)用方式等，旨在通過分析完善相關(guān)理論，指導(dǎo)后續(xù)工作。

C語言 思維可視化 邏輯展示

思維可視化(Thinking visualization)是指運用一系列圖示技術(shù)把本來不可視的思維(思考方法和思考路徑)呈現(xiàn)出來，使其清晰可見的過程。被可視化的“思維”更有利于理解和記憶，因此可以有效提高信息加工及信息傳遞的效能。鑒于C語言的抽象特征，將思維可視化相關(guān)內(nèi)容應(yīng)用于C語言程序設(shè)計課程中有一定的積極作用。

1 思維可視化工具在C語言程序設(shè)計課程中的應(yīng)用原則

1.1 明晰拓撲關(guān)系

C語言程序設(shè)計課程的核心內(nèi)容是將相關(guān)知識以模塊化的形式展示出來，并對核心觀點進行強調(diào)，比如控制結(jié)構(gòu)的核心觀點為：控制結(jié)構(gòu)是抽象函數(shù)中順序語句自動執(zhí)行的基礎(chǔ)，用于問題求解，屬于EIP寄存器的加法操作。在展示這一內(nèi)容時，由于本身控制系統(tǒng)觀點包括2個分支，設(shè)計課程中，要完整對其展示、避免橫向混亂和縱向理解困難，就要明確這兩個分支的關(guān)系、各分支內(nèi)部內(nèi)容的關(guān)系，需應(yīng)用拓撲學(xué)原理對各元素進行劃分，并通過思維導(dǎo)圖加以展示，從而提升設(shè)計課程的效果。拓撲關(guān)系的明確是思維可視化工具在C語言程序設(shè)計課程中應(yīng)用的基本原則。

1.2 有利于邏輯展示

C語言是一種邏輯性十分明確的編程語言，較強的邏輯性也是其應(yīng)用的基礎(chǔ)特征和要求，如編程設(shè)計時，一個錯誤就會導(dǎo)致程序的整體失效，而完整正確的設(shè)計可以保證系統(tǒng)流暢運行。在上文所述控制機構(gòu)中，控制結(jié)構(gòu)在用于問題求解時，是抽象函數(shù)中順序語句自動執(zhí)行的基礎(chǔ)，這就是說，求解過程中，函數(shù)變化不由人員控制，其是依據(jù)程序自動執(zhí)行的，邏輯性十分明顯。C語言程序設(shè)計課程中，無論應(yīng)用思維導(dǎo)圖還是概念圖，都要將這一內(nèi)容合理展示，這是思維可視化工具在C語言程序設(shè)計課程中應(yīng)用的另一個主要原則。

2 C語言程序設(shè)計課程中的常用的思維可視化工具以及應(yīng)用方式

2.1 思維導(dǎo)圖以及應(yīng)用方式

思維導(dǎo)圖是思維可視化主要的表達工具，也被稱為心智導(dǎo)圖，能夠?qū)l(fā)散性的思維通過圖像的形式表達出來。C語言的邏輯性和人腦思考的邏輯性有一定的相似性。如人看到太陽，會自然聯(lián)想到光、熱，這是由于太陽本身能夠發(fā)光發(fā)熱，C語言結(jié)構(gòu)體則是多個不同類型、系統(tǒng)特征的抽象表達，在C語言程序設(shè)計課程中涉及到結(jié)構(gòu)體，就會自然涉及到多個不同類型、系統(tǒng)特征。具體應(yīng)用時，可以以思維導(dǎo)圖的形式，將C語言結(jié)構(gòu)體作為一個中心，其外圍則不斷拓展出不用特特征、不同類型的機構(gòu)，從而有效的將C語言結(jié)構(gòu)體的相關(guān)內(nèi)容展示出來，人員理解、學(xué)習(xí)都會方便得多。

2.2 概念圖以及應(yīng)用方式

概念圖（concept map）是一種用節(jié)點代表概念，連線表示概念間關(guān)系的圖示法，其可以近似為拓撲學(xué)關(guān)系下系統(tǒng)各個構(gòu)成元素的集中展示。一般來說，C語言或者其他的學(xué)習(xí)都是以點為開端，再形成面，最后構(gòu)成立體的完整系統(tǒng)。就如數(shù)學(xué)以加減乘除為基礎(chǔ)一樣。以C語言的函數(shù)學(xué)習(xí)為例，人員首先要了解C語言、C語言函數(shù)的概念，之后理解其衍生內(nèi)容，最后形成總體。在C語言程序設(shè)計課程中應(yīng)用概念圖模式，可以將C語言、C語言函數(shù)作為出發(fā)點，將函數(shù)的三個功能，即系統(tǒng)功能的抽象、功能調(diào)用、內(nèi)存堆棧區(qū)三個內(nèi)容充實其中，C語言函數(shù)的功能得以明確，展示也更為直觀易懂，設(shè)計課程的后續(xù)開展更為有序。

2.3 流程圖以及應(yīng)用方式

流程圖可以用于展示各類具有規(guī)律性的活動，也可以用于表示算法的思路。C語言是一種邏輯性強、規(guī)律性明確的編程語言，輸入固定字符必然產(chǎn)生固定結(jié)果，這是應(yīng)用流程圖對其加以展示的基礎(chǔ)。如C語言中的語句元素，語句是系統(tǒng)自動化執(zhí)行的基本對象。在C語言程序設(shè)計課程中應(yīng)用流程圖模式展示語句最為簡單直接。其他各類操作、設(shè)計也都可以應(yīng)用流程圖模式加以展示，從而強化表達效果。

總結(jié)：通過分析思維可視化工具在C語言程序設(shè)計課程中的應(yīng)用，了解了相關(guān)基本內(nèi)容。目前來看，C語言學(xué)習(xí)具有明顯抽象性，因此思維可視化工具擁有應(yīng)用空間，其應(yīng)用原則包括明晰拓撲關(guān)系、有利于邏輯展示兩個方面。C語言程序設(shè)計課程中的常用的思維可視化工具包括思維導(dǎo)圖、概念圖、流程圖等，應(yīng)用方式各有區(qū)別。后續(xù)工作中，應(yīng)用上述理論有助于更好的將思維可視化工具應(yīng)在在C語言程序設(shè)計課程中。

[1]李文彬,楊勃,吳岳芬. 基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在《C語言程序設(shè)計》課程中的探索與實踐[J]. 現(xiàn)代計算機(專業(yè)版),2017,(06):58-61.