以計(jì)算思維培養(yǎng)為導(dǎo)向的C 語言程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革

張 帆，蘇 玉

（鄭州工程技術(shù)學(xué)院 信息工程學(xué)院，鄭州 450044）

1 C 語言程序設(shè)計(jì)教學(xué)概述與不足

C 語言程序設(shè)計(jì)作為計(jì)算機(jī)教學(xué)的基本課程，是每位學(xué)生必須要學(xué)習(xí)的課程，C 語言程序設(shè)計(jì)課程進(jìn)行教學(xué)改革，能夠全面地培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維。所謂計(jì)算思維培養(yǎng)是指，學(xué)生通過計(jì)算機(jī)學(xué)科特有的思維方法，與其他非計(jì)算學(xué)科的課程進(jìn)行融合，以計(jì)算的角度提出與解決問題，并在處理日常學(xué)習(xí)的過程中，使問題的提出與解決顯得嚴(yán)謹(jǐn)有序，為將來學(xué)習(xí)其他學(xué)科知識(shí)打下計(jì)算思維的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)。但目前我國的C 語言程序設(shè)計(jì)課程中，教學(xué)枯燥，教學(xué)效率較低。

第一，C 語言程序設(shè)計(jì)教學(xué)按照傳統(tǒng)授課方式，注重對程序規(guī)則的學(xué)習(xí)，局限于課本之內(nèi)，從而將計(jì)算思維培養(yǎng)置之不理，這樣教學(xué)的結(jié)果會(huì)使接受教學(xué)的學(xué)生對課程內(nèi)容的理解不深刻，思維只停留在固定程序規(guī)則，缺乏實(shí)用性，使后續(xù)使用質(zhì)量大大降低，難以實(shí)現(xiàn)課程設(shè)立的目標(biāo)。

第二，教師授課依靠口頭講述，或者按照課本進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，在整體的授課過程中學(xué)生處于被動(dòng)接受的位置，因此對待C 語言程序設(shè)計(jì)的興致降低，缺少自我學(xué)習(xí)的積極性。此外，沒有將講述內(nèi)容與生活實(shí)際聯(lián)系起來，使得課程內(nèi)容的使用效率低下，并且降低學(xué)生自主學(xué)習(xí)的動(dòng)力。

第三，大部分教師與學(xué)生進(jìn)行C 語言程序設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)是為了保障等級考試的通過，因此在教學(xué)過程中，教師為了提升考試的通過率，會(huì)著重進(jìn)行考試范圍內(nèi)的內(nèi)容學(xué)習(xí)，注重理論，沒有進(jìn)行實(shí)際教學(xué)拓展，從而導(dǎo)致學(xué)生思維閉塞，只知考試，不知運(yùn)用。

第四，當(dāng)前我國大部分高校都在進(jìn)行課程教學(xué)的改革，C語言程序設(shè)計(jì)在其中不受重視，因此高校會(huì)對此類課程進(jìn)行壓縮，要求在定量的時(shí)間內(nèi)完成超量的學(xué)習(xí)任務(wù)，使學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)不能進(jìn)行知識(shí)的鞏固，更談不上運(yùn)用知識(shí)。

第五，在大學(xué)課程教育中，由于地區(qū)內(nèi)部的教育水平存在差異，因此在進(jìn)行C 語言程序設(shè)計(jì)教學(xué)時(shí)，教師不能照顧到學(xué)生的教育差異，導(dǎo)致教學(xué)質(zhì)量嚴(yán)重滯后。

2 計(jì)算思維培養(yǎng)的構(gòu)想

當(dāng)前我們正處于信息數(shù)據(jù)大爆炸的時(shí)代，計(jì)算思維是對信息數(shù)據(jù)處理最為有效的方式之一，是能夠在繁雜信息中找尋問題與解決問題的重要手段，是新時(shí)期每個(gè)人都應(yīng)當(dāng)學(xué)習(xí)、運(yùn)用的方法。計(jì)算思維從C 語言程序設(shè)計(jì)中衍生，是將高度精密的科學(xué)概念作用于學(xué)習(xí)問題的處理、信息系統(tǒng)的主體研發(fā)及個(gè)人學(xué)習(xí)生活等的思維方式。根據(jù)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的最新研究可知，當(dāng)前的計(jì)算思維培養(yǎng)在計(jì)算思維意識(shí)、計(jì)算思維方式及計(jì)算思維能力三個(gè)方面進(jìn)行，這是以計(jì)算思維培養(yǎng)為主的課程教學(xué)改革的準(zhǔn)確方向。

從上述關(guān)于計(jì)算思維的簡單闡述可知，進(jìn)行C 語言程序設(shè)計(jì)的計(jì)算思維培養(yǎng)中，首先，應(yīng)當(dāng)對當(dāng)前的學(xué)習(xí)前景與教師的教學(xué)能力進(jìn)行評估，在教師授課過程中將課本與實(shí)際生活相互聯(lián)系，采用分層遞進(jìn)的教學(xué)形式實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)的穩(wěn)步改革。其次，在教學(xué)中要時(shí)刻聯(lián)系時(shí)政要點(diǎn)，形成具有條理的嚴(yán)謹(jǐn)教學(xué)模式，并且深化學(xué)生對C 語言程序設(shè)計(jì)的理解程度，聆聽學(xué)生在學(xué)習(xí)中提出的問題與自我思考，針對學(xué)生自我思考中的不足提出合理的改進(jìn)措施，進(jìn)而有效提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與自我思考能力。最后，在學(xué)生掌握了相關(guān)的計(jì)算思維與課程內(nèi)容時(shí)，學(xué)生能夠有效地形成計(jì)算思維意識(shí)，在學(xué)習(xí)其他知識(shí)的過程中運(yùn)用計(jì)算思維，強(qiáng)化計(jì)算思維的后續(xù)培養(yǎng)。

在進(jìn)行計(jì)算思維培養(yǎng)的構(gòu)想中，采用遞進(jìn)法進(jìn)行課程教學(xué)。首先，將C 語言程序設(shè)計(jì)中程序設(shè)計(jì)的嚴(yán)謹(jǐn)性與全面性進(jìn)行學(xué)習(xí)，并且將上述思想進(jìn)行強(qiáng)化理解，在實(shí)際生活中舉出實(shí)例，強(qiáng)化學(xué)生的思維意識(shí)；其次，將課程內(nèi)容進(jìn)行級別劃分，著重強(qiáng)化學(xué)生對程序順序的理解，加強(qiáng)對相關(guān)語法程序的記錄，通過對程序設(shè)計(jì)的成品進(jìn)行分析，保障學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與熟練度；最后，將學(xué)生在C 語言程序設(shè)計(jì)中學(xué)習(xí)到的計(jì)算思維進(jìn)行拓展，使學(xué)生具備一定的獨(dú)立思考能力，并且能夠靈活運(yùn)用。

3 課程教學(xué)內(nèi)容規(guī)劃

3.1 理論教學(xué)內(nèi)容規(guī)劃

計(jì)算思維是一種存在于生活之中的常見思維方式，但是由于我們沒有進(jìn)行刻意地培養(yǎng)，導(dǎo)致我們難以形成有效的計(jì)算思維意識(shí)。在C 語言程序設(shè)計(jì)中，首先要將計(jì)算機(jī)程序編碼進(jìn)行刻意輸出，使原本平淡的程序編碼變得生動(dòng)，通過計(jì)算思維的總體性與刻意性，將內(nèi)容教學(xué)轉(zhuǎn)化為思維教學(xué)；此外，在C 語言程序設(shè)計(jì)中存在大量復(fù)雜的編碼，應(yīng)當(dāng)將其中的語言結(jié)構(gòu)進(jìn)行遞進(jìn)處理，并且結(jié)合生活實(shí)例進(jìn)行連接，通過舉例講解出其中存在的思維方式，鼓勵(lì)學(xué)生在此基礎(chǔ)上進(jìn)行自我問題的提出與解決方法的設(shè)計(jì)。

3.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容規(guī)劃

C 語言是計(jì)算機(jī)領(lǐng)域內(nèi)部極為重要的課程，因此針對C 語言程序設(shè)計(jì)不能僅僅局限于傳統(tǒng)授課講解，應(yīng)該著重進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，將死板的課程內(nèi)容形象化，使學(xué)生對理論教學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)得到拓展，將其中存在的問題進(jìn)行計(jì)算機(jī)分析，從而形成良好的計(jì)算思維。首先，在進(jìn)行C 語言實(shí)際教學(xué)過程中，要讓學(xué)生提前理解語法規(guī)則與程序設(shè)計(jì)順序，避免出現(xiàn)遺漏編碼與錯(cuò)誤語法的使用，極大程度上降低學(xué)生出現(xiàn)錯(cuò)誤學(xué)習(xí)的情況。其次，將正確的編碼與語法規(guī)則輸入之后，實(shí)現(xiàn)C 語言程序設(shè)計(jì)，并且設(shè)計(jì)成功之后進(jìn)行反復(fù)檢查，找尋其他同樣結(jié)果的編碼順序與語法規(guī)則。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生能夠?qū)⒂?jì)算思維進(jìn)行鞏固記憶，形成一種有意識(shí)的計(jì)算思維。最后，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中學(xué)生能對計(jì)算思維的嚴(yán)謹(jǐn)性與邏輯性形成理解。在日常生活中，教師可以讓學(xué)生進(jìn)行自我程序設(shè)計(jì)研發(fā)，通過固定的時(shí)間段將自身感興趣的問題進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，鞏固自身的知識(shí)，培養(yǎng)計(jì)算思維。

4 組織網(wǎng)絡(luò)和課內(nèi)論述

在學(xué)生進(jìn)行C 語言程序設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)過程中，會(huì)或多或少地遇到不能解決的問題，因此建立行之有效的網(wǎng)絡(luò)組織刻不容緩。在網(wǎng)絡(luò)組織中，教師能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)輔導(dǎo)與備課工作，并且隨時(shí)查找學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。首先就是建立微信群或者QQ 群，將所教授的學(xué)生拉入，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)討論，彌補(bǔ)課堂教學(xué)中出現(xiàn)的漏洞。在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行程序設(shè)計(jì)的討論，學(xué)生能夠根據(jù)自身的不足進(jìn)行相關(guān)教學(xué)視頻的定點(diǎn)觀看，在觀看過程中發(fā)現(xiàn)不理解的地方及時(shí)提出問題，在同學(xué)與老師的幫助下實(shí)現(xiàn)問題的完美解決。此外，教師應(yīng)當(dāng)積極收集與課堂教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的實(shí)例，上傳到網(wǎng)絡(luò)討論群，讓學(xué)生進(jìn)行有效的選擇閱讀。

針對課內(nèi)討論版塊，為了將全體同學(xué)都納入討論范圍，應(yīng)該將學(xué)生進(jìn)行3～6 人分組，并且從中選擇出一名小組長負(fù)責(zé)小組的管理，將討論過程中的問題與結(jié)果向教師進(jìn)行傳遞，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，營造一種良好、活潑的學(xué)習(xí)氛圍。另外，根據(jù)C 語言程序設(shè)計(jì)的語法規(guī)則、執(zhí)行結(jié)構(gòu)和表格插入與刪除等進(jìn)行討論，選擇比較適合自己的學(xué)習(xí)方式，根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)的差異，進(jìn)行小組內(nèi)部的互幫互助，逐漸養(yǎng)成自我學(xué)習(xí)與自我思考的計(jì)算思維。

5 優(yōu)化課程評價(jià)方式

傳統(tǒng)課程評價(jià)方式主要以期末等級考試為主，過分強(qiáng)調(diào)學(xué)生對課本內(nèi)容的掌握程度，并且考試范圍局限于部分重點(diǎn)程序設(shè)計(jì)內(nèi)容，因此大部分教師為了保障考試通過率，會(huì)側(cè)重于考試方面的內(nèi)容學(xué)習(xí)，不能實(shí)現(xiàn)整體授課，計(jì)算思維的培養(yǎng)更是難上加難。針對上述情況，應(yīng)當(dāng)將C 語言程序設(shè)計(jì)進(jìn)行學(xué)習(xí)階段劃分，根據(jù)劃分結(jié)果進(jìn)行不同的評分考核，并且將平時(shí)成績納入考核指標(biāo)中，將總成績一分為二，期末與平時(shí)各占一半。其中，平時(shí)成績包括考勤、課后作業(yè)、網(wǎng)絡(luò)討論及小組討論等。另外，還要進(jìn)行課程檢測，檢測學(xué)生對相關(guān)程序設(shè)計(jì)的順序、語法規(guī)則等的掌握程度，并將其編寫案例作為其中的重點(diǎn)考核，這能夠直觀地反映出學(xué)生對知識(shí)的熟練度。檢測后教師要立即提出編寫程序中存在的問題與錯(cuò)誤關(guān)系，讓學(xué)生及時(shí)改正。教學(xué)過程中必然存在與實(shí)際大量不適應(yīng)的地方，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行合理改進(jìn)。最后要在課后將課堂總結(jié)進(jìn)行整理，按照質(zhì)量要求進(jìn)行考核，能夠正確有效地反映出學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)程度。

6 結(jié)語

通過在C 語言教學(xué)課堂上進(jìn)行計(jì)算思維課程改革，將其中的理論知識(shí)與實(shí)踐行為相互結(jié)合，并且在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行及時(shí)討論，能夠有效提高學(xué)生自我學(xué)習(xí)能力與思考能力；將課程評價(jià)方式進(jìn)行重新規(guī)劃，能夠讓學(xué)生全面掌控相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)與應(yīng)用。經(jīng)過上述方式，能夠有效培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，并且在今后的學(xué)習(xí)生活中強(qiáng)化學(xué)生自我思考能力。