基于計算思維的非計算機專業(yè)VB程序設(shè)計課程教學(xué)研究

商艷麗 許美玲

(河北金融學(xué)院 信息管理與工程系，河北 保定 071051)

1 引言

計算思維是當今計算機教育廣泛關(guān)注的重點問題，它與“理論思維”、“實驗思維”共同構(gòu)成人類的三大科學(xué)思維?！熬判Ｂ?lián)盟計算機基礎(chǔ)課程研討會”中指出計算機基礎(chǔ)教學(xué)的核心任務(wù)是培養(yǎng)大學(xué)生的計算思維能力。當今社會是信息社會，大學(xué)生必須具備計算思維能力和掌握計算機技術(shù)去分析和解決專業(yè)領(lǐng)域中的問題?？▋?nèi)基·梅隆大學(xué)計算機科學(xué)系主任周以真教授定義計算思維（Computational Thinking）是運用計算機科學(xué)的基礎(chǔ)概念進行問題求解、系統(tǒng)設(shè)計、以及人類行為理解等涵蓋計算機科學(xué)之廣度的一系列思維活動[1]。

VB是一種高級程序設(shè)計語言，具有面向?qū)ο蟮目梢暬O(shè)計工具、事件驅(qū)動的編程機制、結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計語言和強大的數(shù)據(jù)庫操作功能等特點。該門課程主要教學(xué)目的就是要使學(xué)生掌握面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的計算思想體系、可視化程序設(shè)計的編程思路、VB語言的基本內(nèi)容及程序設(shè)計的基本方法和編程技巧，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用計算機解決和處理實際問題的思維方法及開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)的基本能力，為進一步學(xué)習(xí)和應(yīng)用計算機打下良好基礎(chǔ)。

2 非計算機專業(yè)VB課程教學(xué)中存在的問題

目前高校非計算機專業(yè)的計算機基礎(chǔ)課程普遍采用 “1+X”或“2+X”的課程體系，即 “大學(xué)計算機基礎(chǔ)”、“程序設(shè)計基礎(chǔ)”與其他更高層次計算機專業(yè)課程[2]。其中“大學(xué)計算機基礎(chǔ)”是基礎(chǔ)，而“程序設(shè)計基礎(chǔ)”是重點，對于理科類專業(yè)通常選擇C語言程序設(shè)計課程，而對于文科類專業(yè)則通常選擇VB程序設(shè)計課程。

目前對于非計算機專業(yè)學(xué)生而言，由于是非本專業(yè)課程，并且對于計算機語言和算法這些比較抽象的知識學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性往往不高，學(xué)習(xí)目標不明確。而在實踐課程中學(xué)生往往對控件使用比較感興趣，而對于如何用計算機語言解決數(shù)學(xué)問題等經(jīng)典算法興趣不高、設(shè)計程序思路不清晰、沒有形成良好的計算思維和編程習(xí)慣。并且由于課時的限制，教師也往往注重技能與操作層面的知識，而對如何形成學(xué)生的計算思維訓(xùn)練力度不夠。

3 以計算思維培養(yǎng)為核心的VB程序設(shè)計課程教學(xué)方法

以培養(yǎng)計算思維能力為核心任務(wù)，要將計算思維能力培養(yǎng)作為教學(xué)重點，無論教師和學(xué)生都要從觀念上給予足夠的認識，不能單純重視軟件和應(yīng)用而忽略對思維的培養(yǎng)。所以針對以上問題從以下幾個方面來設(shè)計VB程序設(shè)計課程的教學(xué)方法。

3.1 任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法

在學(xué)習(xí)過程中，師生共同針對一個任務(wù)，在任務(wù)目標的驅(qū)動下，學(xué)習(xí)和應(yīng)用相關(guān)知識，采用適當?shù)膶W(xué)習(xí)方法完成任務(wù)。結(jié)合目前VB教學(xué)的現(xiàn)實情況，以培養(yǎng)學(xué)生計算思維為核心，針對不同的非計算機專業(yè)和不同層次的學(xué)生設(shè)計教學(xué)任務(wù)。由于計算機語言語法知識點多且雜，建議采用相同或者相近的系列任務(wù)整合知識點，讓學(xué)生充分體會程序的設(shè)計過程，訓(xùn)練學(xué)生的計算思維。從內(nèi)容角度來說任務(wù)設(shè)計可以分兩個方面，一個是經(jīng)典算法任務(wù)，一個是綜合問題任務(wù)。如簡單的經(jīng)典算法中有計數(shù)、求和、求階層、求素數(shù)、排序等問題，按照循序漸進的原則可以講計數(shù)、求和、求階層的問題。如求階層問題，布置任務(wù)過程中首先讓學(xué)生利用數(shù)學(xué)方法去求解，然后引導(dǎo)學(xué)生思考如何將這一數(shù)學(xué)問題用抽象的計算機語言去實現(xiàn)。計算思維的本質(zhì)就是抽象和自動化，在教學(xué)過程當中要從始至終訓(xùn)練學(xué)生這種抽象思維能力。

3.2 趣味案例教學(xué)法

經(jīng)典的數(shù)學(xué)問題往往比較枯燥，很難引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，如何設(shè)計趣味案例提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣則成為教學(xué)中的重點問題。案例設(shè)計要遵循幾個原則。1、以培養(yǎng)學(xué)生計算思維能力為核心。2、案例設(shè)計要涵蓋本次課程的重點知識并綜合以前學(xué)過的知識。3、案例設(shè)計要體現(xiàn)趣味性、生活化并爭取與學(xué)生本專業(yè)背景知識結(jié)合起來。如針對條件分支結(jié)構(gòu)IF語句知識點可以設(shè)計趣味案例“自測體重”。首先要設(shè)計出美觀的用戶界面吸引學(xué)生注意力，然后再引入IF分支結(jié)構(gòu)的知識點，如表1。

表1 If語句知識點設(shè)計

3.3 實驗教學(xué)法

VB是實踐操作性很強的一門課程，學(xué)生也必須通過實際的上機操作才能掌握編程語言、思路和方法，從而不斷鍛煉和提升計算思維能力。目前VB教學(xué)都配有理論課和實踐課，但實驗課上往往是教師按部就班地講解、學(xué)生則照葫蘆畫瓢，這種教學(xué)方式缺乏對學(xué)生獨立思考能力的鍛煉，很難使學(xué)生形成計算思維。結(jié)合上述教學(xué)方法，在實驗課中應(yīng)設(shè)計有趣案例，再結(jié)合任務(wù)驅(qū)動的教學(xué)方法鼓勵學(xué)生自主學(xué)習(xí)，訓(xùn)練學(xué)生的思維過程和能力，從而達到培養(yǎng)學(xué)生計算思維的目的。

[1]龔沛曾.大學(xué)計算機基礎(chǔ)教學(xué)中的計算思維培養(yǎng).中國大學(xué)教學(xué)，2012，第5期

[2]于曉強.計算機程序設(shè)計課程中計算思維能力的培養(yǎng).計算機教育，2011，第13期

[3]戰(zhàn)德臣.“大學(xué)計算機”——所有大學(xué)生都應(yīng)學(xué)習(xí)的一門計算思維基礎(chǔ)教育課程.中國大學(xué)教學(xué)，2011，第4期

[4]何欽銘.計算機基礎(chǔ)教學(xué)的核心任務(wù)是計算思維能力的培養(yǎng).中國大學(xué)教學(xué)，2010，9