基于計(jì)算思維能力培養(yǎng)的《C語(yǔ)言》課程建設(shè)研究

范彬

摘要：計(jì)算思維能力的培養(yǎng)已成為國(guó)際和國(guó)內(nèi)計(jì)算機(jī)教育研究的重要課題。針對(duì)《C語(yǔ)言》課程教學(xué)中存在的問(wèn)題，提出了基于計(jì)算思維能力培養(yǎng)的《C語(yǔ)言》課程建設(shè)的基本方法，從而提高了《C語(yǔ)言》課程教學(xué)的教學(xué)效果，有利于培養(yǎng)出滿足社會(huì)需要的人才。

關(guān)鍵字：計(jì)算思維；C語(yǔ)言；課程建設(shè)；能力培養(yǎng)

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2015）22-0080-01

1 目前《C語(yǔ)言》課程教學(xué)中存在的問(wèn)題

目前，我校非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生開(kāi)設(shè)的《C語(yǔ)言》課程，開(kāi)始時(shí)由于學(xué)生對(duì)程序設(shè)計(jì)懷著神秘、好奇的心情，能夠認(rèn)真聽(tīng)課，但隨著大量的難以記憶的新概念、新術(shù)語(yǔ)以及新規(guī)則出現(xiàn)以后，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)狀態(tài)逐步下降。究其原因，一是實(shí)際教學(xué)中基本上采用“理論講授+ 實(shí)例剖析+ 編程實(shí)踐”的傳統(tǒng)教學(xué)方法，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、專業(yè)特點(diǎn)很少進(jìn)行關(guān)注與分析； 二是教材中的所涉及到的實(shí)際教學(xué)案例脫離實(shí)際應(yīng)用，不能與學(xué)生自身專業(yè)特點(diǎn)相結(jié)合，不利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，不利于學(xué)生以后運(yùn)用所學(xué)到的知識(shí)解決其專業(yè)問(wèn)題，不能滿足當(dāng)前社會(huì)對(duì)人才培養(yǎng)的需求。

2 計(jì)算思維與《C語(yǔ)言》課程

計(jì)算思維[1]（ Computational Thinking） 是運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念（ 即思想和方法） 進(jìn)行問(wèn)題求解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以及人類行為理解的涵蓋計(jì)算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動(dòng)，它不僅屬于計(jì)算機(jī)科學(xué)家，它應(yīng)當(dāng)是每一個(gè)人的基本技能。計(jì)算思維的本質(zhì)就是抽象和自動(dòng)化[2]，即如何按照計(jì)算機(jī)求解問(wèn)題的基本方法去考慮問(wèn)題的求解，以便構(gòu)建出相應(yīng)的算法和基本程序。而《C語(yǔ)言》課程設(shè)置的目的是讓學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)分析和解決問(wèn)題的基本思路和過(guò)程，為其以后在所學(xué)專業(yè)中使用計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)解決其專業(yè)問(wèn)題奠定基礎(chǔ)，從而實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)計(jì)算機(jī)技術(shù)與其專業(yè)技術(shù)交叉融合的復(fù)合型應(yīng)用人才。

顯然，《C語(yǔ)言》課程的內(nèi)容最能夠體現(xiàn)語(yǔ)言級(jí)的問(wèn)題求解的方法，這也正是計(jì)算思維能力培養(yǎng)的重要內(nèi)容。因此，在《C語(yǔ)言》課程教學(xué)中非常適合融入具有計(jì)算思維能力的培養(yǎng)。

3 基于計(jì)算思維能力培養(yǎng)的《C語(yǔ)言》課程建設(shè)的基本方法

3.1 構(gòu)建具有行業(yè)背景與專業(yè)特色的基于計(jì)算思維能力培養(yǎng)的《C語(yǔ)言》課程教學(xué)體系

結(jié)合我校非計(jì)算機(jī)專業(yè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用的實(shí)際需求，在《C語(yǔ)言》課程中更新教學(xué)理念，改進(jìn)教學(xué)方法和教學(xué)手段，合理安排課程導(dǎo)入，全面梳理和優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以及課程設(shè)計(jì)，突出具有行業(yè)背景與專業(yè)特色的計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)，強(qiáng)化基于計(jì)算機(jī)科學(xué)基本概念、方法和思想的計(jì)算思維能力、學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐能力的培養(yǎng)，強(qiáng)調(diào)計(jì)算思維的重要性，有意識(shí)地將計(jì)算思維能力培養(yǎng)融入到《C語(yǔ)言》課程基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能的訓(xùn)練中，形成基于計(jì)算思維能力培養(yǎng)的《C語(yǔ)言》課程教學(xué)體系。

在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，講授知識(shí)的同時(shí)，要注重計(jì)算思維能力的培養(yǎng)。通過(guò)采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)、項(xiàng)目導(dǎo)向等方式使學(xué)生明確各階段的學(xué)習(xí)目標(biāo)，加強(qiáng)引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷“問(wèn)題抽象為算法”的過(guò)程，提倡算法的多樣化，注重典型算法的講授和理解；同時(shí)要加強(qiáng)訓(xùn)練和固化學(xué)生的計(jì)算思維，教師通過(guò)提出各種各樣的測(cè)試題，讓學(xué)生運(yùn)用計(jì)算思維進(jìn)行分析、比較、綜合、抽象和概況，提煉出有用信息，實(shí)現(xiàn)駕馭和運(yùn)用所學(xué)知識(shí)去解決新問(wèn)題，從而訓(xùn)練學(xué)生的思維技巧，體驗(yàn)和固化其計(jì)算思維；針對(duì)不同專業(yè)的學(xué)生，在完成每個(gè)章節(jié)的授課任務(wù)后，增設(shè)基于專業(yè)應(yīng)用的實(shí)際案例的討論環(huán)節(jié)，教師要根據(jù)其專業(yè)特色提出實(shí)際問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考、主動(dòng)學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題，然后解決問(wèn)題。在此過(guò)程中學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行重構(gòu)的過(guò)程就是計(jì)算思維能力培養(yǎng)的過(guò)程；在課程設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)技術(shù)與專業(yè)技術(shù)相融合的課程設(shè)計(jì)題目，讓學(xué)生能夠運(yùn)用計(jì)算機(jī)分析和解決問(wèn)題的基本思路和過(guò)程來(lái)解決其專業(yè)問(wèn)題和專業(yè)難題，為學(xué)生日后利用計(jì)算機(jī)技術(shù)解決專業(yè)問(wèn)題打下良好的基礎(chǔ)。

3.2 構(gòu)建基于計(jì)算思維能力培養(yǎng)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)

構(gòu)建完整地網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，解決學(xué)習(xí)時(shí)間和地點(diǎn)限制的問(wèn)題，給學(xué)生提供一個(gè)開(kāi)放學(xué)習(xí)的環(huán)境，使學(xué)生能夠隨時(shí)隨地利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行學(xué)習(xí)，這是對(duì)課堂教學(xué)的必要補(bǔ)充。平臺(tái)上不僅要提供了計(jì)算機(jī)科學(xué)最基本、最核心的概念、算法及思路，還要提供計(jì)算思維在其專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用與實(shí)踐，拓展學(xué)生以專業(yè)特色為依托的計(jì)算思維能力，為計(jì)算機(jī)科學(xué)有效地融入其專業(yè)學(xué)習(xí)提供一個(gè)有效的銜接平臺(tái)。這樣的學(xué)習(xí)平臺(tái)既能夠滿足學(xué)生學(xué)習(xí)的基本要求，又能滿足學(xué)生學(xué)習(xí)的更高要求，進(jìn)而提高學(xué)生學(xué)習(xí)成就感，激發(fā)學(xué)生探索學(xué)習(xí)的興趣。

4 總結(jié)

計(jì)算思維能力的培養(yǎng)成為國(guó)際和國(guó)內(nèi)計(jì)算機(jī)教育需要重點(diǎn)研究的重要課題，國(guó)家教育部已經(jīng)明確計(jì)算思維在人才培養(yǎng)中的重要作用。對(duì)于我校這樣具有行業(yè)背景與專業(yè)特色的應(yīng)用型本科院校，有必要根據(jù)自身的特點(diǎn)量身打造出適合在《C語(yǔ)言》課程中培養(yǎng)計(jì)算思維能力的教學(xué)體系，實(shí)現(xiàn)提高教學(xué)質(zhì)量的目的，提高學(xué)生具有運(yùn)用計(jì)算思維解決其專業(yè)中的技術(shù)問(wèn)題和技術(shù)難題的能力，達(dá)到培養(yǎng)計(jì)算機(jī)技術(shù)與其他學(xué)科交叉融合的復(fù)合型應(yīng)用型人才的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1] Jeannette M. Wing. Computational Thinking[J]. Communications of ACM， 2006，49（3）：33-35.

[2] 董榮勝， 古天龍. 計(jì)算思維與計(jì)算機(jī)方法論[J]. 計(jì)算機(jī)科學(xué)， 2009，36（1）：2-5.