計(jì)算思維引領(lǐng)的C語(yǔ)言創(chuàng)新教學(xué)模式實(shí)踐

張志芳+荊麗麗

（1.鄂爾多斯職業(yè)學(xué)院自動(dòng)化與信息工程系 內(nèi)蒙古鄂爾多斯 017000；

2.集寧師范學(xué)院物理系 內(nèi)蒙古烏蘭察布 012000）

摘 要：針對(duì)當(dāng)前普遍高職C語(yǔ)言課程總學(xué)時(shí)少，學(xué)生厭學(xué)的教學(xué)實(shí)際。文章以鄂爾多斯職業(yè)學(xué)院為例，提出并實(shí)踐計(jì)算思維引領(lǐng)的高職C語(yǔ)言創(chuàng)新教學(xué)模式。

關(guān)鍵詞：計(jì)算思維 創(chuàng)新教學(xué)模式 C語(yǔ)言

計(jì)算思維已成為信息時(shí)代每個(gè)人必備的核心素質(zhì)之一?，F(xiàn)在普遍高職院校的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)模式還未能深刻反映計(jì)算思維培養(yǎng)。因此，文章對(duì)鄂爾多斯職業(yè)學(xué)院C語(yǔ)言課程進(jìn)行改革，研究和實(shí)踐了計(jì)算思維引領(lǐng)的C語(yǔ)言創(chuàng)新教學(xué)模式。課堂實(shí)踐證明：此創(chuàng)新教學(xué)模式有效解決了C語(yǔ)言課程總學(xué)時(shí)少，學(xué)生厭學(xué)的教學(xué)實(shí)際。

一、計(jì)算思維引領(lǐng)的創(chuàng)新教學(xué)模式的研究與實(shí)踐

計(jì)算思維是運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基本概念進(jìn)行問(wèn)題求解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、以及人類行為理解等涵蓋計(jì)算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動(dòng)。當(dāng)求解一個(gè)給定的問(wèn)題時(shí)，首先會(huì)判斷：?jiǎn)栴}難度及最佳解決方案？計(jì)算機(jī)科學(xué)憑借堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)準(zhǔn)確回答這些問(wèn)題。計(jì)算思維利用啟發(fā)式推理來(lái)尋求解答，采用抽象和分解去處理龐大復(fù)雜任務(wù)或者設(shè)計(jì)巨大復(fù)雜系統(tǒng)。[1]計(jì)算思維是每個(gè)人必備核心素質(zhì)之一，是創(chuàng)新思維之源。此創(chuàng)新教學(xué)模式如下：

1.教學(xué)理念，聚焦計(jì)算思維能力培養(yǎng)，用新理念幫助學(xué)生提升能力。培養(yǎng)目標(biāo)為學(xué)生獨(dú)立思考解決實(shí)際問(wèn)題。即使學(xué)生將來(lái)不從事計(jì)算機(jī)專業(yè)，由于建立了計(jì)算思維，也能夠更好地開展其它領(lǐng)域相關(guān)業(yè)務(wù)，有效培養(yǎng)學(xué)生崗位遷移能力。

2.教學(xué)內(nèi)容，聚焦程序算法設(shè)計(jì)和編程實(shí)現(xiàn)，用戶函數(shù)設(shè)計(jì)和構(gòu)造并在主函數(shù)中調(diào)用貫穿課程始終。將C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)、數(shù)據(jù)類型運(yùn)算符表達(dá)式知識(shí)、程序設(shè)計(jì)三大基本結(jié)構(gòu)、數(shù)組、函數(shù)、指針、結(jié)構(gòu)體、文件所有基本概念融入到以下4個(gè)問(wèn)題中，課程內(nèi)容就針對(duì)解決這4個(gè)問(wèn)題，對(duì)每個(gè)問(wèn)題尋求最佳方法，進(jìn)行算法設(shè)計(jì)和編程實(shí)現(xiàn)。

問(wèn)題1在計(jì)算機(jī)屏幕上輸出直角梯形；

涉及基本概念有C程序基本結(jié)構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出庫(kù)函數(shù)、整型數(shù)據(jù)、用戶函數(shù)聲明、定義、調(diào)用、單雙循環(huán)的使用。用20學(xué)時(shí)。

問(wèn)題2在計(jì)算機(jī)屏幕上輸入一門課程6個(gè)學(xué)生成績(jī)并進(jìn)行排序后在屏幕上輸出；

涉及基本概念有數(shù)組定義輸入輸出、冒泡法排序、數(shù)組和循環(huán)的結(jié)合使用、宏定義、變量的類型及作用域及問(wèn)題1中用到的基本概念。用8學(xué)時(shí)。

問(wèn)題3對(duì)全班成績(jī)進(jìn)行排序；

涉及基本概念有指針定義及引用、結(jié)構(gòu)體及前2個(gè)問(wèn)題中用到的基本概念。用16學(xué)時(shí)。

問(wèn)題4設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)學(xué)生成績(jī)管理系統(tǒng)。[2]

涉及基本概念有文件各種操作、系統(tǒng)需求分析、總體設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、編碼、單元測(cè)試、系統(tǒng)測(cè)試及前3個(gè)問(wèn)題當(dāng)中的基本概念。用16學(xué)時(shí)。

如C語(yǔ)言第一課以如下思路進(jìn)行：

（1）提前兩天給學(xué)生布置學(xué)習(xí)任務(wù)：在計(jì)算機(jī)屏幕上輸出由*組成的直角梯形。

多數(shù)同學(xué)能通過(guò)看書或網(wǎng)絡(luò)搜素途徑寫出如下程序：

#include

void main（ ）

{printf（“***＼n”）；

printf（“******＼n”）；

printf（“*********＼n”）；}

（2）課堂上教師引導(dǎo)學(xué)生分析所寫程序缺陷尋求最佳解決方案。

改進(jìn)程序?yàn)椋?/p>

方法一：

#include

void print_star（int n）；

void main（ ）

{ print_star（3）；

print_star（6）；

print_star（9）；}

void print_star（int n）

{int i；

for（i=0；i

printf（"*＼n"）；}

方法二：

#include

void main（ ）

{int i，j，N；

printf（"請(qǐng)輸入直角梯形的行數(shù)："）；

scanf（"%d"，&N）；

for（j=1；j<=N；j++）

{for（i=1；i<=3*j；i++）

printf（"*＼n"）；}}

方法三：

#include

void print_star（ int N）；

void main（ ）

{print_star（ 5）；}

void print_star（ int N）

{int i，j；

for（j=1；j<=N；j++）

{for（i=1；i<=3*j；i++）

printf（"*＼n"）；}}

通過(guò)程序的逐步改進(jìn)，引出并精講用戶函數(shù)定義、聲明及調(diào)用等基本概念及應(yīng)用。認(rèn)識(shí)C語(yǔ)言程序整體構(gòu)成。在主函數(shù)體內(nèi)前面后面均可寫函數(shù)。讓學(xué)生體驗(yàn)C語(yǔ)言解決問(wèn)題的靈活性。

（3）學(xué)生完成任務(wù)及舉一反三新任務(wù)。

（4）師生共同總結(jié)任務(wù)。

（5）教師布置下次課任務(wù)，學(xué)生課下完成。

3.教學(xué)方法，聚焦兩階段任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)五步法。兩階段指問(wèn)題1的教學(xué)方法為第一階段，關(guān)鍵是學(xué)生在教師的精心指導(dǎo)引導(dǎo)下完成任務(wù)，側(cè)重教師的幫助；問(wèn)題234教學(xué)方法為第二階段，關(guān)鍵是在教師的引導(dǎo)下學(xué)生逐步獨(dú)立完成任務(wù)。問(wèn)題4所指課堂教學(xué)思路五步。

4.教學(xué)環(huán)境，聚焦理實(shí)一體化教學(xué)環(huán)境。課程全程在機(jī)房教學(xué)，每個(gè)學(xué)生一臺(tái)電腦，聚焦于培養(yǎng)學(xué)生對(duì)給定問(wèn)題尋求解決辦法和尋求最佳辦法的實(shí)際操作，教師實(shí)時(shí)引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)生。

5.課程考核，課堂技能考核與期末操作考核相結(jié)合。平時(shí)的技能考核每改進(jìn)一個(gè)程序考核一次。期末考核采取開放式隨機(jī)抽題實(shí)操考核。

二、計(jì)算思維引領(lǐng)的創(chuàng)新教學(xué)模式的重要意義

1.計(jì)算思維創(chuàng)新教學(xué)模式有效減少課程總學(xué)時(shí)和學(xué)生厭學(xué)的教學(xué)實(shí)際。

2.計(jì)算思維創(chuàng)新教學(xué)模式是一種思維模式，在計(jì)算機(jī)相關(guān)課程中仍適用。

3.計(jì)算思維創(chuàng)新教學(xué)模式若能在一個(gè)專業(yè)的多門課程中應(yīng)用，有助于培養(yǎng)學(xué)生更突出的計(jì)算思維能力。

參考文獻(xiàn)

[1]J.M.Computational Thinking [J].communications of the ACM ，2006，49（3）：33-35；

[2]新編C語(yǔ)言案例教程 機(jī)械工業(yè)出版社 主編 樊秋月 陳明芳2015年第1版；

作者簡(jiǎn)介

張志芳，1980年9月，女，漢族，碩士研究生，講師，研究方向：圖像檢索，物聯(lián)網(wǎng)，高職電子計(jì)算機(jī)課程改革。