計算思維在C語言程序設(shè)計中的應(yīng)用分析

黃江煦 江西科技學(xué)院

引言

近年來，全國各大高校的計算機(jī)專業(yè)應(yīng)屆畢業(yè)生頻頻出現(xiàn)就業(yè)難的狀況。平心而論，這種原因的出現(xiàn)并不是因為當(dāng)前大學(xué)畢業(yè)生人數(shù)過多或者整體質(zhì)量不高，最主要原因還是在于各大高校并沒有將計算機(jī)專業(yè)畢業(yè)生與社會就業(yè)需求方向進(jìn)行完美接軌。高校應(yīng)當(dāng)在日常教學(xué)過程中全面加強(qiáng)計算機(jī)專業(yè)學(xué)生們的理論知識水平以及實踐操作能力。在C語言程序設(shè)計中，計算思維所占據(jù)的重要位置不言而喻，如何讓計算思維能夠在C語言程序設(shè)計中全面發(fā)揮出應(yīng)有的作用，已經(jīng)成為現(xiàn)階段高校計算機(jī)專業(yè)教師不得不面對的一大難題。

一、解讀計算思維所具備的重要價值

毫無疑問，21世紀(jì)堪稱是一個充滿科技感和創(chuàng)造性的信息爆炸時代，人類創(chuàng)造出數(shù)不勝數(shù)的各類高科技全新技術(shù)，比如人工智能、云計算技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)等等。這些先進(jìn)技術(shù)為人類的工作、生活等方面提供了無與倫比的便利條件。針對高?，F(xiàn)階段的教學(xué)方向和教學(xué)理念而言，全面培養(yǎng)大學(xué)生們發(fā)現(xiàn)問題、分析問題以及解決問題的能力已經(jīng)成為最重要的核心內(nèi)容，而計算思維是人類在求解問題過程中所必須掌握的途徑和方法，是一種極為重要的抽象思維。就高校學(xué)科領(lǐng)域而言，《C語言程序設(shè)計》堪稱是非計算機(jī)專業(yè)大學(xué)生們必修的計算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)科。同時，這門課程也是計算機(jī)專業(yè)高校大學(xué)生們必修的基礎(chǔ)課之一。鑒于近年來，我國的電氣工程、通信領(lǐng)域以及其他專業(yè)領(lǐng)域需要更多C語言編程高水平人才，從2016年開始，《C語言程序設(shè)計》課本中融入了計算思維的基本理念以及實踐方法，旨在有效提升大學(xué)生們在計算機(jī)實際操作中獨(dú)立分析、思考以及解決問題的綜合水平，其展現(xiàn)出的重要教學(xué)意義和價值不言而喻。

二、計算思維在C語言程序設(shè)計中的應(yīng)用分析

平心而論，現(xiàn)階段高校C語言程序設(shè)計中所經(jīng)常性應(yīng)用的計算思維方法種類較多。其中涵蓋了包括關(guān)注點(diǎn)分離、遞歸思維回推、啟發(fā)式推理、分解任務(wù)、折中思維處理等等方法。在C語言程序設(shè)計的日常教學(xué)過程中，教師科學(xué)化的巧妙將計算思維和探究式教學(xué)方法進(jìn)行完美結(jié)合，在教學(xué)各環(huán)節(jié)中借助情景設(shè)定以及一些生動鮮活的計算機(jī)操作實例，能夠?qū)語言程序設(shè)計課本中一些較為復(fù)雜的問題變得簡單直觀化，并且還能夠?qū)⒁恍┏橄蟮膯栴}進(jìn)行具體化展現(xiàn)，全面加深學(xué)生們對這門功課的理解和掌握。在具體的應(yīng)用環(huán)節(jié)中，筆者建議，高校計算機(jī)教師首先應(yīng)當(dāng)充分了解和掌握課本內(nèi)容，結(jié)合教材設(shè)置一定教學(xué)情境，并且基于計算思維理念對學(xué)生們提出一些較為有趣的問題，教師采取科學(xué)化的教學(xué)方法全面引導(dǎo)學(xué)生們采取計算思維中遞歸思維回推的方法來展開遞歸思考，也可以讓學(xué)生們采用關(guān)注點(diǎn)分離方法來分解問題、抽離問題，將較為復(fù)雜的問題變得簡單化，最后采取啟發(fā)式推理來對問題進(jìn)行最終解決和解答。下面筆者以水仙花數(shù)為教學(xué)案例進(jìn)行實際教學(xué)分析，教師在授課過程中首先為學(xué)生們創(chuàng)設(shè)這樣一個教學(xué)情境，許多有趣的數(shù)字存在于日常生活之中，比如101、111、121，131、141…191、1001、1111、1221等等。接下來教師提出問題，這些數(shù)字間存在怎樣的規(guī)律以及特點(diǎn)，如何推算出1221后面的數(shù)字？學(xué)生們顯然會對這一問題產(chǎn)生濃厚的興趣。接下來，教師可以繼續(xù)提出又一個數(shù)學(xué)問題：371=33+73+13，那么符合這一特點(diǎn)的三位數(shù)到底有哪些？隨后教師開始全面導(dǎo)入水仙花數(shù)問題的具體教學(xué)。教師可以采取分組教學(xué)法，讓學(xué)生們進(jìn)行小組討論探究進(jìn)行相應(yīng)的計算驗證，學(xué)生們具體驗證過程中實際采用的就是窮舉法。在充分了解和掌握正確的計算思維以及計算方法后，接下來學(xué)生們就可以熟練的運(yùn)用 C 語言循環(huán)結(jié)構(gòu)來完成相應(yīng)問題的計算和解答。在教學(xué)過程中教師應(yīng)當(dāng)特別注意一點(diǎn)，由于在整個編碼過程中，許多學(xué)生都是第一次接觸循環(huán)。鑒于此，筆者建議教師先讓學(xué)生提前畫出流程圖，接下來教師引導(dǎo)學(xué)生們采取程序填空形式將整個程序補(bǔ)充完善。除此之外，為了讓學(xué)生們加深對本節(jié)課的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望，教師還可以列舉一些古代流傳的較為有趣的問題，如百錢百雞、雞兔同籠等等，學(xué)生們無疑會加深對循環(huán)及嵌套知識點(diǎn)的理解程度，提高對“C語言”這門課程的學(xué)習(xí)主動性和積極性。

三、結(jié)束語

綜上所述，在當(dāng)前高校C語言程序設(shè)計日常教學(xué)過程中，計算思維方法能夠全面應(yīng)用于許多邏輯思維較強(qiáng)的計算機(jī)問題之中，教師應(yīng)當(dāng)采取科學(xué)化、合理化的教學(xué)理念和教學(xué)方法，不斷激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣，力爭讓高校計算機(jī)教學(xué)的整體水平邁上一個新的臺階。