紀緒

摘要：該文針對目前高職院校“C語言程序設計”課程教學中存在的問題，對在課程設計理念、教學內(nèi)容與教學方法，考核方式等幾個方面融入計算思維能力的培養(yǎng)進行研究，從而提高教學質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：計算思維；C語言程序設計；教學改革

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2018）29-0177-02

1 什么是計算思維

2006年3月，美國卡內(nèi)基梅隆大學計算機科學系主任周以真教授在在美國計算機權(quán)威期刊《Communications of the ACM》雜志上提出了計算思維的概念，引起了計算機界與計算機教育界的廣泛關(guān)注，近年來計算思維在國內(nèi)外的研究熱度也隨之逐年增加。

周以真教授對計算思維進行如下定義：計算思維是運用計算機科學的基礎概念進行問題求解、系統(tǒng)設計以及人類行為理解等涵蓋計算機科學領(lǐng)域的一系列思維活動。即指通過化簡、嵌入、轉(zhuǎn)化和仿真等方法，把一個困難的問題闡釋成如何求解它的思維方法?？偟膩碚f，周教授認為計算機科學不僅僅是進行編程，一個優(yōu)秀的計算機人才除了具備編程能力之外，還要具備抽象的邏輯思維能力。計算思維強調(diào)的并不是簡單的機械重復能力，而是人的思維能力的體現(xiàn)。

在此之前，很多人將計算機科學等同于計算機編程，認為主修計算機專業(yè)的學生面臨的是一個很狹窄的就業(yè)范圍。而實際上，計算思維應當是每個人的基本技能，而不僅僅屬于計算機科學家。我們應當使每個學生在培養(yǎng)解析能力時不僅掌握閱讀、寫作和算術(shù)（Reading， wRiting， and aRithmetic——3R），還要學會計算思維。這就對國內(nèi)計算機教育界提出了新的要求，在高校中如何推進計算思維能力的培養(yǎng)成為計算機教育界的熱點話題。

2 高職院校C語言程序設計教學中存在的問題

C語言程序設計是計算機專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎課，作為一門長盛不衰的程序設計語言，C語言簡潔緊湊，靈活方便，運算符和數(shù)據(jù)類型豐富，表達方式靈活實用，程序執(zhí)行效率高，可移植性好，既可以用來開發(fā)系統(tǒng)軟件，又可以用來編寫應用軟件，而且比較易于理解，因此成為很多高校計算機及相關(guān)專業(yè)首選的程序設計語言。目前，各高校中c語言程序設計的教學普遍采用按教材順序依次講解c語言中的主要知識點，之后布置學生做練習來鞏固所學內(nèi)容的傳統(tǒng)教學方式。然而，這種教學方式往往會使得學生過于關(guān)注語法規(guī)則的細枝末節(jié)而忽略了編程的本質(zhì)，不利于學生計算思維能力的培養(yǎng)。特別是對高職院校的學生來說，在傳統(tǒng)C語言教學中所采用的純數(shù)學的抽象案例，如求最大值、求和、對數(shù)值排序等等，會感覺抽象、枯燥，難以理解和接受，進而影響到學生的學習積極性，不能達到預期的教學效果。具體來看問題主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）學生學習積極性不高

傳統(tǒng)教學模式雖然可以讓學生對所學知識點具有比較全面的理解，但是這種教學方式?jīng)]有體現(xiàn)出程序設計的思想，沒有體現(xiàn)出任務的分解與模塊化，沒有體現(xiàn)出團隊的協(xié)作，也不利于學生計算思維能力的培養(yǎng)和獨立自主思考問題的習慣養(yǎng)成。久而久之容易使得學生只關(guān)注c語言的語法細節(jié)，而忽視了程序設計的本質(zhì)，不能充分調(diào)動學生的學習積極性，就會導致學生聽課沒有興趣，缺乏主動性，教學效果不理想。

（2）理論與實踐脫節(jié)

在傳統(tǒng)的C語言教學中采用的主要是一些數(shù)學的抽象案例。比如求最大值，求平均值，排序，求累加和，斐波那契數(shù)列等。這些案例對于高職學生缺乏吸引力，與實際應用的需求往往并不一致。隨著課程的深入，學習難度也在不斷增加。此時在教學內(nèi)容設置上缺乏實用性與趣味性的問題就會很突出，影響教學實際效果。

（3）考核模式單一

目前，很多高職院校在考核方式上與一般的本科院校相同。主要通過試卷考核學生對知識點的掌握情況。而這些知識點的考核很大程度上是對語法規(guī)則進行考核，這種考核方法無法體現(xiàn)出學生的思考問題與解決問題的能力，也容易誤導學生對編程本質(zhì)的理解。

綜上所述，在高職院校中進行c語言程序設計教學不能照搬傳統(tǒng)的本科教學方式，在教學中強調(diào)計算思維能力的培養(yǎng)、引導學生在各個層面進行計算思維的習慣、培養(yǎng)學生分析問題與解決問題的能力是非常重要的。

3 將計算思維能力的培養(yǎng)融入到c語言程序設計教學中

針對以上存在的問題，本人對C語言教學改革有以下幾點認識：

（1）在課程設計理念中融入計算思維能力的培養(yǎng)

打破以知識傳授為主要特征的傳統(tǒng)課程教學模式，轉(zhuǎn)變?yōu)榛诠ぷ鬟^程的項目課程開發(fā)與設計，以工作任務為中心、項目課程為主體，讓學生在完成具體項目的過程中來構(gòu)建相關(guān)理論知識，并發(fā)展職業(yè)能力。

① 以能力為基礎教育、工學交替、工學結(jié)合為模式：著重培養(yǎng)學生能力；工作任務與學習任務交替進行，學生在工作中學習理論知識，在學習中完成工作任務，體現(xiàn)“教、學、做”一體化。

② 以崗位需求為依據(jù)：依據(jù)程序設計員國家職業(yè)標準、工礦企業(yè)和軟件行業(yè)對計算機信息管理應用軟件開發(fā)人員的實踐能力要求，設置課程內(nèi)容，實現(xiàn)課程內(nèi)容和職業(yè)崗位需求緊密結(jié)合。

③ 以工作過程為基礎：學習以工作過程性知識為主、陳述性知識為輔；按照工作過程中活動與知識的關(guān)系來設計課程，突出工作過程在課程框架中的主線地位，按照工作過程的需要來選擇知識，以工作任務為中心整合理論與實踐，培養(yǎng)學生關(guān)注工作任務完成，而不是關(guān)注知識記憶的習慣，并為學生提供體驗完整工作過程的學習機會。

④ 以工作結(jié)構(gòu)為框架：不僅要給學生具體知識，更要給學生知識結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)是影響職業(yè)能力形成的重要變量，只有當學生的知識結(jié)構(gòu)與工作中的知識結(jié)構(gòu)相吻合時，才能最大限度地培養(yǎng)學生的職業(yè)能力。

⑤ 以職業(yè)能力為主線：真正以“能力”為主線來設計課程。要按照工作的相關(guān)性，而不是知識的相關(guān)性來確定課程設置。同時要避免把“職業(yè)能力”簡單地理解為重復的、剛性的操作技能，注重職業(yè)情境中實踐智慧的培養(yǎng)，開發(fā)學生在復雜的工作關(guān)系中做出判斷并采取行動的能力。

⑥ 以工作情境為支撐：在真實的工作環(huán)境中，結(jié)合企業(yè)的真實項目，學生分別擔任不同的職業(yè)角色，在工作情境中學習知識、培養(yǎng)能力、鍛煉素質(zhì)。

（2）在教學內(nèi)容與教學方法中融入計算思維能力的培養(yǎng)

在教學內(nèi)容的組織上需要強化學生的自主學習能力和協(xié)助學習能力，在選擇項目時考慮到實用性與趣味性。因此，教學過程中應采用多個與真實生活場景密切相關(guān)的項目，如猜數(shù)游戲、成績管理系統(tǒng)、投票系統(tǒng)等多個項目，幫助學生理解問題的思維過程，并用學到的編程技能解決問題。而整個課程又以學生成績管理系統(tǒng)的設計為主線，通過從項目需求分析到代碼的編寫與調(diào)試，到文檔的編寫，在完成項目的整個過程中構(gòu)建學生的理論知識體系。

在教學方法上，注重引導學生主動思考解決問題，在完成任務的過程中培養(yǎng)學生的計算思維能力。比如在“循環(huán)程序設計”學習情境中，要求某個學生找出坐在第一排的所有同學中最高的一位同學。通過完成這樣一個任務，學生會更有興趣進行思考，對循環(huán)程序的理解也會更加深刻了。再比如講解“數(shù)組”學習情境時，可以以實現(xiàn)一個投票系統(tǒng)為任務要求學生對幾位候選人進行投票。通過完成這樣的任務過程，有利于學生理解數(shù)組所處理的是連續(xù)型數(shù)據(jù)，而不是離散型數(shù)據(jù)，對數(shù)組會有更深刻的理解?？傊诮虒W方法上以任務驅(qū)動法為主線，針對不同的學習情境，結(jié)合案例教學法，分組教學法，演示法等多種教學方法，培養(yǎng)學生的計算思維能力，提升教學效果。

（3）考核方式上強調(diào)計算思維能力的考核

教學評價是教學過程中非常重要的一個方面，學生可以通過教學評價對自己的學習情況有清楚的認知并在今后的學習中改進提高；教師則可以全面了解學生的學習效果。因此在課程考核方式上采用過程考核與結(jié)果考核并重的方式。同時更加注重實訓與項目完成情況，強調(diào)學生在分析問題與解決問題中思維能力的考核，避免了傳統(tǒng)教學中單一的考核評價方式。學生在整個課程過程中都要有積極主動的態(tài)度才能獲得好成績，真正實現(xiàn)從被動學習到主動學習的質(zhì)變。

4 結(jié)束語

計算思維能力的培養(yǎng)是計算機教育界面臨的新課題，在高職院校的程序設計類課程教學中不能再照搬傳統(tǒng)的教學方式。融入計算思維能力的培養(yǎng)可以達到更好的教學效果，培養(yǎng)出更加優(yōu)秀的計算機程序設計人才。

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【通聯(lián)編輯：王力】