王會婷 何蘭

摘? 要：計算創(chuàng)造性思維作為一種新的思維方式和普及的技能，其訓練養(yǎng)成是一個長期的逐步形成的過程。其有獨特的教學目標和要求，與傳統(tǒng)的課程教學模式截然不同，對現(xiàn)有傳統(tǒng)的教育觀念和方法提出了新的挑戰(zhàn)。其教學質(zhì)量也是顯而易見的，效果顯著。本文研究面向計算創(chuàng)造性思維能力培養(yǎng)的《C語言程序設計》課程教學改革，將計算思維和創(chuàng)造性思維結(jié)合起來，提出新的計算創(chuàng)造性思維。建設了計算創(chuàng)造性思維的任務驅(qū)動式、案例驅(qū)動式教學模型和基于計算創(chuàng)造性思維的網(wǎng)絡在線自主學習模型，培養(yǎng)了學生用計算創(chuàng)造性思維解決相關領域問題的能力，提高了學生的學習興趣，增強了學生的專業(yè)認同感，教學改革效果顯著。

關鍵詞：計算創(chuàng)造性思維;互聯(lián)網(wǎng)+;主題網(wǎng)站;能力培養(yǎng)模式;教學改革

中圖分類號：TP311.1? ? ?文獻標識碼：A

Abstract：As a new way of thinking and a popular skill，computational creative thinking is a long-term process of gradual formation.It has unique teaching objectives and requirements，which are quite different from the traditional teaching mode.It poses new challenges to the existing traditional educational concepts and methods.Its teaching quality is also obvious and the effect is remarkable.This paper studies the teaching reform of C Language Programming for the cultivation of creative thinking ability in computing.It combines computational thinking with creative thinking，and puts forward new creative thinking in computing.Task-driven，case-driven and online autonomous learning models based on computational creative thinking are constructed，which cultivate students' ability to solve problems in related fields with computational creative thinking，enhancing students' interest in learning and professional identity，leading to remarkable achievements in teaching reform.

Keywords：computational creative thinking;Internet +;theme website;ability training mode;teaching reform

1? ?引言（Introduction）

C語言程序設計課程是高校理工科各專業(yè)重要的基礎課，也是大學生學習其他高級語言程序設計課程的入門課程，所以這門課程的學習效果好壞非常重要，直接影響學生學習其他高級語言程序設計課程，以及專業(yè)課程的學習效果[1]。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，目前程序設計課程的首要任務是使學生掌握程序設計的基本方法，同時逐步形成正確的程序設計思維能力，即計算思維能力，然后用計算思維解決和處理實際生活中的問題，為后續(xù)課程的學習打下良好的基礎。

在當前大數(shù)據(jù)時代，對于計算機專業(yè)學生來講，僅僅擁有計算思維能力是遠遠不夠的，還需要創(chuàng)造性思維能力。程序設計課程既要培養(yǎng)學生計算思維能力也要培養(yǎng)學生創(chuàng)造性思維能力，使二者結(jié)合，才能達到培養(yǎng)學生計算創(chuàng)造性思維能力的目標和要求。

計算創(chuàng)造性思維作為一種新的思維方式和普及的技能，其訓練養(yǎng)成不是短期就能完成的、而是一個長期的逐步形成的過程，有獨特的教學目標和要求，與傳統(tǒng)的課程教學模式截然不同，對現(xiàn)有傳統(tǒng)的教育觀念和方法提出了新的挑戰(zhàn)。如何將計算創(chuàng)造性思維的訓練與程序設計課程的教學過程有機融合，將單純機械的知識的傳授轉(zhuǎn)變?yōu)榛诔绦蛟O計知識的思維方式傳授，讓學生通過程序設計課程教學體驗到計算創(chuàng)造性思維的應用領域和價值，將對后續(xù)高級語言程序設計課程和其他專業(yè)課程的學習具有奠定啟發(fā)作用。因此，加強對學生計算創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng)，開展基于計算創(chuàng)造性思維能力培養(yǎng)的程序設計課程教學改革與實踐，對于提高學生的計算創(chuàng)造性思維能力、培養(yǎng)學生的學習興趣、增強學生的專業(yè)認同感，以及改善課程的教學效果具有重要作用和現(xiàn)實意義。

2? ?C語言程序設計課程教學現(xiàn)狀（Current situation of C language programming teaching）

非計算機專業(yè)學生雖然學習了C語言程序設計、Visual Foxpro、Visual Basic等程序設計課程，但很多學生在遇到問題需要處理時，仍還是利用傳統(tǒng)的方法去解決問題，不能利用計算機作為一種便捷的工具進行思維、表達問題，也就是不能利用程序設計語言相關知識建立起程序設計的計算思維模式，不會用計算機意識去思考問題和建立對應算法模型，用計算機技術解決專業(yè)問題時也不具備創(chuàng)新性，而是在傳統(tǒng)方式中故步自封，不能融入創(chuàng)造性思維方式。通過調(diào)查研究及程序設計課程教學現(xiàn)狀來看，當前程序設計課程教學過程中主要存在如下一些問題：

（1）無意識的計算思維教學

傳統(tǒng)的程序設計課程教學存在諸多弊端，主要表現(xiàn)為教師的教學方法不靈活，沒有創(chuàng)新。教學內(nèi)容照本宣科，基本上讀ppt，講解知識點，教學方法不新穎，知識點拘泥于本書，沒有擴充到實際項目中的應用中來。教師只是滿堂灌，學生只是被動地學習，學習沒有興趣，也沒有創(chuàng)新，沒有聯(lián)系實際，學生看不到知識的應用領域，聯(lián)系不到解決問題的項目中去，體會不到在項目應用中快樂學習的樂趣。

（2）教學內(nèi)容偏重語法細節(jié)而輕視算法思想

程序設計課程一般只有48學時，課堂內(nèi)容特別多，信息量特別大。教師在教學過程中只注重具體語法知識的講解和程序代碼的基本結(jié)構(gòu)和功能，沒有時間去講解解決問題的算法，更沒有時間去講解解決一個問題的不同算法，從而不能去分析不同算法的運行時間復雜度和占用內(nèi)存空間復雜度，也就不能獲知不同算法的執(zhí)行效率[2]。

（3）考試內(nèi)容偏重語言本身而不是思維模式

對于程序設計課程，考試的重點依舊是以語法知識、設計代碼、分析程序運行結(jié)果為主?？荚嚪绞诫m然改為在線考試，但考試內(nèi)容和傳統(tǒng)紙質(zhì)考試方式?jīng)]有本質(zhì)區(qū)別。考試題型仍拘泥于選擇題、改錯題、填空題、程序設計題，很多學生不理解程序設計語言知識，就背答案，蒙混過關，大大降低了程序設計語言的教學質(zhì)量[3]。程序設計課程的考試應著力于考核學生使用計算機知識求解問題的程序設計的思維模式與基本方法。考試形式可以多元化，重視實踐考核高于理論考核，靈活合理地運用閉卷、開卷、現(xiàn)場編程求解問題與提問、課堂問答等多種考核方式，在課堂教學時可以采用學生當課堂小教師、公布班級學習明星、平時學習積分等有趣多樣化的方法，提高學生學習積極和創(chuàng)造性，激發(fā)學生的學習興趣。

（4）學生運用程序設計知識解決專業(yè)問題的能力差

學生主動學習性差，厭學，喜歡玩手機，更缺乏創(chuàng)新探索精神，被動接受程序設計課程中語法算法和設計代碼等知識，知識點掌握不透徹，遇到具體問題就查百度，不愿意思考，導致不能和程序設計課程的知識有效聯(lián)接，理論和實踐沒有緊密聯(lián)系，從而運用程序設計課程解決專業(yè)問題和實際問題的能力較差。

使用計算機科學技術和方法處理問題，這是計算思維的目標。計算思維（Computational Thinking）是由周以真教授于2006年提出的一種基本技能和普適思維方法，認為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)設計和人類行為理解等涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動。2010年，《C9聯(lián)盟計算機基礎教學發(fā)展戰(zhàn)略聯(lián)盟聯(lián)合聲明》把“計算思維能力培養(yǎng)”作為計算機基礎教學的核心任務。

在當前大數(shù)據(jù)時代，隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”的深入推廣，需要學生綜合應用所學知識，創(chuàng)造性地解決學習及生活過程中遇到的新問題。因此，在教學過程中，不但要注意培養(yǎng)學生的計算思維，還要注意培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維。Epstein的生成理論（Generativity Theory）認為創(chuàng)造性思維由以下四個核心要素組成：

①知識拓寬能力（Broadening）：人的知識和技能面越寬，能創(chuàng)造出的各種可行的新奇模式和組合的范圍也就越多。因此，為了獲得創(chuàng)造力，必須獲取除當前的學習和專長領域之外的信息和技能，拓寬自己的知識面。

②挑戰(zhàn)性（Challenging）：創(chuàng)新總是源于當前不夠有效的策略和方式。因此，挑戰(zhàn)的難度越大，越有可能激發(fā)出創(chuàng)新的問題解決方案。

③周邊環(huán)境（Surrounding）：多樣、復雜的情況和刺激因素等周邊環(huán)境是創(chuàng)造出能夠讓新奇的策略和行為萌發(fā)的環(huán)境——例如，從新的角度看待事物，與新的人群打交道和考慮多種感官表象。

④捕捉能力（Capturing）：新的想法會一直出現(xiàn)，但是大多數(shù)時候人們都沒有注意到，創(chuàng)造性思維要求人們時刻留心和記錄出現(xiàn)的新想法。

Epstein的創(chuàng)造性思維能力是一種可廣泛應用的技能集，不僅為學生儲備了創(chuàng)造性知識，而且還為學生學習能力和方法的培養(yǎng)奠定了基礎。

將計算思維和創(chuàng)造性思維結(jié)合起來，提出新的計算創(chuàng)造性思維。計算創(chuàng)造性思維是在新的領域或者合作者領域拓寬問題解決方案的認知手段。

計算創(chuàng)造性思維是一種共生的能力和方法，富有挑戰(zhàn)性的問題迫使學生應用前所未見的、不尋常、非傳統(tǒng)的方式去使用計算手段，為解決老問題引出新穎的、創(chuàng)新性的計算方法，進而利用創(chuàng)造性思維啟發(fā)學生對創(chuàng)造性計算思維的理解和應用，拓寬解決問題方案的范圍和應用領域。

基于計算創(chuàng)造性思維能力培養(yǎng)的C語言程序設計課程教學活動是激發(fā)學生學習的自主性、創(chuàng)新性與積極性，使學生從被動學習知識變?yōu)榉e極主動探索更廣領域知識的關鍵所在。

3? ?解決的教學問題（Solving teaching problems）

（1）解決基于計算創(chuàng)造性思維能力培養(yǎng)的課程教學質(zhì)量標準缺失的問題

提高教學質(zhì)量必須從嚴格質(zhì)量標準入手，只有建立系統(tǒng)、配套、完善的質(zhì)量標準體系，才能做到有章可循，進而保障有顯著的課程教學效果和高質(zhì)量的人才培養(yǎng)成效。

從如下幾個原則進行基于計算創(chuàng)造性思維能力培養(yǎng)的課程教學質(zhì)量標準建設的研究：①教學內(nèi)容優(yōu)先原則：教學內(nèi)容的科學性、新穎性和前沿性是程序設計課程教學適應時代及技術發(fā)展的必然需求，因此，要把教師對教學內(nèi)容重點、難點的把握，對教材內(nèi)容的提煉、取舍、補充、拓展和更新放在衡量教學質(zhì)量優(yōu)劣的優(yōu)先位置。②突出應用性的原則：程序設計是一門與應用密切相關的課程，因此，在確定課程教學質(zhì)量標準時，要突出教學內(nèi)容和操作要求的應用性，要緊密聯(lián)系當前社會對程序設計人員的需求現(xiàn)狀。③注重學生參與的原則：打破傳統(tǒng)的“滿堂灌”填鴨式教學，注重培養(yǎng)學生的計算創(chuàng)造性思維，注重學生對教學活動的參與度，按照計算創(chuàng)造性思維能力培養(yǎng)的需要，創(chuàng)設一種民主、和諧的教學環(huán)境，吸引學生主動參與到教學活動中來，發(fā)揮學生的計算創(chuàng)造性思維。④特色化原則：依據(jù)學校背靠行業(yè)、培養(yǎng)應用型創(chuàng)新人才的人才培養(yǎng)目標，把培養(yǎng)適應特殊行業(yè)需求的程序設計人才作為教學質(zhì)量標準建設的目標之一。

（2）解決適應基于計算創(chuàng)造性思維能力培養(yǎng)教學模式的師資培訓和教師教學能力提升的問題

由于信息技術更新速度快、涉及知識面廣，師資問題已成為當前我國高校信息技術課程教育面臨的一個普遍問題。如何培養(yǎng)適應時代發(fā)展，具有計算創(chuàng)造性思維教學模式的師資隊伍，成為基于計算創(chuàng)造性思維能力培養(yǎng)的程序設計課程教學改革的重要議題。項目研究過程中，擬采取“走出去、請進來”的策略，一方面派出部分教師進行程序設計最新技術及程序設計類課程教學模式改革的學習;另一方面，尋找與從事計算思維培養(yǎng)模式的國內(nèi)C9知名高校合作，從而解決課程教學的師資問題，形成校內(nèi)外結(jié)合、專兼職并存、適合應用型科技大學人才培養(yǎng)需求的師資隊伍。

（3）解決基于計算創(chuàng)造性思維能力培養(yǎng)的C語言程序設計課程教學資源及教學資源平臺建設滯后的問題

基于計算創(chuàng)造性思維能力培養(yǎng)的C語言程序設計課程教學資源及教學資源平臺的建設是保證該教學模式正常實施的基本保障。作為一種在線、開放式的教學模式，在學校提供必要的硬件及網(wǎng)絡保障的基礎上，通過搭建計算創(chuàng)造性思維專題網(wǎng)站和基于計算創(chuàng)造性思維的《C語言程序設計》教學改革在線學習系統(tǒng)平臺，促進計算創(chuàng)造性思維能力培養(yǎng)的教與學活動，解決基于計算創(chuàng)造性思維能力培養(yǎng)的課程教學資源及教學資源環(huán)境平臺建設滯后的問題[4]。

4? ?實現(xiàn)的研究目標（Achieving research objectives）

實現(xiàn)如下三個研究目標：

（1）確立基于計算創(chuàng)造性思維的教學模式

如同重視培養(yǎng)學生的計算思維一樣，隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，計算創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)必將受到教育界乃至全社會的重視，但是如何培養(yǎng)計算創(chuàng)造性思維能力，這是目前計算機技術教育界值得探討和探索的問題。如何正確認識和準確定位計算創(chuàng)造性思維在C語言程序設計課程教學活動中的實施和執(zhí)行？如何針對當今的C語言程序設計課程教學進行課程內(nèi)容的改革以適應社會科技形勢發(fā)展的需要，是當前C語言程序設計課程教學活動目前面臨的重要挑戰(zhàn)。因此必須根據(jù)計算創(chuàng)造性思維的發(fā)展情況，為C語言程序設計課程確立基于計算創(chuàng)造性思維的教學模式。

（2）構(gòu)建基于計算創(chuàng)造性思維的教學模式與學習模式

結(jié)合程序設計課程教學的特點和培養(yǎng)目標，探索基于計算創(chuàng)造性思維的教學模式與學習模式。一方面，要求學生在教師的指引下運用計算創(chuàng)造性思維的思想和方法完成課程知識所能解決的相關領域的問題求解、系統(tǒng)設計等[5];另一方面，要求教師在課程的教學內(nèi)容、教學手段和教學方法技術等方面的教學活動中，使其學生掌握計算機方法技術論，并提高計算創(chuàng)造性思維能力的提高，使學生從校園走向社會時能很好地過渡，掌握工作技能，適應工作需求。

（3）基于計算創(chuàng)造性思維能力培養(yǎng)的課程實踐

探索基于計算創(chuàng)造性思維的教學模式在《C語言程序設計》課程教學中的實踐應用，根據(jù)課程對應的培養(yǎng)目標和方向，構(gòu)建C語言程序設計課程教學模式的實施程序。探索基于計算創(chuàng)造性思維的學習模式應用，形成“一專（Topics：計算創(chuàng)造性思維專題網(wǎng)站）一改（Reform：《C語言程序設計》課程教學中計算創(chuàng)造性思維能力培養(yǎng)模式教學改革）”的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能模型（TR結(jié)構(gòu)模型）[6]。TR結(jié)構(gòu)功能模型首先以計算創(chuàng)造性思維專題網(wǎng)站對這一個新興思維的相關研究及解決的問題領域等內(nèi)容進行專題說明。接著，以在《C語言程序設計》課程教學過程中運用計算機科學技術知識解決相關領域問題的行為，構(gòu)成一個以計算創(chuàng)造性思維專題網(wǎng)站為主體，以計算創(chuàng)造性思維能力培養(yǎng)為核心，《C語言程序設計》教學改革在線學習系統(tǒng)為應用載體的新型計算機基礎課程教學改革培養(yǎng)新模式，為基于計算創(chuàng)造性思維能力培養(yǎng)的教學模式真正進入課堂積累經(jīng)驗[7]。

5? ?主要特色（Main features）

理論上：提出了基于計算創(chuàng)造性思維的課程教學模式對人才的需求與大學課堂的有機融合，必將成為高等教育教學改革發(fā)展的主要組成部分，是高?！芭囵B(yǎng)人才、發(fā)展科學、服務社會”的綜合體現(xiàn)。通過構(gòu)建基于計算創(chuàng)造性思維的探究式創(chuàng)新型教學模型、基于計算創(chuàng)造性思維的任務驅(qū)動式、案例驅(qū)動式教學模型和基于計算創(chuàng)造性思維的網(wǎng)絡在線自主學習模型，本文從培養(yǎng)模式、教學方法等方面進行教學改革創(chuàng)新，從而對課堂教育教學理論及方法進行了豐富和完善，使其運行機制更合理、更科學，也更適合信息類專業(yè)知識結(jié)構(gòu)變化快的時代特性，豐富了課程教學模式。

應用上：實現(xiàn)了基于計算創(chuàng)造性思維能力培養(yǎng)的C語言程序設計課程教學實踐通過將基于計算創(chuàng)造性思維的探究式教學模型、基于計算創(chuàng)造性思維的任務驅(qū)動式教學模型應用于C語言程序設計課程教學過程中，實現(xiàn)了基于計算創(chuàng)造性思維能力培養(yǎng)的C語言程序設計課程教學實踐，有利于培養(yǎng)學生的計算創(chuàng)造性思維能力，有利于提高學生的學習積極性和興趣，有利于增強學生的專業(yè)認同感。同時，通過對計算創(chuàng)造性思維主題網(wǎng)站和基于計算創(chuàng)造性思維能力培養(yǎng)的《C語言程序設計》課程在線學習系統(tǒng)的建設，建立了適應時代發(fā)展的課程資源平臺，為實施基于計算創(chuàng)造性思維能力培養(yǎng)的程序設計課程教學提供了實踐環(huán)境，為教學改革及教學理念的轉(zhuǎn)變提供了實驗平臺，也為學校進行教學模式的改革提供了參考，使優(yōu)質(zhì)開放教學資源更加符合學生的學習需要，實現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)開放教學資源真正、有效、深層次的共享[8]。為學校應用型人才培養(yǎng)體系的研究提供了可供參考的實現(xiàn)手段，也為類似課題的研究提供了借鑒。

6? ?結(jié)論（Conclusion）

本研究成果在本校計算機實驗室進行實驗運行，效果顯著，最終達到在全校推行?；谟嬎銊?chuàng)造性思維能力培養(yǎng)的《C語言程序設計》課程教學改革，建設了計算創(chuàng)造性思維的任務驅(qū)動式、案例驅(qū)動式教學模型和基于計算創(chuàng)造性思維的網(wǎng)絡在線自主學習模型，方法新穎，有創(chuàng)新，培養(yǎng)了學生的計算創(chuàng)造性思維能力，提高了學生的學習主動性、積極性和興趣，增強了學生的專業(yè)認同感。

參考文獻（References）

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