紀緒

摘要：該文針對目前高職院?！癈語言程序設計”課程教學中存在的問題，基于計算思維教育理念，從教學內(nèi)容、教學方法、教學手段等幾個方面進行教學改革研究，從而提高教學質(zhì)量。

關鍵詞：計算思維；教學改革；C語言程序設計

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2018）18-0142-02

On the Reform of the C Language Teaching Based on Computational Thinking in Higher Vocational Colleges

JI XU

（Faculty of Electronic and Information Engineering， ZhuHai City Polytechnic College， Zhuhai 519090， China）

Abstract： This paper aims to solve the problems in the process of teaching the C Language course from the perspective of Computational Thinking Theory， and tries to propose some feasible suggestions to improve teaching， such as teaching content， methods， and tools.

Key words： Computational Thinking；Teaching Reform； C Language Programming

1 計算思維概念的出現(xiàn)

2006年，美國卡內(nèi)基梅隆大學的周以真教授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注，近年來計算思維在國內(nèi)外的研究熱度逐年增加。

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)。因此，在計算機科學教育中應當以培養(yǎng)計算思維為核心。隨著計算思維概念的提出，對國內(nèi)計算機教育提出了新的要求，也得到了計算機教育界的關注，在高校中如何推進計算思維的培養(yǎng)成為計算機教育界的熱點話題。

2 高職院校C語言程序設計課程的教學現(xiàn)狀

C語言是計算機專業(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語言功能豐富，表達能力強，使用靈活，應用面廣，程序效率高，可移植性好，既具有高級語言的優(yōu)點，又具備低級語言的很多優(yōu)點，因此成為很多高校計算機及相關專業(yè)首選的程序設計語言。然而，由于本課程開設主要是面向大一剛?cè)胄５膶W生，多數(shù)學生對程序設計沒有基礎，缺乏計算機軟硬件基本知識，存在知識銜接問題；在目前高職院校的C語言程序設計教學中，基本是以教師講授作為主導，教學過程一般都是采用純數(shù)學的抽象案例，如求最大值、求和、對數(shù)值排序等等，這種教學方式對職業(yè)院校學生來說會感覺抽象、枯燥，因而難以理解和接受，進而影響到學生的學習積極性，不能達到預期的教學效果。因此這種教學方式并不適用于高職院校的C語言教學，針對高職院校的C語言教學改革顯得尤其重要。具體來看問題主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1）學習目的不明確

在開始上課時，很多學生并不知道C語言能用來做什么，為什么要學習C語言。我們做任何事情，只有知道其意義，我們才會去做，也才會做好。C語言應用廣泛，程序員考試、計算機等級考試等需要用到C語言只是學習C語言的表面原因，通過C語言的學習培養(yǎng)學生邏輯思維能力來解決實際問題才是核心目的。如果學生沒有明確學習目的，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）教學內(nèi)容缺乏實用性與趣味性

由于C語言涉及的概念比較復雜，規(guī)則繁多。隨著課程的深入，相對難以理解、使用中容易出錯的內(nèi)容會比較多，因此會增加學生的學習難度。此時如果在教學內(nèi)容設置上缺乏實用性與趣味性，就很難激發(fā)學生的學習熱情，達到預期教學效果。

3）教學組織與教學方法不適用

目前，很多高職院校在教學組織與教學方法上與一般的本科教學方式相同。主要由教師講授為主，通過每個單元內(nèi)容的講解讓學生掌握相關知識點，再通過布置練習讓學生實踐中體會和理解有關概念。這種方式并不能體現(xiàn)出高職教育“教、學、做”一體化的主導思想。也會使學生無法將所學知識點應用于具體實際項目來解決實際問題，同時也會導致學生在學習過程中過分注重語法規(guī)則而忽略了編程的本質(zhì)。

因此，在C語言程序設計的教學改革中以培養(yǎng)學生的計算思維能力為導向，強調(diào)思維方式的養(yǎng)成，以應用為背景，加深學生對C語言的理解與運用能力，培養(yǎng)學生分析問題與解決問題的能力是非常重要的。

3 基于計算思維能力的培養(yǎng)對c語言程序設計課程進行改革

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）基于計算思維理念，針對學生培養(yǎng)目標，修訂課程標準

教師首先應使學生明確學習目的。高職院校人才培養(yǎng)目標定位于培養(yǎng)具有基本程序設計能力，能夠應用計算機解決問題，擁有良好綜合素質(zhì)和邏輯思維能力，滿足企業(yè)需要的技能型應用型人才。因此，學習程序設計的核心目的在于掌握解決實際問題的技能。因此，應以所學知識能夠提高學生邏輯思維能力為原則，對課程標準進行科學的調(diào)整，突出C語言學習中計算思維理念的養(yǎng)成。

2）基于計算思維，對C語言教學內(nèi)容組織進行改革

針對目前教學內(nèi)容組織上只注重知識點講授而未體現(xiàn)出程序設計理念的現(xiàn)狀，在教學內(nèi)容組織上要更強調(diào)計算思維的培養(yǎng)，強化學生的自主學習能力和協(xié)助學習能力。因此，在C語言教學過程中， 應采用數(shù)個與真實生活場景密切相關的項目，如打字游戲、猜牌游戲、學員成績管理系統(tǒng)、投票系統(tǒng)、競賽選手打分排序等多個項目，教師通過模擬的真實生活場景講解引出技術內(nèi)容。項目選擇考慮到實用性，趣味性，從而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。

3）基于計算思維，對C語言教學方法進行改革

在教學方法上，強調(diào)任務驅(qū)動，即設置多個學習情境，每個學習情境作為一個單獨的任務，而每個學習情境映射為c語言中最重要的知識點，所有學習情境聯(lián)系起來成為一個完整的項目。在整個教學過程中，體現(xiàn)出項目導向，任務驅(qū)動，教學做一體化，逐層分解相關知識點，引導學生突破傳統(tǒng)的思維方式，培養(yǎng)學生計算思維的能力。在此過程中可以結合多種教學方法：

（1）基于計算思維的拋錨式教學法。比如在“順序程序設計”中，首先拋出“10+20=？”的算式。學生會疑惑為什么會拋出這么簡單的問題呢？進而產(chǎn)生興趣。那么C語言中怎么實現(xiàn)這樣的算式哪？我們可以拿三個粉筆盒演示。第一個盒子放入10支粉筆，第二個盒子放入20支粉筆，然后把他們都倒入第三個盒子中。在此過程中，學生的思維通過從抽象到形象的轉(zhuǎn)變，深刻理解了C語言中內(nèi)存結構，賦值等知識點。接下來學習賦值語句的語法就會很容易接受了。

（2） 基于計算思維的任務驅(qū)動式教學。教師通過任務激發(fā)學生的學習動機，學生通過完成任務，采用計算思維解決問題，培養(yǎng)分析和解決問題的能力。比如在學習“冒泡排序”時，將學生分組。讓每個組的學生隨機站成一排，然后按身高排序。學生在完成這個任務的過程中就會思考如何進行排序的問題。既培養(yǎng)學生計算思維的能力，又增強了他們的學習自主性。

又比如在講解“移位”運算時，可以讓某一排同學起立依次向前移動一個座位，這樣學生對移位運算過程中的溢出與補位就會有更清晰的理解了。

（3）引入翻轉(zhuǎn)課堂教學模式。在部分內(nèi)容設置上引入翻轉(zhuǎn)課堂的教學方式，提高學生的自主學習能力和舉一反三的能力。比如在完成一維數(shù)組的學習后，可以將二維數(shù)組的內(nèi)容作為課下學習內(nèi)容，上課時通過答疑，討論等形式鞏固學生對相關知識的掌握，這樣既發(fā)揮了學生的主觀能動性，又提高了學習的興趣與信心。

4 結束語

綜上，計算思維教育著眼于思維方式的養(yǎng)成，與傳統(tǒng)教育強調(diào)知識的系統(tǒng)性、整體性不同，計算思維要求明確將思維方式講出來，培養(yǎng)學生有意識的采用計算思維解決復雜問題。C語言作為大一新生入學接觸到第一門程序設計課程，采用計算思維方法進行教學設計，強調(diào)思維方式的養(yǎng)成，對學生今后的專業(yè)知識學習是很有意義的。

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