以計算思維為導向的C語言課程研究

1、以計算思維為導向的C語言課程研究C語言是我院針對非計算機專業(yè)開設的計算機類公共根底課程，也是計算機專業(yè)及相關專業(yè)的專業(yè)根底課。在該門課程的教學中一直存在一些問題：11我院非計算機專業(yè)學生約占全體學生的90%，大部分學生認為自己畢業(yè)又不從事計機軟件開發(fā)，與后續(xù)課程結合又不嚴密，所以學習的主動性和自覺性下降。人在課堂，心卻不在聽課狀態(tài)，厭學情緒明顯，學習效益低下。2C語言的課程采取大班上課，學生的程度參差不齊，隨著程序設計知識點增多，大量的難以理解和記憶的新概念、新術語、新規(guī)那么出現(xiàn)以后，學生逐漸感覺課程難度大，更加無心學習。3課堂內容與實際問題脫節(jié)C語言是一門理論和理論性都很強的課程。教學中重理

2、論輕理論，理論課時缺乏，對程序設計才能的培養(yǎng)不夠。4重語法，輕算法?，F(xiàn)有的C語言教材中首先要介紹編程涉及的語法格式，然后講解語法要點和本卷須知，對算法描繪內容涉及甚少。再加上計算機等級考試的內容主要包括選擇題、判斷題、填空題、程序填空、程序改錯、程序編程題等，都是側重語法，無疑這種考察方法使得學生的程序設計才能降低。5C語言的語法構造一般都是零散的，學生難于互相關聯(lián)、總結，采用的案例也是比較零散、短小的、關聯(lián)不大。學生經(jīng)常是學會了全部的語法，但仍不知道這門課能做什么，能解決什么實際的問題，甚至不知道如何解決問題。1 計算機思維近年來，隨著計算思維概念的提出，各大高校相繼把計算思維引入到計算機類

3、課程教學中，圍繞計算思維才能的培養(yǎng)開展課程教學。那么，終究什么是計算思維？計算機思維的概念和特征：周以真教授于2006年在Communications of the ACM上首次提出了計算思維的根本概念：計算思維是運用計算機科學的根底概念進展問題求解、系統(tǒng)設計以及人類行為理解等涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動為便于理解。計算思維作為一種思維活動，它不是僵化的一種詳細問題的解決方法，而是具有很好普適性的考慮方式，提供的是一種方法論。22 如何在C語言課程中培養(yǎng)計算思維才能？以下針對這些問題談一下筆者的認識和看法1重視實驗教學。C語言程序設計是一門理論性很強的課程，實驗教學環(huán)節(jié)尤為重要。目前我

4、院通過優(yōu)化調整現(xiàn)有學時比例到達課程改革的目的。將C語言程序設計的學時重新分配：該課程總課時為72學時，其中學時調整為理論和理論學時各占一半。在教學內容符合省等級考綱要求的根底上，課程采用課堂講授與實驗操作相結合的方法，使學生動手才能得到了較大的進步。實驗內容要具有一定的興趣性或實用性，比方銀行存款利息和if構造結合、出生月份的計算和switch構造結合等，采用日常生活中的問題從而激發(fā)學生學習的興趣。實驗過程按照驗證調試設計的順序進展設計。1驗證：安排學生對學習過的內容利用現(xiàn)有的簡單程序進展驗證；2調試例如：編寫簡單的程序作為調試例如，在其中設置學生經(jīng)常遇到的各種小錯誤包括語法錯誤、邏輯錯誤；3

5、編程練習：根據(jù)編程例如，讓學生能用靈敏運用所學知識，求解新的問題解決類似的問題，既穩(wěn)固了所學知識，又提升了學生的分析問題和解決問題的才能。在實驗教學過程中，授課教師還要注意引導、啟發(fā)學生積極考慮。讓學生在親手操作中學習知識、消化知識，運用知識，強化計算思維。培養(yǎng)他們積極思維，自己發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的計算思維才能。32采用工程驅動的方式進展教學。針對于C語言的語法構造過于零散的情況，可以采用工程驅動的方式。本著一個工程貫穿整個課程教學的思想?？梢赃x用涵蓋所有知識點的猜數(shù)游戲經(jīng)典程序，讓學生圍繞這個程序循序漸進地學習，便于思維訓練的連接性。43案例式教學。案例式教學通過先提出問題分析問題解決問題的

6、過程中講授所需知識點。在講解案例時，我們先提出詳細問題，后引導學生去體會為理解決問題而產(chǎn)生的大腦考慮過程，將人的想法轉寫成計算機可以處理的表達式或操作步驟。在課堂上教師借助案例題把C語言的根本概念和方法傳授給學生。這種案例式教學能更好地引導學生去分析問題、解決問題，特別是進步學生如何自主尋求解決方案的獨立考慮才能。4重視算法的作用。將C語言中常用的算法進展歸類，在教學過程的不同階段，分別引入這些算法。好的算法不一定適用于每個問題和每個學生，通過算法的多樣性使學生深化理解到計算機求解同一問題可用不同的方法。而掌握計算機求解問題的各類方法，也是培養(yǎng)學生計算思維的關鍵。例如素數(shù)求解問題：假設n能被2

7、n-1之中任何一個整數(shù)整除，那么表示n肯定不是素數(shù)，不必再繼續(xù)被后面的整數(shù)除；反之就是素數(shù)。按照這種方法求解的程序是：fori=2；i=n-1；i+ifn%i=0break；這樣For循環(huán)要執(zhí)行n-2次，經(jīng)過分析我們發(fā)現(xiàn)并不需要使用這么屢次判斷。只要條件滿足n能被2 之中任何一個整數(shù)整除，那么n就不是素數(shù)，因此可以將程序更改為：fori=2；i=sqrtn；i+ifn%i=0break；這樣n值越大改進后程序運行效率越高。對于求解某一區(qū)間內的素數(shù)如求100200間的素數(shù)我們可以通過以下程序來判斷：forn=101；n=200；n=n+2fori=2；i=sqrtn；i+ifn%i=0break

8、；上面的例子充分說明利用算法的簡化和優(yōu)化，可以幫助學生舉一反三地學好C語言課程。5改革考核內容。一直以來，C語言課程的考核都是針對于期末考試和省二過級而設定的，內容主要是針對C語言語法知識的掌握、常用算法的識記和應用、初步的程序設計開發(fā)才能等方面來設置的，并沒有有意識地針對計算思維才能的培養(yǎng)來設置考核內容。注重計算思維才能培養(yǎng)的C語言課程應在考核內容設置上更多更明確地表達出對學生運用計算思維求解問題的才能的考核。例如，考核常用算法的識記和應用時，應側重對最初算法的改進或擴展用于實際問題求解的考核。加大算法的運用比例，增加程序設計題的占有率，從學生的考核中強化計算思維才能的培養(yǎng)。53 完畢語通過C程