基于计算思维能力培养的《C语言》课程建设研究

范彬

摘要：计算思维能力的培养已成为国际和国内计算机教育研究的重要课题。针对《C语言》课程教学中存在的问题，提出了基于计算思维能力培养的《C语言》课程建设的基本方法，从而提高了《C语言》课程教学的教学效果，有利于培养出满足社会需要的人才。

关键字：计算思维；C语言；课程建设；能力培养

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）22-0080-01

1 目前《C语言》课程教学中存在的问题

目前，我校非计算机专业学生开设的《C语言》课程，开始时由于学生对程序设计怀着神秘、好奇的心情，能够认真听课，但随着大量的难以记忆的新概念、新术语以及新规则出现以后，学生的学习兴趣和学习状态逐步下降。究其原因，一是实际教学中基本上采用“理论讲授+ 实例剖析+ 编程实践”的传统教学方法，对学生的学习兴趣、专业特点很少进行关注与分析； 二是教材中的所涉及到的实际教学案例脱离实际应用，不能与学生自身专业特点相结合，不利于提高学生的学习兴趣和积极性，不利于学生以后运用所学到的知识解决其专业问题，不能满足当前社会对人才培养的需求。

2 计算思维与《C语言》课程

计算思维[1]（ Computational Thinking） 是运用计算机科学的基础概念（ 即思想和方法） 进行问题求解、系统设计，以及人类行为理解的涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动，它不仅属于计算机科学家，它应当是每一个人的基本技能。计算思维的本质就是抽象和自动化[2]，即如何按照计算机求解问题的基本方法去考虑问题的求解，以便构建出相应的算法和基本程序。而《C语言》课程设置的目的是让学生学习计算机分析和解决问题的基本思路和过程，为其以后在所学专业中使用计算机技术来解决其专业问题奠定基础，从而实现培养计算机技术与其专业技术交叉融合的复合型应用人才。

显然，《C语言》课程的内容最能够体现语言级的问题求解的方法，这也正是计算思维能力培养的重要内容。因此，在《C语言》课程教学中非常适合融入具有计算思维能力的培养。

3 基于计算思维能力培养的《C语言》课程建设的基本方法

3.1 构建具有行业背景与专业特色的基于计算思维能力培养的《C语言》课程教学体系

结合我校非计算机专业计算机应用的实际需求，在《C语言》课程中更新教学理念，改进教学方法和教学手段，合理安排课程导入，全面梳理和优化教学内容、实验内容以及课程设计，突出具有行业背景与专业特色的计算机应用技术，强化基于计算机科学基本概念、方法和思想的计算思维能力、学习能力和实践能力的培养，强调计算思维的重要性，有意识地将计算思维能力培养融入到《C语言》课程基础知识和基本技能的训练中，形成基于计算思维能力培养的《C语言》课程教学体系。

在实际教学过程中，讲授知识的同时，要注重计算思维能力的培养。通过采用任务驱动、项目导向等方式使学生明确各阶段的学习目标，加强引导学生经历“问题抽象为算法”的过程，提倡算法的多样化，注重典型算法的讲授和理解；同时要加强训练和固化学生的计算思维，教师通过提出各种各样的测试题，让学生运用计算思维进行分析、比较、综合、抽象和概况，提炼出有用信息，实现驾驭和运用所学知识去解决新问题，从而训练学生的思维技巧，体验和固化其计算思维；针对不同专业的学生，在完成每个章节的授课任务后，增设基于专业应用的实际案例的讨论环节，教师要根据其专业特色提出实际问题，引导学生主动思考、主动学习，激发学生发现问题、提出问题，然后解决问题。在此过程中学生对所学知识进行重构的过程就是计算思维能力培养的过程；在课程设计阶段，设计计算机技术与专业技术相融合的课程设计题目，让学生能够运用计算机分析和解决问题的基本思路和过程来解决其专业问题和专业难题，为学生日后利用计算机技术解决专业问题打下良好的基础。

3.2 构建基于计算思维能力培养的网络教学平台

构建完整地网络教学平台，解决学习时间和地点限制的问题，给学生提供一个开放学习的环境，使学生能够随时随地利用网络平台进行学习，这是对课堂教学的必要补充。平台上不仅要提供了计算机科学最基本、最核心的概念、算法及思路，还要提供计算思维在其专业技术领域中的应用与实践，拓展学生以专业特色为依托的计算思维能力，为计算机科学有效地融入其专业学习提供一个有效的衔接平台。这样的学习平台既能够满足学生学习的基本要求，又能满足学生学习的更高要求，进而提高学生学习成就感，激发学生探索学习的兴趣。

4 总结

计算思维能力的培养成为国际和国内计算机教育需要重点研究的重要课题，国家教育部已经明确计算思维在人才培养中的重要作用。对于我校这样具有行业背景与专业特色的应用型本科院校，有必要根据自身的特点量身打造出适合在《C语言》课程中培养计算思维能力的教学体系，实现提高教学质量的目的，提高学生具有运用计算思维解决其专业中的技术问题和技术难题的能力，达到培养计算机技术与其他学科交叉融合的复合型应用型人才的目标。

参考文献：

[1] Jeannette M. Wing. Computational Thinking[J]. Communications of ACM， 2006，49（3）：33-35.

[2] 董荣胜， 古天龙. 计算思维与计算机方法论[J]. 计算机科学， 2009，36（1）：2-5.