计算思维引领的C语言创新教学模式实践

张志芳+荆丽丽

（1.鄂尔多斯职业学院自动化与信息工程系 内蒙古鄂尔多斯 017000；

2.集宁师范学院物理系 内蒙古乌兰察布 012000）

摘 要：针对当前普遍高职C语言课程总学时少，学生厌学的教学实际。文章以鄂尔多斯职业学院为例，提出并实践计算思维引领的高职C语言创新教学模式。

关键词：计算思维 创新教学模式 C语言

计算思维已成为信息时代每个人必备的核心素质之一。现在普遍高职院校的计算机基础课程教学模式还未能深刻反映计算思维培养。因此，文章对鄂尔多斯职业学院C语言课程进行改革，研究和实践了计算思维引领的C语言创新教学模式。课堂实践证明：此创新教学模式有效解决了C语言课程总学时少，学生厌学的教学实际。

一、计算思维引领的创新教学模式的研究与实践

计算思维是运用计算机科学的基本概念进行问题求解、系统设计、以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。当求解一个给定的问题时，首先会判断：问题难度及最佳解决方案？计算机科学凭借坚实的理论基础准确回答这些问题。计算思维利用启发式推理来寻求解答，采用抽象和分解去处理庞大复杂任务或者设计巨大复杂系统。[1]计算思维是每个人必备核心素质之一，是创新思维之源。此创新教学模式如下：

1.教学理念，聚焦计算思维能力培养，用新理念帮助学生提升能力。培养目标为学生独立思考解决实际问题。即使学生将来不从事计算机专业，由于建立了计算思维，也能够更好地开展其它领域相关业务，有效培养学生岗位迁移能力。

2.教学内容，聚焦程序算法设计和编程实现，用户函数设计和构造并在主函数中调用贯穿课程始终。将C语言程序设计基础知识、数据类型运算符表达式知识、程序设计三大基本结构、数组、函数、指针、结构体、文件所有基本概念融入到以下4个问题中，课程内容就针对解决这4个问题，对每个问题寻求最佳方法，进行算法设计和编程实现。

问题1在计算机屏幕上输出直角梯形；

涉及基本概念有C程序基本结构、标准输入输出库函数、整型数据、用户函数声明、定义、调用、单双循环的使用。用20学时。

问题2在计算机屏幕上输入一门课程6个学生成绩并进行排序后在屏幕上输出；

涉及基本概念有数组定义输入输出、冒泡法排序、数组和循环的结合使用、宏定义、变量的类型及作用域及问题1中用到的基本概念。用8学时。

问题3对全班成绩进行排序；

涉及基本概念有指针定义及引用、结构体及前2个问题中用到的基本概念。用16学时。

问题4设计和实现学生成绩管理系统。[2]

涉及基本概念有文件各种操作、系统需求分析、总体设计、详细设计、编码、单元测试、系统测试及前3个问题当中的基本概念。用16学时。

如C语言第一课以如下思路进行：

（1）提前两天给学生布置学习任务：在计算机屏幕上输出由*组成的直角梯形。

多数同学能通过看书或网络搜素途径写出如下程序：

#include

void main（ ）

{printf（“***＼n”）；

printf（“******＼n”）；

printf（“*********＼n”）；}

（2）课堂上教师引导学生分析所写程序缺陷寻求最佳解决方案。

改进程序为：

方法一：

#include

void print_star（int n）；

void main（ ）

{ print_star（3）；

print_star（6）；

print_star（9）；}

void print_star（int n）

{int i；

for（i=0；i

printf（"*＼n"）；}

方法二：

#include

void main（ ）

{int i，j，N；

printf（"请输入直角梯形的行数："）；

scanf（"%d"，&N）；

for（j=1；j<=N；j++）

{for（i=1；i<=3*j；i++）

printf（"*＼n"）；}}

方法三：

#include

void print_star（ int N）；

void main（ ）

{print_star（ 5）；}

void print_star（ int N）

{int i，j；

for（j=1；j<=N；j++）

{for（i=1；i<=3*j；i++）

printf（"*＼n"）；}}

通过程序的逐步改进，引出并精讲用户函数定义、声明及调用等基本概念及应用。认识C语言程序整体构成。在主函数体内前面后面均可写函数。让学生体验C语言解决问题的灵活性。

（3）学生完成任务及举一反三新任务。

（4）师生共同总结任务。

（5）教师布置下次课任务，学生课下完成。

3.教学方法，聚焦两阶段任务驱动教学五步法。两阶段指问题1的教学方法为第一阶段，关键是学生在教师的精心指导引导下完成任务，侧重教师的帮助；问题234教学方法为第二阶段，关键是在教师的引导下学生逐步独立完成任务。问题4所指课堂教学思路五步。

4.教学环境，聚焦理实一体化教学环境。课程全程在机房教学，每个学生一台电脑，聚焦于培养学生对给定问题寻求解决办法和寻求最佳办法的实际操作，教师实时引导启发学生。

5.课程考核，课堂技能考核与期末操作考核相结合。平时的技能考核每改进一个程序考核一次。期末考核采取开放式随机抽题实操考核。

二、计算思维引领的创新教学模式的重要意义

1.计算思维创新教学模式有效减少课程总学时和学生厌学的教学实际。

2.计算思维创新教学模式是一种思维模式，在计算机相关课程中仍适用。

3.计算思维创新教学模式若能在一个专业的多门课程中应用，有助于培养学生更突出的计算思维能力。

参考文献

[1]J.M.Computational Thinking [J].communications of the ACM ，2006，49（3）：33-35；

[2]新编C语言案例教程 機械工业出版社 主编 樊秋月 陈明芳2015年第1版；

作者简介

张志芳，1980年9月，女，汉族，硕士研究生，讲师，研究方向：图像检索，物联网，高职电子计算机课程改革。