基于C语言下培养高校学生计算思维的研究

朱雪蕊 吴超 赵赛仙 杨庆

摘要：信息化时代，计算思维逐渐得到人们认可，社会对人才的质量要求不断提高，培养计算思维成为目前大学计算机基础研究的热点。通过对C语言程序设计的分析更好地领悟程序逻辑和计算思维，在实际问题中能做到举一反三，实现对知识的迁移应用。结合大学生目前学习现状以及对计算思维的认识，为学生具备计算思维、创新能力、实践操作能力的培养和发展提供建设性意见，进而最大限度地挖掘大学生的潜能，激发学生对计算机学习的积极性。

关键词：计算思维;程序设计;逻辑思维

中图分类号：TP311     文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2021）26-0274-03

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Research on Cultivating College Students' Computational Thinking Based on C language

ZHU Xue-rui， WU Chao， ZHAO Sai-xian， YANG Qing

（Liupanshui Normal University， Liupanshui 553004， China）

Abstract：In the information age， computational thinking is gradually recognized by people， and the quality requirements of the society for talents are constantly improving. The cultivation of computational thinking has become a hot topic of basic computer research in universities. Through the analysis of C language programming， we can better understand the program logic and computational thinking， draw inferences from one instance in practical problems， and realize the transfer and application of knowledge. Combined with the current learning situation of college students and their understanding of computational thinking， this paper provides constructive suggestions for the cultivation and development of students' Computational Thinking， innovation ability and practical operation ability， so as to maximize the potential of college students and stimulate their enthusiasm for computer learning.

Key words： computational thinking; programming; logical thinking

1 引言

目前，我國对计算思维的研究更注重广度缺乏对深度的探索，由于学者们研究目的与学科背景的差异性，使得计算思维的研究并不聚焦，高等教育领域研究颇多且基础教育领域中匮乏造成断层式的学习。而国外对其研究已处于成熟的早期阶段，主要方向是计算思维教学问题、促进计算思维教育的工具以及计算思维的解读。在此背景下，大部分高校也相继把“计算思维”引入程序设计语言的学习中。C语言作为最基础的编程语言恰恰体现了计算思维，使学生更好地领悟程序逻辑。

2 计算思维与C语言

2.1 计算思维

美国卡内基·梅隆大学的周以真教授在美国权威计算机杂《Communications of the ACM》上，定义计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、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[3]。此项提出引起广泛关注，人们意识到要解决复杂问题采取分解和抽象，化解复杂问题为简单问题并将其抽象为实质。

2.2 C语言与计算思维的联系

就C语言而言，其功能丰富、表达方式简练及实用、使用灵活方便等，不仅包含程序设计的基本语义语法知识，还涵盖大量体现计算思维的基础概念、思维模式和解决问题的方法等[4]。C语言可以体现学生对复杂问题的分析能力，程序基本语句可以使问题抽象化和具体化，将目标问题细分为独立的小问题，还体现了学生的思维逻辑能力，在程序设计中学生对数据分析、数据间的逻辑关系进行链接和建立模型。

3 程序设计中的计算思维培养

题目：随机输入三个整数x，y，z，并由小到大输出。

分析：将x，y，z看作存放数值的三个容器，默认x，y，z存放数值依次增大，先将x于y比较，若x>y则将两者的值交换，否则不变，再比较x和z，若x>z将两者的值再交换，使得x的值最小，最后比较y和z。

转化：假设去商场购买苹果、橘子、梨，且三种水果数量和容器大小不相同，苹果和橘子的数量较多，需将水果按数量从少到多重新装入合适的容器。

求解：（1）准备a，b，c，d四个容器，其中d容器为空（暂时存放容器）、容器a存放苹果、容器b存放橘子、容器c存放梨。