关键词:计算思维;C语言程序设计;算法;教学策略
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目前,计算思维能力的培养已成为计算机教育重点研究的课题之一,作为计算机专业的专业基础课和非计算机专业的公共基础课,《C语言程序设计》是培养学生计算思维能力的理想课程。通过该课程的学习,学生应学会理由求解的基本思路和策略,具有一定的编程能力,并能理解计算机思维的过程和学会利用计算学科的思想、理论、策略和技术解决客观世界实际理由的思维策略,然后把相应的思维与策略内化为“策略论”,更广泛地为工作、学习与生活怎么写作。因此在《C语言程序设计》课程的教学中探索适合培养计算思维能力的教学策略十分必要。
1 计算思维
最早提出计算思维教育理念的是美国卡内基·梅隆大学的周以真(Jeannette M. Wing) 教授,计算思维的概念一经提出就引起了国内外教育界的广泛关注,周以真教授倡导的是系统的加强计算思维教育。计算思维是运用计算机科学的基础概念去求解理由、设计系统和理解人类的行为[1]。它包括了反映计算机科学领域的一系列思维活动。周以真教授认为计算思维是人的思维,是人们利用计算科学的思想、策略、理论和技术解决客观世界实际理由的思维策略,这与我们强调的培养学生具有分析理由和解决理由的能力是一致的。周教授认为计算思维是一种递归的思维、是一种通过约简、转化和仿真等策略将一个复杂的理由剖析成一个我们会求解理由的思维策略、是一种基于关注点分离的策略、是一种采用抽象和分解来进行复杂系统设计的策略、是一种利用启发式推理寻求解答的策略,对于系统的设计要考虑它的简洁和美,对一个程序的评价要考虑它的准确性和效率。计算思维的本质是抽象(Abstraction)和自动化(Automation)[2],反应了计算的最根本理由[3]:什么能被有效的自动进行?周以真教授还认为计算思维不仅仅属于计算机科学家,它应是每个人应有的基本技能,对于大学生来说,我们更应该培养他们的计算思维能力,在大学中应将计算思维能力培养推进大学通识教育之中。其实周教授所描述的计算思维教育一直隐藏在我基于计算思维能力培养的“C 语言程序设计”教学方法由提供海量免费论文范文的www.shuoshilunwen.com,希望对您的论文写作有帮助.们的教学中,计算思维教育重要目标之一就是培养解决理由的良好意识,而我们在教学中有意无意地都在培养学生分析和解决理由的能力,只不过在以前的教学中未将这种思维特征显式的表示出来而已。美国计算机科学技术教师协会指出,学校的每一类课堂教学都应该采用计算思维这样一个工具。对于大学一年级学生必修的《C语言程序设计》课程来说,究竟采用什么样的教学策略才能更有助于学生计算思维能力的培养,值得我们探究。2 计算思维教育与《C语言程序设计》课程教学
计算思维教育的最主要的目标之一就是培养学生解决理由的良好意识,也就是说当碰到实际理由时,就能意识到能否利用计算学科的思想、策略和技术来求解。当学生具备了应用意识以及相关知识,碰到应用领域的实际理由时就会意识到如何去解决。计算思维能力的培养不仅要培养学生解决理由的意识,同时还要培养相应的能力,只有这样才能掌握正确求解理由的策略和技术,才能达到解决理由的目的。所以说计算思维教育不是灌输一大堆概念与知识,而是要注重培养学生解决理由的思想、策略、意识、兴趣和能力。计算思维最本质的内容是抽象与自动化:抽象是通过简化、转换、嵌入、递归等策略将一个较复杂的理由转化为许多简单理由,然后再进行求解的过程[4];自动化是利用计算机的运算能力来实现理由求解,以弥补人的计算缺陷。抓住了这两个核心就能有效地培养学生的计算思维能力。程序设计类课程是训练学生思维的一个非常有效的平台,计算机专业会开设多门程序设计类课程,但对于非计算机专业的学生来说,一般只开设一门程序设计类课程,所以大一开设的《C语言程序设计》课程对非计算机专业的学生的计算思维和创新能力的培养起着非常重要的作用,事实上《C语言程序设计》课程中的许多知识为计算思维的培养提供了很好的案例。但这门课程目前大多采用传统的教学策略:“先讲授理论知识,然后上机实践”,上机实践的目的也是用来巩固课堂上所学的知识点。随着知识点的增加,大量难理解、难记忆的新概念和新规则的出现,学生会觉得这门课程越来越难学,学习兴趣和学习主动性逐渐下降,学习效率低下。并且这种偏重于理论讲解的教学策略,在一定程度上束缚了学生思维的发展,大多数学生面对实际理由的求解和实际应用程序开发根本无从下手,限制了学生自主发现和解决理由的能力的发展。C语言程序设计课程的主要任务之一就是培养学生的编程能力,编程能力是计算思维和技能化知识的综合体现,而检验计算思维能力的结果就是实践操作,所以在教学中一定要重视实践环节。在实践教学环节要求学生能编写程序解决实际理由,如果学生不能综合运用所学的知识、也没有探索精神,那对学生来说是有一定难度的。如果上机环节没有激发学生的学习兴趣的案例和理由,学生也会感到乏味,从而知难而退。所以,要提高学生的编程能力就要有目的对学生的抽象思维、算法设计、代码编写、程序调试、程序分析等能力进行训练,同时要提高学生的学习兴趣。将计算思维融入到《C语言程序设计》课程的教学中将会转变学生的思维方式,在教学时还应把握一个中心点:计算思维是一种策略论,从策略论层面培养学生求解理由的意识,这样课程就会变得生动有趣了,学生也容易接受。然而,运用什么样的教学策略才能有效的将计算思维融入到《C语言程序设计》课堂教学中,以提高学生运用计算机知识抽象和分解理由的能力,是一个挑战。当然,让学生潜移默化地掌握计算思维,无疑是最佳选择。
3 面向计算思维能力培养的课程教学策略改革基于计算思维能力培养的“C 语言程序设计”教学方法由优秀论文网站www.shuoshilunwen.com提供,助您写好论文.