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C语言程序设计教学中如何培训学生的计算思维

添加时间:2017-07-06 15:42
  C语言程序设计是一门应用广泛的高级程序设计语言,其涉及的知识点繁多,不仅包含程序设计的基本知识,还包含和体现了计算思维的基础概念、思维模式和解决问题的方法.在C语言程序设计课程教学过程中,学生普遍认为C语言涉及的概念复杂,学习内容抽象、枯燥,使用灵活,程序设计难,导致学习兴趣不浓.究其原因:(1)教师在教学时过多的偏重语法规则的讲解,而忽视了对学生计算思维的培养与训练,导致学生即使掌握了所有语句规则,但是在解决实际问题时仍无从下手;(2)在教学活动中,教师主讲,学生多是被动接受的学习状态,学生的学习积极性未能得到充分发挥,所以很难达到预期的教学效果.
  
  为此,在C程序设计教学中,笔者认为应通过融入计算思维,利用计算思维的特征梳理和整合繁杂的知识点,帮助学生清晰地理解和掌握C程序设计编程方法,同时也锻炼学生的计算思维,使之养成用计算思维的方法思考解决问题的习惯.其具体做法如下.
  
  其一,优化教学内容.C语言程序设计课程的知识点较多,如果所有知识点都作为授课内容,则理论学时占用比重较大,无法保证学生有足够的上机实践机会,影响学生计算思维的培养.依据“以学生能力培养为核心”的宗旨,我们对教学内容进行了优化整合,将教学内容划分为四个教学模块:(1)结构化程序的三种基本结构(包括顺序、选择、循环);(2)基本数据类型(包括字符型、整型、浮点型);(3)构造数据类型(包括数组、结构体、指针);(4)程序设计框架(包括函数、作用域、文件).在课堂教学活动中,依据突出程序设计的原则,以第一模块“结构化程序的三大基本结构”为主线进行教学内容的设计,将计算思维的思维特征、方法融入到具体的教学过程中,这样不仅可以简化教学内容,降低学习难度,激发学生的学习兴趣,也有利于提高学生的计算机综合应用能力和创新能力.
  
  其二,任务驱动式案例教学.计算思维将问题引入、归纳、分解、进而求解的过程与C语言自顶向下、逐步求精、模块化的设计思路是一致的.在教学设计中融入计算思维的思想,既可以培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力,还可以培养学生计算思维的能力.因此,选择任务驱动式案例教学法,是将计算思维的问题约简方法融入到课堂教学中去的最有效的一种教学手段.特别是通过结合实例讲授,既可避免理论课程教学的枯燥乏味,同时也可充分激发学生的求知欲望.
  
  任务驱动型案例教学对任课教师提出了更高的要求,案例的选择和任务的设计同时也直接影响到教学的效果.为此,选择案例时,首先要遵循生活化、常态化的原则,选取学生熟悉的问题作为求解对象,让学生感受到日常生活中的问题与程序设计的密切关系,从而激发学生的程序思维能力;其次,在解决案例问题的过程中要注重算法的设计和方法的选取,使学生在解决问题的同时可以使算法程序化,着重培养学生的程序思维能力和计算思维能力,使枯燥无味的程序语法知识通过案例教学得到充分消化,从而达到提高学生应用计算机知识抽象和分解问题的能力.在设计任务时,首先要充分考虑学生所具备的知识、认知能力及其兴趣爱好,任务的设计要循序渐进,既要有层次感,且任务要尽可能分解的小.要通过阶梯式的任务来引导教学,以利于学生根据问题解决思路进行学习、巩固和提高,实现由简单到复杂的自然过渡,提高学生综合解决问题的能力.
  
  其三,运用翻转课堂教学方法进行教学.C语言程序设计是一门理论性和实践性都很强的课程,它既要求学生掌握最基本的语法知识,又要求学生具有实际上机操作和调试程序的能力,因而非常适合于采用翻转课堂来进行教学.这样,可以充分体现“以学生为主体,以语言知识为工具,以程序设计为主线,以编程应用为驱动,淡化语法,精讲多练,强化实践训练”的教学原则,使学生的程序设计思维得到锻炼,也有利于学生掌握程序设计的方法,培养良好的程序设计风格,提高学生的程序设计能力及计算思维的能力.
  
  翻转课堂教学法就是充分借助网络平台,将课堂教学和课下作业的内容、形式和目的进行翻转.教师需要按照每个子任务的教学目标制作完善的PPT或者教学视频,将每个任务的教学要求、实验内容、作业等教学资料提前发布,帮助学生在课外完成教学内容的预习、学习和复习.为此,教师所提供的学习内容要有利于学生利用课外时间碎片进行个性化学习,且应满足不同层次学生的学习需求,真正达到分层次教学的目的.而课堂教学活动则将传统的教师为主体的教学演变为学生为主体的教学,教师只是作为一个引导者、参与者,且应多以小组讨论的形式展开,以提高学生的学习参与度和充分发挥学生的主观能动性,使其更有利于学生计算思维的培养和形成.
  
  其四,加强实践教学设计.实践教学是C语言程序设计教学中的一个非常重要的环节,主要是训练学生将理论学习中掌握的解决问题的思维转化为利用计算机进行程序实现的能力,并进一步训练学生的计算思维能力.在实践教学活动中,实践教学分两个阶段展开:即课内实验和课程设计.课内实验主要是训练学生对计算思维方法的模仿,而课程设计主要训练学生运用多种计算思维方法分析问题和解决问题的能力,是计算思维方法的综合运用.
  
  课内实验根据同步理论教学的内容分成若干个单元进行,每个单元的实验内容均按照“阅读 - 改写- 设计”三个进阶层次进行设计.其中,“课内实验”中的“阅读”是实践教学过程中的第一个层次,其目的是让学生加深对相关知识点的理解,掌握相关内容的语法规则,了解程序设计的基本思想;“改写”是实践教学中的第二个次层,它是在理解相关知识的基础上,仿照相关程序,经过局部的修改,编写出类似的相关问题的程序;“设计”是在第二个层次的基础上,对同步课程内容的掌握达到融会贯通,经过对实际问题的分析、研究,实现对某些相对复杂的问题的求解,培养学生将理论知识转化为能力形成.
  
  “课程设计”则是让学生对多个知识点进行综合训练,加深其对课程内容的整体认识,培养学生的综合程序设计能力及团队协作能力.通过这样一个由浅入深、循序渐进的实践训练过程,可以进一步激发学生的学习兴趣及探索欲望,逐步提高学生的编程能力及计算思维能力.
  
  其五,注重过程评价.传统的考核方式很难充分调动学生实践教学活动的积极性和主动性,也不利于客观公正地评价学生的程序设计能力.为此,根据本课程的特点,我们制定了相应的考核方案,该方案主要体现了“注重学生动手能力的培养,加强过程性考核”的思想.
  
  具体做法是,将每次实验课的学生出勤情况、实验态度、实验课的表现、程序设计能力、实验报告质量、单元测试等内容纳入到实验成绩的计算中,并加大实验成绩在期末综合成绩中的比重,降低期末笔试成绩的比例.
  
  通过考核机制的改革,不仅使学生对实践环节的训练给予了高度重视,同时也极大地调动了学生的学习主动性和主动性.
  
  总之,在C语言程序设计的教学过程中,教师应注重学生计算思维的培养,通过对教学模式、教学手段、教学方法的改革,使学生对本课程的学习积极性得到增强,充分激发其自主学习的欲望.
  
  从笔者的教学实践情况看,将计算思维的培养融入到教学活动中,不仅有利于训练学生的程序设计能力,同时还有利于培养学生运用计算思维方法分析问题、解决问题的能力,从而使教学效果得到极大提高,并达到培养学生创新能力的目的.
  
  参考文献:
  
  [1]周以真.计算思维[J].中国计算机学会通讯,2007,3(11).  
  [2]Jeannette M Wing.Computational Thinkingl[J].Com mu-nications of the ACM,2006,49(3):33-35. 
  [3]陈国良,计算思维[J].中国计算机学会通讯,2011,8(1):31-34.  
  [4]陈明.计算机应用型人才的计算思维培养研究[J].计算机教育,2010(5):61-63.  
  [5]佚名,九校联盟(C9)计算机基础教学发展战略联合声明[J].中国大学教学,2010(9):4-9.  
  [6]李廉.计算思维:概念与挑战[J].中国大学教学,2012(1):7-12.  
  [7]甘守飞.基于计算思维培养目标导向的教学设计[J].宿州学院学报,2015(5):117-119.  
  [8]刘光蓉.融入计算思维的C语言实验教学设计[J].实验室研究与探索,2015,(34)10:81-83.