基于計(jì)算機(jī)思維的程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革研究

【摘要】隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，由于其計(jì)算精確、管理系統(tǒng)化、操作方便等特點(diǎn)，計(jì)算機(jī)成了人們處理日常工作和信息的重要手段，計(jì)算機(jī)的運(yùn)用操作能逐漸成為了衡量工作能力的重要指標(biāo)之一。這也對高等院校的計(jì)算機(jī)教學(xué)任務(wù)提出了更高的要求。各個(gè)高校必須正視計(jì)算機(jī)專業(yè)的課程教學(xué)，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)思維能力，提高其計(jì)算機(jī)操作水平和計(jì)算機(jī)素養(yǎng)，學(xué)會利用信息技術(shù)手段進(jìn)行思維表達(dá)，把所學(xué)的專業(yè)知識巧妙地運(yùn)用到實(shí)際的工作中去，促進(jìn)科技水平的不斷提高。

【關(guān)鍵詞】程序設(shè)計(jì) 計(jì)算機(jī)思維 教學(xué)改革 C語言

【基金項(xiàng)目】1.河池學(xué)院“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與軟件新技術(shù)”重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（院科研【2013】3號）；2.河池學(xué)院重點(diǎn)項(xiàng)目課題（2014ZD-N002）。

【中圖分類號】G64【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2014）12-0230-01

1.前言

在程序設(shè)計(jì)教學(xué)中，計(jì)算機(jī)思維能力培養(yǎng)是構(gòu)成人類三大思維的要素之一。目前，各個(gè)高校的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)教學(xué)課程中仍然存在一些問題，阻礙學(xué)生計(jì)算機(jī)思維的養(yǎng)成，也給教學(xué)工作帶來了一定的阻礙，使教學(xué)目標(biāo)無法按照預(yù)期的實(shí)現(xiàn)。筆者通過對當(dāng)前程序教學(xué)改革中存在的問題分析，梳理出教學(xué)觀點(diǎn)、內(nèi)容和師資隊(duì)伍的改革思路，貫徹落實(shí)計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革實(shí)踐。

2.當(dāng)前教學(xué)改革中存在的問題

程序設(shè)計(jì)課程是每個(gè)高校計(jì)算機(jī)專業(yè)的核心課程，程序設(shè)計(jì)課程的通用語言普遍是C語言。通過筆者多年的教學(xué)實(shí)踐證明，程序設(shè)計(jì)課程在引導(dǎo)學(xué)生編程入門學(xué)習(xí)，在激發(fā)學(xué)生對程序設(shè)計(jì)課程的學(xué)習(xí)熱情，對學(xué)生養(yǎng)成計(jì)算機(jī)思維的方式，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新精神方面起著決定性的作用。但是由于程序設(shè)計(jì)語言結(jié)構(gòu)復(fù)雜、涉及到的數(shù)據(jù)類型繁多，因而教學(xué)難度比較大。[1]當(dāng)前形勢下，各大高校的程序教學(xué)課程教學(xué)普遍存在以下問題：

2.1 教材陳舊，教學(xué)案例解析缺乏針對性，課程中關(guān)于的對專業(yè)設(shè)計(jì)問題的算法分析和程序設(shè)計(jì)編寫跟不上時(shí)代發(fā)展的要求，對學(xué)生今后專業(yè)就業(yè)的應(yīng)用程度較為薄弱，從而影響到學(xué)生對學(xué)習(xí)的積極性。

2.2教學(xué)目標(biāo)單一，在教學(xué)過程中，部分老師未能及時(shí)轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，為了教學(xué)而教學(xué)，目的就是為了讓學(xué)生能夠順利通過計(jì)算機(jī)等級考試。在我國現(xiàn)行的計(jì)算機(jī)等級考試中，過分注重程序結(jié)構(gòu)和語法規(guī)則問題，忽略了學(xué)生對實(shí)際問題的分析能力和解決能力，導(dǎo)致教學(xué)目標(biāo)的片面性。

2.3任課老師對學(xué)生的知識背景和認(rèn)知范圍了解不夠，不能夠根據(jù)學(xué)生的專業(yè)背景和后續(xù)專業(yè)課程進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)，在教學(xué)中習(xí)慣中所謂的“專業(yè)”的眼光去看待和要求學(xué)生，導(dǎo)致教與學(xué)的環(huán)節(jié)未能有機(jī)融合在一起，不能夠很好地進(jìn)行師生交流，從而影響課程教學(xué)質(zhì)量。

3.基于計(jì)算機(jī)思維的程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革路徑

基于上述問題，要想使學(xué)生建立計(jì)算機(jī)思維，并運(yùn)用程序設(shè)計(jì)的模式思考問題，就需要不斷進(jìn)行教學(xué)改革，主要集中在以下幾個(gè)方面：

3.1 轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念

計(jì)算機(jī)思維是利用計(jì)算機(jī)的思維方式對某個(gè)問題進(jìn)行分析，并解決問題的一種能力，養(yǎng)成這中能力需要不斷地去分析問題，反復(fù)驗(yàn)證。高等院校的人才最終培養(yǎng)目的都是以應(yīng)用型人才培養(yǎng)為主的本科院校，因此運(yùn)用計(jì)算機(jī)思維進(jìn)行程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)要跟上時(shí)代發(fā)展的步伐，和社會接軌，從根本上轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，以適應(yīng)不斷變化發(fā)展的時(shí)代的要求，及時(shí)轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，積極推進(jìn)程序教學(xué)課程改革，培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)思維。在實(shí)際的課堂實(shí)踐教學(xué)中，要把計(jì)算機(jī)思維貫穿于程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)的每個(gè)環(huán)節(jié)之中，徹底貫徹落實(shí)程序課程教學(xué)的改革方案。

3.2改革教學(xué)方法

在進(jìn)行程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)的時(shí)候，要靈活運(yùn)用計(jì)算機(jī)思維進(jìn)行教學(xué)，潛移默化地給學(xué)生灌輸計(jì)算機(jī)思維能力。避免照本宣科地照搬課文內(nèi)容，領(lǐng)用運(yùn)用計(jì)算機(jī)思維進(jìn)行案例解析，可以有效地提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，讓學(xué)生更容易理解和接受所學(xué)知識。例如在講授C語言概述一課時(shí)，可以給學(xué)生示范在VC環(huán)境下現(xiàn)場錄入、編寫一個(gè)簡單的算術(shù)運(yùn)算題，然后編譯、鏈接、執(zhí)行錄入程序的驗(yàn)證結(jié)果，讓學(xué)生可以更直觀地看到計(jì)算機(jī)的解題過程是怎樣的。在這個(gè)過程中，不但可以體現(xiàn)C語言的程序結(jié)構(gòu)在解題過程中的作用，還能向?qū)W生展示計(jì)算機(jī)的思維方式。在教學(xué)環(huán)節(jié)中，可以某個(gè)具體的應(yīng)用案例或者熱門案例作為教學(xué)的切入點(diǎn)，進(jìn)行案例剖析，在案例的實(shí)現(xiàn)過程中涉及的知識點(diǎn)，如何用程序設(shè)計(jì)的方式進(jìn)行思維表達(dá)，從而推動(dòng)學(xué)生主動(dòng)去理解程序設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)思維過程，強(qiáng)化學(xué)生邏輯思維能力的培養(yǎng)。[2]另外，可以加入一定的實(shí)踐環(huán)節(jié)加強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力。采用“驗(yàn)證一調(diào)試一設(shè)計(jì)一反饋訓(xùn)練”的教學(xué)方式，規(guī)范學(xué)生的語法拼寫和思維技巧，讓學(xué)生逐漸提高程序編寫的能力，從計(jì)算機(jī)的角度去理解和習(xí)慣程序設(shè)計(jì)的算法構(gòu)造，促進(jìn)學(xué)生計(jì)算機(jī)思維能力和創(chuàng)新能力的養(yǎng)成。[3]

3.3 打造專業(yè)的師資隊(duì)伍

由于目前計(jì)算機(jī)越來越熱門，所涉及到計(jì)算機(jī)運(yùn)用的專業(yè)面也越來越廣，學(xué)生人數(shù)越來越多，因此，教學(xué)任務(wù)也更為重大。因此，打造一支專業(yè)的師資隊(duì)伍成了各個(gè)高校教學(xué)部門的首要任務(wù)。首先，在教學(xué)任務(wù)的安排上要根據(jù)各個(gè)科任老師的專業(yè)進(jìn)行安排，讓有專項(xiàng)研究和專業(yè)背景的老師對其研究領(lǐng)域內(nèi)的專業(yè)進(jìn)行教學(xué)，保障教學(xué)環(huán)節(jié)的專業(yè)性。其次，保持教師隊(duì)伍的穩(wěn)定性和延續(xù)性。每個(gè)教師所帶的班級要跟蹤到所帶專業(yè)班級直到畢業(yè)。對以擔(dān)任同一專業(yè)教學(xué)任務(wù)的專業(yè)隊(duì)伍加強(qiáng)與專業(yè)內(nèi)導(dǎo)師和班級的溝通，正確掌握學(xué)生的認(rèn)知背景和專業(yè)背景，以制定科學(xué)的教學(xué)方案，超額完成教學(xué)任務(wù)。

綜上所述，計(jì)算機(jī)思維是一種科學(xué)的思維方式，與邏輯思維、實(shí)證思維構(gòu)成了人類的三大思維，是人類改造世界最基本的思維模式。在程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)中，學(xué)校和老師都要正確認(rèn)識到對學(xué)生計(jì)算機(jī)思維能力的塑造，促進(jìn)程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)的轉(zhuǎn)型。在教學(xué)中要根據(jù)時(shí)代的發(fā)展變化改進(jìn)教學(xué)方法，培養(yǎng)專業(yè)的師資隊(duì)伍，積極穩(wěn)妥地貫徹落實(shí)基于計(jì)算機(jī)思維的程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革任務(wù)，將計(jì)算機(jī)思維方法貫穿于程序設(shè)計(jì)相關(guān)知識點(diǎn)的教學(xué)中，著力培養(yǎng)學(xué)生利用計(jì)算機(jī)思維來分析和解決問題的能力。

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