VFP教學中計算思維能力的培養(yǎng)

摘要：培養(yǎng)學生的計算思維是今后大學計算機基礎(chǔ)課程教學的主要目標。結(jié)合VFP課程教學，探討如何實現(xiàn)培養(yǎng)學生的系統(tǒng)思維、問題分解思維和抽象思維。

關(guān)鍵詞：VFP教學 計算思維 培養(yǎng)

一、大學計算機基礎(chǔ)教學的新目標

大力推進素質(zhì)教育，實施創(chuàng)新教育是時代發(fā)展的要求。大學計算機基礎(chǔ)課程教學已經(jīng)經(jīng)歷了以流行軟件學習與掌握為主的“計算機文化基礎(chǔ)”教育階段和以素養(yǎng)與應用培養(yǎng)為主的“計算機應用基礎(chǔ)”教育階段。面對日新月異的計算機技術(shù)的發(fā)展和對具有創(chuàng)新探索能力人才的需求，教育部高等學校計算機基礎(chǔ)課程教學指導委員會經(jīng)過多年的調(diào)研和多所知名高校聯(lián)合探討，提出了應該以“計算思維”為導向進行大學計算機課程改革的共識。大學計算機基礎(chǔ)課程教學應以培養(yǎng)學生的“計算思維”為主要目標，從思維的層次上培養(yǎng)和提高學生的創(chuàng)新和探索能力，讓學生學會運用高效的思維去思考和解決問題，以適應社會發(fā)展的需要。

二、計算思維以及在當前VFP教學中的缺失

“計算思維（Computational Thinking）“是卡內(nèi)基梅隆大學計算機科學系周以真教授在2006年提出來的先進的教育理念。

“計算思維“是指運用計算機科學的基礎(chǔ)概念去求解問題、設計系統(tǒng)和理解人類的行為。它包括了一系列廣泛的計算機科學的思維方法。周以真教授認為，計算思維不僅僅屬于計算機科學家，它將和閱讀、寫作和算術(shù)一樣，是21 世紀每個人必須具備的基本技能。典型的計算思維包括一系列廣泛的計算機科學的思維方法：遞歸、抽象和分解、保護、冗余、容錯、糾錯和恢復，利用啟發(fā)式推理來尋求解答，在不確定情況下的規(guī)劃、學習和調(diào)度等。

VFP是一個小型的可視化面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫管理軟件，由于其操作界面相對簡單、數(shù)據(jù)庫管理功能強大以及提供良好的應用程序開發(fā)環(huán)境，許多高校都將其作為大學計算機基礎(chǔ)課程中的程序設計類課程，可以較好地培養(yǎng)學生程序設計的思想和方法，提高學生的計算機應用能力和創(chuàng)新探索能力。但在實際教學中，由于VFP知識點多，知識面廣，教材編寫時每個章節(jié)都只僅限專注于本章節(jié)知識的講解和學習用例設計，各章節(jié)之間案例關(guān)聯(lián)性小，相互孤立。學生通常只會在每一章節(jié)按老師要求做一些相關(guān)實踐操作，所以學完整個課程后，掌握的知識點零零散散，對整個課程體系和知識框架缺乏完整系統(tǒng)認識，也不知道VFP軟件的基本工作思路和學習這個軟件到底有何用途，遠遠沒有達到提高學生計算機應用能力和培養(yǎng)計算思維能力的目標。

三、VFP中計算思維能力的培養(yǎng)

為了達到學生計算思維能力和探索創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，當前VFP教學有必要從教學內(nèi)容、教學方法、教學資源等方面進行相關(guān)改革。本文在多年從事案例教學的基礎(chǔ)上，從培養(yǎng)學生計算思維的目標出發(fā)，探討在VFP教學中怎么實現(xiàn)系統(tǒng)思維、問題分解思維和抽象思維的培養(yǎng)。

1.系統(tǒng)思維培養(yǎng)

系統(tǒng)思維就是把認識對象作為系統(tǒng)，從系統(tǒng)和各構(gòu)成部分的相互聯(lián)系、相互作用中綜合地考察認識對象的一種思維方法。系統(tǒng)思維能極大地簡化人們對事物的認知，給我們帶來整體觀。

為了讓學生對VFP軟件有一個整體的概念和系統(tǒng)完整的認識，在教學中我們可以設計一個涵蓋了VFP重要章節(jié)知識點的完整項目系統(tǒng)，如學生成績管理系統(tǒng)。通過學生成績管理系統(tǒng)這個具體應用的開發(fā)，逐步講解和指導學生學習各章節(jié)知識。在教學最初，就給學生演示執(zhí)行整個學生管理系統(tǒng)的相關(guān)功能，讓他們初步就能認識到整個系統(tǒng)將涉及到底層數(shù)據(jù)庫、表單、菜單、報表等方面的知識（如圖1）。

再通過后續(xù)的各部分實現(xiàn)過程中知識點的講解和運用，就能讓學生對整個課程的體系框架有一個完整認識，也能認識到各章節(jié)知識點的相互聯(lián)系。這對于學生學好學透這門課程大有作用，同時也能很好地培養(yǎng)學生的系統(tǒng)思維能力。

2.問題分解思維能力的培養(yǎng)

問題分解思維是一種獨特的創(chuàng)新思維方法，其原理就是化大為小、化整為零，把大問題分解成許多小問題，通過解決各個小問題最終達到求解大問題的目標。VFP程序設計中“自頂向下，逐步求精”的解題思路就是這一思維的體現(xiàn)。

在學生對學生成績管理系統(tǒng)有一個初步認識后，可以將整個系統(tǒng)的實現(xiàn)分解成多個小部分，然后在各個章節(jié)的知識講解中進行具體實現(xiàn)。這樣，可將整個項目分解成多個教學案例。這樣做的好處是既降低了整體開發(fā)難度，又可讓學生在各章節(jié)學習中從一個具體的案例實現(xiàn)教學入手，易于理解與掌握相關(guān)知識。

（1）底層數(shù)據(jù)庫的實現(xiàn)

學生成績管理系統(tǒng)最終要實現(xiàn)學生基本信息、課程信息以及課程成績信息的管理，所以必須設計數(shù)據(jù)庫，將這些數(shù)據(jù)合理有組織地存放在一起（如圖2）。

圍繞這個具體數(shù)據(jù)庫的實現(xiàn)，講授VFP中的數(shù)據(jù)類型、表達式、函數(shù)等基本概念，同時教授數(shù)據(jù)表和數(shù)據(jù)庫的基本操作和他們在VFP中的作用。這樣，實現(xiàn)案例的同時也學會和理解了相關(guān)知識點。

（2）表單實現(xiàn)

學生成績管理系統(tǒng)的操作界面都是圖形化的，這就需要通過表單程序設計來實現(xiàn)。表單程序設計是整個學習章節(jié)中最難的。除了要掌握常用表單控件的屬性設置外，還涉及到一些常用事件的程序功能代碼編寫。所以在學習表單設計前，SQL語句、結(jié)構(gòu)化程序設計的三種基本結(jié)構(gòu)有必要通過一些小實例來進行講授。在此基礎(chǔ)上，表單程序設計的學習難度將會大大降低。例如，個人成績查詢表單實現(xiàn)（如圖3）。 此外，菜單和報表實現(xiàn)部分相對容易，只要按照成績系統(tǒng)的系統(tǒng)操作要求去做即可。各部分都實現(xiàn)后，最后用項目管理器將所有文件連編生成可執(zhí)行程序。

（3）抽象思維培養(yǎng)

抽象思維是人們在認識活動中運用概念、判斷、推理等思維形式，對客觀現(xiàn)實進行概括的過程，從眾多的事物中抽取出共同的、本質(zhì)性的特征。在VFP中，數(shù)據(jù)表、數(shù)據(jù)庫的設計，面向?qū)ο蟮某绦蛟O計對于學生的抽象思維能力培養(yǎng)大有裨益。例如，系統(tǒng)中涉及到的信息量龐大且繁雜，如何合理規(guī)劃數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)庫中的各張表，是要進行一定的抽象概括的。數(shù)據(jù)庫中應包含學生個人信息、課程信息、選課成績信息，針對每一個實體，分析這個實體所應具有的共同屬性，如學生（學號、姓名、性別、出生日期、籍貫、院系、政治面貌），然后按照屬性設計對應的數(shù)據(jù)表格框架，最終將每個學生的具體個人數(shù)據(jù)錄入系統(tǒng)。

四、結(jié)束語

在VFP教學中，如果對教學內(nèi)容、教學方法和教學資源進行合理調(diào)整和改進，就可實現(xiàn)學生計算思維能力的培養(yǎng)。

參考文獻：

[1]王挺.對編譯原理課程教學中計算思維培養(yǎng)的探討.計算機教育.

[2]戰(zhàn)德臣.計算思維與大學計算機課程改革的基本思路.中國大學教學，2013.

項目支持：湖南師范大學校級教改項目《計算機基礎(chǔ)二》。