計算思維引領的C語言創新教學模式實踐

張志芳+荊麗麗

（1.鄂爾多斯職業學院自動化與信息工程系 內蒙古鄂爾多斯 017000；

2.集寧師范學院物理系 內蒙古烏蘭察布 012000）

摘 要：針對當前普遍高職C語言課程總學時少，學生厭學的教學實際。文章以鄂爾多斯職業學院為例，提出并實踐計算思維引領的高職C語言創新教學模式。

關鍵詞：計算思維 創新教學模式 C語言

計算思維已成為信息時代每個人必備的核心素質之一。現在普遍高職院校的計算機基礎課程教學模式還未能深刻反映計算思維培養。因此，文章對鄂爾多斯職業學院C語言課程進行改革，研究和實踐了計算思維引領的C語言創新教學模式。課堂實踐證明：此創新教學模式有效解決了C語言課程總學時少，學生厭學的教學實際。

一、計算思維引領的創新教學模式的研究與實踐

計算思維是運用計算機科學的基本概念進行問題求解、系統設計、以及人類行為理解等涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動。當求解一個給定的問題時，首先會判斷：問題難度及最佳解決方案？計算機科學憑借堅實的理論基礎準確回答這些問題。計算思維利用啟發式推理來尋求解答，采用抽象和分解去處理龐大復雜任務或者設計巨大復雜系統。[1]計算思維是每個人必備核心素質之一，是創新思維之源。此創新教學模式如下：

1.教學理念，聚焦計算思維能力培養，用新理念幫助學生提升能力。培養目標為學生獨立思考解決實際問題。即使學生將來不從事計算機專業，由于建立了計算思維，也能夠更好地開展其它領域相關業務，有效培養學生崗位遷移能力。

2.教學內容，聚焦程序算法設計和編程實現，用戶函數設計和構造并在主函數中調用貫穿課程始終。將C語言程序設計基礎知識、數據類型運算符表達式知識、程序設計三大基本結構、數組、函數、指針、結構體、文件所有基本概念融入到以下4個問題中，課程內容就針對解決這4個問題，對每個問題尋求最佳方法，進行算法設計和編程實現。

問題1在計算機屏幕上輸出直角梯形；

涉及基本概念有C程序基本結構、標準輸入輸出庫函數、整型數據、用戶函數聲明、定義、調用、單雙循環的使用。用20學時。

問題2在計算機屏幕上輸入一門課程6個學生成績并進行排序后在屏幕上輸出；

涉及基本概念有數組定義輸入輸出、冒泡法排序、數組和循環的結合使用、宏定義、變量的類型及作用域及問題1中用到的基本概念。用8學時。

問題3對全班成績進行排序；

涉及基本概念有指針定義及引用、結構體及前2個問題中用到的基本概念。用16學時。

問題4設計和實現學生成績管理系統。[2]

涉及基本概念有文件各種操作、系統需求分析、總體設計、詳細設計、編碼、單元測試、系統測試及前3個問題當中的基本概念。用16學時。

如C語言第一課以如下思路進行：

（1）提前兩天給學生布置學習任務：在計算機屏幕上輸出由*組成的直角梯形。

多數同學能通過看書或網絡搜素途徑寫出如下程序：

#include

void main（ ）

{printf（“***＼n”）；

printf（“******＼n”）；

printf（“*********＼n”）；}

（2）課堂上教師引導學生分析所寫程序缺陷尋求最佳解決方案。

改進程序為：

方法一：

#include

void print_star（int n）；

void main（ ）

{ print_star（3）；

print_star（6）；

print_star（9）；}

void print_star（int n）

{int i；

for（i=0；i

printf（"*＼n"）；}

方法二：

#include

void main（ ）

{int i，j，N；

printf（"請輸入直角梯形的行數："）；

scanf（"%d"，&N）；

for（j=1；j<=N；j++）

{for（i=1；i<=3*j；i++）

printf（"*＼n"）；}}

方法三：

#include

void print_star（ int N）；

void main（ ）

{print_star（ 5）；}

void print_star（ int N）

{int i，j；

for（j=1；j<=N；j++）

{for（i=1；i<=3*j；i++）

printf（"*＼n"）；}}

通過程序的逐步改進，引出并精講用戶函數定義、聲明及調用等基本概念及應用。認識C語言程序整體構成。在主函數體內前面后面均可寫函數。讓學生體驗C語言解決問題的靈活性。

（3）學生完成任務及舉一反三新任務。

（4）師生共同總結任務。

（5）教師布置下次課任務，學生課下完成。

3.教學方法，聚焦兩階段任務驅動教學五步法。兩階段指問題1的教學方法為第一階段，關鍵是學生在教師的精心指導引導下完成任務，側重教師的幫助；問題234教學方法為第二階段，關鍵是在教師的引導下學生逐步獨立完成任務。問題4所指課堂教學思路五步。

4.教學環境，聚焦理實一體化教學環境。課程全程在機房教學，每個學生一臺電腦，聚焦于培養學生對給定問題尋求解決辦法和尋求最佳辦法的實際操作，教師實時引導啟發學生。

5.課程考核，課堂技能考核與期末操作考核相結合。平時的技能考核每改進一個程序考核一次。期末考核采取開放式隨機抽題實操考核。

二、計算思維引領的創新教學模式的重要意義

1.計算思維創新教學模式有效減少課程總學時和學生厭學的教學實際。

2.計算思維創新教學模式是一種思維模式，在計算機相關課程中仍適用。

3.計算思維創新教學模式若能在一個專業的多門課程中應用，有助于培養學生更突出的計算思維能力。

參考文獻

[1]J.M.Computational Thinking [J].communications of the ACM ，2006，49（3）：33-35；

[2]新編C語言案例教程 機械工業出版社 主編 樊秋月 陳明芳2015年第1版；

作者簡介

張志芳，1980年9月，女，漢族，碩士研究生，講師，研究方向：圖像檢索，物聯網，高職電子計算機課程改革。