計算思維在C語言程序設計中的應用分析

黃江煦 江西科技學院

引言

近年來，全國各大高校的計算機專業應屆畢業生頻頻出現就業難的狀況。平心而論，這種原因的出現并不是因為當前大學畢業生人數過多或者整體質量不高，最主要原因還是在于各大高校并沒有將計算機專業畢業生與社會就業需求方向進行完美接軌。高校應當在日常教學過程中全面加強計算機專業學生們的理論知識水平以及實踐操作能力。在C語言程序設計中，計算思維所占據的重要位置不言而喻，如何讓計算思維能夠在C語言程序設計中全面發揮出應有的作用，已經成為現階段高校計算機專業教師不得不面對的一大難題。

一、解讀計算思維所具備的重要價值

毫無疑問，21世紀堪稱是一個充滿科技感和創造性的信息爆炸時代，人類創造出數不勝數的各類高科技全新技術，比如人工智能、云計算技術、虛擬現實技術等等。這些先進技術為人類的工作、生活等方面提供了無與倫比的便利條件。針對高校現階段的教學方向和教學理念而言，全面培養大學生們發現問題、分析問題以及解決問題的能力已經成為最重要的核心內容，而計算思維是人類在求解問題過程中所必須掌握的途徑和方法，是一種極為重要的抽象思維。就高校學科領域而言，《C語言程序設計》堪稱是非計算機專業大學生們必修的計算機技術基礎學科。同時，這門課程也是計算機專業高校大學生們必修的基礎課之一。鑒于近年來，我國的電氣工程、通信領域以及其他專業領域需要更多C語言編程高水平人才，從2016年開始，《C語言程序設計》課本中融入了計算思維的基本理念以及實踐方法，旨在有效提升大學生們在計算機實際操作中獨立分析、思考以及解決問題的綜合水平，其展現出的重要教學意義和價值不言而喻。

二、計算思維在C語言程序設計中的應用分析

平心而論，現階段高校C語言程序設計中所經常性應用的計算思維方法種類較多。其中涵蓋了包括關注點分離、遞歸思維回推、啟發式推理、分解任務、折中思維處理等等方法。在C語言程序設計的日常教學過程中，教師科學化的巧妙將計算思維和探究式教學方法進行完美結合，在教學各環節中借助情景設定以及一些生動鮮活的計算機操作實例，能夠將C語言程序設計課本中一些較為復雜的問題變得簡單直觀化，并且還能夠將一些抽象的問題進行具體化展現，全面加深學生們對這門功課的理解和掌握。在具體的應用環節中，筆者建議，高校計算機教師首先應當充分了解和掌握課本內容，結合教材設置一定教學情境，并且基于計算思維理念對學生們提出一些較為有趣的問題，教師采取科學化的教學方法全面引導學生們采取計算思維中遞歸思維回推的方法來展開遞歸思考，也可以讓學生們采用關注點分離方法來分解問題、抽離問題，將較為復雜的問題變得簡單化，最后采取啟發式推理來對問題進行最終解決和解答。下面筆者以水仙花數為教學案例進行實際教學分析，教師在授課過程中首先為學生們創設這樣一個教學情境，許多有趣的數字存在于日常生活之中，比如101、111、121，131、141…191、1001、1111、1221等等。接下來教師提出問題，這些數字間存在怎樣的規律以及特點，如何推算出1221后面的數字？學生們顯然會對這一問題產生濃厚的興趣。接下來，教師可以繼續提出又一個數學問題：371=33+73+13，那么符合這一特點的三位數到底有哪些？隨后教師開始全面導入水仙花數問題的具體教學。教師可以采取分組教學法，讓學生們進行小組討論探究進行相應的計算驗證，學生們具體驗證過程中實際采用的就是窮舉法。在充分了解和掌握正確的計算思維以及計算方法后，接下來學生們就可以熟練的運用 C 語言循環結構來完成相應問題的計算和解答。在教學過程中教師應當特別注意一點，由于在整個編碼過程中，許多學生都是第一次接觸循環。鑒于此，筆者建議教師先讓學生提前畫出流程圖，接下來教師引導學生們采取程序填空形式將整個程序補充完善。除此之外，為了讓學生們加深對本節課的學習興趣和探究欲望，教師還可以列舉一些古代流傳的較為有趣的問題，如百錢百雞、雞兔同籠等等，學生們無疑會加深對循環及嵌套知識點的理解程度，提高對“C語言”這門課程的學習主動性和積極性。

三、結束語

綜上所述，在當前高校C語言程序設計日常教學過程中，計算思維方法能夠全面應用于許多邏輯思維較強的計算機問題之中，教師應當采取科學化、合理化的教學理念和教學方法，不斷激發學生們的學習興趣，力爭讓高校計算機教學的整體水平邁上一個新的臺階。