计算思维导向下计算机程序设计课程教学改革策略研讨

刘　洋，邹汪平

（池州职业技术学院，安徽　池州　247100）



计算思维导向下计算机程序设计课程教学改革策略研讨

刘洋，邹汪平

（池州职业技术学院，安徽池州247100）

摘要：计算机程序设计课程是大学计算机的重要组成部分，良好的计算机程序设计课程教学可以有效地培养学生的计算思维。文章从计算机程序设计课程教学现状开始入手，分析了计算思维导向下的计算机程序设计课程教学改革策略。

关键词：计算思维；教学改革；计算机程序设计课程

计算思维是人类三大科学思维之一，是国内外计算机教育的重要课题，它是指通过应用计算机科学的基础概念来进行问题求解、系统设计、以及理解人类行为等的一系列思维活动，是人类改造世界的最基本的思维模式［1］。计算机程序设计课程是大学教学中涉及到的第一门计算机基础课程，可以有效的培养学生的计算机程序设计素养以及学习计算机的兴趣，同时可以提高学生的分析问题以及解决问题的能力。将计算思维引入计算机程序设计对于培养大学生的科学思维能力来说是一个一个巨大的提升，所以做好计算思维导向下的计算机程序设计课程教学课程改革是十分必要的，也是极其重要的。

1　计算机程序设计课程现状

1.1计算机程序设计课程教学存在的不足

现今的计算机程序设计课程教学存在着许多不足之处，具体表现为以下几个方面：（1）教师的教学方法传统守旧，将计算机课程设计课程教学进行的机械又固化，学生在课堂中一直处于一个被动的位置，接受教师的满堂灌输。（2）教师教学内容只局限于计算机程序设计课程课本，在教学过程中一味的照本宣科，将教学内容集中于某种流行的计算机语言，不能在教学过程中将各种计算机语言程序设计的共性体现或者呈现，使得学生不能做到举一反三，不能在对一种计算机语言进行学习的过程中了解到其他语言的状况。（3）教师在讲授计算机程序设计课程教学时过于重视程序语法细节，而过于忽视需求分析、功能划分、编程思路以及算法设计等，这就导致学生在学习的过程中常处于不清不楚、不明不白的状态，具体体现在学生在编程的过程中存在缺乏编程思路、编程条理不清、代码使用不规范等问题。

1.2在讲授教学内容时重语法细节轻算法思想

在进行计算机程序设计课程教学时，大多教师在课堂教学中只重视对于程序语句、程序的语法规则以及程序语法细节的讲授，对于算法思想、问题的编程方法以及编程问题的解决能力等的培养则过分的忽视。在课堂中一味进行枯燥、繁冗的语法讲授，会使得学生对于计算机程序设计课程的学习兴趣以及学习主动性慢慢的降低，长久以往会使得学生丧失对于计算机程序设计课程的学习积极性，使得课堂教学效率低下。另外，在课堂中不重视对学生的算法思路、问题的编程方法以及编程问题的解决能力等的培养，不利于学生形成逻辑思维能力、抽象归纳能力以及问题分析求解能力等，使得学生的全面、良好发展受到了限制。由于受限于教学计划学时，应将程序设计课程的教学重点放在了培养学生对问题的全面思考与分析的思维模式上，以此来提高学生的实际动手操作能力以及实际解决问题的思维能力，而不再是直接培养学生的实际解决问题的能力，这样的教学方式可以有效的培养学生的自主学习以及探究能力，并且有助于学生的综合素质以及创新能力的提高［2］。而现今的计算机程序设计教学中并没有将这一点体现出来，依然是通过繁冗的语法堆积使学生死记硬背的来消化课堂教学内容。

1.3计算机程序设计课程的考试内容重视语言本身而忽视计算思维

在计算机程序设计课程的考试试题内容中的考查中点依然是以理论知识为主要内容，具体来说考试内容侧重于对程序设计的基本概念、程序的语法细节以及语法规则等。而且考试的形式依然保留传统的闭卷考试，没有进行灵活的考试方式。在高等院校常常会有这样的情况，学生在进行课堂教学活动时一个个的都不认真听讲，参与课堂互动的人就更是少之又少，因此到了考试的前一周或者前几天，学生们开始大批的上自习，来临阵磨枪，所以现在采用的考试形式，是没有办法考核出学生的真实学习情况的。对于这个现状，学校应该认识到它存在的影响意义，要针对这个问题做出改变，应将计算机程序设计课程的考试重点设置在对学生应用计算机求解问题的程序设计的思维模式以及基本方法上，对于程序语言本身的考核应该尽量的减少占有试题内容的比例。同时，学校应该注重计算机程序设计课程的考试形式的灵活性，将闭卷的理论知识考试转变为开卷的重视实践能力的考试，让学生现场进行编程，来解决所设置的问题，或者回答教师所提出的问题，这样多元化的考试可以促使学生主动参与到平时课堂教学活动中去，积极的学习计算机程序设计课堂教学内容，进而可以提高学生的计算机程序设计素养以及计算思维能力。

2　计算思维导向下的计算机程序设计课程教学改革策略

计算机程序设计课程在计算机思维导向下的教学改革目标主要有：（1）将现实生活与程序设计相联系，增加教学的趣味性，让学生可以了解到编程在现实生活中的重要性，降低程序设计的学习难度，提高学生的学习效率。（2）培养学生利用计算机进行编程的能力，可以有效的提升学生的计算思维［3］。针对这2个教学改革目标，提出以下的教学改革思路与策略。

2.1计算思维导向下计算机程序设计课程教学改革思路

教学改革的思路主要可以从3个方面进行：（1）创设教学情境。教师根据学生的喜好，将有关典型的生活案例作为新课的引入契机。但是在进行讲解案例时要注意把握课堂教学内容的重点，不应该一味讲解繁冗的语法规则，多侧重对于算法思想、问题的编程方法以及编程问题的解决能力等的培养，并在这个过程中将语法规则细节渗透在其中。（2）改变传统教学方法。传统的教学方法，使得学生总处于被动学习状态，而教师只是一味的灌输知识，但是程序设计课程所包含的语法规则以及语句结构多种多样，光靠教师一味的讲解是行不通的，因为这必然会使学生的学习效率低下，并且会大大的挫伤学生的学习积极性。（3）采用微课堂教学模式，传统的教学模式会受限于课堂教学模式，这就会出现2个情况：一是当所学知识点太难时，学生在短时间内没有办法做到完全掌握；二是当学生在短时间内掌握了所学知识点，也会因为学过的时间过长而遗忘。而微课堂是一种可以在零散的时间里递进式的重复所学知识，可以有效的解决传统教学课堂的不足之处。

2.2计算思维导向下的计算机程序设计课程教学改革的具体实施

根据教学改革思路，计算机程序设计课程教学改革的具体实施可以从3个方面进行：（1）将计算机程序设计课程中的难点通过典型案例的应用来简化。计算机程序设计课程中所包含的知识点有很多，这就使得学生在进行学习时可能会出现两种情况，即重复学习简单的知识点和该掌握的重点知识没有掌握。比如在C语言程序设计课堂教学中，教师只按照课本目录进行讲授教学内容就会使得数组、指针、以及函数等重点与难点知识只在所学章节中涉及到，学生在学的时候没有做到完全掌握，在学习过后就会更加的容易忘记。这种教学方式使得教学效果与教学质量都很差，而解决这个问题的办法就是活用案例。具体来说：第一，采用简单的案例，使学生理解每个章节的知识点概念；第二，设计一个综合性质的有趣味的案例来将知识点巧妙的包含进去，随着知识点的增加，案例呈现出递进式的内容，通过这种案例的设计与应用，可以将所学知识点前后串连，案例设计符合学生的认知结构达到将知识难度分解的目的［4］。灵活应用案例不仅可以提高课堂的教学效率以及教学效果，而且可以提高学生的分析问题能力以及解决问题能力，可以有效达到培养学生计算思维的目的。（2）利用微课堂教学模式来进一步提高计算机程序设计课程教学效果。微课堂是学生利用课堂之外的时间来自主学习的有效手段，它可以让学生在有限的时间内掌握某个在课堂中没有理解的知识点，可以让学生得到针对性的教学，来提高学生的学习效率。在采用微课堂教学模式来进行学习，在时间上是不具有连续性的，并且在微课堂中所包含的内容又足够的短小，才能保证学习可以随时进行。在微课堂的设计中，一定要以知识点为基础，这些知识点在微课堂中应用既具有独立性又具有相互联系，在学生进行学习的过程中，教师要注重让学生学会将分散的知识点直接的联系点找出来，重新建构属于学生自己的完整的知识体系。在对计算机程序设计课程内容进行划分知识点时要注意不可以根据教材的目录以及教材内容来划分知识点，应该是将整个教学内容进行分析提炼后，在进行知识点的划分。（3）教师改变教学方法。在教学过程中教师应该加强对学生思维能力的培养，让学生明白学习程序设计只是提高计算思维的一种方式。教师要针对学生的个体差异性，给学生自主学习的时间，充分的激发学生的教学主体作用，让每一个学生都可以参加到课堂互动中来。再有就是因为课堂教学时间的有限性，教师要合理的安排教学内容与教学活动，教学重点是讲解算法思想以及算法思路等，不过分的强调语法细节，可以留出时间来让学生形成编程思路，不断的提高学生的创新能力以及思维能力［5］。另外，教师要积极进行计算机程序设计课程考核的办法研究，将其考核制度以及考核办法不断的完善与丰富，可以对于学生的学习情况有一个科学、合理、全面的考查。

3　结语

计算思维关系到我们生活的方方面面，所以培养学生的计算思维，不仅是为了学生更好的学习科学知识，而且是为了学生以后的良性发展做好铺垫。而在计算机程序课程中培养学生的计算思维，既是必要的，也是具有可行性的，在计算机程序设计课程教学中精心渗透计算思维，能够让学生树立起计算机求解问题的意识，最终让学生学会自觉运用计算思维来对待问题以及解决问题，同时也要认识到计算思维的培养不是一蹴而就能培养出来的，需要不断地研究、实践，以及创新培养计算思维的方法与途径。

［参考文献］

［1］杜晶，孔波，刘瑜.计算思维导向的计算机程序设计课程教学改革研究［J］.现代计算机：专业版，2014（28）：44-46.

［2］潘亚平，徐燕.基于计算思维的计算机程序设计课程的教学改革与实践［J］.淮海工学院学报：人文社会科学版，2012（23）：76-78.

［3］战德臣，王浩.面向计算思维的大学计算机课程教学内容体系［J］.中国大学教学，2014（7）：59-66.

［4］黄静，高延英，杨宇姝.基于计算思维的程序设计课程教学模式研究［J］.计算机教育，2013（5）：51-54.

［5］张莉，金莹.大学程序设计课程中的计算思维培养［J］.中国电力教育，2013（16）：94-95，109.

Strategies for Teaching Reform of Computer Program Design Curriculum under the Guidance of Computational Thinking

Liu Yang, Zou Wangping
(Chizhou Vocational & Technical College, Chizhou247100, China)

Abstract：Computer program design course is an important part of the university computer, good computer program design course teaching can effectively cultivate students' computational thinking. Starting from the present situation of computer programming course teaching, this paper analyzes the teaching reform strategy of computer programming course under the guidance of computational thinking.

Key words：computational thinking; teaching reform; computer programming course

基金项目：安徽省2016年高校优秀青年人才支持计划重点项目；项目名称：基于嵌套细菌觅食优化算法的分簇路由协议研究；项目编号：gxyqZD2016531。安徽省2015年度省级质量工程项目；项目名称：计算机网络技术精品资源共享课程；项目编号：2015gxk113。安徽省2014年度省级质量工程项目；项目名称：基于能力导向的高职程序设计类课程教学体系构建与研究；项目编号：2014jyxm524。安徽省2013年度省级质量工程项目；项目名称：计算机应用专业教学团队；项目编号：2013jxtd065。

作者简介：刘洋（1982-），男，安徽安庆，本科，助教；研究方向：计算机程序设计。