基于计算思维的c语言实验教学改革探索

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1、基于计算思维的C语言实验教学改革探索　　摘要：C语言是一门实践操作性非常强的课程，实验教学是C语言教学至关重要的环节，是学好C语言的关键。本文通过分析C语言实验教学中存在的问题，在对培养目标和方法、实验教学内容、实验指导方法、考核方式等方面进行了改革探索，旨在培养学生的计算思维能力，提高学生利用计算机综合分析、解决问题的能力。　　关键词：计算思维；C语言；实验教学；教学改革　　中图分类号：G64文献标识码：A文章编号：1009-3044（2016）27-0097-02　　1引言　　C语言是国际上广泛流行的

2、一种通用计算机编程语言，常用来作为高校学生学习程序设计技术的入门课程，具有实践操作性非常强的特点。这门课程除了要求学生掌握理论教学有关的知识，更重要的是通过实践教学让学生掌握编程的技能，真正理解程序设计的思想，培养学生综合分析实际问题的能力。因此，要使学生学好这门课程，在重视理论课教学的同时，必须加强上机实验操作环节和计算思维能力的培养，使大学生在掌握计算机应用技能的基础上，潜移默化地养成用计算思维方式解决专业问题的习惯[1]。　　2目前C语言实验教学中存在的问题　　2.1做不到学以致用，C语言教学的必要

3、性受到质疑8　　课程概念抽象、逻辑性强，采用的是一种全新的思维方式来解决问题，学生初次接触，入门难，感觉枯燥乏味，学习兴趣下降，即使学会了也大都是按课本例题照猫画虎，根本理解不了课程的精髓--计算思维能力和分析问题解决问题能力的培养，因而在遇到新问题或和实际相结合的问题时，并不会运用计算机的思维方式，去思考和解决问题，更不会将所学知识应用到自己的专业领域，课程存在的必要性受到质疑。　　2.2注重语法教学，忽视计算思维和编程能力的培养　　教师在实验课上多数是强调语法、语句的练习。学生在学习C语言过程中，也只

4、关注语言本身，只注重语法和基本语句结构的训练，结果只是“记住”了语法和语句命令的格式，而忽视了对编程思想的把握和编程能力的提高，甚至于很多学生把编程当成了打字练习，只会把书上的完整程序原封不动地输入电脑[2]。在遇到新问题或和实际相结合的问题时，并不会运用计算机的思维方式，把需要解决的问题用C语言来描述和表达。而且冗繁的语法规则学起来枯燥乏味，学生渐渐就会失去学习兴趣。　　2.3实验教学内容设置不合理　　实验教学内容的设置主要立足于C语言本身的一些语法规则，为加深对各种语句、语法等细节的理解，主要以验证型

5、实验和设计型实验为主，缺少综合型和开放型实验。而且所有专业采用统一的大纲，统一的要求，没有和专业相结合，更不能反映专业之间的差异。对水平较高的优秀学生不能提供进一步学习的机会。　　2.4考核方式单一、不实用　　普遍采用“一卷定终身”8的单一、封闭的书面考试形式，或实验成绩只单纯地占很少的比例。而在美国，实验、平时测试和课堂作业占到课程总成绩的70%，而期末考试成绩只占总成绩的30%甚至更少，这充分说明了他们是重视过程的教育，关注学生能力的培养，而非我们的应试教育，这一点是值得我们借鉴的。　　3实验教学改革

6、措施　　针对以上提出的在C语言实验教学中存在的几点主要问题.笔者对C语言的实验教学进行了改革探索，并将相关内容运用到实际教学中，都收到了良好的效果。　　3.1明确以“计算思维能力”培养为核心培养目标　　计算思维教育是目前国内外高校的研究热点之一，目的是培养一种像计算机科学家一样思考问题的思维习惯。2006年，美国卡内基梅隆大学周以真（JeannetteM.Wing）教授在国际计算机权威期刊CommunicationsoftheACM给出计算思维的定义：计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设

7、计，以及人类行为理解的涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动[3]。周教授认为计算思维应该成为每个人的一项基本技能，就像普通人都拥有“读、写、算”（简称3R）能力一样，而不仅仅计算机科学家具备。“大学计算教育振兴的途径”（CPATH）计划在2009年申报的项目中提出了具体的以计算思维为核心的课程改革[4]。2010年7月，九校联盟（C9）计算机基础课程研讨会旗帜鲜明地把“计算思维能力的培养”作为计算机基础教学的核心任务[5]。2015年7月，在第四届“计算思维与大学计算机课程教学改革研讨会”8上，浙江大学何

8、钦铭教授明确了以计算思维为核心的改革方向。程序设计课程的最终目标是培养学生利用计算机解决问题的意识、方法和能力，这一点和计算思维的定义是相通的，因而学习程序设计是理解和培养计算思维的最好途径[6]。高等学校培养创新人才的一个重要内容就是潜移默化地培养他们的计算思维能力。无论哪个学科，具有突出的计算思维能力都将成为新时期拔尖创新人才不可或缺的素质[5]。　　3.2注重计算思维能力和编程能力的培养　　要用计算机解决现实生活中的问题