程序设计课程教学中的计算思维能力培养

1、程序设计课程教学中的计算思维能力培养 摘 要：对传统计算机根底教学中的计算思维训练中出现的问题进行了梳理，提出了强化程序设计课程教学中计算思维训练的几点做法，这有利于实际进行计算思维能力训练，提高计算机根底教学水平。 关键词：程序设计 计算思维 计算机根底教学 能力培养 中图分类号：TP31 文献标识码：A 文章编号：1674-098X202202b-0130-02 Computational Thinking Ability Training on Program Design Courses Teaching Ma Ruimin College of Computer and Inform

2、ation Technology， Northeast Petroleum University，Daqing Heilongjiang，163318，China Abstract：First sorts out the problems on traditional computer basis teaching of computational thinking training，and propose some methods of intensive computational thinking training in program design course teaching，of

3、 which is beneficial to the actual computational thinking ability training， and improve the level of computer basic teaching. Key Words：Program design；Computational thinking；Computer basic teaching；Ability training 2022年7月，九校联盟C9在西安交通大学举办的“九校联盟C9计算机根底课程研讨会上旗帜鲜明地提出把“计算思维能力的培养作为计算机根底教学的核心任务1，这既找准了非计算机

4、专业计算机根底教学提升教学水平、为高校创新人才培养效劳的最正确路径，也为计算机根底教学提供了未来十年教学改革的方向。但是，传统的计算机根底课程在计算思维能力培养方面存在哪些问题，如何利用传统的计算机根底课程强化对非计算机专业学生的计算思维能力培养，这些是我们必须关注的主要问题。本文以计算机根底课程中最重要的程序设计课为根底，谈一下对计算思维能力培养的认识。 1 对计算思维能力的思考 计算思维最广泛使用的概念由美国卡内基?q梅隆大学周以真教授提出，即计算思维是运用计算机科学的根底概念去求解问题、设计系统和理解人类行为的涵盖了计算机科学之广度的一系列思维活动2。 计算思维的定义本身比拟抽象，可以从

5、求解问题中的计算思维、设计系统中的计算思维和理解人类行为的计算思维等方面3进行分析和理解。计算思维最根本的概念一个是抽象，另一个是自动化4。利用计算手段求解问题时，需要首先把实际问题转化为数学问题，并用数学方法表示即抽象；其次是建立数学模型、设计算法和编程实现，并在计算机中求解即自动化。 九校联盟C9计算机根底教学开展战略联合声明中，除了旗帜鲜明地把“计算思维能力的培养作为计算机根底教学的核心任务之外，还提出计算机根底教学是培养大学生综合素质和创新能力不可或缺的重要环节，是培养复合型创新人才的重要组成局部；高等学校需要进一步确立计算机根底教学的根底地位，加强队伍和机制建设；加强以计算思维能力培

6、养为核心的计算机根底教学课程体系和教学内容的研究1。这就明确地答复了近年来一些高校削弱计算机根底教学地位，弱化计算机根底教学师资队伍建设以及淡化计算机根底教学改革的做法是十分不恰当的。目前，把“计算思维能力的培养作为计算机根底教学的核心任务不但能提高计算机根底教学在本科教学中的地位，也确实能提高学生的计算机应用能力，高等学校应该抓好这个核心任务。 2 传统计算机根底教学中计算思维培养中存在的问题 明确地提出计算思维概念的时间不长，深入领会计算思维的定义、本质和特征还需要一段时间，有意识地把计算思维思想能力培养贯穿到非计算机专业计算机根底教学的全部过程还有许多工作可做。同时也应看到，过去几十年计

7、算机根底教学中或多或少地也在利用计算思维的思想进行程序设计能力的训练，不能全盘否认或抹杀在计算思维培养方面已经取得的成绩，但相对而言所存在的缺乏也是十清楚显的。 2.1 知识性教学活动多，明确按照计算思维培养的教学环节少 对非计算机专业学生进行计算机根底教学的主要课程是大学计算机根底、程序设计以及其他与专业相关的计算机应用培养方面的课程。由于各方面的原因，学生往往喜欢知识性、操作性强的课程例如大学计算机根底，而对程序设计课程中的程序设计训练不太喜欢，也缺乏重视，遇到问题就回避，训练效果不佳。而程序设计类课程恰恰是肩负着计算思维能力培养的主要任务，这种不喜欢和欠重视严重地阻碍了计算思维思想的培养。 2.2 编程技巧教学活动多，抽象过程训练少 即使在程序设计课程的教学中，教师也往往以程序设计的技巧训练为出发点，而对计算思维的培养，特别是有目的的抽象过程的训练较少。常常想当然地编写程序，对算法的细节分析和描述较少，在把实际问题转化为数学问题进而用数学方法表示的抽象过程的训练更少，注重的是编程实现的自动化过程。教师有目的地引导学生按照计算思维思想解题的极少，学生的计算思维的形成