第一篇：基于計算思維的程序設計類課程教學實踐.

月65 計算機教育 Computer Education 第 15 期2012 年 10 日 中圖分類號:G642 文章編號:1672-5913(201215-0065-04基于計算思維的程序設計類課程教學實踐 丁金鳳1,李英梅1,徐建山2,盛琳陽1(1.哈爾濱師范大學 計算機科學與信息工程學院,黑龍江 哈爾濱 150025;2.哈爾濱商業(yè)大學 計算機與信息工程學院, 黑龍江 哈爾濱150028 摘 要:介紹計算思維的概念和特征,提出在程序設計類課程中強化計算思維的兩種方法,即上機操作和算法多樣化。以哈爾濱師范大學計算機科學與信息工程學院C 語言程序設計課程為例,介紹強化計算思維訓練的教學實踐手段。

關鍵詞:上機實驗;算法多樣化;教學實踐

計算思維不同于傳統(tǒng)的數(shù)學思維,它不關注邏輯關系、推理演算的嚴謹程度,而是強調(diào)問題解決的操作過程和應用實踐?！吨袊叩仍盒Ｓ嬎銠C基礎教育課程體系2008》提出了計算教學培養(yǎng)應用能力的三大要求:操作演示能力、應用開發(fā)能力和創(chuàng)新實踐能力。程序設計課程作為計算機應用技術(shù)的基礎課程,掌握問題求解的算法和實現(xiàn)算法的具體過程是重要的培養(yǎng)目標,這些都需要強化計算思維訓練實現(xiàn)?；谟嬎闼季S的程序設計課程就是要在教會學生計算機編程的同時培養(yǎng)他們的計算思維能力。計算思維

計算思維最早是由美國的周以真(Jeannette M.Wing教授在美國權(quán)威計算機雜志《Communications of the ACM 》上定義的,她指出,計算思維是運用計算機科學的基礎概念進行問題求解、系統(tǒng)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[1]。計算機的計算思維建立在計算過程的具體實現(xiàn)和約束之上,利

用程序語言控制機器解決實際問題。計算思維的本質(zhì)是抽象和自動化,計算思維的抽象是使用符號代替實際問題中的各種變量,每個程序包括各種標識符、常量、變量、數(shù)組、函數(shù)和結(jié)構(gòu)體等符號語言,這些組合在一起就構(gòu)成了程序設計語言。計算思維的自動化則體現(xiàn)在程序的機械式執(zhí)行,這也是馮?諾伊曼計算機體系的本質(zhì)特征。要實現(xiàn)自動化,就必須要設計精確的算法和嚴格的程序語言體系。計算思維的主要特征如下。

1計算思維是嚴謹規(guī)整的。完備的算法是計算機程序解決問題的基本要求,它的實現(xiàn)必然要使用嚴格的數(shù)學符號描述。數(shù)學符號本身就是一種有限確定性的描述問題手段,所以算法必須要保證每一步的操作都是確定無二義的,所以計算

思維體現(xiàn)的正是嚴謹而又規(guī)整的邏輯思維。

不同于人們用自然語言描述現(xiàn)實生活的各種現(xiàn)象,計算思維使用形式化語言科學地描述問題以及求解過程,這樣可以避免由于文化習慣的差異造成的二義性現(xiàn)象。比如自然語言“丁老師在上課”可以理解為“丁老師在教課,她在教別人”,但也可以理解為“丁老師在聽課,別人在教”。計

基金項目:2010年黑龍江省高等教育教學改革工程項目(2010-45;黑龍江省教育學會“十二五”科研規(guī)劃課題(XHY125-016;哈爾濱師范大學科技發(fā)展省預研項目(10XKYY12,10XYS-03。

作者簡介:丁金鳳,女,講師,研究方向為數(shù)據(jù)庫與知識庫、網(wǎng)絡應用;李英梅,女,副教授,研究方向為數(shù)據(jù)庫、軟件工程;徐建山,男,講師,研究方向為網(wǎng)絡計算與網(wǎng)絡應用。

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Computer Education 算思維要求用確定、形式化并且無二義性的語言描述問題,這就要求在程序設計課程教學過程中強化計算思維訓練。比如學生在編寫程序時使用了錯誤的符號或者語法,都會在編譯或者運行時提示錯誤,我們需要引導學生糾正自己的錯誤,培養(yǎng)他們嚴謹?shù)目茖W實證精神和編程的良好習慣,這些都屬于強化計算思維嚴謹性的范疇[2]。

2計算思維是目標明確的。計算思維是用來解答問題的,它將實際生活中的問題以抽象化和程序化的形式表示出來。通常解答問題的過程如下:發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、思考問題、解決問題和反思。在程序設計課程的教學過程中,要注意培養(yǎng)學生依據(jù)已有的知識體系,提出問題、解決問題的能力,著重強化利用計算思維的方式描述問題和使用機器語言解決問題的訓練。例如,火車分段計費問題就是我們在日常生活中感受到的問題,學生可根據(jù)自己對火車收費的理解寫出數(shù)學式,然后用多分支結(jié)構(gòu)算法進行描述,最后上機實現(xiàn)。

3計算思維是機械化的。用來描述問題解決問題的算法有3種形式:①生活算法:完成某項任務的計劃,例如一個學期的學習計劃;②數(shù)學算法:對一類計算問題確定統(tǒng)一的求解方法,例如一元二次方程組的求解公式;③計算思維算法:精確描述問題和求解問題的自動化形式語言,比如高級程序設計語言。計算思維算法強調(diào)利用計算機的速度和存儲優(yōu)勢,通過嚴格機械化的操作時序解決實際問題。比如“雞兔同籠”問題可以使用兩個二元方程組進行數(shù)學求解,但是計算機算法則可以使用窮舉法進行簡單重復的操作求解,充分利用了計算機的計算速度優(yōu)勢。在程序設計課程中強化計算思維訓練,可以讓學生掌握使用機械化思維進行信息處理的能力[3]。計算思維強化訓練策略 2.1 以上機實驗為重點

筆者在講授程序設計類課程教學過程中,摒

棄傳統(tǒng)的理論灌輸和課后練習的教學模式,采用以上機實踐為重點的計算思維教學模式,讓學生在親手操作中學習知識、消化知識,以戰(zhàn)代練,強化計算思維。具體的策略包括如下幾個方面。

1提高上機實驗的地位。程序設計類課程本身就是一門實踐型學科,在進行教學活動之前,需要跟學生溝通,讓他們明白上機實驗的重要性,同時認識到上機不是僅僅為了強化實踐能力,而主要是為了培養(yǎng)他們積極思維,自己發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的計算思維能力。授課教師也應該認識到上機實驗應是程序設計課程教學的核心。

2保證實驗內(nèi)容,體現(xiàn)計算思維。要強化計算思維,首先要在實驗內(nèi)容上下功夫。教師要不斷學習和創(chuàng)作適合學生知識和心理特點的實驗內(nèi)容。實驗內(nèi)容不應是課堂內(nèi)容的簡單復習,要給學生提供計算思維的創(chuàng)新空間。課堂內(nèi)容也要符合實驗內(nèi)容,要給學生留問題,讓他們自己分析總結(jié),在實驗上機時解決,提高自主思維能力。在實驗過程中遇到困難和錯誤,不要輕易否定和批評學生,要指導他們分析難點和錯誤,讓他們自己解決。實驗課程要給學生提出新的解決方案或排除未知問題的滿足感,激發(fā)他們的學習積極性,大膽創(chuàng)新。

3增強實驗的趣味性和綜合性。實驗內(nèi)容不能太枯燥,也不能是課上例題的驗證和重復,這樣會使學生失去學習興趣。應該多選取學生感興趣的實際問題作為實驗內(nèi)容,利用學生的興趣增強實驗內(nèi)容的綜合型,從而提高學生的計算思維能力。比如在分支程序結(jié)構(gòu)中,安排火車計費程序進行計算思維訓練。

2.2 以思維多樣化為核心點

由于學生思維能力和心理特征存在個體差異,在程序設計課程的教學活動中,應倡導多樣化的算法思維,培養(yǎng)學生的探索精神和創(chuàng)新意識。強調(diào)多樣化的算法思維,可以有效地強化計算思維,讓學生明白“條條大路通羅馬”的道理。具體策略如下。

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1尊重不同的認知方式。計算思維多樣化的本質(zhì)就是尊重學生不同的認知方式。由于認知方式存在差異,在程序設計課程的教學過程中必然會出現(xiàn)思維多樣化的現(xiàn)象。教師要尊重這種認知方式的差異,鼓勵學生根據(jù)自己的興趣,從不同角度發(fā)現(xiàn)問題和分析問題,用不同的算法解決問題,用不同的程序?qū)崿F(xiàn)算法。

2增強計算思維的重構(gòu)性。所謂重構(gòu),就是在已有的程序基礎上衍生出的新的解決問題算法實現(xiàn)。這種通過分析已有程序的優(yōu)缺點,修改并把自己的思維融入新程序的過程,就是最好的鍛煉計算思維的訓練手段。好的算法不一定適用于每個問題和每個學生,并且?guī)缀跛械乃惴ǘ加芯窒扌?。在設計上機實驗內(nèi)容時,教師要考慮給出一些可供學生重構(gòu)的程序片段,培養(yǎng)他們的思維創(chuàng)新能力。

3充分利用算法的簡化和優(yōu)化過程。除了要尊重認知差異和思維重構(gòu)性,教師還要引導學生進行反思和創(chuàng)新聯(lián)系,到達簡化和優(yōu)化算法的目的。這個簡化和優(yōu)化算法的過程可以很好地強化計算思維訓練,幫助學生舉一反三地學好程序設計課程。C語言計算思維能力培養(yǎng)實踐

課堂教學采用任務驅(qū)動的方式。例如,可以選用涵蓋所有知識點的“猜數(shù)游戲”程序,讓學生圍繞這個程序循序漸進地學習,便于思維訓練的連貫性。猜數(shù)游戲程序知識點分布如表1所示。

序號逐步改進的猜數(shù)游戲涉及知識點

1運行結(jié)果只給出信息“猜對了”單分支的if語句

2運行結(jié)果給出信息“猜對了”、“猜錯了”雙分支的if-else語句

3運行結(jié)果給出信息“猜對了”、“猜大了”、“猜小了”多分支if-else語句以及switch語句

4讓猜數(shù)者不斷地猜數(shù),直到數(shù)猜對循環(huán)結(jié)構(gòu)

5讓猜數(shù)者不斷地猜數(shù),直到數(shù)猜對,但程序中限制猜數(shù)的次數(shù)循環(huán)結(jié)構(gòu)以及break語句、continue語句6通過多次,猜對4個數(shù)值組成一個序列數(shù)組

7將猜數(shù)游戲中“判斷數(shù)值大小程序”使用函數(shù)調(diào)到的方式函數(shù) 8利用指針實現(xiàn)猜對4個數(shù)值的猜數(shù)游戲中的相關函數(shù)指針 9在程序中保存猜數(shù)游戲,猜對學生的班級、姓名結(jié)構(gòu)體 10在程序中保存猜數(shù)游戲的排行榜文件 表1 猜數(shù)游戲程序知識點分布

C語言程序設計課程中的思維能力訓練主要培養(yǎng)學生分析問題、決策和解決問題的能力。我院除了課堂教學中采用項目驅(qū)動的方式授課,更加注重個體思維和操作能力的培養(yǎng),上機環(huán)節(jié)采用“驗證-調(diào)試-設計”的形式設計實驗內(nèi)容,力求在課上和課下都有強化計算思維的專項訓練。具體做法如下。

1規(guī)范化上機。實驗采用流程化管理的方式,對于任何實驗內(nèi)容,都要求學生按照“閱讀題目-分析總結(jié)-設計算法-編寫實現(xiàn)代碼-上機調(diào)試-優(yōu)化程序”的順序進行,引導他們養(yǎng)成良好的思維能力和編程習慣,逐步訓練、提高他們分析解決問題和開拓創(chuàng)新的能力。

2興趣化培養(yǎng)。一成不變的枯燥內(nèi)容很難調(diào)動起學生學習的積極性,教師在編寫教案時,要多選取貼近生活和趣味性的內(nèi)容。比如出租車的計費方式和if結(jié)構(gòu)結(jié)合、個人所得稅的計算和switch結(jié)構(gòu)結(jié)合等,這些日常生活中的問題都可以讓他們感興趣解決。

3簡優(yōu)化訓練。在鼓勵學生發(fā)散思維,提倡算法多樣化的同時,C語言教學還要引導學生思考和分析已有算法的優(yōu)缺點,進而進行簡化和優(yōu)化。比如“百雞百錢”問題,大多數(shù)學生都采用三重循環(huán)的算法實現(xiàn)。我們就可以提出改進方

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Computer Education 案,鼓勵學生積極思考如何采用二重循環(huán)的方式實現(xiàn),然后再比較兩種算法的性能,三重循環(huán)的次數(shù)達到了100萬次,而二次循環(huán)是1萬次,性能提升了99%。一個簡單的循環(huán)就可以讓學生認識到算法優(yōu)化的魅力,這就可以讓他們繼續(xù)思考如何簡化問題,公雞數(shù)量不可超過32,就可以在循環(huán)中把公雞數(shù)量由100降到32,同理,母雞也降到98,這樣循環(huán)又降低了10 000-32×98=6 864次,比之前的二重循環(huán)又減少了70%左右,這一系列的簡優(yōu)化處理,對于增強計算思維能力有極大的促進作用。結(jié)語

程序設計課程中的計算思維訓練對于計算機學科培養(yǎng)高素質(zhì)技術(shù)人才的培養(yǎng)目標是十分重要的,因為計算思維可以幫助學生理解計算的實現(xiàn)機制,還有利于他們進行實踐和創(chuàng)新。計算思維的本質(zhì)就是信息思維,也就是用計算機的方式思考問題和表達行為,這也是計算機人才必備的能力。我們不僅要在程序設計課程中強化計算思維,還要努力把它推廣到更多的課程中去,真正把強化計算思維做到實處。

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任務驅(qū)動的探究教學模式”相融合的方法,對課堂教學模式進行改革,將大大提升課堂教學效果,提高學生對理論知識的掌握水平;采用“協(xié)同學習,合作研究”的實驗教學模式”將改變,學生對演示性、驗證性實驗缺乏學習興趣的情況,讓學生在互動、協(xié)作、討論、探究的過程中掌握實驗方法和實驗手段,并鞏固理論知識;采用“基于任務驅(qū)動的DIM 實踐教學模式”,將課

堂角色進行必要的轉(zhuǎn)換,主講教師是指導者、提供建議者,而學生是實踐任務的主題,通過分組DIY 的方式完成實驗任務,這樣可以極大地培養(yǎng)學生的學習興趣、協(xié)作精神和創(chuàng)新能力?；贑DIO 的網(wǎng)絡安全類課程教學模式的研究與探索將為信息安全專業(yè)課程體系的建設提供有力的支持和保證,并為CDIO 在信息安全專業(yè)建設的深入應用奠定理論與實踐基礎。

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第二篇：基于計算思維能力培養(yǎng)的程序設計課程教學模式

基于計算思維能力培養(yǎng)的程序設計課程教學模式

摘 要 在對計算思維、非計算機專業(yè)學生的學習特點以及程序設計課程教學特點研究的基礎上，提出了“三位一體兩重點”的程序設計課程教學模式，旨在幫助學生建立計算機問題求解意識、提高綜合應用能力，培養(yǎng)學生的計算思維。

關鍵詞 計算思維 程序設計 計算機基礎教育

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2015.06.050

Teaching Mode of Computer Programming Course Based on

Ability Training of Computational Thinking

LI Ruifang，WANG Lili，LIU Jinyue，WANG Yueping，SHI Guiying

（School of Computer & Information Technology，Northeast Petroleum University，Daqing，Heilongjiang 163318）

Abstract Based on the research of computational thinking，learning characteristics of non-computer professional students，and teaching characteristics of computer programing course，the teaching mode of “three aspects-one center-two key” is put forward，which aims to help students to establish the sense of solving problem by computer，improve the comprehensive application ability，and cultivating computational thinking of students.Key words computational thinking;programming;computer basic education

自2006年3月，卡內(nèi)基?梅隆大學的周以真教授系統(tǒng)地闡述了計算思維的概念;2010年7月“九校聯(lián)盟（C9）計算機基礎課程研討會”發(fā)表聯(lián)合聲明把“計算思維能力的培養(yǎng)”作為計算機基礎教學的核心任務以后，計算思維得到了國內(nèi)計算機基礎教育界的廣泛重視。①程序設計課程是我校非計算機專業(yè)學生普遍開設的一門必修課和基礎課，蔣宗禮教授、龔沛曾教授、何欽銘教授和馮博琴教授一致認為程序設計課程是計算思維能力培養(yǎng)的重要內(nèi)容，對計算思維能力的培養(yǎng)具有重要作用，是典型的計算思維課程。②③④⑤因此，如何在程序設計課程中培養(yǎng)學生的計算思維能力，幫助學生建立計算機問題求解意識，使程序設計課成為名副其實的傳授基本知識、提高應用能力、培養(yǎng)計算思維的大學通識教育課程成為新形勢下亟需解決的問題。因此，筆者在對計算思維、非計算機專業(yè)學生的學習特點以及程序設計課程教學特點研究的基礎上，提出了“三位一體兩重點”的程序設計課程教學模式，全面培養(yǎng)學生的計算思維能力。計算思維

計算思維最早是由麻省理工學院的Seymour Papert教授于1996年提出的，而把它提到前臺，引起人們廣泛關注的是美國卡內(nèi)基?梅隆大學的周以真教授。⑥2006年3月，周以真教授在ACM會刊《Communications of the ACM》上提出了計算思維的概念。周教授認為，計算思維是運用計算機科學的基礎概念進行問題求解、系統(tǒng)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。⑦計算思維能力是指人們運用計算思維方法進行思考的能力，通常是通過引導人們學習、掌握這種思維方法，有效地將其用于問題的求解，以達到培養(yǎng)他們的計算思維能力的目的。⑧“三位一體兩重點”的教學模式

在對非計算機專業(yè)學生的學習特點和需求特點、程序設計課程的教學特點研究的基礎上，筆者提出“三位一體兩重點”的計算思維能力培養(yǎng)模式，即以學生為主體，著眼于算法思維和系統(tǒng)思維兩個重點，從“理論―實踐―考核”三個方面，選擇正確的教學內(nèi)容，運用恰當?shù)慕虒W模式與考核方法，將理論與實踐緊密結(jié)合培養(yǎng)非計算機專業(yè)學生的計算思維能力。

2.1 改進課堂教學，推進計算思維能力的培養(yǎng)

針對以往程序設計課程中重語法、輕算法;重基礎、輕應用;重統(tǒng)一要求，輕個性發(fā)展;學生機械模仿、獨立思考和靈活應用能力差等問題，在教學過程中以計算思維中的算法思維和系統(tǒng)思維的培養(yǎng)為契機，對現(xiàn)有教學目標和教學內(nèi)容進行了重新組織和梳理。算法思維和系統(tǒng)思維是兩種重要的計算思維，是利用計算求解具體問題的兩大關鍵點。算法思維的教學重點是設計算法，設計可實現(xiàn)的算法，設計可在有限時間與空間內(nèi)執(zhí)行的算法，設計盡可能快速的算法;系統(tǒng)思維的教學重點是設計和實現(xiàn)系統(tǒng)，即系統(tǒng)的構(gòu)造。⑨在程序設計課堂教學中，強化這兩種計算思維，主要包括：

（1）在大一上學期開設的大學計算機基礎課程中，對算法的基本概念以及經(jīng)典的算法策略、算法的評價與分析進行簡單講解，為程序設計課程中講算法奠定一定的基礎。

（2）在程序設計課程的初級階段，講課的重點放在分析問題和對問題進行抽象方面。選擇一些趣味性強的貼近實際的案例，引導學生體會利用計算機解決問題的思路和方法，著眼于算法，采用案例法、探究法等多種授課模式，培養(yǎng)學生的計算思維和編程興趣。

（3）在程序設計課程的后期，講解一些綜合性的應用程序。經(jīng)過前期的學習，學生已經(jīng)學到了一些零散的基礎知識，但對于程序缺乏綜合性的感受，“只見樹木，不見森林”，因此，課堂上會講解一些綜合性的程序，例如VB程序設計課程可以講解記事本程序，將菜單、狀態(tài)欄、通用對話框、文件的讀寫等知識融合到一體，編寫成為一個實用的小程序;同時還可以編寫一個畫圖程序，將圖片框、Toolbar、ImageList、畫圖方法、命令按鈕、菜單等融為一體，實現(xiàn)直線、曲線、圓、矩形的動態(tài)繪制。逐步培養(yǎng)學生編寫綜合性應用程序的能力，提高學生的系統(tǒng)思維能力。

2.2 加強實踐環(huán)節(jié)，強化計算思維能力的培養(yǎng)

充分考慮非計算機專業(yè)學生的認知能力和習慣，規(guī)劃上機實踐環(huán)節(jié)的實驗流程、實驗形式和實驗內(nèi)容。題目先易后難，教師課堂導學和學生自主探索相結(jié)合;注重基礎同時培養(yǎng)興趣，必做和選做相結(jié)合，使學生通過科學的上機實踐環(huán)節(jié)，體會和理解計算機求解問題的方法和思維模式。

（1）加強學生對上機實驗重要性的認識。程序設計課程是一門理論與實踐并重，既注重基礎知識又需要反復實踐的課程。在第一節(jié)理論課上，就要和學生講清楚，程序設計不是聽會的，也不是看會的，而是練會的，從而使他們認識到上機實踐的重要性，在實踐的同時，提高學生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的計算思維能力。

（2）精心組織實驗內(nèi)容，強化計算思維。實驗內(nèi)容不僅僅是理論課堂所授知識的簡單復習，還要給學生留出創(chuàng)新的空間。所以每節(jié)實驗課安排7道實驗題目，前4道為基礎知識，是每個學生必須掌握的內(nèi)容，旨在使學生通過實驗，加強對課堂講授內(nèi)容的鞏固與理解;后3道為具有一定難度和綜合性的題目，旨在讓基礎較好、能力較強的學生在掌握基礎知識的基礎上，學會自己分析問題，能靈活地利用所學知識解決相關問題。而且所有的題目都安排了相應的思考題，使學生在解決既有問題的情況下，能舉一反三，解決類似的問題，達到知識的活學活用。同時，鼓勵學生探索用多種方法解決實驗題目，比較優(yōu)劣，激發(fā)學生大膽創(chuàng)新，變被動接受為主動學習，培養(yǎng)學生的計算思維能力。為了提高學生的學習興趣，還增加了一些學生感興趣的實際問題，比如在分支程序結(jié)構(gòu)中，安排電話費用計算問題;在循環(huán)部分，安排了信息加密、解密的實驗內(nèi)容等。

2.3 完善考核制度，促進計算思維能力的培養(yǎng)

學習考核是檢查和評價學生學習效果的重要手段，考核的方式在很大程度上決定了學生的學習態(tài)度和學習方法。為了培養(yǎng)學生的計算思維能力的培養(yǎng)，采取了以下措施：

（1）在期末的無紙化考試中，盡量減少對基本概念、語法細節(jié)的考核，增加對使用計算機求解問題的思維模式與方法的考核。

（2）增加對學生學習過程中的考核，例如增加現(xiàn)場編程求解問題、課堂問答等考核方式，在潛移默化中培養(yǎng)和提高學生的計算思維能力。

（3）增加小組作業(yè)，學生自愿分組、自主選題完成綜合性的程序。充分調(diào)動學生的主體能動性，培養(yǎng)學生的團隊合作能力和綜合應用能力。結(jié)語

“三位一體兩重點”的教學模式，依托學生這一主體，著眼于算法思維和系統(tǒng)思維能力的培養(yǎng)，從“理論―實踐―考核”三個方面進行改革，有利于挖掘?qū)W生學習的主體能動性，提高學生的學習興趣，有助于學生體會、理解和領悟計算機求解問題的方法和思維模式，培養(yǎng)學生的計算思維能力。當然，學生計算思維能力的培養(yǎng)不是一門課就能徹底解決的問題，因此，要不斷地總結(jié)經(jīng)驗，將有效的方法推廣到其他的計算機基礎課程中，真正地全面提高學生的計算思維能力。

基金項目：黑龍江省高等教育學會“十二五”高等教育科研課題（14Q066）

注釋

①②龔沛曾，楊志強.大學計算機基礎教學中的計算思維培養(yǎng)[J].中國大學教學，2012（5）：51-54.③⑧蔣宗禮.計算思維之我見[J].中國大學教學，2013（9）：5-10.④ 何欽銘，陸漢權(quán)，馮博琴.計算機基礎教學的核心任務是計算思維能力的培養(yǎng)――《九校聯(lián)盟（C9）計算機基礎教學發(fā)展戰(zhàn)略聯(lián)合聲明》解讀[J].中國大學教學，2010（9）：5-9.⑤ 馮博琴.對于計算思維能力培養(yǎng)“落地”問題的探討[J].中國大學教學，2012（9）：6-9.⑥ 李廉.計算思維――概念與挑戰(zhàn)[J].中國大學教學，2012（1）：7-12.⑦ 陳?h.基于計算思維的中學信息技術(shù)教育的研究[D].揚州大學，2012.⑨ 聶蘭順，戰(zhàn)德臣，宋巧紅.計算思維的教學內(nèi)容與方法研究――以“算法”和“系統(tǒng)”兩種問題求解的計算思維為例[J].工業(yè)和信息化教育，2013（6）：21-27.

第三篇：程序設計類課程網(wǎng)絡教學平臺建設與研究

程序設計類課程網(wǎng)絡教學平臺建設與研究

網(wǎng)絡教學是現(xiàn)代教育的重要部分,是傳統(tǒng)課堂教學的一種補充,它的開放性和互動性是無法傳統(tǒng)教學相比的?；诰W(wǎng)絡課程教學觀的教學改革,目前已經(jīng)得到國內(nèi)外學者的關注和重視。該文在分析研究國內(nèi)網(wǎng)絡教學平臺的基礎上,針對程序設計類課程的教學特點,研究當前網(wǎng)絡教學平臺的優(yōu)勢和不足,探討如何改進網(wǎng)絡教學平臺,充分利用各種軟硬件資源,提高該類課程授課質(zhì)量和學生程序設計的能力。

Programming Courses Network teaching platform Construction and Research

XIE Di

(Hebei Professional College of Political Science and Law, Shijiazhuang 050000, China)

Abstract The network teaching is the modern education important part, it is a supplement to traditional classroom teaching, its openness and interaction can not be compared to traditional teaching.Based on network curriculum teaching view educational reform, at present already obtained the domestic and foreign scholar's attention and takes seriously.My

第 1 頁 thesis is based on a study of the domestic network teaching platform, in view of programming class curriculum teaching characteristic,researching current network teaching platform superiority and insufficiency, explore how to improve online teaching platform, Uses each kind of software and hardware resources fully, Improves this kind of curriculum teaching quality and student programming ability.Key words network teaching platform;programming Courses

隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的迅速發(fā)展,網(wǎng)絡教學和網(wǎng)絡學習已經(jīng)成為現(xiàn)代教育改革和發(fā)展的方向。基于網(wǎng)絡課程教學觀的教學改革,目前已經(jīng)得到國內(nèi)外學者的關注和重視。網(wǎng)絡教學是傳統(tǒng)課堂教學的有益補充,它突破了傳統(tǒng)教學中時間和空間的限制。程序設計類課程適當合理的利用網(wǎng)絡教學平臺將會極大提高教學質(zhì)量和學習效果。

程序設計類課程的特點

高校計算機相關專業(yè)程序設計類課程是專業(yè)基礎課,這些課程普遍具有以下特點

1)實踐性、創(chuàng)新性強。程序設計類課程的核心是將現(xiàn)

第 2 頁 實中的數(shù)學問題轉(zhuǎn)化為具體的源程序,并調(diào)試實現(xiàn),因此實訓授課最為理想。教師在實踐中教,學生在實踐中學。離開實踐教學效果無法保障。要完成一個程序項目,需要經(jīng)過分析→編程→調(diào)試→發(fā)布的流程,鍛煉學生應變能力、創(chuàng)新能力和合作能力。

2)學科體系的完整性。從具體一門程序設計語言的語法規(guī)則、結(jié)構(gòu)到開發(fā)工具的運用,有著系統(tǒng)、完整的知識要點和操作規(guī)程。編寫程序時,需要用到相關學科的知識,例如數(shù)據(jù)庫知識,網(wǎng)路知識等。

3)程序設計技術(shù)發(fā)展與教材內(nèi)容相對滯后的矛盾。人們對于計算機應用要求的提高催促著程序設計語言的發(fā)展進化和開發(fā)工具的更新,程序設計技術(shù)發(fā)展相當迅速。課堂教學使用的教材普遍滯后于新技術(shù)、新應用的發(fā)展。因此,授課中需要利用豐富網(wǎng)絡資源將最新的前沿知識和技術(shù)介紹和傳授給學生。并且教會學生如何利用網(wǎng)絡教學平臺和網(wǎng)絡資源。網(wǎng)絡教學是教學的重要組成部分。

網(wǎng)絡教學平臺的建設

網(wǎng)絡教學平臺,又稱網(wǎng)絡教學支持平臺,它是相對課件平臺而言的?；趙eb網(wǎng)絡教學平臺通常由教學管理模塊、教師教學模塊、學生學習模塊三大子模塊組成。主要提供完

第 3 頁 備系統(tǒng)的課程工具軟件、全面的學生管理工具、強大的交流工具、完善的測驗功能以及學生成績統(tǒng)計的功能等。

2.1 針對程序設計類課程,網(wǎng)絡教學平臺的優(yōu)勢與不足之處

2.1.1 主要優(yōu)勢

1)教學活動的靈活性。網(wǎng)絡教學突破傳統(tǒng)教學時間和空間的限制,教學可以異步進行。教師與學生在不同的時間和地點進行授課和學習。2)豐富的網(wǎng)絡資源,多樣的學習形式,充分體現(xiàn)了以學生為中心的自主學習的學習形式。對于傳統(tǒng)教學中單一的學習形式的巨大改進。3)虛擬學習社區(qū)為師生提供同步或異步交流場所,充分利用各種交流方式增進了師生的溝通和信息反饋。使教學的服務性和針對性更強,更好的做到因材施教。4)是教師的高效、得力的助手。大大降低教師傳統(tǒng)教學中因重復勞動導致的工作量。5)針對學生的個性化服務,記憶學生自己的興趣點和難點,為學生提供更有針對性的輔導和測驗。

2.1.2 不足之處

我國的網(wǎng)絡教學雖然起步較晚,但發(fā)展速度還是比較快的,積累了不少寶貴的經(jīng)驗和成果。同時當前的網(wǎng)絡教學也存在一些不足之處。

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一方面,教學模式比較單一,教學效果很難實現(xiàn)突破。網(wǎng)絡教學普遍采用單一的講授方式,缺乏預期的互動與交流。一類形式是教材的電子版;另一類形式是將老師課堂講授的教學錄像。這種教學方式?jīng)]有充分利用網(wǎng)絡技術(shù)信息量大、交互性強的特點,無法實現(xiàn)程序設計類課程教學中與學生的實時互動,教學效果并不理想。另一方面,目前國內(nèi)網(wǎng)絡教學平臺的網(wǎng)絡學習監(jiān)控機制并不是很完美。網(wǎng)絡學習監(jiān)控是指針對學生的具體學習活動進行的監(jiān)督和檢查,是幫助自覺和自律性不強的學生的有了措施。像真正的教師就在身邊一樣,關心和幫助學生,投入感情,將學習激情感染學生,幫助學生樂觀輕松的學習。另外程序設計類課程需要教師的實時輔導,但目前的網(wǎng)絡學習的平臺的在線教學功能方面較弱,如在線作業(yè)及批改/測驗、實時在線答疑/授課、知識匯聚等。

2.2 網(wǎng)絡教學平臺的教學模式

網(wǎng)絡教學平臺教學模式是指以網(wǎng)絡為依托,應用多媒體和網(wǎng)絡技術(shù),通過多種媒體教學信息的收集、處理和共享來實現(xiàn)教育教學目標的新型教學形式。網(wǎng)絡教學平臺教學模式力圖體現(xiàn)教學模式的多樣性,實現(xiàn)教學以學生為中心,實現(xiàn)開放式教育。

2.2.1 講授型模式

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該教學模式突破了傳統(tǒng)教學中教學規(guī)模、時間和地點的局限,但缺乏在傳統(tǒng)教學教師與學生面對面授課的感染力和氛圍,無法實現(xiàn)教師對學生的主控性。1)同步式講授。授課中,教師以多媒體信息呈現(xiàn)本堂課程的講授資料,學生同步瀏覽。并將反饋信息呈現(xiàn)給教師,教師作進一步解答。2)異步式講授。學生與教師通過電子郵件詢問和解答問題。全天24小時進行。學生通過BBS向教師或同學交流。但授課缺乏實時的交互性,要求學生有很強的自律性和主動性。2.2.2 個別輔導模式

對學生的個別輔導通過電子郵件異步實現(xiàn)或類聊天工具的交談工具同步實現(xiàn)。既可以實現(xiàn)24小時的學習交流,也可以實現(xiàn)緊急問題的時時溝通。但對于復雜問題,一方面受到語言描述的限制,另一方面,打字速度遠遠落后與說話的速度,使交流的效率大大下降。有的面對面兩三分鐘就能解決的問題,遠程溝通需要大量的時間和精力。

2.2.3 討論學習模式

討論是學習的重要部分。網(wǎng)絡教學平臺提供師生之間、學生之間的討論工具。通過表單輸入討論題目和具體信息,由瀏覽器后臺對這些信息進行處理。目前的網(wǎng)絡教學平臺可以實現(xiàn)① 多用戶共同討論。② 用戶選擇討論對象,公開或

第 6 頁 秘密討論。③ 討論話題的共享,提供多用戶通過共享白板探討共同感興趣的問題和內(nèi)容。④ 提供向?qū)Чδ?討論中某用戶輸入地址,可以引導處于同一討論區(qū)的其他用戶同時跳轉(zhuǎn)至該頁面,進行深層的交流與討論。

2.2.4 協(xié)作學習模式

協(xié)作學習促進學生高級認知能力的發(fā)展和學生健康情感的形成。利用信息技術(shù)和網(wǎng)絡技術(shù),對于同一學習內(nèi)容,多位學習者共同進行的探討交流與合作。該模式有利于鍛煉學生的自主學習和協(xié)作能力。

2.3 網(wǎng)絡教學平臺的功能模塊

2.3.1 管理員模塊

平臺的主要功能是為管理者提供必要的管理功能。主要包括用戶管理、資源管理、課程管理以及公告管理。注冊的管理員可以添加、刪除用戶,查詢用戶信息,設置用戶功能。管理員具有添加、刪除課程,審核、發(fā)布課程的權(quán)力。管理員統(tǒng)一管理資源庫包括課程資料庫、試題庫、課件庫、素材庫、電子郵件等。管理員負責對教師發(fā)布開課通知,調(diào)停課通知、報表等,提交、審核和發(fā)布通知公告。

2.3.2 教師模塊

平臺為教師提供授課全過程的輔助工具。主要包括課程

第 7 頁 制作、學生管理、考試系統(tǒng)、作業(yè)工具和答疑輔導。教師具有查詢、添加和刪除選課學生基本信息的權(quán)力,查尋和登統(tǒng)學生考勤、作業(yè)、平時成績、考試成績的權(quán)力。學生網(wǎng)絡選課,審查批準后,可以通過平臺查看相關資料和信息,自主學習。教師在線布置作業(yè),批閱作業(yè)和處理反饋等。該平臺提供題庫管理、試卷批改、登統(tǒng)、提交、審批、匯總等功能。教師與學生通過留言、E mail等形式進行交流。

2.3.3 學生模塊

平臺為學生提供自主學習的多方工具。主要包括注冊信息、選課、學習、討論、作業(yè)、考試等功能。學生在傳統(tǒng)授課中獲得的信息全部可以通過平臺遠程獲得。學生通過平臺自主選課,查詢下載課程表等相關信息。學生注冊登錄,可以在線學習、下載教學資源,進行視頻點播、提交作業(yè)、在線考試。

2.3.4 交流互動模塊

平臺為管理者、教師和學生提供良好的溝通交流空間。為信息的上傳下達、溝通反饋、教師互評、師生互評、互相學習提供便利。主要包括聊天工具、郵件服務和論壇。

2.4 關鍵技術(shù)

Agent 是在一定環(huán)境下自主運行的軟件實體,Agent 之

第 8 頁 間可以相互通信、學習并感知。在多agent 系統(tǒng)中,Agent 可自主地在異構(gòu)的網(wǎng)絡按照一定的規(guī)程移動,尋找合適的計算資源、信息資源、或軟件資源,利用與這些資源處于同一主機或網(wǎng)絡的優(yōu)勢,就近處理或使用這些資源,代表用戶完成特定任務。網(wǎng)絡教學平臺利用了Agent 的智能性、協(xié)作性、反應性等特征,把智能Agent 嵌入到網(wǎng)絡學習中,實現(xiàn)了個性化教學,充分把握了學習者個性特征的差異,從而能有效地調(diào)動學習者的主動性。隨著Agent 技術(shù)的不斷發(fā)展,Agent 在網(wǎng)絡教學和網(wǎng)絡學習中的應用必將使網(wǎng)絡教育呈現(xiàn)一個嶄新的局面,網(wǎng)絡教育的智能化水平將得到一個質(zhì)的提高。

結(jié)束語

目前我國的網(wǎng)絡教學平臺正在蓬勃發(fā)展,它對于教學資源的整合和充分合理的利用有著重要意義。程序設計類課程網(wǎng)絡教學平臺要在應用中不斷發(fā)展。依托網(wǎng)絡教學平臺開展教學、研究性學習及應用研究,是程序設計類課程教學的發(fā)展方向。我院的網(wǎng)絡教學平臺尚處于試運行和探索階段。相關教學資源的積累需要逐步完善。在平臺實施使用時,要打破傳統(tǒng)“以教為主”的教學模式,建立良好的激勵機制讓學生真正的參與到教輔活動中來。網(wǎng)絡教學平臺也將在使用過程中不斷得到修正和補充。

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第四篇：高職高專計算機程序設計類課程實驗實訓教學的改革與實踐

龍源期刊網(wǎng) http://.cn

高職高專計算機程序設計類課程實驗實訓教學的改革與實踐

作者：張亞榮

來源：《科技創(chuàng)新導報》2013年第03期

摘要：該文針對通遼職業(yè)學院計算機程序設計類課程實驗實訓教學中存在的問題，從實驗實訓內(nèi)容、教學方法、過程管理等方面，對課程的實驗實訓教學進行探索和改革，從中找出了一些有效的策略和方法，并應用于實際教學中，教學效果較好。

關鍵詞：高職高專 計算機程序設計類深程 實驗實訓教學 改革 實踐

第五篇：《C語言程序設計(實踐)》課程教學大綱.

《C語言程序設計（實踐）》課程教學大綱

一、課程的性質(zhì)和任務

課程性質(zhì)：《C語言程序設計（實踐）》是多媒體技術(shù)專業(yè)《C后續(xù)課程設計課程。

本課程的任務是：通過課程設計，為學生提供一個既動手又動腦，獨立實踐的機會，將課本上的理論知識和實際有機的結(jié)合起來，鍛煉學生的分析解決實際問題的能力。提高學生實際編程的能力。

本課程教學應達到的基本要求是：利用學到的編程知識和編程技巧，通過布置具有一定難度的程序設計題目，幫助學生熟悉程序的設計、編寫與調(diào)試過程。

語言程序設計》課程的二、時間安排

本課程設計時間為一周（28學時），題目提前兩周布置，使學生作好準備。具體時間安排如下：

1．分析設計準備階段（周一）

2．編程調(diào)試階段（周二至周四）

3．總結(jié)報告和書寫說明書階段（周三至周四）4．考核階段（周五）

三、課題內(nèi)容：

提供以下備選課題： 1．圖書管理信息系統(tǒng) 2．民航訂票系統(tǒng) 3．標準化考試系統(tǒng) 4．時鐘

四、組織管理： 對學生分組，每組3～6人，每組選一課題。

五、考核評估：

成績分優(yōu)、良、中、及格和不及格五等，從以下幾方面考核： 1．程序設計的可用性，實用性，通用性，可擴充性（40%）2．學生的動手能力，創(chuàng)新精神（30%）3．總結(jié)報告（10%）4．答辯水平（20%）

主編：姚培華

主審：王富榮