计算机程序设计课程中计算思维能力的培养
计算机程序设计课程中计算思维能力的培养
摘要：如何在计算机程序设计课程教学中培养学生的计算思维能力，是计算机基础教学的基本目标之一。针对计算机程序设计课程的语法结构和案例分散现象，本文提出“项目贯穿、循序渐进、思维训练”的指导思想，介绍培养学生计算思维能力的教学方法和教学手段。
关键词：计算思维；项目贯穿；循序渐进；计算机程序设计
在《中国高等院校计算机基础教育课程体系(CFC)2008》中，提出对大学生计算机应用能力的三大要求：操作使用能力、应用开发能力和研究创新能力[1]。操作使用能力主要在第一门课程大学计算机基础中实现，后两种能力则主要体现在第二门课程计算机程序设计上。CFC 2008将学习目标确定成：1) 学习问题求解的思路和方法，即算法。2) 理解计算机是如何具体实现算法的，即如何才能有效地利用计算机编程。
在大部分高校中，C 语言程序设计是非计算机专业理工科学生的一门必修课程。根据CFC 2008精神，其目标首先是使学生掌握程序设计的基本思想，能够用C 语言编写程序并具备一定的程序调试能力；第二是为学生今后利用计算机解决本专业问题奠定基础，培养学生利用计算机作为一种工具，乃至作为一种思维方式去思考问题、解决问题的能力。
在2010年“第六届大学计算机课程报告论坛”中，陈国良院士指出，计算思维能力是大学计算机基础课程教育过程中一个重要的培养目标[2]。陈国良院士同时还指出，人类科学发展的三大支柱是理论科学、实验科学和计算科学，与之相对应的是人们认识世界、改造世界的三种思维方式，即理论思维、实验思维和计算思维[2]。
那么，如何在计算机基础教学过程中，训练和培养学生的计算思维能力，使学生学会用计算机的思维去思考问题和解决问题，是一个非常值得探讨的问题。
1计算思维
美国卡内基•梅隆大学的周以真(J.M.Wing)教授在计算机权威期刊《Communications of the ACM》上指出：计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计、人类行为理解等的一系列思维活动[3]。周教授认为，计算思维是人的思维，而不是机器的思维；是概念化的思维，而不是程序化思维；是一种思维方式，而不是一种产品；应当是每个人的基本技能，而不是仅属于计算机科学家。计算思维概念，与董荣胜、古天龙等教授2002年提出的计算机方法论有着很多共同之处。计算思维是从学科思维这个层面直接讨论学科的根本问题与学科的思维方式，而计算机方法论则是从方法论的角度来讨论学科的根本问